Бағытталған бұрғылау машинасы: Қазіргі заманғы инфрақұрылым жобалары үшін тиімді жер асты коммуникацияларын орнатуға арналған алдыңғы қатарлы траншейсіз технология

Бағытты бұрғылау машинасы қазіргі заманғы бағдарлау және іздеу жүйелерін қамтиды, олар операторға бұрғылау процесінің барлық кезеңінде бұрғылау басының нақты орнын, тереңдігін және бағытын туралы нақты уақытта ақпарат береді. Бұл технологиялық мүмкіндік беттік бақылаулар мен бағалауларға сүйенген ескі бұрғылау әдістеріне қарағанда негізгі артықшылық болып табылады. Қазіргі заманғы іздеу жүйелері бұрғылау басынан шығатын электромагниттік сигналдарды пайдаланады, ал оларды техник құбырдың өту жолының үстінде жүріп отырып, орналасқан орналасу құрылғысы қабылдайды. Жүйе орнының координаталарын дюймдармен өлшенетін дәлдікпен есептейді, ол операторға жоспарланған траекторияны сақтау үшін немесе өзгерту үшін тез түзетулер енгізуге мүмкіндік береді. Бұл дәлдік құбырлар, ғимараттың негізі немесе басқа жер асты кедергілері сияқты барлық инфрақұрылымдарды айналып өту кезінде өте маңызды, өйткені олар орнатуды бұзуға немесе қымбатқа түсетін залал келтіруге әкелуі мүмкін. Басқару механизмі операторға асимметриялық кесу басының бағытын реттеу арқылы және айналу жылдамдығын реттеу арқылы бұрғылау бағытын басқаруға мүмкіндік береді. Пилот тесігін бұрғылау кезінде оператор біртіндеп иілулер орындай алады, тереңдікті қадамдап реттей алады және бұрғылау басының жоспарланған траекториядан ауытқуына әкелуі мүмкін топырақ тығыздығындағы ауытқуларға қарсы шаралар қолдана алады. Іздеу деректері оператордың кабинасындағы экрандарда көрсетіледі: тереңдік, бұрылу бұрышы (pitch), айналу бұрышы (roll) және жоспарланған бұрғылау жолына қатысты горизонтальды орналасу. Бұл ақпарат проблемалар пайда болғаннан кейін реактивті түзетулер емес, алдын ала қолданылатын түзетулер жасауға мүмкіндік береді. Бірнеше иілулер немесе белгілі енгізу және шығу нүктелерін талап ететін күрделі орнатулар үшін дәл бағдарлау технологиясы көптеген қайталанулар немесе қымбатқа түсетін қайта орналастыруларсыз сәтті аяқталуын қамтамасыз етеді. Геодезиялық дәлдік дегеніміз — коммуникациялар инженерлік жобаларда көрсетілген дәл орында шығып шығады, бұл барлық инфрақұрылымдарға қосылу немесе қатаң орналасу талаптарын қанағаттандыру үшін өте маңызды. Бұл технология сонымен қатар орнатылған коммуникациялардың дәл орнын көрсететін толық «құрылыс кезіндегі» құжаттаманы құрады, бұл ақпарат келешектегі құрылыс жобалары мен жөндеу жұмыстары үшін өте қажет. Тапсырыс берушілер өз инфрақұрылымдарының жоспарланған жер асты орнында дәл орналасқанына сенімді болады, бұл құқықтық шекаралар, сервитуттар немесе келешектегі жобалармен қиылысуға жол бермейді. Орнату қателерінің азаюы тікелей шығындарды үнемдеуге әкеледі: қайта орындау жоғалысын, материалдардың шығынын азайтады және машина айналасындағы инфрақұрылымға залал келтіруді болдырмауға көмектеседі. Сақтандыру компаниялары бұл төмен қауіп деңгейін мойындайды және жоғары дәлдіктегі бағдарлау жүйелері бар қазіргі заманғы бағытты бұрғылау машиналарын қолданатын жобалар үшін жақсырақ тарифтер ұсынады.

Бағытты бұрғылау машинасы әртүрлі геологиялық жағдайларға — бос құмды топырақтан тығыз сазды қабаттарға дейін және тіпті жарылған тастарға дейін — өте жоғары бейімделушілік көрсетеді, ол оны әртүрлі географиялық аймақтар мен рельефтерде орындалатын жобаларға сәйкес етеді. Бұл универсалдылық бірнеше конструкциялық ерекшеліктерден туындайды: реттелетін бұрғылау параметрлері, алмастырылатын кескіш құралдар, әртүрлі итеру күші мен айналу қабілеті, оларды операторлар белгілі бір жер асты жағдайларына сәйкес өзгерте алады. Жұмсақ топырақтарға кезігісінде машина артық қалдық өндіруді болдырмау үшін төмен айналу жылдамдығымен және орташа итеру күшімен жұмыс істейді, сонымен қатар бұрғыланған тесіктің тұрақтылығын сақтайды. Қатты қабаттарда операторлар айналу жылдамдығын және итеру күшін көтереді, сонымен қатар карбидті тістері бар немесе тасты кесуге арналған элементтері бар одан да қатты кескіш басына ауысуы мүмкін. Бұрғылау сұйығы жүйесі әртүрлі жағдайларға бейімделуде маңызды рөл атқарады: операторлар бентонит сазы немесе полимер қоспасының тұтқырлығын, ағыс жылдамдығын және құрамын бұрғылау құбыры арқылы берілетін сұйықтықпен реттейді. Бұл сұйық кескіш басын суыту, бұрғыланған тесіктің қабырғаларын тұрақтандыру және қазылған материалды бетке шығару үшін көптеген мақсаттарға қызмет етеді. Машина қуат жүйесі қиын орнатуларды орындау үшін жеткілікті бұрғылау моменті мен итеру қабілетін қамтамасыз етеді, сонымен қатар жеңіл бөліктерде қозғалыстың салыстырмалы түрде тегіс жүруін қамтамасыз етеді. Өлшемдері бірнеше мың фунт салмағы бар компактты «миди» қондырғылардан (тұрғын үй коммуникацияларын орнатуға арналған) бірнеше миль қашықтыққа 48 дюймнен асатын диаметрлі газ құбырларын орнатуға қабілетті үлкен «макси» қондырғыларға дейін әртүрлі болады. Бұл диапазон жұмысшыларға қосымша қуатты төлеусіз немесе негізгі қабілеттердің жетіспеушілігінен аулақ болып, өзінің нақты жобалық талаптарына сай жабдықты таңдауға мүмкіндік береді. Бағытты бұрғылау машинасы әдеттегі қазу жұмыстары мүмкін емес немесе экологиялық тұрғыдан қабылданбайтын өзендер мен су жолдарының астынан өтетін орнатуларды орындайды. Өткелдердің ұзындығы 100 футтық қысқа тұрғын үй бұрғылауынан бірнеше мың футтық ірі инфрақұрылым жобаларына дейін өзгереді; барлығы негізгі технологияның қажетті деңгейде масштабталуы арқылы жүзеге асады. Жабдық жоғары тығыздықты полиэтилен, ПВХ, болат, шойын және кабельдік қораптар мен оптикалық талшықтық желілерді орнатуға арналған әртүрлі трубалық материалдарды қабылдайды. Температураның шекті мәндері мен қиын ауа-райы жағдайлары бұрғылау жұмыстарына аз ғана әсер етеді, себебі жұмыс жер астында жүреді, онда сыртқы факторлар негізінен болдырмақшы болады. Бұл жұмыс істеу икемділігі көптеген климаттық аймақтарда жобаларды жыл бойы жалғастыруға мүмкіндік береді, бұл беткі құрылысқа тән маусымдық кешігулерден аулақ болады. Бағытты бұрғылау машиналарына инвестиция жасайтын жұмысшылар телекоммуникация, су мен канализация коммуникациялары, электр энергиясын тарату, газ құбырлары және мамандандырылған өнеркәсіптік орнатулар сияқты көптеген нарық салалары бойынша әртүрлі жоба түрлеріне таяу баға беру қабілетін иеленеді.

Бағытталған бұрғылау машинасы инфрақұрылымды орнатуды түбегейлі өзгертеді, өйткені оған тек кіру және шығу құдықтары ғана қажет, олардың диаметрі әдетте бірнеше футқа тең, ал бұл — орнату бағытының толық ұзындығы бойынша созылатын үздіксіз траншеяларға қарағанда айтарлықтай аз. Бұл негізгі артықшылық беткі ландшафтты сақтайды, бар болған құрылыстарды қорғайды және құрылыс мерзімі бойынша тұрғындар мен бизнеске қалыпты қатынасты қамтамасыз етеді. Жер иелері қайта қалпына келтірілген жер көрінісін, алмастырылған жолдарды, жөнделген қорғаныс қорғауын және қайта құрылған қатты жабынды аймақтарды (бұлар әдетте дәстүрлі жер қазу жобаларынан кейін пайда болады) қайта жасауға байланысты стресс пен шығындардан құтылады. Кіру құдығы — бұрғылау машинасы жұмысын бастайтын орын, ал шығу құдығы — бұрғы шығып, құбыр немесе басқа коммуникациялық желілер толық бұрғыланған өткізгіш арқылы кері тартылатын орын; олардың орналасуы жер учаскесінің пайдаланылуы мен эстетикалық тұрғыдан әсерін азайтуға бағытталған аймақтарда стратегиялық түрде таңдалады. Терең тамыр жүйесі бар жетілген ағаштар бұзылмайды, осылайша жер учаскесінің құны сақталады және осы ағаштардың қоршаған ортаға әкелетін пайдасы да сақталады. Жолдар, автокөліктер үшін алаңдар және тротуарлар сияқты беткі қаптамалар өзінің құрылымдық бекемдігін сақтайды, өйткені бұрғылау процесі беткі қабаттың терең астында жүзеге асады, ал бұл дәстүрлі траншеялау кезіндегі кесу мен қосу әсерінен беткі қабаттың бекемдігінің нашарлауын болдырмаған. Бұл сақтау әсіресе қалалық ортада маңызды, мұнда жол бетінің қалпына келтіру әдетте бастапқы сапа деңгейіне дейін жетпейді және жиі қосылу жерлерінің шетінде ерте кезде ыдырауға әкеледі. Трафик қалыпты түрде жалғасады, өйткені кіші жұмыс аймақтары әдетте толық жолдың жабылуына қарағанда жай ғана жол полосасын ығыту немесе уақытша парковка шектеулері арқылы орындалады. Кәсіпорындар клиенттерге қолжетімді қалады, осылайша ұзақ мерзімді жер қазу жобалары кезінде кірістердің бітелуі мен қатынасқа кедергі келтіру салдарынан пайда түсетін табыс жоғалтуын болдырмайды. Беткі аумақтың аз болуы жабдық пен материалдар үшін кішірек дайындық аймақтарын қажет етеді, бұл кеңістік қымбат тұратын тығыз қалалық ортада маңызды. Дыбыс деңгейі ашық қазу жобаларына тән тұрақты артқа қарай сигнал беру, бетонды бұзу және ауыр техниканың қозғалысымен салыстырғанда орташа деңгейде қалады. Тозаңдың шығуы қатты азаяды, өйткені бұрғылау процесі жер астында жүреді және қазылған топырақ беткі қабатта ашық түрде құрғап кетуі орнына бұрғылау сұйықтығының суспензиясында ұсталады. Тұрғындар ұзақ уақыт бойы баррикадалар, айналым жолдары және құрылыс қалдықтары арқылы өтуге мәжбүр болмайтын кезде көршілес аумақтар арасындағы қарым-қатынас әлдеқайда жақсарып кетеді. Бағытталған бұрғылау машинасы парктар, мектеп аумақтары және демалыс аймақтары арқылы коммуникациялық желілерді орнатуға мүмкіндік береді, бұл кезде осы объектілер жабылмайды және ойын алаңдары мен жасыл аймақтар бұзылмайды. Тарихи аймақтар мен қатаң эстетикалық талаптар қойылатын аймақтар бұл технология арқылы іске асырылуға қолайлы болады, өйткені жұмыс беткі қабатта тұрақты із қалдырмайды. Қорғалатын су айдындары, жануарлардың табиғи ортасы немесе экологиялық тұрғыдан сезімтал аймақтар астынан өту кезінде бұл технология өте маңызды, өйткені беткі қабаттың бұзылуы нормативтік талаптарға қайшы келеді немесе экологиялық зиян келтіреді.