Kazısız yöntemler kullanılarak yeraltı hizmet ağlarının inşası. Kazısız yöntemler kullanılarak boru hatlarının inşası

Kullanımı: Yeraltı boru hatlarının değiştirilmesi ve onarımı. Buluşun özü: Bir boru hattının bir tamir kaplini ile kazısız olarak değiştirilmesi sırasında, eski boru hattı, bir darbe mekanizması kullanılarak kurulum kuyusundan çıkarılır, imha edilir ve eski boru hattının dış çapını aşan bir çapa sahip bir kuyu oluşturulur. boru hattı. İkincisi, iki karşılıklı montaj kuyusundan parçalar halinde onarım kaplinine çıkarılır. Eski boru hattının kalan kısmının çıkarılması ve kaplinin serbest bir kuyuya çıkarılması, yeni bir boru hattının çekilmesiyle birleştirilir. 3 hasta.

Buluş aşağıdakilerle ilgilidir: Yapı sektörü ve eski yer altı boru hatlarının kazısız değiştirilmesi, yer altı boru hatlarının onarımı ve yeniden inşası için kullanılabilir. mühendislik iletişimi. Yeraltı iletişiminin kazısız değiştirilmesi için bilinen bir yöntem vardır (RF patent N 2003911 C1), değiştirilen boru hattının kırılması, parçalarının bir kuyu oluşturmak için toprak kütlesine bastırılması ve pnömatik bir darbe kullanılarak içine yeni bir boru hattının çekilmesinden oluşur. mekanizma. Bu değiştirme yönteminin dezavantajı, eski boru hattının dış yüzeyine, onu çıkarmak için büyük enerji çabası gerektiren bir tamir metal bağlantısı yerleştirilirse, ek kazı çalışmaları yapılması gerekliliğidir. Pnömatik darbe mekanizması her zaman onu kesemez. Ayrıca, eski boru hattında uzunlamasına olukların açılmasını ve pnömatik darbe aletinin gövdesinde bulunan kesme nervürleri kullanılarak duvarlarına yoğun yıkıcı kuvvetler uygulanmasını içeren bir yeraltı boru hattının (RF patent N 2003909) değiştirilmesi yönteminde, eski boru hattındaki tamir metal kaplininin tamamı metal döküm kaplin yapısından dolayı bir aletin sıkışması. Uygulamada bu durumlarda kaplinin bulunduğu yerde toprak kazılır, çıkarılır ve ardından değiştirme çalışmalarına devam edilir. Bu da büyük zaman kayıplarına ve maliyetlere yol açmaktadır. fiziksel emek. En yakın teknik öz bir yeraltı boru hattının (RF patent N 2003918) kazısız olarak değiştirilmesi için bir yöntemdir; bu, bir şok yükünün etkisi altında değiştirilen eski boru hattının çıkarılması ve parçalarının zemine sıkıştırılması ve ardından yeni bir boru hattının geri çekilmesinden oluşur. Bu değiştirme yönteminin dezavantajı, darbe mekanizmasının tamir metal kaplini ile karşılaşması ve ciddi bir şok yükü uygulanması durumunda, darbe mekanizmasının metal tamir kaplini ile temas ettiği anda durmak zorunda kalabilmesi ve bu durumun da hasara yol açabilmesidir. açık kazı çalışmasına duyulan ihtiyaç ve değiştirme sürecini yavaşlatır. Bu buluşla çözülen teknik sorun, bir boru hattının değiştirilmesi yönteminin hızlandırılmasıdır. Eski boru hattının çıkarılmasını ve kurulum kuyularından yeni bir boru hattının çekilmesini içeren önerilen değiştirme yöntemi, eski boru hattının her bir kuyudan tamir kaplinine çıkarılması ve ardından kaplinin sökülmesidir. kurulum kuyularından birine. Eski boru hattını kuplajın çıkarıldığı kuyu tarafından çıkarırken, kaplinin çapından daha büyük bir çapa sahip bir kuyu oluşturulması tavsiye edilir. Bu yöntemi kullanarak bir boru hattını değiştirmek, değiştirme süresini önemli ölçüde hızlandırır, çünkü bağlantı yerinde güzergahın bir bölümünü kazma ve fiziksel emek kullanarak kaldırma ihtiyacını ortadan kaldırır. İncirde. Şekil 1, boru hattının uzunlamasına bir kesitinin aşağıdakilerden biriyle değiştirilmesini göstermektedir: olası seçeneklerÖnerilen yöntemin uygulanmasına yönelik cihazlar. Önerilen yöntemin özü belirli bir örnek kullanılarak gösterilmiştir. Bu yöntemi uygulayan cihaz, kurulum kuyusundan (2) değiştirilen eski boru hattının (1) içine yerleştirilmiştir ve örneğin bir pnömatik zımba gibi bir darbe mekanizmasından (3) oluşur. Darbe mekanizmasının (3) baş kısmında, çapı eski boru hattının (1) iç çapından ve yeni döşenen boru hattının (5) dış çapından daha büyük olan, konik kesitli bir genişletici (4) bulunmaktadır. Bir kablo (6) darbe mekanizmasının (3) mahfazasının ön kısmına bağlanır, eski boru hattının (1) içinden geçer ve karşı kuyuda (8) bulunan çekiş mekanizmasına (7) (örneğin bir vinç) bağlanır. Eski boru hattının dış yüzeyinde Şekil 1'de bir tamir kaplini 9 bulunmaktadır. Bu yöntemi uygulamak için cihaz, boru hattı 1 üzerinde bulunan tamir kaplini 9'a en yakın olan tesisat kuyusuna yerleştirilir. Yöntem şu şekilde uygulanır. Mekanizmanın (pnömatik zımba) (3) şok darbelerinin ve çekiş kablosu (6) tarafından iletilen çekiş mekanizmasının (vinç) (7) kuvvetinin etkisi altında, cihaz eski boru hattı (1) boyunca tamir kaplinine (9) doğru hareket ederek genişletici 4 ile eski boru hattı 1, parçalarını yere bastırıyor. Güzergâhın bu bölümünün kazılmasından sonra, cihaz ve çekiş mekanizması (7) sökülür ve montaj kuyusundan (8) tamir bağlantısına (9) kadar kendisine bağlanan yeni bir boru hattı ile aynı şekilde penetrasyon gerçekleştirilir (Şekil 2). Kaplin ile temas ettikten sonra, tamir kaplini (9) kuyuya (2) itilinceye kadar penetrasyon devam eder ve komple değiştirme tüm bölüm boyunca eski boru hattı (Şekil 3). Bağlantının çapı, ilk kuyunun yanındaki kuyunun çapından daha küçük olduğundan bu bölümün delinmesi kolaydır. Daha sonra, kuyunun eski boru hattının (1) ve kaplinin (9) çapına kıyasla daha büyük bir çapa sahip olması nedeniyle, ikincisi kolayca kurulum kuyusunun (2) içine atılır.

6.1. YÖNLÜ SONDAJ

Sualtı boru hattı geçişlerini inşa etmek için en yaygın hendek yöntemleri, avantajlarıyla birlikte bir takım önemli dezavantajlara sahiptir ve modern gereklilikleri - gerekli yapısal güvenilirlik ve çevre koruma seviyesi - tam olarak karşılamamaktadır. Hendek yönteminin ana dezavantajları, büyük miktarda kazı ve yoğun emek gerektiren dalış işi, su basmış bir hendekte boru hattını tasarım konumunda tutmak için hacimli, ağır yüklere veya başka araçlara duyulan ihtiyaçtır. Mekanize geliştirme alt katmanlar geçişlerin kıyı ve nehir yatağı bölümlerindeki toprak, özellikle patlatmayla birlikte, rezervuarların ekolojik durumuna zarar verir. Büyük nehirler boyunca ana boru hatlarının geçişlerinin inşası sırasında önemli hasarlar meydana gelmektedir.

Geçişlerin inşası tamamlandıktan sonra nehir yatakları çoğu zaman onarılmıyor, taşkın yatağı sular altında kalıyor, kıyılar çöküyor ve hidrolojik rejim bozuluyor. Bu arada büyük nehirler de büyük rol oynuyor. Bunlar yumurtlama alanları, balıkların beslenme alanları ve nakliye rotalarıdır.

Tüm bu faktörler göz önüne alındığında, son 20 yılda ana boru hattı inşaatçılarının karşı karşıya olduğu temel ve giderek acil görevlerden biri, çevreye en az zarar verilmesini sağlayan, işin emek yoğunluğunu azaltan yöntem ve teknolojiler yaratma görevi haline geldi. ve bunların tamamlanması için gereken süreyi azaltın. Bu tür yöntemler arasında yönlü sondaj ve mikro tünel açma yer alır.

Rusya'da eğimli delme yöntemi fikri 30'lu yıllarda ortaya çıktı

yirminci yüzyılın yılları. Yolların altına iletişim döşenirken uygulandı.

ABD'de modern gereksinimleri karşılayan ana boru hatlarının inşası için bir yöntem geliştirilmiş ve uygulanmıştır.Yöntemin kurucusu Amerikalı mühendis Martin Cherrington'dur (renkli ekteki fotoğraf 7, 8).

1971'de nehrin altında. Kaliforniya'daki Pejeiro'da Cherrington Corporation, eğimli sondaj yöntemini kullanarak 115,3 mm çapında ve 231,6 m uzunluğunda bir boru hattı döşedi ve ardından yöntemin yaygın olarak uygulamaya geçmesinin yolu açıldı. 1992 yılına gelindiğinde 2.400 adet geçitler yapılmış, çapları 1200 mm'ye çıkarılmış, geçitlerin maksimum uzunluğu 1800 m'ye ulaşmış ve inşa edilen geçitlerin toplam uzunluğu 800 km'yi aşmıştır.Bu zamana kadar ABD'deki geçitlerin %75'i yeni teknoloji kullanılarak inşa edilmiştir. .

Rusya'da, bu teknolojiyi ilk kullananlar gaz boru hattı inşaatçıları oldu ve buna yönlü sondaj (DND) adı verildi.

1996 yılında Transneft AK, sürekli olmayan yöntemi kullanarak nehrin karşısına bir geçiş inşa etti. Korzhenets'in uzunluğu 400 m'den ve çapı 1020 mm'den fazladır.

NNB yönteminin avantajları:

su altı ve kıyı kazıları, delme ve patlatma, kıyı koruma ve diğer çalışmaların hariç tutulması nedeniyle çevre güvenliği, nehrin tabanının, nehir kıyılarının ve nehrin su rejiminin korunması;

nakliyeye müdahale yok; minimum kazılmış toprak hacmi; inşaat süresinde önemli azalma; işletme maliyetlerinin azaltılması; dayanıklılık;

boru hattının daha derin döşenmesi sonucu buz ve gemi demirlerinin etkisi de dahil olmak üzere harici mekanik hasarlara karşı güvenilir koruma;

nehir yataklarının erozyonu nedeniyle boru hattının açığa çıkma tehlikesi yoktur;

inşaat olasılığı: negatif sıcaklıklarda,

sınırlı alanlarda A di inşaat alanları A D İle ah, sıkışık koşullarda,

hidrolik yapılar ve derin iletişimler altında, permafrostta.

NNB yönteminin kullanımını sınırlayan dezavantajları şunlardır:

ekipman satın almak için tek seferlik büyük maliyetler;

derin (tabandan 40 m'ye kadar) jeoteknik sondaj ve hidrojeolojik araştırmalara duyulan ihtiyaç;

çakıl, kaya, siltli ve karstlı topraklarda kazı yapmanın zorluğu;

kıyı yamaçlarının stabilitesine yönelik artan gereksinimler.

Tüm eksikliklere rağmen NNB yöntemi, su altı geçişlerinin yapımında en ilerici yöntemlerden biridir.

NNB kullanma olasılığını ve fizibilitesini değerlendirmek için aşağıdaki faktörler dikkate alınır:

jeodezik araştırma, jeolojik, hidrojeolojik, hidrometrik, hidrometeorolojik, jeokriolojik, çevresel araştırmalar, manyetik arka plan durumunun değerlendirilmesini içeren mühendislik araştırmalarının sonuçları;

geçişin bulunduğu bölgedeki ekonomik altyapının varlığı ve özellikleri, hidrolik yapıların durumu ve çalışma koşulları, çeşitli yapıların çalışmaları sırasında karşılıklı etki koşulları; bölgenin karakteristik özellikleri.

HDD yöntemini kullanarak boru hatlarının inşası için, en uygun nehirler (kanalın ve bankaların erişilebilir genişliği ve jeolojisi ile), şerit sırtlı, yan ve sınırlı kıvrımlı kanal işlemlerinin yanı sıra kanalın bulunduğu kanal çoklu dalına sahiptir. Şubelerdeki süreçler aynı tipte gelişir. Serbest kıvrımlı, eksik kıvrımlı ve taşkın yatağı çoklu dallanma şeklinde kanal süreci türlerine sahip nehirlerde NNB'nin kullanımıyla ilgili sorunlar vardır. Bu koşullar, büyük ve öngörülmesi zor planlı deformasyonlar, geniş ve alçak taşkın yatakları ve farklı yükseklikteki kıyı yamaçları ile karakterize edilir ve bunlar, alışılmadık inşaat için büyük zorluklar oluşturur. Bu koşullar altında, geleneksel olmayan güvenlik ağlarının kullanımına yalnızca bu nehirlerin nehir yataklarının önemsiz parametrelerinin (genişlik, yükseklik, bankaların durumu, erozyon oranı vb.) olduğu durumlarda ve koşulların daha sonra tahmin edilmesi durumunda izin verilir. bunların daha da geliştirilmesi ve bunların istikrara kavuşturulması ve tehlikeli nehir yatağı süreçlerinin önlenmesi için ek önlemlerin geliştirilmesi için.

Yatakları ve kıyıları dayanım kategorisi IV'ün üzerinde olan kayalardan veya 5-10 mm parçacık boyutuna sahip çakıl (%30'dan fazla) içeriği yüksek topraklardan ve kayalardan oluşan nehir kesimlerinde NNB'nin kullanımı da sınırlıdır.

DNB'nin kullanılıp kullanılmayacağına karar verirken dikkate alınması gereken başka sınırlamalar da vardır. Örneğin boru hattı güzergahı boyunca toprakta karst, su basmış kum, silt ve heyelanların varlığı.

Su bariyerlerinin özelliklerine, kullanılan sondaj kulesi tipine, sondaj teknolojisine, sondaj ekipmanının tasarım parametrelerine ve çekilen boru hattına (kavisli bölümün uzunluğu, çapı vb.) bağlı olarak HDD yöntemi kullanılarak su altı boru hattı geçişlerinin inşası. ), çeşitli göre gerçekleştirilir teknolojik planlar belirli farklılıklarla.

Yöntemin özü, nehir yatağının altındaki geçiş noktası boyunca bir boru hattının kıyıdan kıyıya çekildiği bir kuyu açılmasıdır.

Tüm teknolojik şemalarda ortak olan şey şudur:

bir pilot kuyunun açılması;

kuyunun bir veya birkaç aşamada farklı yönlerde genişletilmesi - ileri ve geri;

boru hattını gelişmiş kuyuya çekmek.

NNB sondaj makinesinin sondaj kafası, sondaj çubuğunun basınçla birlikte sabit dönüşü düz bir delik oluşturacak şekilde eğilir. Sonuç, belirli bir eğriliğe sahip bir kuyudur. Döndürmeden basmak, çubuğun belirtilen yönden sapmasına neden olur.

Kayayı delerken dönüş ve basınç, çekicin darbesiyle birleştirilebilir. Bir kuyu içi motor tarafından üretilen yüksek basınçlı darbeli jetlerin hidrolik enerjisi, kaya ve diğer katı oluşumları çıkarmak için kullanılır.

Çalışmak için sondaj sıvısına ihtiyaç duymayan yönlü sondaj üniteleri mevcuttur, bu da onları özellikle çalışma alanının sınırlı olduğu durumlarda çekici kılar.

Delme işlemi kontrol cihazı sondaj dizisi ucunun arkasında bulunur. Bir kuyuda hareket ederken, onun yardımıyla elde edilen bilgiler, sondajın yörüngesini ve yönünü izlemenizi sağlar. Bu bilgiler sürekli olarak yer bilgisayar sistemi tarafından kaydedilmektedir. İkinci aşamada ters veya ileri yönde sondaj yapılarak pilot kuyu genişletilir. Kuyuyu döşenen borunun çapına kadar genişletmek için gerektiği kadar genişletme yapılır. Doğrudan raybalama durumunda sondaj borusu raybanın hem önüne hem de arkasına takılır. Genişletici içeri çekilir ve bazı cihazlar (traktör, boru döşeyici) giriş tarafında tork ve dönüş uygulanırken çıkış tarafında çekişi korur. Jet sondajı için raybalama elemanı, raybalama elemanının önüne yerleştirilir ve sondaj sıvısının dolaşımı için kuyunun açık tutulmasına olanak tanır. Bir pilot deliği büyük bir çapa kadar raybalamak için, sondaj borusunu delikte uygun şekilde ortalamak amacıyla raybanın arkasına dönmeyen bir stabilizatör yerleştirilir. Sondaj boruları, delme işlemi sırasında dönüşümlü olarak uzatılır ve makine taşıyıcısı, sondaj dizisine öteleme ve dönme hareketi sağlar. Delme ipinin çıkış ucuna bir fırdöndü takılmıştır; çekiş sağlamak gerekir. Ters raybalama durumunda sondaj kulesi, raybayı kuyu girişi yönünde çeker ve çekme ve dönme kuvveti uygular.

Boru hattını çekmeden önce gerekirse silindirik bir genişletici kullanılarak kuyu kalibre edilir (duvarların temizlenmesi ve güçlendirilmesi). Hazırlanan kuyunun nihai çapı, çekilen boru hattının çapından en az %25 daha büyük olmalıdır. Boru hattı hazırlanan hendeğe çekilir. Sağlam kuyu duvarları ile çekme aşaması son genişleme aşaması ile birleştirilebilir. Düker kuyunun çıkış ucuna monte edilir ve tek bir ünite halinde kaynak yapılır. Sifona özel bir başlık bağlanır ve daha sonra matkap ipine bağlanır. Sondaj ipi bir sondaj kulesi yardımıyla geri çekilir ve sifon çekilirken sondaj boruları çıkarılır.

Sondaj kulesinin besleme mekanizmasının verimliliğini karakterize eden ana parametreleri ileri ve geri besleme kuvvetidir. Bir sondaj kulesinin çalışma prensibi, sondaj dizisinin dönüşü ve ileri geri hareketidir.

Masada Şekil 10, ABD'de yapılan bazı kurulumların parametrelerini göstermektedir

1979 yılına kadar birinci nesil tesisler mevcuttu. Birinci ve ikinci nesil BOH teknolojileri arasındaki temel farklar aşağıdaki gibidir.

Birinci nesil teknoloji, toplu olarak iki aşamalı teknoloji olarak adlandırılan, iki dizinin (bir delme ve yıkama ipi) kullanımına dayanan "delme ve yıkama ipi teknolojisi 1" olarak adlandırılan, sürekli gelişen bir dizi süreci içerir. Küçük bir turbo matkaba sahip küçük çaplı bir sondaj ipi (73 mm), sondaj ipini mümkün olan maksimum mesafeye veya turbo matkaba gerekli yönü vermenin imkansız hale geldiği durumlarda penetrasyon oranının azaldığı noktaya kadar ilerletir. Bu noktada, muhafaza veya yıkama ipi sondaj ipinin etrafındaki kuyuya itilir. Yıkama kolonu turbodeliciye itilir. Daha sonra sondaj dizisinin ilerlemesine devam edilir ve delme teleskopik besleme ile gerçekleştirilir.

Sondaj ipi üzerindeki yükü azaltmak, sondaj ipinin sıkışma olasılığını ortadan kaldırmak ve ipin eksenel basınç etkisi altında bükülmesini önlemek için yıkama veya mahfaza kullanılır. Daha sonra kuyuyu genişletmek ve boru hattını çekmek için yıkama kolonu kullanıldı.

Kuyu duvarlarındaki kayaların titreşim nedeniyle çökmesi nedeniyle büyük çaplı güçlü turbodelicilerin kullanılması imkansızdır.

İkinci nesil teknoloji, öncelikle değiştirilmiş bir sondaj dizisinin kullanımına dayanmaktadır ve iş dizisi teknolojisi olarak adlandırılmaktadır. Bu durumda sondaj tek aşamada gerçekleştirilir; iki sütun ihtiyacını ortadan kaldırır.

Cherrington Corporation, sirkülasyon ipi kullanılmadan uzun mesafeli sondaja (1200 m'nin üzerinde) olanak tanıyan bir harici sirkülasyon iş ipi geliştirmiştir. Bu, sondaj ipinin iyi bir açıklamasıdır.

Sondaj deliği duvarının çökmesi sorununun üstesinden gelmek için, yüksek mukavemetli antimanyetik alaşımdan yapılmış bir kılavuz parçası (sondaj ipinin ilk 30 m'si) geliştirildi. Turbo delicinin neden olduğu titreşim sorunu, önündeki kayayı parçalayan ve çalışma aletinin dönmeden ileri doğru hareket etmesini sağlayan hidrolik uçla değiştirilerek çözüldü. Ek olarak, matkap üzerindeki nozüllerin konfigürasyonu ve yerleşimi değiştirildi, bu da minimum miktarda sondaj sıvısı kullanarak maksimum kaya tahribatının elde edilmesini mümkün kıldı. Turbo deliciler hala kullanılmaktadır, ancak yalnızca toprağın 450 kg ölü ağırlığa sahip yüksek tork ileten büyük çaplı turbo delicileri destekleyebildiği sert kayalarda kullanılmaktadır.

Bu yeni teknoloji Yönlü sondajın artık çakıl, kırma taş, kireçtaşı ve granit gibi sertliği 150.000 kg/cm2'ye kadar olan çeşitli kayalarda kullanılabilmesi de dahil olmak üzere yeni ilerlemelere yol açtı.

Sondajsız kurulumlu delme işlemi dört aşamayı içerir (fotoğraf 9):

bir pilot kuyunun açılması; kuyunun ileri veya geri doğru genişlemesi; kuyu kalibrasyonu; Sifonu geriye doğru çekerek.

İlk aşamada çapı sifonun çapından küçük olan pilot kılavuz kuyusu açılır.

Pilot kuyunun çapı 20 cm'yi geçmez Sondaj, örneğin kayaları aşındırmak için sondaj sıvısının hidrolik enerjisini kullanan bir jet kesici kullanılarak yapılabilir. Pilot sondaj sırasında, kuyuyu girişinden çıkışına kadar belirli bir yörünge boyunca yönlendirmek için çeşitli navigasyon sistemleri kullanılır.

İkinci aşama kuyuyu gerekli boyuta genişletmektir. Kuyunun çapı boru hattının çapından %30-50 daha büyük olmalıdır. Sondaj sırasında kuyu içinden geçirilen herhangi bir cihazın çapının kuyu çapına eşit olması gibi bir durum söz konusu olmamalıdır. Bu cihazların boyutu kuyu çapından önemli ölçüde daha küçük olmalıdır. Genişletme iki şekilde yapılabilir:

1) ileri genişleme. Bu yöntemde matkap raybası, bir matkap ipi kullanılarak kuyunun girişinden çıkışına kadar itilir. Giriş tarafında bulunan genişletici, dönüşü sırasında kayaları keserek kuyunun çapını ve yüz düzlemine dikliğini arttırır;

2) geriye doğru genişleme. Bu yöntemle genişletici bir sondaj kulesi kullanılarak çıkıştan girişe doğru hareket ettirilir.

Sondajın üçüncü aşaması kalibrasyondur. Kuyu gerekli çapa genişletildikten sonra, boru hattıyla aynı çapa sahip bir raybalama tamburu kuyu içinden çekilir. Daha sonra kuyu kalibre edilecek ve genişletilmiş kuyu içerisinde olabilecek her türlü girişimden arındırılacaktır. Oyucunun her iki ucunda, oyucunun kuyu içinde hareket etmesini zorlaştırabilecek patlamaları kesip ortadan kaldırmasına olanak tanıyan kesiciler bulunmaktadır.

Dördüncü aşama boru hattının çekilmesidir. Sürükleyicinin başı, kuyudan sondaj kulesine uzanan sondaj borularına bağlanır. Sürüklenen gövde, boru hattının kuyuya geçebilmesi için kafanın bükülmesine olanak tanıyan döner bir konektöre sahiptir. Ek olarak, çekicinin ön tarafında bir kesme kafası bulunur, böylece genişletilmiş kuyu içinde herhangi bir engelle karşılaşıldığında sondaj boruları döndürülebilir ve kesme kafası engeli ortadan kaldırabilir ve boru hattının kuyu içinden çekilmesinin yolunu açabilir. Peki.

Boru hattı itme sistemi bir pens kelepçesi, bir ankraj cihazı, bir boru hattı destek sistemi, bir makara sistemi ve bir vinçten oluşur. Bu sistem kuyunun çıkış tarafında bulunur ve boru hattını kuyudan iterken sondaj kulesinin çalışmasını kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. İtme sistemi farklı boru çapları için kullanılabilir.

Geliştirilen kayanın parçacıklarını bir süspansiyon formunda uzaklaştıran ve daha sonra bir rejenerasyon sisteminde filtrelenebilen bir sondaj karışımı olarak bir bentonit çözeltisi kullanılır. Bentonit çözeltisi aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

toprak erozyonu ve kuyudan uzaklaştırılması; kesici takımların soğutulması ve yağlanması; çalışma yapılırken kuyunun duvarlarının güçlendirilmesi; çalışma boru hattının kuyu duvarlarına karşı ve çekildiğinde sürtünmesinin azaltılması;

Çekildiğinde boru hattı üzerindeki yalıtım kaplamasının hasar görmesi riskini azaltır.

Sondaj sıvısını hazırlamak için killi malzemelerden oluşan bir kaya olan bentonit kullanılır. NNB'de kullanım için katmanlı, kristal yapıya sahip kil gereklidir. Bu durumu en iyi sodyum montmorillonit (bentonit) karşılar. Bu malzemenin kullanılmasının nedeni, kendi kütlesinin 5 katına kadar su emme ve orijinal hacminin 12 katına kadar şişme gibi eşsiz bir yeteneğe sahip olmasıdır. Bentonitin sondajda kullanılabilmesi için, uygun işleme ve temizlemeyle elde edilen belirli kalite gereksinimlerini karşılaması gerekir.

Kuyunun bütünlüğünü korumak ve delme ve çekme sırasında kaymayı iyileştirmek için üç basit ama çok önemli kurallar: kullanılan suyun kontrolü; viskozite kontrolü; sıvı kaybının kontrolü; sondaj sıvısı viskozitesinin kontrolü.

Sondaj sıvısını hazırlamak için kullanılan suyun pH değeri 8,0 ile 8,5 arasında olmalıdır.

Sertleşmenin tüm aşamalarında, toprağı etkili bir şekilde güçlendirmek ve sondaj deliğini tahribattan korumak için gerekli viskoziteyi korumak gerekir.

Sondaj sıvısından aşırı su kaybı, sondaj kuyularında birçok sorunun nedenidir. Su kaybı ne kadar yüksek olursa, toprağın zayıflaması, tahribine ve bir tıkaç oluşmasına (kuyunun tıkanması) kadar risk artar.

Bentonitin sondaj sıvısında kullanılmasının en iyi sonucu, pH değeri 8,0 -8,5 olan, düşük kalsiyum içeriğine ve en az 4 °C sıcaklığa sahip suyla iyice karıştırılmasıyla elde edilir. Gerekli özelliklerin elde edilmesi için kalsiyum karbonat ve polimer katkı maddeleri kullanılır. Sondaj sıvısı ve polimer katkıların miktarı toprağın cinsine ve sondaj ekipmanının tipine göre ayarlanır.

Polimer katkı maddeleri şu amaçlarla kullanılır: çözeltinin verimini arttırmak; sondaj işleminin stabilizasyonu; filtre keki oluşturmak; yağlama özelliklerinin iyileştirilmesi; direncin azaltılması; gücü arttırmak;

gerekli viskozite seviyesine ulaşmak; kontrollü bir filtreleme seviyesine ulaşmak; ağır kum ve çakılda sondaj yaparken süspansiyonun sağlanması;

ileri ve geri delme uzunluğunun arttırılması. Üreticiler tarafından sunulan sondaj kulesi yelpazesi çok geniştir: kısa mesafelerde küçük çaplı kuyular açmak için tasarlanmış kompakt cihazlardan, birkaç yüz metrelik mesafelere önemli çaplı borular döşeyebilen sondaj kulelerine kadar.

Aynı derecede geniş bir yelpazede kontrol sistemleri, matkap başlıkları, raybalar ve çeşitli ilgili alet ve cihazlar sunulmaktadır.

Teknik parametrelere dayalı sondaj kulesi tipinin seçimi, belirli bir su altı geçişinin inşası için koşullar dikkate alınarak tasarım organizasyonu tarafından yapılır: kavisli bölümün uzunluğu, boru duvarının çapı ve kalınlığı, jeolojik geçiş alanındaki koşullar, boru hattını kuyuya çekmek için gerekli çekiş kuvvetlerinin büyüklüğü ve diğer koşullar.

Sondaj ekipmanı (Şekil 24) koşullara göre seçilir: bir pilot kuyunun açılmasının ve çeşitli (kayalık dahil) topraklarda genişletilmesinin sağlanması;

saflaştırılması ve yenilenmesi nedeniyle sondaj sıvısının yeniden kullanılması olasılığı;

belirli iklim koşullarında şantiyelerde sorunsuz çalışmasına ve açık depolanmasına olanak tanıyan ekipmanların kullanılması.

Yönlü sondaj ekipmanı seti şunları içerir:

sondaj kulesi; çamur pompası; güç ünitesi; Kontrol bloğu;

sondaj sıvısı hazırlama ve rejenerasyon sistemi; matkap dizisi;

kuyu içi aracı;

boru itici;

navigasyon sistemi ekipmanı.

Sondaj kulesinin temeli çerçeve ve matkap taşıyıcısıdır. Sondaj taşıyıcılı çerçeve genellikle güç ünitesinden ayrı olarak yapılır, bu da sondaj kulesinin çeşitli inşaat koşullarında kullanılma olanaklarını genişletir.

Hidrolik kelepçeler, sondaj borularını bağlantı ve sökme sırasında sabitlemenizi sağlar. Matkap taşıyıcısında, matkap taşıyıcısının besleme hareketini ileri ve geri hareket ettiren motorlar bulunur. Kremayer ve pinyon içeren bir mekanizma, gerekli besleme kuvvetini oluşturmak için matkap taşıyıcının yukarı ve aşağı hareket etmesine olanak tanır. Kuyu açarken yatağın eğim açısı 0°'den (yatay konum) 0°'ye kadar ayarlanabilir. maksimum değer 20°'de.

Sondaj makinesi ileri veya geri besleme yaparken sondaj işlemi sırasında zemindeki hareketlerden korunmalıdır. Bu amaçla sondaj kulesinin alt kısmına monte edilen ankraj sistemi kullanılmaktadır.

Çekiş kuvvetini arttırmak için sondaj kulesine ilave bir ters besleme cihazı takılabilir.

Çamur pompası, giriş tarafındaki ODU kurulumunun bir parçasıdır; delme işlemine hidrolik enerji sağlar, jet ucuyla kayayı aşındırır veya sert kaya için tricone ucu kullanıldığında kesme ürünlerini yıkar. Çamur pompası, sondaj işlemi sırasında sondaj sıvısının basıncını ve akışını optimize eder. Sondaj ürünlerini alttan yüzeye kadar yıkayabilme özelliği, kuyuyu temiz tutmanıza olanak tanır.

Kural olarak, bir sondaj kulesinin ana motoru olarak, kendisine ve yardımcı ekipmana elektrik ve hidrolik enerji sağlayan bir dizel motor kullanılır.

Kontrol ünitesi, sondajcıya sondaj alanı hakkında genel bir bakış sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Kabinin yağmurdan korunması için geniş bir penceresi ve çatısı vardır. Matkap taşıyıcılı çerçeveyi ve sondaj borularını bağlama ve sökme mekanizmasını görmek mümkündür. Büyük tesislerin kontrol ünitesi, bir uzmanın üretim yapması için alan sağlar kutu sondaj kuyusunun yörüngesinin araştırılması ve hesaplamaları.

INIC r zf

g4

borular g U

boru hattı, depolama

b>I]VEIiseviyeler

Yönlü delme işleminde birkaç farklı sondaj dizisi konfigürasyonu kullanılır. Bunlar arasında üç ana konfigürasyon vardır: “pilot kuyusu 1”, “genişletme”, “sifonu çekme”. Kullanılan sondaj dizisi konfigürasyonu için farklı parçaların kombinasyonu çeşitli faktörlere bağlıdır: delinmekte olan kayanın türü; sifonun çapı ve uzunluğu; doğrudan veya ters genişleme;

kuyunun ön temizliği ihtiyacı; Çekme için sifon bağlantısı türü.

Her üç ana konfigürasyon da aynı bileşenleri kullanır. Ancak konfigürasyonların her biri, belirli bir işleme özgü olan belirli özelliklere sahiptir.

Toprağın özelliklerine ve yapısına bağlı olarak kuyu içi aleti olarak aşağıdaki aletler kullanılır:

gevşek toprakları delmek için (kumlu tınlı, tınlı, kil, kum) - 4 MPa veya daha fazla basınç altında sondaj sıvısı ile alt deliği geliştiren ejektör tipi hidrolik temizleme nozulları (turbo matkaplar);

orta sertlikteki topraklarda sondaj yapmak için - çeşitli tiplerde matkap uçları;

sert kayalık topraklarda sondaj yapmak için - çok konili uçlar.

Pilot kuyunun sondaj yönünü kontrol etmek için bir navigasyon sistemi veya kontrol ünitesi bulunmaktadır. Sistem şunları içerir: bir kuyu içi probu, bir bilgisayar, kuyudaki konumu gösteren aletler, bazı kurulumlarda kuyu içi aracını yüzey bilgisayarına bağlayan bir kablo vardır. Bu blok, manyetik olmayan bir transfer odasındaki sondaj dizisinin içine yerleştirilir.

Dünyanın manyetik alanının bozulmasına neden olan çelik boru hatları, kazıklar veya diğer metal nesnelerin kuyu giriş ve çıkış noktalarının yakınından geçmesi durumunda kullanımı imkansız hale gelir. Bu durumlarda kuyu yolu boyunca yerleştirilen ve yapay manyetik alan oluşturmak için duyarlı bir manyetometre ile ölçülen bir devre kullanılır. manyetik alan ve konturun tam konumunu biliyorsanız, o zaman ölçüm ünitesinin kuyudaki kontura göre konumunu doğru bir şekilde belirleyebilirsiniz.

Yön kontrol ünitesi tarafından oluşturulan çıktı bilgisi, kuyu ekseni ile manyetik meridyen yönü arasındaki açıyı, kamçının sondaj deliğindeki dikeye göre konumunu ve yönün eğim açısını belirleyen azimutu görüntüler. Dünyanın manyetik alanının düşeye göre oranı. Sistem, Dünya'nın manyetik alanının gücünü ölçer ve kuyudaki algılama elemanının saatini, tarihini ve sıcaklığını görüntüler. Bu bilgiler uzaktan gösterge panelinde görüntülenebilir.

Sondaj sıvısı hazırlama ve rejenerasyon sisteminin ana fonksiyonları:

gelecekte yeniden kullanılmak üzere sondaj sıvısını geri kazandırır;

sondaj sıvısının gerekli özelliklerini korur;

sondaj sıvısının hazırlanması, depolanması ve temizlenmesi işlevlerini yerine getirir;

kuyuya büyük miktarda sondaj sıvısı sağlanması gerektiğinde acil durumlarda sondaj sıvısı rezervi sağlar.

Sondajda kullanılan tüm sıvılar tanklarda depolandığı için sistem çevreyi kirletmez. Tüm yardımcı ekipmanlar kolay taşınabilmesi için çamur tankı gövdesinin içerisinde yer almaktadır.

Sondaj sıvısının hazırlanması ve yenilenmesi için ekipman, pompalar, sondaj sıvısı tankları, sistem aracılığıyla sondaj sıvısını pompalayan pompalara enerji sağlayan bir jeneratör, filtreler ve titreşimli eleklerden oluşan bir sistem içerir.

Rejenerasyon sistemi şu şekilde çalışır: Kuyudan gelen sondaj sıvısı titreşimli bir elekten geçer ve bunun sonucunda büyük parçacıklar giderilir. Sondaj sıvısı daha sonra, en küçük parçacıkların çoğunu sondaj sıvısından uzaklaştıran kaba ve ince filtrelerden geçer ve ardından sondaj sıvısı tekrar çamur hazırlama tankına girer.

Çözeltiyi hazırlamak için kullanılan tank bir karıştırıcı, bir jet hunisi ve bir pompa ile donatılmıştır.

HDD yöntemini kullanarak boru hatları oluştururken bazı özellikler vardır.

Belirli bir sorun alanında karmaşık bir proje üzerinde çalışmaya başlamadan önce, pahalı önleyici tedbirlerin uygun şekilde planlanması ve hazırlanması için zaman ayrılmalıdır. Üç basit ama sıklıkla gözden kaçırılan kural, kuyunun bütünlüğünü korumaya ve sondaj yaparken ve boru hattını çekerken kaymayı iyileştirmeye yardımcı olacaktır:

1) kullanılan suyun kontrolü;

2) sondaj sıvısının viskozitesinin kontrolü;

3) sondaj sıvısından su kaybının kontrolü.

Sürüklenen bir boru hattının şeklinin stabilite kaybı, eksenel yükün neden olduğu çekme gerilimi, kuyu eğriliğinden kaynaklanan bükülme gerilimi ve boru hattı boyunca taşınan sıvı veya gazın basıncından kaynaklanan gerilimin birleşimi nedeniyle meydana gelebilir. Sonuç olarak, oluklar enine kesiti oluşturur ve hatta düzleştirir, bu da boru hattının tahrip olmasına yol açar. Yönlü sondajla inşa edilen boru hatları tasarlanırken, olası şekil stabilitesi kaybı, boruların fiziksel ve mekanik özelliklerinin seçimi ve çekme ve sonraki işlemleri sırasındaki kuvvet ve gerilimlerin hesaplanması üzerine çalışmalar yapılmalıdır.

Bir kuyudaki boru hattını dengelemek için sürüklenen boru su ile doldurulur. Bu boru boru hattıyla birlikte hareket etmiyor, sanki oradan dışarı çıkıyor gibi görünüyor. Doldurma yalnızca büyük çaplı borularda yapılır, ancak boru hattı çok ağır olmayacak şekilde yapılır. Bazen su ile dolu boru hattına yavaş yavaş hareket eden bir polietilen boru yerleştirilir. İlave kuvvet uygulanması gerekiyorsa A-çerçeve adı verilen bir boru çekme cihazı kullanılır. A-çerçeveyle çalışırken çekme işleminin başlangıcı sondaj kulesinden gelmelidir.

Sondaj kulesi operatörü gerekli başlangıç ​​kuvvetini uygular, bunu bir süre sabit tutar (maksimum nominal kuvvetin %50'si), ardından radyo aracılığıyla A-çerçevesine bir sinyal gönderir. Çekme işlemi başlar ve boru hareket ettikten sonra sondaj kulesine sinyal verilir. Bu durumda, borunun eşit şekilde hareket etmesi gerektiğinden sondaj kulesi üzerindeki kuvvet artmaz. Bu aynı zamanda çekme kuvvetinin dikey bileşeninin boruyu kuyunun tepesine kuvvetli bir şekilde kaldırmamasını sağlamak için de yapılır.

Her iki bankadaki genişleticilerle çalışırken çalışmadaki senkronizasyona dikkat edilmelidir. Çekiş cihazı (traktör, kurulum, vinç) yalnızca boru dönerken çalışmalıdır. Her iş döngüsü uygun bir noktada bitmelidir. Bu, örneğin sondaj çubuğunun uzunluğuna (9 m) eşit bir mesafe olabilir.

Reaksiyon torku boruda meydana gelir ve borunun dönme yönüne karşı yönlendirilir. Özellikle kritik bir an, sondaj makinesi operatörünün sondaj yönünü hızlı bir şekilde değiştirmek istemesi durumunda ortaya çıkar. Operatör dönmeyi durdurduğunda, boru burulma kuvvetleri nedeniyle hâlâ dönmektedir. Karşı uçta bir boruyla çalışırken, insanlar borunun tamamının çözülüp çözülmediğinden emin olmalıdır. Bu, sondaj operatörünün cihazı tarafından kaydedilir. Düşük torkta bile kazalar meydana gelebilir. Operatörün reaktif torku ortadan kaldırmanın iki yolu vardır: 1 - boruyu 1-2 oranında geriye döndürün

devir; 2 - boruyu kademeli olarak kuyuya doğru ilerletin.

Karşı taraftaki bir mengeneyle (uzun sapları yaralanmaya neden olabilecek) çalışırken gevşemek özellikle tehlikelidir.

Kayalar ne kadar yumuşak olursa, o kadar az durak olmalıdır. Çoğu zaman, içinden geçerken bir sonraki bölüme kaynak yapmak için durmanız gerekir. Kapatma sırasında (kapatma sırasında), pilot kuyuyu açarken ve genişletirken tüm cihaz okumaları kaydedilir.

Delme arızası çeşitli nedenlerle ortaya çıkabilir. Bunlardan en tipik olanları:

yanlış pH değeri;

yanlış sondaj sıvısı viskozitesi; sondaj sıvısı her iki işlemde de kullanılmaz - pilot delik açmak ve geri çekmek;

bentonit eklenmeden önce suya polimer eklenmesi;

tamamen tükenmeden çözeltinin enjeksiyonu;

Çözeltinin "uçuş sırasında" karıştırılması ve pompalanması, yani. tamamen hazır olmadan önce;

çok hızlı geri çekilmek; çözüm kuyudan çıkmaz, yani. dolaşım yok;

sondaj borusunun aşırı bükülmesi;

sürtünme yaratan çok sayıda viraj ve dönüş içeren çok düzensiz delme yolu;

çok küçük çaplı bir genişleticinin kullanılması;

gevşek topraklarda yoğun topraklar için genişleticinin kullanılması.

HDD yöntemi kullanılarak inşa edilen su altı geçişlerinin 50 yıla kadar hizmet ömrü vardır. Bu nedenle HDB yöntemiyle döşenen boruların yalıtım kaplaması güçlendirilmiş tipte olmalıdır. Sürüklemenin koşulları da bunu gerektiriyor. Kaplama tasarımı (kalınlık, malzemeler), toprağın özellikleri, boru hattının amacı ve yalıtımın kuyudan çekildiğinde sürtünme kuvvetlerine maruz kaldığı koşullar dikkate alınarak seçilir.

Petrol boru hatlarının uzun hizmet ömrü sırasında korozyon koşullarındaki olası değişikliklere bağlı olarak boru hatlarının korozyondan korunması kapsamlı bir şekilde gerçekleştirilmelidir: koruyucu ve yalıtkan kaplamalar ve elektrokimyasal koruma araçları.

Yalıtım kaplamasının fabrikadaki borulara uygulandıktan ve sahadaki tellerin kaynaklı bağlantılarının yalıtılmasından sonraki fiziksel ve mekanik özellikleri (darbe yüküne, soyulma ve yırtılmaya karşı direnç, çekme dayanımı vb.) GOST gereksinimlerini karşılamalıdır. R51164-98.

Yalıtım kaplaması kullanılarak boru hattının korozyondan korunmasının yanı sıra elektrokimyasal koruma da kullanılır.

HDD yöntemini kullanarak su altı geçişlerini tasarlamak ve inşa etmek için gerekli ve yeterli malzemenin elde edilmesi amacıyla inşaat alanının doğal koşullarının kapsamlı bir şekilde incelenmesi gerekmektedir.

HDD yöntemini kullanarak su altı geçişlerinin inşaatı veya büyük onarımları sırasında yapılan mühendislik araştırmaları şunları içerir: jeodezik araştırma, jeolojik, hidrolojik, hidrometrik, hidrometeorolojik, jeokriolojik, çevresel araştırmalar ve elde edilen verilerin masa başı işlenmesi.

Mühendislik araştırmaları sonucunda elde edilen ve işlenen malzemeler, tasarım organizasyonunun HDD yöntemini kullanarak boru hattı geçişi inşa etme seçeneğini seçebilmesi için yeterli olmalıdır.

Olumsuz jeolojik koşullara sahip bölgelere özellikle dikkat edilmelidir. Bu koşullar şunları içerir: katmanların süreksizliği ve kırılması, kayaların veya büyük miktarlarda çakılların varlığı, karstik kayaların ve heyelanların varlığı, yoğun kanal ve kıyı deformasyonları, çok sayıda kanal ve adanın varlığı. Bu tür alanlarda ve önerilen geçişin kavisli bölümlerinde, birbirinden 100 m'den fazla olmayan bir mesafede arama kuyuları açılmalıdır.

Arama kuyuları ne kadar sıklıkla açılırsa açılsın, kayalar, boşluklar, faylar, faylar veya kimyasal kirlenmeye sahip toprak katmanları gibi engellerin “fark edilmemesi” tehlikesi vardır.

Tüm güzergah boyunca yer altı koşullarının resmini gösteren araştırma teknolojileri mevcuttur.

Arama kuyularının verimliliği, içine jeofizik aletler yerleştirildiğinde ve kuyular arasındaki yeraltı boşluğuna ilişkin çalışmalar çeşitli jeofizik yöntemler kullanılarak yapıldığında önemli ölçüde artar.

Sismik ve elektromanyetik yöntemler, yüksek frekanslı titreşim kaynaklarına ve topraktaki dalgaların rezonansını, yansımasını ve kırılmasını kaydeden cihazlara ihtiyaç duyar. Yansıyan dalgayı incelemek engelleri tanımlamanıza olanak tanır. Yöntemlerin dezavantajı antropojenik kökenli gürültü girişiminin olması ve faylar, faylar ve çok boşluklu ortamlarda sismik enerjinin yüksek oranda emilmesidir.

Manyetometrik araştırma, manyetik özelliğe sahip yeraltı nesnelerini aramanın kolay, nüfuz etmeyen bir yöntemidir.

Toprak direncinin ölçülmesi, yer altı nesnelerini ve boşluklarını tanımlamanıza olanak tanır.

Yeraltı gazlarının jeofizik testleri yapılırken, gaz örnekleyiciler belirli bir sırayla yüzeye yerleştirilir. Masifte kirlenmiş toprak varsa, serbest bıraktığı gazlar hızla yüzeye ulaşır ve salınımlarının sınırı kesinlikle kirlenmiş toprağın alanına karşılık gelir. Gazların kimyasal bileşimindeki farklılıklar, kirliliğin türünü belirlemeyi mümkün kılar.

Önceden delinmiş yatay bir kuyuya veya ilgi alanında bulunan mevcut bir boru hattına yerleştirilen jeofizik aletler kullanılarak jeolojik araştırmaların yapılması mümkündür.

Geçiş bölümlerinin yeri için ön seçenekler seçilirken aşağıdaki faktörler dikkate alınmalıdır:

yerleşim yerlerinin, sanayi işletmelerinin, bireysel binaların ve yapıların, demiryollarının ve otoyolların ve materyallerde belirtilen diğer nesnelerin yakınındaki konum;

yapılardan petrol boru hattına kadar olan minimum mesafelere ilişkin departman gereklilikleri;

su bariyerinin kıyı hatlarının doğası; geçişin beklenen uzunluğu; manyetik arka plan durumu; mühendislik araştırma verileri.

Geçiş yerinin nihai seçimi müşteri tarafından oluşturulan bir komisyon tarafından yapılır. Bu durumda aşağıdaki faktörler dikkate alınır ve analiz edilir:

topografya, yapılı çevre ve geçişe bitişik alanın ve su alanının gelişim beklentileri;

geçiş bölümleri seçeneklerine göre derlenen jeolojik özellikler;

su bariyerinin parametreleri, geçiş alanındaki kanal ve kıyı süreçlerinin gelişiminin durumu ve tahmini; geçişin yapısal güvenilirliği;

amaçlanan alanda bir geçiş inşa etmenin teknik fizibilitesi ve çevresel izin verilebilirliği;

geçiş inşaatının teknik ve ekonomik göstergeleri.

6.2. MİKRO TÜNELLEME

Mikrotünelleme, kazısız boru hattı inşaatının ikinci en yaygın yöntemidir. Bu yöntem, uzaktan kumandalı bir tünel açma kalkanı kullanılarak bir tünelin inşasına dayanmaktadır (Şekil 25).

Dişler, yumruklar ve kırma çıkıntılarından oluşan bir sistemle donatılmış, konik bir çalışma kafası şeklindeki tünel açma kalkanı, toprağı mekanik olarak işler ve böylece delineceği bir delik açar. cehennem Boru hattı açılacak. Kalkan ileri doğru hareket ettikçe açık ön kısımda toprak birikir ve burada kırıcı koni kalkanı onu ezer ve sondaj kulesinin yıkanmasıyla birlikte karıştırma odasına taşır. Atık toprağın, teknolojik boru hatları aracılığıyla liç karışımı şeklinde çalışma şaftına taşınması gerçekleştirilir. Kalkanın ön kısmı atık toprak giderme ünitesine menteşeli olarak bağlanmaktadır ve her iki parçayı birbirine bağlayan güç silindirleri kurulumun istenilen yöne yönlendirilmesine olanak sağlamaktadır. Delme güzergahı ve yönü üzerindeki kontrol, bir bilgisayar tarafından sürekli olarak kontrol edilen bir lazer kullanılarak gerçekleştirilir. Döşenen borularla birlikte montaj çekilir

Pirinç. 25. Mikrotünelleme yöntemini kullanarak bir boru hattı döşeme şeması:

t - bir pilot kuyu açmak, 6 - kuyunun kademeli olarak genişlemesi;

V- çalışan bir boru hattı dizisinin çekilmesi; 1 - sondaj kulesi,

2 - yıkama çubuklarının matkap kolonu, 3 - pilot çubuklar, 4 - pilot delik yörüngesi, 5 - matkap kafası, 6 - döner, 7, 8, 9, 10 - farklı çaplarda raybalar, 11 - boru hattı, 12 - çekme kafası , 13 - makaralı destek, A - delme açısı 6°, (3 - çıkış açısı 5°

Delme ilerledikçe çalışma şaftına monte edilen bir güç silindiri bloğu tarafından üretilir. Güç silindirlerinin performansı ve hareket hızları, matkap kafasının toprağı işlemesiyle senkronizedir. Operatör tarafından zemin basıncının, matkap başlığı torkunun ve sondaj sıvısı hareket parametrelerinin sürekli izlenmesi, boru hattı döşeme sürecinin sürekli olarak izlenmesine olanak tanır. Matkap kafasında, toprağı sondaj sıvısıyla hidrolik olarak yıkayarak delme işlemini desteklemeyi mümkün kılan yüksek basınçlı nozullar sistemi bulunur.

Tünel açma kalkanı, önceden hazırlanmış bir başlangıç ​​şaftından belirli bir düz veya kavisli yönde çalışır. Kalkan alıcı şafttan çıkarılır.

Mikrotünelleme her türlü toprak koşulunda ve her türlü toprak su içeriğinde kullanılabilir.

Mikrotünel yapım süreci yüzeyde bulunan bir kabinden kontrol edilmektedir. Kalkanın konumu ve yönü bir lazer sistemi kullanılarak kontrol edilir.

Mikrotünel makineleri esas olarak kısa (100 - 300 m) tünellerin yapımında kullanılmaktadır, ancak çeşitli boru hatlarının su altı geçişlerinin inşası uygulamasında tünel uzunluğunun yaklaşık 3000 m olduğu projeler hayata geçirilmiştir.Tünel inşaatında ana parametre çaptır. Modern üreticiler 200 mm'den 14 m'ye kadar çaplarda kurulumlar sunmaktadır.

Mikrotünellerin kazılması için çeşitli boyut ve düzenlerde kalkanlar kullanılır. Örneğin güç ünitesini kalkanın içine veya toprak yüzeyine yerleştirmek mümkündür. Ayrıca toprağın kategorisine bağlı olarak çalışma gövdesinin kesici kenarlarının türü ve sertliği de değişmektedir. Kayanın tünelden yüzeye taşınması için de çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Toprak suyla dolu değilse, atık cevheri yüzeye taşımak için burgu cihazlı bir kalkan kullanılabilir. Topraklar suyla dolmuşsa veya çalışma süreci sırasında suyla dolabilecekse, hidrolik yüklü bir koruma kullanın. Bu yöntemde, su-bentonit çözeltisi boru hatları aracılığıyla pompalanarak kullanılmış cevher yüzeye çıkarılır.

Bu şekilde inşa edilen bir tünel, kanalizasyon, su kanalı olarak kullanılabileceği gibi içine petrol, gaz veya başka herhangi bir ürünü taşıyan çelik boru hattı da döşenebilir.

DNB'de olduğu gibi, mikrotünellemede de kazı işinin hacmi yalnızca başlangıç ​​ve son şaftların inşası için önemsizdir. Gerekirse çevirin A D İle ve boru hattının uzun veya kavisli bir bölümünde ara miller inşa edilir. Mikrotünellemenin avantajları yönlü sondajla aynıdır.

Mikrotünelleme kullanılırken jeoteknik ve hidrolojik koşullar dikkate alınmalıdır. Ekipman bu koşullara bağlı olarak seçilir ve

boru hattı çapı. Örneğin orta yoğunluktaki kum ve kil gibi topraklar kolaylıkla işlenir ve özel delme kalkanlarına (başlıklara) ihtiyaç duyulmaz. Yerel olarak bulunabilen katı plastik formdaki silt sorun yaratmaz; sadece sondaj sıvısında özel katkı maddelerinin kullanılmasını gerektirir. Şantiyede homojen bir kayayla karşılaşılırsa sertliği Mohs ölçeğine göre belirlenir, yoğunluğu ve numunelerin bulunduğu yerde kayanın kalitesine ilişkin genel bir değerlendirme yapılır. Açılan izleme kuyularının sayısı tünelin beklenen uzunluğuna ve jeolojik yapının karmaşıklığına bağlıdır. Sondaj uzunluğunun yaklaşık 100 m olması gerekiyorsa, genellikle bölümün başında ve sonunda birer kuyu açmak yeterlidir. Keşif sondajından elde edilen test sonuçları her iki uçta da tekdüze toprak yapısının olduğunu gösteriyorsa, daha fazla araştırmaya gerek yoktur. Herhangi bir sapma, jeolojik katmanların süreksizliği, kayaların varlığı veya büyük miktarda moloz birikmesi durumunda ek keşif sondajı yapılması gerekmektedir.

Mikrotünel kurulumu, mikrotünel inşaatı sırasında etkileşime giren birimlerden oluşan bir komplekstir. Kurulum aşağıdaki birimleri içerir:

bir delme kalkanı, bir konik kırıcı ve bir karıştırma odasından oluşan sondaj kafası. Kafa şunları içerir: bir elektrik motoru, bir hidrolik pompa, sondaj korumasını tahrik etmek için bir hidrolik motor, üç kontrol güç silindiri, bir kontrol paneli, elektrik kabloları, kontrol kabloları, bir güç boru hattı ve bir girinti boru hattı, toprağı pompalayan bir yıkama pompası kafadan başlangıç ​​miline;

bir çerçeve ve iki hidrolik güç silindirinden oluşan ana presleme istasyonu;

Ana ve ara presleme istasyonlarına güç sağlayan hidrolik ünite.

SAYFA 4

KONU No: 4. YERALTI MÜHENDİSLİK AĞLARININ İNŞAATI

Kazısız yöntemler

1. Toprak delme yöntemini kullanarak boru hatlarının inşası.
2. İtme yöntemini kullanarak boru hatlarının montajı.
3. Yatay sondaj kullanarak boru hatlarının montajı.
4. Kalkan tünelleme kullanarak tünel inşaatı.
5. Yeraltı hizmet ağlarının döşenmesi için umut verici yöntemler.

1 TOPRAK DELME YÖNTEMİYLE BORU HATLARININ İNŞAATI

Kent içi ulaşımın yoğun olduğu cadde ve meydanlarda, tramvay, otomobil ve demiryolları ve şehrin gelişmemiş bölgelerinde büyük derinlikler(5 m'den fazla), boru hatlarının döşenmesinde kapalı (kazısız) yöntemler kullanılmalıdır.

Şu anda, yeraltı ağlarının kazısız kurulumunda dört yöntem kullanılmaktadır. İşin gerçekleştirilme yöntemine bağlı olarak bunlar ayırt edilir: kalkanlarla delme, delme, delme, yatay delme.

Yeraltı ağlarının kazısız döşenmesi yöntemi üzerinde yapılan çalışmalardan önce, jeolojik ve jeodezik araştırmaların yanı sıra tasarım tahminlerinin geliştirilmesi ve onaylanmış projeye uygun olarak sahadaki dikkatli yatay ve dikey yerleşim planı gerçekleştirilir.

Delme, toprağın radyal olarak sıkışması nedeniyle, gelişmeden bir boru için bir deliğin oluşturulduğu bir delme yöntemidir.

Delme yöntemini kullanarak, sıkıştırılabilirliğe sahip topraklara (kil, tınlı) 500 mm'ye kadar çapa sahip borular döşenebilir. Delme uzunluğu 30-40 m'dir ve küçük çaplı borular için (150-200 mm), boruların uzunlamasına bükülmesi dikkate alınarak - 20-25 m Güçlü hidrolik krikolar kullanıldığında nüfuz hızı 2-3 m/saattir .

Delme, krikolar, vinçler, traktörler, kaldıraçlar ve 25 ila 300 tf'ye kadar kuvvet geliştirebilen diğer mekanizmalar kullanılarak yapılabilir.

Kuvvet, arka uçtan basınçlı bağlantı parçaları yoluyla döşenen boruya uygulanır. Basınçlı borular, kriko çubuğunun strokuna eşit uzunlukta boru bölümleridir. Flanşlar köşebentler kullanılarak uçlarına kaynak yapılır. Kriko, basınç borusu ve astar yoluyla doğrudan borunun ucuna bastırılır. Boruyu, kriko çubuğunun strok uzunluğu kadar (örneğin 1 m) yere bastırdıktan sonra, çubuk orijinal konumuna geri döner ve ortaya çıkan boşluğa iki kat uzunlukta başka bir boru yerleştirilir. Böylece 1 ve 2 m uzunluğundaki basınçlı boruların bir kombinasyonu kullanılarak ilk boru bağlantısı preslenir. Daha sonra ikinci boru bağlantısı döşenir ve bir öncekine kaynak yapılır. Daha sonra penetrasyon tasarlanan uzunluğa gelinceye kadar işlemler tekrarlanır.

Güzergah üzerine delme mekanizmaları kurmak için 1,2-2,5 m genişliğinde bir çukur geliştirilir, Çukurun uzunluğu, döşenen boru bağlantısı, destek contası, kriko ve durdurucunun rahatlıkla sığabileceği şekilde belirlenir. Ayrıca 0,8-1 m'lik bir boş alan da sağlanmıştır, dolayısıyla çukurun toplam uzunluğu yaklaşık 10 m'dir (bağlantı uzunluğu 6 m'dir). Çukurun derinliği boru hattının konumuna bağlı olarak belirlenir.

Çukurun arka duvarına bir durdurucu takılmıştır. Düşük delme kuvvetleriyle durdurma ahşaptan yapılabilir. Büyük çabalar için metal bir stok durdurucusunun kurulması tavsiye edilir.

Toprağı delerken boru direncini (sürtünme kuvvetlerini) azaltmak için taban çapı borunun dış çapından 25-35 mm daha büyük olan konik bir uç kullanılır. Konik ucun tabanının arttırılması boruların yan yüzeyinin zemine olan sürtünme kuvvetini azaltır.

2 BORU HATLARININ İTME YÖNTEMİYLE İNŞAATI

Delme, bireysel boru bağlantılarının art arda zemine bastırıldığı, kaynak sırasında birbirine bağlandığı, borunun içinde bir yüzün geliştirildiği ve döşenen boru boyunca toprağın uzaklaştırıldığı, kamu hizmeti ağlarının kazısız döşenmesi yöntemidir. Bu yöntem, çapı 200 ila 3600 mm veya daha fazla olan boruları itebilir.

En yaygın Boruları itmek için, büyük çubuk stroklu hidrolik krikolu kurulumlar ve yüksek hız basarak. Basınç, kriko çubuğunun strokuna eşit uzunlukta veya çubuğun uzunluğunun iki katı olan basınç boruları kullanılarak boruya aktarılır.

Delme, manuel kazı ve mekanize yöntemlerle mümkündür.

Toprağı manuel olarak kazarken (çapı 800 mm'den büyük borular için), işçiler borunun içindedir ve kısa saplı kürekler kullanarak toprağı bir kabloyla döşenen borudan çekilen bir arabaya yüklerler ve yüzeye çıkarıldı. Çapı 700 mm'ye kadar olan borular için, nüfuz etme uzunluğu arttıkça kulpları artan kazanlar kullanılarak çalışma çukurundan toprak kazısı yapılır.

Mekanize yöntemle, bir mekik kullanılarak toprağın silindirik bir şekilde kazıldığı bir tesisatın kullanılması mümkündür. Çapı 529'dan 1420 mm'ye kadar olan çelik borular (kasalar) için kullanılır.

3 BORU HATLARININ YATAY DELME YÖNTEMİ İLE İNŞAATI

Yatay delme yöntemi, çapı 325 ila 1220 mm arasında, uzunluğu 40-60 m arasında olan boruların kazısız döşenmesinde ve sert toprak kayalarının geliştirilmesinde kullanılır.

UGB tipi yatay delme üniteleri kullanılabilir. Aynı zamanda, bir kesme kafası ve burgularla döşenen borunun bir bağlantısı, silindirli destekler üzerindeki çalışma çukuruna yerleştirilir. Burgu miline, kurulum ve çalıştırma sırasında boru döşeyicinin kancasına asılan bir makine takılmıştır. Kuyu başlangıcındaki çalışma çukurunda makara bloklu bir itme kirişi güçlendirilmiştir. Boru, makara halatını saran bir vinç kullanılarak ileri doğru hareket ettirilir. Çalışma sırasında boru ileri doğru hareket ettiğinde boru döşeyici aynı yönde hareket ederek makineyi destekler. Kesiciler kesme kafasına monte edilmiştir. Kesme kafası, kuyu çapını döşenen borunun çapından 30-40 mm daha fazla artırmanıza olanak tanıyan katlanır bıçaklarla donatılmıştır. Burguları çıkarın ve bıçakları katlayıp kafayı ters yöne çevirerek borunun içinden geçirin.

4 KALKAN SONDAJI İLE TÜNELLERİN İNŞAATI

Kalkan tüneli, toprağın kazılmasının ve tünel duvarlarının inşasının, kalkanın silindirik kabuğunun koruması altında gerçekleştirildiği bir yeraltı tünelidir.

Bir kalkan kullanarak delme aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir. Cepheye yerleştirilen kalkan, krikolar kullanılarak yatay yönde (tünel ekseni boyunca) zemine bastırılır.

Basıldığında toprak, silindirik kama şeklindeki kesme kısmına girer. Kalkanın içine sıkıştırılan toprak elle veya makineyle kazılarak tünel boyunca yuvarlanan arabalara yüklenir. Kalkanın ön kısmında, toprağın kalkanın içine düşmesini önlemeye yarayan (zayıf topraklarda) çıkıntılı bir vizör bulunmaktadır. Kalkanın içine bastırılan toprak tamamen gelişip çıkarıldıktan sonra kalkan tekrar ileri doğru hareket eder.

Kalkan, çevresi boyunca yer alan hidrolik krikolar kullanılarak kesici kısmının zemine yerleştirilmesiyle ileri doğru hareket ettirilir. Hafriyatın blok kaplaması krikolar için destek görevi görür. Kalkanı ileri doğru hareket ettirdikten ve kalkanın kuyruk kısmındaki toprağı çıkardıktan sonra, kalkanın kuyruk kabuğunun koruması altında çevresi boyunca astar blokları döşenir.

Tünellerin kaplamasını inşa etmek için bloklar kullanılır: seramik, beton ve betonarme.

Toprak kazma, levye ve süngü kürek kullanılarak manuel olarak işlenebildiği gibi mekanize olarak da geliştirilebilir. Kazılan toprak arabalara yüklenerek tünelin dışına taşınıyor.

Su temini ve kanalizasyon şebekeleri için panel geçişleri, dış çapı 2,1 ila 5,63 m olan panellerle yapılmaktadır.

04/09/2013 Tüm dünyada giderek daha popüler hale geliyor boru hattı inşaatı Kazısız yöntem kullanıldığında toprağın açılmasına hiç gerek yoktur. Bu sondaj yöntemi, işin büyük kısmının yeraltında yapılmasına olanak tanır; bu da karayolunun onarılması ihtiyacı, mevcut iletişimle ilgili sorunlar, karayolunun tıkanması, toprak bozuklukları, çevresel hasar vb. gibi bir takım sonuçları ortadan kaldırır.

Geleneksel sondaj yöntemleri, yol restorasyonu ve hendek inşaatı gerektirdiğinden, kazısız yöntemlere göre yaklaşık üç kat daha az maliyetlidir. Aslan payı Hendek yöntemi kullanılarak boru hattının inşası için ayrılan bütçe. Kazısız yöntem az sayıda personel ve kısa çalışma süreleri gerektirir.

Kazısız boru hattı inşaatının temel yöntemleri

Boru hattı inşasının tüm yöntemleri arasında delme ve yatay delme vurgulanmalıdır.

Yatay yönlü sondaj yöntemi ilk olarak 70'li yıllarda Kaliforniya'da kullanıldı ve hemen popülerlik kazandı. Günümüzde uygar ülkelerde hiçbir yerde kaplanmamış asfalt göremeyeceksiniz. modern yöntemler Hendek kazmak zaten barbarlık olarak algılanıyor.

Teknolojinin prensibi çok basittir - önerilen boru hattının bir ucuna, pilotu amaçlanan yörünge boyunca yüksek doğrulukla iyi bir şekilde delen özel ekipman kuruludur. Daha sonra bir rimmer kullanılarak kuyu gerekli çapa kadar genişletilir. İşlemde, matkap kafasını yağlamak ve kuyunun duvarlarını güçlendirmek için özel bir sondaj sıvısı kullanılıyor.

Bu yaklaşımla, boru hattı inşaatı bir takım avantajları vardır. Özellikle sondaj, yol boyunca iletişimlere dokunmaz, bu da büyük ölçekli kazalardan ve gereksiz harcamalardan kaçınmanıza olanak tanır. Ayrıca yeşil alanlar hiç etkilenmediği ve toprağın verimli tabakasına zarar verilmediği için sürecin çevresel bileşeni de yüksek kalıyor. Çalışmaya dörtten fazla kişi katılamaz.

Delme gibi bir yöntem ancak boruların çapının 150 mm'yi geçmediği durumlarda kullanılır. İşlem şu şekilde ilerler: borunun üzerine delme amaçlı bir koni yerleştirilir. Boruyu itmek için titreşimli veya pnömatik darbeli makinelerin yanı sıra buldozerler ve hatta traktörlerin kuvvetleri kullanılır. Boruyu iterken toprak bir koni yardımıyla birbirinden ayrılarak sıkıştırılır ve boru daha ileriye doğru hareket eder.

Karmaşık boru hattı inşaatı zorluklarıyla karşı karşıya kaldığınızda, kazısız yöntemleri seçmek size önemli ölçüde zaman ve para tasarrufu sağlayacaktır.

İletişim boru hatlarının işletilmesi sırasında zamanla hattın gücünü kaybettiği, yıprandığı ve onarılması veya yeniden inşa edilmesi gerektiği anlar ortaya çıkar. Daha önce bu tür çalışmalar sorunluydu çünkü toprağı kazmak, boruları çıkarmak, onarmak ve tekrar gömmek gerekiyordu. İnşaat ve montaj işlerinin hacmi şehir sokaklarında tıkanıklığa, dağınık depolama alanlarına yol açtı ve parasal açıdan oldukça maliyetliydi. Artık kazısız teknolojilerin giderek daha fazla kullanılmasıyla tüm bunlardan kaçınılabilir.

Boru hatları çoğunlukla toprakta bulunur. Şehir yaşamına engel oluşturmazlar, korunurlar ve ek ısı yalıtımı gerektirmezler. Ancak bu tür borulara erişim zordur ve onarımı veya yeniden inşası ciddi bir sorun haline gelir. Bugün helyum sızıntı dedektörü gibi boru hattı bağlantılarının sıkılığını kontrol etmek için seçenekler var.

BT'ler ayrıca tüm güzergah boyunca hendek hazırlamadan inşaat ve montaj çalışmalarının bir çukurdan veya doğrudan bir kuyudan yapılmasını mümkün kılar. Bu, teknik kaynaklardan tasarruf sağlar, bütçeden tasarruf sağlar ve işlerin daha kısa sürede yapılmasına olanak tanır.

BT segmentinde birçok teknoloji uygulama seçeneği geliştirilmiştir. Seçim, aşınma derecesine, bütçeye ve iletişimin teknik özelliklerine bağlıdır. Vurgulamak:

– esnek bir polimer manşonu sıkma yöntemi;

CPP kaplama uygulama yöntemi;

Yeniden astarlama;

Patlama;

Lokal kaplama uygulama yöntemi (spiral, levha, spot, kalibre edilmiş).

Aşırı aşınmaya sahip borular için patlatma teknikleri uygundur (bu, eski, arızalı borunun imha edildiği ve yenisinin çekildiği bir yöntemdir. ... Eski boru, özel tahrip edici bıçaklar kullanılarak yok edilir, özel bir genişletici çekilir. içinde, eski borunun parçalarını zemine bastıran) ve yeniden astarlama (boru hatlarının kazısız bir sanitasyon ve restorasyon yöntemi, mevcut boru hattının içine açılmadan (veya kısmi açıklıkla) yeni bir boru hattı döşendiğinde, ayrıca eski boru hattını sökmeden). Bir seçenek eski boru hattına yeni borular döşemek. Genel olarak birbirine benzeyen 2 yöntemdir. Hazırlık çalışmaları aynıdır. Borular temizlenmeli, onlara erişim sağlanmalı (kazı), açılmalı ve ekipman kurulmalıdır. Daha sonra tekniğin türünü belirleyen önde gelen teknik süreç gelir. Yeniden astarlama sırasında, daha küçük kalibreli bir PVP borusu, bir vinç kablosu kullanılarak tamir edilen borunun içine çekilir. Ana boru hattı yerde kalıyor ancak artık yalnızca koruyucu bir işlevi (mahfaza) yerine getiriyor. Madde daha sonra bir PVP borusu aracılığıyla taşınır. Patlama sırasında eski boru ilk önce özel ekipman kullanılarak yok edilir. Daha sonra ortaya çıkan kanala PVP boru döşenir. Ana hatta bağlantılarla bağlanır. Sonuç olarak sadece boru tipi değiştirilerek, hasar gören kısım aynı şartlarda, aynı kalibrede onarılır.

Her iki teknik de kullanılabilir farklı şekiller iletişim. Bu büyük faydalar sağlar. Teknolojiye baktığımızda bu yöntemlerin basit ve ekonomik olduğunu söyleyebiliriz. Hat mümkün olan en kısa sürede tam işlevselliğe kavuşturulabilir. Bu, tüketiciler için hizmet kesintisinin minimum düzeyde olması gereken kentsel ortamlarda kullanışlıdır.