Чому горизонтально-направлене буріння настільки важливе при будівництві трубопроводів?

Сьогодні Drillto Trenchless Co., Ltd., виробник горизонтально-направленого буріння, розповість про важливість горизонтально-спрямованого буріння в будівництві трубопроводів.
Технологія горизонтально-спрямованого буріння (ГНБ) є революційним методом будівництва в сучасному трубопроводобудуванні. Він прокладає різні трубопроводи під землею безтраншейним методом, повністю долаючи обмеження традиційних розкопок. З моменту появи в 1970-х роках ця технологія була широко поширена в усьому світі, ставши незамінною ключовою технологією при будівництві міських трубопроводів, транспортуванні нафти і газу та прокладанні кабелю зв’язку. Ця стаття детально дослідить основну цінність і переваги застосування технології HDD у будівництві трубопроводів.
1. Вирішення проблеми міського підземного простору
У процесі сучасної урбанізації підземний простір став цінним ресурсом, за який «конкурують» різноманітні трубопроводи. Традиційні методи будівництва котлованів стикаються з численними проблемами: щільно розташовані будівлі, завантажені транспортні мережі та складні існуючі підземні трубопроводи надзвичайно ускладнюють пряме прокладення трубопроводу під землею. Технологія HDD з її унікальними бестраншейними характеристиками ефективно вирішує цю проблему. Завдяки своїй системі точного наведення обладнання HDD може точно прокладати трубопроводи на глибині десятків метрів, долаючи різноманітні перешкоди по заздалегідь-заданій криволінійній траєкторії. Наприклад, під час проекту реконструкції мережі підземних трубопроводів у новому районі Пудун у Шанхаї технологія HDD успішно подолала тунелі метро, ​​фундаменти віадуків і щільно розміщені зони муніципальних трубопроводів, завершивши прокладку газопроводу високого тиску довжиною 3,2-кілометра-без перешкод для наземного руху та комерційної діяльності. Цей метод «невидимої конструкції» особливо добре підходить для потреб модернізації мережі трубопроводів сучасних мегаполісів.

По-друге, значне зниження впливу на навколишнє середовище та соціальних витрат
Традиційне будівництво трубопроводів часто передбачає значні розкопки доріг, що не тільки створює велику кількість будівельного сміття, але й спричиняє низку екологічних проблем, включаючи шумове забруднення, пил і затори. Статистика показує, що прямі соціальні витрати від звичайних розкопок можуть досягати мільйонів юанів за кілометр, тоді як непрямі витрати (такі як затримки транспорту та збитки для бізнесу) ще більш непідраховані.
Технологія горизонтально-спрямованого буріння переносить понад 90% будівельних робіт під землю, вимагаючи лише невеликих поверхневих вхідних і вихідних котлованів, значно мінімізуючи вплив на навколишнє середовище. Наприклад, впровадження технології HDD у проект теплової мережі Пекіна скоротило площу будівництва на 85%, рівень шуму на 70%, викиди пилу на 90%, а час будівництва на 40%. Ця модель «зеленого будівництва» відповідає сучасним концепціям сталого розвитку та є життєздатним варіантом будівництва в багатьох регіонах із суворими екологічними нормами.

III. Інженерні прориви, які долають географічні бар’єри

При будівництві трубопроводу природні перешкоди, такі як річки, озера та гори, часто є перешкодами для реалізації проекту. Традиційні рішення, такі як підйомні прольоти або будівництво коффердамів, не тільки дорогі, але й потенційно шкідливі для екології. Горизонтально-направлене буріння (ГНБ) через підземні переходи пропонує оптимальне рішення для прокладання трубопроводів у цих складних місцевостях.

Кілька великих проектів, зокрема нафто- та газопроводи під річкою Янцзи, волоконно-оптичний кабель-морського зв’язку через затоку Ханчжоу та водопроводи в горах Циньлін, стали можливими завдяки технології HDD. Зокрема, технологія спрямованого буріння встановила світовий рекорд для трубопроводів, що перетинають річку Янцзи, досягнувши діаметра 1,2 метра та довжини 3300 метрів. Глибина проникнення досягла 60 метрів під поверхнею річки, повністю уникнувши впливу судноплавства та зон розмиву русла. Завдяки цій можливості жорсткі диски є кращим рішенням для-великих-діаметрів трубопроводів, що перетинають великі водойми.

IV. Підвищення безпеки та терміну служби трубопровідної мережі
Трубопровід, прокладений за допомогою горизонтально-спрямованого буріння, має кілька конструктивних переваг. Оскільки трубопровід повністю закритий у стабільному ґрунті, утвореному пробуреним отвором, на нього не впливають коливання поверхневого навантаження та демонструє значно кращу стійкість до напруги, ніж трубопроводи, закладені безпосередньо в землю. Крім того, діаметр спрямованого просвердленого отвору зазвичай на 30-50% більший за зовнішній діаметр трубопроводу, забезпечуючи рівномірне опорне середовище та зменшуючи локалізовану концентрацію напруги.

Інженерний досвід показав, що трубопроводи, прокладені за допомогою HDD, демонструють чудову сейсмостійкість, стійкість до просідання та стійкість до корозії. Під час землетрусу в Веньчуані 2008 року нафтопровід, прокладений за технологією спрямованого буріння, був одним із небагатьох об’єктів критичної інфраструктури, які уникли пошкоджень. Крім того, завдяки більшій глибині, на якій заглиблений трубопровід, ризик коливань температури поверхні та вандалізму значно зменшується, що призводить до розрахункового терміну служби понад 50 років. 5. Гнучкість для адаптації до різних матеріалів труб і складних робочих умов
Сучасна технологія горизонтально-направленого буріння має високу адаптивність і дозволяє прокладати труби з широкого діапазону матеріалів, включаючи сталь, поліетилен, скловолокно та бетон, діаметром від 50 мм до 1500 мм. Ця гнучкість дозволяє задовольняти потреби різноманітних галузей промисловості, включаючи водопостачання, водовідведення, газ, нафту, електроенергію та телекомунікації.
Технологія HDD демонструє унікальні переваги в спеціалізованих умовах роботи. Наприклад, на ділянках з м’яким ґрунтом традиційне розкопування може призвести до нестабільності схилу, але спрямоване буріння не впливає. В екстремально холодних регіонах зимовому будівництву не заважає промерзлий ґрунт. В екологічно чутливих зонах траєкторію буріння можна точно контролювати, щоб уникнути захисних шарів. Ця «-погода, будь-земля» можливість будівництва значно розширює час і простір, доступний для проектів трубопроводів.
6. Збалансування економічної вигоди та довгострокової-вартості
Незважаючи на те, що вартість-операції горизонтально-направленого буріння може бути вищою, ніж вартість традиційних розкопок (особливо в проектах на короткі-відстані), аналіз повного життєвого циклу показує, що технологія HDD часто забезпечує вищі економічні переваги. Це в першу чергу відображається в кількох аспектах: зменшення витрат на придбання землі та знесення, нижчі витрати на ремонт, переваги обороту капіталу за рахунок скорочених періодів будівництва та подовження терміну служби трубопроводу.

Візьмемо для прикладу проект гілки Західно-Східного газопроводу. Незважаючи на те, що пряма вартість будівництва направленого буріння була на 15% вищою, ніж альтернатива розкопок, економія на компенсації за придбання землі та відведення транспорту знизила загальну вартість на 22%. Проект був завершений трьома місяцями раніше, що принесло понад 20 мільйонів юанів доходу від постачання газу. Ця стратегія «короткострокові-інвестиції, довгострокові-вигоди» робить технологію HDD логічним вибором для великомасштабних-конвеєрних проектів.

Висновок
Горизонтально-спрямоване буріння (ГНБ) із безтраншейним характером, екологічністю, географічною адаптованістю та довгостроковою економічною життєздатністю стало незамінною основною технологією сучасного будівництва трубопроводів. З прискоренням урбанізації та підвищенням вимог до захисту навколишнього середовища застосування HDD буде продовжувати розширюватися. У майбутньому, у поєднанні з технологією BIM, моніторингом IoT та інтелектуальними системами навігації, HDD ще більше підвищить точність і безпеку будівництва, забезпечуючи більш ефективні та надійні рішення для будівництва глобальної інфраструктури. У сьогоднішньому прагненні до сталого розвитку ця технологія не тільки представляє сучасність трубопровідної техніки, але й пророкує майбутній напрям розвитку підземного простору.