Horizontálne Vŕtanie: Technológia Horizontálneho Smerového Vŕtania, Prerazenie Kanalizácie Vlastnými Rukami, Inštalácie Na Kladenie Komunikácií

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-09 13:43

Horizontálne vŕtanie je jedným z typov vrtov. Technológia sa rozšírila v oblasti stavebníctva, ropného a plynárenského priemyslu, ako aj pri práci v mestských preplnených podmienkach. Pozrime sa podrobnejšie na to, čo je podstatou metódy a aké etapy sú hlavné pre tento typ vŕtania.

Čo to je?

Horizontálne smerové vŕtanie (HDD) je typ bezvýkopového vŕtania, ktoré pomáha zachovať povrch krajiny (napríklad vozovka, krajinné prvky atď.). Táto technika sa objavila už v 60. rokoch minulého storočia a je dnes populárna . Táto technika umožňuje znížiť náklady na vŕtanie alebo skôr obnovu krajiny po tomto procese.

V priemere sa náklady na prácu znížia o 2-4 krát.

Technologické vlastnosti

Jednoducho povedané, teda princíp metódy sa redukuje na vytvorenie 2 prepichnutí v zemi (jamy) a podzemného „priechodu“medzi nimi pomocou horizontálne nakloneného kladenia potrubia . Táto technológia sa používa aj v prípadoch, keď nie je možné vykopať priekopu (napríklad na historicky cenných predmetoch). Táto technika zahŕňa realizáciu prípravných prác (analýza pôdy, príprava 2 miest - vo vstupných a výstupných bodoch priekopy), vytvorenie pilotnej studne a jej následné rozšírenie v súlade s priemerom potrubia. V konečnej fáze práce sú potrubia a / alebo drôty vtiahnuté do výsledných zákopov.

Pri pevnom disku je možné do výkopu položiť plastové aj oceľové rúry . Prvé z nich je možné pripevniť pod uhlom, zatiaľ čo druhé je možné pripevniť iba na rovnej dráhe. To umožňuje použitie polypropylénových rúrok v zákopoch pod vodnými plochami.

Horizontálne vŕtanie je účinné pri riešení nasledujúcich úloh:

• kladenie elektrických káblov, plynu a potrubí k objektom;
• získavanie studní na ťažbu ropy a ťažbu ďalších nerastov;
• obnova komunikácií, ktoré boli opotrebované;
• vznik podzemných diaľnic.

Okrem týchto úspor má táto metóda vŕtania ďalšie výhody:

• minimálna deštrukcia zemského povrchu (urobia sa iba 2 vpichy);
• skrátenie pracovného času o 30%;
• zníženie počtu pracovníkov na brigáde (vyžaduje sa 3–5 osôb);
• mobilita zariadenia, ľahko sa inštaluje a prepravuje;
• schopnosť vykonávať práce na akomkoľvek území (historické centrá, na území prechodu vedení vysokého napätia) a pôdach;
• schopnosť zachovať pôdu bez poškodenia jej úrodných vrstiev;
• realizácia práce nevyžaduje zmenu obvyklého rytmu: prekrývajúci sa pohyb atď.;
• žiadne poškodenie životného prostredia.

Popísané výhody prispievajú k popularite a rozšírenému prijatiu metódy pevného disku. Má to však aj nevýhody.

• Pri použití štandardných inštalácií na hlboké vŕtanie je možné položiť rúry s dĺžkou nie viac ako 350-400 metrov. Ak potrebujete položiť dlhšie potrubie, musíte urobiť spoje.
• Ak je potrebné inštalovať dlhšie potrubia pod zem alebo ich prechádzať vo veľkých hĺbkach, bezvýkopová metóda bude príliš nákladná.

Zariadenie

Na vykonávanie HDD sa používajú stroje a nástroje, ktoré môžu preraziť horné vrstvy pôdy a ísť hlbšie. Na základe objemu práce a druhu pôdy to môžu byť špeciálne skalné vŕtačky, motorové vŕtačky alebo vŕtačky. Prvé 2 možnosti sa zvyčajne používajú na osobné použitie, zatiaľ čo vŕtačky sa používajú na veľké predmety, pevné a tvrdé pôdy.

Autá

Vŕtačka alebo súprava HDD je typ priemyselného zariadenia, ktoré pracuje s naftovým motorom. Hlavnými funkčnými prvkami stroja sú hydraulická stanica, vozík a ovládací panel . Ten umožňuje operátorovi ovládať prevádzku a pohyb stroja a vyzerá ako špeciálny ovládací panel. Samotné vytvorenie priekopy je možné vďaka vŕtačke. Pri otáčaní sa vrták zahrieva, čo je plné jeho rýchleho zlyhania. Tomu sa dá vyhnúť pravidelným chladením kovovej časti vodou. Na tento účel sa používa hadica na prívod vody - ďalší prvok vŕtačky.

Vrtné zariadenie je klasifikované na základe hranice ťažnej sily (meranej v tonách), maximálnej dĺžky vrtáka a priemeru vrtu . Na základe týchto parametrov sa vypočíta výkon vŕtačky. Kompaktnejším analógom vrtnej súpravy je motorová vŕtačka. Jeho hlavným účelom je vykonávať malé zemné práce. Piercingová časť procesu vŕtania sa však v niektorých prípadoch celkom ľahko a rýchlo vykonáva pomocou motorovej vŕtačky. Pretože motorová vŕtačka funguje ako šnekové zariadenie, často sa nazýva stroj na šnekové lisy. Táto súprava obsahuje vŕtačku, tyč a motor.

Vŕtanie motorovou vŕtačkou je možné aj pre jednu osobu, zariadenia sa líšia typom výkonu a delia sa na profesionálne a na súkromné použitie.

Lokalizačné systémy

Takýto systém je potrebný na presné riadenie trajektórie vŕtacej hlavy a jej výstupu v mieste druhého vpichu. Je to sonda pripevnená k vŕtacej hlave. Poloha sondy je monitorovaná pracovníkmi pomocou lokátorov.

Použitie lokalizačného systému zabraňuje kolízii hlavy vŕtačky s prírodnými prekážkami, napríklad s ložiskami hustých pôd, podzemných vôd, kameňov.

Podporné nástroje

Tento typ nástrojov je potrebný vo fáze prepichovania pôdy. Použité tyče, závitové skrutkové nástroje, expandéry, čerpadlá. Voľba konkrétneho nástroja je určená typom pôdy a fázami práce . Medzi pomocné nástroje patria aj svorky a adaptéry, ktorých hlavnou úlohou je pomôcť pri získavaní potrubia požadovanej dĺžky. Na získanie kanála požadovaného priemeru sa používajú expandéry. Jednotka je napájaná vodou pomocou čerpacieho systému. Generátory zaisťujú nepretržitú prevádzku zariadenia a osvetľovací systém umožňuje vŕtanie aj v tme.

Medzi pomocné nástroje alebo spotrebný materiál patrí mazivo z grafitu medi . Používa sa na mazanie kĺbov vŕtacích tyčí. Horizontálne vŕtanie nevyhnutne znamená použitie bentonitu, ktorého kvalita do značnej miery ovplyvňuje rýchlosť práce, spoľahlivosť výkopu a bezpečnosť životného prostredia. Bentonit je viaczložková kompozícia na báze hlinitokremičitanu, ktorá sa vyznačuje zvýšenou disperziou a hydrofilnými vlastnosťami. Ostatné zložky roztoku a ich koncentrácia sa vyberú na základe analýzy pôdy. Účelom použitia bentonitu je spevniť steny priekopy, aby sa zabránilo prelievaniu pôdy.

Riešenie tiež zabraňuje priľnutiu pôdy k zariadeniu a ochladzuje rotujúce prvky.

Podrobný popis postupu

HDD sa vykonáva v niekoľkých fázach a všeobecná schéma práce vyzerá takto:

• príprava projektových dokumentov, ktoré odrážajú všetky potrebné výpočty;
• koordinácia projektu s majiteľom lokality (ak je to súkromné územie) a úradmi (pokiaľ ide o výkon práce v obecných zariadeniach);
• kopanie jám: jedna na začiatku práce, druhá v mieste výstupu potrubia;
• položenie potrebného vybavenia pomocou vrtných súprav;
• dokončenie práce: zasypanie jám, v prípade potreby - obnova krajiny v mieste jám.

Pred vŕtaním diery do zeme je potrebné dbať na prípravu krajiny. Na inštaláciu univerzálneho vrtného zariadenia budete potrebovať rovnú plochu 10 x 15 metrov, ktorá sa nachádza priamo nad miestom vpichu vstupu. Môžete to urobiť sami alebo pomocou špeciálneho vybavenia. Uistite sa, že na tomto webe existujú obchádzky. Potom nasleduje dodávka a inštalácia vrtného zariadenia.

Okrem stroja na pevné disky bude potrebné aj zariadenie na prípravu bentonitovej suspenzie. Používa sa na spevnenie stien priekopy a odstránenie pôdy z kanála. Inštalácia pre bentonitovú kašu je umiestnená vo vzdialenosti 10 metrov od vŕtačky. V prípade nadbytočnej malty sa v blízkosti zamýšľaných miest prepichnutia vytvoria malé priehlbiny.

Fáza prípravy zahŕňa aj inštaláciu a overovanie rádiových komunikácií medzi pracovníkmi brigády, analýzu pôdy . Na základe tejto analýzy je vybraná jedna alebo druhá trasa vŕtania. Vrtná oblasť by mala byť chránená žltou výstražnou páskou. Potom je nainštalované vrtné zariadenie a pilotná tyč. Je upevnený v mieste, kde vŕtacia hlava vstupuje do zeme.

Dôležitým krokom je zaistenie nástrojov kotvami, aby sa zabránilo posunutiu počas pevného disku.

Po dokončení prípravnej fázy môžete pristúpiť priamo k vŕtaniu. Najprv sa vytvorí pilotná studňa s prierezom 10 cm, potom sa zariadenie znova odladí a upraví sa náklon vŕtacej hlavy-uhol sklonu by mal mať 10-20 stupňov vzhľadom na horizontálnu čiaru. Pilotná studňa je cvičná perforácia, bez ktorej je vytváranie bezvýkopových vrtov neprijateľné. V tomto čase sa kontroluje funkčnosť a prevádzkyschopnosť systémov a hodnotia sa vlastnosti pohybu vŕtačky.

Vo fáze vytvárania pilotnej studne je potrebné nastaviť nástroj na uhol sklonu pôdy a tiež skontrolovať polohu vŕtacej hlavy vo vzťahu k línii krajiny . Pre každý prípad sa v jamách vytvoria zákruty. Budú užitočné, ak sa podzemné vody alebo bentonitové kvapaliny nachádzajú vo veľkých objemoch. Ten zabráni zrúteniu priekopy a brzdeniu vrtáka v dôsledku priľnavosti pôdy k nemu a prehriatia zariadenia.

Pri príprave je dôležité vykonať presné výpočty, aby nedošlo k poškodeniu predtým položených potrubí. Minimálna vzdialenosť od potrubí musí byť 10 metrov. Potom sa začne proces vŕtačky prechádzajúcej danou trajektóriou a každé 3 metre je potrebné ovládať a opravovať smer nástroja. Keď vrták dosiahne požadovanú hĺbku, začne sa pohybovať vodorovne alebo v miernom svahu - takto sa položí zákop požadovanej dĺžky. Potom, čo vrták prejde požadovanou dĺžkou, je nasmerovaný nahor k východu. Prirodzene, bod druhej jamy sa vypočíta vopred a v tomto mieste je miesto predbežne pripravené.

Posledným krokom je odstránenie pôvodného nástroja zo zeme a rozšírenie otvoru pomocou výstružníka alebo ráfika. Je inštalovaný namiesto vŕtačky a umožňuje vám zväčšiť priemer pilotného kanála. Počas pohybu expandéra je zabezpečené ovládanie a v prípade potreby korekcia trajektórie pohybu nástroja každé 3 metre.

Rimmer sa pohybuje po trajektórii opačnej k smeru vŕtačky, to znamená od druhého vpichu k prvému. V závislosti od požadovaného priemeru priekopy ním môže výstružník niekoľkokrát prejsť. Priemer kanála závisí od priemeru rúr - v priemere by mal byť o 25% širší ako priemer položených rúr. Ak hovoríme o tepelne izolačných rúrach, potom by mala byť šírka priemeru kanála o 50% väčšia ako priemer rúrok.

Ak sa v kanáli dosiahne veľký tlak pôdy a existuje zvýšená pravdepodobnosť jeho rozpadu, vytvorí sa rovnomerné rozloženie bentonitu . Po jeho vytvrdnutí je vylúčené nielen riziko rozpadu, ale aj pokles pôdy. Na ľahší vstup a prechod nástroja cez pôdu sa používa špeciálna zmäkčujúca vŕtacia kvapalina. Pri metóde HDD je veľká pozornosť venovaná riziku odlupovania pôdy. V tomto ohľade je dodatočne sledovaná pevnosť potrubného spojenia, aby sa nerozbili pod hmotnosťou rozpadajúcej sa pôdy.

Potom, čo je horizontálny výkop pripravený, začnú do neho inštalovať potrubia . Za týmto účelom sú k nemu pripevnené konzoly a obratlíky, pomocou ktorých bude možné potrubie utiahnuť do kanála. Na začiatok potrubia je pripevnená hlava, pre ktorú bude obratlík už upevnený. Rúry sú tiež spojené otočným čapom, pričom samotné vrtné zariadenie je vypnuté. Na pripojenie sa uchýlia k použitiu špeciálnych adaptérov.

Na malé studne a ťahanie plastových rúrok malého priemeru sa používa sila vŕtačky. Po položení potrubia do horizontálneho výkopu sa proces pevného disku považuje za dokončený.

Pôsobnosť

HDN je vhodný na kladenie ochranných potrubí, cez ktoré prechádzajú telefónne, optické a napájacie káble; na inštaláciu potrubia, v ktorom sa pohybuje dažďová a splašková voda, ako aj pitná voda. Nakoniec je možné pomocou metódy HDN položiť aj vodné potrubia a ropovody a plynovody.

Táto technika sa používa aj v tých prípadoch, keď je potrebné znížiť rozpočet na opravy alebo znížiť počet pracovníkov . Zníženie finančných nákladov je dôsledkom absencie potreby obnovy krajiny po vŕtaní, ako aj maximálnej automatizácie procesu. Optimalizácia veľkosti pracovného tímu je možná vzhľadom na skutočnosť, že pracovníci sú v skutočnosti potrební iba na obsluhu stroja.

Táto technika je účinná pri inštalácii potrubí v piesočnatých, hlinitých a ílovitých pôdach. Použitie opísanej technológie je odôvodnené, ak priekopa vedie pod diaľnicami, v historicky cenných oblastiach alebo pod vodou. V druhom prípade sa vstupná punkcia uskutoční cez ústie rieky.

Bezvýkopové vŕtanie je účinné nielen v hustých mestských oblastiach a historických centrách, ale aj v súkromnom dome, pretože vám umožňuje zachovať výsadbu a budovy . Vodovodné a kanalizačné systémy sú spravidla týmto spôsobom vedené v súkromnom vlastníctve.