TWI736073B - 用於接收鑽孔核心之接收容器、用於獲取水體床之鑽孔核心的水下鑽孔裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種水下鑽孔裝置且係關於一種用於獲取水體床之鑽孔核心的方法，其中將具有底座架之水下鑽孔裝置降低到水體中並置放於水體床上。用鑽孔驅動器在第一鑽孔步驟中將由至少一管狀鑽柱元件組成之鑽柱鑽入前述水體床中，其中鑽孔核心在前述管狀鑽柱元件中之器皿中形成且接收於前述鑽柱元件中的核心筒中。根據本發明，前述鑽孔核心以壓力密閉的方式在水下密封於底座架上之接收容器中。

Description

用於接收鑽孔核心之接收容器、用於獲取水體床之鑽孔核心的水下鑽孔裝置及方法
根據請求項1之序文，本發明係關於一種用於獲取水體床之鑽孔核心的水下鑽孔裝置，其具有：底座架，其經設計來在水體中降低且置放於前述水體床上；鑽孔驅動器，其用於圍繞鑽孔軸線可旋轉地驅動鑽柱，其中前述鑽柱至少由管狀鑽柱元件建構，且另外，用於接收鑽孔核心之至少一核心筒提供於前述鑽柱元件中。
根據請求項8之序文，本發明此外係關於一種用於獲取水體床之鑽孔核心的方法，其中具有底座架之水下鑽孔裝置在水體中降低且置放於水體床上，且由至少一管狀鑽柱元件組成之鑽柱用鑽孔驅動器在第一鑽孔步驟中鑽入前述水體床中，其中鑽孔核心在前述管狀鑽柱元件中形成且接收於前述鑽柱元件中的核心筒中。
此類型之水下鑽孔裝置及方法藉由WO 2015/172818 A1揭示。此已知的水下鑽孔裝置經設計來使所獲取之鑽孔核心在仍在水下的同時直接經受藉由至少一感測器構件所進行之第一分析，該至少一感測器構件附接至鑽孔裝置之底座架。因此，初始調查結果可在水下鑽孔裝置仍在水體之底部上的同時使用鑽孔核心獲得。此可為在水表面之下達至幾千米。與水體外部之純分析相比，一旦水下鑽孔裝置已經擷取，則可因此在工作小時以及提升及降低操作方面得到節省。所獲得之鑽孔核心儲存於鑽孔裝置上，且可與其一起提升。
其他習知水下鑽孔裝置例如自WO 2012/000077 A1或US 7,380,614 B1得知。
對於鑽孔核心之某些深入分析，在許多狀況下，以下情況為持續必要的：將鑽孔核心帶至水體外部之相應分析構件且使鑽孔核心經受所要的深入調查。調查用以獲得關於水體之底部之結構的盡可能準確之知識，該知識例如對於礦物資源之勘探為感興趣的。
已確定，當在自水體之底部的擷取操作期間擷取儲存於水下鑽孔裝置之底座架上的鑽孔核心時，可發生對鑽孔核心之改變，此情形可能不利地影響後期調查及分析的資訊價值。
原則上，例如自DE 10 2008 049 795 A1得知可封閉核心筒。然而，此等加上封閉件定位於鑽柱內且封閉於鑽柱內。
本發明之目標為設計水下鑽孔裝置及用於獲取水體床之鑽孔核心的方法，關於水體床之尤其可靠的資訊可藉由該裝置及方法來提供。
此目標首先藉由具有請求項1之特徵的水下鑽孔裝置且其次藉由具有請求項8之特徵的方法來達成。本發明之較佳實施例在各別附屬請求項中闡述。
根據本發明之水下鑽孔裝置的特徵在於，鑽孔核心一旦其已自鑽柱移除，則可以壓力密閉方式在水下圍封於底座架上之接收容器中。
本發明基於調查結果：尤其當自處於水表面以下幾百或甚至幾千米之水體床移除鑽孔核心時，對所獲得之鑽孔核心之狀態、構成或結構的改變可僅由於改變之壓力條件而發生。此等改變在此狀況下可相當大地不利影響關於水體之底部之實際狀態及結構的可靠資訊。此根據本發明之一調查結果尤其在鑽孔核心含有傾向於在溫度或壓力之改變的情況下相對容易地改變其形式之固體、液體或氣體時適用。此尤其對所謂的天然氣水合物、尤其對亦稱為甲烷冰之甲烷水合物適用，該甲烷水合物在海床中以大數量出現且作為可能之未來能源為尤其感興趣的。此甲烷水合物在大約2 MPa之壓力及2至4ºC之溫度下自水及甲烷氣體形成。此大致對應於自向前大約500米之水深度所發現的條件。在此水深度以上，因此，甲烷水合物可自鑽孔核心湧現作為氣體且揮發。
根據本發明，藉由將鑽孔核心接收於接收容器中且藉由此接收容器之壓力密閉封閉而緊固鑽孔核心係仍在水下達成。
因此在仍在水體之底部上的同時以壓力密閉的方式密封的鑽孔核心因此在後期分析後即准許獲得對水體之底部之結構、狀態及構成的尤其可靠之資訊。鑽柱外部之鑽孔核心的壓力密閉圍封在鑽柱中產生空間且因此使得有可能獲得大的鑽孔核心，此情形改良其關於土地之性質的資訊價值。
原則上，接收容器可以無論如何接收鑽孔核心之任何方式來設計。接收容器可原則上亦接收複數個鑽孔核心。本發明之一尤其較佳實施例在於，接收容器藉由核心筒或鑽柱元件形成，該核心筒之筒端可藉由封閉構件封閉。封閉構件可在此狀況下為尤其機械手構件，封閉帽藉由該機械手構件施加至筒端，該等筒端可亦稱為筒開口或接收開口。核心筒作為接收容器之部分的直接使用導致水下鑽孔裝置之整體緊湊組態。
根據較佳實施例，鑽柱元件用作接收容器，其中兩個末端具備螺紋以用於螺桿連接至其他鑽柱元件。存在之此等螺紋可用於擰上封閉帽。
或者，根據本發明之一發展，較佳的是：與鑽孔軸線間隔開，提供有對於用於鑽孔核心之至少一可封閉接收容器的儲存構件，接收容器以卡匣狀的方式經設計有用於引入鑽孔核心之接收開口；經設計來將鑽孔核心引入至接收容器中之操縱構件得以配置；及經設計來在一旦鑽孔核心已經接收時則封閉接收容器之接收開口的封閉構件得以提供。鑽孔核心可在此狀況下獨自或較佳與核心筒一起引入至接收容器中，鑽孔核心係固持於該核心筒中。藉由包含尤其機械手之封閉構件，卡匣狀或杯狀接收容器上之個別接收開口可藉由施加封閉帽以壓力密閉的方式封閉。對於根據本發明之此組態，習知的及因此相應之薄壁核心筒可在鑽柱中使用。
原則上，接收容器可無論如何藉由任何封閉帽封閉。此等可尤其藉由以非積極方式、以積極方式而壓上、推上、鎖定、膠合或以另一方式，或藉由材料至材料接合而系固至接收容器。根據本發明之一變體實施例，封閉構件具有至少一旋轉驅動器為尤其有利的，該至少一旋轉驅動器經設計來相對於接收容器轉動具有螺紋之封閉帽，其中合適之螺紋配置於筒開口或接收開口上。旋轉驅動器可在此狀況下亦藉由鑽孔裝置自身之鑽孔驅動器形成。在此狀況下，封閉構件將包含用於固持封閉帽至少用於封閉接收容器上之下部筒開口的機械手，而鑽孔驅動器驅動接收容器旋轉以形成螺桿連接。為了將封閉帽擰至上部接收開口上，相應之封閉帽可固持於鑽孔驅動器上，其中接收容器接著自身藉由作為封閉構件之部分的夾持單元緊固。
或者，獨立的旋轉驅動器亦可提供於機械臂上，該機械臂抓握封閉帽，將其移動至連接位置中且在該處藉由施加旋轉移動而將封閉帽擰至接收容器上之相應螺紋上。
儲存構件可為用於固持接收容器之簡單支架，或馬達驅動之儲存構件，例如可旋轉回轉卡槽或具有固持元件的回轉儲存鏈。
本發明之一其他有利實施例在於，核心筒可藉由操縱構件拉出鑽柱，且操縱構件及封閉構件可相對於彼此移動。操縱構件可在此狀況下經設計，使得其將具有鑽孔核心之核心筒僅僅軸向向上地拉出鑽柱且將核心筒固持於鑽孔軸線中。接著，接收容器可藉由用於鑽柱元件之操縱構件移動至鑽孔軸線中。藉由軸向地移動核心筒，核心筒可接著引入至接收容器中。軸向移動可為核心筒取決於接收容器之接收開口之位置的降低或上升。接著，具有所接收之鑽孔核心的接收容器可藉由封閉構件封閉。
或者，操縱構件可使具有鑽孔核心之核心筒的多軸線移動成為可能。因此，核心筒可不僅軸向地拉出於鑽柱而接著橫向地移動至對接收容器之鑽孔方向，以便在該處將鑽孔核心引入至接收容器中。
操縱構件可根據本發明亦由具有複數個夾爪之複數個可移動組件組成，其中除了線性移動之外樞轉亦為可能的。詳言之，多軸線機器臂可用於操縱構件。
根據本發明之水下鑽孔裝置的一較佳實施例在於，操縱構件為具有起重吊索之絞纜盤，或具有至少一起重缸。具有起重吊索之絞纜盤可尤其亦用於將核心筒拉出鑽柱。較佳地，絞纜盤構件可在基本支架之上部側上具有延伸部，該延伸部使得有可能將核心筒向上拉出鑽柱及盒形底座架且因此任選地亦在底座架上方移動核心筒。或者或另外，較佳經液壓、氣動或電操作之起重缸亦可對於此來提供。通常，僅一核心筒定位於鑽柱中。若核心筒填充有鑽孔核心，則核心筒經拉出鑽柱。接著，對於另一鑽孔步驟，空的核心筒可插入至鑽柱中。
根據本發明之另一實施例，底座架藉由海上臍索連接至供應船為有利的。海上臍索可在此狀況下經提供用於供應功率，尤其電功率或液壓流體，且作為用於資料通訊之資料線。此外，海上臍索亦可經設計為水下鑽孔裝置可除了供應功能之外亦可藉以再次降低及上升的纜線。
根據本發明之方法的特徵在於，鑽孔核心自鑽柱移除且以壓力密閉的方式在水下密封於接收容器中。該方法可尤其用先前描述之水下鑽孔裝置實行。在此狀況下，先前描述之優點可得以獲得。
至少一封閉帽經提供以用於封閉接收容器。此帽可具備用於產生壓力密閉連接之任何連接構件。根據根據本發明之方法的較佳變體實施例，為至少一封閉帽用螺紋擰上以封閉接收容器作準備。在此狀況下，接收容器可以卡匣狀方式設計為具有封閉基座之管狀主體。在接收容器之接收開口上，配置有用於形成螺桿連接之相應螺紋。接收容器亦可藉由在任一側上開放之管狀鑽柱元件形成，其中相應螺紋在每一狀況下在兩個相對的鑽筒端上形成，相應封閉帽接著擰至該螺紋上。接收容器及/或封閉帽可具備釋壓閥以便排放接收容器內之過壓，以便避免對接收容器之損壞，該過壓超過某一值且在鑽孔核心至水表面的運輸期間發生。
根據本發明之另一方法變體，以下情況為較佳的：核心筒藉由操縱構件拉出鑽柱，核心筒及接收容器相對於彼此移動且軸向地對準，及一旦核心筒與接收容器之軸向對準已發生，則具有鑽孔核心之核心筒藉由核心筒及接收容器的相對軸向移動而移動至接收容器中。在此方法變體中，接收容器較佳以卡匣狀方式設計，使得鑽孔核心連同核心筒可以簡單方式引入。
整體緊湊結構可根據如本發明之方法的另一方法變體達成在於，用於接收容器之接收孔在水體床中在底座架之下產生，且在於核心筒在接收孔中引入至接收容器中。卡匣狀接收容器可在此狀況下尤其在一旦鑽柱已經移除時則引入至已存在的鑽孔中。或者，單獨的接收孔可在水體床中形成。此孔可藉由存在於鑽柱上之鑽頭或藉由接收容器自身產生。對於此狀況，接收容器可在其下部末端處具備鑽孔或切割構件，該鑽孔或切割構件藉由土壤移除及/或移位而支援接收孔之形成。
一旦核心筒已引入至接收容器中，則其在容器之封閉之前或之後，可再次拉出於接收孔且儲存於水下鑽孔裝置的底座架上。
根據本發明之方法的一其他合宜組態在於，接收容器移動至鑽孔軸線中。藉由此方法，尤其是具有鑽孔核心之核心筒藉由操縱或提升裝置移動至上部供應位置中。此可尤其藉由纜線構件來執行，該纜線構件亦經提供以用於使核心筒上升及降低。一旦接收容器已在核心筒之供應位置之下大致地位於鑽孔軸線中，則核心筒可接著降低且因此引入至接收容器中。
在接收容器在鑽孔軸線中之此位置中，封閉帽亦可較佳藉由鑽孔驅動器擰至接收容器的接收開口上且因此鑽孔核心可以壓力密閉方式封閉於接收容器中。
或者，一方法變體在於，核心筒移動至接收容器在儲存位置處且在該處引入至接收容器中。為此目的，具有鑽孔核心之核心筒藉由操縱構件移出鑽孔軸線，直至其配置於接收容器上方或之下且配置為與其軸向地對準為止。接著，藉由軸向地移動核心筒，核心筒可引入至接收容器中。接著，接收容器可藉由施加封閉帽而直接地封閉於儲存位置處。
本發明原則上亦包含用於接收用於水下鑽孔裝置之鑽孔核心的接收容器，如先前已描述，或用於獲取鑽孔核心之方法，如先前同樣已描述。接收容器之特徵在於，其具有具至少一接收開口之管狀基座體，且在於該至少一接收開口一旦其已接收鑽孔核心則可藉由封閉帽以壓力密閉方式封閉。此外，接收容器可具有安全閥來抵消過壓。
該至少一封閉帽可以任何合適之方式連接至接收開口。較佳地，釋壓閥亦可提供於封閉帽上，使得在提升經封閉之接收容器後，可歸因於鑽孔核心中之元素的聚合之狀態改變可能出現的超過經指定極限壓力之過壓即得以避免。
根據本發明之接收容器的一有利發展在於，溫度控制構件提供於基座體上，接收容器之內部可藉由該構件經加熱及/或冷卻。結果，接收容器內之溫度及因此壓力可直接受影響。詳言之，藉由冷卻接收容器，例如離開鑽孔核心之甲烷水合物或另一物質的昇華及因此接收容器中之壓力增加可得以抵消。
在圖1至圖3的根據本發明之水下鑽孔裝置10的第一實施例中，盒狀底座架12經示意性地說明，盒狀底座架12在其上部區中具有用於鑽出鑽柱30之鑽孔驅動器20，鑽柱30由個別管狀鑽柱元件32建構。在最低鑽柱元件32內，存在於鑽孔期間接收鑽孔核心之核心筒34。鑽孔核心在核心筒正經牽引之同時藉由摩擦或藉由特殊核心抓取構件固持於核心筒34中。鑽柱30之鑽出在個別鑽孔步驟中發生，其中以原則上已知之方式，鑽柱元件32藉由操縱構件60之夾爪臂62撿拾出儲存區14且帶至鑽孔驅動器20，儲存區14在所說明之實施例的實例中經設計為回轉料架。在最低鑽柱元件上，提供有鑽頭。鑽孔驅動器20以可垂直移動方式安裝且驅動於底座架12上，以便藉由另一鑽孔步驟沉入鑽柱30。
在圖1之說明中，鑽孔驅動器20經樞轉出鑽柱30之鑽孔軸線21。鑽柱30之上部鑽柱元件32藉由固持構件16固持於底座架12上，固持構件16較佳包含夾持缸。藉由具有抓取構件66之起重吊索，核心筒34經握取於鑽柱元件32中，且經拉出鑽柱30。核心筒34可替代地或輔助地亦藉由可垂直移動且可樞轉之夾爪臂62或藉由在圖1中僅示意性地說明的起重缸68向上拉。
一旦核心筒34已拉出於鑽柱30至上部位置中，如圖1中所說明，則核心筒34與鑽柱30及上部鑽柱元件32分開。
為了封閉核心筒34之下部筒端35，帽狀或杯形封閉帽46藉由封閉構件50之下部機械臂52自卡槽56拾取且在核心筒34之下樞轉至鑽孔軸線21中，如在圖2中清楚地說明。
封閉帽46在其上部末端處具有內部螺紋，該內部螺紋對應於核心筒34之下部筒端35上的外部螺紋。藉由致動鑽孔驅動器20及提升裝置68，核心筒34可擰至封閉帽46之螺紋中。此係以下部筒端35以壓力密閉方式封閉之方式來進行。較佳地，相應之密封構件，尤其密封環，可提供於螺桿連接上。
圖3說明封閉帽46在底部處擰上之核心筒34。以相應或類似方式，核心筒34之上部筒端35可用另一封閉帽封閉。一旦具有配置於其中之鑽孔核心的核心筒34之兩個筒端35以壓力密閉方式封閉，則此配置形成具有核心筒34的壓力密閉接收容器40。此接收容器40可接著藉由操縱構件60，尤其藉由夾爪臂62，帶至底座架12上之儲存構件70中。
若其他鑽柱元件32及其他核心筒34存在，則用於鑽孔核心在接收容器40中之壓力密閉圍封的此等方法步驟可經重複，直至具有鑽孔核心之所有核心筒34經獲得為止。在拆除鑽柱30後，外鑽柱元件32即可同樣以已知方式再次拉出於鑽孔，且輸送回至底座架12上之相應儲存區14中。
圖4至圖6說明根據本發明之水下鑽孔裝置10的另一實施例。在此等圖中，具有原則上存在之折疊腳13的水下鑽孔裝置10之底座架12經展示，底座架12藉由該等腳置放於水體床5上。在圖4至圖6之說明中，鑽柱30之鑽出及擷取已經實行，其中經擷取之個別鑽柱元件32沈積於底座架12上的儲存區14中且具有配置於其中之鑽孔核心的核心筒34沈積於儲存構件70中，未進一步展示。
對於具有定位於其中之鑽孔核心的核心筒34之壓力密閉圍封，首先卡匣狀接收容器40藉由具有至少一夾爪臂62之操縱構件60拾取出儲存構件70且引入至水體床5中的接收孔7中，儲存構件70亦可為用於鑽柱元件32之儲存區14，如圖4中清楚地說明。接收孔7可在此狀況下尤其為鑽柱30已經拉出所自的孔。在此狀況下，接收孔7亦可具有與最初產生之孔相比增大的直徑。在頂部處開放之接收容器40以卡匣狀方式經設計有圓柱形的管狀基座體41及下部封閉基座44。在基座44之下側上，可提供切割構件，接收容器40可藉由該切割構件更容易地引入至水體床5中。在其上部末端處，圓柱形基座體41具有用於接收核心筒34之接收開口42。
藉由可尤其包含起重吊索67之操縱構件60，核心筒34可自儲存構件70移除，且一旦其已引入至鑽孔軸線中，則可經由接收開口42引入至杯狀接收容器40中，如圖5中所說明。
根據圖6，封閉帽46可插入至鑽孔驅動器20中，且鑽孔驅動器20可沿著鑽孔軸線向下移動至接收容器40。上部封閉帽46可在此狀況下已藉由相應操縱構件自底座架12上之卡槽(未進一步說明)移除，且已供應至鑽孔驅動器20。一旦接收容器40已藉由上部封閉帽46之相應擰上以壓力密閉方式封閉，且因此具有鑽孔核心的插入於其中之核心筒以壓力密閉方式封鎖，則經封閉之接收容器40可再次拉出於接收孔7且帶回至儲存構件70中。最終，操作可經重複，直至已獲得的具有鑽孔核心之所有核心筒34以壓力密閉方式圍封於接收容器40中為止。
根據本發明之水下鑽孔裝置10的第三實施例自圖7至圖9顯現。在此狀況下，具有底座架12、鑽孔驅動器20及儲存構件70之基本結構在很大程度上對應於先前描述之水下鑽孔裝置10的結構。不同於先前描述之實施例，軛狀結構15在鑽孔軸線之方向上提供於底座架12的上側上。自水體床突出之鑽柱並未在圖7至圖9中重新說明。
一旦鑽出已經終止，或在對應於一鑽柱元件之長度的每一鑽孔前進之後，鑽孔驅動器20在相應線性導軌上沿著底座架12向上移動且接著與鑽孔軸線側向地間隔開，如自圖7可推斷。接著，藉由纜線偏轉構件在軛狀結構15上導引之起重吊索67向下降低至鑽柱的在頂部處開放之末端。藉由連接構件，第一核心筒34經拾取且向上拉出於鑽柱至軛狀結構15之區中，此在圖7中說明。
接著，空的接收容器40可藉由具有夾爪臂62之操縱構件60自料架狀儲存構件70移除，且在已向上拉之核心筒34之下位於鑽孔軸線的區中，如自圖8可見。在本狀況下，操縱構件60包含複數個組件，該複數個組件包括起重吊索67以及夾爪臂62。
一旦圖8中所說明之接收容器40的接收位置已經到達，則上部核心筒34藉由未圖示之絞纜盤藉由起重吊索67沿著鑽孔軸線降低，且因此經由上部接收開口42引入至在底部處封鎖的接收容器40中。接著，起重吊索67自核心筒34拆卸且再次向上拉回至軛狀結構15之上部部分，如圖9中所示。最終，接著鑽頭31可具備來自未圖示之卡槽的封閉帽46、具備供應元件(同樣未圖示)，且樞轉回至鑽孔軸線中。接著，鑽孔驅動器20經向下移動，且藉由轉動封閉帽46，封閉帽46可擰至接收容器40之上部接收開口42上，使得具有定位於其中之鑽孔核心的所插入核心筒34以壓力密閉方式圍封於接收容器40中。
接著，經封閉之接收容器40可藉由夾爪臂62帶回至儲存構件70中，在此之後，另一核心筒34可引入至鑽柱30中。在此之前或之後，另一鑽柱元件32可置放於現有鑽柱30上且螺桿連接至其。在重新開始之鑽孔之後，用於封閉另一核心筒34之另一方法步驟可得以實行。
本發明之一其他變體實施例自圖10至圖12顯現。在根據所說明之本發明的水下鑽孔裝置10中，同樣，具有對於先前描述之實施例類似之結構的底座架12得以產生。底座架12藉由折疊腳13置放於水體床5上。
自圖10中所說明之此轉移位置，核心筒34藉由操縱構件60拾取，且側向地樞轉離開鑽孔軸線至圖11中所說明的封閉位置，操縱構件60在實施例之實例中具有兩個夾爪臂62。
藉由具有可移動機械臂之封閉構件50，接收容器40經向上移出於儲存構件70至底座架12上方，且在核心筒34之上側向地移動至封閉位置中。
與先前描述之實施例對比，接收容器40具有倒轉之位置，其中圓柱形基座體41之經封閉基座44處於頂部處，而接收開口42經向下指引至核心筒34。接著，具有封閉構件50之抓握及移位單元58，接收容器40可在定位於其下之核心筒34之上向下移動，如圖12中清楚地說明。在向下移動之後，接收容器40可藉由抓握及移位單元58上之旋轉驅動器52擰至配置於底部處的封閉帽46上，其中根據本發明之核心筒34以壓力密閉方式圍封於接收容器40中。最終，經封閉之接收容器40可藉由夾爪臂62帶回至儲存構件70中。接著，在下一鑽孔步驟之後，操作可對於拉另一核心筒34及封閉另一接收容器40而重複。
5:水體床 7:接收孔 10:水下鑽孔裝置 12:底座架 13:折疊腳 14:儲存區 15:軛狀結構 16:固持構件 20:鑽孔驅動器 21:鑽孔軸線 30:鑽柱 31:鑽頭 32:管狀鑽柱元件 34:核心筒 35:筒端 40:接收容器 41:基座體 42:接收開口 44:基座 46:封閉帽 50:封閉構件 52:旋轉驅動器/機械臂 56:卡槽 58:抓握及移位單元 60:操縱構件 62:夾爪臂 66:抓取構件 67:起重吊索 68:起重缸/提升裝置 70:儲存構件
本發明將在下文參考實施例之較佳實例進一步描述，該等實例係在圖式中示意性地說明。圖式展示以下。
圖1為在第一方法步驟中的根據本發明之水下鑽孔裝置之第一實施例。
圖2為在第二方法步驟中的圖1之水下鑽孔裝置之側視圖。
圖3為在第三方法步驟中的圖1及圖2之水下鑽孔裝置之側視圖。
圖4為在第一方法步驟中的根據本發明之水下鑽孔裝置之第二實施例的側視圖。
圖5為在第二方法步驟中的圖4之水下鑽孔裝置之側視圖。
圖6為在第三方法步驟中的圖4及圖5之水下鑽孔裝置之側視圖。
圖7為在第一方法步驟中的根據本發明之水下鑽孔裝置之第三實施例的側視圖。
圖8為在第二方法步驟中的圖7之水下鑽孔裝置之側視圖。
圖9為在第三方法步驟中的圖7及圖8之水下鑽孔裝置之側視圖。
圖10為在第一方法步驟中的根據本發明之水下鑽孔裝置之第四實施例的側視圖。
圖11為在第二方法步驟中的圖10之水下鑽孔裝置之側視圖。
圖12為在第三方法步驟中的圖10及圖11之水下鑽孔裝置之側視圖。
10:水下鑽孔裝置
12:底座架
14:儲存區
16:固持構件
20:鑽孔驅動器
21:鑽孔軸線
30:鑽柱
32:管狀鑽柱元件
34:核心筒
35:筒端
50:封閉構件
52:旋轉驅動器/機械臂
56:卡槽
62:夾爪臂
66:抓取構件
68:起重缸/提升裝置
70:儲存構件

Claims (15)

  1. 一種用於獲取水體床(5)之鑽孔核心的水下鑽孔裝置，其具有：底座架(12)，其經設計來在水體中降低且置放於前述水體床(5)上；及鑽孔驅動器(20)，其用於圍繞鑽孔軸線(21)可旋轉地驅動鑽柱(30)，其中前述鑽柱(30)至少由管狀鑽柱元件(32)建構，且另外，用於接收鑽孔核心之至少一核心筒(34)提供於前述鑽柱(30)中，其特徵在於，前述鑽孔核心一旦自前述鑽柱(30)移除，則可在水下將其以壓力密閉的方式封密在前述底座架(12)上的接收容器(40)中。
  2. 如請求項1所記載之水下鑽孔裝置，其中，前述接收容器(40)藉由前述核心筒(34)或前述鑽柱元件(32)形成，前述核心筒(34)或前述鑽柱元件(32)之筒端(35)可藉由封閉構件(50)封閉。
  3. 如請求項1所記載之水下鑽孔裝置，其中，與前述鑽孔軸線(21)間隔開，提供有對於用於前述鑽孔核心之至少一可封閉接收容器(40)的儲存構件(70)，前述接收容器(40)以卡匣狀的方式經設計有用於引入前述鑽孔核心之接收開口(42)，其中，配置有經設計來將前述鑽孔核心引入至前述接收容器(40)中之操縱構件(60)，且其中，經設計來在一旦前述鑽孔核心已被接收時，則提供有封閉前述接收容器(40)之前述接收開口(42)的封閉構件(50)。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之水下鑽孔裝置，其中，前述封閉構件(50)具有經設計來相對於前述接收容器(40)轉動具有螺紋之封閉帽(46)的至少一旋轉驅動器(52)，在前述狀況下，合適之螺紋配置於前述筒端(35)或前述接收開口(42)上。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之水下鑽孔裝置，其中，前述核心筒(34)可藉由前述操縱構件(60)拉出前述鑽柱(30)，且其中，前述操縱構件(60)及前述封閉構件(50)可相對於彼此移動。
  6. 如請求項5所記載之水下鑽孔裝置，其中，前述操縱構件(60)為具有起重吊索(67)之絞纜盤，或具有至少一起重缸(68)。
  7. 如請求項1至3中任一項所記載之水下鑽孔裝置，其中，前述底座架(12)藉由海上臍索連接至供應船。
  8. 一種用於尤其用如請求項1至7中任一項所記載之水下鑽孔裝置(10)獲取水體床(5)之鑽孔核心的方法，包括以下步驟：將具有底座架(12)之水下鑽孔裝置(10)降低到水體中並置放於水體床(5)上；及在第一鑽孔步驟中用鑽孔驅動器(20)將由至少一管狀鑽柱元件(32)組成的鑽柱(30)鑽入前述水體床(5)中，其中鑽孔核心形成在前述管狀鑽柱元件(32)的核心筒(34)中且容納在前述鑽柱元件(32)的前述核心筒(34)中，其特徵在於，將前述鑽孔核心自前述鑽柱(30)移除，並以壓力密閉的方式在水下密封於接收容器(40)中。
  9. 如請求項8所記載之方法，其中，至少一封閉帽(46)用螺紋擰上以封閉前述接收容器(40)。
  10. 如請求項8所記載之方法，其中，前述核心筒(34)藉由操縱構件(60)拉出前述鑽柱元件(32)，其中，前述核心筒(34)及前述接收容器(40)相對於彼此移動且軸向地對準，且 其中，在前述核心筒(34)與前述接收容器(40)之軸向對準之後，具有前述鑽孔核心之前述核心筒(34)藉由前述核心筒(34)及前述接收容器(40)之相對軸向移動而移動至前述接收容器(40)中。
  11. 如請求項8至10中任一項所記載之方法，其中，在前述水體床(5)中的前述底座架(12)下方產生用於前述接收容器(40)的接收孔(7)，且其中，前述核心筒(34)在前述接收孔(7)中引入至前述接收容器(40)中。
  12. 如請求項8至10中任一項所記載之方法，其中，將前述接收容器(40)移動至鑽孔軸線(21)中。
  13. 如請求項8至10中任一項所記載之方法，其中，前述核心筒(34)移動至前述接收容器(40)於儲存位置處且在該處引入至前述接收容器(40)中。
  14. 一種用於接收鑽孔核心之接收容器，前述鑽孔核心係用於尤其如請求項1至7中任一項所記載之水下鑽孔裝置(10)或用於尤其如請求項8至13中任一項所記載之用於獲取鑽孔核心的方法，其特徵在於，前述接收容器(40)具有管狀基座體(41)，前述管狀基座體(41)具有至少一接收開口(42)，且其中，前述至少一接收開口(42)一旦已接收前述鑽孔核心，則可藉由封閉帽(46)以壓力密閉的方式將其封閉。
  15. 如請求項14所記載之接收容器，其中，在前述基座體(41)上提供溫度控制構件，用前述溫度控制構件可對前述接收容器(40)之內部進行加熱及/或冷卻。
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