04/09/2013 Over de hele wereld wint steeds meer populariteit pijpleiding constructie sleufloze methode, bij het openen van de grond is helemaal niet vereist. Door deze manier van boren kan het grootste deel van het werk ondergronds worden uitgevoerd, waardoor een aantal gevolgen worden geëlimineerd, zoals de noodzaak om de rijbaan te herstellen, problemen met bestaande communicatie, blokkering van de rijbaan, bodemverstoring, milieuschade, enz.

Conventioneel boren is ongeveer drie keer minder kosteneffectief dan sleufloos boren, aangezien het herstel van wegen en het graven van sleuven het leeuwendeel van het budget voor de aanleg van sleufloze pijpleidingen in beslag nemen. Met de sleufloze methode is een klein aantal personeel nodig en een korte werktijd.

De belangrijkste methoden voor het bouwen van sleufloze pijpleidingen:

Van alle methoden voor het bouwen van pijpleidingen moeten piercings en horizontaal boren worden onderscheiden.

De horizontaal gestuurde boormethode werd voor het eerst gebruikt in de jaren 70 in Californië en won meteen aan populariteit. Tegenwoordig zie je in beschaafde landen bijna nooit blootliggend asfalt, omdat met moderne methoden het graven van loopgraven al als barbaars wordt ervaren.

Het principe van de technologie is heel eenvoudig: aan het ene uiteinde van de voorgestelde doorgang van de pijpleiding is speciale apparatuur geïnstalleerd die met hoge nauwkeurigheid een pilootput langs het beoogde traject boort. Verder wordt de put door middel van een rimmer tot de gewenste diameter uitgezet. Het proces maakt gebruik van een speciale boorvloeistof om de boorkop te smeren en de wanden van de put zelf te versterken.

Met deze aanpak, pijpleiding constructie heeft een aantal voordelen. Boren heeft met name geen betrekking op communicatie die u onderweg tegenkomt, wat helpt om grootschalige ongevallen en onnodige kosten te voorkomen. Bovendien blijft de ecologische component van het proces op zijn best, aangezien groen helemaal niet wordt aangetast en de vruchtbare bodemlaag niet wordt aangetast. Er werken niet meer dan vier personen mee.

Een dergelijke methode als piercing wordt alleen gebruikt in gevallen waarin de diameter van de pijpen niet groter is dan 150 mm. Het proces is als volgt: er wordt een kegel op de buis zelf geplaatst, bedoeld om te doorboren. Om de pijp te duwen, gebruiken ze de inspanningen van vibro-impact- of pneumatische impactmachines, evenals bulldozers en zelfs tractoren. Bij het duwen van de buis, met behulp van een kegel, wordt de grond uit elkaar geschoven en verdicht en beweegt de buis verder.

Geconfronteerd met de complexe bouwuitdagingen die gepaard gaan met pijpleidingen en het kiezen van sleufloze methoden, bespaart u veel tijd en uw budget.

De belangrijkste methode voor sleufloos herstel (reconstructie en reparatie) van ondergrondse pijpleidingen voor verschillende doeleinden is het aanbrengen van interne beschermende coatings (voeringen, schalen, overhemden, membranen, inzetstukken, enz.) Over de gehele lengte van de pijpleiding of op zijn afzonderlijke plaatsen .

Volgens de moderne internationale classificatie kunnen interne beschermende coatings worden gemaakt in de vorm van bespatte schalen, continue coatings, spiraalvormige schalen, spot (lokale) coatings.

De volgende methoden voor het herstellen van watertoevoer- en drainagenetwerken met behulp van sleufloze methoden zijn de meest voorkomende:

• aanbrengen van cement-zandcoatings (CPP) op het binnenoppervlak van de herstelde pijpleiding;
• een nieuwe pijpleiding in de beschadigde oude trekken (met en zonder vernietiging) met behulp van speciale apparaten, zoals pneumatische stoten;
• een flexibele polymeerleiding (voorgecomprimeerd of gevouwen en U-vormig) in de gerepareerde leiding slepen;
• doorlopende beschermende coatings van verschillende polymere materialen doortrekken;
• het gebruik van flexibele elementen van plaatmateriaal met een getande bevestigingsstructuur;
• het gebruik van een flexibele gecombineerde huls (kous), die het mogelijk maakt om een ​​nieuwe composietbuis in de oude te vormen;
• gebruik van rolwikkeling (eindeloze profieltape) op het binnenoppervlak van de oude pijpleiding;
• aanbrengen van spot (plaatselijke) coatings, etc.

Elk van de vermelde herstelmethoden heeft specifieke kenmerken en heeft zijn eigen voordelen die de reikwijdte van de toepassing bepalen. De doelmatigheid van het gebruik van een of andere methode wordt gespecificeerd na gedetailleerd diagnostisch onderzoek en de conclusie van technische expertise. In elk geval zijn de toestand van de pijpleiding, de afmetingen, het type vervoerd medium, de omliggende ondergrondse infrastructuur, het type bodem, de aanwezigheid van grondwater en een aantal andere factoren die van invloed kunnen zijn op de keuze van de herstelmethode, onderhevig aan overweging.

Laten we een korte beschrijving geven van enkele methoden van sleufloos herstel van watertoevoer- en drainagenetwerken.

Aanbrengen van cement-zand coatings op het binnenoppervlak van pijpleidingen (spuitmethode). Het gebruik van de spuitmethode door het aanbrengen van cement-zandcoatings moet in een historisch aspect worden beschouwd, en in de eerste plaats als een corrosiewerende isolatie van het binnenoppervlak van pijpleidingen.

De ontwikkeling van sleufloze technologieën in ons land in de vorm van het aanbrengen van anti-corrosie-isolatie op het binnenoppervlak van vervallen pijpleidingen in het veld begon in de jaren 1940. 20ste eeuw Een van de eerste beschermende materialen waren verfcoatings en bitumineuze isolatie (asfalteren), waardoor de levensduur van pijpleidingen met meerdere jaren kon worden verlengd. De praktijk heeft echter aangetoond dat na 10-12 jaar gebruik van de pijpleiding de asfaltverharding instortte en veranderde in een broze poreuze massa, en na 20 jaar was de porositeit tot 60%, wat niet langer de veiligheid van de pijp wanden.

In de jaren 50-60. van de vorige eeuw werden pogingen ondernomen om plastic chips te gebruiken die op het binnenoppervlak van ondergrondse pijpleidingen werden gespoten als reparatiecoating, maar deze methode werd vanwege de complexiteit van de technologie niet veel gebruikt, ondanks de verscheidenheid aan voorgestelde beschermende materialen.

In dezelfde periode begonnen mechanisch aangebrachte asbestcementcoatings te worden gebruikt om ondergrondse pijpleidingen te beschermen, wat zorgde voor een hoge dichtheid en een goede hechting aan metaal op het binnenoppervlak van de pijpen. Om de ruwheid van de buiswanden te verminderen, werd deze gelijktijdig met het aanbrengen van de oplossing gladgestreken door roterende bladen. Deze methode en technologie voor het aanbrengen van de oplossing werd een soort voorbode van het gebruik in ons land van een meer geavanceerde, efficiënte en milieuvriendelijke cementzandcoating.

Opgemerkt moet worden dat de beschermende eigenschappen van cementcoatings in relatie tot metaal al meer dan 150 jaar bekend zijn. Al in 1836 werd op basis van onderzoek van de Franse Academie van Wetenschappen het gebruik van cement aanbevolen als een goedkope en eenvoudige manier om staal tegen corrosie te beschermen. In de Verenigde Staten is sinds 1931 het bekleden van ijzeren en stalen buizen met cementmortel een gangbare praktijk geworden.

De coating op cementbasis heeft een bijzondere eigenschap: een passieve en actieve werking. Het passieve effect wordt bereikt door de mechanische isolatie van de buiswanden met een sterke beschermende laag en het actieve effect wordt bereikt door de vorming van een verzadigde oplossing van calciumhydroxide met pH = 12,6 op het grensvlak tussen de cementcoating en de buiswand. Onder deze omstandigheden corrodeert laaggelegeerd staal niet. Tegelijkertijd heeft de cementzandcoating de eigenschap zelfherstellend te zijn. Het ligt in het feit dat scheuren en spleten die kunnen ontstaan ​​tijdens het aanbrengen en uitharden van de mortel zelfsluitend zijn zowel door opzwellen van het materiaal als door vrijkomende kalkaanslag in de vorm van calciumcarbonaat.

De eerste ervaring met het gebruik van cementzandcoatings in Moskou gaat terug tot 1968, toen er werkzaamheden werden uitgevoerd om een ​​deel van een stalen waterleiding van de tweede lift met een binnendiameter van 1200 mm en een lengte van 110 m te beschermen (3e Krasnopresnensky waterleiding). Om de 10 jaar uitgevoerd vanaf de datum van ingebruikname van de waterleiding, toonden uitgebreide kwaliteitscontroles van de cement-zandcoating de stabiliteit ervan, de duurzaamheid van het materiaal en de juistheid van de beslissing om het netwerk te renoveren met een cement-zandcoating.

Momenteel maken cement-zandcoatings echter geleidelijk plaats voor nieuwe polymere materialen in de vorm van dunne schalen, pijpstrings, individuele korte buismodules, coiled coils, enz. Cement-zandcoatings worden voornamelijk gebruikt voor de binnenbekleding van stalen (zelden gietijzer) ) pijpleidingen van watertoevoersystemen met een buitendiameter van 76-2020 mm, het gebruik ervan is echter niet uitgesloten in drainagesystemen (in drukleidingen).

Werken aan het aanbrengen van cement-zandcoatings worden uitgevoerd door centrifugeren of centrifugaal spuiten. Ze omvatten voorbereidende technische maatregelen, evenals de voorbereiding en bereiding van de componenten van het mengsel. De cementzandcoating van de binnenwand van de pijpleiding is een betrouwbaar middel om verschillende soorten defecten te elimineren, evenals een anticorrosief materiaal. Dergelijke coatings kunnen echter niet worden gebruikt om ernstig beschadigde pijpleidingen te herstellen.

Controle over het proces van het aanbrengen van cementzandschelpen bestaat uit het meten van de dikte van de beschermende laag en het controleren van de kwaliteit van het slijpen. Na het aanbrengen van een beschermende coating op het binnenoppervlak, kan een metalen pijpleiding worden beschouwd als een meerlagige buis, waarvan het binnenoppervlak is gemaakt van glad dunwandig beton met de juiste sterkte en hydraulische stromingseigenschappen.

Na verloop van tijd, als gevolg van intensieve werking van de pijpleiding, is mechanische of chemische vernietiging van de beschermende laag mogelijk. Mechanische vernietiging van de coating wordt veroorzaakt door de volgende factoren: overmatige doorlaatbaarheid van de coating, die uitgesloten is wanneer de dichtheid 300-400 kg/m 3 is; het verschijnen van scheuren - voornamelijk als gevolg van een schending van de technologie van voorbereiding en coating (bijvoorbeeld vanwege niet-naleving van de water-cementverhouding, de afwezigheid van speciale weekmakeradditieven); erosie, die zich manifesteert wanneer de snelheid van de waterstroom door leidingen meer dan 4 m / s is of bij grote temperatuurverschillen.

De chemische vernietiging van coatings kan op zijn beurt worden veroorzaakt door de volgende redenen: agressiviteit van CO 2, blootstelling aan sterke zuren, hoge concentraties ammoniak, sulfaten, sterke alkaliën, evenals biologische corrosie met de vorming van waterstofsulfide H 2 8 De bovenstaande omstandigheden stellen ons in staat om te concluderen dat voor waterleidingen die worden beschermd door cement-zandcoatings, de meest karakteristieke vernietigingsfactoren mechanisch zijn, en voor drainage - zowel mechanisch als chemisch, wat grotendeels de haalbaarheid bepaalt van het gebruik van beschermende cement-zandcoatings in drainagenetwerken die afvalwater transporteren dat agressief is voor coatings.

Opgemerkt moet worden dat het gebruik van de methode voor het repareren van pijpleidingen met het aanbrengen van cementzandcoatings niet altijd mogelijk of inefficiënt is met een uitgebreid netwerk, inclusief pijpleidingen met verschillende diameters. In deze gevallen kan bij het aanbrengen van cement-zandcoatings verstopping van aftakkingen (bruggen) met kleinere stroomdoorsneden optreden.

Aan de andere kant, als er een alternatief is voor het gebruik van twee methoden voor netwerkrenovatie - het leggen van een nieuwe pijpleiding met een CPP of het repareren van een oude met het aanbrengen van cpp op zijn plaats, dan wordt vaker de voorkeur gegeven aan de tweede. Het is namelijk erg moeilijk om schade (tijdens transport of plaatsing) van nieuwe pijpleidingen met vooraf aangebrachte CPP (d.w.z. in de fabriek) te voorkomen. Met CPP gecoate buizen kunnen worden belast met een buigradius van minimaal 500 keer de buisdiameter (Duitse norm 2614).

Onlangs is een alternatief voor het aanbrengen van cement-zandcoatings op het binnenoppervlak van pijpleidingen het sproeien van speciale samenstellingen die snel uitharden in de lucht en bestand zijn tegen agressieve stoffen, bijvoorbeeld volgens de door het bedrijf ontwikkelde Triton-methode "SIGNALEN"(VERENIGDE STATEN VAN AMERIKA). In tegenstelling tot voegen, waarbij een voldoende dikke beschermende mantellaag wordt aangebracht en het niet uitgesloten is dat deze onder invloed van de zwaartekracht gaat schuiven, heeft de Triton-voering, die meer dan 20 verschillende stoffen bevat, een dikte van 1 mm en hardt uit binnen 30 minuten , terwijl cement-zand coating 24 uur uithardt.

Spuitmethoden voor het herstel van afvoerleidingen hebben nog een ander voordeel. Het manifesteerde zich pas in de afgelopen jaren bij het oplossen van de problemen om de vernieuwing van drainagecollectoren te combineren met het leggen van glasvezelkabels erin. Lokaal uitgeharde voering van welke aard dan ook draagt ​​bij aan een betrouwbare bevestiging van speciale modules met kabels voor verschillende doeleinden in het bovenste deel van het binnenoppervlak van de pijpleiding. Zo wordt een dubbel effect bereikt: een economische sleufloze reparatie van het pijpleidingennetwerk en de commercialisering van lege ruimte aan de bovenkant van de pijpleidingen.

Een nieuwe pijpleiding in de beschadigde oude trekken (met en zonder vernietiging). Het belangrijkste voordeel van deze methode is de mogelijkheid om zwaar beschadigde pijpleidingen te herstellen door een nieuwe te leggen, bijvoorbeeld lagedrukpolyethyleen (HDPE), in plaats van de oude. Het slepen van een nieuwe pijpleiding in een oude is het meest kansrijk in gevallen waar een volledige vervanging van een vervallen pijpleiding nodig is bij een vergroting van de diameter van het netwerk.

In de binnen- en buitenlandse praktijk wordt de methode van het vernietigen van oude leidingen langs de route tussen twee putten veel gebruikt door individuele buismodules in de lege ruimte te trekken (Fig. 1.26).

Na de vernietiging van oude pijpleidingen, kan hun plaats worden ingenomen door nieuwe gemaakt van verschillende materialen, in de regel met een iets grotere diameter dan de defecte. De sleufloze methode om pijpen te vervangen door ze te vernietigen en nieuwe te trekken, heeft enkele voordelen ten opzichte van andere: het vergroten van de diameter van de pijp leidt tot een toename van de doorvoer; bij het implementeren van de methode kan een pijpleiding van polymere materialen worden gebruikt, die geen stootvoegen heeft en bestand is tegen zware belastingen met een levensduur van 50-100 jaar. Bovendien kan de methode worden gebruikt in onstabiele bodems met minimale ontwikkeling tijdens de reconstructieperiode.

Rijst. 1.26.

• 1 - pneumatische lier; 2 - compressor; 3 - secties (modules) van de nieuwe pijpleiding; 4 - goed werkend; 5 - luchtuitlaatslang; 6 - pneumatische slagmachine; 7 - nieuwe pijpleiding; 8 - uitbreiding;
• 9 - vervangbare pijpleiding; 10 - anker; 11 - goed ontvangen;
• 12 - lierkabel

Het trekken van een nieuwe pijpleiding met parallelle vernietiging van de oude kan worden uitgevoerd met behulp van pneumatische slagmachines of pneumatische ponsen uitgerust met destructieve hulzen met geschikte messen (Fig. 1.27). De energie die nodig is om het apparaat langs het traject van de oude pijpleiding te verplaatsen, wordt geleverd door de compressor. Het kraakmes vernietigt de oude pijp en verdicht de fragmenten in de omringende natuurlijke grond. De expander creëert een vergroot profiel voor de nieuwe buis, die tegelijkertijd met het vernietigingsproces in de lege ruimte wordt getrokken.

In de afgelopen jaren hebben een aantal faciliteiten in Rusland de technologie gebruikt om vervallen niet-metalen pijpleidingen na hun vernietiging te vervangen door polyethyleen pijpleidingen met behulp van afrollers. Deze technologie zorgt voor het gebruik van een speciaal werklichaam - een aangedreven rol. De rol wordt met een kraan of handmatig in de werkkuil geïnstalleerd. Na

Rijst. 1.27.Pneumatische ponsset van SSHL / OOK "Ya / ASK" met een destructieve huls en een expander:

1 - lierkabel; 2 - geleidestang; 3 - destructief mouwmes; 4 - uitbreiding; 5 - aansluitklemmen; 6 - hogedrukslang

om ervoor te zorgen dat de rol en de pijpleiding worden vernietigd, wordt de rol in de pijpleiding geschroefd en worden de fragmenten van de vernietigde pijp in de wanden van de gevormde put gedrukt. In dit geval wordt de grond in radiale richting verplaatst en wordt een verdichte grondzone rond de put gevormd. De praktijk leert dat de oppervlaktelaag van 10-15 mm dikke grond in de wanden van de put zo is samengedrukt dat de sterkte ervan vergelijkbaar is met de sterkte van een betonnen buis van dezelfde dikte. Nadat het werklichaam de ontvangende put is binnengegaan en is losgekoppeld, wordt een polyethyleenpijp (eendelig of in afzonderlijke secties) verbonden met het uiteinde van de aandrijfstangen, die in de gevormde put wordt getrokken door de omgekeerde beweging van de stangen.

Opgemerkt moet worden dat het belangrijkste nadeel van deze twee methoden om met behulp van pneumatische stoten en rollen door pijpleidingen te trekken, is dat er schokgolven in de grond optreden die de communicatie in de directe omgeving van de te herstellen pijpleiding kunnen beschadigen of verstoren het bodemgewelf om hen heen, wat vervolgens leidt tot verschillende defecten, tot de vernietiging van kruisende communicatie. Om deze verschijnselen uit te sluiten, moeten de geologische omstandigheden van het gebied in detail worden bestudeerd en moeten voorlopige putjes worden uitgevoerd, waarbij de aanwezigheid van aangrenzende communicatie op veilige afstand wordt bevestigd of weerlegd.

Momenteel worden in een aantal landen op grote schaal methoden gebruikt voor het vernietigen van oude leidingen van asbestcement, gietijzer, keramiek en kunststof. Op sommige binnen- en buitenlandse renovatielocaties werd een destructieve punt gebruikt om stalen pijpleidingen te vernietigen, die als een blikopener werkte en de pijpleiding in twee helften sneed. De gemiddelde bewegingssnelheid van de installatie met een destructieve punt is ongeveer 80 m/u. Enige snelheidsafname wordt alleen waargenomen wanneer de punt door buisverbindingen met schroefdraad gaat.

Sleufloze vervanging van oude pijpleidingen door nieuwe kan worden uitgevoerd zonder vernietiging; het schema van het trekken van een nieuwe polymeerpijpleiding in de oude wordt getoond in Fig. 1.28. In dit geval wordt een nieuwe polymeerleiding gebruikt, die van een haspel (baai, trommel) wordt afgewikkeld en met een pneumatische lier en een kabel door een koker en een put in een vervallen gedeelte van het waterleidingnet wordt getrokken. Gezien de aanleg van polyethyleen buizen voor sneden door willekeurige vaste insluitingen in het kanaal tijdens het trekken, om de mogelijkheid van schade aan het buitenoppervlak van de pijpleiding te minimaliseren, kunnen speciale korte plastic segmenten en rails worden gebruikt, die op de getrokken pijpleiding worden geplaatst bij bepaalde intervallen (Fig. 1.29).

Om insnijdingen in het buitenoppervlak van polyethyleen buizen te voorkomen, worden de volgende methoden gebruikt: het aanbrengen van een verdikte buitenschaal in de fabriek zodat alleen deze wordt aangetast door mogelijke schade; het gebruik van polyethyleen buizen met een mechanische beschadigingbestendige buitenmantel van polypropyleen.

In sommige steden van Rusland worden polymeermodules met korte pijpen veel gebruikt bij het herstellen van het drainagenetwerk zonder vernietiging en met vernietiging. Tegelijkertijd moet er speciale aandacht worden besteed aan het gebruik ervan voor sleufloze restauratie

Rijst. 1.28.

Rijst. 1.29.

wordt gegeven aan het ontwerp van verbindende knooppunten. De verbinding van buizen van polyvinylchloride (PVC) wordt bijvoorbeeld uitgevoerd op moffen met afdichting met rubberen ringen, evenals lijmen. Lijmverbindingen hebben een lange technologische pauze (de tijd tussen het einde van het proces en de toelaatbaarheid van het aanbrengen van montagebelastingen om de juiste sterkte te garanderen): van 0,5 uur (met kunstmatige verwarming van de lijmverbinding) tot een dag (wanneer de lijmverbinding is gevormd in natuurlijke omstandigheden, zonder verwarming).

De belangrijkste methode voor het verbinden van polyolefinebuizen is stuiklassen. Om een ​​hoogwaardige verbinding te krijgen, is ook een lange technologische pauze (20 minuten) vereist. Op afb. 1.30 toont een installatie voor het in het veld lassen van buizen met een diameter van 900 mm tot een zweep.

Voor mofverbindingen met rubberen afdichtringen is een technologische pauze niet nodig. Een belangrijk nadeel van dergelijke verbindingen is echter hun buitenafmetingen. Bij het trekken van een nieuwe pijpleiding in de holte die is gevormd tijdens de vernietiging van de wanden van de te vervangen pijpleiding, is krachtige apparatuur vereist (bijvoorbeeld pneumatische slagmachines), omdat een expander wordt gebruikt die groter is in omvang en vermogen. Bovendien is de aanwezigheid van uitsteeksels op het oppervlak van de nieuwe pijpleiding, evenredig met de fragmenten van de vernietigde

Rijst. 1.30.

buizen (bijv. scherpe keramische buizen) kunnen ervoor zorgen dat ze ongecontroleerd worden vastgegrepen en over het oppervlak van kunststof buizen worden gesleept, waardoor er in het oppervlak van de buis kan worden gesneden. Dergelijke defecten voor niet-drukleidingen zijn niet zo gevaarlijk als voor drukleidingen. Niettemin, wanneer diepe longitudinale sneden zich in de buurt van de bundels kunststof buizen bevinden, is hun ovalisering onder invloed van grond- en transportbelastingen mogelijk, wat op zijn beurt kan leiden tot voortijdig falen van de pijpleiding.

Voor sleufloze montage van buizen gemaakt van polymere materialen worden sloten en schroefdraadverbindingen gebruikt. Zij, evenals klokvormige, hebben geen technologische pauze nodig. Schroefdraadverbindingen kunnen zowel in doorsnede (driehoekig, rechthoekig, trapeziumvormig, afgerond) als in dimensionale kenmerken van de samenstellende elementen van de schroefdraad en de verbinding als geheel (hoogte, lengte en spoed, aantal windingen, de aanwezigheid van afvoer en aanloop en de locatie ervan).

Het belangrijkste voordeel van de beschreven restauratiemethoden door pijpen te trekken is hun voldoende hoge productiviteit met de relatieve eenvoud van bewerkingen. Het nadeel van de methode om door te trekken zonder de vervallen pijpleiding te vernietigen, is echter een afname van de interne diameter na reparatie.

Opgemerkt moet worden dat bij het kiezen van de methode voor het trekken en bevestigen van polymeerschalen of pijpen in een voorvernietigbare pijpleiding voor sleufloze renovatie van netwerken, het noodzakelijk wordt om de toestand en structuur van de grond rond het reparatiegedeelte van het netwerk zorgvuldig te diagnosticeren.

Vervormde polymeerbuizen en beschermende schalen in de gerepareerde pijpleiding trekken. Wanneer schalen in de vorm van vervormde (geprofileerde, afgeplatte) polymeerbuizen op het binnenoppervlak van de pijpleiding worden aangebracht, wordt niet alleen de dichtheid van de wanden gewaarborgd, maar ook hun hoge weerstand tegen dynamische belastingen. Het inbrengen in de pijpleiding en het daarin bevestigen van de beschermende schaal kan op twee manieren worden bereikt.

De eerste manier is om een ​​naadloos polymeer materiaal, bijvoorbeeld een kunststof geprofileerde buis, waarvan de dwarsdoorsnede een U-vorm heeft, over de gehele lengte van het reparatiegebied tussen twee putten te slepen en vervolgens tegen de binnenwand te drukken door een koelmiddel onder druk toe te voeren (bijvoorbeeld waterdamp, heet water), onder meer voor het rond maken van de coating (Fig. 1.31). Deze technologie is ontwikkeld door Preussag en met de naam "Sliplining".

Rijst. 1.31

Met behulp van deze technologie en de aanpassingen ervan zijn in verschillende landen van de wereld meer dan 800 km pijpleidingen hersteld. Het voordeel van de technologie is dat bij de renovatie gebruik wordt gemaakt van dunne polyethyleen buizen, waardoor de netwerken hersteld kunnen worden met vrijwel geen vermindering van het vrije gedeelte van de leidingen.

De tweede methode is de introductie van een nieuwe polymeerpijpleiding die voorgecomprimeerd is over de gehele doorsnede (vervormd), die een "thermisch geheugen" heeft om in de loop van de tijd de vereiste vorm aan te nemen (Swage-voeringtechnologie) in de oude pijpleiding. Reparatie wordt uitgevoerd door secties van polyethyleen buizen aan elkaar te lassen en ze door een pons of een speciale vernauwingsmatrix te trekken met een kleinere diameter dan de diameter van de polymeerbuis (Fig. 1.32). Daarna wordt de zweep in de oude leiding gebracht met behulp van een kabel en een lier in de put ernaast in de richting van de leiding.

Na verloop van tijd wordt de samengeperste pijp recht in zijn natuurlijke staat en hecht hij aan het binnenoppervlak van de herstelde pijpleiding (Fig. 1.33). De polymeerbuis zet uit totdat de buitendiameter de grootte van de binnendiameter van de oude pijpleiding bereikt en een nauwe verbinding vormt met de wand. Dit elimineert de noodzaak van cementmortel of speciale verharders.

Trekt door continue beschermende coatings van verschillende polymere materialen. Beschermende interne coatings (schalen, membranen, hulzen) kunnen worden aangebracht op de gereinigde pijpleidingen van watervoorzienings- en sanitaire systemen, die zorgen voor een volledige dichtheid van de wanden, evenals hun hoge weerstand tegen dynamische belastingen.

Rijst. 1.33.Nieuwe polyethyleen pijp na het aannemen van de originele vorm in de oude pijpleiding

Afb.1.32.

De introductie in de pijpleiding en het bevestigen van de schaal erin kan worden bereikt door een naadloze coating over de gehele lengte van het reparatiegebied tussen twee putten te slepen, gevolgd door erop te drukken met een speciale lading in de vorm van een ballon en hete lucht toe te voeren of waterdamp onder druk (Fig. 1.34), of door geleidelijk in het reparatiegebied een opgerolde behuizing in de vorm van een kous (voering) met

Rijst. 1.34.

plastic materialen:

1 - hersteld gedeelte van de pijpleiding; 2 - beschermende coating; 3 - geleiderol; 4 - lier; 5 - kabel; 6 - bak met hot

lucht (stoom); 7 - speciale lading

door deze met een onder druk toegevoerde vloeistof tegen de muur te drukken (Fig. 1.35). De invoer van de schaal in de pijpleiding wordt uitgevoerd door het open luik van de put.

Rijst. 1.35.

« Entrepose»:

1 - herstelde pijpleiding; 2 - beschermende coating in de vorm van een kous die naar buiten draait; 3 - geleiderollen

Als gevolg van het polymerisatieproces stolt de continue beschermmantel, waarna alle apparaten en vloeistof uit de pijpleiding worden verwijderd. De communicatie kan enkele dagen na de beschreven operaties in werking worden gesteld. Deze methode wordt veel gebruikt door een aantal West-Europese bedrijven, met name: "Sosa" "Entrepose TR", "Le Joint Jnterne"" enz.

Vanuit technisch oogpunt verdient de technologie van het aanbrengen van continue polymeerhulzen "Phoenix" speciale aandacht, wat een van de effectieve manieren is om het binnenoppervlak van versleten pijpleidingen van water- en gastoevoersystemen te herstellen.

Het gebruik van flexibele elementen van plaatmateriaal met een getande bevestigingsstructuur. Deze methode voor het herstellen van drainagenetwerken is gebaseerd op het gebruik van polymeerbekleding van elementen van een langsdoorsnede, die, wanneer ze met elkaar zijn verbonden, een interne beschermende schaal van de pijpleiding vormen. De methode is ontwikkeld door het Duitse bedrijf " TgoIp w#". De technologie van het aanbrengen van een beschermende coating bestaat uit het trekken van flexibele en zeer sterke polyethyleen blanks uit de put door het defecte gedeelte van de pijpleiding, die in de pijpleiding zijn verbonden met behulp van extrusielassen. Voor een stevige bevestiging van de voering aan het binnenoppervlak van de pijpleiding, wordt een cementeermateriaal in de ringvormige holte tussen de pijpwand en de voering geïnjecteerd en wordt water in de pijpleiding geïnjecteerd, waardoor de voering wordt rechtgetrokken en tegen de wanden wordt gedrukt.

Systeem van interne flexibele segmenten « Tgo1shp%" kunt u verschillende soorten secties gebruiken (Fig. 1.36), die van elkaar verschillen

Rijst. 1.36.

« Tgoіipіpd»:

a - basisinstallatiesysteem (met één getand gedeelte en het vullen van de holtes tussen het binnenoppervlak van de buis en de getande elementen);

b - idem met gebruik van een tussenliggende beschermlaag; in- hetzelfde met het gebruik van een extra elastisch element rond het getande gedeelte; d - installatiesysteem met twee getande secties;

• 1 - beschadigde pijp; 2 - injector van het bedrijf " Tgoіipіpd»; 3 - versnellingssectie;
• 4 - beschermende laag; 5 - elastisch element

van elkaar door de oppervlaktestructuur (enkellaags, meerlaags en gecombineerd met beschermende lagen).

Gebruik van een flexibele combimouw (kous). De essentie van deze herstelmethode is de vorming van een nieuwe composiet dunwandige pijp in het reparatiegedeelte van de pijpleiding, die een vrij onafhankelijk draagvermogen heeft met een minimale afname van de diameter van de bestaande pijpleiding.

Om de methode te implementeren, wordt een gecombineerde huls in de vervallen pijpleiding door mangaten geleid, een versterkend materiaal geïmpregneerd met een thermohardend bindmiddel (glasvezel, synthetisch vilt). Vervolgens wordt een koelmiddel (stoom, heet water) onder druk aan de binnenste hermetische schaal van de gecombineerde slang toegevoerd, die de slang recht maakt, tegen het binnenoppervlak van de pijpleiding drukt en het bindmiddel polymeriseert, waardoor een nieuwe composietpijp wordt gevormd.

Het omkeren en opschuiven van de gecombineerde huls in de pijpleiding kan worden uitgevoerd met behulp van een flexibel element (kabel), een vloeibaar of gasvormig medium dat onder druk wordt toegevoerd, evenals het gecombineerde gebruik van beide methoden.

De belangrijkste voordelen van de gecombineerde slangtrekmethode zijn de eenvoud en beschikbaarheid van technologie en apparatuur voor de implementatie ervan, de hoge kwaliteit en duurzaamheid van de beschermende coating, de mogelijkheid om voldoende versleten pijpleidingen te repareren (ongeacht het fabricagemateriaal) in een brede bereik van hun diameters en lengtes. Met behulp van de kunststof combimof is het mogelijk om ronde, ovale en speciale buisprofielen te herstellen.

Gebruik van rolwikkeling (eindeloze profieltape) op het binnenoppervlak van de oude pijpleiding. Voor de renovatie van niet-drukafvoerleidingen, methoden " YUHO's" en "Ekhrapsla-Rfe". Ze maken het mogelijk om het binnenoppervlak van pijpleidingen te bekleden met PVC-tape. Om dit te doen, wordt een speciale machine in de put geïnstalleerd, die verschillende functies vervult: het aanbrengen (wikkelen) van een eindeloze tape langs de binnendiameter van de pijpleiding, de bevestiging ervan; gieten lijm hars; het resulterende PVC-frame in het reparatiegedeelte van de pijpleiding duwen, het frame uitzetten om het op de te herstellen structuur te bevestigen (Fig. 1.37). Na het opwindproces, de resterende

Rijst. een

"I / "b / os" uit de put

de vrije ringvormige ruimte tussen de gerestaureerde buis en het nieuwe frame wordt opgevuld met een speciale oplossing en verdicht met een stamper om de statische sterkte te vergroten.

door technologie paneel slot, ontwikkeld door het bedrijf Camit Ltd.(Australië) wordt voor het wikkelen een speciaal geprofileerde PVC-tape gebruikt, die aan de buitenzijde T-vormige golvingen heeft. De golvingen vergroten het structurele oppervlak en zorgen voor mechanische hechting aan de cementmortel die wordt geïnjecteerd tussen de bekleding en de wand van de pijpleiding die wordt hersteld. Geprofileerde tape kan worden gebruikt voor ronde, ovale en rechthoekige delen van pijpleidingen met een diameter van 900 mm of meer, met voldoende draagvermogen.

Bij gebruik van enkele wijzigingen van de spoelwikkelmethode, stopt de werking van de pijpleiding mogelijk niet.

Spot (plaatselijke) beschermende coatings. Dit type coating is typerend voor het elimineren van enkele (punt)doorgaande, inclusief perifere, scheuren veroorzaakt door bodembeweging (bijvoorbeeld bij het uitvoeren van grondwerken in de buurt van de routes, het blootstellen van pijpleidingen aan overbelasting van het verkeer, aardbevingen, enz.), en evenals lokale corrosie van pijpleidingmuren. Spotreparatiecoatings kunnen ook worden gebruikt als afdichting tussen afzonderlijke leidingen in verschillende sleufloze.

Lokale schade die chemische erosie van de wanden van pijpleidingen veroorzaakte, kan zich zeer snel ontwikkelen en leiden tot voortijdig falen van de pijpleiding. Statistieken tonen aan dat dit soort schade ongeveer 10% van de lengte van de pijpleiding is.

Lokale reparatiecoatings kunnen worden geleverd in de vorm van: vloeibare oplossingen die uitharden na het aanbrengen op beschadigde oppervlakken; oplossingen met een halfvloeibare consistentie; vezelmaterialen geïmpregneerd met harsen (polyester, epoxy en polyurethaan); geprofileerde rubberen afdichtingen; roestvrijstalen hulzen; elastische mouwloze stukken; buisvormige voeringen, enz.

Voordat een van de hierboven beschreven methoden wordt geïmplementeerd voor het repareren van bestaande netwerken en voorzieningen voor watervoorziening of sanitaire voorzieningen, is het noodzakelijk om tijdelijke externe bypass-pijpleidingen te leggen. In het geval van herstel van watervoorzieningsnetwerken moeten bypass-leidingen bijvoorbeeld zorgen voor de levering van huishoud- en drinkwater aan de consument in de vereiste hoeveelheid en van de juiste kwaliteit voor de reparatieperiode. Bovendien moeten bypass-leidingen voldoen aan bepaalde vereisten die zijn vastgelegd in de technische specificaties voor de productie van reparatiewerkzaamheden, ze moeten snel worden geïnstalleerd en gedemonteerd en zorgen voor de juiste sanitaire en hygiënische indicatoren van het getransporteerde water. Aangezien deze pijpleidingen buiten langs stoepranden worden gelegd, moeten ze bestand zijn tegen de impact van voertuigbanden en ook ontworpen zijn om de volledige hydrodynamische druk van het water te weerstaan. Tegelijkertijd is het van groot belang om bypass-leidingen aan te passen aan standaard fittingen, regel- en instel- en afsluiters.

In tafel. 1.2 presenteert gegevens over de meest gebruikelijke methoden voor sleufloos herstel van water- en afvoerleidingen met gedetailleerde technische, technologische en operationele indicatoren. Analyse van verschillende methoden voor sleufloos herstel van druk- en niet-druknetwerken toont aan dat er geen universele aanpak is voor het repareren of vervangen van pijpleidingen. Elk van de voorgestelde methoden wordt beperkt door het juiste toepassingsgebied, dat moet voldoen aan de heersende technische omstandigheden op verschillende faciliteiten, evenals de materiële en andere mogelijkheden van de organisaties die het netwerk exploiteren.

Opgemerkt moet worden dat met veel positieve aspecten van moderne technologieën voor het herstel van pijpleidingen zonder greppels, men niet de "euforie van rehabilitatie" moet toestaan, die het resultaat kan zijn van subjectieve en niet volledig gerechtvaardigde beslissingen, onredelijke criteria of mode-dictaten voor sleufloze technologieën. Absolute prioriteit aan het gebruik van sleufloze reparatietechnologieën kan alleen worden gegeven in gevallen waarin technische communicatie die moet worden gerepareerd zich onder andere stedelijke ondergrondse constructies bevindt en het uitgraven ervan gepaard gaat met aanzienlijke problemen. In Hong Kong worden bijvoorbeeld enkele drainagecollectoren onder metrolijnen gelegd. Deze omstandigheid geeft duidelijk de voorkeur aan sleufloze methoden in geval van reparatie of vervanging van netwerken.

Elk werk veronderstelt het bestaan ​​van bepaalde methoden, methoden om bepaalde problemen op te lossen. Hoe verder de mensheid gaat op het gebied van technologische vooruitgang, hoe gemakkelijker het wordt om bepaalde werkzaamheden, met minder verlies, energieverbruik uit te voeren. Op basis van het feit dat elk werk op verschillende manieren kan worden gedaan, kiezen mensen de meest acceptabele en verbeteren ze. Een sprekend voorbeeld in de bouw en reparatie zijn: sleufloze technologieën.

De speciale omstandigheden waarin bouwers en ingenieurs tegenwoordig moeten werken, hebben mensen gedwongen methoden te ontwikkelen voor het sleufloos leggen van bepaalde communicatiemiddelen. Dergelijke methoden zijn vooral relevant voor stedelijke gebieden, voor sectoren met een goed ontwikkelde infrastructuur. Waar al wegen zijn aangelegd, asfalt wordt gelegd en er ook veel gebouwen van verschillende soorten aan de oppervlakte zijn, is het gewoon onpraktisch om de oppervlaktelagen te openen en greppels te graven. Dat is de reden waarom sleufloos leggen tegenwoordig zo gewoon is.

Grondbeginselen en principes van sleufloze technologieën

De relevantie van sleufloze technologieën is te danken aan de wens van mensen om grondwerken uit te voeren en te werken aan het leggen van communicatie met de laagste kosten van materiële en fysieke hulpbronnen. Dus sleufloze technologieën - sleufloze communicatie wordt uitgevoerd met hun gebruik, in de eerste plaats vereenvoudigen ze de taak en minimaliseren ze de kosten. Trenchless-technologieën zijn gebaseerd op kennis en vaardigheden op het gebied van geologische exploratie, het bezit van bepaalde apparatuur, speciale eenheden die helpen om de beoogde doelen te bereiken, evenals de wens van een persoon om bestaande methoden te verbeteren.

Technologie van het sleufloos leggen van pijpleidingen, zoals de naam al aangeeft, impliceert de levering van verschillende soorten communicatie aan bepaalde objecten, waarbij het graven van territoria wordt omzeild. Dit elimineert de kosten voor het herstellen van aangrenzende gebieden en verkort de werktijd. Het basisprincipe waarop sleufloze technologieën zijn gebaseerd, is doorgang door de bodemlagen in elke richting.

Sleufloze legmethoden omvatten het gebruik van bepaalde apparatuur, eenheden aangedreven door persluchtenergie. Het sleufloos leggen van pijpleidingen kan op verschillende manieren worden uitgevoerd: grondpunctie, horizontaal gestuurd boren en de metal case-methode. Het verschil tussen deze methoden is niet in het minst van invloed op de kwaliteit van het uitgevoerde werk, maar is te wijten aan natuurlijke en andere omstandigheden, zoals bodemdichtheid en bodemsamenstelling, communicatiebereik en de diameter van de te leggen leidingen.

Voordelen van sleufloze technologie

Technologie voor het leggen van greppels sluit de mogelijkheid van bodemdaling uit en ze geven een persoon ook de mogelijkheid om te werken op plaatsen waar het simpelweg onmogelijk was om eerder communicatie te brengen. Zo kan bijvoorbeeld het brengen van extra communicatie naar een woongebouw in de stad rechtstreeks vanuit de kelder van dit huis worden uitgevoerd. Velen hadden zich waarschijnlijk een enorm booreiland voorgesteld, maar dit is niet helemaal waar. Als we het hebben over de methode om de grond te doorboren, dan is het leggen van pijpen met behulp van de sleufloze punctiemethode het gebruik van de kleinste apparatuur, en om vanaf de grond te beginnen met doorboren, volstaat het om een ​​klein gat te graven, ongeveer twee vierkante meter.

Installaties voor horizontaal gestuurd boren zijn natuurlijk wat groot, maar dit kan niet worden vergeleken met de hoeveelheid apparatuur en mensen die betrokken zijn bij het organiseren van sleuven voor communicatie en pijpleidingen van verschillende typen.

Maar toch, het belangrijkste voordeel is dat u met technologieën voor het leggen van greppels vrij kunt passeren onder wegen, afgewerkte gebouwen, spoorlijnen, kleine watermassa's en andere obstakels die u aan de oppervlakte kunt tegenkomen.

Dit zijn niet alle voordelen van dergelijke methoden. Velen denken misschien dat een dergelijke dienst vanwege zijn unieke karakter erg duur zou zijn. Maar zelfs als we er rekening mee houden dat dergelijke methoden wat duurder zijn, zijn de kosten- en tijdbesparingen nog steeds zeer aanzienlijk. En het is zelfs moeilijk voor te stellen hoe je een greppel kunt graven, bijvoorbeeld door een kleine rivier.Zo zijn sleufloze legmethoden in sommige situaties onmisbaar en onbetwist.

De technologie van het sleufloos leggen van pijpleidingen levert naast aanzienlijke materiaalbesparingen ook een aanzienlijke tijdsbesparing op. Dit alles komt door het feit dat dergelijke methoden veel processen tegelijk combineren: uitgraven, graven, pijpen maken. De eerste twee verdwijnen volledig, vandaar de tijdwinst.

sleufloos legproces

De sleufloze methode voor het leggen van buizen wordt bepaald door specialisten. Eerst wordt geologische verkenning uitgevoerd, specialisten bepalen de dichtheid van de grond, de aanwezigheid van harde rotsen en andere onzuiverheden. Vervolgens wordt de af te leggen afstand bepaald. Daarna wordt de juiste methode gekozen. Dus op een afstand van maximaal twintig meter is het mogelijk om de methode van het doorboren van de grond aan te kunnen, in het geval dat de afstand groter is of absolute nauwkeurigheid vereist is, wordt de directionele horizontale boormethode gebruikt, omdat in dit geval wordt de beweging van de punt gecontroleerd. Sleufloze legmethoden rechtvaardigen volledig de kosten die door de klant worden gemaakt, omdat ze aanzienlijke besparingen opleveren en het meest winstgevend zijn. Dus, in zijn streven naar het ideaal, naar constante verbetering, overschrijdt een persoon op veel gebieden van het leven zijn capaciteiten aanzienlijk, ook op het gebied van technische communicatie, in de bouw en in vele andere industrieën.

6.1. GERICHT BOREN

De meest gebruikelijke sleufmethoden voor het aanleggen van pijpleidingen onder water, samen met hun voordelen, hebben een aantal belangrijke nadelen en voldoen niet volledig aan de moderne eisen - het vereiste niveau van structurele betrouwbaarheid en milieubescherming. De belangrijkste nadelen van de greppelmethode zijn een grote hoeveelheid graaf- en arbeidsintensief duikwerk, de noodzaak van omvangrijke verzwaringsgewichten of andere middelen om de pijpleiding in zijn ontwerppositie in een ondergelopen greppel te houden. De gemechaniseerde ontwikkeling van de onderste bodemlagen van kust- en kanaaldelen van kruisingen, vooral in combinatie met explosies, schaadt de ecologische toestand van waterlichamen. Bij de aanleg van kruisingen van hoofdleidingen over grote rivieren ontstaat aanzienlijke schade.

Na voltooiing van de aanleg van oversteekplaatsen worden de rivierbeddingen vaak niet hersteld, raakt de uiterwaard onder water, storten de oevers in en wordt het hydrologische regime verstoord. Ondertussen spelen grote rivieren een grote rol. Dit zijn paaigebieden, voedselgebieden voor vissen en scheepvaartroutes.

Rekening houdend met al deze factoren, is een van de belangrijkste en steeds urgentere taken waarmee de bouwers van hoofdpijpleidingen in de afgelopen 20 jaar te maken hebben gehad, de taak geworden om methoden en technologieën te creëren die zorgen voor de minste verstoring van het milieu, de arbeidsintensiteit van het werk verminderen en de tijd voor de uitvoering ervan verkorten. Deze methoden omvatten gestuurd boren en microtunneling.

In Rusland ontstond het idee van de hellende boormethode in de jaren '30

jaren van de twintigste eeuw. Het werd geïmplementeerd bij het leggen van communicatie onder de wegen.

De methode voor het bouwen van hoofdleidingen, die voldoet aan moderne eisen, is ontwikkeld en geïmplementeerd in de VS. De grondlegger van de methode is de Amerikaanse ingenieur Martin Cherrington (foto 7, 8 op de kleurinleg).

In 1971, onder de rivier. Pejeiro in Californië, Cherrington Corporation gebruikte hellend boren om een ​​pijpleiding te leggen met een diameter van 115,3 mm en een lengte van 231,6 m. Daarna werd de weg vrijgemaakt voor een brede implementatie van de methode in de praktijk. In 1992 waren 2400 kruisingen gebouwd, hun diameter nam toe tot 1200 mm, de maximale lengte van de overgang bereikte 1800 m en de totale lengte van de gebouwde overgangen was meer dan 800 km. Tegen die tijd was in de Verenigde Staten 75% van de overgangen gebouwd met behulp van nieuwe technologie.

In Rusland werd deze technologie voor het eerst gebruikt door de bouwers van gaspijpleidingen en noemden ze het directioneel boren (HDD).

In 1996 werd bij Transneft een oversteek over de rivier gebouwd volgens de HDD-methode. Korzhenets met een lengte van meer dan 400 m en een diameter van 1020 mm.

Voordelen van de NNB-methode:

milieuveiligheid, behoud van de bodem, oevers van de rivier, waterregime van de rivier door uitsluiting van onderwater- en kustafgravingen, boren en stralen, oeverbescherming en andere werken;

geen interferentie met navigatie; minimaal volume uitgegraven grond; aanzienlijke vermindering van de bouwtijd; verlaging van de bedrijfskosten; duurzaamheid;

betrouwbare bescherming tegen uitwendige mechanische schade, waaronder inslag van ijs en scheepsankers als gevolg van een diepere aanleg van de pijpleiding;

geen gevaar voor blootstelling aan pijpleidingen door erosie van rivierbeddingen;

mogelijkheid tot constructie: bij negatieve temperaturen,

op beperkt gebied a di bouw gebied a d tot ah, in krappe omstandigheden,

onder waterbouwkundige constructies en diepgewortelde communicatie, in permafrost.

De nadelen van de HDD-methode, die de toepassing ervan beperken, zijn onder meer:

grote eenmalige kosten voor de aanschaf van apparatuur;

de noodzaak van diepe (tot 40 m van de bodem) geotechnische boringen en hydrogeologisch onderzoek;

de moeilijkheid om in kiezel-, kei-, slib- en karstbodems te rijden;

verhoogde eisen voor de stabiliteit van kusthellingen.

Ondanks alle tekortkomingen is de HDD-methode een van de meest vooruitstrevende in de aanleg van onderwaterovergangen.

Om de mogelijkheid en haalbaarheid van het gebruik van HDD te beoordelen, wordt rekening gehouden met de volgende factoren:

resultaten van technisch onderzoek, waaronder geodetisch onderzoek, geologisch, hydrogeologisch, hydrometrisch, hydrometeorologisch, geocryologisch, milieuonderzoek, beoordeling van de magnetische achtergrondtoestand;

de aanwezigheid en kenmerken van de economische infrastructuur in het gebied van de oversteekplaats, de staat en bedrijfsomstandigheden van kunstwerken, de voorwaarden voor de wederzijdse beïnvloeding van verschillende kunstwerken tijdens hun werking; karakteristieke kenmerken van het gebied.

Voor de aanleg van pijpleidingen met behulp van de HDD-methode zijn rivieren het meest gunstig (met de beschikbare breedte en geologie van het kanaal en de oevers), die lintrug-, zij- en beperkt meanderende soorten kanaalprocessen hebben, evenals kanaalmeer- vertakking, waarbij kanaalprocessen in de takken zich volgens hetzelfde type ontwikkelen. Er zijn problemen in verband met het gebruik van HDD op rivieren met soorten kanaalprocessen in de vorm van vrije meanderende, onvolledige meanderende en uiterwaarden met meerdere vertakkingen. Deze omstandigheden worden gekenmerkt door grote en moeilijk te voorspellen geplande vervormingen, brede en lage uiterwaarden, verschillende hoogtes van kusthellingen, die erg moeilijk zijn voor HDD. Onder deze omstandigheden is het gebruik van HDD alleen toegestaan ​​in gevallen met onbeduidende parameters van de kanalen van deze rivieren (breedte, hoogte, toestand van de oevers, de snelheid van hun erosie, enz.), Met daaropvolgende voorspelling van de omstandigheden voor hun verdere ontwikkeling en de ontwikkeling van aanvullende maatregelen om deze te stabiliseren en gevaarlijke kanaalprocessen te voorkomen.

Het gebruik van HDD is ook beperkt in delen van rivieren waarvan het kanaal en de oevers zijn samengesteld uit rotsen boven de IV-sterktecategorie of bodems met een hoog gehalte aan kiezelstenen (meer dan 30%) met een deeltjesgrootte van 5-10 mm en rotsblokken.

Er zijn andere beperkingen waarmee rekening moet worden gehouden bij de beslissing om HDD te gebruiken. Bijvoorbeeld de aanwezigheid van karst, overstroomd zand, slib en aardverschuivingen in bodems langs het pijpleidingtraject.

Het aanleggen van onderwaterpijpleidingkruisingen met de HDD-methode, afhankelijk van de eigenschappen van waterkeringen, het type gebruikte booreilanden, de boortechnologie, de ontwerpparameters van de boorapparatuur en de doorgetrokken pijpleiding (de lengte van het gebogen gedeelte , diameter, enz.), wordt uitgevoerd volgens verschillende technologische schema's die bepaalde verschillen hebben.

De essentie van de methode is dat langs de kruising onder de rivierbedding een put wordt geboord, waardoor een pijpleiding van kust naar kust wordt gesleept.

Gemeenschappelijk voor alle technologische schema's is:

het boren van een proefput;

expansie van de put in een of meer stappen in verschillende richtingen - vooruit en achteruit;

het trekken van de pijpleiding in de ontwikkelde put.

De HDD-boorkop is zo gekanteld dat door de constante rotatie van de boorstang, in combinatie met druk, een recht gat ontstaat. Het resultaat is een put met een bepaalde kromming. Persen zonder rotatie zorgt ervoor dat de balk afwijkt van de gewenste richting.

Bij het boren in rotsformaties kunnen rotatie en druk worden gecombineerd met hamerslag. Rotsen en andere harde formaties worden gewonnen met behulp van de hydraulische kracht van gepulseerde hogedrukstralen die worden gegenereerd door een motor in het boorgat.

Er zijn gestuurde boorplatforms die geen boorvloeistof nodig hebben voor hun werking, wat ze vooral aantrekkelijk maakt wanneer de werkruimte beperkt is.

De besturingsinrichting voor het boorproces bevindt zich achter de beitel van de boorkolom. Wanneer u in een put beweegt, kunt u met de informatie die met zijn hulp wordt verkregen, het traject en de richting van het boren volgen. Deze informatie wordt permanent vastgelegd door het grondcomputersysteem. In de tweede fase, in de achterwaartse of voorwaartse richting, wordt de proefput uitgebreid door te boren. De expansie wordt zo vaak uitgevoerd als nodig is om de put uit te zetten tot de diameter van de pijp die wordt gelegd. Bij direct ruimen wordt de boorpijp zowel voor als achter de ruimer bevestigd. De ruimer wordt erdoor getrokken en een apparaat (tractor, pijpenlegger) handhaaft de trekkracht vanaf de uitlaatzijde, terwijl koppel en rotatie vanaf de inlaatzijde worden uitgeoefend. De ruimer voor jetting wordt voor de ruimer geplaatst en houdt de put open voor de circulatie van boorvloeistof. Om het geleidegat uit te breiden tot een grote diameter, wordt een niet-roterende stabilisator achter de ruimer geplaatst om de boorpijp goed in het gat te centreren. De boorpijpen worden stapsgewijs opgebouwd tijdens het boorproces, en de slede van de machine zorgt voor translatie- en rotatiebeweging van de boorkolom. Een wartel is bevestigd aan het uitgangseinde van de boorkolom; het is noodzakelijk om tractie te bieden. In het geval van omgekeerde expansie trekt de boorinstallatie de ruimer in de richting van de putingang en oefent een trek- en rotatiekracht uit.

Alvorens door de pijpleiding te trekken, wordt de put, indien nodig, gekalibreerd (reinigen en versterken van de wanden) met behulp van een cilindrische expander. De uiteindelijke diameter van de voorbereide put moet ten minste 25% groter zijn dan de diameter van de pijpleiding die wordt gesleept. De pijpleiding wordt in de voorbereide greppel getrokken. Bij stabiele boorgatwanden kan de sleepstap gecombineerd worden met de laatste ruimstap. De sifon wordt aan het uitlaatuiteinde van de put gemonteerd en aan elkaar gelast. Een speciale punt is verbonden met de sifon en vervolgens bevestigd aan de boorkolom. De boorkolom wordt teruggetrokken met behulp van een boorinstallatie en de boorpijpen worden verwijderd terwijl de sifon wordt doorgetrokken.

De belangrijkste parameters van het voedingsmechanisme van de boorinstallatie, die de efficiëntie ervan kenmerken, zijn de voorwaartse en achterwaartse voedingskracht. Het werkingsprincipe van de boorinstallatie is de rotatie en heen en weer gaande beweging van de boorkolom.

In tafel. 10 toont de parameters van enkele installaties gemaakt in de VS

Tot 1979 waren er installaties van de eerste generatie. De belangrijkste verschillen tussen HDD-technologieën van de eerste en tweede generatie zijn als volgt.

type installatie	Jet Tgas 8/60		Cherrington 60/300R
Tractie (duwen)			320 (met A-frame)
inspanning, t
Gewicht, t
Lengte, m			modulair ontwerp (volgens frame 2.4x13)
Breedte, m
maximale lengte
boren, m
Maximale diameter
penetraties, mm
boordruk
creatie, kg / cm 2 (MPa)
Specifiek verbruik van boren
oplossing, l/min
Tankvolume bu
drijfmest, m 3

De eerste generatie technologie omvat een aantal voortdurend evoluerende processen, gezamenlijk aangeduid als tweetrapstechnologie - "drill and wash string technology 1", gebaseerd op het gebruik van twee strings: boor- en wasstrings. Een boorkolom met een kleine diameter (73 mm) met een kleine turboboor voert de boorkolom zo ver mogelijk naar voren, of tot het punt waar de ROP wordt verminderd wanneer het onmogelijk wordt om de turboboor te sturen. Op dit punt wordt een omhulling of spoelkolom in de put rond de boorkolom geduwd. De waskolom wordt naar de turboboor geduwd. Daarna wordt het voortbewegen van de boorkolom hervat en wordt de penetratie uitgevoerd door telescopische toevoer.

Spoel- of mantelbuis wordt gebruikt om de belasting op de boorkolom te verminderen, de mogelijkheid van vastlopen van de boorkolom te elimineren en te voorkomen dat de kolom door axiale druk wordt gebogen. Later werd de waskolom gebruikt om de put uit te zetten en de pijpleiding door te trekken.

Het gebruik van krachtige turboboormachines met grote diameter is onmogelijk vanwege het instorten van de rotswanden van de put als gevolg van trillingen.

De technologie van de tweede generatie is voornamelijk gebaseerd op het gebruik van een aangepaste boorkolom en wordt de werkstrengtechnologie genoemd. In dit geval wordt het boren in één fase uitgevoerd; waardoor er geen twee kolommen meer nodig zijn.

Cherrington Corporation heeft een externe spoelwerkstring ontwikkeld die het mogelijk maakt om over lange afstanden te boren (meer dan 1200 m) zonder het gebruik van een spoelstring.Dit kenmerkt de boorstringput.

Om de problemen van het instorten van de wanden van de put te overwinnen, werd een geleidingsdeel (de eerste 30 m van de boorkolom) ontwikkeld uit een zeer sterke antimagnetische legering. Het probleem van trillingen veroorzaakt door een turboboor werd opgelost door deze te vervangen door een hydraulische boor, die de rots ervoor breekt en ervoor zorgt dat het werkgereedschap zonder rotatie naar voren beweegt. Bovendien werd de configuratie en plaatsing van de mondstukken op de beitel gewijzigd, wat het mogelijk maakte om met een minimale hoeveelheid boorvloeistof een maximale vernietiging van rotsen te bereiken. Turbodrills worden nog steeds gebruikt, maar alleen in harde formaties, waar de bodem turboboormachines met een grote diameter kan dragen die een hoog koppel overbrengen, met een eigen gewicht van 450 kg.

Deze nieuwe technologie heeft geleid tot nieuwe ontwikkelingen, waaronder het feit dat gestuurd boren nu kan worden gebruikt in verschillende rotsformaties zoals grind, steenslag, kalksteen en graniet met een hardheid tot 150.000 kg/cm 2 .

Het proces van boren met HDD-rig omvat vier fasen (foto 9):

het boren van een proefput; uitbreiding van de put naar voren of naar achteren; goed kalibratie; de sifon naar achteren trekken.

In de eerste fase wordt een proefboring geboord, waarvan de diameter kleiner is dan de diameter van de sifon.

De diameter van het geleidegat is niet groter dan 20 cm Er kan geboord worden met bijvoorbeeld een straalkegel, die de rotsen erodeert met behulp van de hydraulische energie van de boorvloeistof. Tijdens proefboringen worden verschillende navigatiesystemen gebruikt om de put langs een bepaald traject van binnenkomst tot uitgang te leiden.

De tweede fase is het uitbreiden van de put tot de gewenste maat. De diameter van de put moet 30 - 50% groter zijn dan de diameter van de pijpleiding. Tijdens het boren zou er niet zo'n situatie moeten zijn wanneer de diameter van alle apparaten die door de put gaan, gelijk zou zijn aan de diameter van de put. De grootte van deze apparaten moet aanzienlijk kleiner zijn dan de diameter van de put. Verlengen kan op twee manieren:

1) voorwaartse expansie. Bij deze methode wordt de boorruimer door middel van een boorkolom vanaf de zijkant van de putinlaat naar zijn uitlaat geduwd. De ruimer, geplaatst aan de inlaatzijde, snijdt tijdens zijn rotatie de rotsen, waardoor de diameter van de put en zijn loodrechtheid op het bodemgatvlak toenemen;

2) uitbreiding naar achteren. Bij deze methode wordt de expander door middel van een boorinstallatie van de uitlaat naar de inlaat verplaatst.

De derde fase van het boren is kalibratie. Nadat de put tot de vereiste diameter is geëxpandeerd, wordt een ruimer met dezelfde diameter als de pijpleiding door de put gesleept. De put wordt dan gekalibreerd en vrijgemaakt van eventuele interferentie die zich in de geruimde put kan voordoen. Beide uiteinden van de ruimer hebben frezen waarmee de ruimer kan snijden en ribbels kan verwijderen die het moeilijk kunnen maken om de ruimer door het gat te bewegen.

De vierde fase is het trekken van de pijpleiding. Het kopgedeelte van de dragger is verbonden met de boorpijpen die door de put naar de boorinstallatie gaan. De trekker heeft een draaibare connector waarmee de kop kan buigen zodat de pijpleiding in de put kan gaan. Bovendien is de trekker uitgerust met een snijkop aan de voorkant, zodat wanneer deze een soort obstakel in de geruimde put tegenkomt, de boorpijpen kunnen worden gedraaid en de snijkop het obstakel kan verwijderen en de weg kan openen voor het trekken van de pijpleiding door de put.

Het pijpleidingduwsysteem bestaat uit een spantang, een anker, een, een kettingtakelsysteem en een lier. Dit systeem bevindt zich aan de uitgangszijde van de put en is ontworpen om de werking van de boorinstallatie te vergemakkelijken wanneer de pijpleiding door de put wordt geduwd. Het duwsysteem kan worden gebruikt voor verschillende buisdiameters.

Als boormengsel wordt een bentonietoplossing gebruikt die de deeltjes van het ontwikkelde gesteente meevoert in de vorm van een suspensie, die vervolgens in het regeneratiesysteem kan worden gefilterd. Bentonietmortel vervult de volgende functies:

erosie van bodems en hun verwijdering uit de put; koeling en smering van het snijgereedschap; versterking van de wanden van de put voor de duur van het werk; vermindering van wrijving van de werkende pijpleiding tegen de wanden van de put en wanneer deze wordt doorgetrokken;

waardoor het risico op mogelijke beschadiging van de isolerende coating op de pijpleiding bij het doortrekken wordt verminderd.

Voor de bereiding van boorvloeistof wordt bentoniet gebruikt - een rots bestaande uit kleimaterialen. Voor gebruik in HDD is een klei met een lamellaire, kristallijne structuur vereist. Aan deze voorwaarde wordt het best voldaan door natriummontmorilloniet (bentoniet). Dit materiaal wordt gebruikt omdat het het unieke vermogen heeft om 5 keer zijn eigen gewicht water op te nemen en tot 12 keer zijn oorspronkelijke volume op te zwellen. Voor gebruik bij het boren moet bentoniet aan bepaalde kwaliteitseisen voldoen, wat wordt bereikt door een juiste verwerking en reiniging.

Om de integriteit van de put te behouden en de slip tijdens het boren en trekken te verbeteren, moeten drie eenvoudige maar zeer belangrijke regels worden gevolgd: controle van het gebruikte water; viscositeitscontrole; controle van vloeistofverlies; modder viscositeit controle.

Het water dat wordt gebruikt om de boorvloeistof te bereiden, moet een pH-waarde hebben tussen 8,0 en 8,5.

In alle stadia van HDD is het noodzakelijk om de vereiste viscositeit te behouden om de grond effectief te versterken en het boorgat te redden van vernietiging.

Overmatig verlies van water uit de samenstelling van de boorvloeistof is de oorzaak van veel boorputproblemen. Hoe groter het waterverlies, hoe groter het risico van verzwakking van de bodem, tot aan vernietiging en vorming van een prop (putverstopping).

Het optimale resultaat van het gebruik van bentoniet in de samenstelling van de boorvloeistof wordt bereikt door grondig te mengen met water met een pH-waarde van 8,0 -8,5, een laag calciumgehalte en een temperatuur niet lager dan 4 °C. Calciumcarbonaat en polymeeradditieven worden gebruikt om de vereiste eigenschappen te bereiken. De hoeveelheid boorvloeistof en polymeeradditieven wordt aangepast afhankelijk van de grondsoort en het type boorapparatuur.

Polymeeradditieven worden gebruikt om: de opbrengst van de oplossing te verhogen; stabilisatie van het boorproces; het maken van een filterkoek; verbetering van smeereigenschappen; weerstand verminderen; toename in kracht;

het bereiken van het vereiste viscositeitsniveau; het bereiken van een gecontroleerd filtratieniveau; het bereiken van balans bij het boren in zwaar zand en grind;

het vergroten van de lengte van voorwaarts en achterwaarts boren. Het assortiment boorplatforms dat door fabrikanten wordt aangeboden, is zeer breed: van compacte apparaten die zijn ontworpen voor het boren van putten met een kleine diameter over korte afstanden, tot boorplatforms die pijpen met een aanzienlijke diameter kunnen leggen over afstanden van enkele honderden meters.

Het aanbod van voorgestelde besturingssystemen, boorkoppen, ruimers en diverse aanverwante gereedschappen en apparaten is al even breed.

De keuze van het type boorinstallatie volgens de technische parameters wordt gemaakt door de ontwerporganisatie, rekening houdend met de constructieomstandigheden van een bepaalde onderwaterovergang: de lengte van het gebogen gedeelte, de diameter en dikte van de buiswand, de geologische omstandigheden op de oversteekplaats, de grootte van de vereiste trekkrachten om de pijpleiding in de put te trekken en andere omstandigheden.

Boorapparatuur (Fig. 24) wordt geselecteerd op basis van de voorwaarden: zorgen voor de penetratie van een proefput en de expansie ervan in verschillende (inclusief rotsachtige) bodems;

de mogelijkheid van meervoudig gebruik van de boorvloeistof vanwege de zuivering en regeneratie ervan;

gebruik van apparatuur die een probleemloze werking en open opslag op locaties in specifieke klimatologische omstandigheden mogelijk maakt.

De uitrusting voor gestuurd boren omvat:

dril machine; boor pomp; krachtbron; Controle blok;

boorvloeistof voorbereiding en regeneratie systeem; boor string;

boorgat gereedschap;

pijp duwer;

navigatiesysteem apparatuur.

De basis van de boorstelling is het frame en de boorwagen. Het bed met de boorwagen wordt vaak los van de aandrijfeenheid gemaakt, wat de mogelijkheden vergroot om de boorinstallatie in verschillende bouwomstandigheden te gebruiken.

Met hydraulische klemmen kunt u de boorpijpen bevestigen tijdens het aansluiten en demonteren. De boorwagen heeft motoren die de beweging van de boorwagen naar voren en naar achteren drijven. Een mechanisme met tandheugel en rondsel zorgt ervoor dat de boorwagen op en neer kan bewegen, waardoor de benodigde voedingskracht ontstaat. De hellingshoek van het bed bij het boren van een put kan worden ingesteld van 0° (horizontale positie) tot een maximale waarde van 20°.

De boorinstallatie moet worden beschermd tegen beweging op de grond tijdens het boorproces, wanneer voorwaartse of achterwaartse voeding wordt uitgevoerd. Voor dit doel wordt een ankersysteem gebruikt, dat in het onderste deel op de boorinstallatie is gemonteerd.

Een optionele achterste feeder kan aan de boorinstallatie worden bevestigd om de tractie te vergroten.

De modderpomp maakt deel uit van de HDD-fabriek aan de inlaatzijde; het levert hydraulische kracht aan het boorproces, erodeert het gesteente met een straalboor of spoelt snijproducten uit bij gebruik van een tricone-bit in harde formaties. De boorvloeistofpomp optimaliseert de druk en stroming van de boorvloeistof tijdens het boorproces. De mogelijkheid om boorproducten van de bodem naar het oppervlak uit te wassen, stelt u in staat de put schoon te houden.

Als hoofdmotor van de boorinstallatie wordt in de regel een dieselmotor gebruikt, die deze en hulpapparatuur van elektrisch en hydraulisch vermogen voorziet.

De besturingseenheid is zo ontworpen dat de boormachine overzicht heeft over de boorruimte. De cabine heeft een groot raam en een dak om de regen buiten te houden. Het frame met de boorwagen en het mechanisme voor het aansluiten en uitbreken van boorbuizen is te zien. In de schakelkast van grote installaties is plaats voor een specialist krat het onderzoek en de berekeningen van het traject van de geboorde put.

INIC r zf

g 4

r pijpen

pijpleiding, storageuwihlde s

b>I]VEIiniveaus

Het gestuurde boorproces maakt gebruik van verschillende boorkolomconfiguraties. Onder hen zijn er drie hoofdconfiguraties: "pilootput 1", "uitbreiding", "slepen met de sifon". De combinatie van verschillende onderdelen voor de gebruikte boorkolomconfiguratie hangt af van verschillende factoren: het type formatie dat wordt geboord; diameter en lengte van de sifon; directe of omgekeerde expansie;

de noodzaak van voorafgaande reiniging van de put; type sifonaansluiting voor doortrekken.

Alle drie de basisconfiguraties gebruiken dezelfde componenten. Elk van de configuraties heeft echter specifieke kenmerken die uniek zijn voor een specifieke bewerking.

Afhankelijk van de eigenschappen en structuur van de grond worden als boorgatgereedschap gebruikt:

voor het boren van losse grond (zandige leem, leem, klei, zand) - hydraulische eroderende spuitmonden (turbodrills) van het ejectortype die het bodemgat ontwikkelen met spoelvloeistof met een druk van 4 MPa of meer;

voor het boren in bodems van gemiddelde hardheid - boren van verschillende typen;

voor boren in harde rotsachtige bodems - multicone bits.

Om de boorrichting van een proefput te regelen, is er een navigatiesysteem of een besturingseenheid. Het systeem omvat: een boorputsonde, een computer, instrumenten die de positie in de put weergeven, in sommige installaties is er een kabel die het boorputgereedschap verbindt met de oppervlaktecomputer. Dit blok wordt in de boorkolom geplaatst in een niet-magnetische overgangskamer.

In gevallen waar stalen pijpleidingen, palen of andere metalen voorwerpen in de buurt van de ingangs- en uitgangspunten van de put passeren, waardoor het magnetische veld van de aarde wordt verstoord, is het gebruik ervan onmogelijk. In deze gevallen wordt een lus die langs het pad van de put is geplaatst, gebruikt om een ​​kunstmatig magnetisch veld te creëren, dat wordt gemeten door een magnetometer die gevoelig is voor het magnetische veld, en als de exacte positie van de lus bekend is, dan is de positie van de meeteenheid in de put ten opzichte van de lus nauwkeurig kan worden bepaald.

De uitgangsinformatie die wordt gegenereerd door de richtingsbesturingseenheid geeft de azimut weer, die de hoek bepaalt tussen de as van het boorgat en de richting naar de magnetische meridiaan, de positie van de deflector in het boorgat ten opzichte van de verticaal, en de hellingshoek van de aarde. magnetische veldrichting ten opzichte van de verticaal. Het systeem meet de sterkte van het aardmagnetisch veld en geeft de tijd, datum en temperatuur van het meetelement in de put weer. Deze informatie kan op afstand worden weergegeven op het displaypaneel.

De belangrijkste functies van het boorvloeistofvoorbereidings- en regeneratiesysteem:

wint de boorvloeistof terug voor hergebruik in de toekomst;

handhaaft de vereiste eigenschappen van de boorvloeistof;

vervult de functies van voorbereiding, opslag en reiniging van boorspoeling;

zorgt voor een reserve boorvloeistof in een noodgeval wanneer het nodig is om een ​​grote hoeveelheid boorvloeistof in de put te brengen.

Het systeem vervuilt het milieu niet omdat alle vloeistoffen die bij het boren worden gebruikt zich in tanks bevinden. Alle hulpapparatuur is ondergebracht in de behuizing van de moddertank voor eenvoudig transport.

Apparatuur voor de voorbereiding en regeneratie van boorspoeling bevat pompen, tanks voor boorspoeling, een generator die energie levert aan de pompen die de boorspoeling door het systeem pompen, filters en een systeem van trilzeven.

Het regeneratiesysteem werkt als volgt: de boorvloeistof die uit de put komt, passeert een trilzeef, waardoor grote deeltjes worden verwijderd. Vervolgens passeert de boorvloeistof de grove en fijne filters, die de meeste van de kleinste deeltjes uit de boorvloeistof verwijderen, waarna de boorvloeistof weer in de moddervoorbereidingstank komt.

De oplossingstank is uitgerust met een roerder, jetrechter en pomp.

Er zijn enkele eigenaardigheden bij de aanleg van pijpleidingen met behulp van de HDD-methode.

Alvorens aan de slag te gaan met een complex project in een bepaald probleemgebied, moet de tijd worden genomen om dure preventieve maatregelen goed te plannen en voor te bereiden. Drie eenvoudige maar vaak over het hoofd geziene regels helpen de integriteit van de put te behouden en slippen te verbeteren bij het uitboren en trekken van de pijpleiding:

1) controle van het gebruikte water;

2) controle van de viscositeit van boorvloeistof;

3) controle over het verlies van water uit de boorvloeistof.

Het knikken van de vorm van een gesleepte pijpleiding kan optreden bij een combinatie van trekspanning als gevolg van axiale belasting, buigspanning als gevolg van de kromming van het boorgat en spanning als gevolg van de druk van de vloeistof of het gas dat door de pijpleiding wordt getransporteerd. Het resultaat is de vorming van golvingen of zelfs afvlakking van de dwarsdoorsnede, wat leidt tot de vernietiging van de pijpleiding. Bij het ontwerpen van pijpleidingen die zijn geconstrueerd door gestuurd boren, moeten studies worden uitgevoerd naar het mogelijke verlies van vormstabiliteit, selectie van de fysieke en mechanische eigenschappen van pijpen en berekening van krachten en spanningen tijdens het trekken en verder werken.

Om de pijpleiding in de put te ballasten, wordt de gesleepte pijp gevuld met water. Deze pijp beweegt niet mee met de pijpleiding, hij kruipt er als het ware uit. Het vullen wordt alleen uitgevoerd in leidingen met een grote diameter, maar op zo'n manier dat de leiding niet te zwaar wordt. Soms wordt een polyethyleen buis in de pijpleiding geplaatst, die is gevuld met water en er geleidelijk doorheen beweegt. Als het nodig is om extra kracht uit te oefenen, wordt er gebruik gemaakt van een pijpsleepinrichting, het zogenaamde A-frame. Bij het werken met een A-frame komt de start van het trekken altijd vanaf de boorinstallatie.

De booreilandoperator oefent de vereiste initiële kracht uit, houdt deze enige tijd constant (50% van de maximale paspoortkracht) en stuurt vervolgens een signaal naar het A-frame via de radio. Het slepen begint, en nadat de pijp weg is, wordt een signaal gegeven aan de boorinstallatie. Tegelijkertijd neemt de kracht op de boorinstallatie niet toe, omdat de buis gelijkmatig moet bewegen. Dit wordt ook gedaan om ervoor te zorgen dat de buis de verticale component van de trekkracht niet sterk naar de top van de put tilt.

Bij het werken met expanders op beide oevers moet synchronisme in het werk in acht worden genomen. Het tractieapparaat (tractor, installatie, lier) mag alleen worden bediend als de buis draait. Elke werkcyclus moet op een geschikt punt eindigen. Dit kan bijvoorbeeld een afstand zijn gelijk aan de lengte van de boorstang (9 m).

Het reactieve koppel treedt op in de buis en is gericht tegen de draairichting van de buis. Een bijzonder kritiek moment komt wanneer de machinist van het booreiland snel van boorrichting wil veranderen. Als de operator al gestopt is met draaien, draait de buis nog steeds door de torsiekrachten. Bij het werken met een pijp aan de andere kant, moet het voor mensen duidelijk zijn of de hele pijp is losgedraaid. Dit wordt opgelost door het apparaat bij de operator-boor. Zelfs bij een laag koppel kunnen er ongelukken gebeuren. De operator heeft twee manieren om het reactiekoppel te verwijderen: 1 - draai de buis terug 1-2

omzet; 2 - voer de pijp geleidelijk door in de put.

Afwikkelen is vooral gevaarlijk bij het werken met een bankschroef op de andere oever (waarvan de lange handvatten verwondingen kunnen veroorzaken).

Hoe zachter de rotsen, hoe minder stops er zouden moeten zijn. Vaak moet je bij het doorrijden stoppen om het volgende stuk te lassen. Tijdens de uitschakeling (op het moment van uitschakeling) worden alle instrumentaflezingen geregistreerd - tijdens het boren van een proefput en de uitbreiding ervan.

Een boorfout kan om verschillende redenen optreden. De meest typische zijn:

onjuiste pH-waarde van water;

onjuiste index van modderviscositeit; boorvloeistof wordt niet in beide processen gebruikt - een geleidegat boren en terugtrekken;

het toevoegen van het polymeer aan het water voordat het bentoniet wordt toegevoegd;

injectie van de oplossing voordat deze volledig is ontwikkeld;

mengen en injecteren van de oplossing "tijdens de vlucht", d.w.z. voordat het helemaal klaar is;

te snel achteruit slepen; de oplossing komt niet buiten de put, d.w.z. geen circulatie;

overmatig buigen van de boorpijp;

te ongelijk boorpad met veel bochten en bochten die wrijving veroorzaken;

gebruik van een expander met een te kleine diameter;

gebruik van de expander voor dichte bodems in losse bodems.

Onderwaterkruisingen gebouwd volgens de HDD-methode hebben een levensduur tot 50 jaar. Daarom moet de isolerende coating van buizen die met de HDD-methode zijn gelegd, van een versterkt type zijn. Dit is ook vereist door de sleepomstandigheden. Het ontwerp van de coating (dikte, materialen) wordt gekozen rekening houdend met de kenmerken van de bodem, het doel van de pijpleiding, de omstandigheden voor het effect van wrijvingskrachten op de isolatie bij het intrekken van de put.

Corrosiebescherming van pijpleidingen, gebaseerd op mogelijke veranderingen in corrosiecondities tijdens langdurig gebruik van oliepijpleidingen, moet op een complexe manier worden uitgevoerd: beschermende en isolerende coatings en elektrochemische beschermingsmiddelen.

De fysieke en mechanische eigenschappen van de isolerende coating (weerstand tegen stootbelasting, afpellen en afschuiven, treksterkte, enz.) na het aanbrengen op buizen in de fabriek en isolerende lasverbindingen van wimpers in het veld moeten voldoen aan de vereisten van GOST R51164 -98.

Gelijktijdig met de bescherming van de leiding tegen corrosie met behulp van een isolerende coating, wordt ook gebruik gemaakt van elektrochemische bescherming.

Voor het ontwerp en de aanleg van onderwaterkruisingen volgens de HDD-methode is een uitgebreide studie van de natuurlijke omstandigheden van het bouwgebied noodzakelijk om de benodigde en voldoende materialen te verkrijgen.

De samenstelling van technisch onderzoek tijdens de aanleg of revisie van onderwaterkruisingen met behulp van de HDD-methode omvat: geodetisch onderzoek, geologisch, hydrologisch, hydrometrisch, hydrometeorologisch, geocryologisch, milieuonderzoek en cameraverwerking van de verkregen gegevens.

De materialen die zijn verkregen als resultaat van technisch onderzoek en verwerkte materialen moeten voldoende zijn voor de ontwerporganisatie om te kiezen voor de mogelijkheid om een ​​pijpleidingkruising aan te leggen met behulp van de HDD-methode.

Bijzondere aandacht moet worden besteed aan gebieden met ongunstige geologische omstandigheden. Deze omstandigheden omvatten: discontinuïteit en breuk van lagen, de aanwezigheid van rotsen of een grote hoeveelheid grind, de aanwezigheid van karstrotsen en aardverschuivingen, intense kanaal- en kustvervormingen, de aanwezigheid van talrijke kanalen en eilanden. In dergelijke gebieden, evenals in de gebogen delen van de voorgestelde kruising, moeten proefputten worden geboord op een afstand van maximaal 100 m van elkaar.

Hoe vaak er ook exploratieputten worden geboord, het gevaar bestaat dat obstakels zoals keien, holtes, breuken, breuken of chemisch verontreinigde grondlagen “niet opgemerkt 1” worden.

Er zijn meettechnieken die een beeld geven van de ondergrond langs het hele tracé.

De efficiëntie van exploratieputten wordt aanzienlijk verhoogd door er geofysische instrumenten in te plaatsen en door middel van verschillende geofysische methoden onderzoek te doen naar de ondergrondse ruimte tussen putten.

Seismische en elektromagnetische methoden vereisen bronnen van hoogfrequente trillingen en apparaten die de resonantie, reflectie en breking van golven in de grond registreren. De studie van de gereflecteerde golf maakt het mogelijk om obstakels te identificeren. Het nadeel van de methoden is dat er sprake is van geluidsinterferentie van antropogene oorsprong en een hoge absorptie van seismische energie op fouten, in fouten en in een omgeving met meerdere lege ruimtes.

Magnetometrisch onderzoek is een eenvoudige, niet-penetrerende methode voor het detecteren van ondergrondse objecten met een magnetische eigenschap.

De meting van de bodemweerstand maakt het mogelijk om ondergrondse objecten en holtes te identificeren.

Bij het geofysisch testen van ondergrondse gassen worden gasmonsternemers in een bepaalde volgorde op het oppervlak geplaatst. Als er verontreinigde grond in het massief is, bereiken de gassen die daardoor worden uitgestoten vrij snel het oppervlak en de grens van hun afgifte komt strikt overeen met het gebied van verontreinigde grond. Verschillen in de chemische samenstelling van gassen maken het mogelijk om het type vervuiling te bepalen.

Het uitvoeren van geologisch onderzoek is mogelijk met behulp van geofysische instrumenten geplaatst in een voorgeboorde horizontale put of in een bestaande pijpleiding die zich in het interessegebied bevindt.

Bij het vooraf selecteren van opties voor de locatie van oversteekvakken moet rekening worden gehouden met de volgende factoren:

de ligging nabij nederzettingen, industriële ondernemingen, individuele gebouwen en constructies, spoorwegen en wegen en andere in de materialen aangegeven objecten;

departementale eisen voor minimumafstanden van voorzieningen tot de pijpleiding;

de aard van de kustcontouren van de waterkering; geschatte lengte van de overgang; magnetische achtergrond staat; technische onderzoeksgegevens.

De definitieve selectie van het oversteekgedeelte wordt uitgevoerd door een commissie die door de klant is samengesteld. De volgende factoren worden in aanmerking genomen en geanalyseerd:

topografie, ontwikkeling en ontwikkelingsperspectief van het gebied grenzend aan de kruising en het watergebied;

geologisch kenmerk, samengesteld volgens de mogelijkheden voor kruisingen;

parameters van de waterkering, de toestand en voorspelling van de ontwikkeling van kanaal- en kustprocessen in het oversteekgedeelte; structurele betrouwbaarheid van de transitie;

technische haalbaarheid en milieutechnische haalbaarheid van het aanleggen van een kruising in het beoogde tracé;

technische en economische indicatoren van de constructie van de transitie.

6.2. MICROTUNNELING

Microtunneling is de op één na meest gebruikte methode voor het aanleggen van sleufloze pijpleidingen. Deze methode is gebaseerd op de constructie van een tunnel met behulp van een op afstand bestuurbaar tunnelscherm (Fig. 25).

Een tunnelschild in de vorm van een conische werkkop, uitgerust met een systeem van tanden, vuisten en verpletterende richels, bewerkt de grond mechanisch en boort zo een gat waardoor hellen leidingen. Terwijl het schild naar voren beweegt, hoopt de grond zich op aan de open voorkant, waar het kegelschild van de breker het breekt en het in de mengkamer verplaatst met de uitspoeling van de boorinstallatie. De afvalgrond wordt in de vorm van een uitloogmengsel via technologische pijpleidingen naar de werkschacht getransporteerd. De voorkant van het schild is scharnierend verbonden met de afvalverwijderingseenheid, en de krachtcilinders die beide delen verbinden, stellen u in staat om de installatie in elke richting te richten. De controle over de route en richting van het boren gebeurt met behulp van een laser, die continu wordt aangestuurd door een computer. Installatie samen met de gestapelde buizen

Rijst. 25. Het schema voor het leggen van de pijpleiding door microtunneling:

t - een proefput boren, 6 - gefaseerde uitbreiding van de put;

in - door de zweep van de werkende pijpleiding trekken; 1 - booreiland,

2 - boorkolom van spoelstangen, 3 - stuurstangen, 4 - proefputtraject, 5 - boorkop, 6 - draaibaar, 7, 8, 9, 10 - ruimers met verschillende diameters, 11 - pijpleiding, 12 - doortrek hoofd, 13 - rolsteun, a - boorhoek 6°, (3 - uittredehoek 5°

wordt uitgevoerd door een blok krachtcilinders dat tijdens het boren in de werkschacht is geïnstalleerd. De prestaties van de krachtcilinders en de snelheid van hun beweging zijn synchroon met de bewerking van de grond door de boorkop. De continue bewaking van de gronddruk, het koppel van de boorkop en de bewegingsparameters van de boorvloeistof zorgt voor een continue controle van het pijpleidinglegproces. De boorkop heeft een systeem van hogedruksproeiers waarmee u het boorproces kunt versterken door hydraulisch uit de grond te spoelen met boorvloeistof.

Het tunnelschild werkt vanuit een vooraf voorbereide startschacht in een bepaalde rechtlijnige of kromlijnige richting. De afscherming wordt van de ontvangende as verwijderd.

Microtunneling kan onder elke bodemgesteldheid en elke mate van bodembewatering worden toegepast.

Het bouwproces van de microtunnel wordt bestuurd vanuit een cabine aan de oppervlakte. De locatie en oriëntatie van het schild wordt gecontroleerd door een lasersysteem.

Microtunnelmachines worden voornamelijk gebruikt bij de constructie van korte (100 - 300 m) tunnels, maar in de praktijk van het bouwen van onderwaterkruisingen van verschillende pijpleidingen, werden projecten geïmplementeerd waarbij de lengte van de tunnel ongeveer 3000 m was. De belangrijkste parameter bij tunneling is de diameter. Moderne fabrikanten bieden installaties aan met een diameter van 200 mm tot 14 m.

Voor zinkende microtunnels worden schilden van verschillende overblijfselen en lay-outs gebruikt. Het is bijvoorbeeld mogelijk om de power unit in de afscherming te plaatsen, of op het aardoppervlak. Bovendien veranderen, afhankelijk van de grondsoort, het type en de hardheid van de snijkanten van het werklichaam. Er worden ook verschillende methoden gebruikt om steen van de tunnel naar de oppervlakte te transporteren. Als de grond niet onder water staat, kan een schild met een boorinrichting worden gebruikt om het verbruikte erts naar de oppervlakte te transporteren. Als de grond wordt bewaterd, of bewatering mogelijk is tijdens het werk, wordt een schild met hydraulische belasting gebruikt. Bij deze methode wordt een water-bentonietoplossing door pijpleidingen gepompt, waardoor het verbruikte erts naar de oppervlakte komt.

Een op deze manier gebouwde tunnel kan worden gebruikt als riool, een waterleiding of er kan een stalen pijpleiding in worden gelegd die olie, gas of een ander product transporteert.

Net als bij HDD is bij microtunnelling de hoeveelheid ontgraving alleen voor de aanleg van de begin- en eindschachten onbeduidend. Draai indien nodig a d tot en een lang of gebogen gedeelte van de pijpleiding, worden tussenassen gebouwd. De voordelen van microtunneling zijn dezelfde als die van gestuurd boren.

Bij het gebruik van microtunnelling moet rekening worden gehouden met technisch-geologische en hydrologische omstandigheden. Apparatuur wordt geselecteerd afhankelijk van deze omstandigheden en

diameter van de pijpleiding. Bodems zoals zand en klei met een gemiddelde dichtheid zijn bijvoorbeeld gemakkelijk te verwerken en vereisen geen speciale boorschilden (koppen). Lokaal beschikbaar slib in harde plastische vorm levert geen problemen op, het vereist alleen het gebruik van speciale additieven in de boorvloeistof. Als op de bouwplaats een homogeen gesteente wordt aangetroffen, wordt de hardheid op de schaal van Mohs, de dichtheid bepaald en wordt ter plaatse van de monsters een algehele beoordeling van de kwaliteit van het gesteente gegeven. Het aantal geboorde controleputten is afhankelijk van de verwachte lengte van de tunnel en de complexiteit van de geologische structuur. Als de boorlengte ongeveer 100 m moet zijn, is het meestal voldoende om aan het begin en einde van de sectie één put te boren. Als uit de proefboringen blijkt dat er aan beide uiteinden sprake is van een uniforme bodemstructuur, dan is geen aanvullend onderzoek nodig. Bij eventuele afwijkingen, discontinuïteit van geologische lagen, de aanwezigheid van gesteenten of een grote ophoping van puin, is het noodzakelijk om aanvullende proefboringen uit te voeren.

Een microtunnelinstallatie is een complex van aggregaten die op elkaar inwerken tijdens de bouw van een microtunnel. De installatie omvat de volgende units:

boorkop, bestaande uit een boorschild, een kegelbreker en een mengkamer. De kop bevat: een elektromotor, een hydraulische pomp, een hydraulische motor voor het aandrijven van een boorschild, drie vermogensbesturingscilinders, een bedieningspaneel, elektrische draden, besturingsdraden, een stroomleiding en een inkepingsleiding, een waspomp die grond pompt van de kop in de startschacht;

het hoofdinspringstation, dat bestaat uit een frame en twee hydraulische cilinders;

hydraulische eenheid die de hoofd- en tussenindentatiestations voedt.