Montare și restaurare fără conductă a conductelor

Conținutul articolului



În acest articol: care este motivul necesității tehnologiilor fără șanț; tipuri de tehnologii fără șanț; tehnologie orizontală de foraj direcțional; tehnologie de foraj cu vibrații; tehnologie de fractură hidraulică.

Montare și restaurare fără conductă a conductelor

Punerea și repararea utilităților subterane, în mintea multora dintre noi, este asociată cu o cantitate serioasă de muncă – săparea tranșeelor, așezarea conductelor în ele, urmată de blocarea cu sol, umplerea și compactarea unei placi de pietriș, asfaltare sau betonare. Vara și primăvara, praful, noroiul și nămolul sunt atribute integrale ale lucrărilor de așezare a șanțurilor, fără a mai menționa imposibilitatea completă a utilizării drumurilor din zona șantierului. Cu toate acestea, haosul în șanț cu toate atributele sale poate fi evitat complet folosind forajul HDD (direcțional orizontal).

Tehnologii fără tranșe

Era industrializării a schimbat orașele Pământului – extinderea lor a fost însoțită de dezvoltarea unui sistem complex de comunicații subterane și subterane. Și dacă pasajele supraterane ar putea fi reparate și înlocuite cu pagube minime, atunci lucrările subterane la înlocuirea țevilor ar putea fi efectuate în alt mod decât prin tranșare. În urmă cu 70 de ani, problema reparației și restabilirii conductelor de metale scurți și din fontă care acționează ca pasaje pentru apă caldă și rece, gaze naturale, canalizare etc., a fost mai puțin acută decât în ​​prezent.

Întrucât s-a putut prevedea problema uzurii critice masive a utilităților subterane, Asociația Națională a Serviciilor de Canalizare (NASSCO) a fost creată în Statele Unite în 1976, scopul cărei membri era să găsească și să dezvolte soluții tehnice în domeniul reparației fără tranșe a utilităților subterane. De-a lungul timpului, asociații similare au fost create într-o serie de țări, iar în 1986 au fost unite în Societatea Internațională pentru Tehnologii Trenchless (ISTT), cu sediul în Londra (Marea Britanie). Printre participanții ISST se află și un birou reprezentativ rus – NPO ROBT, format în 1996 și reformat în 2003.

Montare și restaurare fără conductă a conductelor

De regulă, comunicarea fără tranșe se face prin următoarele metode:

  • vibrații (pumni pneumatici). Este utilizat atât pentru construcția de conducte noi, cât și pentru lucrările de reconstrucție (distrugerea conductelor vechi și înlocuirea acestora cu altele noi). Condiția de utilizare a acestui echipament este admisibilitatea încărcărilor de vibrații pe sol;
  • foraj direcțional orizontal. Echipamentele de acest tip sunt utilizate numai pentru instalarea de conducte noi;
  • distrugerea hidraulică. Cel mai adesea, această tehnologie este utilizată pentru a repara comunicațiile uzate.

În continuare, să aruncăm o privire mai atentă la metodele și echipamentele de producție pentru lucrări fără șanț..

Foraj direcțional orizontal

Această metodă vă permite să creați conducte subterane cu o lungime de câțiva metri până la mulți kilometri, diametrul maxim admis al conductei este de peste 1200 mm, acestea pot fi realizate atât din oțel, cât și din polietilenă de joasă presiune (HDPE).

Mașina de găurit direcțională orizontală este formată dintr-un cadru și corp metalic, un șasiu cu roți sau pe șenile. Corpul său conține o stație hidraulică, un motor diesel, un vehicul de foraj, un sistem de alimentare cu tije și un panou de control al mașinii. Mașinile HDD diferă între ele în ceea ce privește cea mai mare forță de tracțiune a șirului tijei (măsurată în tone), îndoirea șirului tijei (se dă raza) și viteza de curgere a soluției de bentonită (măsurată în l / min).

Forajul HDD include următoarele etape: pregătirea forajului; forarea unui puț de pilot; creșterea diametrului puțului; tragerea conductei prin sondă; lucrări finale.

Montare și restaurare fără conductă a conductelor

Pregătirea forajului. Studii privind compoziția și caracteristicile solului, se realizează o diagramă a utilităților subterane existente, se elaborează documentele necesare. Pentru a selecta cea mai optimă traiectorie pentru trecerea puțului, zona de lucru este sondată în mai multe locuri, în cazul apropierii conductelor subterane, sunt amplasate gropi.

Forarea unui puț pilot. Capul de găurit, echipat cu un instrument de tăiere, este instalat pe mașina HDD. Sonda sistemului de localizare, amplasată în interiorul capului, permite urmărirea poziției sale, precum și tevicul instrumentului de tăiere – pentru a efectua foraj controlat. În timpul lucrărilor, semnalele de la senzorul sondei sunt primite de unitatea de localizare și sunt afișate pe monitorul operatorului care controlează mașina de găurit direcțională orizontală – datele despre adâncimea și panta capului de găurit sunt afișate cu referire la timp. În plus, poziția capului de găurit este monitorizată de un operator cu un dispozitiv de localizare de mână, urmărind forajul prin zonă. Dacă burghiul se abate de la traiectoria calculată, operatorul platformei oprește rotația tijelor și corectează unghiul de șanț al capului de găurit.

O tijă amortizoare flexibilă, un șir de tijă cu un cap de găurit, îndeplinește două sarcini – reduce sarcina pe tijă și ajută la controlul șirului de foraj. Duzele, cu care este echipat capul de găurit, sunt concepute pentru a furniza soluția de bentonită dintr-o compoziție specială – în timpul forajului, acesta este introdus în puț prin tijele goale sub presiune. Sarcinile principale ale soluției de bentonită sunt: ​​îndepărtarea rocii din sondă; răcirea și ungerea șirului de foraj și a capului; aducerea și menținerea rocii în suspensie; stabilizarea solului în jurul șirului tijei; eroziunea solului (hidro-monitorizare).

Forajul puțului pilot se termină cu capul de foraj ieșind la punctul de proiectare.

Creșterea diametrului găurii de foraj. În punctul de ieșire, capul de găurit este deconectat, la locul său este atașat un cap de înălțător cu un diametru mai mare, echipat și cu duze pentru ieșirea soluției de bentonită, care este furnizat continuu în timpul extinderii puțului. Prin forța de rotație și tracțiune, bobina este trasă de-a lungul găurii de foraj în direcția opusă, crescând diametrul la cel necesar – diametrul final al puțului trebuie să fie cu 30% mai mare decât diametrul conductei care va fi introdus în el. Etapele de forare și tragere a bobinei se repetă de mai multe ori, cu fiecare nouă etapă diametrul capetelor crește.

Tragerea conductei. Țevile destinate conductei sunt sudate în prealabil. După trecerea de finisare a capului de foraj (gaura este extinsă la diametrul necesar), în locul acestuia, un cap de expansiune, un pivotant (dispozitiv care evită transferul de rotație de la sfoară la țeavă), un cătuș (conectează pivotul cu un dispozitiv de prindere) și un dispozitiv de prindere la țeavă sunt instalate secvențial pe șirul tijei. Când este gata, unitatea HDD este pornită și intră în conductă în puțul pregătit.

În faza finală, antreprenorul pregătește și transferă clientului documentația care conține diagrama planului poziției conductei în mai multe planuri cu referire la reperele de pe locul de lucru..

Avantajele găurării direcționale orizontale:

  • amplasarea și repararea conductelor sub orice teren, în orice tip de sol (inclusiv plutitoare și roci), în diverse zone de securitate, în condiții urbane dificile;
  • o reducere semnificativă a numărului de permise și a condițiilor pentru obținerea acesteia, întrucât nu este necesară oprirea traficului pe autostrăzi pe toată durata lucrărilor;
  • utilizarea instalațiilor moderne de foraj permite reducerea timpului de lucru;
  • nu necesită implicarea echipamentelor grele și a unui număr mare de lucrători necesari pentru tranșare;
  • autonomia mașinilor HDD, adică. nu au nevoie de surse externe de energie;
  • nivelul apei subterane nu afectează timpul de finalizare;
  • impact minim asupra echilibrului ecologic și a peisajului la locul de muncă.

Dezavantajele funcționării HDD:

  • dacă distanța conductei este mai mică de 2 m, atunci această metodă de foraj va fi costisitoare;
  • controlul mașinii HDD și procesul de găurire poate fi efectuat doar de către profesioniști – orice greșeală crește dramatic costul muncii;
  • procesul de lucru fără șanț folosind tehnologia HDD nu poate fi accelerat – lucrarea poate fi efectuată doar la timpul estimat.

Foraj cu vibrații

Pentru efectuarea forajului cu vibrații, se folosește o unealtă specială – un pansament pneumatic, care permite perforarea în sol atât a puțurilor orizontale cât și a celor înclinate cu un diametru dat. Forajul cu vibrații se folosește la așezarea puțurilor la distanțe de până la 15 m și un diametru al forajei de maximum 203 mm – de exemplu, sunt folosite pentru a crea perforații pe drumuri, fără a deschide șoseaua și fără a opri traficul.

Punctul pneumatic este format dintr-un corp metalic în formă de con, în interiorul acestuia există mecanisme de impact, inversare și distribuție a aerului. Aerul comprimat este furnizat pumnului de la compresor printr-un furtun de aer flexibil cu un diametru de 25 mm. Lungimea furtunului corespunde distanței la care este străpuns puțul, iar diametrul corpului de perforare corespunde cu diametrul puțului. Puncțiunile pneumatice sunt produse cu diametrul capsulelor de la 44 până la 203 mm.

Montare și restaurare fără conductă a conductelor

Etapele de lucru în timpul forajului cu vibrații: pregătirea gropilor; foraj de puțuri; plasarea comunicațiilor într-un puț terminat; finalizarea lucrărilor.

Pregătirea gropilor de fundație. Înainte de a începe să perforați o gaură cu un pumn pneumatic, trebuie să săpați groapa de pornire și primire – în prima, va fi instalată capsula pumnului pneumatic, în a doua va ieși după perforarea găurii. Dacă lungimea necesară a puțului depășește 15 m, atunci va fi necesar să se deschidă gropi intermediare la fiecare 15 m – majoritatea modelelor de perforare pneumatice funcționează la această distanță. Adâncimea gropilor ar trebui să fie de zece ori mai mare decât diametrul găurii care trebuie perforată, adică. cu un diametru necesar de 44 mm, adâncimea fiecărei gropi ar trebui să fie de 440 mm sau mai mult.

Forarea unui puț (perforație incontrolabilă). În partea inferioară a gropii de pornire este așezat un ghid spre groapa de primire (intermediar), pe el este instalat un pumn pneumatic, furtunurile de aer sunt conectate la corpul său, conectând capsula cu compresorul. După stabilirea direcției, compresorul pornește și pumnul pneumatic, sub presiunea aerului comprimat, începe o mișcare de impuls către groapa de primire cu o viteză de aproximativ 300 mm / min, deplasându-se paralel cu suprafața solului. Capsula de perforare nu se poate abate în nicio direcție de la cursul setat – designul său îl împiedică. După trecerea puțului, pumnul pneumatic iese în groapa primitoare, după care compresorul se oprește, aerul comprimat este aerisit și furtunurile sunt deconectate de la capsulă, amortizate și trase prin sondă în direcția groapei de pornire..

Liniile de comunicare sunt introduse în fântâna pregătită, pentru care a fost destinat – cabluri sau conducte, al căror diametru ar trebui să fie cu 25-30% mai mic decât diametrul puțului.

În faza finală un plan cu comunicații este reprezentat pe plan, cu referire la reperele din această zonă.

Avantajele forajului vibrator:

  • asigură crearea unui puț orizontal subteran (puncție) fără a deteriora acoperirile de suprafață și căile de comunicare;
  • costul muncii este mult mai mic decât în ​​cazul metodei tranșee;
  • costuri de muncă semnificativ mai mici și absența completă a necesității de a atrage echipamente grele;
  • nu este necesar un perete de sprijin pentru funcționarea echipamentului;
  • dimensiunile reduse ale echipamentelor fac posibilă utilizarea lui în subsolurile clădirilor;
  • utilizarea în soluri moi și plutitoare este permisă.
  • în timpul funcționării pumnului, direcția de mișcare a acestuia nu poate fi modificată;
  • lungimea limitată a găurilor de foraj (nu mai mult de 15 m) și diametrul găurilor de foraj (203 mm);
  • necesitatea gropilor de pornire, intermediere și primire.

Pe lângă crearea de noi puțuri, poansoane pneumatice sunt folosite pentru a înlocui conductele în comunicațiile urbane existente. Capsula perforatorului pneumatic este instalată în puțul de pornire, dispozitivul de ancorare este instalat în puțul de primire, un cablu de oțel este scos din ea prin conducta de comunicații și fixat pe nasul capsulei perforatorului pneumatic. Sub acțiunea aerului comprimat și a tensiunii cablului, capsula se deplasează de-a lungul conductei uzate, distrugând-o și extinzând puțul în timp ce strânge simultan noi conducte de polietilenă, care sunt construite între ele printr-o conexiune filetată în puțul de pornire. Cu ajutorul unui pumn pneumatic, puteți porni o conductă nouă din polietilenă în interiorul unei țevi uzate – desigur, diametrul noii conducte trebuie să fie mai mic decât diametrul existent.

Defalcarea hidraulică

Odată cu utilizarea dispozitivelor hidraulice, se efectuează două tipuri de lucrări – forțarea carcaselor din oțel și distrugerea conductelor cu înlocuirea cu altele noi. Primul tip de lucru presupune perforarea ciclică a conductelor folosind un sistem de mufe hidraulice. Banda de sus a primei conducte este echipată cu un cuțit conic, care se taie prin sol, care este săpat prin butoiul gol format de conductele tijei. Această metodă vă permite să perforați în sol pentru țevi cu un diametru de 1-1,4 m și o lungime de până la 50 m, indiferent de obstacolele situate deasupra locului de foraj.

Al doilea tip de lucrare – distrugerea hidraulică – va fi luat în considerare mai detaliat. Spre deosebire de capsulele de perforare pneumatice utilizate în forajul cu vibrații, pumnul distructiv („aluniță”) este echipat cu cuțite speciale și este condus dintr-o stație de pompare hidraulică. Cel mai mare diametru al pumnului este de 1200 mm, lungimea maximă a trecerii este de 50 m.

Etapele muncii: pregătirea gropilor de fundație; instalarea echipamentului; distrugerea unei conducte uzate existente; instalarea unei noi conducte din polietilenă de joasă presiune.

Montare și restaurare fără conductă a conductelor

Pregătirea gropilor de fundație. Gropile de pornire și primire sunt rupte până la adâncimea comunicațiilor care trebuie înlocuite. Dimensiunile generale ale gropii de primire trebuie să fie suficiente pentru a asigura circulația liberă a conductei instalate, dimensiunile gropii de pornire – pentru a asigura instalarea liberă a frântului hidraulic și intrarea tijelor. Pereții și fundul gropii de pornire trebuie să fie aliniate cu atenție – centrarea pumnului în raport cu conducta care trebuie distrusă trebuie să fie cât mai exactă. În partea de jos a gropii de pornire, se toarnă o placă de pietriș sau se pune un bord de bord – o măsură pentru a evita devierea capului distructiv în caz de inundare a groapei.

Instalarea echipamentului. Punctul de demolare, instalat pe un cadru metalic, este introdus în groapă și centrat în interiorul acestuia folosind o macara. Pentru ca cadrul de perforare să nu se deplaseze către țeava distrusă, este necesară o oprire verticală realizată dintr-o placă de oțel de 1200 mm cu 2500 mm, grosime de cel puțin 15 mm – forța de tracțiune din spate a dispozitivului este mai mare de 50 de tone și în absența unei opriri puternice se va trage în mod inevitabil în pământ … Placa de bază este montată pe o parte cu o tăietură îngustă în fața conductei pentru a fi distrusă și înlocuită. După finalizarea instalației, furtunurile sunt conectate la poanson de la stația hidraulică situată în afara groapei.

Distrugerea unei conducte vechi. În această etapă, capul de tăiere nu este instalat, se introduc doar tije în canalul conductei vechi, care sunt prelungite cu secțiuni noi până când capătul lor apare în groapa de primire. Flexibilitatea tijelor permite un unghi de îndoire de 20 ° a canalului conductei, dar nu mai mult.

Instalarea unei conducte noi. După ieșirea tijelor din groapa de primire, la capătul lor este atașat un cap de tăiere, al cărui diametru corespunde diametrului exterior al noii conducte, folosind o prindere cu colet, o țeavă care o înlocuiește pe cea veche este atașată la cap. Modul de operare al pumnului este comutat la cel opus, este instalat un opritor din oțel. În procesul de mișcare, capul distruge conducta veche, apăsând fragmentele sale în pereții canalului. Procesul de înlocuire a conductelor continuă până la sfârșitul noii conducte iese în groapa de pornire, după care panoul de oprire este îndepărtat, tijele sunt demontate și furtunurile sistemului hidraulic sunt deconectate, apoi poansonul este scos din groapă. Rămâne doar să conectați noua conductă la rețeaua de comunicații și integritatea conductei va fi restabilită.

Avantajele instrumentelor hidraulice fără șanț:

  • produs fără a deteriora carosabilul;
  • așezarea unei conducte noi se realizează în canalul vechi;
  • înlocuirea o singură dată a conductelor cu un diametru semnificativ (până la 1200 mm) pe o secțiune mai mare de 50 m;
  • permite o creștere a diametrului conductei în raport cu diametrul vechiului canal;
  • în comparație cu lucrările de tranșare, care necesită implicarea unui număr mare de echipamente și a unei forțe de muncă semnificative, lucrările care folosesc tehnologia de distrugere hidraulică sunt efectuate cu mai puțin efort și într-un timp mult mai scurt;
  • – nu necesită o spălare preliminară a vechiului canal de țeavă;
  • – nu există vibrații în timpul lucrului;
  • – lucrările nu sunt însoțite de vreun prejudiciu asupra mediului.
  • – pregătirea gropilor este necesară;
  • – costuri mai mari ale muncii în comparație cu șanțul.

La sfarsit

Ținând cont de aproape 90% din deteriorarea utilităților existente în Rusia și țările CSI, tehnologiile fără tranșe sunt singura cale de ieșire din această situație. Patch-ul nesfârșit al conductelor de scurgere cu metoda de tranșare practicat în mod obișnuit de către utilități a depășit de mult utilitatea acesteia..

Evaluează acest articol
( Încă nu există evaluări )
Adaugă comentarii

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Montare și restaurare fără conductă a conductelor
Reconstrucția șoselei de centură din Moscova: un alt proiect grandios al autorităților orașului