เครื่องดันท่อ: มันทำงานอย่างไร เมื่อใดที่ควรใช้งาน และสิ่งที่ต้องมองหา

เครื่องเจาะท่อทำหน้าที่อะไรจริงๆ

เครื่องดันท่อเป็นระบบการก่อสร้างแบบไร้ร่องลึกซึ่งจะติดตั้งท่อใต้ดินโดยการเจาะผ่านดินไปพร้อมๆ กัน และดันส่วนท่อสำเร็จรูปเข้าไปในอุโมงค์ที่ขุดจากหลุมส่งระดับพื้นผิว เครื่องจักรจะตัดที่ด้านหน้าของรู ในขณะที่แม่แรงไฮดรอลิกซึ่งอยู่ที่ด้านหลังของสายท่อจะส่งแรงผลักไปข้างหน้าเพื่อเคลื่อนทั้งหัวตัดและท่อที่กำลังเติบโตผ่านพื้นดิน ผลลัพธ์ที่ได้คือการวางท่อแบบเรียงเต็มที่ติดตั้งที่ระดับความลึก โดยไม่ต้องขุดคูน้ำแบบเปิดอย่างต่อเนื่องตลอดเส้นทางท่อ

วิธีการนี้ - หรือเรียกอีกอย่างว่าการดันท่อ การกระแทกท่อในบางบริบท หรือการขุดอุโมงค์ขนาดเล็กเมื่อนำไปใช้กับรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าพร้อมการนำทางที่ควบคุมด้วยระยะไกล ได้กลายเป็นหนึ่งในเทคนิคที่สำคัญที่สุดในการก่อสร้างสาธารณูปโภคใต้ดิน มันถูกใช้เพื่อติดตั้งท่อระบายน้ำทิ้งหลัก ท่อส่งน้ำหลัก สายจ่ายก๊าซ ท่อโทรคมนาคม และท่อระบายน้ำใต้ถนน ทางรถไฟ แม่น้ำ รันเวย์ และพื้นที่ในเมืองที่ถูกสร้างขึ้นซึ่งการขุดแบบเปิดจะไม่สามารถทำได้ สร้างความเสียหาย หรือถูกห้ามโดยผู้ดำเนินการโครงสร้างพื้นฐานและหน่วยงานวางแผน

เครื่องดันท่อคือระบบการตัดและนำทางที่ด้านหน้าของการทำงาน ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของรู ความเข้ากันได้ของดิน ความแม่นยำของเส้นและเกรด และความสามารถในการรองรับใบหน้า สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดในการดำเนินการดันท่อ — โครงแม่แรง, แหวนดัน, สถานีแม่แรงกลาง, ระบบหล่อลื่น และการจัดการกำจัดของเสีย — ได้รับการกำหนดค่าตามความต้องการของเครื่องจักรและสภาพพื้นดินเฉพาะที่พบในโครงการ

ส่วนประกอบหลักของระบบแม่แรงท่อ

ระบบดันท่อแบบสมบูรณ์เป็นมากกว่าเครื่องตัด เป็นการผสมผสานระหว่างระบบกลไก ระบบไฮดรอลิก และระบบนำทางที่ต้องทำงานร่วมกันอย่างเชื่อถือได้ เพื่อให้การปฏิบัติงานก้าวหน้าได้อย่างปลอดภัยและออนไลน์ การทำความเข้าใจบทบาทของแต่ละส่วนประกอบช่วยให้ผู้รับเหมาและวิศวกรโครงการตัดสินใจเลือกอุปกรณ์ได้ดีขึ้น และคาดการณ์ได้ว่าปัญหามักจะเกิดขึ้นที่ใด

หัวตัดและโล่

หัวตัดเป็นองค์ประกอบที่อยู่ข้างหน้าสุดของ เครื่องดันท่อ ออกแบบมาเพื่อขุดดินและนำเสนอเพื่อกำจัดผ่านท่อเจาะ การออกแบบหัวตัดจะแตกต่างกันไปตามสภาพพื้นดิน ในพื้นดินอ่อน เช่น ดินเหนียว ตะกอน ทราย และกรวด โดยทั่วไปจะใช้จานหมุนหรือหัวตัดแบบซี่ล้อพร้อมช่องปรับสภาพดิน มักใช้ร่วมกับการฉีดเบนโทไนต์หรือโพลีเมอร์เพื่อทำให้ผิวหน้ามีเสถียรภาพและลดแรงเสียดทาน ในดินผสมหรือหิน ต้องใช้หัวตัดที่แข็งแรงกว่าซึ่งติดตั้งกับเครื่องตัดจาน ดอกลาก หรือเครื่องตัดกระดุมทังสเตนคาร์ไบด์เพื่อแยกวัสดุออกเพื่อนำออก หัวกัดติดตั้งอยู่ภายในเกราะเหล็กที่ให้การสนับสนุนภาคพื้นดินที่หน้าอุโมงค์และสร้างโครงสร้างตัวเครื่อง

โครงแม่แรงและกระบอกสูบแรงขับ

โครงแม่แรงหลักได้รับการติดตั้งในหลุมปล่อยตัวด้านหลังเชือกท่อ และให้แรงผลักหลักที่จะเคลื่อนเครื่องจักรและท่อผ่านพื้นดิน ประกอบด้วยโครงปฏิกิริยาที่ทำจากเหล็กหนักซึ่งยึดอยู่กับผนังด้านหลังของหลุม ติดตั้งกระบอกไฮดรอลิกซึ่งโดยทั่วไปจะมีกระบอกสูบขนาดใหญ่สองถึงสี่อัน ซึ่งทนทานต่อวงแหวนแรงขับหรือปลอกกันแรงขับที่อยู่ด้านหลังของท่อสุดท้ายในสาย แรงแม่แรงในการดำเนินการดันท่อมีความสำคัญมาก: ตัวขับอุโมงค์ขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กอาจต้องใช้แรงขับ 50–200 ตัน ในขณะที่ตัวขับที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ในพื้นที่ที่ยากลำบากซึ่งมีสายท่อยาวอาจต้องการแรงขับดันเกิน 1,000 ถึง 3,000 ตัน โครงแม่แรงต้องได้รับการจัดอันดับเพื่อให้สามารถส่งแรงเหล่านี้ได้อย่างปลอดภัย และมีขนาดที่ถูกต้องสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและความต้านทานกราวด์ที่คาดการณ์ไว้ของระบบขับเคลื่อนเฉพาะ

ระบบกำจัดของเสีย

วัสดุที่ขุดจะต้องถูกกำจัดออกจากหน้าอุโมงค์อย่างต่อเนื่องผ่านรูท่อระหว่างการดัน วิธีการกำจัดของเสียเป็นหนึ่งในตัวแปรสำคัญที่สร้างความแตกต่างให้กับประเภทเครื่องดันท่อ เครื่องป้องกันสารละลายใช้วงจรสารละลายเบนโทไนต์ที่มีแรงดันเพื่อระงับและขนส่งการตัดด้วยระบบไฮดรอลิกผ่านท่อสารละลายไปยังโรงแยกพื้นผิว ซึ่งจะมีการแยกของแข็งออกและหมุนเวียนสารละลายที่ทำความสะอาดแล้ว เครื่องปรับสมดุลแรงดันดินจะผสมดินที่ขุดกับสารปรับสภาพเพื่อสร้างมวลพลาสติก จากนั้นจะถูกสกัดด้วยสกรูลำเลียง Archimedean ผ่านท่อที่เจาะไปยังหลุมปล่อย การขุดค้นด้วยมือโดยใช้เครื่องมือช่างและการถอดกากบาทยังคงใช้อยู่ในไดรฟ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น ซึ่งคนงานสามารถเข้าไปได้จริงและสภาพพื้นดินมีความเสถียรพอที่จะอนุญาตได้

ระบบนำทางและบังคับเลี้ยว

การรักษาความถูกต้องของเส้นและเกรดตลอดทั้งไดรฟ์ถือเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากท่อที่ติดตั้งไม่อยู่ในแนวเดียวกันทำให้เกิดปัญหาการไล่ระดับไฮดรอลิกในท่อน้ำทิ้งแรงโน้มถ่วง ความเค้นร่วมในท่อแรงดันหลัก และอาจเกิดการปะทะกับบริการที่มีอยู่ เครื่องดันท่อจะถูกควบคุมโดยการปรับส่วนขยายของกระบอกบังคับเลี้ยวแบบไฮดรอลิกซึ่งวางอยู่รอบๆ ขอบบัง ซึ่งเชื่อมต่อส่วนหัวของเครื่องจักรโดยสัมพันธ์กับสายท่อต่อไปนี้ การตรวจสอบตำแหน่งทำได้โดยใช้กล้องสำรวจเลเซอร์ที่ติดตั้งอยู่ในหลุมปล่อยจรวดซึ่งฉายลำแสงไปยังเป้าหมายภายในเครื่องจักร ผู้ปฏิบัติงานจะอ่านค่าเบี่ยงเบนของเครื่องจากลำแสงและแก้ไขผ่านกระบอกบังคับเลี้ยว ระบบนำทางที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นโดยใช้สถานีรวมไจโรสโคปิกหรือไจโรสโคปแบบเลเซอร์วงแหวนนั้นใช้กับไดรฟ์หรือทางโค้งที่ยาวกว่าซึ่งเส้นเลเซอร์ธรรมดาไม่เพียงพอ

ประเภทของเครื่องเจาะท่อและเวลาในการใช้งานแต่ละเครื่อง

เครื่องดันท่อไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เดียว แต่มีอยู่ในรูปแบบที่แตกต่างกันหลายแบบ โดยแต่ละเครื่องได้รับการปรับให้เหมาะกับเส้นผ่านศูนย์กลางของรู สภาพพื้นดิน และข้อกำหนดของโครงการที่แตกต่างกัน การเลือกประเภทเครื่องจักรที่เหมาะสมถือเป็นการตัดสินใจเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุดเพียงอย่างเดียวในโครงการแม่แรงยกท่อ

เครื่องเจาะอุโมงค์ขนาดเล็ก (MTBM)

เครื่องจักรในอุโมงค์ขนาดเล็กเป็นระบบดันท่อที่ทำงานจากระยะไกล ซึ่งออกแบบมาสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะซึ่งโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 150 มม. ถึง 1,200 มม. แม้ว่าขอบเขตที่มีระบบทางเข้าที่มีคนขนาดใหญ่กว่านั้นจะเป็นเฉพาะโครงการก็ตาม คุณลักษณะที่กำหนดของเครื่องอุโมงค์ขนาดเล็กคือ ผู้ควบคุมจะไม่เข้าไปในอุโมงค์ระหว่างการขับเคลื่อน - การบังคับเลี้ยว การตรวจสอบ และการควบคุมเครื่องจักรทั้งหมดได้รับการจัดการจากห้องควบคุมพื้นผิวผ่านการเชื่อมต่อทางสายสะดือ ความสามารถในการดำเนินการจากระยะไกลนี้ทำให้การขุดอุโมงค์ขนาดเล็กเหมาะสำหรับการเจาะที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็กซึ่งผู้ปฏิบัติงานไม่สามารถเข้าไปได้ทางกายภาพ และสำหรับสภาพพื้นดินใดๆ ที่การเข้าถึงโดยใบหน้าทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่ยอมรับไม่ได้ เครื่องจักรในอุโมงค์ขนาดเล็กเป็นระบบประเภทสารละลายโดยทั่วไป โดยมีการตัดไฮดรอลิกและการขนส่งสารละลายที่ให้การสนับสนุนผิวหน้าอย่างต่อเนื่องและการกำจัดของเสียที่มีประสิทธิภาพในดินอ่อนและดินผสม

เครื่องดันท่อสมดุลแรงดันดิน

เครื่องดันท่อสมดุลแรงดันดิน (EPB) ใช้ดินที่ขุดขึ้นมาเอง — ปรับสภาพด้วยน้ำ โฟม หรือโพลีเมอร์เพื่อให้ได้พลาสติกที่ใช้งานได้ — เป็นสื่อรองรับผิวหน้าหลัก แผงกั้นแรงดันที่อยู่ด้านหลังหัวเครื่องตัดจะรักษาแรงดันดินที่ควบคุมไว้กับผิวหน้าของอุโมงค์ โดยอัตราการสกัดของสกรูลำเลียงจะสมดุลกับอัตราการล่วงหน้าเพื่อรักษาแรงดันที่หน้าภายในช่วงเป้าหมาย เครื่องจักร EPB มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินเหนียวและผสม ทรายที่มีน้ำขัง และสภาพแวดล้อมในเมืองที่ต้องลดการทรุดตัวของพื้นดิน สามารถจัดการเส้นผ่านศูนย์กลางได้หลากหลายตั้งแต่ประมาณ 600 มม. จนถึงหลายเมตร และมีจำหน่ายทั้งแบบควบคุมจากระยะไกลและแบบควบคุมโดยคน ขึ้นอยู่กับขนาดของรู

เครื่องดันท่อโล่สารละลาย

เครื่องป้องกันสารละลายรองรับหน้าอุโมงค์โดยใช้สารละลายเบนโทไนต์ที่มีแรงดัน และกำจัดการตัดด้วยระบบไฮดรอลิกผ่านวงจรสารละลายแบบปิด พวกมันดีเยี่ยมในดินเม็ดละเอียดที่อิ่มตัว — ทรายที่ไหลอยู่ กรวด และตะกอนจากลุ่มน้ำที่ซึมเข้าไปได้ — ที่ซึ่งการปรับสภาพ EPB นั้นทำได้ยาก และที่ที่การรักษาแรงกดบนใบหน้าเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการระเบิดหรือการทรุดตัว โรงแยกสารละลายที่ต้องการที่พื้นผิวเป็นองค์ประกอบด้านลอจิสติกส์ที่สำคัญในโครงการประเภทสารละลาย: ครอบครองพื้นที่ไซต์งานจำนวนมาก ต้องมีการจัดการคุณสมบัติของส่วนผสมของสารละลายอย่างระมัดระวัง และสร้างกระแสการกำจัดของเสียของเค้กสารละลายที่กดด้วยตัวกรองซึ่งจะต้องได้รับการจัดการเป็นวัสดุเหลือทิ้ง แม้จะมีความซับซ้อนนี้ แต่เครื่องป้องกันสารละลายมักเป็นเทคโนโลยีเดียวที่ใช้งานได้สำหรับพื้นดินเม็ดละเอียดที่มีน้ำที่ระดับความลึกที่สำคัญ

เครื่องตัดท่อแบบตัดหิน

ในการก่อตัวของหิน หัวตัดดินแบบมาตรฐานจะไม่มีประสิทธิภาพ และจำเป็นต้องใช้เครื่องตัดหินแบบพิเศษ เครื่องจักรเหล่านี้ได้รับการติดตั้งด้วยชุดเครื่องตัดดิสก์แบบเต็มหน้า — โดยหลักการแล้วคล้ายกับ TBM (เครื่องคว้านอุโมงค์) — ที่ใช้แรงจุดสูงบนหน้าหินเพื่อแตกหักเป็นเศษ จากนั้นเศษจะถูกชะล้างหรือลำเลียงออกจากรู เครื่องดันหินต้องจับคู่กับกำลังรับแรงอัด การเสียดสี และการแตกหักของการก่อตัวของหินโดยเฉพาะ: หินตะกอนอ่อน เช่น ชอล์กหรือหินโคลนสามารถจัดการได้ด้วยหัวลากบิตเสริมแรง ในขณะที่หินอัคนีแข็งหรือหินแปรที่มีค่า UCS สูงกว่า 100 MPa ต้องใช้เครื่องตัดแบบแผ่นเต็มหน้าในเกรดเหล็กที่แข็งกว่า อัตราการสึกหรอของเครื่องตัดในหินขัดเป็นตัวขับเคลื่อนต้นทุนหลัก และต้องนำมาพิจารณาในงบประมาณของโครงการตั้งแต่เริ่มแรก

สภาพพื้นดินและผลกระทบต่อการเลือกใช้เครื่องจักร

ไม่มีเครื่องดันท่อแบบเดียวที่ทำงานได้ดีกับทุกสภาพพื้นดิน การตรวจสอบทางธรณีเทคนิค เช่น หลุมเจาะ หลุมทดลอง การทดสอบตัวอย่างดินในห้องปฏิบัติการ และการติดตามระดับน้ำใต้ดิน เป็นรากฐานที่สำคัญในการตัดสินใจเลือกเครื่องจักรทุกครั้ง การระบุเครื่องจักรที่ไม่ถูกต้องสำหรับสภาพพื้นที่พบเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของโครงการดันท่อ ส่งผลให้เครื่องจักรติดขัด ปัญหาระเบิด การทรุดตัวมากเกินไป หรือการละทิ้งไดรฟ์โดยสิ้นเชิง

ตารางด้านล่างสรุปความสัมพันธ์ทั่วไประหว่างสภาพพื้นดินกับประเภทเครื่องดันท่อที่เหมาะสม:

การจัดการกองกำลังแม่แรงและการใช้สถานีแม่แรงระดับกลาง

เมื่อสายท่อยาวขึ้นระหว่างการขับเคลื่อน แรงเสียดทานที่กระทำบนพื้นผิวด้านนอกของท่อจะสะสมและแรงดันทั้งหมดที่จำเป็นในการขับเคลื่อนระบบจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในการขับเคลื่อนระยะสั้นในพื้นที่ที่เหมาะสม สิ่งสะสมนี้สามารถจัดการได้ภายในความจุของโครงแม่แรงหลักเพียงอย่างเดียว ในการขับระยะไกล โดยเฉพาะการขับที่ยาวเกิน 100–150 เมตร หรือการขับที่สั้นกว่าบนพื้นที่มีการเสียดสีหรือแรงเสียดทานสูง การเสียดสีที่ผิวหนังสะสมอาจเกินความสามารถในการรับแรงผลักของเฟรมหลักและความสามารถในการรับน้ำหนักเชิงโครงสร้างของข้อต่อท่อ นี่คือจุดที่สถานีแม่แรงระดับกลางมีความสำคัญ

สถานีแม่แรงระดับกลาง (IJS) เป็นกระบอกเหล็กขนาดสั้นที่ติดตั้งชุดเครื่องกระทุ้งไฮดรอลิกของตัวเอง ติดตั้งภายในสายท่อตามช่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้าระหว่างการขับเคลื่อน เมื่อแรงแม่แรงเข้าใกล้ขีดจำกัด IJS rams จะถูกเปิดใช้งานเพื่อดันส่วนไปข้างหน้าของสายไปป์อย่างอิสระในขณะที่แม่แรงรีเซ็ต ด้วยการแบ่งสายท่อออกเป็นส่วนๆ และเปิดใช้งานหน่วย IJS ตามลำดับ แรงสูงสุดที่ใช้กับข้อต่อท่อใดๆ จะถูกเก็บไว้ภายในขีดจำกัดทางโครงสร้างที่ปลอดภัย และตัวขับเคลื่อนสามารถเคลื่อนที่ต่อไปได้ดีเกินกว่าที่เฟรมแม่แรงหลักจะทำได้เพียงลำพัง โครงการแม่แรงวางท่อที่ออกแบบมาอย่างดีบนระบบขับเคลื่อนยาวจะระบุตำแหน่ง IJS ล่วงหน้าโดยอิงตามโหลดแรงเสียดทานที่คำนวณได้ พร้อมด้วยตำแหน่งเพิ่มเติมที่วางแผนไว้ล่วงหน้าในกรณีที่สภาพพื้นดินแย่กว่าที่คาดไว้

การหล่อลื่นส่วนต่อประสานระหว่างท่อกับพื้นโดยใช้สารละลายเบนโทไนต์หรือเจลโพลีเมอร์ที่ฉีดผ่านช่องต่างๆ ในผนังท่อเป็นอีกกลยุทธ์หลักในการจัดการแรงดัน โปรแกรมการหล่อลื่นที่มีประสิทธิภาพสามารถลดการเสียดสีผิวผนังท่อได้ 50–80% เมื่อเทียบกับชุดขับที่ไม่มีการหล่อลื่น ซึ่งช่วยขยายความยาวของชุดขับได้อย่างมาก และลดจำนวนหน่วย IJS ที่ต้องใช้ ต้องบำรุงรักษาการหล่อลื่นอย่างต่อเนื่องตลอดทั้งระบบขับเคลื่อน — ปล่อยให้สลายตัวหรือถูกดูดซับโดยพื้นโดยรอบอย่างรวดเร็ว จะเพิ่มแรงเสียดทานและอาจส่งผลให้สายท่อติดขัด

วัสดุท่อที่ใช้ในการดำเนินการยึดท่อ

ส่วนท่อที่ดันผ่านพื้นด้วยเครื่องดันท่อจะต้องทนต่อทั้งแรงขับดันที่ส่งผ่านแกนและแรงดันภายนอกและน้ำใต้ดินที่กระทำบนผนังตลอดอายุการใช้งาน วัสดุท่อบางชนิดไม่เหมาะสำหรับการดันแม่แรง และการเลือกประเภทท่อมีผลกระทบโดยตรงต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของรู ความยาวของตัวขับ การโก่งตัวที่ข้อต่อที่อนุญาต และประสิทธิภาพของท่อในระยะยาว

• ท่อแม่แรงคอนกรีตเสริมเหล็ก: วัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการแม่แรงระบายน้ำทิ้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปานกลางถึงใหญ่ (300 มม. ถึง 3,000 มม. ขึ้นไป) ท่อแม่แรงคอนกรีตได้รับการผลิตตามมาตรฐานแม่แรงเฉพาะ — EN 1916 ในยุโรป, ASTM C76 ในอเมริกาเหนือ — โดยมีวงแหวนปลายเหล็กชุบแข็งที่หน้าข้อต่อแต่ละด้านเพื่อกระจายน้ำหนักแม่แรงเท่าๆ กัน และลดความเข้มข้นของความเค้นข้อต่อให้เหลือน้อยที่สุด มีความทนทานในระยะยาวเป็นเลิศ ทนทานต่อสารเคมีต่อก๊าซในท่อน้ำทิ้ง และมีราคาที่แข่งขันได้สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่า
• ท่อดันดินแก้ว: ใช้ในท่อน้ำทิ้งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า โดยทั่วไปคือ 150 มม. ถึง 600 มม. ดินเหนียวแก้วให้ความต้านทานเป็นพิเศษต่อการโจมตีทางเคมีจากน้ำเสียที่มีฤทธิ์รุนแรงและน้ำทิ้งจากอุตสาหกรรม ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมของท่อระบายน้ำทิ้งที่ต้องการสารเคมี ความเปราะเมื่อเทียบกับคอนกรีตต้องใช้ความระมัดระวังและจำกัดแรงในการดันที่สามารถใช้ได้
• ท่อเหล็กแม่แรง: ใช้สำหรับท่อส่งน้ำและก๊าซ ท่อส่งน้ำมัน และท่อปลอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้น เหล็กกล้ามีกำลังรับแรงอัดและแรงดึงที่สูงมาก ช่วยให้สามารถรับแรงแม่แรงสูงและเหมาะสำหรับการขับเคลื่อนระยะไกลและสภาพพื้นแข็ง การป้องกันการกัดกร่อนภายนอก — อีพ็อกซี่พันธะฟิวชั่น การเคลือบโพลียูรีเทน หรือการป้องกันแคโทด — เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอายุการใช้งานที่ยาวนาน
• ท่อแม่แรง GRP (โพลีเมอร์เสริมใยแก้ว): ผสมผสานความแข็งแรงสูงเข้ากับน้ำหนักเบาและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม ท่อแม่แรง GRP ได้รับการกำหนดมากขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงทางเคมี และสำหรับตัวขับเคลื่อนที่น้ำหนักท่อลดลงทำให้การจัดการในหลุมปล่อยที่จำกัดทำได้ง่ายขึ้น จำเป็นต้องมีการออกแบบข้อต่ออย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่ามีการถ่ายโอนโหลดอย่างเพียงพอภายใต้แรงดัน
• คอนกรีตโพลีเมอร์และท่อ HOBAS: ท่อปูนโพลีเมอร์เสริมใยแก้วแบบหมุนเหวี่ยง (CCFRPM) ผสมผสานความทนทานต่อสารเคมีของโพลีเมอร์เข้ากับกำลังรับแรงอัดที่จำเป็นสำหรับการใช้งานแม่แรง ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานท่อระบายน้ำเสียและการระบายน้ำทางอุตสาหกรรมทั่วยุโรปและเพิ่มมากขึ้นในตลาดอื่นๆ

ข้อควรพิจารณาในการวางแผนโครงการที่สำคัญก่อนการเคลื่อนย้ายเครื่องเจาะท่อ

โครงการวางท่อที่ประสบปัญหาร้ายแรงในภาคสนามมักไม่โชคร้าย มักเป็นผลจากการวางแผนที่ไม่เพียงพอ การตรวจสอบภาคพื้นดินไม่เพียงพอ หรือสมมติฐานที่ไม่สมจริงที่เกิดขึ้นระหว่างการออกแบบ องค์ประกอบการวางแผนต่อไปนี้สมควรได้รับความสนใจอย่างรอบคอบก่อนที่จะเคลื่อนย้ายเครื่องดันท่อไปยังไซต์งาน

• ขอบเขตและคุณภาพการสอบสวนทางธรณีเทคนิค: หลุมเจาะควรเว้นระยะห่างตามความเหมาะสมกับความแปรปรวนของพื้นดินของไซต์งาน โดยทั่วไปจะไม่เกิน 50 เมตรตามแนวการวางแนวขับเคลื่อนสำหรับโครงการในเมือง และควรขยายออกไปเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางท่ออย่างน้อย 3 เส้น ซึ่งต่ำกว่าระดับกลับหัวของการเจาะที่เสนอ การทดสอบในห้องปฏิบัติการควรรวมถึงการกระจายขนาดอนุภาค ดัชนีความเป็นพลาสติก ความต้านทานแรงเฉือนที่ไม่ระบาย แรงอัดที่ไม่จำกัดสำหรับหิน และเคมีของน้ำใต้ดินที่มีปัญหาการกัดกร่อนของท่อหรือส่วนประกอบของเครื่องจักร
• แบบสำรวจบริการที่มีอยู่: การสำรวจสาธารณูปโภคเต็มรูปแบบโดยใช้เรดาร์เจาะภาคพื้นดิน ตำแหน่งแม่เหล็กไฟฟ้า และการตรวจสอบบันทึกสาธารณูปโภคที่มีอยู่ทั้งหมดจะต้องทำให้เสร็จสิ้นก่อนการจัดตำแหน่งไดรฟ์จะเสร็จสิ้น ยูทิลิตี้ที่ตรวจไม่พบการข้ามช่องเจาะที่ใช้งานอยู่มีโอกาสที่จะเกิดผลที่ตามมาอย่างหายนะ - การนัดหยุดงานบริการบนท่อจ่ายก๊าซ สายไฟฟ้าแรงสูง หรือท่อจ่ายน้ำหลักในบริเวณใกล้เคียงกับระบบขับเคลื่อนจริง ถือเป็นความเสี่ยงที่ร้ายแรงที่สุดในการก่อสร้างแบบไม่มีร่องลึกในเมือง
• การออกแบบหลุมปล่อยและต้อนรับ: หลุมปล่อยต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะรองรับโครงแม่แรง อุปกรณ์ขนถ่ายท่อ ระบบกำจัดของเสีย และให้ลูกเรือเข้าถึงการทำงานได้อย่างปลอดภัย ขนาดหลุมขั้นต่ำถูกกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ความยาวของเครื่องจักร และระยะชัก หลุมจะต้องมีการเลียบฝั่งและระบายน้ำออกอย่างเหมาะสม และผนังด้านหลังต้องมีโครงสร้างที่สามารถต้านทานแรงดันสูงสุดที่คาดการณ์ไว้ได้โดยไม่มีการเคลื่อนไหวหรือความล้มเหลว
• ความยาวและความโค้งของไดรฟ์: เครื่องจักรแต่ละประเภทและวัสดุท่อแต่ละประเภทรวมกันมีความยาวไดรฟ์สูงสุดที่สามารถทำได้ ซึ่งเกินกว่านั้นจะทำให้แรงแม่แรงหรือความเค้นข้อต่อท่อไม่สามารถจัดการได้ ในทำนองเดียวกัน การจัดแนวโค้งสามารถทำได้ แต่มีความซับซ้อนเพิ่มเติมในการแนะนำ และเพิ่มภาระการดัดงอข้อต่อท่อ การขับเคลื่อนที่ยาวเกินประมาณ 150 เมตร หรือมีเส้นโค้งแนวนอนหรือแนวตั้งควรได้รับการประเมินโดยวิศวกรผู้ชำนาญการที่ไม่มีร่องลึก ก่อนที่จะทำการสรุปการเลือกเครื่องจักร
• การติดตามการชำระบัญชีและการประเมินความเสี่ยง: สำหรับการขับเคลื่อนใต้โครงสร้างที่มีความละเอียดอ่อน เช่น รางรถไฟ อาคารประวัติศาสตร์ เชิงสะพาน หรือโรงงานอุตสาหกรรมที่ดำเนินงาน ควรจัดทำโปรแกรมการตรวจสอบการตั้งถิ่นฐานโดยใช้อนุสรณ์สถานการสำรวจพื้นผิว การปรับระดับอย่างแม่นยำ และเครื่องวัดความลาดเอียงบนโครงสร้างที่มีความละเอียดอ่อนก่อนที่การขับเคลื่อนจะเริ่มต้น ระดับทริกเกอร์และการดำเนินการสำหรับการปรับพารามิเตอร์เครื่องจักรหรือระบบกันสะเทือนของไดรฟ์ควรได้รับการตกลงกับเจ้าของโครงสร้างพื้นฐานที่ได้รับผลกระทบล่วงหน้า

ปัญหาทั่วไประหว่างการดันท่อและวิธีที่ผู้รับเหมาที่มีประสบการณ์จัดการปัญหาเหล่านี้

แม้แต่ตัวขับดันท่อที่ได้รับการวางแผนอย่างดีก็ยังประสบปัญหา สภาพพื้นดินไม่ค่อยตรงกับข้อมูลหลุมเจาะทุกประการ ส่วนประกอบของเครื่องจักรสึกหรอหรือทำงานผิดปกติ และสิ่งกีดขวางที่ไม่คาดคิดคือความเป็นจริงของการก่อสร้างใต้ผิวดินในเมือง ความแตกต่างระหว่างโปรเจ็กต์ที่กู้คืนจากเหตุการณ์เหล่านี้กับโปรเจ็กต์ที่ส่งผลให้เครื่องค้างหรือไดรฟ์ถูกยกเลิกมักจะขึ้นอยู่กับประสบการณ์ของทีมงานและมาตรการฉุกเฉินที่สร้างไว้ในแผนโปรเจ็กต์

สิ่งกีดขวางบริเวณหน้าอุโมงค์

ก้อนหิน หินกรวด ฐานก่ออิฐเก่า กองไม้ และระบบสาธารณูปโภคที่เลิกใช้งานแล้ว ถือเป็นสิ่งกีดขวางที่ไม่คาดคิดที่พบบ่อยที่สุดซึ่งมักพบระหว่างการดันท่อในเขตเมือง ในไดรฟ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางทางเข้าแบบมีคนขับ บางครั้งพนักงานสามารถทำลายสิ่งกีดขวางโดยใช้เครื่องมือช่างหรือเบรกเกอร์แบบนิวแมติกภายใต้การป้องกันของเกราะ ในอุโมงค์ขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าซึ่งไม่สามารถเข้าไปได้ ทางเลือกฉุกเฉิน ได้แก่ การเข้าถึงจากการขุดเจาะทะลุเหนือชุดขับเคลื่อน การอัดฉีดยาแนวด้วยการเจาะพื้นผิว หรือการฉีดเรซินเพื่อรักษาเสถียรภาพของพื้นรอบๆ สิ่งกีดขวาง หรือในกรณีที่รุนแรง ให้ละทิ้งระบบขับเคลื่อนและนำเครื่องจักรกลับคืนจากหลุมใหม่ก่อนที่จะเกิดการอุดตัน

การสะสมพลังแม่แรงมากเกินไป

เมื่อแรงแม่แรงเพิ่มขึ้นเร็วกว่าที่คาดไว้ การตอบสนองแรกควรเป็นการประเมินและปรับโปรแกรมการหล่อลื่นให้เหมาะสมเสมอ — การเพิ่มปริมาตรและความถี่ในการฉีด ตรวจสอบว่าพอร์ตการหล่อลื่นไม่ถูกปิดกั้น และตรวจสอบว่าช่องว่างรูปวงแหวนรอบท่อได้รับการเติมเต็มอย่างเพียงพอ หากการเพิ่มประสิทธิภาพการหล่อลื่นไม่สามารถหยุดแรงที่เพิ่มขึ้นได้ ขั้นตอนต่อไปคือการเปิดใช้งานสถานีแม่แรงระดับกลางเร็วกว่าที่วางแผนไว้ การบังคับไดรฟ์ที่ติดขัดโดยใช้แรงผลักดันสูงสุดนั้นไม่ค่อยได้ผล และเสี่ยงต่อความเสียหายของข้อต่อท่อ ส่วนประกอบของเครื่องจักรทำงานล้มเหลว หรือการยกพื้นผิว การหยุดระบบขับเคลื่อนชั่วคราวและปล่อยให้พื้นผ่อนคลายเล็กน้อยรอบสายท่อ — รวมกับการหล่อลื่นที่เข้มข้น — มักจะให้ความก้าวหน้ามากกว่าการบังคับอย่างต่อเนื่อง

การเบี่ยงเบนแบบออฟไลน์

การเบี่ยงเบนของการนำทางที่ถูกจับได้ตั้งแต่เนิ่นๆ นั้นสามารถจัดการได้ — กระบอกบังคับเลี้ยวสามารถแก้ไขเครื่องจักรที่มุ่งหน้าไปยังความยาวท่อหลายๆ เส้นถัดไปได้อย่างต่อเนื่อง โดยไม่ทำให้เกิดมุมข้อต่อที่ยอมรับไม่ได้ การเบี่ยงเบนที่ตรวจไม่พบจนกว่าจะมีขนาดใหญ่นั้นยากต่อการกู้คืน และอาจส่งผลให้เกิดความเครียดของข้อต่อท่อ การทรุดตัวของพื้นผิวในตำแหน่งที่ไม่ได้ตั้งใจ หรืออาจเกิดข้อขัดแย้งกับบริการที่มีอยู่ การป้องกันที่ดีที่สุดต่อปัญหาการเบี่ยงเบนคือระบบการตรวจสอบที่เข้มงวด — การอ่านและบันทึกตำแหน่งเป้าหมายการแนะนำหลังการติดตั้งท่อทุกครั้ง ไม่ใช่แค่ตอนเริ่มต้นของแต่ละกะ — และแนวทางปฏิบัติที่ชัดเจนสำหรับการแก้ไขการบังคับเลี้ยวที่นำไปใช้ที่ขนาดความเบี่ยงเบน