BR112017025315B1

BR112017025315B1 - Sistema e processo para o assentamento de cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas no solo próximo à superfície

Info

Publication number: BR112017025315B1
Application number: BR112017025315-1A
Authority: BR
Inventors: Marc Peters; Tobias Engel; Tobias Gerhardt; Steffen Praetorius
Original assignee: Herrenknecht Ag
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2022-08-16
Also published as: RU2017146746A; DE202016008021U1; WO2016192844A1; EP3303753A1; US20180269664A1; CA2986951A1; RU2017146746A3; CN107667203A; CA2986951C; AU2016272983A1; CN107667203B; AU2019253829A1; DE102016109830A1; BR112017025315A2; RU2693805C2; AU2019253829B2; US10734793B2

Abstract

SISTEMA E PROCESSO PARA O ASSENTAMENTO DE CABOS SUBTERRÂNEOS OU LINHAS SUBTERRÂNEAS NO SOLO PRÓXIMO À SUPERFÍCIE. A presente invenção se refere a um sistema para o assentamento de cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas no solo próximo à superfície em um orifício perfurado (102) ao longo de um traçado de assentamento (101), entre um ponto inicial (100) e um ponto final (110). Com um aparato de perfuração (10), com um cabeçote propulsor (12) para a produção do orifício perfurado (102), com uma sonda (11) e/ou um tubo de revestimento (14), sendo que o diâmetro do cabeçote propulsor (12) é maior que o diâmetro do tubo de revestimento (14), ou da sonda (11), originado uma área anular (121) entre a parede do orifício perfurado (102) e o tubo de revestimento (14) ou a sonda (11), sendo que a área anular (121) está equipada com uma lubrificação e sendo que o cabeçote propulsor (12) é um cabeçote porta-broca de deslocamento (15, 16, 41) ou um sistema de cabeçote porta-broca (18) da ferramenta de perfuração (19) e acionamento da unidade de ferramenta de perfuração (22) para o desprendimento do solo.

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se refere a um sistema para o assentamento de cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas no solo próximo à superfície em um orifício perfurado ao longo de um traçado de assentamento entre um ponto inicial e um ponto final com uma instalação de perfuração, com um cabeçote propulsor para a produção do orifício perfurado, com uma sonda e/ou um tubo de revestimento, e um processo para o assentamento de cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas no solo próximo à superfície em um orifício perfurado ao longo de um traçado de assentamento entre um ponto inicial e um ponto final, no qual um cabeçote propulsor é movimentado ao longo do traçado de assentamento, à medida que um avanço ou um avanço e uma rotação são transferidos por uma sonda com a instalação de perfuração.

Histórico da Invenção

[0002] Na construção de uma rede elétrica, por exemplo, na produção de um condutor 380 kV, também é necessário, além da produção de linhas elétricas aéreas, assentar esses condutores no solo.

[0003] Em um assentamento próximo à superfície, utiliza-se a construção de valas abertas. Isto implica, em parte, consideráveis intervenções ambientais ao longo do traçado e está associado a despesas não menosprezáveis na escavação de valas e reenchimento das valas. Para a produção de um traçado de cabos 380 kV, deverão ser gerados, por exemplo, dois perfis de vala, cada um com 5,5 m de largura e 2,15 de profundidade. Revelou-se especificamente dispendiosa a separação das camadas de solo individuais, tornando necessárias diversas medas separadas. Isto é necessário para restabelecer a qualidade do solo novamente em seu estado original no caso de um reenchimento posterior. Além disso, deve-se manter livre uma área de construção de aproximadamente 40 m durante os serviços de construção, à medida que deverá ser mantida acessível uma faixa de proteção do cabo de aproximadamente 23 m após a conclusão dos serviços de construção. Essas intervenções muito dispendiosas durante a fase de construção e os efeitos após a conclusão dos serviços para um assentamento aberto justificam a necessidade do desenvolvimento de um método de assentamento subterrâneo adequado.

[0004] Para continuar mantendo inferiores as intervenções na natureza durante a fase de construção, bem como os custos de construção, é necessário atingir grandes extensões seccionais no assentamento sem valas. Neste caso, deverão ser visadas extensões seccionais de até 1500 m. Representa um problema, no assentamento próximo à superfície, a pequena sobreposição da canalização (por exemplo, apenas de 2 a 6 m). O diâmetro dos condutores a serem assentados neste caso fica em uma área menor que 800 mm, em alguns casos, até mesmo menor que 300 mm.

[0005] Já se encontram disponibilizados processos de perfuração sem valas na construção de canalizações (microtunneling, HDD-drilling). Entretanto, não é possível cobrir os parâmetros necessários com esses processos.

[0006] Sendo assim, já existem processos de perfuração que podem assentar a área desejada de diâmetro, porém, por razões técnicas, esses processos são limitados significativamente a extensões de percurso menores. Trata-se, neste caso, por exemplo, da tecnologia de perfuração de microtúneis de até 300 mm. Para uma extensão seccional de 1,5 km ou superior, é necessário atualmente recorrer ainda a uma tecnologia de perfuração de microtúneis com um diâmetro de aproximadamente 1000 mm. No entanto, a demanda de local para a disposição das áreas de construção e os custos com o diâmetro progressivo são aumentados significativamente. Portanto, esta tecnologia não é aplicável.

[0007] Com o processo Horizontal Directional Drilling (HDD) [perfuração direcional horizontal], seria possível imaginar um assentamento relativo às exigências do diâmetro e à extensão de percurso. Esse processo já é utilizado especialmente na passagem subterrânea de cursos de rios ou rodovias. Nesse processo, produz-se primeiramente uma perfuração piloto utilizando um cabeçote porta-broca rotativo e uma sonda a partir do ponto inicial em direção ao ponto final. O local preciso é garantido, neste caso, por um sistema de medição fixado atrás do cabeçote porta-broca. O material degradado é aproveitado com uma suspensão de bentonita. A suspensão de bentonita é bombeada pela sonda diretamente nos bocais fixados no cabeçote porta-broca. A suspensão se mistura com o solo desprendido e flui de volta para o ponto inicial pela área anular entre a sonda e o solo. Entretanto, são necessárias elevadas pressões de enxágue para uma descarga limpa do solo desprendido. Para evitar um vazamento de enxágue indesejado na superfície, são necessárias, no processo HDD, porém, especialmente neste caso, grandes profundidades de assentamento e consequentemente sobreposições, por exemplo, superiores a 30 m. As profundidades de assentamento na área inferior a 10 m poderão implicar, no caso de determinadas propriedades de solo, vazamentos de enxágue indesejados com o processo HDD convencional.

Descrição Resumida da Invenção

[0008] O objetivo da invenção é disponibilizar um sistema e um processo para o assentamento de cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas no solo próximo à superfície, com o qual poderão ser superadas as desvantagens descritas anteriormente, e que possibilite assentar cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas próximos à superfície com extensões seccionais de até 1500 m.

[0009] O objetivo de acordo com a invenção é solucionado com relação ao sistema com uma primeira solução conforme a invenção, onde o diâmetro do cabeçote propulsor é maior que o diâmetro do tubo de revestimento ou da sonda, originando uma área anular entre a parede do orifício perfurado e o tubo de revestimento ou sonda, sendo que a área anular é equipada com uma lubrificação, e o cabeçote propulsor é um sistema de cabeçote porta-broca da ferramenta de perfuração ou acionamento da ferramenta de perfuração para desprender o solo.

[0010] A vantagem relevante do sistema é que, em comparação com os processos de assentamento conhecidos, é necessária uma demanda de área relativamente menor na região das áreas de construção. Ocorre simplesmente uma intervenção isolada da paisagem nos pontos inicial e final. É necessário, nos pontos inicial e final, devido à transportabilidade restrita dos cabos individualmente, produzir uma estrutura cercada ou fechada, para que, deste modo, a intervenção continue reduzida. Além disso, não é necessária uma intervenção estrutural no ambiente ao longo do traçado, com a qual seja permitido um assentamento especificamente compatível com o ambiente dos cabos subterrâneos. Exemplificando, não se aplica a utilização de equipamentos pesados entre o ponto inicial e final. Os revestimentos do solo não são alterados especificamente com relação a uma utilização agrícola, sendo possível realizar uma plantação e um cultivo sem alterações após o término dos serviços de construção; com o assentamento subterrâneo, não há um prejuízo óptico da paisagem em comparação com a canalização aérea. Simultaneamente, é possível acessar rapidamente os condutores no caso de manutenção devido à pequena sobreposição.

[0011] O objetivo de acordo com a invenção é solucionado com relação ao sistema com outra solução conforme a invenção, onde o diâmetro do cabeçote propulsor é maior que o diâmetro do tubo de revestimento ou da sonda, originando uma área anular entre a parede do orifício perfurado e o tubo de revestimento ou sonda, sendo que a área anular é equipada com uma lubrificação, e o cabeçote propulsor é um cabeçote porta-broca de deslocamento. Também neste caso são aplicadas as vantagens citadas anteriormente.

[0012] Outra solução da invenção prevê que o cabeçote porta-broca de deslocamento seja um martelo de perfuração ou uma rosca sem fim de deslocamento do solo. Também é vantajoso que o cabeçote porta-broca de deslocamento (15, 16, 41) apresente um acionamento da ferramenta de perfuração (22). Com um posicionamento móvel, são impedidas com segurança fugas do enxágue do orifício perfurado para a superfície e o risco ao ambiente decorrente dessas fugas.

[0013] Outra solução da invenção prevê que o acionamento da ferramenta de perfuração seja um motor elétrico ou um motor de lama. Como resultado, é possível executar, com segurança e facilidade, o acionamento de um cabeçote porta-broca sem rotação da sonda. Além disso, o motor de lama poderá ser operado com muita facilidade e segurança, quando o fluído de acionamento for disponibilizado em um sistema fechado ou em um sistema quase fechado. Quase fechado é o sistema no qual é despejada, de forma controlada, uma pequena quantidade de fluído para fornecer uma lubrificação. Alternativamente, também é possível um acionamento com uma sonda.

[0014] Outra solução da invenção prevê que a instalação de perfuração seja uma instalação de perfuração de uma perfuratriz direcional horizontal (HDD) ou uma unidade de avanço. Trata-se, neste caso, de uma instalação de perfuração proporcionalmente pequena que pode ser facilmente movimentada ou conduzida, não representando, deste modo, uma sobrecarga considerável no processo entre os pontos individuais de partida.

[0015] Outra solução da invenção prevê que seja projetada uma circulação de enxágue com a qual o cabeçote propulsor possa ser acionado e/ou controlado. Outra solução da invenção prevê que seja projetado um elemento de controle para o controle horizontal ou vertical. Outra solução da invenção prevê que seja projetada uma circulação de enxágue com a qual o solo desprendido pelo sistema de cabeçote porta-broca possa ser removido do orifício perfurado, sendo que está prevista de preferência uma bomba a jato/ejetora para a remoção. Outra solução da invenção prevê que a sonda seja executada com parede dupla e constitua um componente de uma circulação de fluído de enxágue, ou que a parte interna da sonda e a área anular entre o tubo de revestimento e a sonda sejam componentes de uma circulação de fluído de enxágue.

[0016] Outra solução da invenção prevê que seja previsto pelo menos um ponto de descarga para a descarga do fluído de enxágue como lubrificação. Outra solução da invenção prevê que a lubrificação seja uma lubrificação estacionária.

[0017] Outra solução da invenção prevê que, em um segundo processo de perfuração, um cabeçote porta-broca de alargamento possa ser conectado à sonda e/ou ao tubo de revestimento.

[0018] Outra solução da invenção prevê que o cabeçote porta-broca de alargamento seja um martelo de perfuração para o deslocamento do solo, uma rosca sem fim de deslocamento do solo, preferivelmente com um acionamento da ferramenta de perfuração para o deslocamento do solo, ou um sistema de cabeçote porta-broca da ferramenta de perfuração e acionamento da ferramenta de perfuração para desprender o solo.

[0019] Outra solução da invenção prevê que um tubo de proteção possa ser inserido no orifício perfurado, preferivelmente durante ou antes que a sonda e/ou o tubo de revestimento seja retirado do orifício perfurado, no qual são introduzidos os cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas.

[0020] Outra solução da invenção prevê que o tubo de proteção possa ser produzido no local a partir de uma mangueira, material de treliça, preferivelmente de plástico ou de seções de tubo, de preferência de plástico.

[0021] O objetivo de acordo com a invenção é solucionado com relação ao processo quando o solo é deslocado ou desprendido e removido com o cabeçote propulsor, originando uma área anular entre uma parede do orifício perfurado e o tubo de revestimento, entre a sonda e/ou um tubo de proteção, sendo que está prevista uma lubrificação na área anular.

[0022] Outra solução da invenção prevê que um avanço seja transferido por um tubo de revestimento para o cabeçote porta-broca com uma instalação de perfuração.

[0023] Outra solução da invenção prevê que seja utilizado como cabeçote propulsor um cabeçote porta-broca de deslocamento para o deslocamento do solo, o qual seja de preferência um martelo de perfuração ou uma rosca sem fim de deslocamento do solo, especialmente de preferência com um acionamento da ferramenta de perfuração.

[0024] Outra solução da invenção prevê que seja utilizado como cabeçote propulsor um sistema de cabeçote porta-broca da ferramenta de perfuração e acionamento da ferramenta de perfuração para o desprendimento e retirada do solo.

[0025] Outra solução da invenção prevê que seja prevista uma circulação de enxágue para um agente de enxágue, preferivelmente bentonita, pela qual o cabeçote propulsor seja acionado e/ou controlado e/ou pela qual o solo desprendido seja retirado do orifício perfurado, sendo que a alimentação e evacuação do agente de enxágue na circulação de enxágue sejam realizadas, de preferência, por uma sonda executada com parede dupla ou pela parte interna da sonda e a área anular entre o tubo de revestimento e a sonda.

Breve Descrição das Figuras

[0026] A seguir, o processo de acordo com a invenção e o sistema de acordo com a invenção são esclarecimentos em mais detalhes com o auxílio de um exemplo de configuração preferido em associação a um desenho. Mostram- se, neste caso:

[0027] A Figura 1 é uma representação esquemática do processo de acordo com a invenção e do sistema de acordo com a invenção com um martelo de perfuração.

[0028] A Figura 2 é uma representação análoga à figura 1 com uma rosca sem fim de deslocamento.

[0029] As Figuras 3, 4, 5 são representações esquemáticas de cabeçotes portas-brocas de deslocamento.

[0030] A Figura 5 é uma representação esquemática de um cabeçote porta- broca de enxágue.

[0031] As Figuras 6, 7 são uma representação esquemática da introdução de cabos subterrâneos no orifício perfurado.

[0032] As Figuras 8 a 18 são representações esquemáticas da introdução de um tubo de proteção no orifício perfurado.

Descrição Detalhada da Invenção

[0033] Em um ponto inicial 100, é implementada uma instalação de perfuração HDD 10 (Figura 1, Figura 2) e conectada a um cabeçote propulsor 12 por meio de uma sonda 11. É disponibilizado ainda um tubo de revestimento 14 que envolve a sonda 11. Com a ajuda do torque disponibilizado pela instalação de perfuração 10 e da força de avanço, o cabeçote propulsor 12 é movido ao longo do traçado pré-determinado 101 em direção ao ponto final.

[0034] Na Figura 1, é representado e utilizado como cabeçote propulsor 12 um martelo de perfuração 15. O avanço é realizado, neste caso, pelo tubo de revestimento 14. A sonda 11 serve para alimentar o enxágue para o acionamento do martelo de perfuração 15 e para a rotação do martelo de perfuração 15, exemplificando, para o controle.

[0035] Na Figura 2, está previsto como cabeçote propulsor 12 uma rosca sem fim de deslocamento 16. O avanço é realizado, neste caso, pelo tubo de revestimento 14. A sonda 11 serve para a rotação da rosca sem fim de deslocamento 16. Esta poderá ser controlada pela alimentação de enxágue. Alternativamente, a rosca sem fim de deslocamento 16 também poderá ser acionada com um motor (não representado) projetado no cabeçote propulsor 12. Deste modo, a alimentação de enxágue serve para o acionamento do motor.

[0036] Após o corte do cabeçote propulsor 12 no ponto final 110, este é desmontado. Em seguida, a sonda 11 é conectada, no ponto final, a um tubo de proteção 20, por exemplo, de plástico, e introduzida pela instalação de perfuração 10 na retração da sonda 11 e/ou do tubo de revestimento 14. A conexão na Figura 2 é realizada por um elemento de conexão 21.

[0037] Alternativamente, o tubo de revestimento 14 também poderá ser retirado do orifício perfurado com o tubo de proteção 20, por exemplo, de concreto polimérico, ou um plástico resistente à pressão, como por exemplo, plástico reforçado com fibra de vidro (GFK), à medida que o tubo de proteção 20 é introduzido no orifício perfurado 102. Neste caso, os tubos de revestimento 14 deverão estar conectados entre si sem resistência à tração.

[0038] Entre a sonda 11 e o tubo de proteção 20, conforme demonstrado na Figura 1, poderá estar previsto um cabeçote porta-broca de alargamento 13. Durante a introdução do tubo de proteção 20, este é conectado à base da construção, por exemplo, com cimento, enxágue de bentonita ou solo líquido isento de vácuos. A introdução dos cabos subterrâneos 30 é realizada após o acabamento da tubulação de proteção 31 ou diretamente no orifício perfurado, caso não tenha sido prevista uma tubulação de proteção 31.

[0039] Alternativamente, também poderá estar prevista como ponto inicial e final 100, 110 uma cavidade inicial e final (não representada).

[0040] A Figura 3a mostra uma vista em corte esquemática de um martelo de perfuração 15 conectado a uma sonda 11 e a um tubo de revestimento 14. O martelo de perfuração 15 apresenta, em sua extremidade frontal, um cabeçote de deslocamento 41. Este cabeçote é conectado a um elemento martelador 42 e está instalado na seção do cabeçote porta-broca 43. O martelo de perfuração 15 é conectado ainda ao tubo de revestimento 14. O enxágue de perfuração 120 é alimentado no elemento martelador 42 pela sonda 11, com a finalidade de acioná-lo. O cabeçote de deslocamento 41 assimetricamente modelado transfere, neste caso, as batidas para o solo, dissolvendo a estrutura do solo, e o martelo de perfuração 15 é movido ao longo do orifício perfurado pelo avanço que é transferido a ele pelo tubo de revestimento 14. Atrás da seção do cabeçote porta-broca 43, estão previstos bocais de escape 44, pelos quais o enxágue 120 é despejado em uma área anular 121, com a finalidade de disponibilizar uma lubrificação na área anular 121, para que seja reduzida a fricção entre os tubos de revestimento. Adicionalmente, o tubo de revestimento 14 poderá projetar escapes de agentes lubrificantes 45 pelos quais o enxágue 120 também poderá ser despejado na área anular 121 como lubrificação complementar.

[0041] A Figura 3b mostra um cabeçote porta-broca de alargamento 13. Este cabeçote é conectado ao tubo de proteção 20 e ao tubo de revestimento 14, bem como à sonda 11, e é abastecido com enxágue 120. O cabeçote porta- broca de alargamento 13 é equipado, neste caso, com um elemento martelador 42, que atua analogamente ao descrito anteriormente. Ele é abastecido pela sonda com enxágue como agente de acionamento. O enxágue despejado pelo elemento martelador 42 flui de volta para a instalação de perfuração 10 pelo tubo de revestimento 14 e pela área intermediária 17 entre o tubo de revestimento 14 e a sonda 11. Também seria alternativamente possível um elemento rotativo ou ainda uma remoção do solo por meio de uma ferramenta de perfuração.

[0042] A Figura 4a mostra uma vista em corte esquemática de uma rosca sem fim de deslocamento 16, conectada a uma sonda 11 e a um tubo de revestimento 14. A rosca sem fim de deslocamento 16 apresenta, em sua extremidade frontal, um cabeçote rotativo 46, cuja rotação desloca o solo posicionado contra ele. A rosca sem fim de deslocamento 16 é movimentada ao longo do orifício perfurado pelo avanço que é transferido a ela pelo tubo de revestimento 14. A rosca sem fim de deslocamento 16 apresenta um elemento de controle 47, que é um cilindro hidráulico ou similar, cujo acionamento poderá alterar a direção com a descarga da seção frontal 48.

[0043] A Figura 4b mostra como um tubo de proteção 20 ou a tubulação de proteção 31 é conectado ao tubo de revestimentos 14 e à sonda 11 por um elemento de conexão 31, sem que esteja previsto um cabeçote porta-broca de alargamento 13.

[0044] A Figura 5 mostra uma vista em corte esquemática de um sistema de cabeçote porta-broca 18, consistindo de uma ferramenta de perfuração 19 para desprender o solo no local, um acionamento da ferramenta de perfuração 22 para a rotação da ferramenta de perfuração 19 e uma bomba ejetora 23 para a remoção da mistura 123 de líquido de enxágue 120 e solo desprendido. Também poderão ser projetados bocais de escape 44, 45.

[0045] A Figura 6 e a Figura 7 mostram esquematicamente a introdução dos cabos subterrâneos 30 no orifício perfurado, pela tubulação de proteção 31 (Figura 6) ou diretamente no solo (Figura 7). Neste caso, demonstra-se, na parte superior, a produção do orifício perfurado com cabeçote propulsor 12, tubo de revestimento 14 e sonda 11, como descrito anteriormente.

[0046] Na parte central, está representada, na Figura 6, a introdução da tubulação de proteção 31 no orifício perfurado com a extração ou retirada do tubo de revestimento 14 e da sonda 11 ou somente do tubo de revestimento 14. Em seguida, são introduzidos os cabos subterrâneos 30 abaixo na Figura 6, à medida que estes são inseridos em um cabo de tração (não representado), introduzido com a tubulação de proteção 31, ou pela sonda 11, que permanece no orifício perfurado, enquanto a tubulação de proteção é inserida no orifício perfurado com a extração ou retirada do tubo de revestimento 14.

[0047] Na parte central, mostra-se, na Figura 7, a introdução dos cabos subterrâneos 30 no tubo de revestimento 14 com a extração ou retirada alternativa da sonda 11. Na seção inferior, representa-se então como o tubo de revestimento 14 é retirado do orifício perfurado em seguida após a inserção dos cabos subterrâneos 30.

[0048] Nas Figuras 8 a 18 mostra-se como a tubulação de proteção é preparada para o assentamento, e como os cabos subterrâneos poderão ser introduzidos no orifício. É importante, neste caso, que seja garantida uma transferência térmica adequada, por exemplo, nos cabos subterrâneos condutores de corrente 30, tanto para o assentamento direto no solo quanto para um assentamento em uma tubulação de proteção 31.

[0049] Mostra-se um assentamento direto no solo na Figura 8 e Figura 18. Os cabos subterrâneos 30 são dispostos em um pacote, por exemplo, por separadores 32, pacote este que é introduzido no orifício perfurado 102. Como proteção, são dispostos, adjacentes aos cabos subterrâneos 30, patins 33 (Figura 8) executados na forma de meia concha. O orifício perfurado 102 é preenchido então com solo líquido ou bentonita 34 ou similar, com a finalidade de disponibilizar uma transferência térmica adequada. Alternativamente aos patins 33, também poderá ser projetado como proteção um revestimento 35, aplicado nos cabos 30, por exemplo, já na fábrica.

[0050] Sendo introduzida uma tubulação de proteção 31, na qual são inseridos os cabos subterrâneos, esta poderá ser produzida de diversas maneiras.

[0051] A Figura 17 mostra, neste caso, que a tubulação de proteção 31 é produzida a partir de tubos de proteção individuais 20, à medida que estes são obtusamente soldados. Deste modo, os tubos de proteção 20 são ajustados axialmente, as junções 24 são moldadas eventualmente de forma plana e aquecidas com um elemento de aquecimento 25, bem como pressionadas entre si.

[0052] Alternativamente, a tubulação de proteção 31 poderá ser produzida no local com material de treliça. Parta tanto, é necessário um equipamento correspondente (não representado).

[0053] A Figura 9a mostra, neste caso, um tubo aberto 36 como tubulação de proteção 31, dobrado no local a partir de um material de treliça 37 e introduzido diretamente no orifício perfurado 102. O pacote de cabos é inserido nessa tubulação e o tubo é preenchido no solo com solo líquido ou bentonita 34 ou similar. No tubo de proteção representado na Figura 9b, o material de treliça ainda é conectado adicionalmente a um tubo, por exemplo, por meio de solda, cola, encaixe etc. A sua produção está representada esquematicamente na Figura 10. O material de treliça 37 enrolado é dobrado e eventualmente unido por uma matriz 36a.

[0054] A Figura 11 mostra outra variante. Neste caso, um tubo fechado 20, 31 é produzido por inversão. Por exemplo, um tubo 38 é produzido de um material de treliça 37, especialmente de plástico. Este tudo é introduzido no orifício perfurado 102, no qual ele é movimentado em sentido da seta A. O início 39 do tubo 38 é fixado invertido, gerando um tubo externo 39a, que fica em contato com o orifício perfurado 102. A zona de inversão 40 é conduzida, neste caso, para o orifício perfurado com o avanço do tubo interno 38, produzindo uma tubulação 31.

[0055] Outra variante da produção no local de uma tubulação de proteção de material de treliça é demonstrada na Figura 16. Neste caso, a tubulação de proteção a partir de faixas 40a é soldada em conjunto em forma de espiral, à medida que é introduzida no orifício perfurado 102.

[0056] A Figura 12 mostra a produção da tubulação de proteção 31 a partir de uma mangueira. Uma mangueira de plástico 50 umedecida, por exemplo, com resina sintética, é empurrada para dentro do orifício perfurado 102. A mangueira invertida 50 é abastecida com água fria 51, com o que a própria mangueira 50 é introduzida no orifício perfurado 102 e entra em contato com o orifício perfurado 102 por interligação. A resina endurece em seguida com a adição de água quente em uma reação exotérmica.

[0057] Alternativamente, mostra-se na Figura 13 uma mangueira 50 dobrada em sentido axial, mantida sob tensão no momento da introdução no orifício perfurado no início do orifício perfurado 102, e posteriormente desdobrada no orifício perfurado para a tubulação de proteção. Possivelmente ainda deverá ser executado um endurecimento conforme citado anteriormente.

[0058] Na Figura 14 e Figura 15, mostra-se outra possibilidade da introdução de uma tubulação de proteção. Neste caso, um tubo 50, dobrado em sentindo radial, é introduzido no orifício perfurado 102. Em seguida, este tubo é colocado sob pressão com água 51 ou vapor 52, alargando-o a partir da dobra radial para a tubulação de proteção 31.

[0059] Lista de números de referência: 10 Instalação de perfuração HDD; 11 Sonda; 12 Cabeçote propulsor; 13 Cabeçote porta-broca de alargamento; 14 Tubo de revestimento; 15 Martelo de perfuração; 16 Rosca sem fim de deslocamento; 17 Área intermediária; 18 Sistema de cabeçote porta-broca; 19 Ferramenta de Perfuração; 20 Tubo de proteção; 21 Elemento de conexão; 22 Acionamento da ferramenta de perfuração; 23 Bomba ejetora; 24 Batida; 25 Elemento de aquecimento; 30 Cabo subterrâneo; 31 Tubulação de proteção; 32 Separador; 33 Patim; 34 Bentonita; 35 Revestimento; 36 Tubo; 36a Matriz; 37 Material de treliça; 38 Tubo; 39 Início; Tubo externo; Zona de inversão; Faixas; Cabeçote porta-broca de deslocamento; Elemento martelador; Seção do cabeçote porta-broca; Bocal de descarga; Descarga do agente lubrificante; Cabeçote rotativo; Elemento de controle; Mangueira de plástico; Água fira; Vapor; Momento inicial; Traçado; Orifício perfurado; Ponto final; Enxágue de perfuração; Área anular; Mistura; e Sentidos de seta.

Claims

1. Sistema para o assentamento de cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas no solo próximo à superfície em um orifício perfurado (102) ao longo de um traçado de assentamento (101) entre um ponto inicial (100) e um ponto final (110) com um aparato de perfuração (10), com um cabeçote propulsor (12) para a produção do orifício perfurado (102), com uma sonda (11) e/ou um tubo de revestimento (14), caracterizado por um diâmetro do cabeçote propulsor (12) ser maior que um diâmetro do tubo de revestimento (14) ou da sonda (11), originando uma área anular (121) entre a parede do orifício perfurado (102) e o tubo de revestimento (14) ou a sonda (11), sendo que a área anular (121) está equipada com uma lubrificação, e sendo que o cabeçote propulsor (12) é um sistema de cabeçote porta-broca (18) da ferramenta de perfuração (19) e acionamento da unidade de ferramenta de perfuração (22) para o desprendimento do solo, em que o sistema é adaptado para criar o orifício perfurado (102) no solo próximo à superfície, em que durante ou antes da operação de remoção da sonda (11) e/ou do tubo de revestimento (14) a partir do orifício perfurado (102) cabos subterrâneos (30), linhas subterrâneas ou um tubo de proteção (20, 31) no qual os cabos subterrâneos (30) ou linhas subterrâneas são introduzidos no orifício perfurado (102), em que é prevista uma circulação de enxague, com a qual o solo desprendido no sistema de cabeçote porta-broca (18) pode ser removido do orifício perfurado (102), no qual é prevista uma bomba ejetora (23) como parte do sistema de cabeçote porta-broca (18) para a remoção do solo, e em que é prevista uma circulação de enxague no interior da sonda (11) e/ou do tubo de revestimento (14).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo acionamento da unidade de ferramenta de perfuração (22) ser um motor elétrico ou um motor de lama ou um acionamento da sonda.

3. Sistema, de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo aparato de perfuração (10) ser um aparato de perfuração de uma perfuratriz direcional horizontal ou ser uma unidade de avanço.

4. Sistema, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado por estar prevista uma circulação de enxágue, com a qual pode ser acionado e/ou controlado o cabeçote propulsor (12).

5. Sistema, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado por estar previsto um elemento de controle para o controle horizontal ou vertical.

6. Sistema, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pela sonda (11) ser executada com parede dupla e ser um componente de uma circulação do fluído de enxágue.

7. Sistema, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado por estar previsto no mínimo um ponto de descarga (44, 45) para a descarga do fluído de enxágue como lubrificação.

8. Sistema, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado por um cabeçote porta-broca de alargamento (13) ser conectado, em um segundo processo de perfuração, a uma sonda (11) e/ou tubo de revestimento (14).

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo cabeçote porta-broca de alargamento (13) ser um martelo de perfuração para o deslocamento do solo, uma rosca sem fim de deslocamento do solo, preferivelmente com um acionamento da ferramenta de perfuração para o deslocamento do solo, ou ser um sistema de cabeçote porta-broca da ferramenta de perfuração e acionamento da ferramenta de perfuração para o desprendimento do solo.

10. Sistema, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo tubo de proteção (20, 31) ser produzido de uma mangueira, de material de treliça (37), de preferência, de plástico, ou de seções de tubo (20), preferivelmente de plástico, no local.

11. Sistema, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de próximo à superfície significar uma profundidade de assentamento inferior a 10 metros, preferivelmente de 2 a 6 metros, e/ou o diâmetro do cabeçote porta-broca ser inferior a 800 milímetros.

12. Processo para o assentamento de cabos subterrâneos ou linhas subterrâneas no solo em um orifício perfurado (102) ao longo de um traçado de assentamento (101) entre um ponto inicial (100) e um ponto final (110) com um sistema de uma das reivindicações 1 a 11, no qual um cabeçote propulsor (12) é movimentado ao longo do traçado de assentamento (101) por um aparato de perfuração (10) transmitindo um avanço via um tubo de revestimento (14) ou uma sonda (11), ou um avanço e uma rotação são transferidos por uma sonda (11) ao cabeçote propulsor (12), caracterizado pelo solo desprendido e retirado com o cabeçote propulsor (12) próximo à superfície, originando uma área anular (102) entre uma parede do orifício perfurado (102) e o tubo de revestimento (14), entre a sonda (11) e/ou um tubo de proteção (20, 31), sendo que está prevista uma lubrificação na área anular (102), em que é prevista uma circulação de enxague no interior da sonda (11), através do qual o solo desprendido pelo sistema de cabeçote porta-broca (18) é removido do orifício perfurado (102), no qual é prevista uma bomba ejetora (23) como parte do sistema de cabeçote porta-broca (18) para a remoção do solo, e pelo fato de durante, ou antes, que a sonda (11) e/ou o tubo de revestimento (14) seja retirado do orifício perfurado (102), cabos subterrâneos (30), linhas subterrâneas ou um tubo de proteção (20, 31) no qual os cabos subterrâneos (30) ou linhas subterrâneas são introduzidos podem ser introduzidos no orifício perfurado (102).

13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por ser utilizado como cabeçote propulsor (12) um sistema de cabeçote porta-broca (18) da ferramenta de perfuração (19) e acionamento da unidade de ferramenta de perfuração (22) para o desprendimento e retirada do solo.

14. Processo, de acordo com uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo cabeçote propulsor (12) ser acionado ou controlado por meio de uma circulação de enxágue.,

15. Processo, de acordo com uma das reivindicações de 12 a 14, caracterizado pelo fato de que a alimentação e evacuação do agente de enxágue na circulação de enxágue é realizada por uma sonda (11) executada com parede dupla.

16. Processo, de acordo com uma das reivindicações de 12 a 15, caracterizado pelo fato de próximo à superfície significar uma profundidade de assentamento inferior a 10 metros, preferivelmente de 2 a 6 metros, e/ou o diâmetro do cabeçote porta-broca ser inferior a 800 milímetros.