Бестраншейные методы прокладки трубопровода, их плюсы и минусы
Геотехническое исследование участка проекта является ключом к выбору наилучшего метода и оборудования.
Нельзя сказать, что преимущества, связанные с бестраншейным методом прокладки трубопровода, намного перевешивают недостатки. Однако наиболее привлекательным фактором является тот факт, что для выполнения работ не требуется прерывать движение, перекрывать целые участки дороги или раскапывать весь участок дороги. Спусковая и приемная яма – это единственная земляная работа, обычно необходимая для большинства этих методов.
Бестраншейная технология предлагает множество способов прокладки труб различных размеров и типов в зависимости от местоположения, типа грунта и глубины проникновения. Некоторыми из методов бестраншейной прокладки трубопровода являются горизонтальное направленное бурение (ГНБ), горизонтальное шнековое бурение (ГВБ), установка труб домкратом, трамбовка труб и ударная формовка. Все эти методы оказались более эффективными по времени и стоимости по сравнению с методами рытья траншей. Однако эти методы имеют некоторые преимущества и недостатки, знание которых поможет лучше понять, какой метод будет наиболее выгодным для конкретного проекта.
Горизонтально-направленное бурение (ГНБ)
ГНБ представляет собой управляемый метод проходки туннелей и представляет собой двухэтапный процесс, т.е. пилотное бурение и процесс обратного расширения, и может использоваться для трубопроводов малого и большого диаметра. Оптимальный угол наклона каретки буровой установки для толкания буровой штанги для бурения пилотного ствола составляет 12°, но регулировку можно выполнять в пределах от 5° до 30°. Этот метод требует использования смазки, известной как буровой раствор, обычно это бентонит, который циркулирует в пилотном стволе по мере бурения. Буровой раствор облегчает удаление бурового шлама, а также стабилизирует скважину.
Плюсы горизонтально-направленного бурения
При монтаже трубопроводов с использованием HDD есть несколько плюсов. Основным преимуществом является минимальное воздействие этого метода на экологически чувствительные территории, такие как водно-болотные угодья, устья рек, реки и озера. Это также быстрый метод прокладки трубопровода, который позволяет операторам добиться высокой точности даже при сложных переходах. Непрерывный мониторинг и контроль во время работы позволяют операторам перемещаться в стесненных условиях между существующими инженерными сетями. Бурение может проводиться даже на большей глубине, чтобы полностью обойти существующие инженерные коммуникации, и для этого требуется только одна пусковая шахта на входе и одна приемная шахта на выходе.
Минусы горизонтально-направленного бурения
Минусов у HDD не так много, но они существенны. Работа ГНБ может выполняться только высококвалифицированными операторами, а стоимость оборудования и техники требует, чтобы проект имел достаточную длину ствола, чтобы быть прибыльным.
Горизонтальное бурение шнеком (HAB)
В HAB используется обсадная система, оснащенная режущей головкой и вращающимся шнеком, который заглубляется в землю из пускового вала. По мере продвижения шнека он передает крутящий момент на режущую головку. Почвенный шлам, образующийся из режущей головки, передается обратно в пусковую яму через вращающиеся шнеки. Как только обсадная труба и шнек находятся в земле, следующий комплект обсадной трубы и лопастей шнека присоединяется к предыдущей обсадной колонне и шнеку, и процесс продолжается до приемной шахты.
Плюсы горизонтального бурения шнеком
Основным преимуществом HAB является то, что установка обсадной колонны и земляные работы выполняются одновременно. Для этого требуется всего две ямы, одна для запуска и одна для раскопок. Метод подходит для всех типов почв, кроме смешанных почв, содержащих валуны.
Минусы горизонтального шнекового бурения
Недостаток HAB состоит в том, что требуются значительные инвестиции в оборудование, поскольку метод требует наличия режущих головок и шнеков различных размеров для различных размеров обсадной колонны.
Трамбовка труб
Трамбовка трубы осуществляется с помощью ударного молота, прикрепленного к концу трубы или кожуха, который вдавливает ее в грунт. Передняя кромка трубы или обсадной трубы образует скважину и устанавливает трубу. Грунт попадает в трубу и удаляется после завершения монтажа.
Плюсы трамбовки труб
Преимущество трамбовки труб в том, что метод очень экономичен и не требует дорогостоящего оборудования. Труба может быть установлена как единое целое или сегментами и может быть установлена практически в любом типе грунта. Лучше всего подходит для труб среднего размера и для более коротких длин.
Минусы трамбовки труб
Основным недостатком трамбовки труб является отсутствие контроля над линией и уровнем установки. Существует также вероятность отклонения трубы при встрече с твердыми препятствиями, такими как твердые валуны, которые больше, чем обсадная труба. Этот метод можно использовать только для стальных труб из-за ударного характера установки. Диапазон размеров труб, которые можно установить с помощью этого метода, ограничен от 2 до 55 дюймов.
Воздействие Молинг
Также известный как компрессионный метод, установка осуществляется путем проталкивания или протягивания трубы через скважину, созданную кротом. Крот представляет собой обтекаемый инструмент в форме пули, который приводится в движение с помощью источника энергии. Энергия передается кроту с помощью сжатого воздуха или гидравлического механизма, который позволяет кроту двигаться сквозь землю. После того, как скважина завершена, крот удаляется, и труба, которую нужно установить, может быть протолкнута или протянута.
Преимущества молинга
Ударное формование очень выгодно для трубопроводов малого диаметра, требующих малой монтажной длины. Этот метод не требует дорогостоящего оборудования и может быть использован для прокладки любых инженерных сетей, что делает его экономичным. Процесс кротовки помогает уплотнить почву вокруг крота, тем самым стабилизируя скважину.
Минусы воздействия молинга
Импульсное формование имеет некоторые недостатки, такие как неточность линии и уклона, поскольку система неуправляемая. Это может привести к повреждению существующих инженерных сетей, которые не были обнаружены до начала проекта. Размеры труб, которые могут быть установлены, ограничены 6 дюймов или менее, хотя некоторые методы позволяют использовать трубы большего размера, а длина установки ограничена 60 футами, хотя некоторые методы позволяют использовать до 200 футов.
Разнообразия методов, доступных в наборе инструментов для бестраншейной установки, достаточно для соответствия различным типам почвы и условиям окружающей среды, которые существуют на месте установки. Во всех этих методах наиболее важным является геотехническое исследование участка проекта, чтобы выбрать лучший метод и оборудование, подходящие для проекта. Общие затраты и время, которые могут быть сэкономлены при использовании бестраншейных методов, значительны, поэтому он становится важным инструментом в руках многих подрядчиков, будь то прокладка или восстановление трубопровода.
