Phương pháp khoan định hướng ngang HDD

Phương pháp khoan định hướng ngang HDD

Đối với phần lớn tuyến đường ống, phương pháp xây dựng thông thường sẽ được sử dụng. Đây thường được gọi là xây dựng hở và là phong cách mà hầu hết mọi người nghĩ đến khi họ hình dung việc lắp đặt đường ống. Phương pháp này liên quan đến việc đặt đường ống xuống rãnh và chôn lấp.

Việc tập trung vào bảo vệ môi trường đã dẫn đến sự đổi mới và những tiến bộ trong kỹ thuật xây dựng đường ống như đường ngang không rãnh. Phương pháp khoan ngang định hướng là một công cụ chính trong việc xây dựng các dự án đường ống lớn ở các khu vực đô thị và nhạy cảm với môi trường. Chúng giảm thiểu đáng kể tác động đến các hoạt động bình thường hàng ngày và mô hình lưu thông giao thông, đồng thời giảm thiểu hoặc loại bỏ sự xáo trộn trên mặt đất.

Cấu trúc không có rãnh cho phép chúng tôi băng qua một cách an toàn bên dưới các giao lộ của nguồn nước, đường sắt, đường cao tốc, đường chính, các khu vực môi trường nhạy cảm và ở những nơi có không gian làm việc hạn chế, chẳng hạn như ở một số khu vực thành thị. Một số phương pháp không rãnh khác nhau có thể được sử dụng với phương pháp đã chọn dựa trên các điều kiện địa kỹ thuật, địa hình, không gian làm việc có sẵn và chiều dài của đường vượt.

Trans Mountain có khoảng 40 điểm giao cắt chính không có rãnh được lên kế hoạch cho Dự án Mở rộng, với phần lớn là khoan định hướng ngang (HDD). Các giao cắt chính này có chiều dài từ 400 mét đến 1.600 mét và nằm trên suốt tuyến đường ống. Chúng tôi đã thực hiện đánh giá tính khả thi về kỹ thuật để xác định các kỹ thuật băng qua không rãnh phù hợp nhất dựa trên điều kiện bề mặt tại từng vị trí cụ thể.

Phương pháp khoan định hướng HDD được sử dụng để xây dựng đường ống dưới sông và các khu vực nhạy cảm với môi trường khác, chẳng hạn như vùng đất ngập nước và khe núi, cũng như các hành lang giao thông chính, chẳng hạn như đường sắt và đường cao tốc, nhằm giảm thiểu hoặc tránh môi trường và kinh tế xã hội các tác động liên quan đến xây dựng hở. Công nghệ khoan ngang định hướng đặt ống ngầm HDD bao gồm việc thiết lập một giàn khoan ở một bên của đường giao nhau. Sau khi khoan một lỗ khoan thí điểm, đường kính lỗ khoan được mở rộng bằng cách sử dụng một loạt các doa lớn hơn liên tiếp. Tiếp theo, ống được lắp ráp và hàn ở phía đối diện của đường giao nhau, với dây ống được nối với cụm máy khoan và được kéo trở lại qua đường khoan đến giàn khoan định hướng HDD.

Một số giao lộ sẽ được hoàn thành bằng cách sử dụng phương pháp khoan qua đương HDD. Đây là sự bổ sung tương đối gần đây cho ngành công nghiệp không rãnh và là sự kết hợp giữa khoan định hướng HDD và microtunnelling, kết hợp những ưu điểm từ các công nghệ khoan ngang định hướng này để tạo ra một giải pháp thay thế không rãnh độc đáo khác.

Đường ống hàn / đúc sẵn được đặt trên bề mặt và đặt trên các con lăn. Máy khoan đường hầm siêu nhỏ (MTBM) được lắp trên bề mặt hoặc trong hố phóng nông phía trước đường ống và được hàn trên.

Một máy đẩy ống, đặt tại khu vực phóng, kẹp bên ngoài đường ống và đẩy cột ống và máy MTBM xuống đất, đồng thời đào đất / nền bằng cách quay từ từ đầu cắt vào mặt máy MTBM.

Ngoài các đường giao cắt không có rãnh chính sẽ được hoàn thành bằng HDD và DP, chúng tôi đang lên kế hoạch cho hàng trăm đường giao cắt không có rãnh ngắn hơn sử dụng nhiều phương pháp khoan qua đường khác nhau để giảm thiểu tác động tiềm tàng của các hoạt động xây dựng đối với môi trường tự nhiên và đô thị đi qua tuyến đường ống.

Quy trình công nghệ khoan ngang định hướng đặt ống ngầm

Khoan định hướng ngang (HDD), còn được gọi là doa định hướng, là một kỹ thuật xây dựng rãnh không tác động tối thiểu được sử dụng để lắp đặt đường ống ngầm, ống dẫn, dây cáp hoặc bất kỳ tiện ích nào khác dọc theo một con đường xác định trước.

Pilot Bore có nghĩa là gì?

Lỗ khoan thí điểm còn được gọi là lỗ hoa tiêu. Lỗ khoan thí điểm là lỗ nằm ngang ban đầu được khoan dọc theo tuyến đường dự định cho sản phẩm ống cuối cùng. Mục đích chính của lỗ khoan thí điểm là lập bản đồ đường đi được xác định trước của việc lắp đặt đường ống bằng công nghệ khoan ngầm kéo ống.

Trong quá trình khoan thí điểm, máy khoan định hướng HDD được điều khiển bởi người điều khiển từ một vị trí từ xa. Các công nghệ định vị thời gian thực được sử dụng để hỗ trợ người điều khiển lái mũi khoan thí điểm để tránh các chướng ngại vật dưới lòng đất, chẳng hạn như nước, nước thải và các tiện ích điện.

Doa thí điểm thường được kết hợp với khoan định hướng ngang (HDD). Trước khi bắt đầu khoan, không gian làm việc tương đối nhỏ được đào ở điểm đầu và điểm cuối của việc lắp đặt đường ống. Những hố đào này, còn được gọi là hố xuất nhập, được sử dụng để tạo điều kiện thuận lợi cho thiết bị khoan và nhân viên lắp đặt.

Hố đầu vào thường chứa giàn khoan, bộ nguồn, ống trượt, bộ tái chế bùn và cabin điều khiển. Các tính năng chống xói mòn và kiểm soát tiếng ồn cũng có thể được đặt tại hố đầu vào theo yêu cầu.

Quá trình khoan thử nghiệm bắt đầu bằng cách luồn dây khoan và cụm đầu cắt vào hố đầu vào. Mũi khoan hoa tiêu xuyên qua tường tại hố vào và tiến cho đến khi đầu cắt chạm đến hố thoát.

Sau khi hoàn thành lỗ khoan thí điểm, lỗ được mở rộng bằng dụng cụ cắt lớn hơn theo đường kính cần thiết để lắp đặt ống sản phẩm. Quá trình này được gọi là gia công lại hoặc gia công lại.

Trong quá trình khoan lỗ khoan thí điểm, bùn khoan (hoặc dung dịch khoan) được bơm qua dây khoan và vào lỗ khoan thông qua các vòi phun trong đầu cắt. Dung dịch khoan trộn với đất xung quanh, tạo ra một loại bùn giúp treo và loại bỏ hom. Ngoài việc loại bỏ các hom bị cuốn theo, dung dịch khoan còn bôi trơn thiết bị khoan và ổn định đất xung quanh trong lỗ khoan.

Một trong những tính năng chính của quá trình khoan hoa tiêu là khả năng được điều khiển và điều khiển. Điều này giúp phác thảo đường đi cho đường ống cuối cùng trong khi tránh các chướng ngại vật có thể cản trở quá trình lắp đặt. Để hỗ trợ người vận hành định vị mũi khoan trong thời gian thực, một số công nghệ định vị có thể được sử dụng. Phổ biến nhất trong số này là:

Hệ thống định vị đi bộ

Trong các hệ thống định vị đường bộ, nhân viên trên mặt đất sử dụng thiết bị cầm tay để theo dõi tiến trình của lỗ khoan hoa tiêu khi nó di chuyển qua mặt đất. Một máy phát nằm trên đầu khoan truyền dữ liệu chi tiết về vị trí của mũi khoan thí điểm đến một máy thu ở mặt đất. Dữ liệu này được gửi đến bộ điều khiển, người điều chỉnh đường đi của lỗ khoan hoa tiêu khi cần thiết.

Hệ thống định vị đường dây

Các hệ thống định vị này tương tự như các hệ thống định vị đi bộ của chúng. Tuy nhiên, thay vì không dây, hệ thống định vị bằng dây sử dụng cáp cách điện để cấp nguồn cho máy phát. Vì các hệ thống này không sử dụng pin tích hợp nên tuổi thọ pin của thiết bị định vị có dây cao hơn so với hệ thống đi bộ.

Giống như các hệ thống đi bộ, các bài đọc về độ sâu và vị trí được truyền tới một bộ thu ở mặt đất và gửi đến một người vận hành.

Hệ thống khoan dẫn hướng bằng con quay hồi chuyển

Hệ thống dẫn hướng bằng con quay hồi chuyển hoạt động khác với cả hệ thống đi bộ và hệ thống có dây. Thay vì truyền tín hiệu điện từ, một hệ thống con quay hồi chuyển được sử dụng để xác định các thông số dựa trên vị trí của đầu phi công. Vì con quay hồi chuyển không cần xác định hướng bắc từ trường để hoạt động, chúng không bị ảnh hưởng bởi các nhiễu từ xung quanh.

Pre-Ream nghĩa là gì?

Pre-Ream là một phương pháp được sử dụng để đảm bảo rằng một lỗ khoan đã hoàn thành có tính toàn vẹn tối ưu. Doa trước đặc biệt hữu ích trong việc khoan định hướng ngang (HDD) để tạo ra các lỗ lớn trong các công đoạn. Một số lỗ và vật liệu cần nhiều lần doa ngày càng lớn. Pre-Ream được thực hiện sau khi khoan lỗ ban đầu nhưng trước khi lắp đặt đường ống trong giai đoạn kéo lùi.

Lượng vật liệu còn lại trong lỗ trước khi lắp đặt ống (pullback) đóng một vai trò quan trọng trong việc lắp đặt ống dễ dàng và chất lượng. Mặc dù tốn thời gian nhưng tính năng chuyển đổi trước mang lại nhiều lợi ích. Doa trước có kích thước phù hợp sẽ làm giảm áp suất hồi lưu khi đường ống được lắp đặt, giảm tải mô-men xoắn và hao mòn thiết bị khoan định hướng HDD. Việc mở rộng lỗ theo từng giai đoạn làm giảm khả năng xuất hiện dung dịch khoan trên bề mặt cũng như bề mặt lồi lõm và biến dạng. Doa trước cũng tối đa hóa tính toàn vẹn của lỗ bằng cách giảm khoảng trống dưới bề mặt.

Để đảm bảo mũi doa thẳng, mũi doa trước được gắn vào dây khoan và được giàn khoan kéo về phía hoặc ra xa điểm thoát, với sự hỗ trợ của dung dịch khoan.

Pullback có nghĩa là gì?

Pullback là giai đoạn cuối cùng và quan trọng nhất của quá trình khoan định hướng ngang (HDD). Hoạt động kéo lùi bắt đầu sau khi hoàn thành lỗ khoan và đã được mở rộng đến đường kính cần thiết. Sau đó, có thể hoàn thành việc kéo ống sản phẩm đúc sẵn vào lỗ mở rộng. Quá trình pullback là bước quan trọng nhất của quá trình khoan ngang định hướng HDD.

Trong giai đoạn kéo lùi của xây dựngkhoan định hướng, phần kéo của ống được tạo thành và hỗ trợ bởi một số kết hợp của giá đỡ con lăn hoặc thiết bị xử lý đường ống ở phía lối ra của lỗ khoan. Khi mũi doa hoặc mũi khoan ra khỏi phần cuối của lỗ khoan, phần kéo được gắn vào dây khoan phía sau lỗ dưới cùng hoặc cụm doa bằng cách sử dụng một khớp xoay. Sau đó, phần kéo được kéo qua mặt thoát của lỗ khoan về phía giàn, sử dụng lỗ dưới cùng hoặc cụm doa.

Xem thêm về phương pháp khoan qua đường, khoan định hướng ngang bằng robot