RU2139465C1 - Method of trenchless laying of pipe lines on soil - Google Patents

Method of trenchless laying of pipe lines on soil Download PDF

Info

Publication number
RU2139465C1
RU2139465C1 RU97104116A RU97104116A RU2139465C1 RU 2139465 C1 RU2139465 C1 RU 2139465C1 RU 97104116 A RU97104116 A RU 97104116A RU 97104116 A RU97104116 A RU 97104116A RU 2139465 C1 RU2139465 C1 RU 2139465C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipeline
well
channel
wells
pipe
Prior art date
Application number
RU97104116A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97104116A (en
Inventor
М.Ф. Хасин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Гидроспецпроект"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Гидроспецпроект" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Гидроспецпроект"
Priority to RU97104116A priority Critical patent/RU2139465C1/en
Publication of RU97104116A publication Critical patent/RU97104116A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2139465C1 publication Critical patent/RU2139465C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: construction engineering; laying pipe lines in and slightly cohesive soils. SUBSTANCE: wells are drilled in route of pipe line between working and intake pits. The passage is washed out from working pit to nearest well and pipe line is introduced in this passage. Washing-out the passage is performed by jets of liquid and gas fed from end-piece of pipe line. Washing-out sections of passage and introducing pipe lines in them are performed in turn at stop of end-piece line in well. In introducing the pipe line into successive section, it is widened by jets directed at angle relative to pipe line. EFFECT: reduced expenses for performing jobs. 2 cl

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для прокладки в грунте трубопроводов различного назначения, преимущественно в несвязных и слабосвязных грунтах. The invention relates to the field of construction and can be used for laying in the ground pipelines for various purposes, mainly in disconnected and weakly connected soils.

Известен способ бестраншейной прокладки трубопровода в грунте (гидропрокол), включающий размыв в грунте канала и введение в него трубопровода, причем размыв ведут струей воды, подаваемой из наконечника прокладываемого трубопровода, а размытый грунт в виде пульпы истекает по затрубному зазору (см. А. К. Гефдинг, И. И. Беловская. Бестраншейный способ прокладки труб. Гос. издат. литературы по строительству и архитектуре. Ленинград, 1955, с. 57). There is a method of trenchless laying of a pipeline in the ground (hydraulic puncture), including erosion in the soil of the channel and introducing the pipeline into it, moreover, the erosion is carried out by a stream of water supplied from the tip of the pipeline being laid, and the eroded soil in the form of pulp expires in the annulus (see A. Gefding, I. I. Belovskaya. Trenchless method of pipe laying. State published literature on construction and architecture. Leningrad, 1955, p. 57).

Способ гидропрокола имеет недостатки:
- необходимость непрерывной подачи воды для обеспечения устойчивости канала в грунте, т. к. перерыв подачи воды с истечением пульпы из канала приводит к обрушению грунта и прихвату трубы;
- сложность наращивания трубы при непрерывной подаче воды;
- ограниченная - до 30-40 м - дальность прокладки трубы;
- отклонение трубы от прямолинейного направления в процессе прокладки.The hydraulic puncture method has the disadvantages:
- the need for a continuous supply of water to ensure the stability of the channel in the ground, because the interruption of the water supply with the expiration of the pulp from the channel leads to collapse of the soil and sticking pipe;
- the difficulty of building the pipe with a continuous supply of water;
- limited - up to 30-40 m - pipe laying distance;
- deviation of the pipe from the straight direction in the laying process.

Наиболее близким к заявляемому техническим решением является способ бестраншейной прокладки трубопровода в грунте, включающий бурение на трассе трубопровода скважин на глубину не менее глубины заложения трубопровода с пересечением ими его проектной оси, посекционный размыв в грунте канала из скважин струями жидкости и газа, направленными вдоль оси прокладки трубопровода, и введение в канал трубопровода (см. заявку N 94027470/06 - 027096 от 19.07.94, по которой принято решение о выдаче патента РФ). Closest to the claimed technical solution is a method of trenchless laying of the pipeline in the soil, including drilling on the route of the pipeline of wells to a depth not less than the depth of the pipeline with their intersection of its design axis, sectional erosion of the channel from the wells by jets of liquid and gas directed along the axis of the laying the pipeline, and the introduction of the pipeline into the channel (see application N 94027470/06 - 027096 of 07/19/94, which decided to grant the patent of the Russian Federation).

Недостатки этого способа:
- для осуществления размыва из скважин требуется прокладка к ним коммуникаций и работа механизмов на поверхности, что усложняет производство работ;
- для размыва в грунте канала с требуемыми поперечными размерами может потребоваться повышенный расход подачи жидкости (воды или глинистого раствора), либо применение специального струйного монитора, обеспечивающего поперечное перемещение струи, что также усложняет проведение работ.The disadvantages of this method:
- for the implementation of erosion from wells, it is necessary to lay communications and work mechanisms on the surface, which complicates the production of work;
- for erosion in the soil of the channel with the required transverse dimensions, an increased flow rate of liquid (water or clay solution) may be required, or the use of a special inkjet monitor that provides lateral movement of the jet, which also complicates the work.

Техническим результатом изобретения является упрощение производства работ и, соответственно, сокращение затрат на прокладку трубопровода в грунте. The technical result of the invention is to simplify the production of works and, accordingly, reduce the cost of laying the pipeline in the ground.

Этот технический результат достигается за счет того, что в способе бестраншейной прокладки трубопровода в грунте, включающем бурение на трассе трубопровода скважин на глубину не менее глубины заложения трубопровода с пересечением ими его проектной оси, посекционный размыв в грунте канала струями жидкости и газа, направленными вдоль оси прокладки трубопровода, и введение в канал трубопровода, одновременно с введением в канал трубопровода ведут расширение канала струями жидкости, направленными под углом к оси трубопровода в направлении его прокладки, причем струи жидкости и газа подают из наконечника прокладываемого трубопровода. This technical result is achieved due to the fact that in the method of trenchless laying of the pipeline in the soil, including drilling on the route of the pipeline of wells to a depth not less than the depth of the pipeline with their intersection of its design axis, sectional erosion in the channel ground by jets of liquid and gas directed along the axis laying the pipeline, and introducing the pipeline into the channel, simultaneously with introducing the pipeline into the channel, expand the channel with liquid jets directed at an angle to the axis of the pipeline in the direction its gaskets, and jets of liquid and gas are supplied from the tip of the pipeline being laid.

На фиг. 1 показано образование секции горизонтального канала в грунте, на фиг. 2 - введение трубопровода в канал с его расширением, на фиг. 3 - наконечник трубопровода. In FIG. 1 shows the formation of a horizontal channel section in the ground, FIG. 2 - introduction of the pipeline into the channel with its expansion, in FIG. 3 - piping tip.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

У начала трассы прокладываемого трубопровода 1 сооружают подготовительное устройство, например, колодец 2 с уплотнением 3 в его стенке, устанавливают домкрат 4. В уплотнение 3 вводят наконечник трубопровода 1, имеющий центральное водяное сопло 5, соосное с ним кольцевое воздушное сопло 6 и периферийные водяные сопла 7. Внутри трубопровода 1 размещены трубы 8, 9, 10 для подвода воды и воздуха к соплам 5, 6, 7. At the beginning of the route of the laid pipeline 1, a preparatory device is built, for example, a well 2 with a seal 3 in its wall, a jack 4 is installed. A pipe tip 1 is inserted into the seal 3, having a central water nozzle 5, an annular air nozzle 6 coaxial with it, and peripheral water nozzles 7. Inside the pipeline 1, pipes 8, 9, 10 are placed for supplying water and air to the nozzles 5, 6, 7.

На трассе прокладываемого трубопровода 1 бурят вертикальные или наклонные скважины 11 на глубину не менее глубины заложения трубопровода 1 с пересечением ими его проектной оси. Первую из скважин 11 располагают вблизи стенки колодца 2 и наконечника трубопровода 1. Вторую из скважин 11 располагают от первой на расстоянии не более длины последующего размыва секции канала 12. Скважины 11 выполняют в нижней части, в интервале прокладки трубопровода 1, без обсадки трубами, например, под глинистым раствором, верхняя часть скважин 11 может быть обсажена трубами. On the route of the laid pipeline 1, vertical or deviated wells 11 are drilled to a depth not less than the depth of the pipeline 1 with the intersection of its design axis. The first of the wells 11 is located near the wall of the well 2 and the tip of the pipeline 1. The second of the wells 11 are located at a distance of no more than the length of the subsequent erosion of the channel section 12. Wells 11 are performed in the lower part, in the interval of laying the pipeline 1, without casing, for example , under the mud, the upper part of the wells 11 may be cased with pipes.

В трубу 8 подают под давлением воду, в трубу 9 - воздух. Истекающая из сопла 5 струя воды 13 в воздушном потоке размывает в грунте горизонтальную протяженную каверну - первичную секцию канала 12. Размытый грунт в виде пульпы 14 движется навстречу струе 13 и истекает из первой скважины 11 на поверхность. После достижения размытой секцией канала 12 второй скважины 11 подачу воды в трубу 8 прекращают и начинают подачу воды в трубу 10 к периферийным соплам 7. Одновременно с этим начинают продвижение трубопровода 1. Струи воды 15 из периферийных сопел 7 размывают грунт, расширяя первичную секцию канала 12. Пульпа 14 при этом движется вперед по первичной секции канала 12 и истекает на поверхность из второй скважины 11. Water is supplied under pressure to pipe 8, and air is supplied to pipe 9. The jet of water 13 flowing out of the nozzle 5 in the air stream blurs the horizontal extended cavity in the soil — the primary section of the channel 12. The washed out soil in the form of pulp 14 moves towards the stream 13 and flows from the first well 11 to the surface. After reaching the second well 11, washed out by the section of the channel 12, the water supply to the pipe 8 is stopped and water is supplied to the pipe 10 to the peripheral nozzles 7. At the same time, the advancement of the pipeline 1 begins. Water jets 15 from the peripheral nozzles 7 erode the soil, expanding the primary section of the channel 12 The pulp 14 then moves forward along the primary section of the channel 12 and flows to the surface from the second well 11.

Для обеспечения процесса расширения канала 12 и движения пульпы 14 в направлении прокладки периферийные сопла 7 и истекающие из них струи 15 направлены под углом к оси трубопровода 1 в направлении его продвижения. Углы наклона струй 15 могут быть различными в зависимости от вида грунта, диаметра прокладываемого трубопровода 1, конструкции его наконечника. To ensure the process of expanding the channel 12 and the movement of the pulp 14 in the laying direction, the peripheral nozzles 7 and the jets 15 emanating from them are directed at an angle to the axis of the pipeline 1 in the direction of its advancement. The angles of inclination of the jets 15 may be different depending on the type of soil, the diameter of the laid pipeline 1, the design of its tip.

По достижении наконечником трубопровода 1 второй скважины 11 трубопровод 1 останавливают, подачу воды в периферийные сопла 7 прекращают и начинают вновь подавать воду в центральное сопло 5, повторяя цикл размыва и продвижения трубопровода 1 на участке между второй и третьей скважинами 11, а затем и на последующих участках. Upon reaching the tip of the pipe 1 of the second well 11, the pipe 1 is stopped, the water supply to the peripheral nozzles 7 is stopped and water is again supplied to the central nozzle 5, repeating the erosion and advancement of the pipe 1 in the section between the second and third wells 11, and then on the subsequent plots.

По окончании прокладки трубопровода 1 в затрубную часть канала 12 может быть закачан через скважины 11 недеформируемый материал, например, твердеющий раствор. Последний образует обойму трубопровода 1, выполняющую функции фиксирования и изоляции трубопровода, а также предотвращения деформаций грунта. Upon completion of the laying of the pipeline 1, an undeformable material, for example, a hardening solution, can be pumped into the annular part of the channel 12 through wells 11. The latter forms the holder of the pipeline 1, which performs the functions of fixing and isolating the pipeline, as well as preventing soil deformation.

Пример выполнения способа. An example of the method.

Из колодца к оврагу прокладывается горизонтальный подземный трубопровод длиной 100 м из стальных труб диаметром 200 мм. Глубина заложения трубопровода - 3 м, грунт песчаный. A horizontal underground pipeline 100 m long is laid from a well to a ravine from steel pipes with a diameter of 200 mm. The depth of the pipeline is 3 m, sandy soil.

В колодце диаметром 3 м размещают домкратную установку, на поверхности вблизи колодца устанавливают насос и компрессор. В стенке колодца образуют отверстие с уплотнительным кольцом, в которое вводят наконечник трубопровода. Внутри первой секции трубопровода размещают подводящие трубы для воды и воздуха к соплам наконечника. A jack installation is placed in a well with a diameter of 3 m; a pump and a compressor are installed on the surface near the well. A hole with a sealing ring is formed in the wall of the well into which the piping tip is inserted. Inside the first section of the pipeline, water and air supply pipes are placed to the nozzle nozzles.

Вблизи стенки колодца, около наконечника трубопровода, бурят первую скважину диаметром 100 мм глубиной 3,5 м. Скважину обсаживают трубой до глубины 2,7 м, нижнюю часть скважины оставляют без обсадки и заполняют глинистым раствором. Near the wall of the well, near the tip of the pipeline, the first well with a diameter of 100 mm is drilled 3.5 m deep. The well is cased with a pipe to a depth of 2.7 m, the lower part of the well is left without casing and filled with clay mud.

На расстоянии 10 м от первой скважины бурят такую же вторую скважину, с пересечением ею проектной оси прокладываемого трубопровода. At a distance of 10 m from the first well, the same second well is drilled, with its intersection of the design axis of the pipeline being laid.

Через подводящие трубы подают к центральному соплу наконечника трубопровода воду под давлением 5 - 6 МПа с расходом 50-60 м3/час и воздух к кольцевому соплу под давлением 0,1 МПа с расходом 2 - 3 м3/мин. По экспериментальным данным применения струйной технологии при строительстве противофильтрационных завес, укреплении грунтов и скважинной гидродобыче полезных ископаемых, струя воды в воздушном потоке с указанными параметрами размывает в несвязном и слабосвязном грунте протяженную каверну длиной до 10 - 15 м. Размытый грунт в виде пульпы движется навстречу струе и изливается из первой скважины на поверхность.Through the inlet pipes, water is supplied to the central nozzle of the piping tip at a pressure of 5-6 MPa at a flow rate of 50-60 m 3 / h and air is supplied to the annular nozzle at a pressure of 0.1 MPa at a flow rate of 2 - 3 m 3 / min. According to experimental data on the use of inkjet technology in the construction of anti-filtration curtains, soil stabilization and downhole hydraulic mining of minerals, a stream of water in an air stream with the indicated parameters blurs an extended cavity up to 10-15 m long in incoherent and weakly connected soil. The eroded soil in the form of pulp moves towards the stream and poured from the first well to the surface.

После достижения размываемой в грунте каверной второй скважины прекращают подачу воздуха и в каверну вместо воды подают глинистый раствор в объеме, равном объему размытой каверны и двух скважин, до появления глинистого раствора в устье скважин. Глинистый раствор обеспечивает устойчивость размытой каверны - первой секции канала в грунте. After reaching the second hole eroded in the soil, the air supply is stopped, and instead of water, a clay solution is supplied to the cavity in a volume equal to the volume of the washed cavity and two wells until the clay solution appears at the wellhead. Clay solution ensures the stability of the eroded cavity - the first section of the channel in the ground.

После прекращения подачи глинистого раствора начинают подачу воды к периферийным соплам наконечника трубопровода. Одновременно начинают продвижение секции трубопровода в расширяемую периферийными струями первичную каверну в грунте. При остановках трубопровода для присоединения очередной его секции в каверну вновь может быть подан глинистый раствор. After the clay solution is shut off, water is supplied to the peripheral nozzles of the piping tip. At the same time, the pipeline section begins to advance into the primary cavity expandable by peripheral jets in the ground. When the pipeline stops, a clay solution can again be supplied to the cavity to attach its next section.

После достижения наконечником трубопровода второй скважины прекращают продвижение трубопровода и вновь ведут размыв струей из центрального сопла до следующей скважины, повторяя затем цикл размыва грунта и продвижения трубопровода. After the tip of the pipeline reaches the second well, the advance of the pipeline is stopped and the erosion is again carried out by a jet from the central nozzle to the next well, then repeating the cycle of soil erosion and advancement of the pipeline.

После прокладки трубопровода на полную его длину в затрубную часть канала закачивают через скважины цементный раствор. After laying the pipeline to its full length, cement mortar is pumped through the wells into the annular part of the channel.

Использование предлагаемого способа позволяет вести бестраншейную прокладку трубопроводов преимущественно в несвязных и слабосвязных грунтах, практически независимо от глубины заложения, при значительной дальности прокладки с обеспечением заданного направления. Using the proposed method allows trenchless laying of pipelines mainly in disconnected and weakly connected soils, almost regardless of the depth of laying, with a significant laying distance with a given direction.

Claims (2)

1. Способ бестраншейной прокладки трубопровода преимущественно в несвязных и слабосвязных грунтах, заключающийся в бурении на трассе трубопровода между рабочим и приемным колодцами скважин на глубину не менее глубины заложения трубопровода с пересечением его проектной оси, посекционном из скважин размыве в грунте канала струями жидкости и газа и введении трубопровода из рабочего колодца в канал, отличающийся тем, что первую по ходу трубопровода скважину бурят вблизи стенки рабочего колодца, размыв секций канала и введение в них трубопровода ведут попеременно в направлении от рабочего колодца до ближайшей скважины с остановкой в скважине наконечника трубопровода при размыве очередной секции канала, а введение в нее трубопровода совмещают с ее расширением, при этом расширяют секции канала направленными под углом к оси прокладываемого трубопровода струями жидкости, причем струи жидкости и газа подают из наконечника прокладываемого трубопровода. 1. The method of trenchless laying of the pipeline mainly in disconnected and weakly connected soils, which consists in drilling on the pipeline route between the working and receiving wells of the wells to a depth not less than the depth of the pipeline with the intersection of its design axis, sectional from the wells, erosion in the channel soil with liquid and gas streams and the introduction of the pipeline from the working well into the channel, characterized in that the first well in the course of the pipeline is drilled near the wall of the working well, washing out the channel sections and introducing the pipe into them the gadgets are led alternately in the direction from the working well to the nearest well with a stop in the well of the pipe tip when the next section of the channel is eroded, and the introduction of the pipeline into it is combined with its expansion, while the channel sections are expanded with liquid jets directed at an angle to the axis of the pipeline being laid, and the jets liquid and gas are supplied from the tip of the pipeline being laid. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после размыва между скважинами очередной секции канала в нее подают глинистый раствор. 2. The method according to claim 1, characterized in that after the erosion between the wells of the next section of the channel, a clay solution is fed into it.
RU97104116A 1997-03-25 1997-03-25 Method of trenchless laying of pipe lines on soil RU2139465C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104116A RU2139465C1 (en) 1997-03-25 1997-03-25 Method of trenchless laying of pipe lines on soil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97104116A RU2139465C1 (en) 1997-03-25 1997-03-25 Method of trenchless laying of pipe lines on soil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97104116A RU97104116A (en) 1999-03-27
RU2139465C1 true RU2139465C1 (en) 1999-10-10

Family

ID=20190886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97104116A RU2139465C1 (en) 1997-03-25 1997-03-25 Method of trenchless laying of pipe lines on soil

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2139465C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460851C1 (en) * 2011-02-25 2012-09-10 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН Method of trenchless pipe laying in soil
EA025094B1 (en) * 2013-09-04 2016-11-30 Ооо "Глобал Марин Дизайн" Method for utilities routing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460851C1 (en) * 2011-02-25 2012-09-10 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН Method of trenchless pipe laying in soil
EA025094B1 (en) * 2013-09-04 2016-11-30 Ооо "Глобал Марин Дизайн" Method for utilities routing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100482918C (en) Method and device for acid exciting of underwell structure layer
CN104790873B (en) Soft rock layer jet is oriented to the integrated drilling method of the anti-collapse hole of pore-forming reaming
CN103527092B (en) Suction bits expanding method is penetrated in horizontal orientation boring
CN102926730B (en) Mining method for support pipe following air liquid spraying and drilling into coal bed gas of radial well
US20090178801A1 (en) Methods for injecting a consolidation fluid into a wellbore at a subterranian location
US2745647A (en) Production of underground cavities
RU2001117069A (en) Method and system for providing access to an underground deposit from the surface
US4474243A (en) Method and apparatus for running and cementing pipe
CN109339855A (en) Continuous pipe perforation staged fracturing method in coal mine gas extraction jumping chisel hole sleeve
WO2000014378A1 (en) Gas impulse device and method of use thereof
US7640983B2 (en) Method to cement a perforated casing
MXPA05003579A (en) Appartus and methods for installing casing in a borehole.
CN101646838A (en) Oil well stage-cementing metal plate
RU2312972C2 (en) Method and device for fluid-containing reservoir isolation
RU2139465C1 (en) Method of trenchless laying of pipe lines on soil
AU699039B2 (en) Method and apparatus for erosive stimulation of open hole formations
CN114183076B (en) Hydraulic jet drilling pipe column and hydraulic jet drilling method
RU2075000C1 (en) Method of trenchless laying of pipe lines in ground
RU2543005C1 (en) Method of water-producing well recovery
RU2580532C2 (en) Isolation method of brine water influx in well
RU2074925C1 (en) Method for construction of vertical drainage
CN113123771A (en) Fracturing method of coal bed gas cluster well
EP0060840A4 (en) Method and apparatus for running and cementing pipe.
RU2661171C1 (en) Method for isolating the inflow of formation water in an uncased horizontal section of the wellbore
RU2194842C2 (en) Method of hydraulic isolation of formations in completion of well construction