我們經(jīng)常會(huì)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(shí)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(diǎn)都不方便,,還會(huì)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(shí)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。 1 p7 l& P# p5 h' j \
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圖片來源:pixabay 7 ~- w; N. G' A1 t. M* ]/ P
前幾天就看到一個(gè)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(fù)出現(xiàn)“拉鏈路”造成的經(jīng)濟(jì)損失,。 * s# X0 Z [6 [1 @% }& S
但同時(shí)也對(duì)城市馬路地下管網(wǎng)建設(shè)提出了更高的要求,,不能對(duì)馬路“開膛破肚”就需要更先進(jìn)的地下管網(wǎng)鋪設(shè)機(jī)械設(shè)備來完成,。 你是否經(jīng)常在城市的綠化帶,或者人行道上看到一種機(jī)械在作業(yè),,它將旋轉(zhuǎn)的鐵管插入到地下打孔,,而在不遠(yuǎn)處正在往機(jī)器打好的孔內(nèi)塞入電纜和管道,這種機(jī)械就是水平定向鉆機(jī),。 * H) C' l) _9 S) x/ O. j
5 W% v2 A8 ~' N" P# X; K1 s) b水平定向鉆機(jī)就是在不需要開挖地面的情況下,,鋪設(shè)地下管線的機(jī)械設(shè)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(lǐng)域的柔性管線鋪設(shè)。 * p9 [$ ^" i- o9 o, K; G
水平定向鉆施工的特點(diǎn)與對(duì)整條馬路進(jìn)行封路大挖大修不同,,就像我們經(jīng)�,?吹降哪菢樱蕉ㄏ蜚@機(jī)只需要在馬路邊上就可以完成施工,,并不會(huì)影響交通和人們的正常出行,。 $ z+ @7 ]8 z& m9 z
通過先進(jìn)的設(shè)備計(jì)算和定位,能讓整個(gè)鉆頭的穿越過程繞開障礙物到達(dá)預(yù)定的位置,,保證施工精度,。
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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(diǎn)。 + t2 o$ v/ }% {& g5 i
但同時(shí)水平定向鉆施工,,在地下所開的孔在鋪設(shè)好管線后,,并不能像在地面直接開挖那樣回填夯實(shí),會(huì)留下一定的間隙,,所以有時(shí)地面也會(huì)造成部分區(qū)域的塌陷,。 ' Q: G9 |% [7 T) f
水平定向鉆機(jī)發(fā)展4 Q, J [: F1 S d# n+ L" E
水平定向鉆這種技術(shù),是將普通的管線鋪設(shè)技術(shù),,與石油開采過程中使用到的鉆井技術(shù)結(jié)合在一起的新型施工方法,。 , r2 q; K6 s! p6 K( ?
在還沒有發(fā)明水平定向鉆機(jī)的時(shí)候,要鋪設(shè)管線穿過河道或者障礙物時(shí),,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,。 9 H0 T6 ^' P6 x/ t: E9 u+ B
水平定向鉆最早出現(xiàn)在美國,,在20世紀(jì)60年代美國一位工程師將油田所使用的定向鉆井技術(shù)用于管道鋪設(shè)中,。 2 c! x) a. {4 H
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后來又發(fā)明了再擴(kuò)孔技術(shù),這也讓大直徑的管道鋪設(shè)成為可能,,從此也形成了一種新的水平定向鉆技術(shù),。 ! E- T$ a* S8 K3 `
中國在上世紀(jì)80年代首次引進(jìn)了這項(xiàng)水平定向鉆技術(shù),近幾十年來隨著原油管道和城市管線的快速建設(shè),,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(jì)錄。 + S6 ~- g3 e r/ s$ U
水平定向鉆機(jī)是怎么工作的& V2 K* f9 o- J2 ]; ]1 D; S
水平定向鉆機(jī)在施工前首先就是要根據(jù)施工圖紙,,確認(rèn)好水平定向鉆機(jī)開鉆的位置以及出鉆口的位置,,通常這兩個(gè)點(diǎn)都是在一條直線上,并記錄好相關(guān)的坐標(biāo)數(shù)據(jù),。 # { ~4 a; e% P: Y% @3 X5 |8 n4 T/ k
還要將泥土,,水以及添加劑等原料制成泥漿,通過機(jī)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(fù)使用的,。
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8 A; d1 B5 k1 W: c: W將水平定向鉆機(jī)固定在鉆口位置后,,選擇合適的鉆頭,按照預(yù)定的位置和角度,,讓發(fā)動(dòng)機(jī)為鉆機(jī)提供動(dòng)力,,并驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的鉆桿帶動(dòng)鉆頭前進(jìn),,鉆頭工作時(shí)泥漿馬達(dá)也會(huì)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(dǎo)向孔,。
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其實(shí)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(shí)際上是彎曲的,這樣的設(shè)計(jì)不僅是讓鉆頭能在地下輕松活動(dòng),,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(shè)計(jì)要求精準(zhǔn)的開孔,首先在鉆頭上安裝了導(dǎo)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(dǎo)向和檢測系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)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(shí)修正方向,。 K+ p4 d, y5 R
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當(dāng)鉆頭帶著的鉆桿穿出地面后,就會(huì)卸掉鉆頭,,將擴(kuò)孔工具與鉆桿安裝固定,,擴(kuò)孔工具直徑要根據(jù)所鋪設(shè)的管線尺寸決定,,開始回拖擴(kuò)孔作業(yè),在回拖的過程中鉆桿反方向旋轉(zhuǎn),,鉆機(jī)帶動(dòng)鉆桿和擴(kuò)孔頭后退,,進(jìn)行回拖擴(kuò)孔,最終擴(kuò)大地下管道的直徑尺寸,。 在擴(kuò)孔回拖的同時(shí),,還要將需要鋪設(shè)的管線固定在擴(kuò)孔工具后面,鉆機(jī)拖動(dòng)鉆桿,,就會(huì)帶著擴(kuò)孔工具和管線同時(shí)進(jìn)行回拖,,最后就將管線繞開地面障礙物拖出地面,完成整個(gè)管線的鋪設(shè)施工,。
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4 y, r. G3 {! n" G擴(kuò)孔過程中還要根據(jù)不同的土層選用擴(kuò)孔工具,,松軟土層只需要選用擠擴(kuò)式擴(kuò)孔器,如軟巖或者硬土層就需要帶牙輪或者滾刀的擴(kuò)孔器,,如有巖石層就需要使用具有切削和排屑功能的擴(kuò)孔器,。 6 M/ P# o. K* F! A+ E( l5 M+ I. D
橫向鉆機(jī)技術(shù). d4 f! [/ p6 l$ `( X
我們都知道開采石油需要很高的技術(shù),這是因?yàn)樗鼈兌悸癫卦诳床灰姷牡叵�,,想要得到它就需要我們進(jìn)行高難度的開采,。 $ J. e7 f+ z% _3 y4 x! h
在開采的時(shí)候首先需要進(jìn)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,。 ; Q6 M" F( @- `: }# Z. C; t! P
傳統(tǒng)的打井方法一般都是垂直打井,但是很多時(shí)候還需要采用在地下橫向打井尋找石油,,這種技術(shù)是在鉆頭上安裝了先進(jìn)的聲波和伽馬射線功能,,在開采的時(shí)候通過鉆頭采集地層中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳遞給地面操作人員,就可以實(shí)時(shí)采取更理想的鉆井方案,,能控制鉆頭在地下隨意彎曲前進(jìn),,這就相當(dāng)于給地下鉆頭安裝了千里眼,最終找到石油,。
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- R4 K6 y3 m5 j% h這種橫向進(jìn)行的定向鉆機(jī)技術(shù)自從出現(xiàn)后,,讓人類的鉆井技術(shù)又提高了一個(gè)臺(tái)階,提高了開采效率還降低了工程風(fēng)險(xiǎn),。 ' ~4 i/ O6 |9 u4 b# W n
隨著人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的要求越來越高,,水平定向鉆機(jī)這種非開挖的管線鋪設(shè)設(shè)備,將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用,。
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