Como é a colocação de tubos sem vala: características do método + exemplo de trabalho

Na construção de novos dutos, bem como no reparo ou substituição de linhas de comunicação antigas, a colocação de tubos sem vala é usada ativamente.

Uma variedade de métodos permite que você escolha o melhor método - dependendo da complexidade do site ou da densidade do desenvolvimento.

Neste material, falaremos em detalhes sobre os métodos de assentamento de tubulações sem vala e suas características distintivas.

Vantagens e recursos do BPT

As vantagens óbvias comparadas à escavação ao cavar valas são os seguintes aspectos:

• redução dos termos de trabalho;
• minimização de gastos com restauração de melhorias;
• manter a operação da infraestrutura no modo normal;
• impacto reduzido em áreas ambientalmente sensíveis.

A escolha do método de assentamento sem vala da tubulação depende do diâmetro do poço requerido, das características da paisagem e do solo, do material dos tubos assentados, da presença ou ausência de comunicações existentes.

Reservatórios naturais, infraestrutura terrestre e subterrânea, espaços verdes e edifícios não são afetados se as obras de tubulação forem realizadas de maneira sem vala

Existem muitas opções de implementação, mas entre eles quatro métodos principais podem ser distinguidos: reabilitação, perfuração e perfuração do solo, perfuração direcional horizontal.

Reconstrução e substituição do gasoduto por reabilitação

O método de reabilitação é usado nesses casos quando, durante a auditoria, foi identificada a necessidade de uma substituição total ou parcial de um oleoduto existente.

Com a ajuda da reabilitação, os seguintes problemas são efetivamente resolvidos:

• entupimento das seções do duto e rachaduras;
• destruição de ramos locais de comunicação com as raízes das árvores;
• risco de quebras de tubos devido à corrosão.

Dependendo do estado das comunicações e tarefas, eles recorrem à tecnologia de refinação ou renovação.

Tecnologia de refinação ou “pipe in pipe”

O relining é uma opção de reabilitação usada para tubulações nas quais é possível uma leve redução no diâmetro. Se a vida real dos tubos de metal se esgota e há receios de que funcionem até o próximo avanço, eles são eliminados preliminarmente de depósitos de cálcio, ferrugem e areia.

Um revestimento de polietileno é preparado tendo a forma de uma manga, que é preenchida preliminarmente por dentro com uma composição de polímero uniformemente distribuída por todo o comprimento. Esse estoque de polímero sob pressão de água ou ar é suavizado dentro do tubo, enquanto o vira de dentro para fora, de modo que a composição aplicada anteriormente se une às paredes da tubulação.

Depois que a manga preencheu todo o segmento da tubulação gasta, o processo de polimerização é realizado sob a influência da temperatura. Como resultado, aumentam a força das comunicações e sua taxa de transferência.

Outra tecnologia de refinação envolve a criação de novos tubos de polipropileno de dentro dos antigos existentes. Dessa forma, são substituídos os tubos de aço, cerâmica, amianto-cimento, ferro fundido, concreto e concreto armado com um diâmetro de 200-315 mm.

O relining é uma maneira rápida e econômica de atualizar uma tubulação e aumentar sua produtividade, apesar de uma ligeira diminuição no diâmetro interno das tubulações

Deve-se ter em mente que em lugares Juntas de tubo de PVC é formada uma costura de cerca de 15 mm e a partir dela é necessário medir a folga entre o diâmetro interno do tubo antigo e a superfície externa do novo tubo.

Devido à baixa resistência hidráulica dos tubos de plástico, o rendimento não se deteriora mesmo com uma diminuição no diâmetro.

Renovação de gasodutos por tecnologia de renovação

Outra opção para a reabilitação é a renovação. Difere de se refinar por uma atitude muito menos poupadora às comunicações existentes, que são destruídas e compactadas no solo, criando uma carcaça protetora para um novo oleoduto, que geralmente tem um diâmetro maior.

Com o uso da tecnologia de renovação, os segmentos desgastados da tubulação antiga são destruídos e pressionados contra o solo, criando assim um invólucro protetor adicional para novas comunicações

Para essa colocação de tubo sem vala, é necessário equipamento especializado - é usada uma máquina pneumática de martelo com um expansor de cone equipado com nervuras de corte. O vídeo abaixo mostra claramente como o cone lida com um tubo de aço de 6 mm.

O mecanismo de trabalho é fixado ao cabo de tração, após o qual os módulos de tubos de PVC são conectados em estágios, cujo comprimento pode variar de 600 a 1000 mm, dependendo da largura do poço. A mangueira pneumática é conectada ao compressor, após o que é passada pelos módulos conectados juntamente com o cabo de segurança.

A entrada para o oleoduto substituído se expande e uma máquina de martelo pneumático é introduzida nele. Movendo-se pelas comunicações, ela as quebra, enquanto simultaneamente estica o material de assentamento.

Métodos de perfuração no solo

A extração do solo também é realizada por um número significativo de variações. Esta é a tecnologia de microtunneling, o uso de punções pneumáticas, perfuração direcional de parafusos, punções controladas e não controladas.

Cada um desses métodos de assentamento sem vala é procurado e relevante, dependendo da localização das comunicações.

Caixa de tubos ou método de punção não controlado

Com este método, o invólucro é pressionado contra o solo, enquanto é amostrado simultaneamente. Os parafusos são mais frequentemente usados ​​para amostragem, menos frequentemente - ar comprimido e lavagem com água.

A punção descontrolada é usada para qualquer tipo de solo, embora possam surgir dificuldades no caso de solos incoerentes e na presença de pedras grandes, quando o revestimento é cravado no solo ou seu movimento é bloqueado.

Na fase de preparação do trabalho, o invólucro é exposto no poço claramente ao longo do eixo da punção. Devido a possíveis obstáculos, a trajetória de movimento pode ser corrigida usando dois tubos, um dos quais é selecionado com um diâmetro maior que o necessário, e já dentro dele é colocado um chicote de tubos do diâmetro desejado.

O tubo externo serve como uma espécie de caixa e protege a tubulação de trabalho, o que é importante nos casos em que a colocação é realizada sob trilhos de trem ou bonde, bem como sob estradas de alta carga.

Uma das instalações mais comuns para a colocação sem valas de um chicote de tubos de pequeno diâmetro. Vantagens da instalação - compacta e fácil de transportar

A diferença de diâmetro é geralmente de 150 a 250 mm, e o espaço anular é preenchido - preenchendo com argamassa de cimento e areia. Assim, a pressão do solo no tubo de trabalho é reduzida, a carga nele transportada é reduzida e a proteção contra os efeitos de outras comunicações localizadas nas proximidades também é fornecida.

O comprimento dos segmentos de revestimento varia de 3 a 12 metros; durante a instalação, eles são soldados sequencialmente.

Diferenças na punção controlada

Esse método difere da perfuração não controlada no uso adicional de defletores - placas de aço fixadas na frente do revestimento. Eles são levantados usando cilindros hidráulicos, corrigindo assim a direção da punção.

A instalação de punção controlada do solo UPGK-40U pode ser usada em poços com diâmetro de até um metro, com tampa de bueiro de até 600 mm

Em ambos os casos, para reduzir o atrito, é usada uma solução de bentonita, que é bombeada para fora após a colocação da tubulação e pode ser reutilizada após a filtração.

Mais informações sobre a tecnologia de colocação de tubos por punção podem ser encontradas em essas coisas.

O uso de perfuradores pneumáticos em solos densos

O uso de punções pneumáticas para punção do solo é a maneira mais barata, rápida e eficaz, devido à precisão relativamente alta da penetração sem vala.

Esse método não requer a fabricação de paradas adicionais para macacos hidráulicos, seu uso utiliza equipamentos pequenos e convenientes para o transporte e são apresentados os requisitos mínimos para a preparação de um canteiro de obras.

Um punção pneumático com essa potência é utilizado para perfurar poços com diâmetros de 155 mm sem expansor a 245 mm, desde que um expansor seja usado

Devido ao ar comprimido, é desenvolvida energia de impacto suficiente, sob a influência de um tubo de aço aberto com comprimento de até 80 metros, entupido em solos de alta resistência. A velocidade média de postura é de 15 metros por hora. Após a colocação, os tubos são limpos do solo com água e ar comprimido. Tubos de grande diâmetro são limpos à mão.

Benefícios da tecnologia de microtunneling

O processo de microtunneling é totalmente automatizado. Os tubos virados e de trabalho são feitos não apenas de aço, mas também de cerâmica, fibra de vidro, ferro fundido e concreto armado. A distância média de condução sem reinstalar a estação jack é de 100 a 250 metros.

Os complexos de microtunneling permitem a colocação de caixas de aço e concreto armado com um diâmetro de até 1700 mm em solos contendo rochas e inclusões de rochas

A faixa varia de acordo com o tipo de solo, a potência da estrutura de punção com a qual o complexo de microtúnel está equipado e também do material dos tubos utilizados - dependendo da força de compressão que o tubo pode suportar.

Utilização de plataformas de perfuração com parafuso direcional

A instalação de brocas ativas é uma alternativa barata ao microtunelamento. Tais instalações permitem a colocação de tubos de revestimento com alta precisão e a observação da inclinação do projeto, importante para as comunicações por gravidade.

As restrições de uso podem ser areia movediça e grandes inclusões sólidas de solo. A distância de condução geralmente não excede 80 metros.

O comprimento máximo de um poço antes da reinstalação do equipamento do sem-fim é de cerca de 80 metros. O alcance também depende da força da caixa.

O uso de brocas com eixo oco permite perfurar sem desenvolver um poço receptor.

Método de perfuração direcional horizontal

Talvez este seja o método mais caro de todos os que existem na colocação de tubos sem vala, mas também o mais avançado.

O disco rígido é usado não apenas na perfuração de longas distâncias e na colocação de tubos de grandes diâmetros, mas também nos casos em que é necessário instalar uma pequena seção de uma tubulação com um pequeno diâmetro na vizinhança imediata de propriedades particulares ou objetos de valor cultural.

No processo, é usado fluido de perfuração, que fornece uma diminuição do atrito ao puxar um chicote de tubos, mantendo o solo desenvolvido em suspensão para evitar a compressão do material colocado, resfriando e lubrificando o equipamento e removendo o solo desenvolvido para a superfície.

A lama de perfuração é preparada diluindo com água bentonita - um mineral natural com um complexo de aditivos especiais. A suspensão resultante evita o colapso do canal, elimina a necessidade de bombeamento parcial ou completo das águas subterrâneas, pois é capaz de desempenhar suas funções mesmo em solos permeáveis.

A perfuração direcional horizontal em solos saturados de água requer um controle preciso da pressão e vazão do fluido de perfuração, bem como o uso de aditivos especiais em sua preparação.

Como a água para a preparação da solução é retirada de massas de água localizadas nas imediações, é necessário levar em consideração a presença de sais minerais e o pH das águas subterrâneas, pois esses parâmetros podem afetar a estabilidade da suspensão. Essa abordagem evita a erosão descontrolada.

O trabalho do disco rígido pode ser dividido em várias etapas:

• planejamento de caminhos de perfuração;
• preparação do local de trabalho;
• execução de um poço piloto;
• estágio de expansão do poço;
• tração reversa;
• restauração do território.

Considere cada item do plano.

Etapa do planejamento e cálculo da trajetória do poço

Antes do início da perfuração, é necessário calcular e planejar o caminho do poço.

Leve em consideração não apenas o comprimento e a profundidade do caminho, mas também possíveis obstáculos, como:

• compactação do solo, porosidade e viscosidade;
• teor de umidade e nível das águas subterrâneas;
• a presença de grandes pedras e rochas;
• estruturas subterrâneas adjacentes à zona de perfuração.

Os possíveis riscos são identificados e as notificações são enviadas aos serviços de emergência e ao Departamento de Polícia de Trânsito.

Mesmo ao estabelecer comunicações a uma curta distância, é necessário calcular com precisão a trajetória do poço e também levar em consideração possíveis riscos

Um desenho de uma trajetória de perfuração é feito ou a marcação é feita diretamente na superfície do território. Com uma abordagem de engenharia séria, são considerados os ângulos de entrada e saída da broca, bem como os raios de curvatura mínimos permitidos do chicote das hastes.

A maior carga na instalação ocorre durante a expansão do poço piloto e a colocação da tubulação, de modo que os cálculos são ajustados para a potência do equipamento.

Organização de um local para perfuração direcional horizontal

O complexo do HDD é entregue na instalação, descarregado, exibido no local de trabalho. É necessário verificar o ângulo de inclinação da estrutura de perfuração e ancorar a instalação.

Sem essa fixação, a própria broca, seu acionamento e a estrutura de perfuração desgastam-se mais rapidamente, portanto a fixação não deve ser negligenciada. Em seguida, é necessário fazer um teste do misturador para a suspensão e os motores da unidade e garantir que as mangueiras do sistema hidráulico sejam estáveis.

Conclusão do poço piloto

A perfuração piloto consiste em percorrer todo o comprimento da trajetória do poço com um pequeno diâmetro suficiente para estender o chicote das hastes. O primeiro segmento é carregado na haste guia, a conexão roscada é abundantemente lubrificada e conectada à cabeça da broca - um dispositivo que consiste em um transmissor do sistema de localização, a própria lâmina da broca e também um filtro de alimentação em suspensão.

Em seguida, a solução de bentonita é fornecida e a pressão é ajustada - isso é necessário para garantir que a suspensão passe pelas mangueiras até a haste de perfuração, entre no barril, no filtro e nos bocais da cabeça de perfuração e depois saia com a pressão desejada.

O operador da instalação realiza uma entrada perpendicular à superfície do solo em relação ao eixo longitudinal da cabeça de perfuração, após o que realiza a perfuração, aumentando sucessivamente o chicote das hastes.

Uma pequena equipe de operadores, um mínimo de interferência no cenário existente, a alta velocidade de construção de oleodutos - argumentos pesados ​​em favor do HDD

O operador do sistema de localização faz marcas de posições, profundidade e ângulo de perfuração, verifica o caminho planejado e coloca o caminho real no plano, se for necessária uma reorientação. Depois que a cabeça da broca aparece no ponto de saída, a perfuração piloto é concluída.

Estágios de expansão e tunelamento de poços

No processo de perfuração piloto, um poço com uma largura de 75 a 100 mm é formado, o que é suficiente para a colocação de comunicações de pequeno diâmetro. Se o diâmetro do poço for mais estreito do que o necessário, um expansor de alargador é puxado na direção oposta.

Freqüentemente, esse estágio é combinado com a colocação das comunicações; em seguida, um giro é instalado atrás do expansor rotativo para que o material que está sendo assentado não gire.

Em alguns casos, levando em consideração os esforços necessários para apertar, o poço é expandido separadamente para que o tamanho do túnel garanta a colocação do material com o diâmetro desejado.

A tração reversa também é realizada com o fornecimento de fluido de perfuração para reduzir o atrito do material nas paredes do poço. Como o chicote é apertado pelo comprimento da haste, o operador do HDD desliga a suspensão, interrompe a rotação e desconecta a haste e, em seguida, retoma a instalação.

O procedimento é repetido até que o expansor apareça na entrada do poço.

Conclusão e restauração de paisagismo

Depois de concluída a instalação da vala sem tubulação, o mecanismo de instalação é desligado, a faixa de comunicação alinhada é desconectada, os conectores, o giro e o filtro são removidos.

Todos os dispositivos são limpos do chão, tratados com graxa à prova d'água. O restante da suspensão é bombeado, o poço é preenchido e, se possível, a paisagem natural ou quase natural é restaurada.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Perfurar um poço com meios improvisados ​​em um site privado:

Vídeo sobre a aplicação do método relining:

O princípio da renovação é a destruição de um tubo de aço:

Instruções passo a passo para usar a instalação compacta do HDD:

O uso de um método sem vala para estabelecer comunicações implica o uso de equipamentos especiais e certos dispositivos. No entanto, para distâncias curtas, um poço com um diâmetro de 50-100 mm pode ser perfurado com aparelhos elétricos convencionais à mão. O principal é fazer os cálculos corretamente.

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