Máy khoan định hướng ngang trong kỹ thuật khoan ngầm kéo ống HDD

Máy khoan định hướng ngang trong kỹ thuật khoan ngầm kéo ống HDD

Máy khoan định hướng ngang ( Horizontal directional drilling HDD)

Công nghệ khoan ngang dẫn hướng cung cấp giải pháp lắp đặt ống ngầm mà không cần đào hở. Công nghệ đặc biệt phù hợp với các công trình lắp ống ngầm băng đường, băng sông,… bằng máy khoan định hướng ngang bằng robot dẫn hướng.

1. Định nghĩa máy khoan định hướng ngang HDD

Máy khoan định hướng ngang ( Horizontal directional drilling HDD) là một loại máy xây dựng đào nhiều loại công trình khoan ngầm lắp đặt đường ống công cộng dưới lòng đất (đường ống nước, ống điện, dây cáp, v.v.) mà không cần đào bề mặt.

Công nghệ khoan ngang định hướng đặt đường ống ngầm này chủ yếu được sử dụng để băng qua đường bộ, đường sắt, các tòa nhà, các con sông và ở trung tâm thành phố, các khu bảo tồn di tích văn hóa, các khu bảo tồn thực vật và thực vật việc khai quật với điều kiện không dễ dàng, ví dụ như cấp nước, khí đốt, điện, viễn thông, chẳng hạn như khí đốt tự nhiên, dầu mỏ, Đặt hoặc cập nhật đường ống thoát nước.

Hầu hết các giàn khoan định hướng ngang đều được đo bằng lực quay ngược. Các thiết bị nhập khẩu thường được tính bằng pound, trong khi các thiết bị gia dụng được tính bằng kn.

Ngoài lực đẩy và kéo, tất cả các thiết bị đều có một thông số quan trọng - mô-men xoắn. Trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển khoan định hướng ngang lắp đường ống ngầm bằng công nghệ khoan định hướng ngang HDD, thiết bị được cho là chủ yếu được sử dụng để kéo đường ống qua lại, với các nhà sản xuất nhấn mạnh vào việc đẩy và kéo thiết bị. Với sự phát triển của công nghệ khoan ngầm kéo ống HDD, người ta nhận thấy rằng mô-men xoắn cũng là một yếu tố quan trọng. Bởi vì, trong thi công khoan định hướng ngang có robot dẫn hướng, chủ yếu dựa vào mô men để cắt lớp đất ngầm, thiết bị không có mô men phù hợp thì công trình cũng không thể hoàn thành tốt. Do đó, các mũi khoan định hướng với các khả năng khác nhau cần sự kết hợp của áp suất và mô-men xoắn.

2. Triển khai hệ thống giàn khoan định hướng ngang

Máy khoan định hướng ngang RIGS có các thông số kỹ thuật khác nhau bao gồm hệ thống giàn khoan, hệ thống điện, hệ thống dẫn hướng, hệ thống bùn, công cụ khoan và các công cụ phụ trợ.

1)  Hệ thống khoan ngầm

Đây là bộ phận chính của quá trình khoan ngang có định hướng để lắp đường ống ngầm và rút qua thiết bị. Nó bao gồm giàn chính, bàn xoay, v.v. Động cơ chính của giàn được đặt trên băng khoan để hoàn thành quá trình khoan và kéo. Bàn xoay được lắp đặt ở đầu phía trước của động cơ chính của máy khoan ngang, kết nối với ống khoan và có thể đáp ứng các yêu cầu trong các điều kiện hoạt động khác nhau bằng cách thay đổi tốc độ quay và mô-men xoắn đầu ra của bàn xoay.

2)  Hệ thống động lực

Nó bao gồm một nguồn thủy lực và một nguồn máy phát điện. Nó cung cấp cho hệ thống giàn khoan dầu thủy lực áp suất cao để cung cấp năng lượng cho giàn khoan ngang, và máy phát điện cung cấp năng lượng hỗ trợ các thiết bị điện và chiếu sáng công trường.

3) Kiểm soát hướng trong khoan ngầm bằng robot dẫn hướng

Hệ thống điều khiển hướng là một công cụ định hướng hướng dẫn mũi khoan đúng cách bằng cách theo dõi và kiểm soát vị trí cụ thể và các thông số khác của mũi khoan trong lòng đất. Do sự điều khiển của hệ thống này, mũi khoan có thể được khoan theo đường cong xây dựng hệ thống ống ngầm.

4) Hệ thống bùn hay dung dịch khoan

Hệ thống bùn ( dung dịch khoan) bao gồm bể trộn bùn, máy bơm bùn và đường dẫn bùn để cung cấp bùn phù hợp với điều kiện khoan cho hệ thống khoan định hướng ngang HDD.

5) Khoan ngầm kéo ống và các công cụ phụ trợ

Nó là một loạt các máy móc và công cụ được sử dụng trong khoan ngầm và doa. Dụng cụ khoan ngang đặc biệt thích hợp cho các công cụ địa chất khác nhau như, máy khoan, động cơ bùn, doa lỗ và dao phay. Thiết bị bổ sung bao gồm vòng chụp, đầu xoay và đầu kéo có đường kính ống khác nhau.

3. Ưu điểm của máy khoan ngang định hướng nước ngoài

Hiện nay, hầu hết các sản phẩm của máy khoan định hướng ngang RIGe ở nước ngoài đều có các đặc tính kỹ thuật sau:

• bánh răng trục chính sử dụng kết cấu thép cường độ cao, mô men xoắn bánh răng lớn và hiệu suất đáng tin cậy;
• thiết bị nạp và dỡ ống khoan hoàn toàn tự động;
• hệ thống cấp bùn lưu lượng lớn và tự động
• kiểm soát dòng chảy;
• phản hồi tải thủy lực tiên tiến, nhiều hệ thống điều khiển logic điện, hệ thống mạch điện tử PLC chất lượng cao cho thời gian làm việc đáng tin cậy trong thời gian dài;
• ống khoan tích hợp cường độ cao và các công cụ khoan và sửa chữa lớn; thiết bị định vị neo nhanh;
• hệ thống truyền và nhận dẫn hướng điện tử tiên tiến.

Thực trạng giàn khoan định hướng ngang ở Việt Nam

Theo khảo sát của 35 nhà sản xuất máy khoan định hướng ngang (bao gồm cả đại lý) để phục vụ cho công việc thi công dự án khoan định hướng lắp đường ống ngầm, số lượng máy khoan định hướng ngang RIGS mới được tung ra thị trường đạt 1534 chiếc vào năm 2009, 170 chiếc nhiều hơn 1364 chiếc vào năm 2008 và tốc độ tăng trưởng đạt 12,5 %. Trong số các Bohr RIGS mới được bổ sung, 9 con được nhập khẩu, chỉ chiếm 0,6% tổng số. Số lượng giếng xuất khẩu RIGS là 104 giếng, chiếm 6,8%. Tính đến cuối năm 2009, tổng số giếng định hướng ngang RIGS tại thị trường Việt Nam là 6.767 giếng, bao gồm 384 RIGS nhập khẩu và 511 RIGS xuất khẩu. Sự tăng trưởng hàng năm của các giếng hướng ngang RIGS ở Việt Nam được thể hiện trong hình dưới đây.

Có thể bạn muốn biết:

Kỷ lục trong khoan định hướng ngang

Dịch vụ khoan ngầm kéo ống ngầm qua đường

Biện pháp thi công khoan qua đường qua sông bằng robot