Cómo perforar tuberías: reglas técnicas y asesoramiento de expertos

Si los servicios públicos subterráneos cruzan una carretera o ferrocarril, desmantelar dichas instalaciones puede ser extremadamente difícil y, a menudo, completamente imposible. Para resolver el problema, ayudará a colocar tuberías con el método de punción. Este método es mucho más simple y económico de implementar.

Si desea saber cómo se colocan las tuberías en el suelo sin alterar los revestimientos del suelo, la demolición de edificios, el movimiento de objetos móviles, revelaremos los detalles de la tecnología. Aquí descubrirá qué equipo se utiliza en el curso del trabajo, cómo se realizan los pinchazos.

Además de la metodología del título, describimos opciones alternativas para colocar tuberías en el suelo utilizando tecnología sin zanjas, esquemas adjuntos, selecciones de fotos y materiales de video.

¿Qué es un método de punción?

Un método de punción es una tecnología en la cual puede obtener un agujero sin excavación y excavación por compactación.

Este método es adecuado para colocar estructuras de acero. El diámetro puede variar entre 100-500 mm, la longitud del agujero es de 30-50 m. Un pinchazo debajo de la carretera es uno de los métodos más populares para el tendido de comunicaciones sin zanjas.

Por lo tanto, organizan ramas subterráneas del sistema de suministro de agua, sistema de alcantarillado, conducen al sitio gas troncal.

La punción guiada se usa para colocar:

• comunicaciones de metal y plástico;
• cajas, que luego se colocan en tuberías de gas y agua;
• estuches para alimentación, cables telefónicos, etc.

Se utiliza un pinchazo no solo en los casos en que es necesario cruzar sin problemas una vía o vías de ferrocarril.

El método es adecuado para hacer agujeros en un pozo (siempre que el diámetro de este pozo no sea inferior a un metro y medio), el sótano de la casa, si es necesario, conduce cables debajo de un objeto relativamente pequeño, etc.

Muy a menudo, se realiza una punción controlada en el espesor del suelo arcilloso debajo de varias carreteras, por ejemplo, debajo de una carretera o vía férrea. Para hacer esto, use una bomba y una unidad de presión de gato, por ejemplo, como la instalación Zanja bruja p80.

Además, necesitará un conjunto de expansores, varillas, cabezales y otras herramientas para realizar operaciones de perforación.

Asegúrese de usar una estación hidráulica. La fuerza requerida es proporcionada por el cilindro hidráulico; la unidad de potencia aceptable es de aproximadamente 36 toneladas. El trabajo de la estación debe ser provisto por un motor de combustión interna. Para monitorear el progreso del trabajo en el grosor del suelo, se utilizan herramientas de ubicación inalámbrica.

Como ejemplo, podemos considerar el procedimiento operativo del dispositivo de ubicación Eclipse. Se coloca una sonda en el cabezal de perforación, que transmite información sobre el progreso de las operaciones de perforación.

La punción gestionada es uno de los métodos menos costosos para la colocación sin zanjas de comunicaciones debajo de la carretera u otros objetos similares (+)

La información se envía al localizador. Aquí, se analizan los datos, como resultado de lo cual se determina la ubicación exacta de la herramienta de perforación en el grosor del suelo, el ángulo de inclinación del cabezal de perforación y la correspondencia de su movimiento con el plan de trabajo previamente elaborado. Al mismo tiempo, se controla el estado de la batería de la sonda.

El cabezal de perforación está diseñado para que parte de su superficie esté biselada. Esto mejora la productividad, pero afecta la calidad del trabajo.

Debido al bisel, cuando se mueve a través del suelo, la posición de la cabeza se desviará constantemente del vector de impacto. El operador debe ajustar constantemente la trayectoria de la cabeza, refiriéndose a los resultados de la ubicación.

Para que la herramienta se mueva estrictamente en línea recta, debe girarse a una velocidad constante. La primera etapa de la punción se inicia en el pozo inicial y se completa en la recepción. Aquí, en lugar del cabezal de perforación, se fija un expansor cónico a la instalación.

Este dispositivo pasa el pozo horizontal formado en la dirección opuesta, lo que le permite expandirlo y sellar las paredes.

Para realizar la colocación de tuberías sin zanjas utilizando el método de punción, primero es necesario hacer dos pozos: el inicio y el final (o recepción)

Después de eso, se inserta una tubería del diámetro requerido o una caja para establecer comunicaciones en el orificio largo resultante. Dependiendo de la situación, es posible tender no una, sino varias tuberías. Otras acciones son establecer y conectar estas comunicaciones al sistema común.

Durante el trabajo preparatorio, también es necesario considerar la ubicación de almacenamiento de las tuberías, que deben estar cerca del sitio de perforación.

Por lo general, se proporciona un sitio de tubería junto al pozo de inicio. Las dimensiones del área de almacenamiento dependen de la longitud de las tuberías, que pueden alcanzar los seis metros. De preferencia seleccionado para colocar tuberías almacenado horizontalmente. Esto simplificará la instalación y reducirá la probabilidad de daños estructurales.

Además, es necesario proporcionar caminos de acceso al pozo de inicio para entregar sin problemas los materiales y equipos necesarios para el trabajo.

El método de punción controlada le permite colocar con éxito tuberías plásticas y metálicas en una carcasa metálica. Primero, se realizará una punción piloto, luego sellará en la dirección opuesta, la introducción de la carcasa y luego la colocación de las tuberías

Primero, se realiza una encuesta preliminar del lugar de trabajo en el terreno. En este caso, los especialistas utilizan la documentación del proyecto, en base a la cual, además de los resultados del análisis del objeto, se elabora un plan de ejecución de pinchazos.

Si es necesario realizar un pinchazo debajo de un objeto que experimenta cargas de tráfico graves (vías de tranvía, carreteras, ferrocarriles, metro, etc.), se colocan tuberías en casos especiales.

Si necesita tender varios cables debajo de la carretera, primero coloque una tubería o caja, cuyo diámetro le permita acomodar todas las comunicaciones necesarias

Dicha caja debe tener un diámetro que exceda las dimensiones de las tuberías en aproximadamente 15-20 cm. Primero, coloque la caja, luego monte las tuberías en ella y llene el espacio entre estas comunicaciones con una solución para la que pueda usar una solución económica cemento M-100. Los casos reducen la carga sobre los servicios públicos subterráneos y reducen el riesgo de daños a ellos.

Hidro, vibro punción y punzonado

Distinga entre punciones hidráulicas y vibratorias. En el primer caso, se usa un chorro de agua como herramienta para empujar el suelo, que late desde una punta especial a alta presión.

Este método es especialmente efectivo en suelos arenosos incoherentes que se erosionan fácilmente por la pulverización. Le permite hacer un agujero con un diámetro de aproximadamente 50 cm en un tiempo mínimo. Pero la longitud máxima de un pozo con un pinchazo hidráulico es de 30 m.

La punción vibratoria, como su nombre lo indica, se lleva a cabo mediante exposición a la vibración. El dispositivo para realizar una punción utiliza unidades de indentación de vibración de choque con patógenos de vibraciones dirigidas longitudinalmente.

La sangría estática se combina con el impacto de los pulsos de martillo vibratorio en el suelo. El método se utiliza en suelos arenosos saturados de agua y de baja humedad, tanto para la colocación de tuberías como para su extracción. El diámetro del pozo puede alcanzar los 50 cm, y su longitud es de 60 m.

El método de perforación se lleva a cabo utilizando gatos, como un pinchazo. Pero en este caso, la tubería cae al suelo con su extremo abierto. En el proceso de promover la estructura en la tubería, se forma un tapón denso del suelo, que luego se retira.

Para realizar este tipo de trabajo, se utilizan de dos a ocho potentes gatos hidráulicos (200-400 toneladas), cuya operación requiere la instalación de una pared de empuje con un marco y un arnés.

La perforación del suelo es un método de colocación de tuberías sin zanjas que se realiza utilizando unidades hidráulicas especiales de alta potencia.

Tal dispositivo puede cubrir hasta 10 metros de suelo por turno, y la longitud total del pozo generalmente no excede los 80 metros.Si desea establecer una pista más larga, se divide en secciones separadas de no más de 80 metros.

Este método también requiere la instalación de un pozo de inicio y finalización, en el cual se instalan los sistemas hidráulicos necesarios.

La conducción de cada sección se realiza dos veces: hacia adelante y luego en la dirección opuesta. El control sobre la operación de los mecanismos y la calidad del punzonado lo realiza el operador, que se encuentra en el pozo.

Técnicamente, este método es más complicado que una punción regular, pero se puede usar en prácticamente cualquier suelo. El diámetro de la estructura puede alcanzar 172 cm. La muestra de núcleo formada dentro de la tubería puede seleccionarse manualmente o por medios mecanizados.

Beneficios del método de punción.

La demanda del método de punción se explica por sus ventajas significativas en comparación con otras opciones para realizar trabajos de este tipo. Por ejemplo, un pinchazo está disponible en cualquier época del año, la temperatura alta o baja del aire exterior y el suelo no importa mucho.

Una de las ventajas del método de punción controlada es que el trabajo también se puede realizar en áreas con niveles elevados de agua subterránea.

El funcionamiento de la instalación no requiere el uso de una solución de bentonita, el suministro de agua o el lodo de perforación al pozo. Es una unidad compacta y potente que está equipada con un sistema de seguridad eléctrica confiable. No es difícil entregarlo al objeto e instalarlo. Al mismo tiempo, las dimensiones compactas no impiden que el dispositivo funcione con indicadores de alta potencia.

Los métodos de colocación de tuberías sin zanjas, como la punción controlada, se pueden aplicar con éxito tanto en verano como en invierno

Los términos de trabajo también son más cortos que con otros métodos. Incluso si en el sitio donde se realiza la punción, hay un mayor nivel de agua subterránea, no hay necesidad de realizar actividades para desviar el agua del sitio.

Durante el paso del cono de expansión, las paredes de la zanja también se compactan, por lo que no se requiere trabajo adicional a este respecto.

Realizar un pinchazo en diferentes sitios

La complejidad y la velocidad de este tipo de trabajo dependen en gran medida de las condiciones, es decir, del terreno y las características del objeto bajo el cual se realiza la punción. Perforar debajo del ferrocarril generalmente requiere un diseño bastante serio. Primero debe coordinar la perforación con una gama de servicios ferroviarios.

El uso del método de punción controlada dentro de la ciudad permite mantener la integridad de las rutas de carreteras para minimizar los costos y no molestar el tráfico.

En Rusia, debe comunicarse con las subdivisiones de EC, SC, RCS NODG, PC y otros servicios de Russian Railways. Contratos obligatorios para la supervisión técnica, así como para la instalación de paquetes de seguridad. Toda la documentación ejecutiva debe acordarse y ponerse a disposición de las autoridades ferroviarias.

Se transmite un paquete de documentos a la distancia de la ruta al final del ciclo de tendido de tuberías. En las ciudades, se requiere un pinchazo debajo de la carretera al establecer nuevas comunicaciones, especialmente en lugares con vistas históricas.

El método permite no solo mantener el tráfico habitual en las carreteras, sino también evitar la destrucción del antiguo pavimento cuando es necesario colocar tuberías debajo de tales secciones.

La restauración de dicho objeto puede ser difícil y, a veces, imposible. En las aldeas de cabañas, la colocación de comunicaciones utilizando el método de perforación le permite realizar todo el trabajo con un daño mínimo a los objetos terminados: carreteras, setos, etc.

Evaluación de alternativas

Además del método de punción controlada, hay otras opciones. dispositivos de comunicación en el suelo sin trincheras A veces, una alternativa puede ser más aceptable que un pinchazo, todo depende de la situación específica.

Perforación direccional horizontal, que también se llama direccional, se usa para colocar tuberías sin presión y sin presión.La perforación de esta manera se realiza desde la superficie de la tierra. El diámetro del agujero debe tomarse entre un 30 y un 50% más grande que las dimensiones de las tuberías que se supone que deben colocarse en él.

El agujero no se expande de inmediato, sino en varias etapas. En este caso, se usa una solución de bentonita, que se mezcla con tierra suelta y facilita su extracción del tronco. Además, este fluido de trabajo se usa para enfriar la herramienta de perforación, y luego forma una capa en las paredes del eje que las protege de la destrucción.

Para bombear la solución gastada de bentonita, se usa un iloso. Después del bombeo, la solución innecesaria debe llevarse a un vertedero para su eliminación posterior. Si el trabajo se realiza correctamente, el resultado es un pozo limpio con paredes fuertes.

Las plataformas de perforación para realizar este tipo de trabajo tienen varias características, como el par y la tracción. De ello depende la longitud de las tuberías que se colocarán en el grosor del suelo, que puede alcanzar los 1000 metros.

El diámetro permitido de la tubería es de 120 cm. Tanto la tubería horizontal como la metálica pueden colocarse mediante perforación direccional horizontal.

La perforación se lleva a cabo a lo largo de una trayectoria calculada previamente, el movimiento de la herramienta de perforación se controla mediante un sistema de ubicación. El ángulo de perforación puede variar entre 26-34 grados.

Otro indicador importante cuando se usa HDD es la flexión de las varillas, que puede ser del 6-12%, depende de su tipo. Otra técnica popular de tubería sin zanja es tornillo de perforación. Para su implementación, se utiliza una instalación hidráulica especial, que actúa como un gato.

Primero, se hacen los hoyos de inicio y finalización. La profundidad de cada uno de ellos debe ser un metro más profundo que el nivel de la tubería. Se baja una unidad hidráulica al pozo de arranque, que gira el sinfín y revienta las tuberías. Como resultado, se elimina parte del suelo y se obtiene un pozo para la tubería.

Luego, se instalan tuberías, cajas, etc. en el interior. La longitud máxima de colocación generalmente es de solo 100 metros, pero el diámetro de las comunicaciones puede alcanzar 172 cm, el rendimiento depende en gran medida del tipo de suelo en el que se realiza la perforación.

El método de punzonado de cajas de acero a menudo se usa si es necesario tender tuberías o cajas de gran diámetro utilizando métodos sin zanjas

Se utiliza un láser para controlar el trabajo durante la perforación de la barrena, que proporciona el ángulo de inclinación correcto de la broca y también le permite rastrear la dirección de la perforación con alta precisión. Después de que el sinfín alcanza el pozo final, se retira del pozo resultante en el orden inverso.

Microtunneling - Este es un método de alta precisión de tendido de comunicaciones sin zanjas, que se realiza utilizando un escudo especial para túneles.

Se utiliza una estación jack de alta potencia para mover el dispositivo. Afecta la columna de tuberías de hormigón armado que están unidas al escudo. Poco a poco, la longitud del pozo aumenta, por lo que la longitud de la columna aumenta al construir estructuras de hormigón armado.

Para la colocación de hormigón armado y tuberías de acero, se utiliza el método de microtúnel. Se realiza utilizando un escudo especial para túneles, que afloja el suelo.

Este método también requiere la preparación preliminar de dos pozos; la distancia entre ellos puede variar entre 50-500 metros. La instalación del gato debe bajarse al pozo de inicio a una profundidad que corresponda al nivel de comunicaciones. Si el pozo supera los 200 metros, generalmente se utiliza una estación de elevación intermedia.

Un escudo de túnel afloja el suelo, que se lava con agua o solución de bentonita, que ingresa a través de las líneas de suministro. El fluido residual mezclado con partículas de tierra se mueve hacia el sumidero a lo largo de las líneas de descarga.Después de que el escudo de túnel cae en el pozo de acabado, el trabajo puede considerarse terminado.

Los métodos sin zanjas para establecer comunicaciones se llevan a cabo utilizando equipos especiales de alta potencia. La adherencia exacta a la tecnología garantizará un pozo confiable.

El equipo se desmonta y se retira. Usando microtúnel, es posible instalar no solo hormigón armado, sino también tubos de acero. Para controlar la exactitud del trabajo, se utiliza un sistema de navegación que consiste en un láser, un objetivo y una rueda de medición.

Para secciones largas (más de 200 m), un sistema láser electrónico se considera efectivo, equipado con un nivel hidrostático, que proporciona información precisa sobre la profundidad del tendido de la tubería, independientemente de la temperatura del aire dentro de la estructura.

Sutilezas de elegir el método apropiado

El método de establecer comunicaciones mediante perforación horizontal se elige en la etapa de diseño de un proceso específico. Si la colocación de tuberías sin zanjas se llevará a cabo como parte de la construcción de un objeto, por ejemplo, un edificio residencial, el trabajo puede formar parte del proyecto de construcción general.

Al diseñar, se tiene en cuenta la siguiente información:

• la longitud de las comunicaciones que deben establecerse sin zanjas;
• diámetro de la caja o tubería;
• material del cual se hacen las comunicaciones;
• profundidad a la que deben colocarse las tuberías;
• tipo de tubería (con o sin presión);
• la capacidad de instalar pozos de inicio y finalización de profundidad adecuada;
• caminos de acceso al lugar de trabajo;
• la presencia de un área suficientemente espaciosa para almacenar materiales, equipos, etc.
• caudal de agua subterránea;
• otras características geológicas del sitio;
• plan de ubicación de las comunicaciones existentes en el sitio.

Durante el proceso de construcción, a veces es necesario cambiar un proyecto ya completado. Esto puede ser causado por el deseo de reducir costos, utilizando, por ejemplo, tubos de plastico en lugar de acero Además, el diseño de los servicios subterráneos en las instalaciones no siempre es lo suficientemente preciso.

El diámetro de la tubería es uno de los indicadores que se tienen en cuenta al elegir los métodos de tendido de comunicaciones sin zanjas. El pozo debería ser un poco más grande.

Al realizar el trabajo, se pueden detectar tuberías o cables no contabilizados. Todos estos puntos pueden requerir cambios en el diseño, y esto puede afectar la decisión sobre el método de perforación.

Si la profundidad de la colocación de las comunicaciones es pequeña, existe el peligro de hundimiento de la capa superior del suelo, especialmente si se utilizó una solución de bentonita durante la perforación. En tales casos, es mejor dar preferencia a la perforación horizontal de la barrena.

Muy a menudo, el método de perforación está determinado por el tipo de equipo disponible para la organización que realiza el pedido.

Por ejemplo, si los constructores tienen gatos o una instalación para perforación direccional horizontal, se preferirá al método de punción. Muy a menudo, tales cambios están dictados por consideraciones de beneficio económico.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

El proceso de instalación para realizar una punción controlada se presenta en el video:

La punción guiada es una forma altamente precisa y relativamente económica de establecer comunicaciones debajo de una carretera u otra instalación. Al mismo tiempo, es importante diseñar adecuadamente todo el trabajo y adherirse estrictamente a la tecnología.

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