[发明专利]包括用于连接测量垂直度用装置的装置的钻机

说明书

本发明涉及一种用于在地下切割竖直沟槽的钻机，该钻机包括：框架；以及‑垂直度测量装置，包括第一缆线(22)和至少第一倾斜仪(32)，第一缆线(22)的一端(22a)连接到框架(12)的顶部(12a)和第一倾斜仪(32)。根据本发明，钻机具有第一连接装置(100)，该第一连接装置包括：紧固到框架的支撑件(102)；以及‑通过旋转连杆(112)连接到支撑件(102)的本体(110)；第一倾斜仪(32)和第一缆线(22)在旋转连杆(112)的相对两侧上紧固到本体(110)。

技术领域

本发明涉及测量钻机移动的垂直度的领域。

背景技术

测量钻机的垂直度通常包括连续地或周期性地测量钻机竖直方向的任何偏离，该钻机特别用于切割深度大且宽度小(通常等于钻机的宽度)的沟槽。

这种钻机特别地但非排他地为转鼓式钻机。这些转鼓式钻机在文献FR 2211 027中描述。钻机通过缆线悬挂在起重机上。随着转鼓切割沟槽，钻机继续渐进地向下移动。

对于某些类型的工作，沟槽可以呈现很大的深度，该深度可以多达一百米或更多。通常需要沟槽具有关于其垂直度的高精度，特别是因为最终沟槽通常是并置竖直钻孔的结果。在水平方向上对于沟槽的每米深度，所需的精度可以是毫米级。

特别是由于待制造沟槽的地形的不规则性，存在钻机偏离其竖直路径的重大风险，且随着钻孔深度的增加，这种风险增加。

因此，对于具有能够通过检测与所需竖直路径的任何偏离来监控机器运动的垂直度的系统，存在实际需求。

为了解决这个问题，文献EP 0 841 465提出了一种用于连续测量钻机垂直度的装置，该装置还能够检测钻机的扭转运动或横向运动。

因此，该文献中描述的钻机包括用于测量钻机移动的垂直度的装置，该钻机用于从地面切割竖直沟槽，所述钻机包括顶端、底端和竖直纵向轴线，该顶端被固定到当钻机下降时用于支撑钻机的装置，

该装置还包括：

-两根小截面缆线，每根缆线具有紧固到钻机的顶端的第一端，两个紧固点不同；

-用于保持所述缆线张紧的装置；

-两个引导装置，布置在地面上方，以至少在测量时刻确保被布置在水平面中的每根缆线的部分当钻机被降低时在所述平面中保持静止，当所述缆线位于所述水平面内时，所述引导装置以与所述紧固点的空间关系限定两个固定参考点；

-用于在两个相互垂直的水平方向上测量在所述紧固点与所述引导装置之间延伸的每根缆线的部分的倾斜角度的装置；

-用于测量在钻机降低时在紧固点和引导装置之间延伸的缆线部分的长度的装置；

-固定到钻机上以测量所述钻机的纵向轴线在两个相互垂直的水平方向上的倾斜角度的装置；以及

-处理器装置，用于使用所述测量的长度和所述测量的倾斜角度来计算所述垂直方向上的两根缆线紧固点的运动，并用于使用计算后的两根缆线的紧固点的运动以及钻机的竖直轴线的两个测量的倾斜角度来计算所述钻机底端的两个不同固定点的运动。

可以理解的是，通过连续测量钻机的顶端与固定引导装置之间的缆线长度，并通过测量紧固在钻机上的缆线末端处的倾斜角度，能够连续计算缆线的两个紧固点的坐标，从而计算从使用两个固定引导装置限定的参考位置的缆线位置的任何偏离。在该文献中，提供了一种倾斜仪(inclinometer)，该倾斜仪被布置在缆线的一端与被紧固到钻机的旋转系统之间。

虽然这种系统完全令人满意，但有时会发现该装置缺乏鲁棒性(robustness，稳健性)，这可能对测量的准确性有害。

发明内容

本发明的目的是提供一种弥补上述缺点的钻机。