水平定向钻机HDD

功能强大的水平定向钻进技术,用于非开挖式管道铺设

地质状况 软土 岩石
(前提是相对稳定的土层)
直径
0.2–2米 (8–80")

水平定向钻机的应用

利用海瑞克水平定向钻进技术,可以快速、经济地安装管道,并且对环境和现有基础设施的影响最低。管道的后期应用包括油气输送、排水、区域供热、高压输电线、通信电缆等。水平定向钻机在钻孔直径和长度方面具有很强的适应性,主要应用于稳定、松软的土壤和岩层。

 

设计简单,功能强大

利用HDD水平定向钻进技术,管道安装分三个步骤。第一步,用水平定向钻机从入土点朝向出土口钻一个导向孔。旋转钻杆由安装在钻头后面的控向系统精确控制,沿既定线路向前钻进。在钻进过程中,由泥浆泵将膨润土悬浮液直接泵送到钻头喷嘴。在软质土层,采用高压水力挖掘;在岩层,借助泥浆马达采用机械式挖掘。膨润土与渣土混合,通过钻杆和钻孔内壁之间的环形间隙回流到始发点,由泥水分离设备将液体与固体成分分离,将回收的悬浮液送回至膨润土环路中。

第二步,扩导向孔。在出土口,将导向钻具(包括控向系统)从钻杆拆下,换成扩孔器。水与膨润土的混合液在扩径后的钻孔内形成支撑,清除渣土,同时冷却所有部件。扩孔作业需要重复多次,直至达到最终钻孔直径——孔径较实际管径大出约30-50%。 第三步,将预制管道与钻杆连接起来。将管道前部吊起,形成弯曲状,调整管道的入土角,使之与钻孔的入土角一致——同时保持最小的弯曲半径。在此过程中,利用膨润土降低管道外表面与周围土壤之间的摩擦。

功能原理

1
钻头

用于在导向钻孔作业时以水力和机械方式挖掘土壤。

2
造斜短节

是钻杆的一部分,具有约2度的弯曲度,为钻头提供导向。

3
液压管钳

用于钻杆自动上卸扣。

4
钻杆支架

用于在安装和拆解过程中支撑钻杆。

5
钻杆

向钻头或扩孔器(扩孔作业中)传递推拉力。

6
底座

方便卡车在道路上拖拽拖车式钻机。

7
行走小车

水平定向钻机的主驱动装置——提供钻进所需的扭矩和推力。

8
钻机起升单元

用于设置钻头进入钻孔的角度。

9
主梁

推拉力经由行走小车和主梁的齿轮齿条传动装置传送到钻杆。

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用于在导向钻孔作业时以水力和机械方式挖掘土壤。

是钻杆的一部分,具有约2度的弯曲度,为钻头提供导向。

用于钻杆自动上卸扣。

用于在安装和拆解过程中支撑钻杆。

向钻头或扩孔器(扩孔作业中)传递推拉力。

方便卡车在道路上拖拽拖车式钻机。

水平定向钻机的主驱动装置——提供钻进所需的扭矩和推力。

用于设置钻头进入钻孔的角度。

推拉力经由行走小车和主梁的齿轮齿条传动装置传送到钻杆。

额外的动力,实现长距离穿越

在长距离穿越、大管径或地质条件恶劣的情况下,传统的水平定向钻进工艺可能有一定的性能局限性。因此,海瑞克开发了推管机,用于这种要求较高的项目。在安装管道时,推管机在管线端提供的辅助推力可高达750吨。在水平定向钻机拉力和推管机推力的共同作用下,可以强力顶进管道,轻巧而又安全。

功能设计

导向钻孔时,用钻头挖掘土壤;然后,用扩孔器扩大导向孔的直径。

用膨润土进行水力支护。

利用膨润土悬浮液通过环形间隙进行水力排渣。

导向钻孔作业时,行走小车将旋转钻杆向前推进,扩孔作业时,回拖旋转钻杆。

管道铺设

更多信息

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正确的钻机,成就工程

海瑞克的水平定向钻机有五种不同的标准配置。 所有型号均配配有一个控制室以及自带的供电设备,由安装在隔音集装箱内的柴油发电机组提供动力。取决于具体的应用环境,供电设备的功率输出范围在328至940千瓦以上,均按客户需求订制。

可以提供所有类型的组合,这也是海瑞克的优势之一。通常,拖车式和模块化钻机或紧凑式和履带式钻机与电力装置的融合是可以实现的,且得到施工现场的批准。根据回拖力(80至600吨或者800至6000kN)可将海瑞克钻机分为:

框架式钻机: 由于重量轻和运输方便的特点,框架式钻机成为一种可靠而经济的解决方案。这种钻机不自带运输系统,用常规载货拖车就可以运至施工现场。对于钻机的拆卸和现场组装,一台标准起重机已足够。

拖车式钻机: 拖车式钻机的最大优势是其极高的灵活性。得益于其轻身设计,可用半挂牵引车运至施工现场。组装、拆卸、位置校正和调试均无需吊机。这种特点使得拖车式钻机尤其适用于多个穿越点之间距离较长的项目。

履带式钻机: 履带式钻机:对于施工场地位于卡车或吊机无法进入的艰难地形,履带式钻机可大展身手。在复杂的地形,坚固而机动性强的履带车如履平地。

模块组装式钻机: 为能在偏僻地带使用水平定向钻机,海瑞克开发了另外一种创新性的解决方案。利用可配套提供的遥控履带行走装置,可进一步增强现场机动能力。

紧凑式钻机: 紧凑式钻机:为小型项目和市中心应用优化设计的短小而紧凑式的钻机。钻机采用1级(6m/20ft)钻杆,可选配机载主控室和高压泥浆泵,满足所有客户需求。

特殊项目,特殊方案

以尽可能满足客户需求的目标为导向是海瑞克日常工作的一个组成部分。在成功完成的项目中,我们总是尽心尽力为客户着想。例子之一是为在澳大利亚的一个海岛上的项目专门设计的水平定向钻机。当地气温低至零下20摄氏度,而又极为重视对自然和野生动物的保护。例子之二是为紧靠海岸线的海洋排泄口工程提供的防腐型钻机。另有专业水平定向钻机可以拆解得更小,可使用直升机运输。功能强大的海瑞克水平定向钻机已经应用于全球无数管道铺设项目。久经考验的非开挖式水平定向钻进技术适用于各种地质条件,从松散的软质土壤,到坚硬的岩石。海瑞克还提供各种水平定向钻机的辅助设备,例如高压泥浆泵、膨润土搅拌设备、泥水分离站、钻杆存储设备、移动式液压管钳和泥浆泵。

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Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.
Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.

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