Allt om horisontell borrning

Horisontell borrning är en av typerna av brunnar. Tekniken har blivit utbredd inom byggbranschen, olje- och gasindustrin, såväl som när man arbetar i tätorter. Låt oss överväga mer i detalj vad essensen av metoden är och vilka steg är de viktigaste för denna typ av borrning.

Horisontell riktningsborrning (HDD) är en typ av dikesfri borrning som hjälper till att bevara landskapets yta (till exempel vägbädd, landskapselement, etc.). Denna teknik dök upp på 60-talet av förra seklet och är populär idag. Tekniken gör det möjligt att minska borrkostnaderna, eller snarare, landskapsrestaurering efter denna process.

Med enkla ord alltså principen för metoden reduceras till skapandet av 2 punkteringar i marken (gropar) och en underjordisk "passage" mellan dem med hjälp av en horisontellt lutande rörläggning. Denna teknik används också i fall där det är omöjligt att gräva en dike (till exempel på historiskt värdefulla föremål). Tekniken innefattar genomförandet av förberedande arbete (jordanalys, förberedelse av 2 platser - vid ingångs- och utgångspunkterna i diket), bildandet av en pilotbrunn och dess efterföljande expansion i enlighet med rördiametern. I slutskedet av arbetet dras rör och / eller ledningar in i de resulterande dikena.

Med HDD kan både plast- och stålrör läggas i diket. Den förra kan fixeras i vinkel, medan den senare endast kan fixeras längs en rak bana. Detta möjliggör användning av polypropenrör i diken under vattendrag.

Horisontell borrning är effektiv för att lösa följande uppgifter:

• läggning av elektriska kablar, gas och rörledningar till föremål;
• erhållande av brunnar för oljeproduktion och produktion av andra mineraler;
• renovering av kommunikationer som har genomgått slitage;
• bildandet av underjordiska motorvägar.

Förutom dessa besparingar har denna borrteknik andra fördelar:

• minimal förstörelse av jordens yta (endast 2 punkteringar görs);
• minskning av arbetstiden med 30 %;
• minskning av antalet arbetare i brigaden (3-5 personer krävs);
• utrustningens rörlighet, den är lätt att installera och transportera;
• förmågan att utföra arbete i vilket territorium som helst (historiska centra, inom området för passage av högspänningsledningar) och jordar;
• förmågan att bevara jorden utan att skada dess bördiga lager;
• genomförandet av arbetet kräver inte en förändring i den vanliga rytmen: överlappande rörelse etc.;
• ingen skada på miljön.

De beskrivna fördelarna bidrar till populariteten och den utbredda användningen av HDD-metoden. Men det har också nackdelar.

• Med användning av standardinstallationer för djupborrning är det möjligt att lägga rör med en längd på högst 350-400 meter. Om du behöver lägga en längre rörledning måste du göra skarvar.
• Om det är nödvändigt att installera längre rör under jord eller att passera dem på stora djup, blir den trenchless metoden för kostsam.

För att utföra HDD används maskiner och verktyg som kan tränga igenom de övre lagren av jorden och gå djupare.Baserat på arbetsvolymen och typen av jord kan dessa vara speciella bergborrar, motorborrar eller borrmaskiner. De två första alternativen används vanligtvis för personligt bruk, medan borrmaskiner används på stora föremål, fasta och hårda jordar.

En borrmaskin eller hårddiskrigg är en typ av industriell utrustning som arbetar på en dieselmotor. De viktigaste funktionella delarna av maskinen är en hydraulisk station, en vagn, en kontrollpanel. Det senare låter föraren styra maskinens drift och rörelse och ser ut som en speciell kontrollpanel. Skapandet av ett dike i sig är möjligt tack vare en borr. Under rotation värms borren upp, vilket är fyllt med dess snabba misslyckande. Detta kan undvikas genom att regelbundet kyla metalldelen med vatten. För detta används en vattenförsörjningsslang - ett annat element i borrmaskinen.

Borrutrustning klassificeras utifrån dragkraftsgräns (mätt i ton), maximal borrlängd och borrhålsdiameter. Baserat på dessa parametrar beräknas borrens kraft. En mer kompakt analog till en borrigg är en motorborr. Dess huvudsakliga syfte är att utföra mindre markarbeten. Men den genomborrande delen av borrningsprocessen utförs i vissa fall ganska enkelt och snabbt med en motorborr. Eftersom motorborren fungerar som skruvutrustning, kallas den ofta för en pressborrmaskin. Denna rigg innehåller en borr, stav och motor.

Ett sådant system är nödvändigt för att noggrant kontrollera borrhuvudets bana och dess utgång vid platsen för den andra punkteringen. Det är en sond fäst vid borrhuvudet. Sondens placering övervakas av arbetare som använder lokaliseringsanordningar.

Denna typ av verktyg blir nödvändiga vid punktering av jorden. Begagnade stavar, gängade skruvverktyg, expanderare, pumpar. Valet av ett specifikt verktyg bestäms av typen av jord och arbetsstadierna. Tillbehörsverktyg inkluderar även klämmor och adaptrar, vars huvuduppgift är att hjälpa till att få fram en rörledning med önskad längd. Expanderare används för att erhålla en kanal med önskad diameter. Enheten försörjs med vatten med hjälp av ett pumpsystem. Generatorer säkerställer oavbruten drift av utrustningen, och belysningssystemet tillåter borrning även i mörker.

Hjälpverktyg eller förbrukningsvaror inkluderar koppar-grafitfett. Den används för att smörja borrstängernas leder. Horisontell borrning innebär nödvändigtvis användningen av bentonit, vars kvalitet till stor del påverkar arbetshastigheten, dikets tillförlitlighet och miljösäkerhet. Bentonit är en flerkomponentkomposition baserad på aluminosilikat, kännetecknad av ökad dispersion och hydrofila egenskaper. Resten av ingredienserna i lösningen och deras koncentration väljs på basis av jordanalys. Syftet med att använda bentonit är att stärka dikets väggar, för att undvika att jorden tappas.

HDD utförs i flera steg, och det allmänna arbetsschemat ser ut så här:

• förberedelse av projektdokument, som återspeglar alla nödvändiga beräkningar;
• samordning av projektet med ägaren av webbplatsen (om det är ett privat territorium) och myndigheter (om det gäller att utföra arbete på kommunala anläggningar);
• grävgropar: en i början av arbetet, den andra vid den punkt där rörledningen går ut;
• läggning av nödvändig utrustning med hjälp av borriggar;
• slutförande av arbete: återfyllning av groparna, om nödvändigt - restaurering av landskapet på platsen för groparna.

Innan man borrar ett hål i marken måste man vara noga med att förbereda landskapet. För att installera universell borrutrustning behöver du en platt yta på 10x15 meter, den ligger direkt ovanför platsen för inloppspunktionen. Du kan göra det själv eller med hjälp av specialutrustning. Se till att det finns omvägar till denna sida. Därefter sker leverans och installation av borrutrustning.

Utöver hårddiskmaskinen kommer utrustning för bentonituppslamning att krävas. Det används för att stärka dikets väggar och ta bort jord från kanalen. Installation för bentonitslurry placeras på ett avstånd av 10 meter från borrmaskinen. Små fördjupningar skapas i närheten av de avsedda punkteringspunkterna vid överskott av murbruk.

Förberedelsestadiet innebär också installation och verifiering av radiokommunikation mellan brigadens arbetare, markanalys. Utifrån denna analys väljs en eller annan väg för borrning. Borrområdet bör skyddas med gul varningstejp. Därefter installeras borrutrustningen och pilotstången. Den är fixerad vid den punkt där borrhuvudet går in i marken.

När det förberedande skedet är klart kan du fortsätta direkt till borrningen. Först bildas en pilotbrunn med ett tvärsnitt på 10 cm. Sedan debuggas utrustningen om och lutningen på borrhuvudet justeras - den ska ha en lutningsvinkel på 10-20 grader i förhållande till horisontlinjen. En pilotbrunn är en träningsperforering, utan bildningen av vilken borrning utan dik är oacceptabel. Vid denna tidpunkt kontrolleras systemens funktion och användbarhet, och borrrörelsens egenskaper bedöms.

Vid bildningen av ett pilothål är det nödvändigt att justera verktyget för markens lutningsvinkel och även kontrollera borrhuvudets position i förhållande till landskapslinjen. För säkerhets skull bildas böjar i groparna. De kommer att vara användbara om underjordiska vatten eller bentonitvätskor finns i stora volymer. Det senare kommer att förhindra kollapsen av diket och bromsningen av borren på grund av vidhäftningen av jord till den, överhettning av utrustningen.

Vid förberedelser är det viktigt att göra noggranna beräkningar för att inte skada de tidigare lagda rörledningarna. Minsta avstånd från rören måste vara 10 meter. Sedan börjar processen med att borren passerar en given bana, och var tredje meter är det nödvändigt att kontrollera och korrigera verktygets riktning. När borren når det erforderliga djupet börjar den röra sig horisontellt eller i en liten lutning - så här läggs ett dike med önskad längd. Efter att borren har passerat den önskade längden riktas den uppåt till utgången. Naturligtvis beräknas punkten för den andra gropen i förväg, och vid denna tidpunkt är platsen preliminärt förberedd.

Det sista steget är att ta bort originalverktyget från marken och expandera hålet med en brotsch eller rimmer. Den är installerad istället för borren och låter dig öka diametern på pilotkanalen. Under expanderns rörelse tillhandahålls kontroll och vid behov korrigering av verktygsrörelsens bana var tredje meter.

Rimmer rör sig längs en bana motsatt borrens riktning, det vill säga från den andra punkteringen till den första. Beroende på dikets önskade diameter kan brotschen passera genom den flera gånger. Kanalens diameter beror på diametern på rören - i genomsnitt bör den vara 25% bredare än diametern på rören som läggs. Om vi ​​talar om värmeisolerande rör, bör kanaldiameterns bredd vara 50% större än rörens diameter.

Om ett stort marktryck erhålls i kanalen och det finns en ökad sannolikhet för att den smulas sönder, produceras en jämn fördelning av bentonit. Efter att den härdat är inte bara risken för sönderfall utan även jordsättning utesluten. För enklare inträde och passage av verktyget genom jorden används en speciell mjukgörande borrvätska. Med HDD-metoden ägnas stor uppmärksamhet åt risken för jordavfall. I detta avseende övervakas styrkan hos röranslutningen dessutom så att de inte går sönder under vikten av den sönderfallande jorden.

Efter att den horisontella diket är klar börjar de installera rör i den. För att göra detta är fästen och svivlar fästa på den, med hjälp av vilken det kommer att vara möjligt att dra åt röret i kanalen. Ett huvud är fäst vid början av röret, för vilket sviveln redan kommer att fixeras. Rör sammanfogas också genom sviveln, medan själva borrutrustningen är avstängd. För att gå med använder de speciella adaptrar.

HDN är lämplig för att lägga skyddsrör inuti vilka telefon-, fiber- och strömkablar passerar; för installation av en rörledning inuti vilken dag- och avloppsvatten samt dricksvatten rör sig. Slutligen kan även vattenledningar och olje- och gasledningar läggas med HDN-metoden.

Tekniken används också i de fall då det är nödvändigt att minska budgeten för reparationer eller minska antalet arbetare. Minskningen av finansiella kostnader beror på frånvaron av behovet av att återställa landskapet efter borrning, såväl som den maximala automatiseringen av processen. Optimering av storleken på arbetslaget blir möjlig på grund av det faktum att arbetare behövs, faktiskt, bara för att manövrera maskinen.

Tekniken är effektiv vid installation av rörledningar i sand-, ler- och lerjordar. Användningen av den beskrivna tekniken är motiverad om diket går under motorvägar, i historiskt värdefulla områden eller under vatten. I det senare fallet görs ingångspunktionen genom flodens mynning.

Trenchless borrning är effektiv inte bara i täta stadsområden och historiska centra, utan också i ett privat hus, eftersom det låter dig bevara planteringar och byggnader. I regel läggs vattenförsörjning och avlopp på privat egendom på detta sätt.

Se nästa video för hur horisontell riktningsborrning fungerar.