本申請是2014年9月26日提交的序列號為14/497,429、題為“用于對通向地下鉆孔的開口的周圍進行密封的設備和方法”的美國專利申請的部分延續(xù)案并要求其優(yōu)先權,該美國專利申請要求2013年10月10日提交的序列號為61/889,171、題為“用于對通向地下鉆孔的開口的周圍進行密封的設備和方法”的美國臨時專利申請的優(yōu)先權,這兩個美國專利申請都通過參引的方式全文并入。本申請還要求2014年11月17日提交的序列號為62/080,499、題為“用于對通向地下鉆孔的開口的周圍進行密封的設備和方法”的美國臨時專利申請的優(yōu)先權,該美國臨時專利申請通過參引的方式全文并入。
技術領域
本公開涉及對通向地下鉆孔的開口的周圍進行密封。
背景技術:
地下鉆孔在各種行業(yè)中例如在油氣勘探和生產(chǎn)井中形成或使用。在油田工業(yè)中,例如,這種井通常形成有位于其上端的“地窖”。地窖是在鉆孔頂部的挖出區(qū)域或坑,其通常具有襯有木材、水泥、管或其他材料的內(nèi)土墻。地窖通常比鉆孔寬,并且可以在鉆臺和井口之間提供額外的高度。地窖可用于例如收集排水和用于處理的其他液體,適應一個或多個井口部件(例如套管軸、套管頭、防噴器(BOP))的安裝和/或提供對一個或多個井口部件的接近,或用于其他目的。
通常期望在通向地下鉆孔的開口周圍提供液密密封,例如以防止液體溢出鉆孔到達鄰近鉆孔的大地或地基地形上。有時,在鉆孔位置周圍使用臨時或半永久支撐表面。在支撐表面位于地下鉆孔附近的情況下,同樣可能期望在支撐表面和地下鉆孔的結合處提供液密密封,例如以防止布置在支撐表面上或鉆孔內(nèi)的液體接觸或污染鄰近鉆孔的或在相鄰的支撐表面下方的大地。
傳統(tǒng)上,塑料襯套放置在鉆孔周圍(并且當使用支撐表面時在相鄰的墊周圍或下面),以試圖在液體遇到地基地形之前捕獲從鉆孔溢出(或引入到支撐表面上)的液體。襯套的使用可能具有一個或多個缺點。在許多情況下,襯套是不可重復使用的,并且必須經(jīng)常丟棄。這可能是有問題的,因為垃圾填埋操作員已表示不接受使用過的襯套,因為它們體積龐大,并且需要過多的填埋空間,或由于其他原因。因此,可能難以找到合適的、成本有效的方式來處置襯套。另一個例子是,塑料襯套有時無法有效地防止液體泄漏到地基地形中或允許有效的清理,這可能引起其他問題并且需要大量的時間和精力。因此,需要用于防止液體進入鄰近地下鉆孔的大地中的改進的設備、系統(tǒng)和方法。
應當理解,上述特征、功能和缺點僅僅是出于說明的目的,并不旨在限制所附權利要求或任何相關專利申請或專利的范圍或主題。因此,所附權利要求或任何相關申請或專利的權利要求都不應當受到上述討論的限制或被解釋為僅僅因為在此提及而解決、包括或排除上述特征、功能或缺點中的每一個或任何一個。
因此,存在在通向地下鉆孔的開口周圍進行密封方面使用的改進的系統(tǒng)、制品和方法的需要,其具有在本專利申請的各個部分中描述或示出的或可以從這些部分顯而易見的多個屬性或功能中的一個或多個。
技術實現(xiàn)要素:
在一些實施例中,本公開涉及一種設備,其用于在通向油氣勘探井或生產(chǎn)井的地下鉆孔并形成在地球表面中的開口周圍提供液密密封,而不需要圍繞或鄰近鉆孔的襯套。鉆孔具有由圍繞其開口延伸的木材、水泥、金屬或其他材料形成的壁。該設備包括可重復使用的負載支撐表面,該負載支撐表面具有由不可滲透塑料構造成的至少兩個密封互連的墊。所述墊與鉆孔開口間隔開并且至少部分地圍繞鉆孔開口。至少一個柔性的平面橫拉板被構造成在鉆孔壁和所述墊之間延伸。至少一個伸長的橫拉板支撐件被構造成定位在至少一個橫拉板的一部分的上方并且用于將這些橫拉板機械地聯(lián)接到鉆孔壁,以在它們之間形成液密密封。至少一個伸長的唇部支撐件被構造成定位在至少一個橫拉板的一部分的上方或下方并且用于將這種橫拉板機械地聯(lián)接到至少一個墊,以在它們之間形成液密密封。這樣則防止了通過鉆孔開口離開鉆孔的液體接觸鉆孔開口周圍的地球表面,而不需要圍繞或鄰近鉆孔的襯套。
在各種實施例中,本公開涉及一種在通向油氣勘探井或生產(chǎn)井的地下鉆孔并形成在地球表面中的開口周圍提供液密密封而不需要圍繞或鄰近鉆孔的襯套的方法。鉆孔包括由圍繞其開口延伸的木材、水泥、金屬或其他材料形成的壁。可重復使用的負載支撐表面的至少兩個密封互連的墊被定位在鉆孔開口周圍并與該鉆孔開口間隔開。至少一個柔性的平面橫拉板在鉆孔壁和至少一個墊之間延伸。至少一個伸長的橫拉板支撐件被定位在靠近鉆孔壁的至少一個橫拉板的一部分的上方。每個橫拉板支撐件機械地且密封地聯(lián)接到其相關聯(lián)的橫拉板和鉆孔壁,以在橫拉板和鉆孔壁之間形成液密密封。至少一個伸長的唇部支撐件定位在至少一個橫拉板的靠近至少一個墊的那一部分的上方或下方。每個唇部支撐件機械地且密封地聯(lián)接到其相關聯(lián)的橫拉板和墊。
因此,本公開包括被認為能夠推進處理通向地下鉆孔的開口周圍的密封的技術的特征和優(yōu)點。在考慮了以下對各種實施例的詳細描述并參考附圖之后,上述本公開的特征和優(yōu)點以及附加的特征和益處對于本領域技術人員將是顯而易見的。
附圖說明
以下附圖是本說明書的一部分,其被包括以說明本公開的各種實施例的某些方面并且在本文的詳細說明中被參照:
圖1是根據(jù)本公開的實施例的可用于負載支撐表面中的示例性墊的透視圖;
圖2是根據(jù)本公開的實施例可用的示例性負載支撐表面的一部分的俯視圖;
圖3是配備有根據(jù)本發(fā)明的具有內(nèi)側夾置裝置的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的實施例的鉆孔的透視圖;
圖4A是可用作根據(jù)本公開的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的內(nèi)側夾置裝置的一部分的一體形成的平臺-夾具單元的實施例的仰視圖;
圖4B是圖4A的平臺-夾具單元的俯視圖。
圖5是配備有根據(jù)本發(fā)明的具有內(nèi)側夾置裝置的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的另一個實施例的鉆孔的俯視圖;
圖6是沿著線6-6截取的圖5的鉆孔和鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的截面圖;
圖7A是可用作根據(jù)本公開的內(nèi)側夾置裝置中的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的一部分的一體形成的平臺-夾具單元的實施例的四分之一部分的透視圖;
圖7B是包括四個圖7A所示的四分之一部分的一體形成的平臺-夾具單元的實施例的透視圖;
圖8是根據(jù)本公開的具有內(nèi)側夾置裝置并且包括圍欄的示例性布置的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的實施例的透視圖;
圖9是配備有根據(jù)本公開的具有外側夾置裝置的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的實施例的鉆孔的透視圖;
圖10是配備有根據(jù)本公開的具有外側夾置裝置的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的實施例的鉆孔的透視圖;
圖11是配備有根據(jù)本公開的具有外側夾置裝置的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的實施例的鉆孔的截面圖;
圖12是可用作根據(jù)本公開的外側夾置裝置中的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的一部分的一體形成的平臺-夾具單元的實施例的透視圖。
圖13是裝備有根據(jù)本公開的在具有矩形鉆孔的外側夾置裝置中使用的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的實施例的鉆孔的透視局部視圖;
圖14是可用于圖13所示的示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的矩形平臺-夾具單元的實施例的透視圖;
圖15A是具有根據(jù)本公開的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的另一個實施例的示例性負載支撐表面的俯視圖;
圖15B是沿著線15B-15B截取的圖15A的示例性負載支撐表面的部分分解的局部剖視圖。
圖15C是圖15B所示的示例性負載支撐表面的透視圖;
圖15D是圖15B所示的示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的部分D1和D2的分解圖;
圖16A是圖15D所示的示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的部分D2的部件的分解的局部截面組裝圖;
圖16B是圖16A所示的示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的部件的透視圖;
圖17A是圖15D所示的示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的部分D1的部件的分解的局部截面組裝圖;
圖17B是圖17A所示的示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的透視圖;
圖18是圖15A的示例性負載支撐表面和鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的局部俯視圖。
圖19A是沿線19A-19A截取的圖18的示例性負載支撐表面和鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的分解的局部截面組裝圖;
圖19B是圖19A的示例性負載支撐表面和鉆孔邊緣密封系統(tǒng)的透視圖;以及
圖20是可用于圖15A所示的示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)中的矩形平臺-夾具單元的實施例的透視圖。
具體實施方式
在考慮了本公開的示例性實施例的以下詳細描述并參照附圖之后,本公開的特征和優(yōu)點以及附加的特征和益處對于本領域技術人員將是顯而易見的。應當理解,作為示例性實施例的本文的描述和附圖不旨在限制本專利申請的權利要求或要求其優(yōu)先權的任何專利或專利申請的權利要求。相反,本發(fā)明旨在覆蓋落入本公開或任何所附權利要求的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同形式和替代形式。在不脫離這樣的精神和范圍的情況下,可以對這里公開的特定實施例和細節(jié)進行許多改變。
在顯示和描述附圖中的優(yōu)選實施例時,共同的或類似的元件用相似或相同的附圖標記表示或者從附圖和/或本文的描述中顯而易見。附圖不一定是按比例繪制的,并且為了清楚和簡明起見,附圖的某些特征和某些視圖可能以夸大的比例示出或示意性地示出。
如本文和在本專利申請的各個部分(和標題)中所使用的,術語“發(fā)明”、“本發(fā)明”及其變型并不旨在表示本公開或任何特定權利要求所涵蓋的每個可能的實施例。因此,每個這樣的表述的主題不應僅僅由于這樣的表述而被認為對于其每個實施例或任何特定權利要求是必要的或者是其一部分。如本文和所附權利要求中所使用的術語“聯(lián)接”、“連接”、“接合”等及其變型旨在表示間接或直接連接或接合。因此,如果第一裝置聯(lián)接到第二裝置,則該連接可以是通過直接連接或者通過經(jīng)由其他裝置和連接部的間接連接而進行。
在本文和所附權利要求中使用某些術語是為了指特定部件。如本領域技術人員將理解的,不同的人可以通過不同的名稱來指代一部件。本文不意在區(qū)分不同之處在于名稱而不是功能的部件。此外,術語“包含”和“包括”在本文和所附權利要求中以開放式方式使用,因此應當被解釋為意味著“包括但不限于……”。此外,本文和所附權利要求書中用單數(shù)對部件和方面的表述并不一定將本公開或所附權利要求限于僅一個這樣的部件或方面,而是應當如在每個特定情形下所適合和期望地被一般地解釋為意指一個或多個。
首先參照圖1和圖2,示出了具有部署在地面20上或地面附近的至少一個墊26的示例性負載支撐表面16。如本文所使用的,術語“地面”及其變化形式表示地球表面,和/或接近地球表面的其他一個或多個其他表面、結構或區(qū)域。在本實施例中,負載支撐表面16是可重復使用的,并且能夠支撐其上的人員、交通工具和/或設備的重量。墊26可以具有任何合適的形式、結構和構造??梢栽诒竟_的各種實施例中使用的墊26的一些示例在1997年8月5日授予Seaux的題為“用于構造道路和支撐表面的墊系統(tǒng)”的美國專利No.5,653,551以及2003年1月28日授予Seaux等人的題為“用于構造負載支撐表面的互鎖墊系統(tǒng)”的美國專利No.6,511,257中示出和描述,這兩個專利均具有與本專利相同的受讓人,且其全部內(nèi)容以參引的方式全部并入本文。
例如,每個示例性墊26可以重約1000磅,被設計成承受放置在其上的600psi的純擠壓壓力,并且降低地面20或其他表面或其下方的區(qū)域上的、由在墊26上的輪式和履帶式交通工具引起的點對點接地壓力。在一些實施例中,墊26可以是本專利申請的受讓人目前銷售的14’×8’DURA-墊。然而,這些示例特征不一定是每個實施例都需要的。
如果需要,負載支撐表面16可以與在2013年3月8日提交的題為“與負載支撐表面一起使用的液體容納系統(tǒng)”的序列號為13/790,916的美國專利申請、2014年7月21日提交的題為“用于提供來自支撐表面的照亮信號的設備和方法”的序列號為14/336,163的美國專利申請以及2014年9月25日提交的題為“用于使負載支撐表面電接地的設備和方法”的序列號為14/496,105的美國專利申請中描述和示出的任何部件和特征結合使用,這幾個專利中的每一個具有與本專利相同的受讓人,并且其全部內(nèi)容以參引的方式全部并入本文。
仍然參考圖1和圖2,在所示實施例中,每個墊26是平坦的或平面型的,其重載、耐用并且是全天候的,并且由不可滲透材料(例如熱塑性材料)構造。示例性墊26可重復使用并互鎖在一起以形成負載支撐表面16。
所示的墊26具有矩形形狀,其具有相對的一對短側28和30、相對的一對長側37和38以及沿著每一側28、30、37和38延伸的邊緣44。在本特定示例中,第一短側28和第一長側37各自具有從其水平向外延伸的上唇部46,形成邊緣44并且將在地面20或其他表面上方間隔開。第二短側30和第二長側38各自具有從其邊緣44下方水平向外延伸并且將擱置在地面20或其他表面上的下唇部54。上唇部46和下唇部54可以具有任何合適的尺寸、形狀、構造和長度。然而,應當理解,本公開的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110不限于與墊26的上述實施例一起使用。例如,鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110的其他實施例可以結合不具有上唇部46和/或下唇部54的墊26使用。
在該實施例中,不同墊26的相應的上唇部46和下唇部54可通過形成在其中的相應的鎖定銷孔32與鎖定銷34(例如圖2和圖10)以可釋放地固定的方式互連,所述鎖定銷可釋放地固定在所述鎖定銷孔中。鎖定銷孔32和鎖定銷34可以具有任何合適的形式、結構和構造。所示墊26包括多個鎖定銷孔32,每個鎖定銷孔構造成接納穿過其中的可釋放鎖定銷34(例如圖2)。每個示出的墊26可以包括總共十六個鎖定銷孔34,其中在上唇部46和下唇部54的每一個中形成八個鎖定銷孔。在一些實施例中,鎖定銷34可以在與其接合的鎖定銷孔32周圍或在該鎖定銷孔32中形成液密密封??梢栽诒竟_的各種實施例中使用的鎖定銷34的一些示例在2004年4月20日授予Rogers等人的題為“緊固裝置”的美國專利No.6,722,831和2013年2月28日提交的題為“用于連接墊的設備和方法”的序列號為13/780,350的美國專利申請中示出和描述,這兩個專利均具有與本專利相同的受讓人,且其全部內(nèi)容以參引的方式全部并入本文。
在所示示例中,墊26的鎖定銷孔32具有橢圓形形狀,以接納所示鎖定銷34的橢圓形擴大頭部36(例如見圖2)。然而,應當注意,本公開不限于與前面描述的或引用的類型和構造的負載支撐表面16、墊26、鎖定銷34和鎖定銷孔32一起使用,也不限于前面引用的專利和專利申請的公開內(nèi)容。可以使用任何合適的負載支撐表面16、墊26、鎖定銷34和鎖定銷孔32。
仍然參考圖1和圖2,在一些實施例中,間隙22可以形成在負載支撐表面16中的相鄰的相互連接的墊26的相鄰邊緣44之間,并且所述間隙中可以包括一個或多個密封構件10。例如,密封構件10可以在相鄰墊26之間的間隙22中提供液密密封,以防止引入到負載支撐表面16上的液體在負載支撐表面16之間和下方滲漏或流動??梢栽陂g隙22中使用的密封構件的一些實施例公開在了2013年3月14日提交的題為“用于對負載支撐表面的相鄰部件之間進行密封的設備和方法”的序列號為13/803,580的美國專利申請、2014年6月18日提交的題為“具有互連部件的負載支撐表面和用于互連部件之間的密封的頂側密封組件和組裝方法及其使用”的序列號為62/013,899的美國臨時專利申請、2014年6月13提交的題為“具有互連部件的負載支撐表面和用于互連部件之間的密封的框架型密封組件和組裝方法及其使用”的序列號為62/011,805的美國臨時專利申請以及2015年2月17提交的題為“具有互連部件的負載支撐表面和用于互連部件之的密封的框架型密封組件和組裝方法及其使用”的序列號為62/116,989的美國臨時專利申請中,所有這些申請均具有與本專利相同的受讓人,且其全部內(nèi)容以參引的方式全部并入本文。
密封構件10還可以使用在或替代地使用在一個或多個墊26和與負載支撐表面16相關聯(lián)的一個或多個其他部件之間,和/或使用在其他部件本身之間。可用于與負載支撐表面16相關地使用的這種附加部件的一些示例(例如護墻構件、間隔件、驅動擋板、液體排出組件等)示出和公開在了2013年3月8日提交的題為“與負載支撐表面使用的液體容納系統(tǒng)”的序列號為13/790,916的美國專利申請中。
現(xiàn)在參考圖3,示出了根據(jù)本公開的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110的實施例,其與地下鉆孔120周圍的負載支撐表面16結合使用。該特定鉆孔120是在其上端具有寬區(qū)段或地窖125的油氣井124。示例性鉆孔120具有可從地面(未示出)接近的開口130。然而,本公開的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110不限于與油氣井一起使用,而是可與從地面可接近的任何地下孔一起使用。因此,如本文所使用的,術語“鉆孔”及其變型是指地球中的任何孔或孔口,其可從地球表面或其他區(qū)域或結構中的開口接近。
該特定鉆孔120(例如具有地窖125的井124)包括可通過地窖125進入的井口128以及在地窖125周圍延伸的壁126。在這種情形下,壁126是金屬的并且延伸到地球表面(未示出),但也可以由任何其他材料(例如木材、塑料等)構造并且可以延伸在地球表面之上或之下。此外,這些部件可以不包括在鉆孔120中。所示的鉆孔120、開口130和壁126具有圓形外部形狀,但也可以是矩形(例如參見圖13)或任何其他形狀。因此,鉆孔120、開口130和壁126的周邊的形狀不受本公開限制。
鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110可以具有任何合適的形式、構造和操作,只要其有助于在開口130周圍提供液密密封即可。如本文所使用的,術語“液密密封”、“密封接合”、“密封聯(lián)接”及其變型是同義的,并且意味著至少基本上防止液體通過。例如,圍繞開口130的“液密密封”意味著有助于防止液體從鉆孔120內(nèi)部通過其開口130到達圍繞開口130和/或鄰近開口130的大地。示例性系統(tǒng)110因此有助于防止鉆孔120內(nèi)的液體通過開口130離開鉆孔120并接觸鄰近或圍繞開口130的區(qū)域(例如地面)。在一些實施例中,可以提供完整的不透流體的密封。然而,如本文所使用的,部件之間或“密封接合”或“密封聯(lián)接”的部件及其變型之間的“液密密封”可以不必總是100%液密的,而是可以包括一些允許最小泄漏(如可根據(jù)每個具體應用預期或允許的)。
仍然參考圖3,所示的系統(tǒng)110包括夾具140和平臺150。平臺150有助于圍繞開口130進行密封,而夾具140保持住平臺150的位置。夾具140和平臺150可以具有任何合適的形式、構造和操作。在該實施例中,夾具140是金屬的并且包括兩個曲線形夾具部分或區(qū)段142。在每個端部,每個示例性夾具部分142包括從其向內(nèi)突出的連接支架144。
所示的夾具部分142在相鄰支架144的每個端部處借助于至少一個連接器146(例如螺栓)可調(diào)節(jié)地接合。當連接在一起時,夾具部分142形成配合在鉆孔120的開口130內(nèi)的環(huán)。在其他實施例中,夾具140可以是單個可調(diào)節(jié)環(huán)(未示出)或具有任何其他合適的構型和組成。
仍然參考圖3,所示的平臺150是塑料的,并且包括環(huán)形套環(huán)部分154和主體部分156。在該特定情形下,平臺150包括兩個平臺部分158,但也可以替代地是單個部件或具有任何其他數(shù)量的平臺部分158。在該特定實施例中,平臺150被構造成在開口130的邊緣上延伸并且跨過鄰近開口130的地面或其他區(qū)域或結構的表面。
在所示系統(tǒng)110的使用中,平臺150被放置在鉆孔120上方,使得其套環(huán)154延伸到鉆孔開口130中。如果平臺150具有多個部分158,則它們適當?shù)囟ㄎ辉陂_口130上方。如果需要,所述部分158可以連接或密封在一起。例如,平臺部分158可以在形成于其間的接縫或重疊部164處例如用熱塑性密封劑材料160熔接在一起,以有助于提供液密密封。
如果需要,一個或多個密封件,例如閉孔氯丁泡沫橡膠密封件或彈性體密封環(huán)(未示出)可以夾在平臺150的套環(huán)154和鉆孔壁126之間。示例性夾具140然后插入鉆孔120中并定位在套環(huán)154上。所示的夾具140抵靠套環(huán)154、密封件(如果包括的話)和鉆孔壁126緊固。在該實施例中,兩組連接器146例如螺栓插入穿過相鄰夾具部分142的相應的向內(nèi)突出的連接支架144,并且充分緊固以將系統(tǒng)110固定到鉆孔壁126。這是“內(nèi)側夾置”布置的示例,其中夾具140接合鉆孔壁126的內(nèi)側。如下面將描述的,其他實施例被稱為“外側夾置”布置(其中夾具140接合鉆孔壁126的外側)。
仍然參考圖3,當鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110與負載支撐表面16結合使用時,平臺150的主體156可以連接到相鄰的墊26或其他部件。例如,平臺150可以與相鄰的墊26密封地接合。在該實施例中,使用熱塑性密封劑材料160將平臺150的外邊緣168熔接到相鄰的墊26。
現(xiàn)在參照圖4A和4B,在一些實施例中,鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110可以包括連接在一起或一體形成的夾具140和平臺150。例如,夾具140和平臺150可以由金屬材料(例如鋼)一體地形成為整體式平臺-夾具單元170。在該實施例中,平臺150不具有單獨的套環(huán),并且平臺-夾具單元170包括兩個部分172,這兩個部分172可以類似于上面關于圖3所描述的夾具部分142和平臺部分158那樣接合。然而,平臺-夾具單元170可以替代地是單個部件或包括任何其他數(shù)量的部分172。例如,圖7A、7B和圖8的平臺-夾具單元170包括四個類似地能夠互連的部分172。
現(xiàn)在參照圖5和圖6,示出了圖4A的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110與鉆孔120周圍的負載支撐表面16一起使用。具體參照圖6,示例性平臺-夾具單元170放置在鉆孔120中,使得夾具140圍繞鉆孔120的開口130的內(nèi)側延伸。如果需要,諸如閉孔氯丁泡沫橡膠或彈性體密封件的密封環(huán)134可夾在夾具140和鉆孔壁126之間,以有助于提供液密密封。在該示例中,平臺150的主體156擱置在地面20上。然而,替代地,在平臺主體156與地面20之間可以存在中間部件、地面覆蓋物或空間。
在該特定實施例中,框架178圍繞平臺-夾具單元170的整個周邊連接到平臺主體156的頂部。框架178可具有任何合適的形式、構造和操作。所示的框架178是塑料的并且利用兩排連接器182(例如螺栓)連接到平臺150。如果需要,至少一個密封件,例如閉孔氯丁泡沫橡膠墊圈(未示出)可以夾在框架178和平臺150之間。然而,框架178(如果包括的話)可以由任何其他合適的材料構造成并以任何其他合適的方式連接到平臺150。
仍然參考圖6,系統(tǒng)110可以與相鄰的墊26或負載支撐表面16的其他部件接合。在該示例中,塑料片材190從框架178延伸到相鄰的墊26。目前可商購的塑料片材的一個實例是由Penda公司制造并由HMI Materials公司分銷的Site Saver Flat Sheet。塑料片材190可以與框架178和墊26密封接合,例如通過用熱塑性密封劑材料160熔接來接合。如果塑料片材190具有多個部分,那么在所述多個部分之間形成的接縫192(圖5)也可以例如用熱塑性密封劑材料160密封。然而,任何其他材料或部件都可用于將框架178密封地接合到相鄰的墊26或其他部件。例如,一個或多個栓接條(未示出)可以從框架178延伸到相鄰的墊26,并且與上面關于塑料片材190所描述的內(nèi)容類似地與所述框架和墊一起在該框架與墊之間形成液體密封。栓接條可以由諸如塑料或金屬的任何合適的材料構造成,并且可以以任何合適的方式(例如利用機械緊固件如螺栓)與框架178和相鄰的墊26接合。在栓接條和框架178、墊26之間和/或在機械緊固件上方或周圍可以使用一種或多種合適的密封劑(硅膠)或密封材料(例如塑料片材)。
參考圖8,如果需要,可以圍繞鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110和鉆孔120布置圍欄196,以便限制對鉆孔邊緣密封系統(tǒng)和鉆孔的接近和/或為了安全考慮。如圖13所示,金屬格柵198也可以被放置或替代地被放置在鉆孔120之上,以便限制對該鉆孔的接近和/或為了安全考慮。然而,本公開不需要這些特征中的任一個。
現(xiàn)在參照圖9至圖12,示出了鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110的實施例,其與具有在地面20上方延伸的壁126的鉆孔120一起使用。所示的夾具140和平臺150由金屬材料(例如鋼)形成為整體的平臺-夾具單元170。在該實施例中,平臺-夾具單元170包括兩個部分172(圖12),這兩個部分可以類似于如上面關于圖3所描述的夾具部分142和平臺部分或區(qū)段158那樣接合。然而,在該實施例中,夾具140的連接支架144位于夾具140的外側,因此夾具140可以圍繞鉆孔壁126的外側被緊固。這是“外側夾置”布置的示例,其中夾具140接合鉆孔壁126的外側。如其他實施例中那樣,平臺-夾具單元170可以替代地是單個部件或包括任何其他數(shù)量的部分172。
具體參照圖11,示例性平臺-夾具單元170放置在鉆孔壁126的向上突出部分132的周圍,使得夾具140圍繞開口130的外側延伸。如果需要,至少一個密封件,例如閉孔氯丁泡沫橡膠或彈性體密封環(huán)134可以夾在夾具140和鉆孔壁126之間,以有助于提供液密密封。在該示例中,平臺150的主體156被示出為與地面20向上間隔開。然而,替代地,可以在平臺主體156和地面20之間存在中間部件或地面覆蓋物。
仍然參照圖11,在該實施例中,框架178圍繞平臺-夾具單元170的整個周邊連接到平臺主體156的頂部??蚣?78可以具有任何合適的形式、構造和操作。所示的框架178是塑料的并且利用兩排連接器182(例如螺栓)連接到平臺150。在該示例中,框架178具有兩個框架部分180(例如見圖9)以及可定位在兩個框架部分180之間的一對可移除的支架蓋184(例如見圖10)。所示的支架蓋184允許接近夾具140的連接支架144。如果需要,諸如閉孔氯丁泡沫橡膠墊圈186這樣的至少一個密封件可以夾在框架178和平臺150之間。然而,框架178(如果包括的話)可以由任何其他合適的材料構造成并且以任何其他合適的方式連接到平臺150。
仍然參照圖11,所示的系統(tǒng)110可以與相鄰的墊26或負載支撐表面16的其他部件接合。在該示例中,塑料片材190從框架178延伸到相鄰的墊26。如果需要,塑料片材190可以例如通過用熱塑性密封劑材料160熔接而與框架178和墊26密封接合。如果塑料片材190具有多個部分,則在所述多個部分之間形成的接縫(未示出)也可以例如用熱塑性密封劑材料160來密封。然而,任何其他材料或部件都可以用于將框架178密封地接合到相鄰的墊26或其他部件。
現(xiàn)在參照圖13和14,示出了可與矩形形狀的鉆孔120使用的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110的實施例。示例性鉆孔120具有在地面20上方延伸的壁(未示出)。所示的夾具140和平臺150由金屬材料(例如鋼)一體地形成為整體的平臺-夾具單元170。在該實施例中,平臺-夾具單元170包括四個部分172,這四個部分172可以類似于上文關于圖9至11所描述的部分172那樣接合。如圖所示,夾具140的所示連接支架144位于夾具140的外側,使得夾具140能夠圍繞鉆孔壁(未示出)的外側被緊固。如在其他實施例中那樣,平臺-夾具單元170可以替代地是單個部件或包括任何其他數(shù)量的部分172。
在該實施例中,一個或多個密封件(未示出)可以放置在夾具130和鉆孔壁(未示出)之間。密封件可以具有任何合適的形式、構造和操作。在該示例中,密封件是圍繞矩形鉆孔壁(未示出)的周邊延伸的閉孔氯丁泡沫橡膠的帶。該實施例還包括放置在鉆孔120上的可選的金屬格柵198,以便限制對鉆孔的接近和/或為了安全考慮。除此之外,本實施例的平臺-夾具單元170的特征、組件和操作類似于圖9至12的實施例。
圖15A至20示出了根據(jù)本公開的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110的另一個實施例。除了在以下描述中可能不同或者從圖15A至20可以明顯看出的之外,先前描述和示出的實施例的所有特征以及所有上述細節(jié)都類似地適用于這些實施例。
參考圖15B和16A,所示的鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110是外側夾置裝置,其中夾具140接合鉆孔壁126的外側(類似于前面所述)。此外,該實施例的夾具140是平臺-夾具單元170的一部分。平臺-夾具單元170可以具有任何合適的形式、構造和操作。在該示例中,平臺-夾具單元170包括夾具140、平臺150和延伸部162。如圖所示,所示的延伸部162在與平臺150相反的方向上從夾具140延伸。這可用于任何合適的目的。例如,在一些應用中,延伸部162可以至少部分地跨鉆孔壁126的頂部延伸,以幫助將平臺-夾具單元170定位或安置在壁126上或相對于壁126定位或安置。在一些實施例中,夾具140和平臺150可以由角鐵形成,并且延伸部162可以是焊接到其上的金屬平板。
類似于如前所述,平臺-夾具單元170被放置在鉆孔壁126的向上突出部分132的周圍,使得夾具140圍繞開口130的外側延伸。如圖20所示,示例性平臺-夾具單元170包括四個直角平臺-夾具部分172,這四個直角平臺-夾具部分172可以類似于上面關于圖13至14描述的部分172那樣使用。如圖所示,夾具140的所示連接支架144位于夾具140的外側,使得夾具140能夠圍繞鉆孔壁(未示出)的外側被緊固。然而,在其他實施例中,所示系統(tǒng)110的原理和部件同樣可用于內(nèi)側夾置布置(類似于前面所述)。
具體參考圖15A至15D,示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110被示出為與圍繞鉆孔120延伸的矩形鉆孔壁126接合。然而,所示系統(tǒng)110的原理和部件同樣可以與圓形或其他形狀的鉆孔120一起使用(類似于前面所述)。
所示的系統(tǒng)110示出為與負載支撐表面16一起使用,該負載支撐表面可以是液體容納系統(tǒng)210的一部分,液體容納系統(tǒng)210例如是在2013年3月8日提交的題為“用于與負載支撐表面一起使用的液體容納系統(tǒng)”的序列號為13/790,916的美國專利申請中描述和示出的示例性液體容納系統(tǒng)。所示的液體容納系統(tǒng)210包括例如護墻構件212和驅動擋板(drive-over barriers)214(參見例如在序列號為13/790,916的美國專利申請中描述和示出的護墻構件80和驅動擋板140)。然而,系統(tǒng)110不限于這種應用,并且可以與任何其他合適的部件結合使用。
參考圖16A和16B,所示的系統(tǒng)110包括至少一個示例性橫拉板188,該橫拉板位于平臺150的上方并與其接合,并且從其遠離鉆孔壁126和鉆孔120延伸。橫拉板188可以具有任何合適的形式、構造和操作。例如,所示的橫拉板188是平面的,并且密封地接合在鉆孔壁126和圍繞鉆孔120的一個或多個墊26(例如,見圖15D)之間。在一些實施例中,多個橫拉板188可以圍繞鉆孔120使用。
在該具體實施例中,橫拉板188由柔性(非剛性)聚合襯套(poly-liner)材料構造成,橫拉板188在其一個或多個端部處機械地聯(lián)接到平臺150。目前市場上可買到的可用于一些應用的橫拉板188的柔性聚合襯套材料的示例是相對較薄(例如60密耳)的SOLMAX 460ST-2000HDPE Geomembranel。例如,伸長的橫拉板支撐件193可以放置在橫拉板188的一部分上并且用于選擇性地、可釋放地將橫拉板188機械地聯(lián)接到平臺150,以在橫拉板188和平臺150之間形成液密密封。如本文所使用的,術語“伸長”及其變型意味著具有大于其寬度和厚度的長度。在該實施例中,橫拉板支撐件193通過延伸穿過相應對準的部件孔197的一個或多個螺栓195和螺母191(或其他合適的連接器)聯(lián)接到橫拉板188和平臺150。因此,該實施例不需要部件的現(xiàn)場熱塑性熔接,而例如使用前述的熱塑性密封劑材料160(例如圖6和圖11)則可能必需這種現(xiàn)場熱塑性熔接。
橫拉板支撐件193可以具有任何合適的形式、構造和操作。在該實施例中,示例性橫拉板支撐件193是剛性的金屬板。在其他實施例中,橫拉板支撐件193可以替代地由塑料或其他材料構造成,是柔性的,或者是這些的組合。
往回參考圖16A和16B,如果需要,一個或多個密封劑部或密封構件可以用于幫助沿鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110和鉆孔壁126的相交處提供液密密封。例如,一個或多個伸長的橫拉板支撐密封件194(例如氯丁橡膠)可以夾在橫拉板支撐件193和橫拉板188之間,以有助于在該相交處提供液密密封。對于另一個示例,一個或多個伸長密封構件133,例如閉孔氯丁泡沫橡膠或彈性體密封環(huán)134可以夾在夾具140和鉆孔壁126之間,以有助于在相交處提供液密密封。在該實施例中,密封構件133在夾具140和鉆孔壁126之間被壓縮或擠壓。
現(xiàn)在參照圖17A和17B,示例性橫拉板188在一個或多個端部處延伸到圍繞鉆孔120(例如圖15A)的墊26中的一個或多個并且與其接合。橫拉板188可以以任何合適的方式接合相鄰的墊26。例如,橫拉板188可以機械地聯(lián)接到相鄰的墊26。
在本實施例中,示例性鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110(圖18)被示出為在負載支撐表面16中定位于在其右側和底側上的相鄰墊26的上唇部28、37與在其左側和頂側上的相鄰墊的下唇部30、38之間。在圖17A和17B中,橫拉板188示出為與相鄰墊26的下唇部54接合。例如,伸長的唇部支撐件199可以位于橫拉板188的一部分的上方,并且用于選擇性地、可釋放地將橫拉板188機械地聯(lián)接到墊26的下唇部54,以在橫拉板188與下唇部54之間形成液密密封。示例性唇部支撐件199因此填充由下唇部54產(chǎn)生的空間的至少一部分。在圖19A和19B中,示出了示例性的唇部支撐件199,其將橫拉板188聯(lián)接到相鄰墊26的上唇部46。在該示例中,唇部支撐件199定位成在橫拉板188和上唇部46的下方。示例性橫拉板188因此填充由上唇部46產(chǎn)生的空間的至少一部分。
唇部支撐件199可以具有任何合適的形式、構造和操作。例如,唇部支撐件199可以由與墊26相同的熱塑性材料構造成。在一些實施例中,可以在不同的位置使用多個不同尺寸的唇部支撐件199(例如7’長×12”寬和13’長×12”寬)。如果需要,可以使用一個或多個密封劑部或密封構件來幫助沿著橫拉板188和墊26的相交處提供液密密封。例如,一個或多個伸長的唇部支撐件密封件200(例如閉孔泡沫氯丁橡膠)可以夾在唇部支撐件199和橫拉板188之間。
可以使用任何合適的機構將唇部支撐件199機械地聯(lián)接到相鄰的部件。在該實施例中,至少一個鎖定銷34延伸穿過形成在唇部支撐件199、橫拉板188、唇部支撐件密封件200和墊26中的對準的鎖定銷孔32,
在一些實施例中,一個或多個蓋202(例如圖15A至15C)可以放置在圍繞鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110和鉆孔120的墊26之間的橫拉板188的上方。這在一些實施例中可能是有用的,例如,用以保護橫拉板188免受損壞。蓋202可以具有任何合適的形式、構造和操作。在該實施例中,蓋202包括位于橫拉板188(或多個橫拉板188)的上方、跨整個橫拉板(或多個橫拉板)延伸并且覆蓋整個橫拉板(或多個橫拉板)的一個或多個保護橡膠墊203。例如,橡膠墊203可以形成為4’×6’的片材并且以任何合適的方式彼此互連。
根據(jù)本公開的所有上述實施例,如果鉆孔120溢出液體和/或固體,則鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110和相關部件在一些應用中將防止或以其他方式輔助防止這種液體和/或固體至少大量地接觸或污染鄰近鉆孔120的地球表面(或其他表面或區(qū)域)。此外,在至少一些實施例中,這可以在不需要位于系統(tǒng)110和/或負載支撐表面16下方或鄰近系統(tǒng)110和/或負載支撐表面16的任何襯套的情況下完成。應當注意,在所有上述實施例中,一個或多個密封劑部可以用在部件的任何相交處使用,和/或一個或多個密封件可以放置在部件之間,以便幫助提供圍繞通向鉆孔120的開口130周圍的液密密封??梢允褂萌魏魏线m的密封劑,例如硅酮膠。
如果需要,鉆孔邊緣密封系統(tǒng)110可以是溢出管理系統(tǒng)的一部分,以防止液體從一個或多個永久的、半永久的或臨時的負載支撐表面16泄漏,并且有利于清潔或處置這種液體。例如,系統(tǒng)110可以與前述專利和專利申請的任何組合中所示和公開的技術結合使用,例如提供圍繞負載支撐表面16并且跨負載支撐表面16的獨立的液體阻擋系統(tǒng),而不需要位于負載支撐表面16下方或鄰近負載支撐表面16的任何襯套。
因此,本公開的優(yōu)選實施例提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術的優(yōu)點,并且很好地適于實現(xiàn)本公開的一個或多個目的。然而,本發(fā)明不需要每個上述部件和動作,并且絕不限于上述實施例或操作方法??梢砸匀魏魏线m的配置使用上述部件、特征和過程中的任何一個或多個,而不包括其他這樣的部件、特征和過程。此外,本發(fā)明包括在本文中沒有具體提及但是從本文的描述、附圖和權利要求中將變得顯而易見的附加特征、能力、功能、方法、用途和應用。
可以在上文中描述或本文要求保護的方法和可以落入所附權利要求的范圍內(nèi)的任何其他方法都可以以任何期望的合適順序進行,并且不必限于本文所述或者能夠在所附權利要求中列出的任何順序。此外,本發(fā)明的方法不一定需要使用本文所示和所述的特定實施例,而是同樣適用于部件的任何其他合適的結構、形式和構型。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的示例性實施例,但是本發(fā)明的系統(tǒng)、設備和方法的許多變化、修改和/或改變,例如在部件、構造和操作的細節(jié)、部件的布置和/或使用方法方面的變化、修改和/或改變在所附權利要求的范圍內(nèi)是可能的,并且由專利申請人考慮到,并且可以由本領域普通技術人員做出和使用,而不脫離本發(fā)明的精神或教導以及本公開和任何所附權利要求的范圍。因此,本文闡述或在附圖中示出的所有內(nèi)容都應當被解釋為說明性的,并且本公開和任何所附權利要求的范圍不應限于本文所描述和示出的實施例。