Οριζόντια διάτρηση: τεχνολογία οριζόντιας κατευθυντικής διάτρησης, παρακέντηση αποχέτευσης μόνος σας, εγκαταστάσεις για την τοποθέτηση επικοινωνιών

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-09 13:13

Η οριζόντια γεώτρηση είναι ένας από τους τύπους φρεατίων. Η τεχνολογία έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη στον τομέα των κατασκευών, της βιομηχανίας πετρελαίου και φυσικού αερίου, καθώς και κατά την εκτέλεση εργασιών σε συνθήκες πολυσύχναστου αστικού περιβάλλοντος. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα ποια είναι η ουσία της μεθόδου και ποια στάδια είναι τα κύρια για αυτόν τον τύπο γεώτρησης.

Τι είναι?

Η οριζόντια κατευθυνόμενη γεώτρηση (HDD) είναι ένας τύπος γεωτρήσεων χωρίς τάφρους που βοηθά στη διατήρηση της επιφάνειας του τοπίου (για παράδειγμα, οδός, στοιχεία εξωραϊσμού κ.λπ.). Αυτή η τεχνική εμφανίστηκε πίσω στη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα και είναι δημοφιλής σήμερα . Η τεχνική καθιστά δυνατή τη μείωση του κόστους γεώτρησης, ή μάλλον της αποκατάστασης τοπίου μετά από αυτή τη διαδικασία.

Κατά μέσο όρο, το κόστος εργασίας μειώνεται κατά 2-4 φορές.

Χαρακτηριστικά τεχνολογίας

Με απλά λόγια, λοιπόν η αρχή της μεθόδου μειώνεται στη δημιουργία 2 τρυπημάτων στο έδαφος (λάκκους) και ενός υπόγειου "περάσματος" μεταξύ τους χρησιμοποιώντας οριζόντια κεκλιμένη τοποθέτηση σωλήνων . Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται επίσης σε περιπτώσεις όπου είναι αδύνατο να σκάψετε μια τάφρο (για παράδειγμα, σε ιστορικά πολύτιμα αντικείμενα). Η τεχνική περιλαμβάνει την εφαρμογή προπαρασκευαστικών εργασιών (ανάλυση εδάφους, προετοιμασία 2 θέσεων - στα σημεία εισόδου και εξόδου της τάφρου), το σχηματισμό ενός πιλοτικού πηγαδιού και την επακόλουθη επέκτασή του σύμφωνα με τη διάμετρο του σωλήνα. Στο τελικό στάδιο της εργασίας, οι σωλήνες και / ή τα σύρματα τραβιούνται στα χαρακώματα που προκύπτουν.

Με τον σκληρό δίσκο, μπορούν να τοποθετηθούν σωλήνες από πλαστικό και χάλυβα στην τάφρο . Το πρώτο μπορεί να στερεωθεί υπό γωνία, ενώ το δεύτερο μπορεί να στερεωθεί μόνο σε ευθεία διαδρομή. Αυτό επιτρέπει τη χρήση σωλήνων πολυπροπυλενίου σε τάφρους κάτω από υδάτινα σώματα.

Η οριζόντια γεώτρηση είναι αποτελεσματική στην επίλυση των ακόλουθων εργασιών:

• τοποθέτηση ηλεκτρικών καλωδίων, φυσικού αερίου και αγωγών σε αντικείμενα ·
• απόκτηση φρεατίων για την παραγωγή πετρελαίου και την παραγωγή άλλων ορυκτών ·
• ανακαίνιση επικοινωνιών που έχουν υποστεί φθορά ·
• ο σχηματισμός υπόγειων αυτοκινητοδρόμων.

Εκτός από αυτές τις εξοικονομήσεις, αυτή η τεχνική γεώτρησης έχει και άλλα πλεονεκτήματα:

• ελάχιστη καταστροφή της επιφάνειας της γης (γίνονται μόνο 2 τρύπες).
• μείωση του χρόνου εργασίας κατά 30%·
• μείωση του αριθμού των εργαζομένων στην ταξιαρχία (απαιτούνται 3-5 άτομα).
• κινητικότητα εξοπλισμού, είναι εύκολο να εγκατασταθεί και να μεταφερθεί.
• η ικανότητα εκτέλεσης εργασιών σε οποιαδήποτε περιοχή (ιστορικά κέντρα, στο έδαφος της διέλευσης γραμμών υψηλής τάσης) και εδάφη ·
• η ικανότητα να διατηρείται το έδαφος χωρίς να καταστρέφονται τα γόνιμα στρώματά του.
• η εφαρμογή της εργασίας δεν απαιτεί αλλαγή στον συνήθη ρυθμό: επικαλυπτόμενη κίνηση κ.λπ.
• καμία βλάβη στο περιβάλλον.

Τα περιγραφόμενα οφέλη συμβάλλουν στη δημοτικότητα και την ευρεία υιοθέτηση της μεθόδου HDD. Ωστόσο, έχει και μειονεκτήματα.

• Με τη χρήση τυποποιημένων εγκαταστάσεων για βαθιά γεώτρηση, είναι δυνατή η τοποθέτηση σωλήνων μήκους όχι μεγαλύτερου από 350-400 μέτρα. Εάν πρέπει να τοποθετήσετε έναν μακρύτερο αγωγό, πρέπει να κάνετε αρμούς.
• Εάν είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε μεγαλύτερους σωλήνες υπόγεια ή να τους περάσετε σε μεγάλα βάθη, η μέθοδος χωρίς τάφρους θα είναι πολύ δαπανηρή.

Εξοπλισμός

Για τη διεξαγωγή σκληρού δίσκου, χρησιμοποιούνται μηχανές και εργαλεία που μπορούν να τρυπήσουν τα ανώτερα στρώματα του εδάφους και να προχωρήσουν βαθύτερα. Με βάση τον όγκο της εργασίας και τον τύπο του εδάφους, αυτά μπορεί να είναι ειδικά τρυπάνια βράχου, μηχανήματα ή μηχανές γεώτρησης. Οι 2 πρώτες επιλογές χρησιμοποιούνται συνήθως για προσωπική χρήση, ενώ οι μηχανές γεώτρησης χρησιμοποιούνται σε μεγάλα αντικείμενα, στερεά και σκληρά εδάφη.

Αυτοκίνητα

Μηχανή γεώτρησης ή εξέδρα HDD είναι ένας τύπος βιομηχανικού εξοπλισμού που λειτουργεί με κινητήρα ντίζελ. Τα κύρια λειτουργικά στοιχεία του μηχανήματος είναι ένας υδραυλικός σταθμός, ένας φορέας και ένας πίνακας ελέγχου . Το τελευταίο επιτρέπει στον χειριστή να ελέγχει τη λειτουργία και την κίνηση του μηχανήματος και μοιάζει με ειδικό πίνακα ελέγχου. Η δημιουργία μιας τάφρου από μόνη της είναι δυνατή χάρη σε ένα τρυπάνι. Κατά τη διάρκεια της περιστροφής, το τρυπάνι θερμαίνεται, το οποίο είναι γεμάτο με την ταχεία αστοχία του. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί με την τακτική ψύξη του μεταλλικού τμήματος με νερό. Για αυτό, χρησιμοποιείται σωλήνας παροχής νερού - ένα άλλο στοιχείο της μηχανής γεώτρησης.

Ο εξοπλισμός γεώτρησης ταξινομείται με βάση το όριο δύναμης έλξης (μετρημένο σε τόνους), το μέγιστο μήκος τρυπανιού και τη διάμετρο γεωτρήσεων . Με βάση αυτές τις παραμέτρους, υπολογίζεται η ισχύς του τρυπανιού. Ένα πιο συμπαγές ανάλογο ενός γεωτρύπανου είναι ένα τρυπάνι κινητήρα. Ο κύριος σκοπός του είναι να πραγματοποιήσει μικρές χωματουργικές εργασίες. Ωστόσο, το τμήμα διάτρησης της διαδικασίας γεώτρησης σε ορισμένες περιπτώσεις πραγματοποιείται αρκετά εύκολα και γρήγορα με μηχανικό τρυπάνι. Δεδομένου ότι το τρυπάνι κινητήρα λειτουργεί ως εξοπλισμός τρυπανιών, συχνά ονομάζεται μηχανή πρέσας-τρυπανιού. Αυτή η εξέδρα περιλαμβάνει τρυπάνι, ράβδος και μοτέρ.

Η διάτρηση με μηχανάκι-τρυπάνι είναι δυνατή ακόμη και από ένα άτομο, οι συσκευές διαφέρουν ως προς τον τύπο ισχύος και χωρίζονται σε επαγγελματική και για ιδιωτική χρήση.

Εντοπισμός συστημάτων

Ένα τέτοιο σύστημα είναι απαραίτητο για τον ακριβή έλεγχο της τροχιάς της κεφαλής του τρυπανιού και της εξόδου του στη θέση της δεύτερης διάτρησης. Είναι ένας ανιχνευτής συνδεδεμένος στην κεφαλή του τρυπανιού. Η θέση του καθετήρα παρακολουθείται από εργαζόμενους που χρησιμοποιούν εντοπιστές.

Η χρήση συστήματος εντοπισμού εμποδίζει την κεφαλή τρυπανιού να συγκρουστεί με φυσικά εμπόδια, για παράδειγμα, αποθέσεις πυκνών εδαφών, υπόγεια νερά, πέτρες.

Υποστηρικτικά εργαλεία

Αυτός ο τύπος εργαλείων καθίσταται απαραίτητος στο στάδιο της διάτρησης του εδάφους. Μεταχειρισμένες ράβδοι, κοχλιωτά εργαλεία με σπείρωμα, διαστολείς, αντλίες. Η επιλογή ενός συγκεκριμένου εργαλείου καθορίζεται από τον τύπο του εδάφους και τα στάδια της εργασίας . Τα βοηθητικά εργαλεία περιλαμβάνουν επίσης σφιγκτήρες και προσαρμογείς, το κύριο καθήκον των οποίων είναι να βοηθήσουν στην απόκτηση αγωγού του απαιτούμενου μήκους. Οι διαστολείς χρησιμοποιούνται για τη λήψη ενός καναλιού της απαιτούμενης διαμέτρου. Η μονάδα τροφοδοτείται με νερό χρησιμοποιώντας σύστημα αντλίας. Οι γεννήτριες εξασφαλίζουν αδιάλειπτη λειτουργία του εξοπλισμού και το σύστημα φωτισμού επιτρέπει τη διάτρηση ακόμη και στο σκοτάδι.

Τα βοηθητικά εργαλεία ή αναλώσιμα περιλαμβάνουν γράσο χαλκού-γραφίτη . Χρησιμοποιείται για τη λίπανση των αρμών των ράβδων τρυπανιών. Η οριζόντια γεώτρηση συνεπάγεται απαραίτητα τη χρήση μπεντονίτη, η ποιότητα του οποίου επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την ταχύτητα εργασίας, την αξιοπιστία της τάφρου και την περιβαλλοντική ασφάλεια. Ο μπεντονίτης είναι μια σύνθεση πολλαπλών συστατικών βασισμένη σε αργιλοπυριτικό, που χαρακτηρίζεται από αυξημένη διασπορά και υδρόφιλες ιδιότητες. Τα υπόλοιπα συστατικά του διαλύματος και η συγκέντρωσή τους επιλέγονται με βάση την ανάλυση του εδάφους. Ο σκοπός της χρήσης μπεντονίτη είναι να ενισχυθούν τα τοιχώματα της τάφρου, να αποφευχθεί η ρίψη του εδάφους.

Επίσης, το διάλυμα αποτρέπει την πρόσφυση του εδάφους στον εξοπλισμό και ψύχει τα περιστρεφόμενα στοιχεία.

Βήμα-βήμα περιγραφή της διαδικασίας

Ο σκληρός δίσκος πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια και το γενικό σχήμα εργασίας μοιάζει με αυτό:

• προετοιμασία εγγράφων έργου, τα οποία αντικατοπτρίζουν όλους τους απαραίτητους υπολογισμούς ·
• συντονισμός του έργου με τον ιδιοκτήτη του ιστότοπου (εάν πρόκειται για ιδιωτικό έδαφος) και τις αρχές (εάν πρόκειται για την εκτέλεση εργασιών σε δημοτικές εγκαταστάσεις) ·
• σκάψιμο λάκκων: ένα στην αρχή της εργασίας, το δεύτερο στο σημείο όπου εξέρχεται ο αγωγός.
• τοποθέτηση του απαραίτητου εξοπλισμού μέσω γεωτρύπανων ·
• ολοκλήρωση των εργασιών: επαναπλήρωση των λακκοειδών, εάν είναι απαραίτητο - αποκατάσταση του τοπίου στη θέση των κοιλωμάτων.

Πριν ανοίξετε μια τρύπα στο έδαφος, πρέπει να ληφθεί μέριμνα για την προετοιμασία του τοπίου. Για να εγκαταστήσετε καθολικό εξοπλισμό γεώτρησης, θα χρειαστείτε μια επίπεδη περιοχή 10x15 μέτρα, βρίσκεται ακριβώς πάνω από τη θέση της διάτρησης εισόδου. Μπορείτε να το κάνετε μόνοι σας ή χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό. Βεβαιωθείτε ότι υπάρχουν παρακάμψεις σε αυτόν τον ιστότοπο. Μετά από αυτό, πραγματοποιείται η παράδοση και η εγκατάσταση εξοπλισμού γεώτρησης.

Εκτός από το μηχάνημα HDD, θα απαιτείται εξοπλισμός για την παρασκευή πολτού μπεντονίτη. Χρησιμοποιείται για την ενίσχυση των τοίχων της τάφρου και την απομάκρυνση του χώματος από το κανάλι. Η εγκατάσταση για τον πολτό μπεντονίτη τοποθετείται σε απόσταση 10 μέτρων από τη μηχανή γεώτρησης. Μικρές εσοχές δημιουργούνται κοντά στα προβλεπόμενα σημεία διάτρησης σε περίπτωση περίσσειας κονιάματος.

Το στάδιο προετοιμασίας συνεπάγεται επίσης την εγκατάσταση και επαλήθευση ραδιοεπικοινωνιών μεταξύ των εργαζομένων της ταξιαρχίας, ανάλυση εδάφους . Με βάση αυτήν την ανάλυση, επιλέγεται μία ή άλλη διαδρομή για γεώτρηση. Η περιοχή γεώτρησης πρέπει να προστατεύεται με κίτρινη ταινία προειδοποίησης. Στη συνέχεια, εγκαθίσταται ο εξοπλισμός γεώτρησης και η ράβδος χειριστή. Είναι σταθερό στο σημείο όπου η κεφαλή τρυπανιού εισέρχεται στο έδαφος.

Ένα σημαντικό βήμα είναι να ασφαλίσετε τα εργαλεία με άγκυρες για να αποφύγετε την μετατόπιση κατά τη διάρκεια του σκληρού δίσκου.

Με την ολοκλήρωση του προπαρασκευαστικού σταδίου, μπορείτε να προχωρήσετε απευθείας στη γεώτρηση. Πρώτα, σχηματίζεται ένα πιλοτικό πηγάδι με τμήμα 10 εκ. Στη συνέχεια, ο εξοπλισμός επανασφαλίζεται και η κλίση της κεφαλής του τρυπανιού ρυθμίζεται-θα πρέπει να έχει γωνία κλίσης 10-20 μοίρες σε σχέση με τη γραμμή του ορίζοντα. Το πιλοτικό πηγάδι είναι μια διάτρηση κατάρτισης, χωρίς το σχηματισμό του οποίου η διάτρηση χωρίς τάφρους είναι απαράδεκτη. Αυτή τη στιγμή, ελέγχεται η λειτουργία και η λειτουργικότητα των συστημάτων και αξιολογούνται τα χαρακτηριστικά της κίνησης του τρυπανιού.

Στο στάδιο του σχηματισμού ενός πιλοτικού πηγαδιού, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε το εργαλείο για τη γωνία κλίσης του εδάφους και επίσης να ελέγξετε τη θέση της κεφαλής του τρυπανιού σε σχέση με τη γραμμή τοπίου . Για κάθε περίπτωση, σχηματίζονται κάμψεις στα κοιλώματα. Θα είναι χρήσιμα αν βρεθούν υπόγεια νερά ή υγρά μπεντονίτη σε μεγάλους όγκους. Το τελευταίο θα αποτρέψει την κατάρρευση της τάφρου και το φρενάρισμα του τρυπανιού λόγω πρόσφυσης του εδάφους σε αυτό, υπερθέρμανσης του εξοπλισμού.

Κατά την προετοιμασία, είναι σημαντικό να κάνετε ακριβείς υπολογισμούς, ώστε να μην καταστρέψετε τις προηγουμένως τοποθετημένες σωληνώσεις. Η ελάχιστη απόσταση από τους σωλήνες πρέπει να είναι 10 μέτρα. Στη συνέχεια, ξεκινά η διαδικασία του τρυπανιού που περνά μια δεδομένη τροχιά και κάθε 3 μέτρα είναι απαραίτητο να ελέγχεται και να διορθώνεται η κατεύθυνση του εργαλείου. Όταν το τρυπάνι φτάσει στο απαιτούμενο βάθος, αρχίζει να κινείται οριζόντια ή σε μικρή κλίση - έτσι τοποθετείται μια τάφρος του απαιτούμενου μήκους. Αφού περάσει το τρυπάνι το απαιτούμενο μήκος, κατευθύνεται προς τα πάνω προς την έξοδο. Φυσικά, το σημείο του δεύτερου λάκκου υπολογίζεται εκ των προτέρων και σε αυτό το σημείο προετοιμάζεται προκαταρκτικά ο χώρος.

Το τελευταίο βήμα είναι να αφαιρέσετε το αρχικό εργαλείο από το έδαφος και να επεκτείνετε την τρύπα με ένα πτερύγιο. Είναι εγκατεστημένο αντί του τρυπανιού και σας επιτρέπει να αυξήσετε τη διάμετρο του πιλοτικού καναλιού. Κατά την κίνηση του διαστολέα παρέχεται έλεγχος και, εάν είναι απαραίτητο, διόρθωση της τροχιάς της κίνησης του εργαλείου κάθε 3 μέτρα.

Ο Rimmer κινείται κατά μήκος μιας τροχιάς αντίθετης προς την κατεύθυνση του τρυπανιού, δηλαδή από τη δεύτερη διάτρηση στην πρώτη. Ανάλογα με την απαιτούμενη διάμετρο της τάφρου, το δοχείο μπορεί να περάσει από αυτό αρκετές φορές. Η διάμετρος του καναλιού εξαρτάται από τη διάμετρο των σωλήνων - κατά μέσο όρο, θα πρέπει να είναι 25% ευρύτερη από τη διάμετρο των σωλήνων που τοποθετούνται. Αν μιλάμε για θερμομονωτικούς σωλήνες, τότε το πλάτος της διαμέτρου του καναλιού πρέπει να είναι 50% μεγαλύτερο από τη διάμετρο των σωλήνων.

Εάν επιτευχθεί μεγάλη πίεση εδάφους στο κανάλι και υπάρχει αυξημένη πιθανότητα θρυμματισμού του, τότε παράγεται ομοιόμορφη κατανομή μπεντονίτη . Αφού σκληρύνει, αποκλείεται όχι μόνο ο κίνδυνος θρυμματισμού, αλλά και η καθίζηση του εδάφους. Για ευκολότερη είσοδο και διέλευση του εργαλείου μέσω του εδάφους, χρησιμοποιείται ειδικό μαλακτικό ρευστό διάτρησης. Με τη μέθοδο HDD, δίνεται μεγάλη προσοχή στον κίνδυνο απόρριψης εδάφους. Από αυτή την άποψη, η δύναμη της σύνδεσης σωλήνων παρακολουθείται επιπλέον, έτσι ώστε να μην σπάσουν κάτω από το βάρος του εδάφους που καταρρέει.

Αφού η οριζόντια τάφρος είναι έτοιμη, αρχίζουν να εγκαθιστούν σωλήνες σε αυτό . Για να γίνει αυτό, αγκύλες και περιστρεφόμενα στερεώνονται σε αυτό, με τη βοήθεια των οποίων θα είναι δυνατό να σφίξετε τον σωλήνα στο κανάλι. Μια κεφαλή είναι προσαρτημένη στην αρχή του σωλήνα, για την οποία η περιστροφή θα έχει ήδη καθοριστεί. Οι σωλήνες ενώνονται επίσης μέσω του περιστρεφόμενου, ενώ ο ίδιος ο εξοπλισμός γεώτρησης είναι απενεργοποιημένος. Για ένταξη, καταφεύγουν στη χρήση ειδικών προσαρμογέων.

Για φρεάτια μικρού μεγέθους και τραβώντας πλαστικούς σωλήνες μικρής διαμέτρου, χρησιμοποιείται η δύναμη της μηχανής γεώτρησης. Μετά την τοποθέτηση του σωλήνα σε οριζόντια τάφρο, η διαδικασία HDD θεωρείται ολοκληρωμένη.

Πεδίο εφαρμογής

Το HDN είναι κατάλληλο για τοποθέτηση προστατευτικών σωλήνων μέσα στους οποίους περνούν καλώδια τηλεφώνου, οπτικών ινών και τροφοδοσίας. για την εγκατάσταση αγωγού στο εσωτερικό του οποίου κινούνται τα νερά καταιγίδας και λυμάτων, καθώς και πόσιμο νερό. Τέλος, μπορούν επίσης να τοποθετηθούν σωλήνες νερού και αγωγοί πετρελαίου και αερίου χρησιμοποιώντας τη μέθοδο HDN.

Η τεχνική χρησιμοποιείται επίσης σε περιπτώσεις που είναι απαραίτητο να μειωθεί ο προϋπολογισμός για επισκευές ή να μειωθεί ο αριθμός των εργαζομένων . Η μείωση του οικονομικού κόστους οφείλεται στην απουσία της ανάγκης αποκατάστασης του τοπίου μετά τη γεώτρηση, καθώς και στη μέγιστη αυτοματοποίηση της διαδικασίας. Η βελτιστοποίηση του μεγέθους της ομάδας εργασίας καθίσταται δυνατή λόγω του γεγονότος ότι οι εργαζόμενοι χρειάζονται πραγματικά μόνο για να λειτουργήσουν το μηχάνημα.

Η τεχνική είναι αποτελεσματική κατά την εγκατάσταση αγωγών σε αμμώδη, αργιλώδη και αργιλώδη εδάφη. Η χρήση της περιγραφείσας τεχνολογίας δικαιολογείται εάν η τάφρος τρέχει κάτω από αυτοκινητόδρομους, σε ιστορικά πολύτιμες περιοχές ή κάτω από το νερό. Στην τελευταία περίπτωση, η παρακέντηση εισόδου γίνεται μέσω του στόματος του ποταμού.

Η γεώτρηση χωρίς τάφρους είναι αποτελεσματική όχι μόνο σε πυκνές αστικές περιοχές και ιστορικά κέντρα, αλλά και σε μια ιδιωτική κατοικία, καθώς σας επιτρέπει να διατηρείτε φυτεύσεις και κτίρια . Κατά κανόνα, τα συστήματα ύδρευσης και αποχέτευσης τοποθετούνται σε ιδιωτικές ιδιοκτησίες με αυτόν τον τρόπο.