ما هو مبدأ العمل للحفر الاتجاهي الأفقي؟

سيناريو البناء والطرق التقليدية

أولاً ، تخيل مثل هذا السيناريو: لنفترض أن هناك نهرًا واسعًا أمامك ، ويجب وضع خط أنابيب مياه الصرف الصحي عبر النهر إلى الضفة المقابلة. إذا تم اعتماد طريقة البناء التقليدية لحفر الخنادق أو الأنفاق على الأرض ، فلن تتضمن فقط كمية كبيرة من الأعمال الهندسية وتستغرق وقتًا طويلاً ، ولكنها تسبب أيضًا أضرارًا جسيمة للبيئة المحيطة. خاصة في مدينة مزدحمة ، ستؤدي طريقة البناء هذه أيضًا إلى احتقان مروري ويجلب الكثير من الإزعاج لحياة المواطنين. هل هناك طريقة بناء يمكنها إكمال خط الأنابيب وتجنب هذه المشاكل؟ الجواب هو حفر الاتجاه الأفقي.

ملخص

الحفر الاتجاهي الأفقي ، والمعروف أيضًا باسم آلة الرفع الأنابيب ، هو معدات بناء حديثة تدمج تقنيات متعددة مثل الآلات والهيدروليكية والكهرباء والتحكم التلقائي. مبدأ عمله بسيط وبقوي. عن طريق حفر حفرة بنفس حجم خط الأنابيب على عمق معين أسفل سطح الأرض ، ثم سحب خط الأنابيب إلى الفتحة ، يتم تحقيق وضع خط الأنابيب. سيختار موظفو البناء نقطة انطلاق مناسبة ، والتي تقع عادةً بالقرب من نقطة البداية حيث يحتاج خط الأنابيب إلى وضعه. سيتم إعداد حفرة طينية بجانب نقطة الحفر البدء لتخزين الوحل الذي يتدفق مرة أخرى أثناء عملية الحفر. يلعب الوحل دورًا مهمًا في عملية الحفر. لا يمكن أن يبرد بتات الحفر والمسمار فحسب ، بل تحمل أيضًا شظايا التربة والصخور المحفورة مرة أخرى إلى الأرض. الجزء الرئيسي من الحفر الاتجاهي الأفقي هو آلة ذات عجلات أو زاحف. يمكنه اختيار طريقة قيادة مناسبة وفقًا للشروط المحددة لموقع البناء. إذا كان هناك أعمدة كهربائية ، فسيتم توصيلها بالكهرباء ؛ إذا لم يكن كذلك ، يجب استخدام المولد. تم تجهيز آلة الحفر الاتجاهية الأفقية بنظام هيدروليكي في الداخل ، والذي يمكن أن يولد قوة سحب قوية لسحب أنبوب الحفر وخط الأنابيب.

حفر

يتم تثبيت بتات الحفر المصنوعة خصيصًا في الطرف الأمامي لأنبوب الحفر. سيتم اختيار أنواع ومواد مختلفة من بت هذه الحفر وفقًا للظروف الجيولوجية المختلفة. يعد أنبوب الحفر مكونًا مهمًا في التدريبات الاتجاهية الأفقية. وهو متصل بواسطة أقسام من البراغي. يتم ربط كلا طرفي كل قسم من المسمار لتسهيل الاتصال المتبادل. أثناء عملية الحفر ، سيتم إرسال أنبوب الحفر تحت الأرض بموجب القسم حتى يتم الوصول إلى العمق المحدد مسبقًا. ربما تكون قد لاحظت نقطة محيرة هنا - أنبوب الحفر مستقيم ، ولكن قد يكون مسار الحفر منحنيًا. فكيف يتحقق الحفر المنحني؟ في الواقع ، يكمن مفتاح هذه المشكلة في شكل بتات الحفر وجهاز التوجيه والوضع. الجزء الأمامي من بت الحفر ليس مستقيمًا تمامًا ، ولكنه يحتوي على منحنى خفيف. عند الحاجة إلى منعطف ، سيوقف المشغل دوران بتات الحفر ثم يغير اتجاه بتات الحفر عن طريق ضبط جهاز التوجيه والوضع. يمكن لجهاز التوجيه والوضع الحصول على موضع بتات الحفر والتربة في الوقت الفعلي وإرسال إشارات. يحتفظ الموظفون الأساسيون بمستقبل ويمكنهم معرفة الوضع تحت الأرض بوضوح باتباع الإشارات المستلمة. ثم ، يقوم المشغل بتصحيح اتجاه بتات عن طريق ضبط جهاز التوجيه والوضع وفقًا للمعلومات المستلمة لجعلها تتحرك على طول المسار المحدد مسبقًا. أثناء عملية الحفر ، سوف يغسل تدفق المياه عالي الضغط باستمرار التربة والصخور لتشكيل بئر. في الوقت نفسه ، تحت الضغط ، يتدفق الطين إلى المدخل على طول المسام. يتم ضخ الطين إلى خزان الترسيب العلوي بواسطة مضخة شفط. في خزان الترسيب ، بعد أن يتم ترسيب الوحل وفصله ، سيتم ضخ المياه النظيفة مرة أخرى في المسمار مرة أخرى لتشكيل نظام تدوير الماء عالي الضغط. لا يضمن هذا النظام التقدم السلس لعملية الحفر فحسب ، بل يقلل أيضًا بشكل فعال من التأثير على البيئة.

توسيع خط الأنابيب

بعد بتات تمرين الأرض على طول المسار المحدد مسبقًا ، العمل التالي هو سحب خط الأنابيب إلى الفتحة. قبل ذلك ، يجب القيام بالتشديد ، لأن المسمار رفيع جدًا ولا يمكن أن يناسب الفتحة المحفورة خط الأنابيب. في هذا الوقت ، سيقوم المشغل بإزالة المسمار بتثبيت الحفر واستبداله بمسار قطره هو نفسه تقريبًا مثل خط الأنابيب. يتم توصيل نهاية الذيل من Reamer بخط الأنابيب ، ويستمر السحب في الجهاز. أثناء عملية السحب ، سيقوم Reamer باستمرار بتوسيع قطر البئر بحيث يمكن أن يمر خط الأنابيب بسلاسة. ومع ذلك ، مع نمو خط الأنابيب وزيادة وزنه ، قد لا تكون قوة السحب للآلة وحدها قادرة على سحبها إلى الفتحة. في هذا الوقت ، سيقوم المشغل بتوصيل مدخر هيدروليكي إلى الطرف الآخر من خط الأنابيب. يمكن أن يولد هذا المُدخر دفعًا يصل إلى 750 طنًا عن طريق تثبيت خط الأنابيب بحلقة مطاطية. بموجب الإجراء المشترك للبؤري وقوة السحب ، يتم سحب خط الأنابيب أخيرًا إلى الحفرة بسلاسة ، واستكمال عمل وضع.

المستثمر والتطبيق

العبقري الذي اخترع تدريبات اتجاهية أفقية هو مارتن شيرينغتون. حصل على إلهام من الحفر الاتجاهي في حقول النفط في السبعينيات وقام بتطبيقه على ثقب أنابيب تحت الأرض. اعتمد هذا المخترع طريقة بناء الحفر الاتجاهي الأفقي ، والأنهار المتقاطعة لوضع الكابلات ، والكابلات البصرية ، وخطوط أنابيب مختلفة تحت الأرض ، ويمكن استخدامها أيضًا في بناء البنية التحتية مثل الطرق السريعة والسكك الحديدية. لا يحل مظهره العديد من المشكلات التي تسببها أساليب البناء التقليدية فحسب ، بل تعمل أيضًا على تحسين كفاءة البناء وجودة البناء.