Horizontální Vrtání: Technologie Horizontálního Směrového Vrtání, Propíchnutí Kanalizace Vlastními Silami, Instalace Pro Pokládku Komunikací

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-09 13:10

Horizontální vrtání je jedním z typů vrtů. Tato technologie se rozšířila v oblasti stavebnictví, ropného a plynárenského průmyslu a také při práci v městských přeplněných podmínkách. Podívejme se podrobněji, co je podstatou metody a jaké fáze jsou pro tento typ vrtání hlavní.

Co to je?

Horizontální směrové vrtání (HDD) je typ bezvýkopového vrtání, které pomáhá zachovat povrch krajiny (například vozovka, krajinné prvky atd.). Tato technika se objevila již v 60. letech minulého století a je dnes populární . Tato technika umožňuje snížit náklady na vrtání, respektive obnovu krajiny po tomto procesu.

V průměru se náklady na práci sníží o 2–4krát.

Technologické vlastnosti

Jednoduše řečeno, tedy princip metody se redukuje na vytvoření 2 proražení v zemi (jámy) a podzemního „průchodu“mezi nimi pomocí vodorovně nakloněné pokládky potrubí . Tato technologie se používá také v případech, kdy není možné vykopat příkop (například na historicky cenných předmětech). Tato technika zahrnuje provádění přípravných prací (analýza půdy, příprava 2 míst - ve vstupních a výstupních bodech příkopu), vytvoření pilotní studny a její následné rozšíření v souladu s průměrem potrubí. V konečné fázi práce jsou trubky a / nebo dráty zataženy do výsledných zákopů.

Pomocí pevného disku lze do výkopu pokládat plastové i ocelové trubky . První lze upevnit pod úhlem, zatímco druhé lze upevnit pouze po přímé dráze. To umožňuje použití polypropylenových trubek v zákopech pod vodními plochami.

Horizontální vrtání je efektivní při řešení následujících úkolů:

• pokládka elektrických kabelů, plynu a potrubí k objektům;
• získávání vrtů pro těžbu ropy a těžbu dalších nerostů;
• renovace komunikací, které prošly opotřebením;
• vznik podzemních dálnic.

Kromě těchto úspor má tato vrtací technika další výhody:

• minimální destrukce zemského povrchu (provedou se pouze 2 vpichy);
• zkrácení pracovní doby o 30%;
• snížení počtu pracovníků na brigádě (jsou požadováni 3–5 osob);
• mobilita zařízení, snadno se instaluje a přepravuje;
• schopnost provádět práce na jakémkoli území (historická centra, na území průchodu vedení vysokého napětí) a půdách;
• schopnost zachovat půdu bez poškození jejích úrodných vrstev;
• provádění práce nevyžaduje změnu obvyklého rytmu: překrývající se pohyb atd.;
• žádné poškození životního prostředí.

Popsané výhody přispívají k popularitě a širokému přijetí metody pevného disku. Má to však i nevýhody.

• Při použití standardních instalací pro hloubkové vrtání je možné pokládat potrubí o délce nejvýše 350-400 metrů. Pokud potřebujete položit delší potrubí, musíte provést spoje.
• Pokud je nutné instalovat delší potrubí pod zem nebo je procházet ve velkých hloubkách, bude bezvýkopová metoda příliš nákladná.

Zařízení

K provádění HDD se používají stroje a nástroje, které mohou prorazit horní vrstvy půdy a jít hlouběji. Na základě objemu práce a druhu půdy to mohou být speciální skalní vrtačky, motorové vrtačky nebo vrtačky. První 2 možnosti se obvykle používají pro osobní potřebu, zatímco vrtačky se používají na velké předměty, pevné a tvrdé půdy.

Auta

Vrtačka nebo souprava HDD je typ průmyslového zařízení, které pracuje s naftovým motorem. Hlavními funkčními prvky stroje jsou hydraulická stanice, vozík a ovládací panel . Ten umožňuje operátorovi ovládat provoz a pohyb stroje a vypadá jako speciální ovládací panel. Samotné vytvoření příkopu je možné díky vrtačce. Během otáčení se vrtačka zahřívá, což je plné jejího rychlého selhání. Tomu lze zabránit pravidelným chlazením kovové části vodou. K tomu se používá hadice pro přívod vody - další prvek vrtačky.

Vrtací zařízení je klasifikováno na základě hranice tažné síly (měřeno v tunách), maximální délky vrtáku a průměru vrtu . Na základě těchto parametrů se vypočítá výkon vrtačky. Kompaktnějším analogem vrtné soupravy je motorová vrtačka. Jeho hlavním účelem je provádění drobných zemních prací. Děrná část procesu vrtání se však v některých případech poměrně snadno a rychle provádí pomocí motorové vrtačky. Protože motorová vrtačka funguje jako šnekové zařízení, často se jí říká lisovací šnekový stroj. Tato souprava obsahuje vrtačku, tyč a motor.

Vrtání motorovou vrtačkou je možné i pro jednu osobu, zařízení se liší typem výkonu a jsou rozdělena na profesionální a pro soukromé použití.

Lokalizační systémy

Takový systém je nezbytný pro přesnou kontrolu trajektorie vrtací hlavy a jejího výstupu v místě druhého vpichu. Je to sonda připevněná k vrtací hlavě. Poloha sondy je sledována pracovníky pomocí lokátorů.

Použití lokalizačního systému zabraňuje srážce vrtací hlavy s přírodními překážkami, například s nánosy hustých půd, podzemních vod, kamenů.

Podpůrné nástroje

Tento typ nástrojů je nezbytný ve fázi propíchnutí půdy. Použité tyče, závitové šroubové nástroje, expandéry, čerpadla. Volba konkrétního nástroje je dána typem půdy a fázemi práce . Mezi pomocné nástroje patří také svorky a adaptéry, jejichž hlavním úkolem je pomoci při získávání potrubí požadované délky. K získání kanálu požadovaného průměru se používají expandéry. Jednotka je napájena vodou pomocí čerpacího systému. Generátory zajišťují nepřetržitý provoz zařízení a osvětlovací systém umožňuje vrtání i ve tmě.

Mezi pomocné nástroje nebo spotřební materiál patří mazivo z mědi a grafitu . Používá se k mazání spojů vrtacích tyčí. Horizontální vrtání nutně předpokládá použití bentonitu, jehož kvalita do značné míry ovlivňuje rychlost práce, spolehlivost výkopu a bezpečnost životního prostředí. Bentonit je vícesložková kompozice na bázi hlinitokřemičitanu, která se vyznačuje zvýšenou disperzí a hydrofilními vlastnostmi. Zbývající složky roztoku a jejich koncentrace jsou vybrány na základě analýzy půdy. Účelem použití bentonitu je zpevnit stěny příkopu, aby se zabránilo prolévání půdy.

Řešení také zabraňuje přilnutí půdy k zařízení a ochlazuje rotující prvky.

Podrobný popis procesu

HDD se provádí v několika fázích a obecné schéma práce vypadá takto:

• příprava projektových dokumentů, které odrážejí všechny potřebné výpočty;
• koordinace projektu s vlastníkem lokality (pokud se jedná o soukromé území) a úřady (pokud jde o provádění prací v obecních zařízeních);
• hloubení jám: jedna na začátku práce, druhá v místě, kde potrubí vychází;
• pokládka potřebného vybavení pomocí vrtných souprav;
• dokončení prací: zasypání jam, v případě potřeby - obnova krajiny v místě jam.

Před vyvrtáním díry v zemi je třeba věnovat pozornost přípravě krajiny. K instalaci univerzálního vrtacího zařízení budete potřebovat rovnou plochu 10x15 metrů, která se nachází přímo nad místem vpichu vstupu. Můžete to udělat sami nebo pomocí speciálního vybavení. Ujistěte se, že na tento web vedou objížďky. Poté proběhne dodávka a instalace vrtného zařízení.

Kromě stroje na pevný disk bude vyžadováno vybavení pro přípravu bentonitové kaše. Používá se k posílení stěn příkopu a odstranění půdy z kanálu. Instalace pro bentonitovou kaši je umístěna ve vzdálenosti 10 metrů od vrtačky. V případě nadbytečné malty se v blízkosti zamýšlených míst propíchnutí vytvoří malé prohlubně.

Fáze přípravy také zahrnuje instalaci a ověření radiových komunikací mezi pracovníky brigády, analýzu půdy . Na základě této analýzy je vybrána jedna nebo druhá cesta pro vrtání. Vrtná oblast by měla být chráněna žlutou výstražnou páskou. Poté je nainstalováno vrtací zařízení a pilotní tyč. Je upevněn v místě, kde vrtací hlava vstupuje do země.

Důležitým krokem je zajištění nástrojů kotvami, aby se zabránilo posunutí během HDD.

Po dokončení přípravné fáze můžete přistoupit přímo k vrtání. Nejprve se vytvoří pilotní studna o průřezu 10 cm. Poté se zařízení znovu odladí a upraví se náklon vrtací hlavy-měl by mít úhel sklonu 10–20 stupňů vzhledem k horizontální linii. Pilotní studna je cvičná perforace, bez jejíhož vytvoření je bezvýkopové vrtání nepřijatelné. V tuto chvíli se kontroluje funkčnost a použitelnost systémů a hodnotí se vlastnosti pohybu vrtáku.

Ve fázi vytváření pilotní studny je nutné upravit nástroj pro úhel sklonu půdy a také zkontrolovat polohu vrtací hlavy vzhledem k krajině . Pro každý případ se v jámách vytvoří ohyby. Budou užitečné, pokud se podzemní vody nebo bentonitové kapaliny nacházejí ve velkých objemech. Ten zabrání kolapsu příkopu a brzdění vrtáku v důsledku přilnutí půdy k němu, přehřátí zařízení.

Při přípravě je důležité provést přesné výpočty, aby nedošlo k poškození dříve položených potrubí. Minimální vzdálenost od potrubí musí být 10 metrů. Poté začíná proces vrtání procházející danou trajektorií a každé 3 metry je nutné ovládat a korigovat směr nástroje. Když vrták dosáhne požadované hloubky, začne se pohybovat vodorovně nebo v mírném sklonu - takto je položen příkop požadované délky. Poté, co vrták projde požadovanou délkou, je nasměrován nahoru k východu. Bod druhé jámy je přirozeně vypočítán předem a v tomto bodě je místo předběžně připraveno.

Posledním krokem je vyjmutí původního nástroje ze země a rozšíření otvoru výstružníkem nebo rimmerem. Instaluje se místo vrtáku a umožňuje zvětšit průměr pilotního kanálu. Během pohybu expandéru je zajištěno ovládání a v případě potřeby korekce trajektorie pohybu nástroje každé 3 metry.

Rimmer se pohybuje po trajektorii opačné ke směru vrtáku, to znamená od druhého vpichu k prvnímu. V závislosti na požadovaném průměru výkopu jím může výstružník několikrát projít. Průměr kanálu závisí na průměru trubek - v průměru by měl být o 25% širší než průměr pokládaných trubek. Pokud mluvíme o tepelně izolačních trubkách, pak by šířka průměru kanálu měla být o 50% větší než průměr trubek.

Pokud je v kanálu získán velký tlak půdy a je zde větší pravděpodobnost jeho rozpadu, vytvoří se rovnoměrné rozdělení bentonitu . Poté, co ztvrdne, je vyloučeno nejen riziko rozpadu, ale také pokles půdy. Pro snadnější vstup a průchod nástroje zeminou se používá speciální změkčovací vrtná kapalina. U metody HDD je velká pozornost věnována riziku prolití půdy. V tomto ohledu je dodatečně sledována pevnost spoje potrubí, aby se nerozbily pod tíhou rozpadající se zeminy.

Poté, co je horizontální příkop připraven, do něj začnou instalovat potrubí . K tomu jsou k němu připevněny konzoly a otočné čepy, pomocí kterých bude možné trubku utáhnout do kanálu. Na začátek potrubí je připevněna hlava, u které bude obratlík již upevněn. Trubky jsou také spojeny otočným čepem, zatímco samotné vrtné zařízení je vypnuto. Pro připojení se uchýlí k použití speciálních adaptérů.

Pro malé studny a tažení plastových trubek malého průměru se používá síla vrtačky. Po položení potrubí do vodorovného výkopu je proces pevného disku považován za dokončený.

Rozsah použití

HDN je vhodný pro pokládku ochranných trubek, kterými procházejí telefonní, optické a napájecí kabely; pro instalaci potrubí, uvnitř kterého se pohybují bouřkové a splaškové vody a pitná voda. Nakonec lze pomocí metody HDN pokládat také vodní potrubí a ropovody a plynovody.

Tato technika se používá také v případech, kdy je nutné snížit rozpočet na opravy nebo snížit počet pracovníků . Snížení finančních nákladů je způsobeno absencí potřeby obnovy krajiny po vrtání, jakož i maximální automatizací procesu. Optimalizace velikosti pracovního týmu je možná díky skutečnosti, že pracovníci jsou ve skutečnosti potřební pouze k ovládání stroje.

Tato technika je účinná při instalaci potrubí do písčitých, hlinitých a jílovitých půd. Použití popsané technologie je oprávněné, pokud příkop vede pod dálnicemi, v historicky cenných oblastech nebo pod vodou. V druhém případě je vstupní propíchnutí provedeno ústím řeky.

Bezvýkopové vrtání je účinné nejen v hustých městských oblastech a historických centrech, ale také v soukromém domě, protože vám umožňuje zachovat výsadby a budovy . Vodovodní a kanalizační systémy jsou zpravidla položeny v soukromém vlastnictví tímto způsobem.