» Блог » Principle of Trenchless Horizontal Directional Drilling

Принцип бестраншейного горизонтально-направленного бурения

Сентября 7, 2021

Современные технологии бестраншейного строительства зародились в Японии, Великобритания и США в конце 1960-х годов. Благодаря своим техническим преимуществам, он широко пропагандируется во всем мире. в 1986, Международная ассоциация бестраншейных технологий (ИСТТ) была основана в Лондоне. -Международное общество бестраншейных технологий). Бестраншейные методы строительства в основном включают в себя горизонтально-направленное бурение и пневматическое молотковое строительство, и эти два метода строительства имеют тенденцию к объединению. Метод строительства пневматического молотка можно разделить на такие технологии, как пневматическое копье сверление, метод трамбовки труб, и метод сломанных труб.
Бестраншейная технология строительства – это метод строительства для укладки, замена и ремонт подземных трубопроводов без выемки поверхности. По сравнению с традиционными методами земляных работ, Он не влияет на трафик, отсутствие повреждений наземных сооружений, и период строительства. Короткий, низкая стоимость строительства, Удобное управление, значительные социальные выгоды, Др., особенно для ситуаций, которые должны быть глубоко под землей, на поверхности есть препятствия, и наземное навесное оборудование трудно ремонтировать. В настоящее время, широко используется при пересечении дорог, Железные дороги, Зданий, Реки, и трубопроводы для муниципального управления, водоснабжение, газ, Электричество, электросвязь, Масло, природный газ, Др., укладываются, обновлен и отремонтирован в городских районах и исторических местах.
В связи с более ранними исследованиями в области бестраншейных строительных технологий за рубежом, сформированы различные продукты. Представительные производители включают Vermeer, Канава, и Мхлафлин в США, MTM и POWERMOLE в Великобритании, и ESSIG в Германии. И компания TRACTO-TECHNIK и компания Terra Швейцарии.
Разработка и исследование технологий и оборудования бестраншейного строительства в Китае начались относительно поздно.. В конце 1980-х годов, из-за увеличения числа проектов, которые не позволяли выемку грунта и прокладку подземных трубопроводов, и развитие крупных городов’ проекты реконструкции и расширения, они начали Внедрять различные типы бестраншейной строительной техники, содействовал разработке и исследованию технологий и оборудования бестраншейного строительства в Китае’, и учредил Китайскую ассоциацию бестраншейных технологий. Развитие бестраншейных технологий в Китае идет очень быстрыми темпами. в 2004, выходная стоимость бестраншейной техники и ввод оборудования достигли темпов роста 40-50%. Внутренний тариф на оборудование значительно вырос, и скорость локализации некоторых видов оборудования достигла 90%, годовое значение выпуска превышает 3 млрд юаней.

Я. Метод строительства горизонтально-направленной буровой установки

Способ построения горизонтально-направленной прокладки буровых труб выглядит следующим образом:: using a горизонтально-направленный сверлильный станок, Сначала просверлите меньшее пилотное отверстие, Затем удалите пилотный бит, Замените бит развязания на обратный развязание, и одновременно втягивать трубопровод, который будет укладываться в бур в зависимости от мощности буровой установки и диаметра трубопровода, который будет прокладываться в скважине, Иногда перед прокладкой трубопровода необходимо дважды и более проложить отверстие. Метод построения показан на рисунке ниже.
Метод строительства горизонтально-направленной буровой установки
Левая сторона рисунка представляет собой принципиальную схему горизонтально-направленного бурения для пилотного бурения скважин, а в правой части рисунка приведена принципиальная схема развязки и прокладки трубопроводов. Горизонтально-направленное бурение имеет управляемую систему бурения, которая может выполнять направленное бурение. Through the rotation of the буровая штанга and a specially designed wedge drill bit, процесс направленного бурения может управляться в трех измерениях. Принцип:: когда в процессе бурения необходимо изменить направление, Teh буровая штанга stops rotating, and the wedge surface of the wedge drill bit is fixed to the corresponding The drilling direction can be changed by pushing the буровая штанга forward. Важные данные, такие как положение сверла, наклон бурового долота и грунта, и угол поверхности клина передаются на приемный прибор на земле через электромагнитный детектор. Клиновидное сверло, достигаемое целевой точки, будет заменено коническим разверткой. When the буровая штанга is pulled back, отверстие будет расширено до необходимого диаметра и трубопровод будет введен. Бит размаха показан на рисунке ниже, которые могут достичь качества породы и почвы. Разминг формации.
Наклонно-направленные буровые установки классифицируются на 6,5 т, 10t, 12t, 20t, 20t, 150t в соответствии с различными толкающими и тяговающими силами. Они могут быть использованы для трубопроводов диаметром 600 мм и прокладкой трубопроводов длиной 350 мм или нескольких километров.. Для удовлетворения требований к прокладке трубопроводов большего диаметра труб и больших расстояний, Некоторые компании изучают более крупнотоннажные направленные буры.
Установка направленного бурения подходит для строительства однородных слоев. При бурении в гравийные образования, трудно построить общие буровые установки. Для решения вышеуказанных строительных задач, Немецкая компания TRACTO-TECHNIK разработала буровую установку с ударной функцией, который может раздавить гравий при бурении, и вернуться к При обнаружении крупной гальки во время расширения, камень развязания бит справа на рисунке 2 может быть использован.
В настоящее время, Существует множество зрелых методов бурения в горных породах. Среди них, Установка для мокрого и сухого горизонтально-направленного бурения KSD25, разработанная Zoomlion, использует технологию пневматического ударного молоткового бурения для завершения пилотного бурения твердых пород. . Однако, до сих пор нет нового метода развёровывания в скале, и традиционные конусные буровые инструменты по-прежнему используются, которые имеют низкую эффективность, сильно изношенный, и высокая стоимость.
С модернизацией продуктов, горизонтально-направленные буровые установки развиваются в направлении разведки, которые могут реализовать такие функции, как интеллектуальная коррекция бурения, интеллектуальная диагностика неисправностей, автоматическая погрузка и выгрузка бурильных труб, автоматическая якорь, автоматическая очистка раствора и автоматическое бурение.

2. Пневматический ударный молоток и метод строительства

Конструкция пневматического ударного молотка очень проста. Он состоит из поршневого цилиндра, поршень, движущийся в поршневом цилиндре, и не более 10 вспомогательные части. Принцип его работы:: ударный поршень приводится в движение сжатым воздухом и попадает в переднюю часть поршневого цилиндра. Сила реакции передней части на поршени заставляет весь ударный молот двигаться вперед в направлении удара в слое грунта. Пневматическое копье (Молотоголовый крот), трубный тараный молоток (Системы протаранения труб) и труборазрушивающий молоток (Системы разрыва труб) все они называются пневматическими ударными молотками. Методы конструкции трех пневматических ударных молотков будут проанализированы ниже.
1. Пневматическое копье
Способ изготовления пневматического копья: под действием сжатого воздуха, поршень в пневматическом копье совершает возвратно-поступающее движение, непрерывное воздействие на наконечник копья, наконечник копья сдавливает окружающую почву, образуя отверстие, и заставляет тело копья продвигаться в почве; По мере продвижения пневматического копья, пневматическое копье перетаскивает трубопровод небольшим диаметром в отверстие для завершения прокладки трубопровода. По различным геологическим условиям, пневматическое копье может быть использовано для формирования отверстия первым, и тогда трубопровод можно перетащить в отверстие, или трубопровод можно перетащить в отверстие во время бурения.
Пневматическое копье подходит для прокладки стальных труб, ЧП, ПОЛИВИНИЛХЛОРИД, кабели и другие трубопроводы с наружным диаметром 30 ~ 150 мм и длиной 10 ~ 100 м в однородном слое без воды, такие как глина и суглинистый. Пневматическое копье имеет преимущества простого управления, удобная сборка и демонтаж, простота обслуживания, низкая стоимость строительства, быстрая скорость строительства, Др., и имеет функцию направления движения вперед и назад.
Диаметр пневматического копья составляет 45 ~ 180 мм, и сила удара составляет 1,7 ~ 43 тонны. С добавлением аксессуаров, Пневматическое копье также подходит для тарана в вертикальном направлении, например, для фундаментных свай. Он также может быть использован при оснащении втулочным конусом. Использование тампера.
Как правило, пневматические копья могут достигать только линейного сверления, но направленное пневматическое копье, разработанное TRACTO-TECHNIK в Германии, также может достигать направленного бурения. Способ построения показан на рисунке ниже. Направление направленного пневматического копья определяется стандартной направляющей. Датчик размещен в передней камере пневматического копья для предоставления информации о наклоне и вращении дисплея. Ручное позиционирующее устройство на земле может точно отслеживать наклон и глубину положения пневматического копья. В зависимости от различного строения почвы, Минимальный радиус изгиба направленного пневматического копья равен 27-30 метров.
Пневматический метод конструирования копья
2. Трубчатый трамбовщик
Метод строительства трамбовщика труб заключается в использовании трамбовщика труб для непосредственного тарана стальной трубы, которая должна быть уложена в землю вдоль проектного маршрута. Во время строительства, Сила удара трамбовки непосредственно действует на заднюю часть трубы тарана, и передается на передний конец трубы через стальную трубу для резки. Слой почвы, и преодолеть трение между стальной трубой и землей, заставить стальную трубу продолжать входить в слой почвы, и осуществить бестраншейную прокладку трубопроводов.
Трамбовочный молоток соединен с трамбовочной трубой трубозащитным патроном, а коническая стальная втулка трубозащитного патрона может эффективно закрепить трамбовочный молоток на трамбовочной трубе, так что не требуется опорная рама. С функцией отступления трамбовщика труб, трамбовщик труб можно легко вынуть из защитного патрона трубы. Способ построения трамбовки показан на рисунке ниже.
Метод конструкции трубчатого трамбовщика
В левой части рисунка выше показан трамбовщик трубы, прочно соединенный с трубой тарана с помощью защитного зажима трубы и размещенный на опорной платформе тарана. Ударная нагрузка молотка таранной трубы протаранила трубу в землю. Правая сторона приведенного выше рисунка показывает ситуацию, когда сжатый воздух или вода высокого давления используется для выталкивки напорной пластины, чтобы вытолкнуть почву и камень из трубы.. Шнек также может быть использован для выкапывать почву и камень в трубе..
Трамбовочная молотка имеет диаметр 95-600 мм и усилие трамбовки 23-2000 Тонн. Подходит для прокладки стальных труб с наружным диаметром 50-3500 мм и длину 10-80 м в различных слоях почвы без крупного гравия. Метод строительства трубного трамбовщика имеет преимущества отсутствия необходимости в дорогостоящих опорах сопротивления, короткое время установки и регулировки, простая технология, малая глубина конструкции, низкая стоимость строительства, и высокая скорость строительства, и он также имеет функцию ретрита.
Труботаранит использует динамическую энергию удара для врезания стальных труб в землю. Трамбовщик труб имеет тенденцию отклоняться от направления, когда слой меняется или сталкивается с препятствиями. Направление бурения неконтролируемое, и точность трека низкая. Не подходит для крупномасштабных гравийных образований. использование.
3. Трубоукладчик
Метод строительства пневматического труборазрушащего молотка заключается в том, чтобы разорвать оригинальный старый трубопровод труборазрывным молотком и переложить новый трубопровод. Вновь проложенный трубопровод может быть равен или больше, чем оригинальный старый трубопровод.. Схема принципа построения выглядит следующим образом:.
Пневматический метод разрушения труб
Когда трубопровод имеет продольные трещины, утечка, осаждение продукта, блокировка, Др., Метод сломанной трубы может быть использован для повторной прокладки трубопровода, который является быстрым и экономичным методом строительства. Сломанные трубы обновлены старыми трубами из керамики, необлаживленный бетон, асбестоцемент, пластик или чугун.
Пневматический трубоукладчик имеет диаметр 130 ~ 600 мм, который подходит для замены канализационных труб, дренажные трубы и старые трубы, такие как воздух и вода. Его можно заменить на ПВХ-у (ненасыщенный поливинилхлорид) того же диаметра трубы или большего диаметра трубы. , ПС-HD (полиэтилен высокой плотности), Пп (полипропилен) новый трубопровод, наружный диаметр трубопровода 150 ~ 1200 мм, и длина 10 ~ 100 м. Конструкция трубной дробилки имеет преимущества простого оборудования, низкие инвестиции, низкая стоимость строительства, простота установки и обслуживания, и высокая скорость строительства, и он также имеет функцию ретрита.

3. Combined construction of горизонтально-направленное бурение and pneumatic percussion hammer

When the горизонтально-направленное бурение is used for independent construction, иногда трудно начать бурение, и бурильная труба и труба застряли или застряли в грязи, когда их тянет назад. The combined construction method of горизонтально-направленное бурение and pneumatic percussion hammer is often used to solve the problem. Вышеупомянутые проблемы. Прокладка трубопроводов в горных породах, галька и грунт для засыпки – техническая проблема, с которой сталкивается бестраншейная конструкция. Комбинированная конструкция горизонтально-направленных сверл и пневматических ударных молотков является эффективным методом решения вышеуказанных строительных задач.
1) Комбинированная конструкция горизонтально-направленного бурения и трамбовочной молотки
The combined construction of the горизонтально-направленное бурение and the tamping hammer can be used to ram the starting pipeline before the horizontal directional drilling rig is constructed, help the горизонтально-направленное бурение to lay the pipeline, и извлеките бурильные инструменты и бурильные трубы.
1. Проталкивание в стартовом трубопроводе для строительства горизонтально-направленной буровой установки
The tamping hammer can help the горизонтально-направленное бурение to ram a section of the pipe into a hard formation, подготовить канал для циркуляции бурового раствора, а также подготовить секцию без трения при оттягивании трубы.
2. Помощь горизонтально-направленному бурению для прокладки трубопроводов
Connect the pipe rammer to the back end of the laying pipeline to apply impact to the back end of the pipeline to prevent the горизонтально-направленное бурение from being stuck by the mud during the long-distance pipeline laying process.
3. Извлечение инструмента горизонтально-направленного бурения
При горизонтально-направленном бурении не удается проложить трубопровод, установить трамбовочную трубу на трубопровод. При ударе трамбовочной молотки прикладывается к трубопроводу, it can help the horizontal directional drilling to retrieve the pipeline or drilling tool stuck by the mud.
4. Help the horizontal directional drilling to retrieve the drill pipe
A special connection mechanism is used to connect the pipe rammer with the drill pipe. The impact force of the pipe rammer is applied to the drill pipe, which can help horizontal directional drilling to retrieve the drill pipe stuck by the mud.
5. Combined construction of horizontal directional drilling and pneumatic back-expanding hammer
Прокладка трубопроводов в горных породах, Галька и засыпанный грунт – это техническая трудность, с которой сталкиваются горизонтально-направленное бурение и пневматические ударные молотки, и таких проектов много. Сейчас, всякий раз, когда они сталкиваются с такими проектами, Большинство строительных единиц решительно решают сдаться. После нескольких строительных единиц, оснащенных определенным строительным оборудованием, предпринимают такие проекты., они часто идут на большие неприятности и могут быть не в состоянии завершить их гладко. Поэтому, research and development as soon as possible Supporting equipment that meets the construction requirements of this type of project is urgently needed in the market.
The down-the-hole impactor used in mine down-the-hole drilling rigs is also a kind of pneumatic impact hammer. Its technology for drilling in rocks is very mature and is widely used in mine blasting operations. According to the working principle of the down-the-hole drill, a pneumatic recirculation hammer for supporting construction with a horizontal directional drilling rig is developed. В горизонтально-направленное бурение provides rotary motion, and the pneumatic recirculation hammer provides impact energy. The theory can realize drilling in rocks and gravel. And reaming construction requirements. В настоящее время, companies such as Vermeer in the United States and Zoomlion in China are conducting research on the above-mentioned technology. This new type of pneumatic back-expansion hammer will soon be put into the trenchless market to meet the construction requirements of users. Схема принципа построения выглядит следующим образом:.
The market potential of trenchless technology is huge, and its technology is developing very rapidly. The combination of horizontal directional drilling technology and pneumatic percussion hammer technology can meet the needs of laying pipelines in complex formations such as gravel and rocks. It will be the development direction of trenchless technology. . In addition, the combination of horizontal directional drilling technology and automatic control technology will increase the degree of automation and make the work safer and more reliable. This will be the development direction of horizontal directional drilling technology.

4. Conclusion

Although the trenchless construction technology has a history of no more than 30 years in China, the trenchless construction methods represented by horizontal directional drilling and pneumatic percussion hammers have developed rapidly and are widely used in the laying of new urban pipelines and the replacement of old pipelines. Its market potential is immeasurable, and its main development trends are as follows:
1. The equipment develops towards large-scale, to meet the needs of large pipe diameter and long-distance pipeline laying.
2. Комбинированная конструкция горизонтально-направленной буровой установки и пневматического ударного молота подходит для прокладки трубопроводов в сложных формациях, таких как гравий и горные породы.
3. Разработка спецтехники, такие как бестраншейная система очистки и рекуперации грязи, соответствует требованиям специальной бестраншейной конструкции; в сочетании с технологией автоматического управления развивается в направлении разведки.

,

Может быть вам нравится также

  • О нас

    Ухань Yichao технологии оборудование Co., ООО. является профессиональным поставщиком горизонтального направленного буровых установок. Мы являемся авторизованным дистрибьютором XCMG и имеет почти 10 опыт лет Бестраншейная трубопровода.

  • СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

    Отправить по электронной почте: m13517277987@163.com

    Тель: 0086-18162684887

    Вечат/WhatsApp: 0086-18162684887/0086-13517277987

    Skype: мифотма