专利名称：钻探平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平台，在该平台上可以操作机器或其它装置。本发明涉及一种平 台的特别的应用，在该平台上可以放置并操作地质样本钻探设备。本发明设想为用于陆地 上(与海洋中相对)，特别是用于环境易受破坏的地带。
背景技术：
矿产勘查经常需要使用钻探设备来提取矿样。这样的钻探设备必须仔细地进行定 位，以便获得高质的样本。通常而言，诸如钻机的钻探设备必须放置在基本平坦的地带上。这意味着，在可以 布置钻机之前，必须经常利用推土设备来清理并平整用于钻机的空间。此外，钻机可能必须 在多个方向(方位)上定向，以便能够通过在所需方向上钻探而收集样本。经清理并平整 的空间的量必须足以允许通过手动或机械装置进行重新定向以及钻机的操作。典型地，在单个位置的钻探操作将需要清理大约30m2。当然，典型地需要在具体区 域中的多个位置处进行取样，所以需要清理的总量将是该数字的数倍。在环境易受破坏的地方，这种程度的清理是非常不合需要的。在一些情况下，环境 易受破坏的程度可能意味着，钻探根本不能够进行。在其它情况下，清理用于钻探的陆地的 问题可能需要这种另外的管理和监督，从而极大地侵害了正在进行的勘查的收益。本发明旨在提供一种装置，通过该装置能够在减少对环境影响或“覆盖区 (footprint)，，的条件下进行钻探。本发明的其它优点及用途将通过下文的描述得以阐明。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于地质样本钻探设备的支撑结构，所述结 构包括平台和多个支柱，地质样本钻探设备能够定位于所述平台上，至少一些所述多个支 柱具有能够变化的长度，所述多个支柱在使用中将所述平台支撑在地面之上。有利地，这意 味着所述钻探设备可以设置在地面之上，从而消除或至少降低了对所述钻探设备下的地面 干扰和植被清理度的需要。优选地，所述支柱全部在长度上能够独立地变化。当使用者斜坡或不规则地形上时，所述支撑结构可以按照由地面条件确定的具体 角度结构而最为稳固地定位。该角度结构可以不与用于钻探的所需角度相关联。在另一个 方面，支撑结构的平台包括可旋转部分，所述钻探设备可以定位于所述可旋转部分上，所述 可旋转部分能够相对于所述支柱的位置旋转。优选地，所述可旋转部分围绕基本平行于所 述支柱的延长方向的轴线旋转，也即，围绕在使用中基本竖直的轴线旋转。这允许钻机与所 述支撑结构支柱的定位无关地被成角度地定位(被调准)。因此，所述支柱可以放置成向所 述平台提供最大化的稳定性，并且所述钻探设备的精确定向由所述平台的可旋转部分的旋 转确定。另外，钻探可以在围绕所述支撑结构周边的多个位置处进行，而不需要对所述支柱 进行重新放置。每个支柱可以具有用于改变其长度的多于一个的机构。所述支柱可以是组件化的，它由多个组件组成，这些组件设置为联接在一起，从而以离散量(discrete amount)改 变所述支柱的长度。此外，所述支柱可以包括连续可变调节装置，例如可以通过诸如液压控 制的合适方法从所述支柱延伸或撤回到所述支柱内的支脚。这就允许利用所述组件来接近 所需的支柱长度，并且利用所述调节装置进行“微调”以提供所需的精确长度。在本发明的 一个实施方式中，支柱组件为圆柱形区段，所述圆柱形区段在任一端处包括凸缘，以允许联 接到相邻组件。在可替代实施方式中，所述支柱可以包括多个伸缩构件。优选地，所述平台具有两个部分环形固定部分和圆形可旋转部分，所述圆形可旋 转部分同心地位于所述环形部分内。所述环形固定部分可以部分地包括多个独立可移除的 区段。这允许区段被移除，以允许在任何移除区段之间使用钻探设备或其它设备。环形区 段的性质给予了环形尺寸根据具体位置上的限制水平的灵活性。在优选形式中，所述支撑结构包括基本圆形的力传递环，所述支柱和环形部分固 定在该力传递环上，所述力传递环支撑所述可旋转部分。所述力传递环可以包括轨道，用于 所述可旋转部分的支撑滚子位于所述轨道中。所述可旋转部分可以包括可释放的固定装置，从而当所述固定装置处于第一位置 时，所述可旋转部分能够相对于所述固定部分旋转，而当所述固定装置处于第二位置时，所 述可旋转部分相对于所述固定装置的旋转受到限制。所述支撑结构优选地由多个部分组成，这些部分可以通过诸如螺栓连接的适合手 段进行连接，从而每个部分可以手动搬运。可以设想，该结构可以进行现场组装。将意识到，所述支撑结构可以另外设置用于其它机构的稳定的、水平的以及方向 可变的安装平台，包括作为用于使直升机着陆的固定平台而进行操作。根据本发明的另一 个方面，提供一种用于装置的支撑结构，该结构包括平台和多个支柱，每一个支柱的长度都 能够变化，所述支柱将所述平台支撑在地面之上，其中所述平台包括可旋转部分，所述装置 可以定位于所述可旋转部分上，所述可旋转部分能够相对于所述支柱的位置旋转。所述装 置可以例如为地质样本钻探设备，或者其可以是直升机。根据本发明的又一个方面，提供一种设置供使用的地质样本钻探设备的方法，所 述方法包括以下步骤为所述钻探设备提供支撑结构，该结构包括平台和多个支柱，所述平 台具有可旋转部分，所述钻探设备可以定位于所述可旋转部分上，所述多个支柱的每一个 的长度都能够变化，所述多个支柱将所述平台支撑在地面之上；设置所述支撑结构，从而所 述支柱支撑所述平台；将所述钻探设备定位于所述可旋转部分上；旋转所述部分，从而所 述钻探设备在所需的方向上定向。
通过参考本发明的支撑结构的优选实施方案将便于进一步地描述本发明。其它实 施方案是可能的，因此，下文讨论的具体内容不应当理解为取代本发明前文描述的一般性。 在这些附图中图1为根据本发明的钻探设备支撑结构的上部立体图；图2为图1中的钻探设备支撑结构的下部立体图；图3为图1中的钻探设备支撑结构的侧视图；图4为用于图1中的支撑结构之内的平台的可旋转部分的支撑框架的立体图。
具体实施例方式图1至3显示了支撑结构10，支撑结构10设置为支撑地质样本钻探设备(未显 示)。支撑结构10包括圆形平台12，圆形平台12由四个支柱14支撑。支柱14围绕平台 12的周边均勻地隔开。参考图2，可以看到，支撑结构10的关键结构元件为基本圆形的力传递环16。在 附图的实施方式中，环16由两个圆形C通道构件组成，这两个圆形C通道构件包括内部构 件18和外部构件20，内部构件18具有向内开口的通道和限定了外径的连接板，外部构件 20具有向外开口的通道和限定了内径的连接板。内部构件18和外部构件20的各自的连接 板由诸如螺栓的合适零件连接。每一个支柱14由多个圆柱形组件22组成。每一个组件22具有上部凸缘和下部 凸缘，他们使得相邻组件能够相互通过螺栓连接。从而，支柱14的长度可以由用于组成支 柱14的组件的数量和尺寸来确定。每一个支柱14的上部组件22a固定到环16。每一个支 柱14的下部组件22b具有支脚对，支脚M从下部组件22b向外延伸。每一个支脚M安装在轴沈上，轴沈设置为在液压动力下移动到各自的下部组件 22b内或者移出各自的下部组件22b。从而，可以容易地调节轴沈的有效长度。平台12具有两个部分圆形可旋转部分30和固定环形部分32。圆形可旋转部分30包括水平表面34，水平表面34由框架36支撑。框架36 (在图 4中能够最佳地看到)包括围绕其圆周隔开的多个滚子联接部38。滚子联接部38设置为 容放滚子(未显示)，这些滚子位于由环16限定的轨道内，并且允许环形可旋转部分相对于 环16旋转。环形可旋转部分30还包括可释放的固定装置，该可释放的固定装置的形式为多 个制动件40。制动件40安装到框架36，并且可以选择性地与环16 —起操作。当制动件40 与环16接合时，圆形部分30相对于环16和支柱14的旋转受到限制。当制动件40不与环 16接合时，圆形部分可以相对于环16自由旋转。固定环形部分32包括水平表面50，水平表面50与可旋转部分30的水平表面34 共面，并且水平表面50围绕可旋转部分30延伸。水平表面50借助于支撑框架52固定到 环16。支撑框架52包括多个径向支撑件M，并且相邻的径向支撑件M由外部连接构件56 连接。水平表面50由多个联锁区段形成，并且水平表面50的每一个部分由单个连接构件 56支撑于相邻的径向支撑件M之间。由此可以移除水平表面50的单个区段，而不会影响 水平表面50的其余区段。在附图的实施方式中，每一个区段对应于环形部分32的45°弧线。在使用时，支撑平台10可以在现场进行组装。上述的每一个部件由易于连接的部 分组成，每一个部分均可以手动搬运。为了在所需位置进行钻探操作，首先要对现场进行评估，以便选择稳固地支撑支 脚对的最适合的位置。一旦确定了这些位置，支柱14各自建造，使得连接它们上部组件 2 的环16基本水平。这将需要为每一个支柱14选择合适类型和数量的组件22。为了使 平台12更好地水平，可能需要在每个支脚M的下部组件22b之内的某种液压调节装置。平台12随后可以组装到环16上，并且钻探设备设置在圆形可旋转部分30上。
随后使可旋转部分30旋转，以带动钻探设备到达其预期角度位置。这样就使钻探 设备经过固定环形部分32直接在表面钻探。为了使钻探进行，可以移除环形部分32的相 关区段。当需要在环16的半径之内进行钻探时，圆形可旋转部分30的一部分可以相似地 移除。在钻探之前，可以接合制动件40，以确保维持平台12的稳固。当已经在该位置完成了钻探，则可以将环形部分32的区段放回原处，并且脱开制 动件。随后可以使可旋转部分30旋转，以带动钻机到另一个所需角度位置，并且重复上述 过程。将意识到，由此可以利用钻探设备进行钻探，该钻探设备被支撑为离开地面足够 高，而不是在钻机穿透地面的位置，从而对环境的影响仅位于支脚M之下。可以设想，这将 会将局部地面干扰的覆盖区从大约30m2之内降低至大约Im2之内。将意识到，虽然已经描述了支撑结构相对于钻探的用途，但是该支撑结构可以具 有其它有价值的用途。例如，其可以为直升机提供着陆位置，这将比目前使用的着陆垫更为 安全并且对环境的影响更小。其它用途和优点对于本领域技术人员来说将是显而易见的。修改形式和变型形式由于对于本领域技术人员来说是显而易见的，因此也旨在包 含于本发明的范围之内。
权利要求
1.一种用于地质样本钻探设备的支撑结构，所述结构包括平台和多个支柱，地质样本 钻探设备能够定位于所述平台上，至少一些所述多个支柱具有能够变化的长度，所述多个 支柱在使用中将所述平台支撑在地面之上。
2.根据权利要求1所述的支撑结构，其中所述支柱的每一个均具有能够变化的长度。
3.根据权利要求1或2所述的支撑结构，其中所述支撑结构的平台包括可旋转部分，所 述钻探设备可以定位于所述可旋转部分上，所述可旋转部分能够相对于所述支柱的位置旋 转。
4.根据权利要求3所述的支撑结构，其中所述可旋转部分围绕基本平行于所述支柱的 延长方向的轴线旋转。
5.根据权利要求3或4所述的支撑结构，其中所述平台具有两个部分环形固定部分 和圆形可旋转部分，所述圆形可旋转部分同心地位于所述环形部分之内。
6.根据权利要求5所述的支撑结构，其中所述环形固定部分包括多个独立可移除的区段。
7.根据权利要求5或6所述的支撑结构，其中所述支撑结构包括基本圆形的力传递环， 所述支柱和环形部分固定在该力传递环上，并且所述力传递环支撑所述可旋转部分。
8.根据权利要求7所述的支撑结构，其中所述力传递环包括轨道，用于所述可旋转部 分的支撑滚子位于所述轨道中。
9.根据权利要求3至8中的任意一项所述的支撑结构，其中所述可旋转部分包括可释 放的固定装置，从而当所述固定装置处于第一位置时，所述可旋转部分能够相对于所述固 定部分旋转，而当所述固定装置处于第二位置时，所述可旋转部分相对于所述固定装置的 旋转受到限制。
10.根据前述权利要中的任意一项所述的支撑结构，其中长度能够改变的每个支柱具 有多于一个用于改变其长度的机构。
11.根据权利要求10所述的支撑结构，其中所述支柱是组件化的，它由多个组件形成， 这些组件设置为联接在一起从而以离散量改变所述支柱的长度。
12.根据权利要求10或11所述的支撑结构，其中所述支柱包括连续可变调节装置。
13.根据权利要求12所述的支撑结构，其中所述连续可变调节装置包括支脚，所述支 脚能够通过液压控制从所述支柱延伸或撤回到所述支柱内。
14.一种设置供使用的地质样本钻探设备的方法，所述方法包括以下步骤为所述钻 探设备提供支撑结构，该结构包括平台和多个支柱，所述平台具有可旋转部分，钻机能够定 位于所述可旋转部分上，所述多个支柱的每一个的长度都能够变化，所述多个支柱将所述 平台支撑在地面之上；设置所述支撑结构，从而所述支柱支撑所述平台；将钻机定位于所 述可旋转部分上；旋转所述部分，从而钻机在所需的方向上定向。
15.根据权利要求14所述的设置供使用的地质样本钻探设备的方法，其中所述结构由 以下步骤提供将所述的平台支柱的支脚定位于所需位置处，调节所述支脚的长度至所需 高度，随后在所述支脚的顶上安装所述平台的旋转部分。
全文摘要
本发明公开了一种用于地质样本钻探设备的支撑结构，其具有最小的环境覆盖区。该结构包括平台和多个支柱，钻探设备能够定位于该平台上，所述支柱从所述平台延伸到地面。所述支柱的长度能够变化，这就允许所述平台在水平方向均匀地设置在不平坦的地面上。所述平台包括可旋转部分，使得所述钻探设备能够容易地朝向所需方向旋转。
文档编号E02B17/00GK102084067SQ200980123888
公开日2011年6月1日 申请日期2009年6月22日 优先权日2008年6月23日
发明者A·R·里德 申请人:深成岩体资源有限公司