Τα πάντα για την οριζόντια διάτρηση

Η οριζόντια γεώτρηση είναι ένας από τους τύπους φρεατίων. Η τεχνολογία έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη στον κατασκευαστικό κλάδο, τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, καθώς και όταν εργάζεστε σε αστικές συνθήκες συνωστισμού. Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα ποια είναι η ουσία της μεθόδου και ποια είναι τα κύρια στάδια για αυτόν τον τύπο γεώτρησης.

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

Με απλά λόγια λοιπόν Η αρχή της μεθόδου περιορίζεται στη δημιουργία 2 τρυπημάτων στο έδαφος (λάκκοι) και μιας υπόγειας «πέρασης» μεταξύ τους χρησιμοποιώντας μια 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 εκτέλεση προπαρασκευαστικών εργασιών (ανάλυση εδάφους, προετοιμασία 2 τοποθεσιών - στα σημεία εισόδου και εξόδου της τάφρου), το σχηματισμό ενός πιλοτικού φρεατίου και την επακόλουθη επέκτασή του σύμφωνα με τη διάμετρο του σωλήνα. Στο τελικό στάδιο της εργασίας, οι σωλήνες ή/και τα καλώδια έλκονται στις προκύπτουσες τάφρους.

Με τον σκληρό δίσκο, τόσο πλαστικοί όσο και χαλύβδινοι σωλήνες μπορούν να τοποθετηθούν 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 για την επίλυση των ακόλουθων εργασιών:

• τοποθέτηση ηλεκτρικών καλωδίων, αερίου και αγωγών σε αντικείμενα.
• απόκτηση γεωτρήσεων για την παραγωγή πετρελαίου και την παραγωγή άλλων ορυκτών·
• ανακαίνιση των επικοινωνιών που έχουν υποστεί φθορά.
• τη διαμόρφωση υπόγειων αυτοκινητοδρόμων.

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

• ελάχιστη καταστροφή της επιφάνειας της γης (γίνονται μόνο 2 τρυπήματα).
• μείωση του χρόνου εργασίας κατά 30%·
• μείωση του αριθμού των εργαζομένων στην ταξιαρχία (απαιτούνται 3-5 άτομα).
• κινητικότητα του εξοπλισμού, είναι εύκολο να εγκατασταθεί και να μεταφερθεί.
• η ικανότητα εκτέλεσης εργασιών σε οποιαδήποτε περιοχή (ιστορικά κέντρα, στην περιοχή διέλευσης γραμμών υψηλής τάσης) και εδάφη.
• την ικανότητα διατήρησης του εδάφους χωρίς να καταστρέφονται τα γόνιμα στρώματα του.
• η εκτέλεση της εργασίας δεν απαιτεί αλλαγή στον συνηθισμένο 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 τυπικών εγκαταστάσεων για βαθιά διάτρηση, είναι δυνατή η τοποθέτηση σωλήνων με μήκος όχι μεγαλύτερο από 350-400 μέτρα. Εάν πρέπει να τοποθετήσετε έναν μακρύτερο αγωγό, πρέπει να κάνετε αρμούς.
• Εάν είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε μακρύτερους σωλήνες υπόγεια ή να τους περάσετε σε μεγάλα βάθη, η μέθοδος χωρίς τάφρο θα είναι πολύ δαπανηρή.

Για την εκτέλεση του σκληρού δίσκου, χρησιμοποιούνται μηχανήματα και εργαλεία που μπορούν να τρυπήσουν τα ανώτερα στρώματα του εδάφους και να προχωρήσουν βαθύτερα.Ανάλογα με τον όγκο της εργασίας και τον τύπο του εδάφους, αυτά μπορεί να είναι ειδικά τρυπάνια βράχου, μηχανοτρυπάνια ή μηχανές διάτρησης. Οι πρώτες 2 επιλογές χρησιμοποιούνται συνήθως για προσωπική χρήση, ενώ οι μηχανές διάτρησης χρησιμοποιούνται σε μεγάλα αντικείμενα, ισχυρά και σκληρά εδάφη.

Μια μηχανή γεώτρησης ή μια εξέδρα HDD είναι ένας τύπος βιομηχανικού εξοπλισμού που λειτουργεί με κινητήρα ντίζελ. Τα κύρια λειτουργικά στοιχεία του μηχανήματος είναι ένας υδραυλικός σταθμός, ένας φορέας, 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 ίδιας τάφρου είναι δυνατή χάρη σε ένα τρυπάνι. Κατά τη διάρκεια της περιστροφής, το τρυπάνι θερμαίνεται, το οποίο είναι γεμάτο με την ταχεία αποτυχία του. Αυτό μπορεί να αποφευχθεί ψύχοντας τακτικά το μεταλλικό μέρος με νερό. Για αυτό, χρησιμοποιείται ένας εύκαμπτος σωλήνας παροχής νερού - ένα άλλο στοιχείο της μηχανής γεώτρησης.

Ο εξοπλισμός γεώτρησης ταξινομείται με βάση το όριο της δύναμης έλξης (μετρούμενο σε τόνους), το μέγιστο μήκος του τρυπανιού και τη διάμετρο της γεώτρησης. Με βάση αυτές τις παραμέτρους, υπολογίζεται η ισχύς του τρυπανιού. Ένα πιο συμπαγές ανάλογο ενός γεωτρύπανου είναι ένα μηχανοκίνητο τρυπάνι. Κύριος σκοπός του είναι να πραγματοποιεί μικρές χωματουργικές εργασίες. Ωστόσο, το διάτρητο μέρος της διαδικασίας διάτρησης σε ορισμένες περιπτώσεις εκτελείται αρκετά εύκολα και γρήγορα με ένα μοτέρ-τρυπάνι. Δεδομένου ότι το μοτέρ-τρυπάνι λειτουργεί ως εξοπλισμός κοχλία, ονομάζεται συχνά μηχανή πρεσαρίσματος. Αυτή η εξέδρα περιλαμβάνει ένα τρυπάνι, ράβδο και κινητήρα.

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

Αυτός ο τύπος εργαλείων καθίσταται απαραίτητος στο στάδιο της διάτρησης του εδάφους. Μεταχειρισμένες ράβδοι, 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 ενός αγωγού του απαιτούμενου μήκους. Οι διαστολείς χρησιμοποιούνται για τη λήψη ενός καναλιού της απαιτούμενης διαμέτρου. Το νερό τροφοδοτείται στην εγκατάσταση χρησιμοποιώντας σύστημα αντλίας. Οι γεννήτριες εξασφαλίζουν την 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 διάτρησης. Η οριζόντια γεώτρηση συνεπάγεται απαραίτητα τη χρήση μπεντονίτη, η ποιότητα του οποίου επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την ταχύτητα της εργασίας, την αξιοπιστία της τάφρου και την περιβαλλοντική ασφάλεια. Ο μπεντονίτης είναι μια σύνθεση πολλαπλών συστατικών με βάση το 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, για να αποφευχθεί η πτώση του εδάφους.

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 της τοποθεσίας (εάν πρόκειται για ιδιωτική περιοχή) και τις αρχές (εάν πρόκειται για την εκτέλεση εργασιών σε δημοτικές εγκαταστάσεις).
• σκάψιμο λάκκων: ένα στην αρχή των εργασιών, το δεύτερο στο σημείο όπου εξέρχεται ο αγωγός.
• τοποθέτηση του απαραίτητου εξοπλισμού με γεωτρήσεις.
• ολοκλήρωση εργασιών: επίχωση των λάκκων, εάν είναι απαραίτητο - αποκατάσταση του τοπίου στη θέση των λάκκων.

Πριν ανοίξετε μια τρύπα στο έδαφος, πρέπει να ληφθεί μέριμνα για την προετοιμασία του τοπίου. Για να εγκαταστήσετε γενικό εξοπλισμό γεώτρησης, θα χρειαστείτε μια επίπεδη περιοχή 10x15 μέτρων, βρίσκεται ακριβώς πάνω από το σημείο της παρακέντησης 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 του εξοπλισμού γεώτρησης.

Εκτός από το μηχάνημα HDD, θα απαιτηθεί εξοπλισμός για την παρασκευή πολτού μπεντονίτη. Χρησιμοποιείται για την ενίσχυση των τοίχων της τάφρου και την αφαίρεση του χώματος από το κανάλι. Η εγκατάσταση για πολτό μπεντονίτη τοποθετείται σε απόσταση 10 μέτρων από τη μηχανή διάτρησης. Δημιουργούνται μικρές εσοχές στην περιοχή των προβλεπόμενων σημείων τρυπήματος σε περίπτωση περίσσειας κονιάματος.

Το στάδιο προετοιμασίας συνεπάγεται επίσης την εγκατάσταση και την επαλήθευση των ραδιοεπικοινωνιών μεταξύ των εργαζομένων της ταξιαρχίας, ανάλυση εδάφους. Με βάση αυτή την ανάλυση, επιλέγεται μία ή άλλη διαδρομή για γεώτρηση. Η περιοχή γεώτρησης πρέπει να προστατεύεται με κίτρινη προειδοποιητική ταινία. Στη συνέχεια τοποθετείται ο εξοπλισμός διάτρησης και η πιλοτική ράβδος. Στερεώνεται στο σημείο όπου η κεφαλή του τρυπανιού εισέρχεται στο έδαφος.

Με την ολοκλήρωση του προπαρασκευαστικού σταδίου, μπορείτε να προχωρήσετε απευθείας στη γεώτρηση. Πρώτον, σχηματίζεται ένα πιλοτικό φρεάτιο με διατομή 10 εκ. Στη συνέχεια, ο εξοπλισμός διορθώνεται εκ νέου και ρυθμίζεται η κλίση της κεφαλής του τρυπανιού - θα πρέπει να έχει γωνία κλίσης 10-20 μοιρών σε σχέση με τη γραμμή του ορίζοντα. Ένα πιλοτικό πηγάδι είναι μια εκπαιδευτική διάτρηση, χωρίς το σχηματισμό της οποίας η γεώτρηση χωρίς τάφρο είναι απαράδεκτη. Αυτή τη στιγμή, ελέγχεται η λειτουργία και η δυνατότητα συντήρησης των συστημάτων και αξιολογούνται τα χαρακτηριστικά της κίνησης του τρυπανιού.

Στο στάδιο του σχηματισμού μιας πιλοτικής τρύπας, 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 ενδεχόμενο σχηματίζονται στροφές στα λάκκους. Θα είναι χρήσιμα εάν βρεθούν υπόγεια νερά ή υγρά μπεντονίτη σε μεγάλους όγκους. Το τελευταίο θα αποτρέψει την κατάρρευση της τάφρου και το φρενάρισμα του τρυπανιού λόγω της πρόσφυσης του εδάφους σε αυτό, της υπερθέρμανσης του εξοπλισμού.

Κατά την προετοιμασία, είναι σημαντικό να κάνετε ακριβείς υπολογισμούς, ώστε να μην καταστρέψετε τις γραμμές σωλήνων που είχαν τοποθετηθεί προηγουμένως. Η ελάχιστη απόσταση από τους σωλήνες πρέπει να είναι 10 μέτρα. Στη συνέχεια ξεκινά η διαδικασία του τρυπανιού να περάσει μια δεδομένη τροχιά και κάθε 3 μέτρα είναι απαραίτητος ο έλεγχος και η διόρθωση της κατεύθυνσης του εργαλείου. Όταν το τρυπάνι φτάσει στο απαιτούμενο βάθος, αρχίζει να κινείται οριζόντια ή με μικρή κλίση - έτσι τοποθετείται μια τάφρο του απαιτούμενου μήκους. Αφού το τρυπάνι περάσει 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 ο χώρος προετοιμάζεται προκαταρκτικά.

Το τελευταίο βήμα είναι να αφαιρέσετε το αρχικό εργαλείο από το έδαφος και να επεκτείνετε την τρύπα με ένα σφουγγάρι ή ρολό. Τοποθετείται αντί για το τρυπάνι 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 ράφι μπορεί να περάσει μέσα από αυτό πολλές 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 του μπεντονίτη. Αφού σκληρύνει, αποκλείεται όχι μόνο ο κίνδυνος κατάρρευσης, αλλά και η καθίζηση του εδάφους. Για την ευκολότερη είσοδο και διέλευση του εργαλείου από το έδαφος, χρησιμοποιείται ειδικό μαλακτικό υγρό διάτρησης. Με τη μέθοδο HDD δίνεται μεγάλη προσοχή στον κίνδυνο απόρριψης του εδάφους. Από αυτή την άποψη, η αντοχή της σύνδεσης του σωλήνα παρακολουθείται επιπλέον, έτσι ώστε να μην σπάσουν κάτω από το βάρος του εδάφους που καταρρέει.

Αφού είναι έτοιμη η οριζόντια τάφρο, αρχίζουν να τοποθετούν σωλήνες σε αυτήν. Για να γίνει αυτό, προσαρτώνται βραχίονες και περιστροφείς, με τη βοήθεια των οποίων θα είναι δυνατή η σύσφιξη του σωλήνα στο κανάλι. Στην αρχή του σωλήνα είναι προσαρτημένη μια κεφαλή, για την οποία ο περιστρεφόμενος θα είναι ήδη στερεωμένος. Οι σωλήνες συνδέονται επίσης μέσω του περιστρεφόμενου άξονα, ενώ ο ίδιος ο εξοπλισμός διάτρησης είναι απενεργοποιημένος. Για την ένταξη, καταφεύγουν στη χρήση ειδικών προσαρμογέων.

Το HDN είναι κατάλληλο για την τοποθέτηση προστατευτικών σωλήνων μέσα στους οποίους περνούν καλώδια τηλεφώνου, οπτικών ινών και τροφοδοσίας. για την εγκατάσταση αγωγού εντός του οποίου κινούνται όμβρια και λύματα, καθώς και πόσιμο νερό. Τέλος, μπορούν επίσης να τοποθετηθούν αγωγοί νερού και αγωγοί πετρελαίου και φυσικού αερίου με τη μέθοδο HDN.

Η τεχνική χρησιμοποιείται επίσης σε εκείνες τις περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να μειωθεί ο προϋπολογισμός για επισκευές ή να μειωθεί ο αριθμός των εργαζομένων. Η μείωση του οικονομικού κόστους οφείλεται στην απουσία 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 στην πραγματικότητα χρειάζονται εργάτες μόνο για τη λειτουργία του μηχανήματος.

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

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

Δείτε στο επόμενο βίντεο πώς λειτουργεί η οριζόντια κατευθυνόμενη διάτρηση.