(57)【要約】  掘削機（１００）のためのボーリング装置（１０、１２）を駆動するためのアセンブリであって、当該アセンブリは、ボーリング装置（１０、１２）を駆動するための、掘削機（１００）のマスト（５）に沿って摺動するように適合された駆動アセンブリ（１１０、９００）と、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）とを備える。駆動アセンブリ（１１０、９００）は、マスト（５）に沿って摺動することを可能にするガイド部材（９２、１１６、１１５）を備える第１の構造（９０、１１１）と、ボーリング装置（１０、１２）を支持するように適合された第２の支持構造（８０、１１２）とを備える。第１の構造（９０、１１１）および第２の支持構造（８０、１１２）は、相互に移動可能である。駆動アセンブリ（１１０、９００）は、少なくとも２つの動作構成を取ることができるため、２つ以上の掘削中心間距離（ｉｌ、ｉ２）を設定することができる。駆動アセンブリ（１１０、９００）の少なくとも２つの動作構成においては、第１の構造（９０、１１０）および第２の支持構造（８０、１１２）は堅固かつ直接的に相互に拘束される。異なる動作構成の間で切り替えながら、第１の構造（９０、１１１）および第２の支持構造（８０、１１２）は、少なくとも１つの機械的拘束を介して、常に互いに直接拘束される。アクチュエータ（２３、１３）は第１の構造（９０、１１１）と第２の支持構造（８０、１１２）との間の移動を制御し、掘削機（１００）またはボーリング装置（１０、１２）の部品を駆動するためのさらなる動作機能を実行するように適合される。
2021510780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削またはボーリング機（１００）のための地盤（Ｇ）用掘削またはボーリング装置（１０、１２）を駆動するためのアセンブリであって、
当該アセンブリは：
・当該掘削またはボーリング機（１００）のマスト（５）に沿って摺動し、ボーリング装置（１０、１２）の少なくとも一部を駆動するように適合された駆動アセンブリ（１１０、９００）と；
・少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）と；を含み、
当該駆動アセンブリ（１１０、９００）は：
・第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）であって、当該マスト（５）に沿ってスライドすることを可能にするように適合されたガイド部材（９２、１１６、１１５）を備える第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と；
・ドリル装置（１０、１２）を少なくとも支持するように適合された第２の支持構造（８０、１１２）と；を含み
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）が互いに対して相互に移動可能であり；
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）が、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動を少なくとも制御するように適合されており；
当該駆動アセンブリ（１１０、９００）は少なくとも２つの動作構成をとることができ、ここで当該マスト（５）からの当該第２の支持構造（８０、１１２）の距離が、少なくとも当該マスト（５）の延長軸に垂直な軸に対して変化して、少なくとも２つの掘削中心間距離（ｉ１、ｉ２）が設定され得、；
駆動アセンブリ（１１０、９００）の少なくとも２つの動作構成において、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は、堅固かつ直接的な方法によって互いに拘束され；
駆動アセンブリ（１１０、９００）の異なる動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は、少なくとも１つの機械的拘束によって常に互いに直接拘束され；
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との少なくとも相互移動を制御することに加えて、当該掘削またはボーリング機（１００）またはボーリング装置（１０、１２）の部品を駆動するためのさらなる動作機能を実行するように構成されている、アセンブリ。
【請求項２】
駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構成から第２の構成に切り換えるために、当該第１の構造（９０、１１１）と当該第２の構造（８０、１１２）との相互移動は、少なくとも１つの回転移動を用いてもたらされる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
当該回転移動が少なくとも２つで；
駆動アセンブリ（１１０、９００）の２つの異なる動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）はヒンジ拘束を介して拘束され、第１の回転移動は第１のヒンジ拘束に対して生じ、第２の回転移動は第２のヒンジ拘束に対して生じる、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の構造（８０、１１２）は、異なる動作構成において当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の構造（８０、１１２）を直接拘束するように適合されている取り外し可能なピン型固定手段を介して拘束されており；
当該ピン型固定手段は当該第１の構造（９０、１１１）と当該第２の構造（８０、１１２）に形成された適切な穴（９３〜９６，１１２，１１３，１１８〜１２１）に挿入されるように適合されており、当該第１の構造（９０、１１１）または当該第２の構造（８０、１１２）は、少なくとも２対の穴を含み；
第１の対の穴（９５、９６）は第１の円周（Ｒ１）上に位置し、第２の対の穴（９３、９４）は第２の円周（Ｒ２）上に位置し；
当該第１の円周の中心は当該第２の対の穴のうちの１つであり、当該第２の円周の中心は、当該第１の対の穴のうちの１つである、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構成から第２の構成に切り換えるために、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動は、少なくとも１つの直線移動を用いてもたらされ；
駆動アセンブリ（１１０、９００）の異なる動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造（９０、１１１）および当該第２の構造（８０、１１２）は、少なくとも１つのスライダ型拘束、好ましくはプリズム形状を介して拘束される、請求項１または２に記載のアセンブリ。
【請求項６】
当該第２の支持構造はロータリー（８０）であり、同じ当該ロータリー（８０）は掘削またはボーリング作業を実行するために、駆動アセンブリ（９００）によって取られる動作構成のすべてにおいて動作することができる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）はピンを用いて互いに拘束され、各ピンはそれぞれのアクチュエータ（２０１）によって軸方向に駆動され；当該アセンブリは、制御ユニットによって制御されるように適合される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、所望の意味で、一方向のみに沿って力を及ぼすことができ；
当該アクチュエータ（２３、１３）は、ボーリング機（１００）に含まれるホイスト（１３）に関連するロープ（２３）および／またはリニアアクチュエータ、好ましくはボーリング機（１００）に含まれる少なくとも１つの油圧、電気または空気圧シリンダである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、一端がボーリング機（１００）の少なくとも一部に固定され、他端が当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）または当該第２の支持構造（８０、１１２）または当該ボーリング装置（１０、１２）の少なくとも１つに連結される、請求項１または８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
掘削機（１００）の掘削中心間距離（ｉ）を変更するためのシステムであって、掘削機（１００）はベース機（１，２）と；マスト（５）であって、その上端がロープ（２３ａ、２３ｂ）の摺動のためのプーリ（６２）を支持する頭部（６）を含む、マスト（５）と；掘削ツール（１２）がケリー（１０）を用いて固定されるロータリー（８０）とを備え、
当該掘削中心間距離（ｉ）を変更するための当該システムは：
・第１の支持構造（８、８０）であって、当該ケリー（１０）が便利に収容されることができ、当該第１の構造は、キャリッジ（９、９０）を用いて当該マスト（５）に沿って摺動することができる、第１の支持構造（８、８０）と；
・第２の支持構造（１１、１１２）であって、当該ケリー（１０）が便利に収容されることができ、当該第２の構造は、キャリッジ（１１１）を用いて当該マスト（５）に沿って摺動することができる、第２の支持構造（１１、１１２）と；を含み
当該第１の支持構造（８、８０）および当該第２の支持構造（１１、１１２）のうちの少なくとも１つが、請求項１に記載のアセンブリに含まれる駆動アセンブリ（１１０、９００）に含まれることを特徴とする、システム。
【請求項１１】
当該頭部（６０）は当該プーリ（６２）のための駆動機構（２１、６３）を含み、当該駆動機構は、当該プーリ（６２）が当該アセンブリの移動に従って、異なる動作構成間で位置を変化させることを可能にするように適合される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
ボーリング装置（１０、１２）を用いて地盤を掘削する掘削機（１００）であって；
当該掘削機（１００）は：
・回転タワー（１）であって、アンダーキャリッジ（２）に連結されたベースフレームを備える回転タワー（１）と；
・マスト（５）であって、その上端がロープ（２３ａ、２３ｂ）を摺動させるためのプーリ（６２）を支持するための頭部（６）を含み、当該ロープ（２３ａ、２３ｂ）は、掘削機（１００）内に備えられるアクチュエータ（１３、２３）に関連付けられるマスト（５）と；を含み、
それが請求項１に記載の少なくとも１つのアセンブリを含むことを特徴とする、掘削機。
【請求項１３】
ボーリング装置（１０、１２）を駆動するように適合された、請求項１に記載の少なくとも１つのアセンブリを備える、請求項１２に記載の掘削機（１００）の掘削中心間距離（ｉ）を変更する方法であって；
当該方法は、以下の工程を含む：
・駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を拘束する少なくとも２つのピン型固定手段を取り外すことと；
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させて、第１の構成から第２の構成に切り替え、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を用いて移動を制御することと；
当該少なくとも２つのピン型固定手段を用いて、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束すること。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって：
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）との間の移動は回転型であり；
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は、第１の拘束軸を画定するように適合された第１のピン型固定手段（２１）と、第２の拘束軸を画定するように適合された第２のピン型固定手段（２２）とを用いることによって、様々な構成で互いに拘束され；
第１の動作構成から第２の動作構成に切り替えるために、以下の工程が連続して実行される：
・第１のピン型固定手段（２１）を取り外し、第１の拘束を解除することと；
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させて、第１の動作構成から中間構成に切り替え、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を用いて当該第２の拘束軸を中心に回転させ移動を制御することと；
・当該第１のピン型固定手段を用いて当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束することと；
・当該第２のピン型固定手段を取り外し、それによって第２の拘束を解除することと；
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させて、当該中間構成から第２構成に切り替え、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を用いて当該第１の拘束軸を中心に回転させ移動を制御することと；
・当該第２のピン型固定手段を用いて当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束すること。
【請求項１５】
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を移動させる工程は、直線移動を用いて行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
制御ユニットを用いて当該方法が自動化され実施される、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボーリング技術の分野での応用を見出し、地盤掘削装置の部品駆動用の、駆動アセンブリおよびアクチュエータを含むアセンブリに関する。本発明はさらに、掘削機における掘削中心間距離を変更することを可能にするように適合された、そのようなアセンブリを備えるシステムに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、掘削機における掘削中心間距離を変更する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
基礎または地盤圧密掘削を行うための手順は主として、運転室と駆動およびボーリング作業に使用される推進および制御ユニットとを備える、「上部構造」または「上部フレーム」とも呼ばれる回転タワーを装備した、一般に軌道式の機械である自走式機械に依存することが知られている。マストは１以上の自由度を有する回転タワーに連結され、特に、回転タワーのフレームに直接連結されるか、またはフレームから突出し、「スポッタフレーム」と呼ばれる掘削に向かってその上を摺動する伸縮自在の可動部分に連結され、または、多かれ少なかれ複雑なリンク機構を介して連結されることで、マストの空間位置を調整することを可能にし、したがって、マストが異なる角度をとること、および／または回転タワーに近づくか、または回転タワーから遠ざかることを可能にする。マストは、動力アセンブリおよび地盤掘削手段を備える。マストは細長い箱型または格子型の要素である。当該マストは、構造物に作用する荷重の一部を地盤に伝達するように構成された、上部では頭部によって、底部では脚部によって区切られている。油圧式または電気式であってもよい動力アセンブリはドリルヘッドまたは「ロータリー」とも呼ばれる。ロータリーは当該マストに沿って頭部と脚部との間を移動し、回転運動および前方または上向きの力を掘削またはボーリング手段またはツールに伝達する。掘削手段は単純または伸縮式でありうるドリルロッド（「ケリー」とも呼ばれる）と、掘削または圧密ツールとを備える。掘削手段はロータリーに対して摺動可能に取り付けてもよく、適当な独立した駆動手段を備えてもよい。
【０００４】
本明細書の目的のために、当該掘削手段は、掘削装置として定義される。
【０００５】
掘削ツールに一定の推力を確保し、および／または掘削が完了したときにドリルストリングを引き抜くために使用される、ロータリーおよび掘削手段のための駆動手段は、実質的に２種類である：
−  可撓性要素を備えた駆動システム；ロープ式ホイストやチェーン式モーター減速機
−  剛性駆動手段：例えば、液圧シリンダを用いて操作される。
【０００６】
可撓性要素を有する駆動手段、より具体的にはロープ型駆動手段は、ロープが巻き付けられる巻胴を含む１つ以上のホイストを、装置上またはマスト上に直接的に適用することを要する。引くことは伝達システムを用いて直接的または「乗算」されてもよく、この場合では掘削手段の低速を犠牲にして、挿入／引抜き力を増大する。
【０００７】
剛性駆動手段は、主として、機械の前側または掘削側に配置されたリニアアクチュエータまたはシリンダから成る。当該リニアアクチュエータは一端がマストに固定され、他端がロータリーに連結されて、マストによって案内されて、ロータリーを長手方向に移動させながら、ロータリーに押込み力および引く力を伝達する。
【０００８】
ロータリーは、通常、マストガイドから所定の距離に位置する掘削軸を有するマスト上に設置され、その上でロータリーが長手方向に摺動する。マストガイドからのロータリーの掘削軸の距離は、マスト上の案内手段の寸法、ロータリータワーに沿った駆動手段の寸法、および掘削ツールを回転させるための動力手段の寸法に依存する。このような距離は、一般に「掘削中心間距離」として知られている。掘削中心間距離の機能として、構造上、特にマスト上に作用する荷重、および掘削またはボーリング機械の全体的な安定性を規定することが可能である。
【０００９】
掘削中心間距離が与えられると、マストの前で使用され駆動しうる掘削ツールの最大径は、マストまたは一般にマスト構造を越えて突出するロープ、プーリ、取付具のようなマスト上に設置された手段に掘削ツールが触れることを回避するために、掘削中心間距離の値の２倍以下でなければならない。
【００１０】
しかしながら、時間の経過と共に、自走式回転タワーに設置された、またはそのような回転タワーに外部から供給されたモータの動力の増大や、および同じサイズまたはカテゴリの機械に設置されたロータリーのトルク出力が増大すると、掘削直径を増大させることができ、その結果、ボーリングを可能にすると同時に、機械に必要な安定性を確保するように、掘削装置をより長い掘削中心間距離に配置する新たな必要性をもたらした。
【００１１】
欧州特許出願公開第０，４３３，８９２号明細書は、平行四辺形型リンク機構を備えた掘削またはボーリング機について述べたものである。これらの機械において、案内マストがモータユニットを用いて動かすことができる多関節四辺形を介してタワーに連結されている。フレームに連結されている要素がピンを中心に回転する。この解決策においては、マストが回転することなく並進し、移動中に渡って、マスト自体の傾斜を変化させない。
【００１２】
平行四辺形型リンク機構は、掘削半径、すなわち、追跡されたキャリッジ上の掘削軸とタワーの回転軸との間の距離を、１メートル以上であっても非常に高い値で変更するために便利に使用される。この解決策においては、作業半径が最小の場合、マストは回転タワーに近く、一段高い位置にある。逆に、作業半径が最大であるとき、すなわち完全に拡張された位置にあるとき、マストは前方に並進して下降し、タワーから離れて地面に向かって下がる。
【００１３】
都合のよいことに、最小の作業半径を有する構成においては、マストの下の空間を使用して、さもなければマストの前に設置することができなかった非常に大きな直径を有するツールを設置することが可能である。しかしながら、この単純な解決策は機械的混合ツールのドリルビットを使用する代わりに、使用されるツールがバケットと呼ばれる開口可能なベースを備えた円筒形ステムを有する場合には適用できない。というのはそれにもかかわらず、マストと地面との間の高さは、ベースが掘削された材料を孔から開放して排出するには不十分である場合があるからである。
【００１４】
直径の制限をもたらす別の条件は、いわゆる「セグメントケーシング」用途に見出され、ここでケーシング要素は掘削時間の有利な減少を可能にするために、６ｍであっても、かなりの長手方向寸法であり得る。前述の場合と同様に、この場合も、ロッドは、必然的にマストの前で動作することになるので、掘削中心間距離に適合する最大直径を有することになる。
【００１５】
したがって、このような場合には、掘削軸をマストから離して移動させることが有利であり、その結果、より大きなツール直径を使用することができる。
【００１６】
欧州特許出願公開第０，５４８，９００号明細書は、炭化水素探査のための移動式ボーリングリグにおいて、機械化された方法で掘削中心間距離を変更することを教示しており、マストに沿って案内された方法で摺動するロータリーとロータリー支持キャリッジとの間の運動学的連結を使用する。当該連結は、ロータリーを第１の後退作業位置から、前記ストリングに追加されるドリルロッドをピックアップするための拡張されたサービス位置に平行移動させる多関節四辺形である。いくつかの欠点が、この解決策を、ボーリング機械が建築基礎杭、特にかなりの寸法を有する杭に使用される用途には不適当なものとなっている。上述の特許に記載されているような炭化水素探査のためのこのようなボーリング機械は、一般に直径が数百ミリメートルではるかに小さいドリルロッドおよびツールを利用する点で異なる。さらに、当該特許に記載されているようにドリルロッドを持ち上げている間に構造に応力を加える荷重は、作業段階または掘削段階中に発生する荷重よりもはるかに小さい。その上、当該特許に記載された用途では、ロータリーとマストとの間の不安定な連結をもたらす可能性のある振動および疲労荷重がない。さらに、リンク機構は複雑で高価であることに加えて、かさばり、重く、安定性を低下させる。また、当該特許に記載された解決策は、専ら当該リンク機構を駆動するように適合され、キャリッジおよびリンク機構自体に連結された専用アクチュエータの使用が必要となる。追加のアクチュエータの存在はより高いコストおよびより多くのメンテナンスを意味し、また、動きを与えるためにアクチュエータのための電源の実装を必要とする。
【００１７】
この分野で採用されている他の解決法によれば、ロータリーは中心間距離に適合させるために、交換可能な案内構造またはキャリッジ上に搭載される。実際にはより短い掘削中心間距離を得るために、第１のタイプのキャリッジが搭載され、これはマストからわずかに突出するだけである。一方で、より長い掘削中心間距離を得るために、第２のタイプのキャリッジが搭載され、これはマストからより突出する。
【００１８】
代替例として、キャリッジの１つのタイプのみが使用され、それには、ロータリーをマストから遠ざけるために、キャリッジとロータリーとの間にスペーサを追加することができる。
【００１９】
これらの解決策は、いかなる運動学的要素の干渉もなく、ロータリーとキャリッジとの間の堅固な連結を提供するという利点を提供する。したがって、ピンまたはねじを用いて、直接連結が用いられる。しかし、一方では、中心間距離を容易かつ迅速に変更することはできない。これらの解決策を実施するためには、実際に、キャリッジから完全に解放しまたは切り離されなければならないロータリーを取り外すために、また駆動ユニットおよび油圧構成要素のための連結および伝達手段も一般に運ぶキャリッジを置き換えるために、時間がかかり且つ困難な作業が不可欠である。一例として、欧州特許出願公開第１，９８３，１４９号明細書を参照することができ、ここで、運搬条件におけるロータリーの着脱を容易にするための解決策がいくつか開示され、当業者は、プーリ、ロープおよび油圧ユニットのような要素が多く存在するキャリッジの取り外しに必要な操作の複雑さを理解することができる。
【００２０】
図１を参照すると、従来技術によるボーリング機１００が示されており、このボーリング機は回転タワー１を含み、回転タワー１は、垂直軸回転中心プレートを介してアンダーキャリッジ２に連結されたベースフレームと、適切な駆動モータ手段と、オペレータが位置決めチェックおよび掘削作業を行う制御座席を備えたキャビンと、油圧式であれ電気式であれ、一次的動力を機械に供給するための適切な区画に収容された動力および制御アセンブリと、ボーリング機１００を安定させるために後部に配置された１以上のバラスト要素と、を備えている。
【００２１】
当該自走式アンダーキャリッジ２は、連結継手を介して回転タワー１によって駆動される。
【００２２】
ボーリング機１００は更に、マスト５と回転タワー１との間の連結リンク機構３を含み；当該リンク機構３がマスト５を、好ましくはベースフレームに対して回転および平行移動することにより、少なくとも１自由度で空間内において移動することを可能にする。特に、当該リンク機構３は、回転タワー１のベースフレームに連結された２つの要素と、多関節四辺形の他の要素の１つに回転タワー１のベースフレームを連結する少なくとも１つのリニアアクチュエータ、例えば油圧シリンダとで構成される多関節四辺形である。リンク機構３の上部支持要素は、マスト５が実質的に水平である運搬構成から、マスト５が実質的に垂直である動作構成へとマスト５が回転することを可能にするピン型連結を介してマスト５に連結される。マスト５の回転は、マスト５をリンク機構３の上部要素に連結する一対の油圧ジャッキによって与えられる。当該一対のジャッキは、また、マスト５がその開口の異なる調整を介して、長手方向に加えて、横方向に回転することを可能にする。これは、マスト５の４つの傾斜調整、すなわち、前方および横方向の調整をもたらす。
【００２３】
当該マスト５は１以上の中央部材からなり、上部で、主ロープ２３ａの摺動に適合したプーリを支持する頭部６に連結されている。当該主ロープ２３ａは通常、ドリルロッドまたはケリー１０を動かすために、またはケリー１０なしでボーリングする場合には、連続フライトオーガーまたはＣＦＡドリルヘッドまたはロータリー８を動かすために使用される。頭部６のプーリはまた、ドリル加工を準備するために有用な荷重および装置を移動させるために使用されるサービスロープ２３ｂの摺動のためにも適合されている。マスト５のベースには底部脚部７が連結されていてもよく、これは一般に、内部の油圧シリンダを搭載しており、このシリンダはそれ自体を伸ばすことによって、その端部に連結された支持プレートを地盤「Ｇ」まで下降させる。当該底部脚部７は機械に安定性を与え、特にケーシングボーリング作業、例えば、掘削孔の壁を保護する外側ケーシングを備える場合、および、例えば、ＣＦＡとも呼ばれる連続フライトオーガーボーリングのような他の掘削技術の場合に、最大限の引抜き力を発揮することができるようにするために使用される。マスト５上には、プルダウンホイストと呼ばれる第３のホイスト１３があり、これはロータリー８の移動に使用される。ロープの２つの分岐は、引抜き力または引張力を及ぼすために上部で、また掘削ツールに挿入力または押込み力を及ぼすために底部で、ロータリー８に連結される。ロープは、ロータリー８に直接連結されるか、またはスライド式キャリッジ９上に適用されてもよい。
【００２４】
当該ロータリー８は、マスト５に沿って案内されたその摺動を可能にする機械的案内手段または対向手段を介してマスト５に沿って摺動するように適合されている。これらの案内または対向手段は取り外し不能な方法でロータリー８に連結されてもよく、またはロータリーキャリッジ９として定義された別個の構成要素に取り外し可能な方法で連結されてもよい。当該ロータリーキャリッジ９は駆動手段、例えば、引張りロープおよび／または押し込みロープのための連結部、または多重滑車プルの場合には伝達プーリを支持するように適合され、プルダウンホイスト１３の寸法を減少させることを可能にする。当該案内または対向手段は例えば、案内スライダまたは代替としてローラである。通常、ロータリーキャリッジ９は、機械の総重量を減少させるために、例えば運搬条件において、マスト５からロータリー８を取り除く必要がある場合に、ボーリング機１００に採用される。この場合には、キャリッジとロータリーとの間の連結が取り外し可能な連結を用いてもたらされ、単一の掘削中心間距離を画定する１つの動作構成のみをとることができる。
【００２５】
当該ドリルロッドまたはケリー１０は例えば、図１に示すように、一方を他方に貫通させることができる複数の要素を有する伸縮ロッドがロータリー８の内側で摺動可能に連結され、メインホイストによって移動され、その端部は、一般に旋回要素を介して、最も内側のボーリング部材に連結されている。メインホイストはプルダウンホイスト１３と同様に、回転タワー１（図１と同様）またはマスト５のいずれかに取り付けてもよい。ホイストのロープが解放されると、ケリー１０は外側部材がロータリー８に当接するまで下降し、一方、内側部材は、自重により下降し続ける。ロープが引っ張られると、部材は締め固められ、したがって、ボーリング孔からケリー１０を引き抜く。ロータリー８は、例えば摩擦ロッドのために掘削トルクを伝達するためにも使用されるケリー１０の最外側部材上に、または、例えば機械的ロックロッドのためにレッジの水平プロファイルを通して実施される機械的ジョイントと共に使用されるバッキングレッジを利用することによって、スラスト力をケリー１０に加えることができる。頂部ではケリーが同様にマスト５に摺動可能に連結されたロッド案内要素１１によって案内されてもよく、好ましくはロータリー８またはキャリッジ９と同様に走行するように案内またはバッキング部材が設けられている。ロッド案内部材１１は通常、ドリルロッドまたはケリー１０の案内を改善し、掘削ツールを常に整列させて正確に保つために使用され、特に、ロータリー８によってケリー１０に提供される案内がケリーを整列させて保つのに十分でないとき、特に、傾斜した垂直でない掘削の場合に使用される。
【００２６】
ボーリング機１００はさらに、ドリルビットとして図１に表わされ、ドリルロッド１０に特にケリー１０の最内側部材に連結され、引張力および引抜き力およびトルクを伝達することができるプロフィールを有する掘削ツール１２を備える。
【００２７】
図１に明確に示されているように、キャリッジ９にロータリー８を搭載すると、ドリルロッド１０の軸と、掘削ツール１２の回転軸と一致する掘削軸と、マスト５のガイドとの間には距離があり、当該距離が掘削中心間距離「ｉ」と呼ばれる距離である。
【００２８】
掘削ツール１２の直径「φ」は掘削中心間距離「ｉ」と相関する。直径「φ」が掘削中心間距離「ｉ」の値の２倍以下でなければならない、すなわち、それは掘削中心間距離「ｉ」の値の２倍を超えてはならない。特に、ツールの直径「φ」は、掘削ツールに必要なクリアランスを残すように、また、例えばプルダウンホイスト１３のロープ用の伝達プーリや、マストの前側に設置された、その下部、特に押し込み分岐において、設置されたロープ自体のような、マスト５上の突出要素に対して必要なクリアランスを残すように、掘削中心間距離「ｉ」の値の２倍よりも小さいことが好ましい。完全に後退した構成で図１に示されるリンク機構３の位置は、作業半径Ｒｍａｘと呼ばれる掘削軸とタワー１の回転軸との間の距離を生みだす。リンク機構３の位置を変更することによって、特にそれを掘削面に向かって前方に拡張することによって、マスト５は平行移動して下降することになり、したがって、地面のクリアランスがさらに減少する。
【００２９】
図２は同じボーリング機１００を示しており、そこから前記脚部７がマスト５の底部から取り外されている。リンク機構３は平行四辺形型であるため、リンク機構３は地盤「Ｇ」から非常に高さが高い位置、地面から数メートルという位置でマスト５に連結され、したがってマスト５の下にある利用可能なスペースは、掘削中心間距離「ｉ」の２倍よりもはるかに大きい直径「φ」の掘削ツール１２を入れるために使用することができる。
【００３０】
すべてのボーリング技術がこの形状に適合するわけではなく、この形状では、ツール１２がマスト５の下端の下に常に残されている。実際、場合によっては管は典型的には３〜６ｍの可変長を有して移動される必要があり、その結果、管はマスト５の下にもはや収容することができず、したがって、管の直径は先に特定したように、掘削中心間距離「ｉ」と相関する必要がある。この問題は「バケット」と呼ばれる掘削ツールを使用するときにも生じ、この掘削ツールは２ｍもの高さであり得、掘削プロセス中に部分的に開いたままである底部バケットを備え、したがって、ツール内部への材料の進入を促進する。掘削孔から引き抜かれると、掘削された物質を排出するためにバケットを開くことができる。直径３ｍのツールでは開放バケットおよびツールの円筒形ステムのための空間を作るために必要な最低限の高さが５ｍを超えることがあり、この場合にはツールをマスト５の下に収納することはできなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明の目的は、従来技術の全ての欠点を克服する、地盤用の掘削またはボーリング装置の駆動用アセンブリを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明によれば、地盤用の掘削またはボーリング装置の駆動用アセンブリが提供され、これは添付の請求項１に記載された特徴を有する。
【００３３】
本発明の別の態様は、添付の請求項１０に記載の特徴を有する掘削機の掘削中心間距離を変更するためのシステムに関する。
【００３４】
本発明のさらなる態様は、ボーリング装置を使用して地盤を掘削するための機械に関し、これは添付の請求項１２に記載の特徴を有する。
【００３５】
本発明のさらに別の態様は、添付の請求項１３に記載の特徴を有する掘削機の掘削中心間距離を変更する方法に関する。
【００３６】
アセンブリ、システム、機械、および方法の特徴および利点はいくつかの可能な実施態様の以下の説明、およびいくつかの異なる可能な例示的であるが非限定的な実施態様を表す添付の図面に照らして、明確になり、明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１はマストに搭載された大径掘削装置を備えた従来技術による掘削機の側面図を示し、装置のサイズは掘削中心間距離によって制限される。
【図２】図２は従来技術による掘削機の側面図を示し、図１に示す変形例と比較して、より長い掘削直径を可能にするために脚部が取り除かれている。
【図３】図３は本発明による駆動用アセンブリに含まれる駆動アセンブリの第１の実施態様の詳細な斜視図を示し、ロータリーは、第１の動作構成、すなわち後退構成において、本発明による第１の構造またはキャリッジに関連付けられる。
【図４】図４は図３に示されるような本発明によるアセンブリに含まれる第１の駆動アセンブリの、第１の動作構成、すなわち後退構成における側面図である。
【図５】図５は、本発明によるアセンブリに含まれる駆動アセンブリの第１の実施態様の、第２の動作構成、すなわち拡張構成における側面図を示す。
【図６】図６は本発明によるアセンブリの第１の実施態様の側面図を示し、図３に示すような第１の駆動アセンブリを、図４に示す第１の動作構成、すなわち後退構成と、図５に示す第２の構成、すなわち拡張構成との間の中間構成で示す。
【図７】図７は図６に示すような駆動アセンブリの側面図であり、本発明のさらなる態様を特定することができる。
【図８】図８は、図５に示されるような本発明によるアセンブリの駆動アセンブリの第１の実施態様の、第２の動作構成、すなわち拡張構成における詳細斜視図を示す。
【図９】図９は、本発明によるアセンブリの駆動アセンブリの第２の実施態様の、第１の動作構成、すなわち後退構成における詳細斜視図を示す。
【図１０】図１０は図９の駆動アセンブリの、第１の動作構成、すなわち後退構成における平面図を示す。
【図１１】図１１は、駆動アセンブリの第２の実施態様の、第２の動作構成、すなわち拡張構成における平面図を示す。
【図１２】図１２は掘削装置を駆動する段階の間の掘削機またはボーリング機の側面図を示し、本発明による駆動アセンブリの第２の実施態様は、１つの可能な例示的であるが非限定的な実施態様による、異なる動作構成の間で駆動アセンブリを切り替えることを可能にする。
【図１３】図１３Ａおよび１３Ｂはロープ用の頭部の側面図であり、掘削中心間距離の変化の機能として異なる構成で示されており、特に、図１３Ａではヘッドは後退構成にあり、図１３Ｂでは頭部は拡張構成にある。
【図１４】図１４は、本発明によるボーリング装置の部品を駆動するためのアセンブリに使用することができる固定システムの斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
上述の図面を参照すると、本発明によるアセンブリは、地盤「Ｇ」用の掘削またはボーリング装置（１０、１２）を駆動するように適合されている。このアセンブリは特に、掘削またはボーリング機１００での実施に適しており、従来技術による特別に設計された機械または既存の機械のいずれかであってもよい。説明を簡単にするために、参照符号１００がこの説明全体にわたって使用される。
【００３９】
本明細書の目的で、ボーリング装置という用語は、１以上のドリルロッドまたはケリー１０、および／または前記１以上のロッドに連結された１以上の掘削ツール１２を指す。
【００４０】
一般に、本発明によるアセンブリは、ボーリング装置（１０、１２）の少なくとも一部を駆動するために、掘削またはボーリング機１００のマスト５に沿って摺動するように適合された駆動アセンブリ（１１０、９００）を含む。
【００４１】
また、当該アセンブリは、掘削またはボーリング機１００またはボーリング装置（１０、１２）の部品を駆動するための動作機能を実行するように構成された少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を備える。
【００４２】
本発明による駆動アセンブリ（１１０、９００）は第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）を備え、このキャリッジは当該マスト５に沿ってスライドすることを可能にするように適合されたガイド部材（９２、１１６、１１５）を備える。
【００４３】
本発明による駆動アセンブリ（１１０、９００）は、ボーリング装置（１０、１２）を少なくとも支持するように適合された第２の支持構造（８０、１１２）をさらに備える。
【００４４】
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は、互いに対して相互に移動可能である。
【００４５】
本発明によるアセンブリの当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動を少なくとも制御するように適合される。
【００４６】
本発明によるアセンブリの駆動アセンブリ（１１０、９００）は、少なくとも２つの動作構成をとることができる。駆動アセンブリの可能な異なる動作構成では、当該マスト５からの当該第２の支持構造（８０、１１２）の距離に、特に、当該マスト５の延長軸に垂直な軸に対して少なくとも変化がある。当該マスト５からの当該第２の支持構造（８０、１１２）の距離を変化させると、本発明によるアセンブリが少なくとも２つの異なる掘削中心間距離（ｉ１、ｉ２）をとることが可能となる。
【００４７】
当該駆動アセンブリ（１１０、９００）の当該少なくとも２つの動作構成においては、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は特に堅固かつ直接的に相互に拘束される。
【００４８】
本発明によるアセンブリにおいては、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との間には、延長部、運動学的機構などの追加の要素は、駆動アセンブリが異なる動作構成をとりうるように、必要としない。
【００４９】
さらに、本発明によるアセンブリにおいては、駆動アセンブリ（１１０、９００）の異なる動作構成間で切り換える間、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は少なくとも１つの機械的拘束によって常に互いに直接拘束される。
【００５０】
本発明によるアセンブリにおいては、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は互いに拘束されないことは決してなく、実際には構造間には常に少なくとも１つの機械的拘束が存在する。
【００５１】
さらに、本発明によるアセンブリにおいては、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）の少なくとも相互移動を制御することに加えて、当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、掘削またはボーリング機１００またはボーリング装置（１０、１２）の部品を駆動するためのさらなる動作機能を実行するように構成される。
【００５２】
本発明によるアセンブリは、他の機能のために既に採用されている機械に既に存在するアクチュエータを利用することによって、アセンブリが駆動アセンブリの異なる動作構成間で切り替えることを可能にする。したがって、本発明は、掘削中心間距離「ｉ」を変更することを可能にするための専用アクチュエータの実施を必要としない。
【００５３】
本発明によるアセンブリの可能な一実施態様においては、駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構成から第２の構成に切り換えるために、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動は、少なくとも１つの回転移動を用いて行われる。
【００５４】
１つの可能な代替的かつ例示的であるが非限定的な実施態様においては、駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構成から第２の構成に切り換えるために、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動は、少なくとも１つの直線移動を用いてもたらされる。
【００５５】
さらなる可能な例示的であるが非限定的な実施態様においては、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動は、特定の要件、例えば、回転移動と直線移動との組み合わせ、または複数の回転移動の組み合わせに従って、回転移動および／または直線移動および／または回転／並進移動の組み合わせであってもよい。
【００５６】
一般に、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）の相互移動の実施されるタイプに応じて、構造間の機械的拘束のタイプは変化し得、および／またはヒンジ拘束および／またはスライダ型拘束、例えばプリズム型拘束などの機械的拘束の組み合わせであり得る。
【００５７】
本明細書の目的において、スライダ型拘束とは、一方向の並進を可能にするが、回転を可能にしない拘束であることを意味する。
【００５８】
例示的であるが非限定的な実施態様として、回転移動の場合、拘束はヒンジ拘束であってもよいが、直線移動の場合、スライダ型拘束であってもよく、ハイブリッド移動の場合、例えばロータ平行移動の場合、機械的拘束はヒンジおよびスライダ型拘束の組み合わせであってもよい。
【００５９】
したがって、本発明によるアセンブリにおいては、駆動アセンブリ（１１０、９００）の異なる動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造（９０、１１１）および当該第２の構造（８０、１１２）は少なくとも１つのヒンジおよび／またはスライダ型拘束、好ましくはプリズム形状を介して拘束される。
【００６０】
本発明によるアセンブリの可能な一実施態様においては、駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構成から第２の構成に切り換えるために、当該第１の構造（９０、１１１）と当該第２の構造（８０、１１２）との相互移動は、少なくとも２つの回転移動を用いて行われる。本実施態様においては、駆動アセンブリ（１１０、９００）の２つの異なった動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）はヒンジ拘束を用いて拘束され、第１の回転移動は第１のヒンジ拘束に対して生じ、第２の回転移動は第２のヒンジ拘束に対して生じる。
【００６１】
本発明の解決策は、２回の傾斜移動によって、当該マスト５の延長軸に垂直な軸とマスト５のまさに延長軸との両方に対する当該マストからの当該第２の支持構造（８０、１１２）の距離を変化させることを可能にする。好ましくは、同じマスト５の軸に垂直な軸に対する変動と比較して、マストの縦軸に対する変動が無視できるような方法で、回転移動の曲率半径が選択される。
【００６２】
したがって、当該第２の構造（８０、１１２）がかなりの質量を有する場合であっても、単純な方法で掘削中心間距離を変更することが可能である。
【００６３】
好ましい例示的であるが非限定的な実施態様においては、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を様々な動作構成に直接的に拘束するように適合された取り外し可能なピン型固定手段（２５ａ〜２５Ｄ、２１、２２）を介して拘束される。
【００６４】
当該ピン型固定手段は、当該第１の構造（９０、１１１）および当該第２の構造（８０、１１２）に形成された適当な穴（９３〜９６、１１２、１１３、１１８〜１２１）に挿入されるように適合されている。
【００６５】
一般に、当該第１の構造（９０、１１１）または当該第２の構造（８０、１１２）は、少なくとも２対の穴を含む。一般に、穴の位置および数は、実施される実施態様に従って変化してもよい。
【００６６】
当該実施態様においては、第１の対の穴（９５、９６）は例えば半径「Ｒ１」を有する第１の円周上に位置し、第２の対の穴（９３、９４）は例えば半径「Ｒ２」を有する第２の円周上に位置する。
【００６７】
好ましくは、当該第１の円周の中心が当該第２の対の穴のうちの１つであり、当該第２の円周の中心が当該第１の対の穴のうちの１つである。
【００６８】
そのような実施態様においては、当該第１の対の穴および当該第２の対の穴が当該マスト５の長手方向軸に対して異なる高さに位置し、その結果、上述の２つの回転移動を行いながら、当該マスト（５）からの当該第２の支持構造（８０、１１２）の距離が当該マスト（５）の延長軸に垂直な軸に対して変化し、その結果、少なくとも２つの異なる掘削中心間距離（ｉ１、ｉ２）を設定することができる。
【００６９】
本発明によるアセンブリの可能な一実施態様においては、駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構成から第２の構成への切換えのために、当該第１の構造（９０、１１１）と当該第２の構造（８０、１１２）との相互移動は、直線移動を用いて行われる。そのような実施態様においては、駆動アセンブリ（１１０、９００）の異なる動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造（９０、１１１）および当該第２の構造（８０、１１２）は少なくとも１つのスライダ型拘束、好ましくはプリズム形の拘束を用いて拘束される。
【００７０】
当該第１の構造（９０、１１１）または当該第２の構造（８０、１１２）は、少なくとも１対の穴を含む。当該一対の穴は、部品の直線運動の方向に平行な直線上に存在する。前記ピン型固定手段は、ジョイント型拘束を生みだすように適合される。
【００７１】
本発明によるアセンブリの有利な実施態様においては、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）はピンを用いて互いに拘束され、各ピンはそれぞれのアクチュエータ２０１によって軸方向に移動される。
【００７２】
本発明によるアセンブリは、制御ユニット、例えばアセンブリまたは機械のいずれかに搭載されたＰＬＣによって制御されるのに特に適している。
【００７３】
当該制御ユニットは、当該アクチュエータ２０１を制御することができ、また、機械（１３、２３）のアクチュエータを制御するために、掘削またはボーリング機１００の制御ユニットにインターフェースすることができるユニットであってもよい。
【００７４】
当該制御ユニットは駆動アセンブリ（１１０、９００）の動きを自動化することができてもよく、したがって、掘削中心間距離のより高速でより安全な変更を確実にすることができる。一般に、アクチュエータ駆動のピン型固定手段を実装することにより、安全度を高め、作業者の手間を軽減することができ、機械のダウンタイムを短縮することができる。当該制御ユニットはピンの駆動を制御することができ、またピンの位置を確認することができる。
【００７５】
一般に、本発明によるアセンブリにおいては、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動を少なくとも制御するように適合された当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、所望の意味で、一方向のみに沿って力を及ぼすことができる。
【００７６】
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）のいくつかの可能な実施態様においては、ロープ、例えばロープ２３であってもよく、ロータリー８０を移動させるためのキャリッジ９０を駆動するように構成されたホイスト、例えばメインまたはサービスホイスト、またはホイスト１３に関連付けられている。
【００７７】
好ましくはロープおよびホイストがボーリング機１００内に既に存在し、掘削またはボーリング機械１００またはボーリング装置（１０、１２）の部品を駆動するための他の動作機能を実行するように構成されている。実際には当該ロープ２３がボーリング装置を移動させるための主ホイストに関連付けられたロープであってもよく、またはボーリング装置を移動させるためのサービスホイストに関連付けられたロープであってもよい。
【００７８】
代替的に、使用中のアクチュエータは、掘削機１００に既に存在し、掘削機上で一次機能としての機能を実行するように、また二次機能として、本発明によるアセンブリの駆動アセンブリ（１１０、９００）の当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との間の移動を制御するように意図されたロープとホイストとの任意の組み合わせからなってもよい。
【００７９】
代替実施態様においては、当該少なくとも１つのアクチュエータは、リニアアクチュエータである。
【００８０】
好ましくは、当該リニアアクチュエータは少なくとも１つの油圧、電気または空気圧シリンダである。当該リニアアクチュエータは、ボーリング機１００内に既に備えられているアクチュエータであって、掘削またはボーリング機１００のまたはボーリング装置（１０、１２）の各部を主機能として駆動する、また二次機能として、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）の少なくとも相互の動きを制御するための動作機能を実行するように構成されたものである。可能な一実施態様においては、当該リニアアクチュエータがホイスト１３の使用に代わるものとして、マスト５に沿ってキャリッジ９０を駆動するように適合されている。
【００８１】
一般に、当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、一端がボーリング機１００の少なくとも一部に固定され、他端が当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）または当該第２の支持構造（８０、１１２）または当該掘削装置（１０、１２）の少なくとも１つに連結される。
【００８２】
アセンブリの異なる可能な実施態様の機能として、特に、第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）のタイプに応じて、例えば、マスト５に沿って駆動アクチュエータが装備されているかどうかに応じて、または当該第２の支持構造（８０、１１２）に応じて、特に、マスト５上のその重量および／またはその作業位置に応じて、および／または同じマスト５上の位置決め特性に応じて、当該少なくとも１つのアクチュエータは、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）または当該第２の支持構造（８０、１１２）または当該掘削装置（１０、１２）のうちの１つまたは複数に連結してもよい。次に、一般的な意味で適用可能な、そのいくつかの可能な例示的であるが非限定的な実施態様を説明する。
【００８３】
非限定的な例として本明細書に記載される本発明によるアセンブリの第１の可能な実施態様においては、当該駆動アセンブリ９００が第２の支持構造を備え、第２の支持構造はドリルヘッドまたはロータリー８０である。
【００８４】
本発明によるアセンブリの第２の例示的であるが非限定的な実施態様においては、当該駆動アセンブリ１１０が第２の支持構造を備え、第２の支持構造はドリルロッドまたはケリー１０を連結することができるロッドガイド１１０内に備えられている中央フレーム１１２である。
【００８５】
アセンブリの異なる可能な実施態様は、特にアクチュエータおよび駆動アセンブリに関して、特に第１の構造またはキャリッジおよび当該第２の支持構造の連結および移動に関して、当該第２の支持構造がロータリー８０であるか、または中央フレーム１１２であるかにかかわらず、適用されるものとする。
【００８６】
また、当該第２の支持構造がドリルヘッドまたはロータリー８０である実施態様においては、掘削またはボーリング作業を実行するために、同じロータリー８０が駆動アセンブリ９００によってとられるすべての動作構成で動作することができることも明確にしなければならない。
【００８７】
本明細書の目的で、動作構成という用語は、支持構造（８０、１１２）の動作軸がマスト５の縦軸に平行である駆動アセンブリがとる動作構成を指す。本明細書の目的で、支持構造（８０、１１２）の動作軸という用語は、ボーリング装置（１０、１２）が第２の支持構造、すなわちボーリング装置の回転軸に関連しているときに、それが移動できる軸を指す。
【００８８】
一般に、本発明によるアセンブリの構造は、第２の支持構造（８０、１１２）が駆動アセンブリの異なる動作構成において同じ機能を実行することを可能にする。したがって、第２の支持構造がロータリー８０である実施態様においては、ロータリー８０とキャリッジ９０との間の堅固かつ直接的な相互拘束により、同じアセンブリおよび／またはアセンブリが適用される掘削機１００の安定性に適合する場合、駆動アセンブリ９００の動作構成の両方において、同じ回転が同じトルクで同じ引張り力、押込み力、および回転力を適用することが可能になる。
【００８９】
本発明によるアセンブリは、掘削機１００の掘削中心間距離（ｉ）を変更するためのシステムに含まれるのに特に適している。
【００９０】
一般に、先に特定したように、本発明によるアセンブリまたはシステムを備えるように適合された掘削機１００は、基礎機械（１、２）と、その上端がロープ（２３ａ、２３ｂ）を摺動させるためのプーリを支持するための頭部６を備えるマスト５と、掘削ツール１２がドリルロッドまたはケリー１０を用いてそれに固定されるロータリー８０と、を備える。
【００９１】
掘削中心間距離「ｉ」を変更するためのシステムまたはアセンブリは、当該ロータリー８０が当該マスト５に沿って摺動できるようにそれに固定される第１のキャリッジ（９、９０）と、前記ドリルロッド１０が当該マスト５に沿って摺動できるようにそれに適切に収容される第２のキャリッジ（１１、１１１）と、を備える。
【００９２】
本発明によるシステムにおいては、当該ドリルロッド（１０）をそれに適切に収容することができる第１の支持構造（８、８０）と、当該ドリルロッド（１０）をそれに適切に収容することができる第２の支持構造（１１、１１２）とのうちの少なくとも１つが、本発明によるアセンブリ内に備えられている。
【００９３】
したがって、少なくとも１つの支持構造は、本明細書で前に定義したように、第１の支持構造（８０、１１２）の特徴を有する。
【００９４】
有利には、第１の支持構造は、本発明によるアセンブリ内に備えられるように構成される。
【００９５】
さらにより有利には、本発明によるアセンブリは、第１の掘削装置支持構造（８０）と第２の掘削装置支持構造（１１２）の両方を備える。
【００９６】
従って、ロータリーを移動させるように適合されたキャリッジに加えて、ボーリング機１００の他の要素も、掘削中心間距離「ｉ」を変更するために、特に、拡張された掘削中心間距離「ｉ２」を有する完全な構成を得るために、適合され、移動されなければならない。
【００９７】
本発明による掘削機１００の掘削中心間距離「ｉ」を変更するためのシステムの好ましい実施態様においては、当該頭部６０は駆動機構（２１、６３）を備える。当該駆動機構は、プーリ６２を駆動するようになっている。また、当該機構は、プーリ６２が、特に当該マスト５の延びる軸に垂直な軸に関して位置を変化させることを可能にするようになっている。
【００９８】
駆動機構（２１、６３）によって生じる当該プーリ６２の動きは、駆動アセンブリ（１１０、９００）の異なる動作構成間の、当該アセンブリの動きに従った動きである。
【００９９】
駆動機構は、マスト５に対して掘削中心間距離「ｉ１」または掘削中心間距離「ｉ２」のいずれかに位置しなければならない主ロープ２３ａの出口位置を調整することを可能にする。
【０１００】
このような変形は、例えば距離「ｄ」だけ前方の位置に前部プーリを設置することによって、単純で公知の方法で得ることができ、従って、頭部は互いに距離「ｄ」のところに少なくとも１対の穴を有する。
【０１０１】
代替的な実施態様においては、より大きな直径を有するプーリを同じ穴に取り付けることが可能である。このような実施態様では、掘削中心間距離「ｉ２」で作業するためのプーリの溝直径が、掘削中心間距離「ｉ１」のためのプーリと比較して、増加を示し、２つの掘削中心間距離（ｉ１、ｉ２）の間の差の値「ｄ」の２倍に相当する。
【０１０２】
図１３ａはヘッドアセンブリ６０を示しており、メインフレーム６１にはプーリ６２が搭載されており、その上にメインホイストのロープ２３ａが敷設され、最後は掘削中心間距離「ｉ１」に対応する掘削軸で垂直になる。
【０１０３】
プーリは、取り外し可能なピン２８を用いてメインフレーム６１に固定されている。
【０１０４】
ピン２８を取り外すことによって、アダプタフレーム６３を挿入することができ、フレーム上で、図１３ｂに示すように、同じプーリ６２が同じピン２８で、距離「ｄ」だけ前のものよりもより前方の位置に搭載される。フレームは、第２のピン２９を用いてメインフレーム６１の構造に固定され、構造はピン２９を中心に回転する。ピン２９の軸は、図１３ａに示されている、後退した中心間距離位置に最初にピン２８が固定された穴と一致しないことがある。回転が完了すると、当該構造は、当接面３０に近接してフレームに当接する。
【０１０５】
当接状態は取り外し可能な締結具、例えば、ねじ、ピン、プラグを用いてロックしてもよく、またはフレーム６３をピン２９の周りで旋回させることができる。
【０１０６】
メインホイストを使用し、ロープ２３ａに当接要素を設けることにより、アダプタフレーム６３をピン２９のまわりに起こしてひっくり返すことが可能であり、第２の変形例では、再び図１３ａに示す後退した中心間距離構成に切り換えるときに取り付けたままにしておくことが可能である。
【０１０７】
したがって、メインホイストのロープ２３ａは、拡張された掘削中心間距離に対応して、「ｉ２」に等しいガイドからの距離にあることになる。
【０１０８】
本発明によるシステムは、掘削機１００を少なくとも２つの掘削中心間距離（ｉ１、ｉ２）に設定することができる。
【０１０９】
本発明によるシステムおよび／またはアセンブリは、ボーリング装置（１０、１２）を用いて地盤を掘削するための掘削機１００内に備えられるのに特に適している。
【０１１０】
本発明による掘削機１００は回転タワー１を備え、次いで、アンダーキャリッジ２に連結されたベースフレームと、マスト５とを備え、その上端はロープ（２３ａ、２３ｂ）の摺動のためのプーリ６を支持する頭部６を備える。
【０１１１】
本発明によるアセンブリ、システム、および機械は、本特許出願で言及された従来技術のすべての問題、ならびに他の多くの問題を解決することを可能にする。
【０１１２】
以下、添付の図面を参照して、本発明によるアセンブリ、ならびにそれらが適用されるシステムおよび掘削機１００のいくつかの可能な実施態様をより詳細に説明する。
【０１１３】
図３は、非限定的な例として、本発明によるアセンブリの第１の実施態様に含まれる第１の駆動アセンブリ９００を示す。当該駆動アセンブリ９００は、ロータリー８０が当該マスト５に沿って移動することを可能にし、一方、ロータリー８０が作動できる掘削中心間距離を変更することを可能にするように適合されている。図面は、上述した技術的特性を有するロータリー８０と、ロータリー８０が設置されたキャリッジ９０とを示している。本実施態様においては、当該駆動アセンブリ９００がとる動作構成において、キャリッジ９０とロータリー８０とはピン型連結を介して堅固かつ直接的に相互に拘束される。
【０１１４】
例示的であるが非限定的な目的で、ロータリー８０は、組み立てられた本体または基部減速機８１と、歯車のための連結手段と、クイル８２を掘削軸と整列させた状態に保つための少なくとも１つの軸受とを備える。クイル８２は、掘削力、特に掘削トルクを伝達するために使用される回転要素である。クイル８２は細長い管状形状を有し、例えば摩擦型ロッドの場合に、トルクおよび引張り／押込み力を伝達するために、ドリルロッドまたはケリー１０のマッチング・レッジと係合する当接レッジ８２ｂと嵌合する。機械的にロックされたケリーロッドを用いてボーリングでは、レッジの水平面、すなわち上側および下側の両方が引抜き引張力およびロッド１０に及ぼされる押込み力のための機械的ストッパとして使用される。底部において、垂直軸に対して、クイル８２はロータリー８０によって画定される掘削軸に対して対称に配置された、運動伝達のための付加的な固定要素、例えば、少なくとも１対の穴８２ａを有してもよい。このような穴８２ａには掘削活動に有用な他の装置、例えば、ドリルパイプが連結されたカルダン継手が連結されており、これは回転運動およびクイルドライブ８２への挿入および引き抜きの軸方向運動を受け入れるようになっている。回転運動は、少なくとも１つのモータまたはモータ減速機アセンブリによってクイル８２に付与され、好ましくは油圧制御される。図３は一対の機械的減速器８３と一対の可変容量型モータ８４とが設置された、好ましいが非限定的な構造を示す。当業界では、例えば、単一のモータ減速機アセンブリ、減速機を介することなく直接連結された１以上の大変位油圧モータ、固定速度またはシフト可能な減速機、一段減速機８１内部の最終減速段、例えばギアチェンジ付きの二段減速機等いくつかの異なる代替および同等の構成も知られている。油圧動力ユニットを含むロータリー８０に代えて、ロータリーもまた、電気モータ、例えば直流、交流、永久磁石モータ等によって駆動され得る当業界において知られているものである。
【０１１５】
図３に示す実施態様では、本発明によるキャリッジ９０は主要部分９１を有し、主要部分９１は、キャリッジ９０をマスト５に沿って案内するように適合されたガイド部材またはバッキング部材９２を含むように形成される。本実施態様においては、当該ガイド部材９２がマスト５に設けられたプリズムガイドに沿って摺動するように適合されている。このようなガイド部材またはバッキング部材９２は、当接部分、例えば、マスト５に沿った摩擦係数を減少させるためのプラスチック材料または青銅で作られたレッジ、または、更なる摩擦低減のためのブッシングまたは軸受を備えたローラ等の転動体から成ってもよい。
【０１１６】
一般に、当該マスト５は、所定の距離で互いに平行に配置された一対のガイドを備える。
【０１１７】
好ましいが非限定的な実施態様においては、当該ガイド部材がマスト５内に含まれる各ガイドのための少なくとも３つの当接部分を備えるように形成される。特に、当該当接部分は前側のもの、後側のものおよび側方のものであり、マスト５内に含まれる各ガイドに沿って３辺にキャリッジ９０を案内するようになっている。好ましくは、当該ガイド部材が互いに離間した同じガイドの少なくとも２つの別個のゾーンにおいて、マスト５の各ガイドに作用する当接部分を備えるように設計される。
【０１１８】
図３および図４に示す実施態様においては、マスト５は少なくとも２つの平行なガイドを含み、したがって、当該ガイド部材９２はマスト５の両方のガイドに作用する当接部分であることを理解することができる。有利にはこれらの当接部分は短くすることができ、従って、マスト５の各ガイドに対して、ガイド部材９２はガイドの長手方向延長部に対して、キャリッジ９０の上端および下端に位置する当接部分を備えるように設計される。図３〜図８に示す実施態様においては、当接部分の数は１２であることが理解されよう。
【０１１９】
一般に、ガイド部材９２の形状は、マスト５内に含まれるガイドの形状に依存するであろう。実際、円筒形ガイドの場合、本発明によるキャリッジ９０内に含まれる対応するガイド部材またはバッキング部材９２は、円筒形セクタのブッシュまたは部分、または４５°に配向された一対のローラ、または複数のローラ、例えば９０°に配置された３つのローラの形態で提供される。
【０１２０】
１つの可能な例示的であるが非限定的な実施態様においては、キャリッジ９０および特に主要部分９１は、モータ８４および／または動作論理を制御するシステムに電力を供給する油圧ブロック８５を支持する。油圧ブロック８５は回転タワー１から出ているチューブを受け取り、該チューブは、ロータリー８０の回転に必要な動力を供給するための加圧されたオイルを運ぶ。
【０１２１】
代替として、油圧ブロック８５はロータリー８０に直接的に連結されてもよく、ネジまたはピンを用いて取り外し可能であり、および／または、フランジ付き、ネジ付き、またはクイックカップリング（単一またはプレートタイプであるかにかかわらず）の管連結を有する。
【０１２２】
図示の実施態様においては、ロータリー８０の当該組み立てられた本体８１は、ロータリー８０、特に組み立て本体８１の円形構造を２つの側部で取り囲むように適合された、例えば「Ａ」形状を形成する２つの実質的に三角形の構造を形成するように、適切に配置された複数の横材を備える。
【０１２３】
図３および図４は、第１の動作構成における駆動アセンブリ９００の可能な一実施態様を示しており、掘削中心間距離「ｉ」はその最小値である。
【０１２４】
本発明による駆動アセンブリ９００の可能な一実施態様をより詳細に説明すると、例えば、図４に示すように、垂直軸に対して駆動アセンブリ９００の上部には、キャリッジ９０をロータリーに連結するピン２１があり、ロータリー８０は駆動アセンブリ９００の第１または後退動作構成に対応する第１位置にある。具体的には、当該ピン２１がキャリッジ９０内に含まれる第１の上部穴９６に挿入される。この構成においては、ロータリー８０の掘削中心間距離「ｉ」がその最小値「ｉ１」である。さらに図４を参照すると、ピン２１の下には、第１または後退動作構成に対応する同じ位置のキャリッジ９０にロータリー８０を連結するピン２２がある。鏡面的にはキャリッジ９０の反対側には、図４では見えないが、ピン２１および２２は上部および下部の同数の穴（９６、９４）に取り付けられている。この動作構成では、４つの連結点、特に４つの穴（９４および９６）、片側に２つずつあり、多数のピン（２１および２２）が挿入されている。或いは、ピンが上部に１つおよび下部に１つのちょうど２つであってもよく、両側に設けられた穴を通して入るのに十分な長さを有していてもよい。ロータリー８０の組み立てられた本体８１の部分には当該動作構成においてロータリー８０をキャリッジ９０に堅固に固定するためにピン（２１、２２）を挿入することができる穴があることは明らかである。
【０１２５】
図３および図４に示す構成では、キャリッジ９０内に備えられた連結突起またはブラケットが嵌合部のメス部分を画定し、このメス部分に、ロータリー８を支持する組み立てられた本体の三角形構造を嵌合させることができる。そのような三角形構造は、嵌合部の雄部分を画定する。ピン２１は穴９６を連結し、ピン２２は、キャリッジ９０の穴９４を、ロータリー８０の構造上に存在する対応するものと整列させて連結する。
【０１２６】
同様に、これらの部品は本発明の特徴を変えずに、ロータリー８０とキャリッジ９０との間の雄型と雌型の嵌合部分を逆にすることによって、または混合構成を使用することによって、結合してもよい。さらなる代替として、ロータリー８０およびキャリッジ９０は、ピンを挿入することができる単一のセクションをそれぞれ備える。
【０１２７】
キャリッジ９０の穴９４および９６は、キャリッジ９０がそれに沿って摺動するマスト５の縦軸に平行な軸を基準として、互いに距離を置いて配置され、キャリッジ９０の長さの延長と両立する最大可能距離を達成するようになっている。この特徴により、ピン（２１、２２）に作用する負荷を軽減できるため、設計段階で後者のサイズを好ましく設定できる。
【０１２８】
特に、上部穴９６はキャリッジ９０の上端に近接して位置し、一方、下部穴９４はキャリッジ９０の下端に近接して位置する。
【０１２９】
図３〜図８に示す第１の実施態様の説明を続けると、キャリッジ９０の左側を図示する、例えば図３および図４に見られる第２の一対の穴９３および９５は、少なくとも当該マスト５の延長軸に対して垂直な軸に対して、拡張構成における掘削中心間距離「ｉ」の必要な増加に等しい、同じ距離だけ対応する穴９４および９６から離間している。既に指摘したように、穴（９３〜９６）はキャリッジ９０の両側に存在する。
【０１３０】
有利には、穴９３、９４、９５、９６は同じ直径を有するので、同様の交換可能なピン（２１、２２）を使用することができる。異なる変形例では、穴は異なる直径を有し、例えば、上部穴９５および９６の直径は下部穴９３および９４の直径とは異なる。この変形例は、ピン（２１および２２）が互いに異なっていなければならないことを意味する。可能ではあるが、はるかに好ましくない方法では、穴は異なる直径を有し、したがって、穴自体の特定のピンを必要とする。これにより、異なる動作構成間でキャリッジ９０とロータリー８０を組み立てる際のいかなるミスも回避できる。ピン（２１、２２）の大きさを穴（９３〜９６）の大きさに適合させるために、穴に挿入するために、リダクションブッシングを使用できる場合もある。
【０１３１】
図４は本発明による駆動アセンブリ９００の第１の実施態様の側面図を示しており、ロータリー８０がキャリッジ９０に連結されている。図４は、掘削中心間距離「ｉ」がその最小値「ｉ１」にある、第１の動作構成、すなわち後退構成の駆動アセンブリ９００を示す。
【０１３２】
この動作構成において、ピン２１および２２は穴９６および９４に連結され、これはガイド部材またはバッキング部材９２により近く、したがって、マスト５内に備えられるガイドに連結され、掘削中心間距離「ｉ」はその最小値「ｉ１」である。アセンブリが掘削機１００に適用される場合、この第１の動作構成は、性能は等しいままで、掘削機１００の最大の安定性と、構造物、特にマスト５上のより低い荷重とを保証する。
【０１３３】
穴９５は対応する穴９６から距離「ｄ」のところにあり、同じく穴９３が、同じ距離「ｄ」だけ、マスト５の長手方向延長部に垂直な軸に沿って、穴９４から離間している。
【０１３４】
図５は第２の動作構成における駆動アセンブリ９００を示しており、この構成では、ロータリー８０が拡張された中心間距離「ｉ２」に対応する第２の位置でキャリッジ９０上に取り付けられている。この位置はロータリー８０、特に組立てられた本体８１の三角形部分、そして特にその固定穴を配置することによって得られ、その結果、ガイド部材またはバッキング部材９２から遠く、したがってマスト５に含まれるガイドから遠いキャリッジ９０の穴（９３、９５）と、駆動アセンブリ９００の両側で一致する。
【０１３５】
この第２の位置では、掘削中心間距離「ｉ２」はより長く、特に以下に等しい：
【０１３６】
ｉ２＝ｉ１＋ｄ
【０１３７】
掘削中心間距離“ｉ”を大きくすることにより、より大きな直径φの掘削ツールを搭載することができ、これらをマスト５の前部に配置することもできる。もちろん、この構成は、キャリッジ９０自体、マスト５、リンク機構３および回転タワー１を含む構造物へのより高い応力を含む。
【０１３８】
先に説明したように、ロータリー８０、従ってキャリッジ９０を駆動するための手段は、種々のタイプのものであってよい。図３に表わすものでは、キャリッジ９０の上部領域に位置する穴９７があり、この穴にピンを挿入することができ、これにリニアアクチュエータを固定することができる。当該リニアアクチュエータ、例えば、油圧シリンダ、または同等の装置は、当該キャリッジ９０に引張り力および押込み力を付与するように構成されている。使用中のアクチュエータは、それ自体公知である。一般に、当該アクチュエータは一端がキャリッジ９０に連結され、他端がマスト５に連結され、例えば、その前部に連結される。アクチュエータの代替実施態様においては、プーリが使用される。当該伝達プーリは、キャリッジ９０の主構造９１上に形成されたハウジング内に受け入れられる。プルブランチのロープはキャリッジ内の上部伝達プーリ内を通り、マスト５の上部に近接して戻り、好ましくは、キャリッジおよびロータリーに二重滑車多重引張りを発揮させるために頭部６内に固定される。プルダウンホイストと呼ばれるホイスト１３によってロープに運動が付与される。このホイストは、好ましくはマスト５上に配置される。同様に、キャリッジ９０の主構造９１上では特に上部プーリに対して、下部に位置する第２プーリが在っても良く、このプーリ内にはホイスト１３のプッシュブランチのロープが通る。
【０１３９】
異なる数の滑車を有する異なるタイプの複数の引張りを利用する同等の実施態様が知られており、例えば、ロープの連結は伝達プーリなしで直接的であってもよく、または押し込みホイストは駆動アセンブリ９００の上または下に連結されてもよく、ロープはキャリッジにスラストを及ぼすために、下方に向けられたそのようなホイストから出てもよい。例えば、力／速度比に関して、より高価で繊細で、より強力ではないが、ピニオンおよびラックを備えた他の同等の装置の使用のような、アクチュエータの代替の実装も知られている。当該アクチュエータの別の可能な実施態様は、閉ループチェーンを備えたモータ減速機を使用する。このようなチェーンはキャリッジ９０の両端で連結されており、モータ減速機は、回転方向を反転させることによって、キャリッジ９０を引張るか押し込むかのいずれかとなる。
【０１４０】
一般に、第２の動作構成、すなわち拡張構成では、キャリッジ９０とロータリー８０との間の固定が第１の動作構成と同じ方法で行われ、特にピンを用いて行われ、したがって、同様に堅固かつ正確である。
【０１４１】
図６は特に、図４に例として示されるように掘削中心間距離「ｉ１」がより短い第１の動作構成、すなわち後退構成と、図５に例として示されるように掘削中心間距離「ｉ２」がより長い第２の動作構成、すなわち拡張構成との間の、駆動アセンブリ９００の中間状態を示す。
【０１４２】
先に特定したように、本発明によるアセンブリにおいては、掘削機の他の機能のために既に使用されているアクチュエータ、例えば掘削機１００に既に存在するホイストを有するロープまたはリニアアクチュエータが、当該キャリッジ９０および当該ロータリー８０の相互移動を行うために使用される。このような解決策は、補助駆動装置を必要とすることなく、簡単かつ安全な方法で動作することを可能にする。
【０１４３】
可能な一実施態様においては、掘削機１００上に既に存在する２つのホイストのうちの１つ、例えば主ホイストまたはサービスホイストのいずれかを区別なく使用してもよい。
【０１４４】
駆動アセンブリ９００の構造を再び参照すると、１つの可能で好ましい実施態様においては、キャリッジ９０の上部穴９５および９６が他の２つの下部穴（９３、９４）のうちの１つを中心とする円周に沿って位置し、特に、図面に示される実施態様においては、上部穴９５および９６が穴９４を中心として有する円周に沿って位置する。半径「Ｒ１」を有する円周は中心として穴９４を有し、穴９６および９５の中心を通過する。基本的な特徴は穴（９５、９６）の２つの中心間の距離が下部穴（９３、９４）の距離、すなわち「ｄ」に等しいことであるので、穴の位置は円周に沿って不変である。
【０１４５】
図示の実施態様においては、上部穴９６が穴９４と垂直に整列され、したがって、距離「ｄ」だけ掘削中心間を前方に移動する。穴９５は半径「Ｒ１」を有する円周上に存在するので、ロータリー８０がキャリッジ９０に固定されている点は距離「ｄ」と比較して無視できる値だけ下がる。
【０１４６】
１つの可能な変形例では、垂直に沿って整列された下部穴９４および上部穴９６を有する代わりに、駆動アセンブリは穴９４の中心を通る垂直の接合線に対して対称的に反対の位置に上部穴（９５、９６）を有してもよい。穴９６は垂直線の右側に、特に垂直線から距離ｄ／２だけ離れて位置し、穴９５は垂直線から距離ｄ／２だけ離れて垂直線の左側に位置するので、駆動アセンブリ９００の異なる動作構成間、特に後退中心間距離位置「ｉ１」から拡張中心間距離位置「ｉ２」に切り換えるときにロータリー８０の垂直移動がない対称状態が得られる。
【０１４７】
同様に鏡面反射的に、穴９５および９６に関して説明した全ては、穴９３および９４にも適用される。特に、添付図面の実施態様に一例として示すように、穴９３および９４は、穴９５の中心を中心とする半径Ｒ２の円周に沿って配置される。穴９５と９３の中心間の距離が穴９５と９４の中心間の距離に等しいので、好ましい実施態様においては、Ｒ１＝Ｒ２であることが得られる。
【０１４８】
一般に、本発明によるボーリング装置（１０、１２）を駆動するように適合された少なくとも１つのアセンブリを備える、本発明による掘削機１００の掘削中心間距離「ｉ」を変更する方法は、当該第１の構造またはキャリッジと当該第２の支持構造との間の機械的拘束を依然として維持しながら、異なる動作構成間の切り替えを可能にする特定の工程の実行を必要とする。
【０１４９】
本発明によるアセンブリの異なる可能な実施態様に鑑みて、本方法は、全ての異なる可能な実施を包含するように一般化することができる。一般に、本発明による方法は、以下の工程を含む：
【０１５０】
・駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を拘束する少なくとも２つのピン型固定手段を取り外すことと；
【０１５１】
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させて、第１の構成から第２の構成に切り替え、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を用いて移動を制御することと；
【０１５２】
・当該少なくとも２つのピン型固定手段を用いて、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束すること。
【０１５３】
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動が回転型である実施態様において、特に、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）とが、第１の拘束軸を画定するように適合された第１のピン型固定手段（２１）と、第２の拘束軸を画定するように適合された第２のピン型固定手段（２２）とを介して、様々な構成に相互に拘束される実施態様において、特別な連続する工程が必要とされる。特に、駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の動作構成から第２の動作構成に切り替えるために、以下の連続する工程が実行される：
【０１５４】
・第１のピン型固定手段（２１）を取り外し、それにより第１の拘束を解除することと；
【０１５５】
・当該第２の拘束軸を中心に回転して、第１の動作構成から中間構成に切り替えるように、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させることと；
【０１５６】
・当該第１のピン型固定手段を用いて当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束することと；
【０１５７】
・当該第２のピン型固定手段を取り外し、それによって第２の拘束を解除することと；
【０１５８】
・当該第１の拘束軸を中心に回転して、当該中間構成から第２の構成に切り替わるように、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させることと；
【０１５９】
・当該第２のピン型固定手段を用いて当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束すること。
【０１６０】
本方法のこの実施では、第１の動作構成、例えば後退構成から、第２の動作構成、例えば拡張構成に切り替えるために、拘束軸を中心に回すことによって、２つの回転移動または傾斜移動が必要である。このような解決策は、第２の支持構造（８０、１１２）が第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）の質量よりも少なくとも大きいかなりの質量を有する実施態様、例えば、当該第２の支持構造がドリルヘッドまたはロータリー８０である実施態様での適用に特に適している。いずれにせよ、この一連の工程は、アセンブリの他の実施態様、特に駆動アセンブリの他の実施態様についても実施することができる。
【０１６１】
本発明による方法は、自動化することができる。例えば、少なくとも部分的に、制御ユニットを用いて実施することができる。当該制御ユニットは本発明による方法の１つまたは複数の工程を少なくとも部分的に実行および／または制御する目的で、１以上のアクチュエータを適切に起動し、および／またはセンサからデータを受信するように適合される。１つの可能な例示的であるが非限定的な実施態様においては、当該制御ユニットは掘削機１００の制御ユニットである。当該制御ユニットは本方法の１以上の工程の実行を可能にし、および／または制御するように適合される。
【０１６２】
代替として、当該制御ユニットは、本発明によるアセンブリ、システム、および／または掘削機１００から離れた制御ユニットである。
【０１６３】
非限定的な例として図３〜図８に示す特定の実施態様を参照すると、ロータリー８０とキャリッジ９０との相互移動を可能にするために、例えば、２つのホイストのうちの１つのロープ２３の一端を連結点でロータリー８０に連結するなど、いくつかの工程を実行する必要がある。当該連結点は、好ましくは駆動アセンブリ９００の両側の穴９４および９６または９５および９３を接合する平面のいずれにも位置しない。好ましくは、連結点がキャリッジ９０から遠いロータリーの端部に配置される。第１の構成では、回転上昇点８６は１つだけであり、ロータリー８０自体の上部に位置決めされるので、マスト５の頭部６から下降するロープによって直接到達することができる。既に説明したように、他の穴または複数のフックと連結点とを同時に使用することが可能である。
【０１６４】
異なる動作構成間、特に第１の動作構成、すなわち後退構成から、例えば中間構成を介した第２の動作構成、すなわち拡張構成への切り替えを可能にするために、第１の拘束を解放するためにピン２１を取り外すことが必要である。
【０１６５】
穴（９３〜９６）の可能な配置を考慮すると、また、駆動アセンブリ９００の重心はキャリッジ９０をロータリー８０に連結する固定点に対して偏心しているので、ロータリー８０は自重で回転する傾向があり、それによって、マストが垂直の状態にあるとき、移動を促進する。従って、ロータリー８０が穴９４に固定されたピン２２を中心に回動させるためには、穴９６からピン２１を取り外し、ロープ２３を解放すればよい。回転中、穴９５は空いている。キャリッジ９０とロータリー８０とに備えられている穴の中心が整列すると、ピン２１を再び穴９５に挿入することができる。これは、穴９５および９６が有利には同じ直径を有するからである。
【０１６６】
ピン２１が再び挿入されると、キャリッジ９０が再びロータリー８０に堅固にかつ直接連結される中間構成に達する。
【０１６７】
この移動中に、本発明によるアセンブリのアクチュエータによって行われる唯一の機能は、当該キャリッジ９０と当該ロータリー８０との相互の移動を制御することであった。実際、本実施態様では、キャリッジ９０とロータリー８０との相互移動を可能にする力がロータリー８０に作用する重量の力である。
【０１６８】
正しい位置を見いだすために、移動ステージの間に一時的に取り付けられる取り外し可能なものであろうと、構造に固定された、好ましくは調整可能な、永久的なものであろうと、ビデオカメラ、またはロケータ手段を使用することも可能である。穴９６上のロケータは、ピン２１が穴９６に挿入された状態で調整される。穴９５上のロケータは、穴９５上のピン２１で調整される。一旦、最外側の位置が調整されると、当接状態になるのみで、キャリッジ９０上でロータリー８０の回転を行うことができる。ロケータはネジ型調節、または固定ハット、キー型もしくは油圧装置、またはタイ、例えばロープおよびチェーンを有する一般的な装置であってもよく、その長さは必要とされる回転移動の円弧を可能にするように調節される。
【０１６９】
有利には、ピン２１および２２は、ピンの挿入を容易にし、穴の正確な位置合わせを必要としないテーパ状の点を有する。
【０１７０】
中間構成から第１の構成に切り替えたい場合、すなわち、ピン２１を再び穴９６に挿入するために、上述したものと比較して逆の動きをするように、例えば、ロータリー８０を時計回りに回すようにすると、ロープ２３をホイスト上に巻き上げて引き上げることができ、本発明によるアセンブリの少なくとも１つのアクチュエータを作動させる。この移動の間、本発明によるアセンブリのアクチュエータは、当該キャリッジ９０と当該ロータリー８０との相互の動きを制御するだけでなく、実行するように適合されている。
【０１７１】
第２の駆動変形例においては、ロープ２３に張力を及ぼすホイストは動かされないが、キャリッジにマスト５の長手方向に力を及ぼし、ロータリー８０に引張り力および／または押込み力を及ぼすために、キャリッジ自身をマスト５に沿って駆動する手段、例えばホイスト１３またはキャリッジ９０に固定されたプルダウンシリンダまたは他の同等手段を用いて、キャリッジ９０に長手方向の動きがもたらされる。
【０１７２】
本発明によるアセンブリのこのような実施態様においては、２つのアクチュエータがあり、これらのアクチュエータは当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）の相互移動を制御することに加えて、両方とも、先に特定したように、掘削またはボーリング機１００の部品を駆動するためのさらなる動作機能を実行するように構成される。この場合、アクチュエータ、特にホイストに連結されたロープ２３は種々の構成の間で駆動アセンブリ９０の動きを制御するように適合されており、他方、通常はマスト５に沿ってキャリッジ９０を駆動するように適合されている他のアクチュエータは、キャリッジ９０とロータリー８０の相互の移動を許容する力を発揮するように適合されている。実際、キャリッジ９０をマスト５に沿って下げることによって、ロープ２３が連結点８６に連結されてロックされるので、ロータリー８０は、穴９４が存在するキャリッジ９０を下げることによって、穴９４に固定されているピン２２を中心に回るように作られる。
【０１７３】
図７は、第１の構成、すなわち後退構成と、第２の構成、すなわち拡張構成との間の駆動アセンブリの中間構成を示す。この中間構成は、次の工程の開始位置であり、ここで、後退中心間距離の位置から拡張中心間距離の位置、およびその逆の位置へのロータリー８０の移動が完了する。
【０１７４】
異なる動作構成間、特に第１の動作構成、すなわち後退構成から、第２の動作構成、すなわち拡張構成への切り替えを継続するために、例えば、中間構成から第２の動作構成に切り替えるために、第２の拘束を解放するためにピン２２を取り外すことが必要である。ピン２２を穴９４から取り外すことによって、第２の拘束が解除され、当該キャリッジ９０と当該ロータリー８０とを相互に移動させることが可能になる。
【０１７５】
例えば、ロープ２３に引張り力を働かせることで、ロータリー８０を上昇させることができる。ロータリー８０は穴９５に固定されたピン２１を中心に回転し、その結果、ロータリー８０上の穴は、穴９４に整列された位置から穴９３に整列された位置に移動する。
【０１７６】
ロープ２３に引張り力をかける代わりとして、ロープ２３に張力をかけるホイストを作動させずに、キャリッジをマスト５に沿って駆動するための手段を介して、例えばホイスト１３またはキャリッジ９０に固定されたプルダウンシリンダまたは他の同等の手段を介してキャリッジ９０に長手方向の動きを及ぼすことができ、前述のように、キャリッジにマスト５の長手方向に力をかけ、ロータリー８０に引張り力および／または押込み力をかけることができる。
【０１７７】
キャリッジ９０とロータリー８０とに備えられている穴が整列すると、ピン２２を穴９３に挿入することができる。
【０１７８】
このケースにおいても、キャリッジ９０自体を駆動させる手段を起動し、ロープ２３が固定位置に連結されているホイストを離すことにより、ロケータ要素を挿入でき、およびすでに図示されている他のあらゆる変形、例えば、キャリッジ９０を押し込んだり、下げさせたりすることができる。
【０１７９】
図８は第２の動作構成、すなわち拡張動作構成における駆動アセンブリ９００の斜視図を示し、ここで拡張掘削中心間距離「ｉ２」となる。駆動アセンブリ９００のこの動作構成では、ピン２１および２２が穴９５および９３内にそれぞれ固定され、マスト５の軸に垂直な軸に沿って前のものから量「ｄ」だけ離間され、掘削中心間距離を値ｉ２＝ｉ１＋ｄまで増加させる。
【０１８０】
作動中心間距離「ｉ」が拡張された後、本発明によるアセンブリを備えるボーリング機１００は非常に大きな直径「φ」を有するツール、例えば、後退作動中心間距離「ｉ１」を有する動作構成で使用することができる直径と比較して「ｄ」の値の２倍に等しい値だけ増加した直径を有するツールを用いて作業することができるのであろう。
【０１８１】
本明細書に記載される実施態様は、駆動アセンブリ９００の第１の構成から第２の構成への切り替えを可能にし、その逆も可能であり、キャリッジ９０とロータリー８０との相互移動は、少なくとも２つの傾斜移動を用いて生じる。
【０１８２】
代替として、キャリッジ９０とロータリー８０の相互の動きが、少なくとも１つの直線的な動きを用いて生じる駆動アセンブリ９００を実装することができ、駆動アセンブリ９００の異なる動作構成間で切り替えながら、当該キャリッジ９０およびロータリー８０は少なくとも１つのスライダ型拘束、好ましくはプリズム状のものによって拘束される。
【０１８３】
本発明によるアセンブリの第２の実施態様においては、先に特定したように、当該駆動アセンブリ１１０は、ドリルロッドまたはケリー１０を連結することができるロッドガイド１１０内に備える中央フレーム１１２である第２の支持構造を備える。
【０１８４】
一般に、ロッドガイド１１は掘削機１００上に存在してもよく、その場合、作業中心間距離「ｉ」を変更することも可能でなければならない。
【０１８５】
駆動アセンブリ１１０の第２の実施態様においては、第１のフレーム１１に備えられたガイド部材またはバッキング部材を介してガイドマスト５に摺動可能に連結された第１のフレーム１１１として設けられた第１の構造またはキャリッジを備える。このようなガイド部材は例えば、スライダ１１６である。当該第１のフレーム１１１は中央フレーム１１２の位置決めに使用される一連の穴を有し、これは駆動アセンブリ１１０の第２の支持構造を構成する。ドリルロッドまたはケリー１０は、ロッドガイド１１０が回転していないときにロッドまたはケリー１０が回転することを可能にするために、フランジ１１７を介して、例えば、中央プレートの介在を介してこのような中央フレーム１１２に連結される。
【０１８６】
有利には、スライダ１１６が回転によって開くことができるヒンジ構造１１５上に取り付けられ、したがって、図９、図１０、図１１に例として示されるように、スライダの、例えば、ガイドの各側、すなわち左右に３つ、のスライダの保守および交換のための完全なアクセスを可能になる。
【０１８７】
あるいは、ガイド部材が摩擦係数を減少させるために青銅またはプラスチックスライダから構成されてもよく、または転がり軸受として提供されてもよい。
【０１８８】
図示の実施態様においては、第１のフレーム１１１が４つのピン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを用いて中央フレーム１１２に連結されている。代替的な実施態様は、異なる数のピン、例えば、３つまたは２つまたは４つ以上のピンを含んでもよい。
【０１８９】
図示の実施態様においては、第１の対のピン２５ａおよび２５ｂが第１のフレーム１１１上の少なくとも一つの他の穴１１３と整列されている。ピン２５ｃ、２５ｄおよび穴１１４についても同様である。
【０１９０】
図９、図１０、図１１に示す場合、中央本体１１２は、例えばプリズム形状のようなスライダ型拘束具の雌部分を表す。したがって、第１のフレーム１１１は機械的拘束のオス部分を表すが、拘束部分も逆にしてもよく、追加の穴１１３、１１４は中央フレーム１１２上に位置してもよい。
【０１９１】
代替的な実施態様においては、駆動アセンブリ１１０の第１の構成から第２の構成へ、およびその逆に切り換える間、第１のフレーム１１１と中央本体１１２との相互移動は例えば、キャリッジ９０およびロータリー８０の移動に関して前述したものと同様の方法で、少なくとも２つの回転移動または傾斜移動を用いて生じる。
【０１９２】
図１０は、後退掘削中心間距離「ｉ１」を有する、第１の動作構成、すなわち後退構成に配備されたロッドガイドアセンブリ１０を示す。
【０１９３】
図１０の例示的であるが非限定的な実施態様においては、４つのピンがあり、ピン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは有利には同じ直径および同じ長さを有する。この実施態様は、当該ピンが交換可能となる。好ましくは、少なくともピン２５ａおよび２５ｂは同じ直径を有し、ピン２５ｃおよび２５ｄについても同様である。
【０１９４】
図１１の例示的であるが非限定的な実施態様は、拡張掘削中心間距離「ｉ２」を有する、第２の動作構成、すなわち拡張構成の駆動アセンブリまたはロッドガイド１１０を示す。
【０１９５】
駆動アセンブリがロッドガイド１１０である、本発明による掘削機１００の掘削中心間距離「ｉ」を変更する１つの可能な方法は、以下の工程を含む：
【０１９６】
駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を拘束する少なくとも２つのピン型固定手段を取り外すことと；
【０１９７】
第１の構成から第２の構成に切り替わるように、直線移動を用いて当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させ、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を用いて移動を制御することと；
【０１９８】
当該少なくとも２つのピン型固定手段を用いて、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束すること。
【０１９９】
可能な一実施態様の構成をより詳細に説明すると、フレーム（１１１、１１２）の相互の動きは、固定ピン、すなわちピン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの取り外し後に起こり得る。図示の実施態様においては、異なる動作構成間の切り替えは第１のフレーム１１１および第２の中央フレーム１１２を互いに対して摺動させることによって行われる。
【０２００】
ロッドガイド１１０のフレーム間で生じる相対的摺動の間、プリズム状の機械的拘束が、図面から明確に理解されるように、実質的に行われる。
【０２０１】
２つのフレーム（１１１，１１２）を互いに離間させることにより、両フレーム（１１１，１１２）の穴１１３，１１４を位置合わせした後、ピン２５ｂ，２５ｄを挿入することができる。穴１１８，１１９に固定されていたピン２５ａ，２５ｃは、図１０に例を示したように、ピン２５ｂ，２５ｄによって予め占有されていた真ん中の穴にフレーム（１１１，１１２）同士を固定するために用いることができる。
【０２０２】
本実施の形態では、ロッドガイド１１０の１辺あたり３個の穴が同量「ｄ」だけお互いに離れている。その延長摺動作用により、所望の掘削中心間距離「ｉ」の増加が生じ、ｉ２＝ｉ１＋ｄとなる。
【０２０３】
同等の解決策では、ロッドガイド１１０の各側に、たった４つの穴、例えば穴１１３、１２１および穴１１４、１２０がある量「ｄ」だけ離間して設けられてもよい。代替的に、ロッドガイド１１０の第１の動作構成と第２の動作構成との間に中間構成を生成することが可能であり、複数の固定穴を設けて、２つのフレーム（１１１、１１２）を互いに所望の量「ｄ」だけ移動させてもよい。
【０２０４】
ピンは完全に取り外し可能であってもよいし、いずれかのフレーム、有利には雌フレーム、この場合は中央フレーム１１２と一体であってもよい。
【０２０５】
フレームと一体である場合、それらは、他のフレームの穴を空けることを可能にする位置に持ち上げることができ、したがって、２つのフレームを互いに長手方向に係合解除し、その結果、特にそれらを互いに対して摺動させることによって、相対移動を行うことができる。新しい位置に到達すると、ピンを再度下げ、もう一方のフレームの穴に挿入することができる。可能な一実施態様においては、ロッドガイド１１０がスナップ作用ピンを実装する。
【０２０６】
一般に、ピンが少なくともペアで等しい場合、２つのフレーム（１１１、１１２）を固定するために区別なく各ペアのピンを使用することができる。
【０２０７】
図１２は、本発明による掘削またはボーリング装置（１０、１２）を駆動するためのアセンブリの第２の実施態様を示す。
【０２０８】
この実施態様は単に例示的であり、非限定的であるが、作業中心間距離「ｉ」を変更するために必要な休止時間を低減するための有利な手法を表す。
【０２０９】
ドリルロッドまたはケリー１０を取り外すための、例えば、掘削中心間距離「ｉ」を前述し図示したように変えることができることを保証するために、ロータリー８０を係合解除するのに必要な操作中、ロッドガイド１１０上の作業中心間距離「ｉ」を調整するために、ロッドまたはケリー１０を持ち上げるために通常使用されるホイストを利用することが可能である。
【０２１０】
ドリルロッドまたはケリー１０は地盤「Ｇ」まで下げた構成で配置され、その底端部は例えば、点「Ｐ」で地面上にあり、他端部は、この上昇動作に利用可能なホイストのうちの１つのロープ２３に連結されている。有利には、掘削ツール１２の回転軸に合わせて後者を設置するので、主ホイストのロープ２３ａを用いることができる。当該ロープ２３は特に、ドリルロッド１０の上端、例えば、伸縮式ケリーの最も内側の要素に、好ましくは旋回継手を介在させて連結されている。
【０２１１】
ロープ２３が緩められると、ドリルロッドまたはケリー１０は自重で下降し、点「Ｐ」の周りを回転する傾向がある。
【０２１２】
好ましくは、地面から到達可能な高さに到達すると、ロッドガイド１１０の２つのフレーム（１１１、１１２）を互いに離脱させるために、ピン２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄが取り外される。
【０２１３】
特に、この係合解除は、ロッドガイド１１０の底端部、特に第１のフレーム１１１が地盤「Ｇ」上に在るか、または地面上に配置されたバッキング要素に抗して在る場合にも発生し得る。
【０２１４】
掘削中心間距離「ｉ１」を有する第１の動作構成、すなわち後退構成から開始すると仮定すると、ドリルロッドまたはケリー１０を上昇させることによって、第１のフレーム１１１および中央フレーム１１２を、第２の動作構成、すなわち拡張構成に達するまで、自重の下で互いに対して摺動させることが可能である。この後者の動作構成に達すると、拡張掘削中心間距離「ｉ２」を提供する新しい位置に対応する穴にピンを挿入することが可能である。
【０２１５】
逆に、掘削中心間距離を減少させるために、例えば、ロッドガイド１１０の第２の動作構成から第１の動作構成に切り換えるために、ドリルロッドまたはケリー１０を地面上の点「Ｐ」に置き、反対側の端部で地盤ロッドガイド１１０上に置いた後に、ロッドガイドの第１のフレームおよび中央フレームを互いに対して摺動させるために、ピンの係合を解除し、ロープ２３を、例えば、ホイスト、好ましくは主ホイストを巻き戻すことによって解放することができる。当該主ホイストは先に特定したように、回転タワー１またはマスト５のいずれかに配置してもよい。ロープを解放することにより、ロッドガイド１１０の２つのフレーム（１１１、１１２）を、後退動作構成に達するまで再び閉じることが可能であり、この場合、固定ピンは、それぞれの穴に再度挿入されることになる。
【０２１６】
異なる動作構成間の切り替えの工程を容易にするために、アセンブリの先行する実施態様を参照して説明したように、機械的ロケータを採用することが可能である。当該機械的ロケータは、必要に応じて、例えばねじ機構を介して調整可能であってもよく、好ましくは取り外し可能である。そのような実施態様は、２つのフレーム（１１１、１１２）を、所望のまたは必要な量、例えば量「ｄ」だけ互いに対して摺動させることを可能にする。この場合にも、ピンは、有利には組立てを容易にするために先細りの先端を有してもよい。
【０２１７】
機械、システム、アセンブリ、および駆動アセンブリの異なる実施態様においてこれまで説明した装置は、手動で移動、取り外し、さらには部分的にのみ、また逆転させる取り外し可能なピン型固定システムを有している。
【０２１８】
図１４は、ピンが電動化され、例えば遠隔で自動的に制御される変形例を示す。
【０２１９】
ピン２０４は前述したものいずれか１つ、すなわち、ピン２１、２２、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、２８のいずれか１つとすることができる。電動ピンは、上述した全てのピンに対して実施することができる。
【０２２０】
例示の目的で、ピンの特性を理解できるようにするために、この場合、ダブルブラケット、すなわち雌ブラケットを有するものとして示されるフレーム２０５は、駆動アセンブリ（１１０、９００）、例えば第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）の構造であってもよい。図示を省略した第２のフレームは、フレーム２０５の２つの壁２０５ａと２０５ｂとの間に挿入されている。第２のフレームは駆動アセンブリ（１１０、９００）の他の構造、例えば、第２の支持構造（８０、１１２）であってもよい。図示されていない第２のフレームは、その穴に挿入されるピン２０４によって固定され、第２のフレームを通過した後、第１のフレーム２０５の部品２０５ｂ上の穴２０６に中心を合わせされて挿入され、かくして、２つのフレームを一緒に拘束する。
【０２２１】
ピン２０４は、ピンが軸方向に移動できるアクチュエータを備える。当該アクチュエータは例えば遠隔で、回転タワー１のキャビンから、または遠隔制御装置から、電気式であれ無線式であれ、好ましくは送られる駆動信号を受け取ることができる。優先的な実施態様においては、アクチュエータはリニアアクチュエータ２０１、例えば、油圧シリンダである。第２の変形例では、当該リニアアクチュエータ２０１が例えば、電気、空気圧、磁気などの同等かつ代替の種類のエネルギーによって動力を供給されてもよい。リニアアクチュエータ２０１は、好ましくはねじを用いて、取付け具２０３を介してスペーサ２０２に取り外し可能に固定され、ピン２０４を着座状態から取外し可能にする。
【０２２２】
ピンは、アクチュエータ２０１によって駆動され、アクチュエータは拡張された、または係合された構成から、後退された、または外された構成にそれを軸方向に移動する。拡張構成では、図１４に示すように、ピンの頭部は壁２０５ａに対向して壁２０５ｂ上の穴２０６に係合し、そこでスペーサ２０２が一体的または取り外し可能に固定される。後退されたまたは外された構成において、ピンはプロテクタの役割を果たすスペーサ２０２へと戻る。一実施態様においては、後退されたまたは外された構成においてピン２０４は第１の壁２０５ａの穴２０８に係合したままであり、これにより、第２のフレームの穴を完全に空け、後者がフレーム２０５に対して移動できるようになる。ピン２０４はそれを通さなければならない穴の挿入およびセンタリングを容易にするために、先細りの頭部部分を有する。
【０２２３】
位置検出装置２０７、例えばリミットスイッチはピンの挿入位置を検出し、ピンが挿入されたことを示す信号を機械の制御ユニットに送ってもよい。
【０２２４】
図面は雌フレーム２０５を示しているが、フレームはただ１つの壁を有し、やはり１つの壁を有する第２のフレームに連結してもよいことは明らかである。このような場合、作動システムは区別なく、フレームの同じ壁が互いに結合されている側とは反対側において、いずれかの壁に取り付けられてもよい。
【０２２５】
図３から図１３までの上述の駆動システムまたは駆動アセンブリでは、ピンを用いて拘束または非拘束となるフレームのそれぞれの対が例えば、先に説明し、図１４に示すように、電動ピンを備えてもよいことは明らかである。
【０２２６】
好ましくは、アクチュエータ２０１が駆動アセンブリの構造体の外側、例えば、第１の構造またはキャリッジの外側に配置され、内部で空間を占めるのを避けるようにする。
【０２２７】
部品の相対移動が回転移動であるキャリッジ９０およびロータリー８０を有する駆動アセンブリ９００の実施態様を参照すると、１つのアクチュエータが各穴のピンに関連していることが好ましい。図示の実施態様を参照すると、左側には４つのアクチュエータおよび４つのピンが必要となり、駆動アセンブリ９００の反対側の右側には同数のアクチュエータおよびピンが必要となるであろう。
【０２２８】
図１０に図示された駆動アセンブリ１１０の実施態様を参照すると、アクチュエータは、ピン２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄで中央フレーム１１２に固定されてもよい。２つのピンのみが使用される場合、２つのアクチュエータのみが必要であり、これは同期的に、または自律的に、かつ独立して動作してもよい。
【０２２９】
本発明による駆動部品のためのアセンブリの利点は、上記の説明および添付の図面に照らして明らかである。
【０２３０】
より詳細には、以下を推論することができる：
【０２３１】
・駆動アセンブリの構造物間の連結部は例えばピンを用いて剛性のあるものであり、カップリングに遊びを導入し作動条件における振動の発生を促進しその結果、掘削の不正確さをもたらすような調整リンク機構は備えていない；
【０２３２】
・掘削またはボーリング機１００またはボーリング装置の部品、例えば掘削中心間距離を変更する工程で使用されないホイストのうちの１つを駆動するための追加の動作機能を実行するように構成された、機械上に既に存在するアクチュエータが使用されるので、異なる動作構成の間で切り替えるために駆動アセンブリの部品または構造を移動させるための専用のアクチュエータは必要とされず、その結果、経済的および実用的な観点でかなりの節約がもたらされる；
【０２３３】
・機械の大きな不安定性の原因となる複雑で重い駆動装置を掘削面の領域に設置する必要がない；
【０２３４】
・１つの動作構成から他の動作構成への切り替えは、短時間、例えば数分で実行され、その結果、時間および生産性に関してかなりの利点がもたらされ、したがって、機械の休止時間がかなり短縮される；
【０２３５】
・重くて高価なスペーサや、部品を完全に分解して離間させる必要がありその結果時間が浪費される第３の要素を設置する必要がない；
【０２３６】
・移動中に部品を支持するためのクレーンなどの外部ハンドリングシステムを使用する必要がない；
【０２３７】
・ロータリーなどの電動部品を取り外すためにロープまたは油圧（または電気）電源を切り離す必要がなく、したがって、変形時間が短縮され、油圧流体による汚染から環境が保護される；
【０２３８】
・図３に記載されたシステムは安全で、簡単で、容易に制御可能であり、同時に自動化可能である単純な回転を用いて、いくつかの単純な移動によって、後退構成から拡張構成への切り替えを可能にする；
【０２３９】
・後退構成から拡張構成への切り替えが容易であるため、小径ツールから大径ツールへの切り替えを迅速に行うことができ、同じ機械を２つの異なる技術のために構成することができ、あるいは、いずれにせよ、広範囲の使用のために構成することができる；
【０２４０】
・キャリッジまたはロッドガイドのような機械の部品を、短い中心間距離で、拡張中心間距離で作業するのに適した他の部品と完全に交換する必要はなく、したがって、コストを低減し、その部品の相対移動を介して駆動アセンブリの構造を単に変更することによって、同じ部品で連続的に作業することができる；
【０２４１】
・システムを自動化し遠隔制御する可能性は、安全上の理由から高所で作業することが望ましくない国では、人員が直接介入する必要なく掘削形状を変更することを可能にし、安全性の改善につながる。
【０２４２】
以下に、掘削またはボーリング機１００の掘削中心間距離「ｉ」を変更するための一連の工程を説明する。この一連の工程は単に例示的かつ非限定的なものであり、図面に示された特定の実施態様を明示的に参照する。
【０２４３】
好ましくは、ボーリング機１００が図１に一例として示すように、垂直位置に構成され、以下の装置で組み立てられる：ロータリー８０、キャリッジ９０、頭部６０、ロッドガイド１１０（存在する場合）、伸縮式ドリルロッドまたはケリー１０（後退掘削中心間距離「ｉ１」に設置される）。
【０２４４】
作業中心間距離「ｉ１」における第１の動作構成から作業中心間距離「ｉ２」における第２の動作構成に切り替えるために、以下の手順が実行される：
【０２４５】
工程１：通常の手順に従ってドリルロッドまたはケリー１０をマスト５から引き抜くことで降ろし、ロータリー８０を過ぎてドリルロッドを上昇させ、一方、ロータリー８０をマスト５の底部または基部に配置する。ドリルロッド１０は、その底端部がロープ２３ａが引っ掛かっている点と反対側で、点「Ｐ」で地盤「Ｇ」に接触するまで地面に向かって下げられる；
【０２４６】
・工程１ａ：ロッドガイド１１０が存在する場合、ロッドガイド１１０がマスト５のガイドから係合解除されることを可能にする凹部をガイドが有するマスト５上の点までロープ２３ａを用いて、例えば、主ホイストを使用してロッドまたはケリー１０を上昇させることによって、ロッドガイド１１０をマスト５のガイドから係合解除した後にのみ、ドリルロッドまたはケリー１０をマストから取り外すことができる；
【０２４７】
・工程１ｂ：工程１ａの代替として、ガイド１１５を開き、ヒンジの周りでガイドを回転させ、マスト５上のガイドからこれらを係合解除する；ロッドガイド１１０はマスト５の頂部付近に配置され、一方、ロータリー８０はマスト５の基部の近くにあり、その結果、最長のロッドまたはケリー１０も同じロータリー８０の上方からロータリー８０から出ることができる；
【０２４８】
・工程２：好ましくは地上から到達可能な位置にあるマスト５の基部付近にロータリー８０が依然として配置され、利用可能なホイストの１つのロープ２３をロータリー８０に連結する。例えば、利用可能なホイストは、主ホイストが依然としてロッドまたはケリー１０に連結されているので、サービスホイストであってもよい。ホイストのロープは、任意のフック点、好ましくはフック８６において、ロータリー８０に固定される。次に、第１の拘束、例えば左側のピン２１および右側のピン２１を取り外すことが可能であり、ピン２２が挿入される穴９４を通過する軸を中心とするキャリッジ９０に対するロータリー８０の回転の準備を整える；
【０２４９】
・工程３ａ：ホイストの引張り力を調整する間、ロータリー８０のフレーム上の穴がキャリッジの１つのそれ９５と同軸になるまで、ロータリーを解放し、それが自重で回転するようにするロープ２３に適切な張力が加えられ、このキャリッジの中にピン２２が左側および右側の両方に挿入され、かくして中間の構成をとる；
【０２５０】
・工程３ｂ：先行する工程の代替として、ロータリー８０が（この工程の間に作動しない）ロープ２３のみによって保持されている間に、キャリッジ９０に連結された引張り／押込みシステムに作用することによって引張り調整が行われる；キャリッジ９０を上げることによって、すなわち、マストの頂部に向かって滑らせることによって、ロータリー８０は、そのフレーム８１の上部穴が穴９５に達するまで回転させる；このような穴が同軸である場合、ピン２１は左側の穴９５に固定され、右側で同じことが行われる；
【０２５１】
・工程４：下側ピン２２が穴９４から引き出され、これにより、左側および右側の両方で穴９５の軸の周りの回転を可能にする；
【０２５２】
・工程５ａ：ホイストの引張り力を調整する間、適切な張力が、ロータリーを引っ張りそれを回転させることを可能にするロープ２３に加えられ、それはロータリー８０の重量に打ち勝ち、ロータリー８０のフレーム上の穴がキャリッジ９０の１つ９３と同軸になるまで、ホイストによって駆動され、そこにピン２２が左側および右側の両方に挿入される；
【０２５３】
・工程５ｂ：前の工程の代替として、ロータリー８０がロープ２３によってのみ保持されている間に、キャリッジ９０に連結された引張り／押込みシステムに作用することによって、引張り調整が行われ；キャリッジ９０を下降させることによって、すなわち、マストの基部に向かってスライドさせることによって、ロータリー８０は、そのフレームの下側の穴が穴９３に達するまで回転させられ、そのような穴が同軸である場合、ピン２２は左側の穴９３に固定され、同じことが右側で行われる。この工程の終わりに、駆動アセンブリ９００は、すでに作業中心間距離「ｉ１」で動作することができるので、すでに第２の動作構成にある；
【０２５４】
・工程６：工程５の終わりに、または工程１の後に、ロッドガイド１１０が存在し、ロッドまたはケリー１０の下端が地盤上に点「Ｐ」で静止している場合、ロッドガイド１１０が地盤上またはバッキング要素に接するまで、主ホイストを解放することによってロープ２３ａの下降が調整され；２つのフレーム１１１および１１２を固定するピン（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）が取り外され、ロープ２３ａを引っ張ることによってロッドまたはケリー１０を持ち上げる間、中央フレーム１１２は、自重の下で低く留まる第１のフレーム１１１に対して持ち上げられ；新しい動作構成、すなわち拡張構成に達すると、ピンは新しい穴１１３、１１４及び以前の穴１２１および１２０に固定される；
【０２５５】
・工程７：ロッドまたはケリーは、例えば、ロープ２３ａを、好ましくは伸縮式ロッドの内部要素から、切り離すことによって、主ホイストから切り離される：
【０２５６】
・工程８ａ：マスト５は頭部６０を新しい掘削中心間距離「ｉ２」に適合させるために運搬状態に下げられ、次いでマスト５は垂直構成に戻される；
【０２５７】
・工程８ａの代わりに実行される工程８ｂ：頭部６０上の作業はある高さで実行され、新しい掘削中心間距離「ｉ２」を得るために変更が行われる；
【０２５８】
・工程９：ドリルロッドまたはケリー１０は主ホイストのロープ２３ａをロッド１０に、特にロッドの最も内側の要素に連結した後に、工程１、１ａまたは１ｂで規定された順序とは逆の順序で設置される。
【０２５９】
工程の本シーケンス、ならびに前述の説明および添付の図面を考慮すると、当業者は、拡張された中心間距離「ｉ２」を有する第２の動作構成から中心間距離「ｉ１」を有する第１の動作構成に切り替えるために必要な工程のシーケンスを決定することができる。
【０２６０】
ボーリング機１００は一般に、少なくとも１つの制御ユニットを備えており、ボーリング作業中であれ、取扱いおよび並進作業中であれ、掘削作業の実行に有用な位置、速度、圧力、および他のパラメータを検出するために、この制御ユニットを介して、ボーリング機に設置されたセンサから情報が収集される。制御ユニットは情報を処理し、データを出力し、また、制御パネル、例えばキャビンまたは遠隔コンソール上でオペレータのための警報を送信し、必要であれば、機械を安全な状態に設定するためにアクチュエータおよびモータを直接制御する。
【０２６１】
同様に、このような機能性は上記のように、中心間距離を変更するためのアセンブリおよびシステム、並びに中心間距離を変更するための方法にも適用することができる。
【０２６２】
特に、図３を参照すると、提供され得る最小レベルの制御は、第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および第２の支持構造（８０、１１２）の相互移動、例えば、穴９６から穴９５へ、および／または穴９４から穴９３へ、およびその逆に切り換えるために必要な２つの回転を実行する目的で、ロータリー８０とキャリッジ９０との間の相対移動に関する。回転の円弧は周知であり、したがって距離「ｄ」であるので、回転の角度も周知である。可能な一実施態様においては、例えば、回転は上部穴および下部穴の両方について１１°の角度に対応する。
【０２６３】
ロータリー８０とキャリッジ９０との間の回転角を決定するために、制御ユニットは例えば、ロータリー８０のフレームと一体の傾斜計を用いて、キャリッジ９０に対する差動傾斜を決定することができる。また、制御ユニットは、キャリッジ９０がマスト５に位置合わせされているという点で、２つの構造物の間の実際の値を決定することもでき、これは、マスト５、従って掘削ツールの垂直性を確保するために必要な傾斜計を既に有する。２つの傾斜計の２つの読み取り値間の差分角度は、部品（８０、９０）間の実際の回転を決定し、これは、回転角度、すなわち、例えば、１１°に等しくなければならない。
【０２６４】
実際の回転角度を決定することが可能であるので、制御ユニットはピンの挿入を可能にする位置で移動を停止させるための信号をオペレータに送ることができ、またはより自動化されたバージョンでは、自動ラッチまたはアクチュエータ２０１に向けて終了コマンドを発行してもよい。この場合、手動の介入は必要とされない。
【０２６５】
代替として、部品の相互移動が掘削機内にすでに存在するアクチュエータの１つ、例えばホイスト、特に主ホイストまたは保守ホイストを作動させることによって達成されるケースでは、例えばロープの巻き戻しの程度を測定する深さ計を用いて、相対移動を決定することができる。例えばモータまたはホイストの減速機またはドラムの回転数から始まる深さを測定するエンコーダベースのシステム、または例えばロープの巻き戻しの程度を決定するために、ドラムの回転数を測定する磁気センサ、または移動端を直接測定する装置、例えばロープベース、光学またはレーザ装置が知られている。
【０２６６】
ロープが駆動アセンブリ９００に取り付けられている点に応じて、また、ロータリー８０およびキャリッジ９０の公知の幾何学的形状に応じて、制御ユニットを通して、ロープ２３をある長さでスライドさせることによって、２つの穴の間を切り換えるために必要な回転を決定することができる。制御ユニットは、回転が完了したときにピンを新しい位置に固定するために、読み取り値を制御ディスプレイ上に表示し、および／またはアラーム信号を作動させ、および／またはアクチュエータ２０１に対する直接制御を作動させることができる。
【０２６７】
同様に、制御ユニットはキャリッジがプルダウンホイスト１３またはプルダウンシリンダを用いて駆動されるときに、キャリッジ９０とロータリー８０との相対移動を制御することができる。本発明によるアセンブリのアクチュエータがプルダウンホイスト１３であり、マスト５に沿ったロータリ８０の位置を知っている場合、移動の増分値を決定することが可能であり、これは、ホイストがロープ２３を移動した先の実施態様について先に示したのと同じ変数に依存する。また、この後者の実施態様においては、移動は制御ユニットの制御下で行われてもよく、結果として得られる動作は既に説明したとおりである。
【０２６８】
ホイストの代わりに、キャリッジ９０を駆動するように構成されたリニアアクチュエータを使用し、これを制御ユニットを用いて制御する場合、ほぼ同様の概念が依然として適用される。
【０２６９】
センサは当該制御ユニット、例えば、近接センサまたは位置センサに電子的に連結されてもよく、これらは、位置、例えば、始点と終点との間、例えば、穴９５と９６との間の移動終点位置を感知するために、異なる技術、例えば、電子式、磁気式またはレバー式センサを使用してもよい。それらが適切に調整されると、それがいずれかの位置にあるときに、ロータリー８０の正確な位置を知ることができる。これらの信号は前述のように信号および／または作動コマンドを送信するために、制御ユニットによって収集される。
【０２７０】
２つの部品のロックの確認として、ピンが完全に挿入されたかどうかを判定するために、イネーブル信号を発するか、または以前にロックされたか禁止された動作状態をアンロックするかのオプションを用いて、センサ、例えば、図１４に例として示されているようなリミットスイッチ２０７を取り付けてもよい。
【０２７１】
これまでに説明されたアセンブリ、システム、機械、および方法、ならびに本明細書で説明され図示された様々な任意選択の実施態様は、本明細書の説明および添付の図面に照らして、添付の特許請求の範囲の保護範囲から逸脱することなく当業者によって容易に推論され得る変形、追加、および修正を受けることができる。
【０２７２】
例として、図３乃至図８に示すように、全体の駆動システムは後退した第１の掘削中心間距離「ｉ１」から拡張された第２の掘削中心間距離「ｉ２」に切り換えるためのシーケンスを参照して本明細書に記載されており、特に、第１に上部穴を９６から９５に、次いで下部穴を９４から９３に回転させることによって、掘削中心間距離「ｉ１」においてピン２２が底部に挿入される、すなわち、キャリッジ９０のガイド部材９２により近い穴、具体的には穴９４である、穴を中心とする円周の弧上に上部穴が存在するようになっており；一方、他の２つの下部穴９４および９３が、同じキャリッジ９０のガイド部材９２から遠い中心として上部穴９５を有する。
【０２７３】
穴９６にピン２１を挿入したままで、駆動アセンブリ９００を回転させることが可能であることは明らかである。この場合、下方の穴９３および９４は、ピン２１が固定された穴９６を中心として有する円周上に位置決めされることになる。続いて、穴９５および９６は、図６に示されたものと同等の中間構成でピン２２が固定される穴９３を中心として有する円周上に配置される。
【０２７４】
本発明の目的で、ピン、例えばピン２１および２２という用語は、第１の構造またはキャリッジ、例えばキャリッジ９０を一方の側から他方の側に通過するピンを指し、これは第２の支持構造、例えばロータリー８０のフレーム上で利用可能な少なくとも１つの穴、および同じ第１の構造またはキャリッジ上で利用可能な少なくとも１つの穴、または好ましくは第２の支持構造上の少なくとも１つの穴および第１の構造またはキャリッジ上の少なくとも２つの穴、またはさらなる代替として、第１の構造またはキャリッジ上の２以上の穴および第２の支持構造上の２以上の穴を使用する。好ましい実施態様において、第１の構造またはキャリッジを第２の支持構造に固定する左側のピン２１は、第１の構造またはキャリッジを同じく反対側の第２の支持構造に固定する、前者と同軸の、右側の反対側の穴で補完される。同じことがピン２２にも当てはまる。好ましい実施態様においては、ロータリー８０の構造、特に組み立てられたベース８１の構造、およびキャリッジ９０の構造、特にフレーム９１の構造は、クイル８２の回転中心を通り且つモータ８４の中心線を通る垂直および長手方向平面に関して対称であり、従って左側に示された穴も右側に存在する（図３の穴９５と対称な穴９５’を参照のこと）。
【０２７５】
一般に、好ましいが非限定的な実施態様においては、各対の穴（９５〜９６および９３〜９４）は雌フレーム上に存在し、雄フレームはそれを１対の穴に固定するための１つの穴のみを有してもよい。駆動アセンブリ９００のより具体的な場合において、ロータリー８０が雌フレームを有し、キャリッジ９０が図面に示された構成とは反対に雄フレーム９１を有する場合、前述のような移動を可能にする対の穴は、キャリッジ９０ではなく、ロータリー８０と一体となる。
【０２７６】
一般に、駆動アセンブリの両方の構造が雄または雌連結フレームのいずれかを有する場合には、２つのフレームのうちの少なくとも１つは距離ｄだけ離間された軸を有する少なくとも１つの対の穴を有し、これらは区別なく、２つの構造のうちの２つのフレームのいずれかの上に位置してもよい。
【０２７７】
前述の掘削中心間距離「ｉ１」および「ｉ２」とは異なる第３の掘削中心間距離「ｉ３」が例えば、ｉ１＋「ｄ’」に等しく、「ｄ’」が「ｄ」とは異なり、好ましくは、「ｄ」より大きい場合に生成される場合、穴９５および９３または穴９４および９６からそれぞれ同じ距離「ｄ’」で、少なくとも１つの追加の下部穴９５および少なくとも１つの追加の下部穴９３’ ’を追加することで十分であり、隣接する穴と一緒に、新しい穴は上部穴および下部穴の別の対を構成し、したがって、以下の特徴を有してもよい：
【０２７８】
・上側の対の穴はピン２２が９５から９５’ ’への回転を与えるために挿入される穴９３の中心を通る円弧上に位置し、したがって、下側の対の穴９３および９３’ ’はその中心が穴９５’ ’と整列した円周上に位置し、この円周には、ロータリーを掘削中心間距離「ｉ３」にする最後の回転のためにピン２１が挿入される；
【０２７９】
・またはその逆に、下側の一対の穴はピン２１が挿入され、その周りで回転が起こって９３から９３’ ’に切り替わる穴９５を中心として有する円周上に位置し；したがって、上部穴９５および９５’ ’は、中心として穴９３’ ’の軸を有する円周上に位置する；
【０２８０】
・９６を通り、穴９４の中心を中心とする円周上に、穴９５’ ’が位置してもよく、この場合、第１掘削中心間距離「ｉ１」から第３掘削中心間距離「ｉ３」へ、前述した場合のように第２掘削中心間距離「ｉ２」を通らずに直接生じることがあり、したがって、穴９３’ ’および９４は穴９５’ ’を中心として有する円周上にあることがある；
【０２８１】
・穴９３’ ’は、９４を通り、穴９６の軸を中心として有する円周上にあり、穴９６および９５’ ’は、穴９３’ ’の軸を中心として有する円周上にある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月20日(2020.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削またはボーリング機（１００）のための地盤（Ｇ）用掘削またはボーリング装置（１０、１２）を駆動するためのアセンブリであって、当該掘削またはボーリング機（１００）は：
・回転タワー（１）であって、アンダーキャリッジ（２）に連結されたベースフレームを備える回転タワー（１）と；
・マスト（５）であって、その上端がロープ（２３ａ、２３ｂ）を摺動させるためのプーリ（６２）を支持するための頭部（６）を含み、当該ロープ（２３ａ、２３ｂ）は、同じ掘削機（１００）内に備えられるアクチュエータ（１３、２３）に関連付けられる、マスト（５）と；および
・掘削またはボーリング装置（１０、１２）とを含み；
当該アセンブリは：
・当該掘削またはボーリング機（１００）の当該マスト（５）に沿って摺動し、ボーリング装置（１０、１２）の少なくとも一部を駆動するように適合された駆動アセンブリ（１１０、９００）と；
・少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）と；を含み、
当該駆動アセンブリ（１１０、９００）は：
・第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）であって、当該マスト（５）に沿ってスライドすることを可能にするように適合されたガイド部材（９２、１１６、１１５）を備える第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と；
・ドリル装置（１０、１２）を少なくとも支持するように適合された第２の支持構造（８０、１１２）と； 
・当該第１の構造（９０、１１１）および当該第２の構造（８０、１１２）に形成された適切な穴（９３〜９６、１１２、１１３、１１８〜１２１）に挿入されるように適合される取り外し可能なピン型固定手段と；を含み
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）が互いに対して相互に移動可能であり；
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）が、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動を少なくとも制御するように適合されており；
当該駆動アセンブリ（１１０、９００）は少なくとも２つの動作構成をとることができ、ここで当該マスト（５）からの当該第２の支持構造（８０、１１２）の距離が、少なくとも当該マスト（５）の延長軸に垂直な軸に対して変化して、少なくとも２つの掘削中心間距離（ｉ１、ｉ２）が設定され得、；
当該取り外し可能なピン型固定手段は、当該駆動アセンブリ（１１０、９００）の当該少なくとも２つの動作構成において、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１０）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を堅固かつ直接的に相互に拘束するように適合されており；
駆動アセンブリ（１１０、９００）の異なる動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は、少なくとも１つの機械的拘束によって常に互いに直接拘束され；
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との少なくとも相互移動を制御することに加えて、当該掘削またはボーリング機（１００）またはボーリング装置（１０、１２）の部品を駆動するためのさらなる動作機能を実行するように構成されている、アセンブリ。
【請求項２】
駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構成から第２の構成に切り換えるために、当該第１の構造（９０、１１１）と当該第２の構造（８０、１１２）との相互移動は、少なくとも１つの回転移動を用いてもたらされる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
当該回転移動が少なくとも２つで；
駆動アセンブリ（１１０、９００）の２つの異なる動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）はヒンジ拘束を介して拘束され、第１の回転移動は第１のヒンジ拘束に対して生じ、第２の回転移動は第２のヒンジ拘束に対して生じる、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
当該第１の構造（９０、１１１）または当該第２の構造（８０、１１２）は、少なくとも２対の穴を含み；
第１の対の穴（９５、９６）は第１の円周（Ｒ１）上に位置し、第２の対の穴（９３、９４）は第２の円周（Ｒ２）上に位置し；
当該第１の円周の中心は当該第２の対の穴のうちの１つであり、当該第２の円周の中心は、当該第１の対の穴のうちの１つである、請求項３に記載のアセンブリ。
【請求項５】
駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構成から第２の構成に切り換えるために、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）と当該第２の支持構造（８０、１１２）との相互移動は、少なくとも１つの直線移動を用いてもたらされ；
駆動アセンブリ（１１０、９００）の異なる動作構成の間で切り換える間、当該第１の構造（９０、１１１）および当該第２の構造（８０、１１２）は、少なくとも１つのスライダ型拘束、好ましくはプリズム形状を介して拘束される、請求項１または２に記載のアセンブリ。
【請求項６】
当該第２の支持構造はロータリー（８０）であり、同じ当該ロータリー（８０）は掘削またはボーリング作業を実行するために、駆動アセンブリ（９００）によって取られる動作構成のすべてにおいて動作することができる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は当該ピン型固定手段を用いて互いに拘束され、当該ピン型固定手段の各々はそれぞれのアクチュエータ（２０１）によって軸方向に駆動され；当該アセンブリは、制御ユニットによって制御されるように適合される、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、所望の意味で、一方向のみに沿って力を及ぼすことができ；
当該アクチュエータ（２３、１３）は、ボーリング機（１００）に含まれるホイスト（１３）に関連するロープ（２３）および／またはリニアアクチュエータ、好ましくはボーリング機（１００）に含まれる少なくとも１つの油圧、電気または空気圧シリンダである、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項９】
当該少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）は、一端がボーリング機（１００）の少なくとも一部に固定され、他端が当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）または当該第２の支持構造（８０、１１２）または当該ボーリング装置（１０、１２）の少なくとも１つに連結される、請求項１または８に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
掘削機（１００）の掘削中心間距離（ｉ）を変更するためのシステムであって、
掘削機（１００）は回転タワー（１）を含み、次いで、アンダーキャリッジ（２）に連結されたベースフレームと；マスト（５）であって、その上端がロープ（２３ａ、２３ｂ）の摺動のためのプーリ（６２）を支持する頭部（６）を含み、当該ロープ（２３ａ、２３ｂ）は、掘削機（１００）内に備えられたアクチュエータ（１３、２３）に関連付けられるマスト（５）と；掘削ツール（１２）がケリー（１０）を用いて固定されるロータリー（８０）とを備え、
当該掘削中心間距離（ｉ）を変更するための当該システムは：
・第１の支持構造（８、８０）であって、当該ケリー（１０）が便利に収容されることができ、当該第１の構造は、キャリッジ（９、９０）を用いて当該マスト（５）に沿って摺動することができる、第１の支持構造（８、８０）と；
・第２の支持構造（１１、１１２）であって、当該ケリー（１０）が便利に収容されることができ、当該第２の構造は、キャリッジ（１１１）を用いて当該マスト（５）に沿って摺動することができる、第２の支持構造（１１、１１２）と；を含み
掘削中心間距離（ｉ）を変更するための当該システムは、当該第１の支持構造（８、８０）および当該第２の支持構造（１１、１１２）のうちの少なくとも１つを含む駆動アセンブリ（１１０、９００）を含む請求項１に記載の掘削またはボーリング装置を駆動するためのアセンブリを備えることを特徴とする、システム。
【請求項１１】
当該頭部（６０）は当該プーリ（６２）のための駆動機構（２１、６３）を含み、当該駆動機構は、当該プーリ（６２）が当該アセンブリの移動に従って、異なる動作構成間で位置を変化させることを可能にするように適合される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
ボーリング装置（１０、１２）を用いて地盤を掘削する掘削機（１００）であって；
当該掘削機（１００）は：
・回転タワー（１）であって、アンダーキャリッジ（２）に連結されたベースフレームを備える回転タワー（１）と；
・マスト（５）であって、その上端がロープ（２３ａ、２３ｂ）を摺動させるためのプーリ（６２）を支持するための頭部（６）を含み、当該ロープ（２３ａ、２３ｂ）は、掘削機（１００）内に備えられるアクチュエータ（１３、２３）に関連付けられるマスト（５）と；を含み、
それが請求項１に記載の少なくとも１つのアセンブリを含むことを特徴とする、掘削機。
【請求項１３】
ボーリング装置（１０、１２）を駆動するように適合された、請求項１に記載の少なくとも１つのアセンブリを備える、請求項１２に記載の掘削機（１００）の掘削中心間距離（ｉ）を変更する方法であって；
当該方法は、以下の工程を含む：
・駆動アセンブリ（１１０、９００）の第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を拘束する少なくとも２つのピン型固定手段を取り外すことと；
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させて、第１の構成から第２の構成に切り替え、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を用いて移動を制御することと；
当該少なくとも２つのピン型固定手段を用いて、当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束すること。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって：
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）との間の移動は回転型であり；
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）は、第１の拘束軸を画定するように適合された第１のピン型固定手段（２１）と、第２の拘束軸を画定するように適合された第２のピン型固定手段（２２）とを用いることによって、様々な構成で互いに拘束され；
第１の動作構成から第２の動作構成に切り替えるために、以下の工程が連続して実行される：
・第１のピン型固定手段（２１）を取り外し、第１の拘束を解除することと；
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させて、第１の動作構成から中間構成に切り替え、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を用いて当該第２の拘束軸を中心に回転させ移動を制御することと；
・当該第１のピン型固定手段を用いて当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束することと；
・当該第２のピン型固定手段を取り外し、それによって第２の拘束を解除することと；
・当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を相互に移動させて、当該中間構成から第２構成に切り替え、少なくとも１つのアクチュエータ（２３、１３）を用いて当該第１の拘束軸を中心に回転させ移動を制御することと；
・当該第２のピン型固定手段を用いて当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を再度拘束すること。
【請求項１５】
当該第１の構造またはキャリッジ（９０、１１１）および当該第２の支持構造（８０、１１２）を移動させる工程は、直線移動を用いて行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
制御ユニットを用いて当該方法が自動化され実施される、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
すべてのボーリング技術がこの形状に適合するわけではなく、この形状では、ツール１２がマスト５の下端の下に常に残されている。実際、場合によっては管は典型的には３〜６ｍの可変長を有して移動される必要があり、その結果、管はマスト５の下にもはや収容することができず、したがって、管の直径は先に特定したように、掘削中心間距離「ｉ」と相関する必要がある。この問題は「バケット」と呼ばれる掘削ツールを使用するときにも生じ、この掘削ツールは２ｍもの高さであり得、掘削プロセス中に部分的に開いたままである底部バケットを備え、したがって、ツール内部への材料の進入を促進する。掘削孔から引き抜かれると、掘削された物質を排出するためにバケットを開くことができる。直径３ｍのツールでは開放バケットおよびツールの円筒形ステムのための空間を作るために必要な最低限の高さが５ｍを超えることがあり、この場合にはツールをマスト５の下に収納することはできなかった。
公知の欧州特許出願公開第０５４８９００Ａ２号は、横たえ可能に固定されたボーリングタワー（１０）を運搬車両（１１）上に備え、ドリルロッド駆動用動力ユニット（１５）および駆動ヘッド（３０）を備えるタイプのボーリング機を開示している。ボーリングタワーは固定案内構造または格子（２４）に沿って、油圧ピストン（２３）の動作により摺動可能な伸縮タイプであり、伸縮タワー（２２）は一連のプーリ（２７、３５）をその端に備え、一方の端が当該駆動ヘッド（３０）に連結され、他方の端が固定構造（２４）上の点に連結されている可撓性伝送手段（２８、３４）の移動を可能にし、タワー（２２）の周りに閉じたリングを形成するようになっている。ボーリング機には、ボーリングロッドを収納して取り扱うためのシステムも設けられている。
また、公知の中国特許出願第２０２９１３９５１Ｕ号には、調整可能なプーリヨーク中心距離を有するパワーヘッドおよびロータリーボーリングリグが開示されている。ロータリーボーリングリグは主にクローラベルトシャーシと、上部公転車と、メインウィンチと、スチールワイヤロープと、起伏機構と、マストと、プーリヨークと、ボーリングロッドと、パワーヘッドとボーリングビットとから構成され、パワーヘッドはパワーヘッド摺動フレームと、連結基板と、減速ギヤボックスと調整装置とで構成され、調整装置に配設されたピン穴は、パワーヘッド摺動フレームと連結基板とのそれぞれに連結され、減速ギヤボックスは連結基板に堅固に連結され、プーリヨークは、後部プーリヨーク本体と、後部プーリと、調整ロッドと、前部プーリと、前部プーリヨーク本体とから構成され、調整ロッドの一端には後部プーリヨーク本体とヒンジ連結される穴が設けられ、調整ロッドの他端には第１穴と、前部プーリヨーク本体と連結される第２穴とが設けられており、後部プーリヨーク本体と、調整ロッドと、前部プーリヨーク本体は相互にヒンジ結合され、三角形を形成する。調整可能なプーリヨーク中心距離を有するパワーヘッドとロータリーボーリングリグによれば、ボーリング深さが浅い条件下でボーリングリグのボーリング径範囲を拡大でき、ボーリング径を小さくする条件下でボーリング深さを増加し、ボーリングリグのボーリング能力範囲を拡大する。
【国際調査報告】
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