钻杆制造技术

本发明专利技术涉及一种具有至少两个杆件的钻杆，至少两个杆件以旋转固定和可分离的方式彼此连接，其中杆件均具有内管和外管，内管和外管之间形成有环形的接收空间，杆件均具有沿钻杆的纵向轴线延伸的能量线和/或数据线，并且杆件的能量线和/或数据线均被连接至感应线圈，其中感应线圈能够彼此电感耦合以用于沿钻杆传输能量和/或数据。第一杆件具有位于其内管外周的内部感应线圈，而第二杆件具有位于其外管内周的外部感应线圈。感应线圈被分段构造为几个环形段部分并且至少在一些区域内沿径向方向重叠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种如权利要求I前序部分所述的具有至少两个杆件的钻杆，至少两个杆件以旋转固定和可分离的方式彼此连接。
技术介绍
钻杆的杆件均具有内管和外管，内管和外管之间形成有环形的接收空间。而且，杆件均具有沿钻杆的纵向轴线延伸的能量线和/或数据线。杆件的能量线和/或数据线均被连接至感应线圈，其中感应线圈能够彼此电感耦合以用于沿钻杆传输能量和/或数据。所关注的钻杆具体可以是用于在地下打孔的螺旋钻的钻杆。这样的孔被制成例如用于地基加固或者用于制造钻孔桩或截水墙。由于要在地下打的孔经常具有相当可观的深度或长度的事实，因此钻杆常常由包括多个杆件的多个部分构成。各个杆件均在其末端具有用于机械连接至相邻杆件的连接装置。例如杆件的第一端具有阳接合区而位置与第一端相対的第二端则具有阴接合区。用这种方式，具有基本相同设计的多个杆件即可被连接至钻杆或钻柱。在这种连接中，重要的是不但外管必须要彼此连接，而且内管也必须要彼此连接。在打孔期间，经常需要向钻孔设备的操作人员输送钻孔内特别是钻孔尖端的状态数据。这样的数据可以包括例如钻孔内的压カ或温度值、傾斜角或盐含量。而且，在某些钻孔方法中，向钻孔尖端或钻头输送数据例如操作參数可能是有利的。为此已知可以在钻杆内设置能量线和/或数据线，经由缆线即可沿钻杆输送信息。在DE29914494U1中介绍了具有两个杆部分(每ー个杆部分都包括外管和内管)的螺旋钻示例。每ー个杆部分内的缆线都在内管和外管之间引导。缆线通过插接式连接器彼此耦合。为了连接钻柱内的线路，进ー步已知的是在杆件的轴向端设置感应线圈，线路通过感应线圈可电感f禹合。US2002/0193004A1中公开了电感耦合的示例，不过并不是双管的情形。感应线圈被直接设置在杆件的轴向连接区域上。
技术实现思路
本专利技术基于以下目标提供一种紧凑且易于改装的用于钻杆内能量线和/或数据线的连接，钻杆包括具有内管和外管的杆件。上述目标根据本专利技术由具有权利要求I中所述特征的钻杆实现。在从属权利要求以及说明书和附图中列出了优选实施例。根据本专利技术的钻杆特征在于第一杆件具有位于其内管外周的内部感应线圈并且第二杆件具有位于其外管内周的外部感应线圈，而且还在于感应线圈被分段构造为几个环形段部分并且至少在某些区域内沿径向方向重叠。基本上，钻杆可以在任何钻孔方法中使用并且可以用于任何需要的钻孔设备。也可以被称作双杆的钻杆的内管，能够被用作例如所谓的冲洗管。在很多情况下，地下的孔都是以冲洗的方式完成，也就是通过钻杆将冲洗液体引入地下，冲洗液体在钻孔底部从钻杆涌出并将移除的钻孔土石冲回。所以，内管在此情况下用于将冲洗液体引入钻孔内。内管的另ー项功能还可以在于引入强化悬浮液。为了制造钻孔桩，例如可以在钻孔完成后收回钻杆期间通过内管将混凝土引入钻孔内。因此，内管也可以被称作混凝土管。本专利技术的第一基本思想事实上在于相互有效连接的感应线圈并非设置在同一根管上，也就是说并非在任何情况下都设置在内管或外管上，而是将第一感应线圈设置在内管上并将第二感应线圈设置在相应杆件的外管上。因此，根据本专利技术，感应线圈位于内杆和外杆之间。由此，杆件的正面或杆件的连接区域就能保持不受影响以使得仍然可以使用常规的连接器系统。根据本专利技术的感应线圈的设置因此提供了易于改装现有钻杆或杆件的可能性，在此情况下能够继续使用已有连接器系统，特别是外管的连接器系统。本专利技术的另ー种基本思想可以被认为事实上在于相互有效连接的感应线圈被设 置为使得在杆件相互连接的情况下线圈沿径向方向重叠，也就是说线圈至少在ー些区域内被相对于彼此径向设置。由于杆件的轴向正面可以保持不受影响，因此感应线圈相对于彼此的径向设置也増加了用于改装的优化可能性。为了便于安装感应线圈，根据本专利技术的感应线圈由几段构成。这具体应该被理解为感应线圈不是由ー个部件而是由几个部件构成。各个部件或部分构成了环形线圈的环形部分。本专利技术提供了将感应线圈设置在两个杆件之间但是位于杆件连接或耦合区域以外的过渡部分上的可能性。用这种方式，连接区域就不会被感应线圈干扰。在此，连接区域具体应该被理解为外管和/或内管的用于相应管路彼此间旋转和轴向固定连接的区段。连接区域可以包括例如螺纹、一个或几个凹槽、弹簧锁或插接式连接或者其他的连接器系统。根据本专利技术，感应线圈优选地以与杆件的连接区域或连接面轴向和/或径向间隔开的方式设置。为了实现特别紧凑的设置，优选将至少ー个感应线圈设置在环形的接收槽内。接收槽具体地可以是位于内管外周的外部凹槽或者是位于外管内周的内部凹槽。因此，特别优选的是将内部感应线圈设置在第一杆件内管的外部凹槽内和/或将外部感应线圈设置在第二杆件外管的内部凹槽内。因为拆分的感应线圈是由几个环形段部分构成，所以它们特别易于插入相应的凹槽内。感应线圈特别是插入相应凹槽内的操作能够很方便是因为至少两个环形段部分被可分离地彼此连接。在此，可分离的连接具体应该被理解为这样的连接可以利用工具分离或手动分离并且能够再次恢复，特别是通过分离过程的逆操作而再次恢复。在可分离的连接中，连接的元件在彼此分离时不会受到明显破坏。可分离的连接例如可以是螺纹连接、插接式连接或弹簧锁连接。关于感应线圈的另ー个优选实施例被设置为至少两个环形段部分可以相对彼此移动。用这种方式，感应线圈的形状即可进行调整以使得能够进一歩有助于将线圈插入凹槽内。特别优选的是至少两个环形段部分被可旋转地彼此连接。由于是旋转连接，其旋转轴可以具体地平行于感应线圈的纵向轴线延伸，因此能够以有利的方式进ー步有助于将线圈插入相应的杆件内。可以提供用于锁定旋转连接的装置，目的是为了安全地固定插入的感应线圏。在本专利技术进一步优选的实施例中，对第一杆件的内管进行设置以使其具有插接型或套管型接合区用于连接至另ー内管并且用于将内部感应线圈以与插接型或套管型接合区轴向间隔开的方式设置。由此，接合区即可用于连接相邻杆件的内管而不会有来自感应线圈的干扰。具体地，内管可以具有接收槽，接收槽以与接合区轴向间隔开的方式设置并且其中设有感应线圏。在本专利技术特别优选的实施例中，对外部感应线圈进行设置以将其设置在第二杆件外管的插接型接合部分内。因此，在已连接的杆件的情况下，外部感应线圈优选地被设置为使其沿径向位于第二杆件外管的插接型接合部分内。在钻孔期间通常要通过外管以及两个相邻外管之间的管连接传输相当大的扭矩。 由于外部感应线圈被沿径向设置在外管的接合部分内的事实，因此所述接合部分即可完全用于提供机械稳定性。具体地，这也可以归因于插接型接合部分中的连接区域通常位于接合部分的外周并且能够因此保持完全不受感应线圈影响的事实。而且，将线圈设置在接合部分内就使得在改装感应线圈的情况下仍然可以没有太多改动地使用已有的插接型接合部分成为可能。因此，通过将感应线圈设置在杆件外管在其内周的插接形接合部分上即可简单地改装杆件。在有故障的情况下之所以能够实现简单可行地改装和更换是因为至少一个杆件包括转接器或安装套管，内部感应线圈和/或外部感应线圈安装在转接器或安装套管上。由此，安装套管至少部分地构成第一杆件的内管的部分和/或第二杆件的外管的部分。优选地，安装套管是独立于杆件的部分，安装套管具体地以固定的方式，优选以轴向和旋转固定的方式被连接至杆件。因此，插入的安装套管优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.04 EP 11001832.21.具有至少两个杆件的钻杆，至少两个杆件以旋转固定和可分离的方式彼此连接，其中 -杆件均具有内管和外管，内管和外管之间形成有环形的接收空间， -杆件均具有沿钻杆的纵向轴线延伸的能量线和/或数据线，并且-杆件的能量线和/或数据线均被连接至感应线圈，其中感应线圈能够彼此电感耦合以用于沿钻杆传输能量和/或数据， 其中 -第一杆件具有位于其内管外周的内部感应线圈，而第二杆件具有位于其外管内周的外部感应线圈，而且 -感应线圈被分段构造为几个环形段部分并且至少在ー些区域内沿径向方向重叠。2.如权利要求I所述的钻杆，其中至少ー个感应线圈被设置在环形的接收槽内。3.如权利要求I所述的钻杆，其中至少两个环形段部分被可分离地彼此连接。4.如权利要求I所述的钻...

【专利技术属性】
技术研发人员：A施蒂姆普弗勒齐格勒，
申请(专利权)人：A施蒂姆普弗勒齐格勒，
类型：发明
国别省市：