Konstruktionstechnologie einer Horizontalbohranlage (I)

1. Leitfaden für die Konstruktion

Um Kurvenabweichungen und die Bildung einer „S“-Form bei geführten Konstruktionen zu vermeiden.

Im Bauprozess vonRichtbohrenDie erfolgreiche Durchführung des Kreuzungsbaus hängt davon ab, ob die Führungsbohrung glatt ist oder nicht, ob sie der ursprünglichen Entwurfskurve entspricht und ob die Führungsbohrung keine „S“-Form aufweist. Um die Entstehung einer „S“-Form zu vermeiden, können folgende Maßnahmen ergriffen werden:

 (1) Während des Mess- und Absteckvorgangs müssen die Ein- und Austrittspunkte mithilfe der Totalstation mehr als dreimal überprüft und bestätigt werden, um sicherzustellen, dass die kreuzende Rohrleitung der Planung entspricht.

(2) Vor dem Bohren wird das Bohrgerät kalibriert und an mehreren Punkten wiederholte Messungen durchgeführt, um seine Genauigkeit zu gewährleisten.

(3) Analysieren Sie vor Beginn der Arbeiten die geologischen Bedingungen, zeichnen Sie die Traversenkurve entlang der Verbindungswege der einzelnen Bohrrohre auf Koordinatenpapier gemäß der Entwurfskurve ein, beschriften Sie jedes Bohrrohr und geben Sie die entsprechenden geologischen Bedingungen in verschiedenen Tiefen an; Kontrollieren Sie während des Bohrvorgangs die Viskosität des Bohrschlamms entsprechend der Bohrposition und den Formationsbedingungen und passen Sie jederzeit den Bohrschlammdruck, das Bohrschlammverhältnis und andere Parameter entsprechend den geologischen Bedingungen an.

(4) Nach der Positionierung des Bohrgeräts ist der eingeschlossene Winkel genau zu messen, die horizontale Drift zu berechnen und aufzuzeichnen und während des Bohrvorgangs entsprechend dem zulässigen Wert der Kreuzkrümmung schrittweise zu korrigieren, um die „S“-Form des Bohrgestänges in der Formation zu vermeiden, die Glätte der Bohrkurve zu gewährleisten und die Bohrqualität des Pilotlochs zu verbessern.

(5) Die Oberflächen-, geologischen und hydrologischen Gegebenheiten sind zu erfassen und der Azimut entlang der Schnittlinie ohne magnetische Störungen zu messen. Die Messung des Azimutwinkels erfolgt beidseitig der Vergrabungs- und der Ausgrabungsstätte.

(6) Die Spule sollte oberhalb der Kreuzungsachse verschlüsselt werden, und die Abweichung sollte häufig gemessen werden, um sicherzustellen, dass die Kreuzungsachse mit der Entwurfsachse und der Aushubgenauigkeit des oberen Pfahls am Aushubpunkt übereinstimmt.

(7) Die Aufzeichnungen zur Richtungskontrolle müssen vollständig, genau und wirksam sein. Während des Pilotbohrvorgangs sind alle Unregelmäßigkeiten und Bohrstopps zu dokumentieren.

(8) Beobachten Sie stets die Schlammdruckdifferenz und die Schlammveränderungen, um eine Grundlage für die Beurteilung des Betriebszustands der Schlammpumpe zu schaffen; beobachten Sie die Veränderung des Vorschubdrucks, um eine Grundlage für den Betrieb des Bohrwerkzeugs zu schaffen.

(9) Um sicherzustellen, dass die Bohrkurve der geplanten Kreuzungskurve entspricht, wird das Steuerungssystem während des Pilotbohrens getestet. Dies umfasst im Wesentlichen die Prüfung der Bohrkonsole, der Datenschnittstelle und die kontinuierliche Sondendiagnose (einschließlich Sondenkalibrierung, Datenerfassung usw.). Nach Abschluss aller Tests und Justierungen kann mit dem normalen Bohrvorgang begonnen werden.

2.Behandle michnt misst, wann der Bohrer feststeckt

(1) Beim Bohren des Pilotlochs kann der Bohrmeißel festklemmen. Dies äußert sich durch einen plötzlichen Anstieg des Spülungsdrucks oder einen kurzzeitigen Anstieg des Drehmoments der Bohranlage (beim Drehbohren). In diesem Fall kann das vom Spülungsmotor erzeugte Drehmoment die auf den Bohrmeißel wirkende Kraft des Gesteins nicht überwinden, und der Bohrmeißel kommt zum Stillstand.

Es gibt zwei Möglichkeiten:

● Wenn der Druckabfall des Bohrschlamms im Bereich von 500 psi gehalten werden kann, ist es möglich, den Vorschub des Bohrgestänges sofort zu stoppen und stattdessen das Bohrgestänge in Richtung der Bohranlage zu ziehen, damit der Bohrmeißel das Gestein schnell verlässt, der Druckunterschied des Bohrschlamms verringert wird und anschließend mit langsamerer Schubkraft und Schubgeschwindigkeit gebohrt werden kann;

●Wenn der Druckabfall des Bohrschlamms 500 psi überschreitet, sollte die Schlammpumpe sofort abgeschaltet, das Pumpen des Bohrschlamms gestoppt und das Bohrgestänge in Richtung Bohranlage zurückgezogen werden, um eine Beschädigung des Schlammmotors durch übermäßigen Druck auf die Dichtung zu verhindern.

 (2) Beim Bohren des Führungslochs kann es beim Werkzeugwechsel oder beim Pumpen des Bohrgestänges unter anderen besonderen Umständen zu einem Festklemmen des Bohrers kommen. Hauptursache hierfür ist eine zu große Abweichung der einzelnen Abschnitte, eine unzureichende Bohrlochreinigung oder eine übermäßige Ansammlung von Bohrklein durch Schrumpfung des Bohrlochs, was zum Festklemmen des Bohrers führt.

Vorgehensweise: Zunächst muss der Spülvorgang normal weiterlaufen und ausreichend Spülflüssigkeit in das Bohrloch gepumpt werden. Das Bohrgestänge darf dabei nicht einfach zurückgezogen werden, da es sonst leicht stecken bleiben kann. Es muss unter Spülflüssigkeitszufuhr weiter vorwärts bewegt werden, um das Bohrloch sorgfältig zu reinigen. Die Schneidkante des Bohrers wird gemäß den ersten Bohrergebnissen eingestellt. Anschließend wird die Drehung des zurückpumpenden Bohrgestänges gestoppt, die Spannung der Bohranlage kontrolliert und das Bohrgestänge mehrmals vorwärts gedreht, um das Bohrloch zu reinigen, bis der Bereich mit der Schrumpfung vollständig durchbohrt ist.

3.Aufreibkonstruktion

(1) Gegenmaßnahmen gegen das Herabfallen des Kegels in das Bohrloch beim Aufreiben

Während des Aufweitungsvorgangs kann es aufgrund übermäßiger Gesteinsfestigkeit oder variabler Gesteinsschichtstruktur vorkommen, dass der Kegel des Kegelaufweiters in das Bohrloch fällt und den nächsten Aufweitungsvorgang beeinträchtigt.

Behandlungsmethode: Anhand der aufgezeichneten Daten lässt sich die Spannungsänderung in den einzelnen Gesteinsschichten ermitteln. Nach 80 Betriebsstunden muss der Gesteinsbohrer ausgetauscht werden. Bevor der Bohrer in einen Bereich mit erhöhter Gesteinsspannung gelangt, muss er nach mehr als 60 Betriebsstunden ebenfalls ausgetauscht werden.

(2) Gegenmaßnahmen für gebrochene Aufweitbohrgestänge

Die Geologie des Projektgebiets weist ungleichmäßige Härte und Festigkeit auf, wodurch die Anforderungen an die Qualität der Aufweitung extrem hoch sind. Beim Aufweiten auf Stellen mit starken Gesteinsspannungsänderungen kann es leicht zu Bohrgestängebrüchen kommen, die sich durch einen plötzlichen Abfall des Drehmoments und der Zugkraft beim Bohren bemerkbar machen.

Behandlungsmethode: während derRichtbohrenBeim Bau ist das Verfahren des Anschließens des Bohrgestänges an der Aushubstelle anzuwenden. Nach dem Bruch des Bohrgestänges ist die Ausrüstung umgehend an die Aushubstelle zu positionieren und der Bohrrohraufweiter zurückzuziehen. Sobald alle Bohrrohraufweiter entfernt sind, ist das Führungssystem seitlich im Erdreich zu installieren, um die Führung entlang des ursprünglichen Führungslochs wiederherzustellen.

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