機械社區(qū)
標題: 不挖開地面如何鋪設地下管道？ 水平定向鉆機 [打印本頁]
作者: 機極級技 時間: 2022-11-30 14:28
標題: 不挖開地面如何鋪設地下管道,？ 水平定向鉆機
我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)在居住的城市里馬路經(jīng)常被挖開,，不管是新修的還是使用一段時間的馬路,，總覺得居住地周邊的馬路就沒有完整過,，天天都在開挖維修,，讓出行一點都不方便,，還會造成環(huán)境的污染,，這種將完整的馬路挖掉一部分的現(xiàn)象還被人們稱為“拉鏈路”,。
造成這種拉鏈路的主要原因除了馬路破損外，還有就是修建馬路時沒有規(guī)劃好,，而隨著城市的快速發(fā)展,，已有的地下管線跟不上城市的需求，另外就是一些新的管線也需要經(jīng)過馬路,。
, ~/ E6 e8 @# Q& q; U
z* l) e7 W8 H
圖片來源：pixabay
) c# Z3 H0 ?) j1 Z8 d1 O- A3 W
前幾天就看到一個新聞,，某地就規(guī)定新修的城市馬路交付使用后5年內(nèi)禁挖，這將有效杜絕城市馬路經(jīng)常被挖的現(xiàn)象,，還能避免反復出現(xiàn)“拉鏈路”造成的經(jīng)濟損失,。
7 q: U: |" C2 h% E* K
但同時也對城市馬路地下管網(wǎng)建設提出了更高的要求，不能對馬路“開膛破肚”就需要更先進的地下管網(wǎng)鋪設機械設備來完成,。
6 n1 N- u! n# B! a; d; p7 b- f8 |
你是否經(jīng)常在城市的綠化帶,，或者人行道上看到一種機械在作業(yè)，它將旋轉(zhuǎn)的鐵管插入到地下打孔,，而在不遠處正在往機器打好的孔內(nèi)塞入電纜和管道,，這種機械就是水平定向鉆機。
% {, L p, b8 L& j$ [" f, n
3 w- B! P" Q, V7 K* i% m水平定向鉆機就是在不需要開挖地面的情況下,，鋪設地下管線的機械設備,，它能在地下一定半徑內(nèi)成功避開障礙物，能在地下為粘土,，沙土等地層中作業(yè),，廣泛使用于電力，通訊,，石油以及天然氣等領域的柔性管線鋪設,。
* h: j. g" A+ Z3 A- O% L6 y) p
水平定向鉆施工的特點與對整條馬路進行封路大挖大修不同，就像我們經(jīng)�,？吹降哪菢�,，水平定向鉆機只需要在馬路邊上就可以完成施工，并不會影響交通和人們的正常出行,。
$ F, r5 @* V4 _9 u. g s5 L/ |
通過先進的設備計算和定位,，能讓整個鉆頭的穿越過程繞開障礙物到達預定的位置，保證施工精度,。
; l {- k$ E, H
3 y* r! _$ r: w5 {
?7 U- Y' r1 Z9 d# U' u2 k
與傳統(tǒng)的施工方法比較,，水平定向鉆這種新型施工方法還有著施工效率高，成本低，不影響環(huán)境等諸多的優(yōu)點,。
" x) {" t1 O* T
但同時水平定向鉆施工,，在地下所開的孔在鋪設好管線后，并不能像在地面直接開挖那樣回填夯實,，會留下一定的間隙,，所以有時地面也會造成部分區(qū)域的塌陷。
5 e, E" c; O# L/ {2 a) K! t
水平定向鉆機發(fā)展+ o: p' [& ~+ P4 G
水平定向鉆這種技術,，是將普通的管線鋪設技術,，與石油開采過程中使用到的鉆井技術結合在一起的新型施工方法。
0 W8 D; g4 @0 [, V0 _0 b
在還沒有發(fā)明水平定向鉆機的時候,，要鋪設管線穿過河道或者障礙物時,，就需要采用挖坑，沉管等方式來完成,，不但效率低而且成本還很高,。
% n) X, e2 G Y* U! ?) `- |* _
水平定向鉆最早出現(xiàn)在美國，在20世紀60年代美國一位工程師將油田所使用的定向鉆井技術用于管道鋪設中,。
& Z; o4 T( x* S. t
2 n; v8 k& @( a* }; q
u' \( U2 S; O! X' J% B' c后來又發(fā)明了再擴孔技術,，這也讓大直徑的管道鋪設成為可能，從此也形成了一種新的水平定向鉆技術,。
, W5 x$ _) i4 E' ^6 X
中國在上世紀80年代首次引進了這項水平定向鉆技術,，近幾十年來隨著原油管道和城市管線的快速建設，水平定向鉆在我國得到了快速的發(fā)展,，不管是穿越長度還是管線直徑都創(chuàng)造了很多紀錄,。
' Z3 }+ J- [7 k& W2 R
水平定向鉆機是怎么工作的
( D9 `- D6 x. O. i8 I水平定向鉆機在施工前首先就是要根據(jù)施工圖紙，確認好水平定向鉆機開鉆的位置以及出鉆口的位置,，通常這兩個點都是在一條直線上,，并記錄好相關的坐標數(shù)據(jù)。
3 W+ Q" Z. Z0 F6 I, A
還要將泥土,，水以及添加劑等原料制成泥漿，通過機械中的泥漿泵送入到鉆頭噴嘴中,，泥漿的功能主要是冷卻鉆頭和降低鉆頭的摩擦力,，避免鉆頭卡阻現(xiàn)象的發(fā)生，泥漿是可以通過回收過濾后重復使用的,。
1 Q( z k. F- G7 W
7 `; X, H# s1 {2 i! y `3 u
6 C1 O, f6 o& i$ K$ r2 V將水平定向鉆機固定在鉆口位置后,，選擇合適的鉆頭，按照預定的位置和角度,，讓發(fā)動機為鉆機提供動力,，并驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的鉆桿帶動鉆頭前進，鉆頭工作時泥漿馬達也會持續(xù)噴射泥漿，鉆頭穿過地面障礙物,，最終穿出地面形成導向孔,。
6 P: I4 N4 ?! G- p
* }( @% \# Q( J1 k2 _, ?
% B4 |6 C- S1 J3 r, n$ H其實水平定向鉆也需要在地下按一定的弧度轉(zhuǎn)彎，所以水平定向鉆的鉆桿實際上是彎曲的,，這樣的設計不僅是讓鉆頭能在地下輕松活動,，更主要的就是為了讓鉆頭在地下好控制轉(zhuǎn)彎。
之所以水平定向鉆能在地下按設計要求精準的開孔,，首先在鉆頭上安裝了導向系統(tǒng),，其次在每節(jié)鉆桿末端也安裝有轉(zhuǎn)向檢測系統(tǒng)，這些導向和檢測系統(tǒng),，能夠?qū)崟r將數(shù)據(jù)傳遞給地面操作人員,，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常就需要操作人員控制鉆頭及時修正方向。
+ Q- t8 w( a' \( O+ P" E/ t
( ^6 Y9 z/ w4 B) X9 Q; b8 Q- z4 M9 O
: b' o$ G( u/ p. Y當鉆頭帶著的鉆桿穿出地面后,，就會卸掉鉆頭,，將擴孔工具與鉆桿安裝固定，擴孔工具直徑要根據(jù)所鋪設的管線尺寸決定,，開始回拖擴孔作業(yè),，在回拖的過程中鉆桿反方向旋轉(zhuǎn)，鉆機帶動鉆桿和擴孔頭后退,，進行回拖擴孔,，最終擴大地下管道的直徑尺寸。
在擴孔回拖的同時,，還要將需要鋪設的管線固定在擴孔工具后面,，鉆機拖動鉆桿，就會帶著擴孔工具和管線同時進行回拖,，最后就將管線繞開地面障礙物拖出地面,，完成整個管線的鋪設施工。
, ?& r+ n; a. q* C4 G8 b( p
9 N) X/ N9 X3 y9 N1 e; ~. L4 {) d4 u: r" W
擴孔過程中還要根據(jù)不同的土層選用擴孔工具,，松軟土層只需要選用擠擴式擴孔器,，如軟巖或者硬土層就需要帶牙輪或者滾刀的擴孔器，如有巖石層就需要使用具有切削和排屑功能的擴孔器,。
, L+ B$ p' k1 r( f6 a
橫向鉆機技術+ n: _4 D V0 t
我們都知道開采石油需要很高的技術,，這是因為它們都埋藏在看不見的地下，想要得到它就需要我們進行高難度的開采,。
* `+ ?) w6 r; T3 m {1 _8 o
在開采的時候首先需要進行非常重要的打井工作,，還要根據(jù)不同的地質(zhì)而采用不同的方法來打井，這樣才能獲得石油資源,。
" X2 M3 t1 H$ Z% p9 e' i7 H
傳統(tǒng)的打井方法一般都是垂直打井,，但是很多時候還需要采用在地下橫向打井尋找石油,，這種技術是在鉆頭上安裝了先進的聲波和伽馬射線功能，在開采的時候通過鉆頭采集地層中的各項數(shù)據(jù)傳遞給地面操作人員,，就可以實時采取更理想的鉆井方案,，能控制鉆頭在地下隨意彎曲前進，這就相當于給地下鉆頭安裝了千里眼,，最終找到石油,。
H3 v1 |8 q7 ]: r1 ]
8 [, U0 a7 ?4 z0 S7 Z8 J$ W8 h5 }. S# j
這種橫向進行的定向鉆機技術自從出現(xiàn)后，讓人類的鉆井技術又提高了一個臺階,，提高了開采效率還降低了工程風險,。
, \& y: L5 R) t- {: h. u, e
隨著人們對節(jié)能環(huán)保的要求越來越高，水平定向鉆機這種非開挖的管線鋪設設備,，將會得到越來越廣泛的應用,。
% L9 Y% q3 d& M r: d) t
作者: gemiusunyi 時間: 2022-11-30 17:58
爆管了如何維修
作者: xiaoyan.ren 時間: 2022-12-1 10:14
有類似部分“盾構機”的原理！
| 歡迎光臨 機械社區(qū) (http://giwivy.com.cn/) |
Powered by Discuz! X3.4 |