Jak řeší horizontální směrové vrty problém vysoké hladiny podzemní vody?

Dnes vám společnost Drillto Trenchless Co., Ltd., výrobce horizontálních směrových vrtaček, představí horizontální směrové vrtání. Při vrtání v oblastech s vysokou hladinou podzemní vody jsou nutná komplexní technická opatření, včetně optimalizace výkonu bahna, zlepšení formace, řízeného tlakového vrtání a reakce na mimořádné události, spolu s cílenými úpravami plánu výstavby a konfigurace zařízení, aby byla zajištěna bezpečnost a efektivita projektu. Následují konkrétní řešení:
1. Optimalizace bahenního systému: Vybudování „podzemního příkopu“
Při horizontálním směrovém vrtání je bahno jádrovým médiem pro stabilizaci stěny vrtu a vyrovnání formačního tlaku. Pro útvary s vysokou-vodní-úrovní jsou vyžadována specializovaná bahna s vysoce-výkonným bentonitem. Zvýšením viskozity (na 22-25 s) a hustoty (na 1,15-1,25 g/cm³) se vytvoří hustá bahenní krusta, která účinně kontroluje infiltraci podzemní vody. Například v projektu přechodu řeky Fenshui, aby se vyřešil problém kolapsu způsobeného prudkým nárůstem obsahu vody v oblázkové vrstvě, stavební tým přidal zesilovač viskozity polymeru pro řízení ztráty filtrací kalu na méně než 8 ml/30 min, což výrazně zlepšilo ochranu stěny.

II. Zlepšení a izolace země: Budování „dvojité linie obrany“

Technologie pláště-v{1}}potrubí: V oblastech ohrožených zhroucením se používá konstrukce „vnější plášť + vnitřní vrtná trubka“. Vnější plášť je předem-vložen přes slabou vrstvu, aby se vytvořil stabilní kanál. Například v projektu zahrnujícím část silně zvětralé žuly, která byla rozdrcena vodou, bylo 800 mm Φ pouzdro použito k izolaci vrstvy s vysokou-vodní hladinou, čímž se úspěšně zabránilo kolapsu.

Vysokotlaká trysková injektáž: V rozbitých vrstvách se vysokotlaká trysková injektáž používá k injektáži cementové kaše, čímž se vytváří souvislá-zástěna zadržující vodu. Tato metoda snížila propustnost země na 10⁻⁶cm/s v projektu přechodu přes řeku, čímž účinně blokovala průsakové cesty podzemní vody. 3. Řízené tlakové vrtání a dynamické monitorování: dosažení „přesného navádění“

Systém odstupňovaného řízení tlaku: Tento systém upravuje tlak bahna v reálném čase na základě formovacího tlaku a snižuje rychlost vrtání na 0,3 m/min v oblastech náchylných k únikům kejdy. Systém také udržuje tlak bahna na 1,1-1,2násobku formačního hydrostatického tlaku, aby se zabránilo náhlým změnám tlaku, které mohou vyvolat kopnutí studny.

Inteligentní monitorovací platforma: Tento systém integruje vodoměry, sklonoměry a další zařízení pro sledování hladiny podzemní vody a stability stěny vrtu v reálném čase. Jeden projekt například využívá technologii IoT k nahrávání dat každých pět minut a automaticky spouští mechanismus včasného varování, když hladina vody kolísá o více než 0,5 metru.

4. Havarijní plán: Budování „bezpečnostní redundance“

Záložní vybavení a materiály: Na místě je nasazen duální systém vrtných souprav (např. 600-tunová hlavní souprava + 350{9}}tunová pomocná souprava). Pokud se hlavní vrták zasekne, pomocné zařízení lze rychle aktivovat pro záchranu. Dostatek nouzových zásob, jako je cementová kaše a pažnice, je také skladován, aby bylo zajištěno, že úniky budou utěsněny do čtyř hodin. Mechanismus rychlého rozhodování-: Byl zřízen tým geologických, stavebních a bezpečnostních expertů, kteří provádějí diagnostiku mimořádných událostí v reálném čase prostřednictvím vzdáleného konzultačního systému. Například, když projekt narazil na podzemní jeskyni, expertní tým během dvou hodin vypracoval plán „ucpávání cementovou kaší + následná kontrola ocelového pláště“, čímž se doba odstávky zkrátila na 12 hodin.