Zakaj je horizontalno usmerjeno vrtanje tako pomembno pri gradnji cevovodov?

Danes bo Drillto Trenchless Co., Ltd., proizvajalec vodoravnih usmerjenih vrtalnikov, razložil pomen vodoravno usmerjenega vrtanja pri gradnji cevovodov.
Tehnologija horizontalnega usmerjenega vrtanja (HDD) je revolucionarna metoda gradnje v sodobni gradnji cevovodov. Različne cevovode polaga pod zemljo z uporabo metode brez izkopa, s čimer popolnoma presega omejitve tradicionalnega izkopavanja. Od svoje uvedbe v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja je bila ta tehnologija široko sprejeta po vsem svetu in je postala nepogrešljiva ključna tehnologija pri gradnji mestnih cevovodov, transportu nafte in plina ter polaganju komunikacijskih kablov. Ta članek bo podrobno raziskal temeljno vrednost in prednosti uporabe tehnologije HDD pri gradnji cevovodov.
1. Obravnava kompleksnosti urbanega podzemnega prostora
V procesu sodobne urbanizacije je podzemni prostor postal dragocen vir, za katerega se »tekmujejo« različni cevovodi. Tradicionalne metode izkopavanja se soočajo s številnimi izzivi: gosto posejane stavbe, prometna omrežja in zapleteni obstoječi podzemni cevovodi otežujejo neposredno polaganje cevovodov pod zemljo. Tehnologija HDD s svojimi edinstvenimi lastnostmi brez izkopa se učinkovito spopada s tem izzivom. Zahvaljujoč svojemu natančnemu sistemu vodenja lahko oprema HDD natančno položi cevovode na globinah več deset metrov, pri čemer krmari čez različne ovire po vnaprej-nastavljeni ukrivljeni poti. Na primer, med projektom prenove podzemnega cevovodnega omrežja v novem območju Pudong v Šanghaju je tehnologija HDD uspešno prečkala predore podzemne železnice, temelje viaduktov in gosto posejana območja občinskih cevovodov ter dokončala polaganje 3,2-kilometra-tlačnega plinovoda, skoraj brez motenj površinskega prometa in komercialnih dejavnosti. Ta metoda "nevidne gradnje" je še posebej primerna za potrebe nadgradnje cevovodnega omrežja v sodobnih metropolah.

Drugič, občutno zmanjšan vpliv na okolje in socialni stroški
Tradicionalna gradnja cevovodov pogosto vključuje obsežna izkopavanja cest, ki ne ustvarjajo le velikih količin gradbenih odpadkov, ampak povzročajo tudi vrsto okoljskih težav, vključno z onesnaženostjo s hrupom, prahom in prometnimi zastoji. Statistični podatki kažejo, da lahko neposredni družbeni stroški konvencionalnega izkopavanja dosežejo milijone juanov na kilometer, medtem ko so posredni stroški (kot so prometne zamude in poslovne izgube) še bolj nepreračunljivi.
Tehnologija vodoravnega usmerjenega vrtanja prenese več kot 90 % gradbenih dejavnosti pod zemljo, zahteva le majhne površinske vstopne in izstopne jame, kar znatno zmanjša vpliv na okolico. Na primer, uvedba tehnologije HDD v projektu toplovodnega omrežja v Pekingu je zmanjšala gradbeni prostor za 85 %, raven hrupa za 70 %, emisije prahu za 90 % in čas gradnje za 40 %. Ta model "zelene gradnje" je usklajen s sodobnimi koncepti trajnostnega razvoja in je izvedljiva možnost gradnje v številnih regijah s strogimi okoljskimi predpisi.

III. Inženirski preboji, ki premagajo geografske ovire

Pri gradnji cevovoda naravne ovire, kot so reke, jezera in gore, pogosto predstavljajo ovire za izvedbo projekta. Tradicionalne rešitve, kot so nadzemni razponi ali koferdamske konstrukcije, niso samo drage, ampak tudi potencialno škodljive za ekološko okolje. Horizontalno usmerjeno vrtanje (HDD) skozi podzemne prehode ponuja optimalno rešitev za polaganje cevovodov na teh zahtevnih terenih.

Tehnologija trdih diskov je omogočila več velikih projektov, vključno z naftovodi in plinovodi pod reko Jangce, optičnim kablom-za morske komunikacije čez zaliv Hangzhou in vodovodnimi napeljavami v gorovju Qinling. Zlasti tehnologija usmerjenega vrtanja je postavila svetovni rekord za cevovode, ki prečkajo reko Jangce, saj so dosegli premer 1,2 metra in dolžino 3300 metrov. Globina prodiranja je dosegla 60 metrov pod rečno gladino, s čimer se je popolnoma izognil vplivu ladijskega prometa in območij strug. Zaradi te zmožnosti je HDD prednostna rešitev za-cevovode velikega-premera na dolge-premere, ki prečkajo velika vodna telesa.

IV. Izboljšanje varnosti in življenjske dobe cevovodnega omrežja
Cevovodi, položeni z vodoravnim usmerjenim vrtanjem, ponujajo številne strukturne prednosti. Ker je cevovod popolnoma zaprt v stabilnem tleh, ki ga je ustvarila izvrtana luknja, nanj ne vplivajo nihanja površinske obremenitve in kaže bistveno boljšo odpornost na obremenitve kot neposredno vkopani cevovodi. Poleg tega je premer usmerjene izvrtine običajno 30-50 % večji od zunanjega premera cevovoda, kar zagotavlja enotno podporno okolje in zmanjšuje koncentracije lokaliziranih napetosti.

Inženirske izkušnje so pokazale, da imajo cevovodi, položeni s trdim diskom, odlično potresno odpornost, odpornost proti posedanju in odpornost proti koroziji. Med potresom v Wenchuanu leta 2008 je bil naftovod, položen s tehnologijo usmerjenega vrtanja, eno redkih kritičnih infrastrukturnih mest, ki so se izognili poškodbam. Poleg tega je zaradi večje globine, na kateri je zakopan cevovod, znatno zmanjšano tveganje površinskih temperaturnih nihanj in vandalizma, zaradi česar je načrtovana življenjska doba več kot 50 let. 5. Prilagodljivost za prilagajanje različnim materialom cevi in ​​zapletenim delovnim pogojem
Sodobna tehnologija vodoravnega usmerjenega vrtanja je zelo prilagodljiva in omogoča polaganje širokega nabora cevi iz materialov, vključno z jeklom, polietilenom, steklenimi vlakni in betonom, s premeri od 50 mm do 1500 mm. Ta prilagodljivost mu omogoča izpolnjevanje potreb različnih industrij, vključno z oskrbo z vodo, odvodnjavanjem, plinom, nafto, elektriko in telekomunikacijami.
HDD tehnologija dokazuje edinstvene prednosti v posebnih delovnih pogojih. Na primer, na območjih z mehko zemljo lahko tradicionalno izkopavanje povzroči nestabilnost pobočij, vendar to ne vpliva na usmerjeno vrtanje. V ekstremno mrzlih predelih zimske gradnje ne ovirajo zmrznjena tla. Na ekološko občutljivih območjih je mogoče natančno nadzorovati pot vrtanja, da se izognemo zaščitnim slojem. Ta možnost gradnje »v{-vremenu, na vseh-terenih« močno razširi čas in prostor, ki je na voljo za projekte plinovodov.
6. Usklajevanje gospodarskih koristi z dolgoročno-vrednostjo
Čeprav so lahko stroški na-delovanje vodoravnega usmerjenega vrtanja višji od stroškov tradicionalnega izkopavanja (zlasti pri projektih na kratke-razdalje), analiza stroškov celotnega življenjskega cikla kaže, da tehnologija HDD pogosto ponuja vrhunske gospodarske koristi. To se odraža predvsem v več vidikih: zmanjšanih stroških pridobivanja zemljišč in rušenju, nižjih stroških popravil, prednostih obrata kapitala zaradi skrajšanih obdobij gradnje in podaljšani življenjski dobi cevovoda.

Za primer vzemite projekt veje zahodno-vzhodnega plinovoda. Čeprav je bil neposredni strošek gradnje z usmerjenim vrtanjem za 15 % višji od alternativnega izkopa, so prihranki pri nadomestilu za pridobitev zemljišča in preusmeritvi prometa zmanjšali skupne stroške za 22 %. Projekt je bil zaključen tri mesece prej in je ustvaril več kot 20 milijonov juanov prihodkov od dobave plina. Zaradi te strategije »kratkoročne-naložbe, dolgoročne-koristi« je tehnologija HDD logična izbira za velike-projekte cevovodov.

Zaključek
Horizontalno usmerjeno vrtanje (HDD) je s svojo naravo brez izkopa, prijaznostjo do okolja, geografsko prilagodljivostjo in dolgoročno-ekonomsko upravičenostjo postalo nepogrešljiva temeljna tehnologija za sodobno gradnjo cevovodov. S pospešeno urbanizacijo in naraščajočimi zahtevami glede varstva okolja se bo uporaba trdih diskov še naprej širila. V prihodnosti bo HDD v kombinaciji s tehnologijo BIM, nadzorom IoT in inteligentnimi sistemi za vodenje še izboljšal natančnost in varnost gradnje ter zagotavljal učinkovitejše in zanesljivejše rešitve za gradnjo globalne infrastrukture. V današnjem prizadevanju za trajnostni razvoj ta tehnologija ne predstavlja le sedanjosti inženiringa cevovodov, ampak tudi napoveduje prihodnjo smer razvoja podzemnega vesolja.