การขุดเจาะท่อในแนวราบ (Horizontal Directional Drill:HDD)

สำหรับแลกเปลี่ยนความคิดเห็นและประสบการณ์ทางด้าน piping technical

การขุดเจาะท่อในแนวราบ (Horizontal Directional Drill:HDD)

Postby pphongsri on Tue Sep 23, 2008 4:11 pm

เพื่อเป็นการแลกเปลี่ยนความรู้เกี่ยวกับงานด้านนี้ จึงนำความรู้เกี่ยวกับการขุดเจาะในแนวราบมานำเสนอ

การขุดเจาะในแนวราบ (Horizontal Directional Drill : HDD)
เนื่องด้วยในปัจจุบันการวางท่อใต้ดินได้เป็นที่นิยมกันมากถึงแม้ว่าจะต้องมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับการวางท่อบนผิวดิน โดยสาเหตุส่วนใหญ่น่าจะมาจากเหตุผลทางความปลอดภัยเป็นหลัก ซึ่งในการวางท่อใต้ดินนั้นจะมีด้วยกัน สองวิธีหลักๆ คือ
1. การวางท่อโดยการเปิดผิวดิน (Open-Cut or Open-Trench) โดยวิธีนี้จะเป็นการขุดเปิดหน้าดินบริเวณที่จะทำการวางท่อ โดยวิธีนี้จะส่งผลกระทบต่อส่วนรวมเป็นหลัก เช่น การปิดการจราจร, การกีดขวางทาง เข้า-ออก ของประชาชนในบริเวณนั้น เป็นต้น ซึ่งในผลกระทบเหล่านี้ไม่สามารถนำมาวิเคราะห์ได้ถึงค่าความเสียหายที่เกิดขึ้น
2. การวางท่อโดยไม่เปิดผิวดิน (Trenchless Technology) ในการวางท่อโดยการเปิดผิวดินนั้นจะส่งผลกระทบต่อสาธารณะ จึงได้มีการคิดค้นวิธีการต่างๆขึ้นเพื่อลดปัญหาต่างๆจนได้วิธีดังกล่าว โดยวิธีการนี้จะไม่ใช้การขุดเปิดผิวดินเพื่อทำการวางท่อแต่จะใช้การขุดเพื่อทำบ่อพัก ซึ่งวิธีการนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อสาธารณะโดยรวม โดยในแต่ละวิธีนั้นก็จะมีข้อจำกัด และข้อดีแตกต่างกัน ซึ่งในวันนี้จะขออธิบายเกี่ยวกับการขุดเจาะในแนวราบก่อน

การขุดเจาะในแนวราบ นั้นเป็นการวางท่อโดยการดึงซึ่งวีธีเป็นที่แพร่หลายในองค์กรสาธารณูปโภคทุกภาคส่วน ไม่ว่าจะเป็น การไฟฟ้า, โทรศัพท์, การประปา รวมถึงท่อก๊าซ โดยวิธีนี้จะแบ่งขั้นตอนออกเป็นสามขั้นตอนหลักๆดังนี้
1. การเจาะนำร่อง (Pilot bore) จะเป็นการเจาะเพื่อนำก้านเจาะของเครื่องจักรไปตามแนวท่อที่ได้ทำการออกแบบไว้ โดยการเจาะนี้ผู้ปฏิบัติการจะใช้อุปกรณ์อิเลคโทรนิค ในการหาตำแหน่งของหัวเจาะ โดยอุปกรณ์ดังกล่าวจะใช้คลื่นสัญญาณที่ส่งจากหัวเจาะมายัง ตัวรับสัญญาณซึ่งสามารถบอกตำแหน่งและทิศทางของหัวเจาะได้
2. การคว้านแนวเจาะ (Reaming) จะเป็นการคว้านแนวเจาะที่ได้ทำการเจาะให้มีขนาดโตพอที่นะสามารถนำท่อที่ต้องการ ใส่เข้าไปในรูแนวเจาะได้ โดยรูที่ทำการคว้านนั้นสามารถคงสภาพเดิมได้เนื่องจากสารละลายที่ได้ใส่ลงไปเพื่อให้แนวเจาะคงสภาพเดิมไว้
3. การดึงท่อ (Pullback) เมื่อแนวเจาะได้ทำการคว้านจนมีขนาดตามที่ต้องการแล้ว ก็จะทำการดึงท่อเข้าไปเพื่อทดแทนสารละลายภายใน เป็นอันเสร็จสิ้นวิธี

วิธีการในข้างต้นนี้เป็นเพียงหลักการคร่าวๆที่ยกมาเพื่อให้สะดวกแก่การเข้าใจ ถ้าผู้ใดสนใจติดต่อผมได้ที่ p_phongsri@hotmail.com

แล้ววันหน้าจะเอาเทคนิคใหม่มาเล่าให้ฟังอีก ขอบคุณครับ
pphongsri
มนุษย์ท่อ
มนุษย์ท่อ
 
Posts: 14
Joined: Wed May 07, 2008 3:28 pm

Re: การขุดเจาะท่อในแนวราบ (Horizontal Directional Drill:HDD)

Postby pphongsri on Tue Sep 30, 2008 3:54 pm

สวัสดีครับ มาต่อกันจากครั้งที่แล้ว ในครั้งนี้จะพูดเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของการขุดเจาะในแนวราบ เนื่องด้วยวิธีต่างๆที่ใช้ย่อมมีข้อจำกัดอยู่เพื่อให้ผู้ออกแบบได้คำนึงถึงเรื่องนี้ได้เข้าใจ มิเช่นนั้นอาจจะก่อให้เกิดปัญหาได้ในอนาคต
วิธีการขุดเจาะวางท่อในแนวราบนี้มีผลดีที่เห็นได้ชัดเช่น
- ไม่รบกวนต่อระบบการจราจรและสภาพแวดล้อมบริเวณก่อสร้าง เนื่องจากวิธีนี้ ต้องการใช้พื้นที่เพียงสองจุด คือจุดขึ้นและจุดลงโดยในแต่ละจุดจะใช้พื้นที่โดยประมาณ 5-20 เมตร
- ประหยัดค่าใช้จ่ายในการปรับปรุงพื้นที่ เนื่องจากการวางท่อโดยวิธีนี้ ส่วนใหญ่จะต้องปรับสภาพพื้นผิวคืนสู่สภาพเดิมเพียงจุดขึ้นและจุดลงเท่านั้น ไม่เหมือนกับการวางท่อโดยการเปิดผิวดินที่ต้องทำการคืนสภาพตลอดแนวการวางท่อ ซึ่งส่วนใหญ่ระยะที่ทำการวางท่อโดยวิธีนี้สามารถวางได้โดยประมาณ 200 - 1,000 เมตร ขึ้นอยู่กับสภาพพื้นดินและขนาดของท่อที่ต้องการวาง ยกตัวอย่าง เช่นท่อขนาด 4" schedule 80 สามารถวางได้ประมาณ 1กิโลเมตร ต่อครั้ง
- สามารถหลีกเลี่ยงสิ่งปลูกสร้างอื่นๆ ด้วยวิธีนี้เป็นการขุเจาะใต้ดินจึงสามารถเลี่ยวสิ่งปลูกสร้างอื่นๆที่กีดขวางแนวท่อได้ เช่น ถนน, ทางรถไฟ, แนวสายไฟฟ้า โทรศัพท์, แม่น้ำ ลำคลอง เป็นต้น

ส่วนข้อเสียในการใช้วิธีนี้ เช่น
- มีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง เนื่องจากวิธีมีการใช้อุปกรณ์ต่างๆ มากซึ่งแต่ละชนิดมีราคาค่อยข้างสูง
- มีความเสี่ยงสูง เนื่องจากเป็นการทำวานใต้ดินที่ไม่สามารถมองเห็นถึงอุปสรรคและสภาพใต้ดิน จึงจำเป็นต้องใช้บุคคลากรที่มีความชำนาญ

ข้อควรคำนึงในการเลือกวิธีนี้ คือ
- ขนาดของท่อและความยาว ในเรื่องนี้นั้นโดยส่วนใหญ่จะก่อให้เกิดปัญหากับผู้ออกแบบ เสียเป็นส่วนใหญ่กล่าวคือ ขนาดท่อใหญ่แต่มีความยาวที่สั้นเกินไป ทำให้ไม่สามารถทำงานได้ ซึ่งในกรณีนี้ควรเลือใช้วิธีอื่นเช่น Auger boring, Pipe ramming หรือ Pipe jacking ซึ่งจะมากล่าวในครั้งหน้า
- ข้อจำกัดของเครื่องจักรต่อประเภทของงาน ในแต่ละขนาดของเครื่องจักรจะมีขีดความสามารถไม่เท่ากันขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่องจักร โดยการคิดแบบง่ายๆ คือ ขนาดเครื่องจักรที่ใช้ ต้องมีขนาดอย่างต่ำไม่น้อยกว่า น้ำหนักที่มากกว่าระหว่างท่อที่ต้องการวางหรือน้ำหนักของก้านเจาะ ยกตัวอย่างเช่น ท่อเหล็ก12" SR80 มีน้ำหนักประมาณ 80 kg/m ต้องการวางวางท่อนี้ ประมาณ 300 เมตร ต้องใช้เครื่องจักรที่มีขนาดอย่างต่ำ 300x80 = 24,000 kg หรือ 24 ตัน โดยเครื่องจักรขนาดนี้จะใช้ก้านเจาะน้ำหนักประมาณ 25 kg/m ซึ่งน้ำหนักท่อมากกว่าจึงเลือกน้ำหนักท่อ

ผมหวังว่าข้อมูลเหล่านี้จะช่วยให้ท่านทั้งหลายไม่มากก็น้อย
ถ้ามีปัญหาข้อใดสงสัยหรืออยากได้ข้อมูลเพิ่มเติมสามารถติดต่อผมได้ทางอีเมลล์ที่ให้ไว้แล้วก่อนหน้านี้
ขอบคุณครับ
pphongsri
มนุษย์ท่อ
มนุษย์ท่อ
 
Posts: 14
Joined: Wed May 07, 2008 3:28 pm

Re: การขุดเจาะท่อในแนวราบ (Horizontal Directional Drill:HDD)

Postby pphongsri on Fri Oct 17, 2008 5:20 pm

เนื่องจากเห็นว่ามีผู้สนใจเยอะพอสมควร จึงได้เข้ามาเพิ่มเติมความรู้ให้โดยวันนี้ผมจะพูดถึงการพิจารณาออกแบบการใช้วิธีเจาะท่อลอดในแนวนอน เพื่อผู้ออกแบบจะได้นำไปเพื่อพิจารณา

โดยส่วนใหญ่แล้วในงานด้านนี้ ผู้ก่อสร้างจะเป็นผู้ออกแบบให้แต่ปัญหาส่วนใหญ่ที่เกิดนึ้นคือ จะมีการแก้แบบแทบทุกครั้งไปทำให้สูญเสียเวลา และบางครั้งต้องมีการเพิ่มปริมาณเนื้องาน

หลักการการออกแบบแนวท่อ(Bore profile) นั้นมีความสำคัญมากเนื่องจากการวางท่อด้วยวิธีนั้นเป็นการวางท่อใต้ดินโดยแนวท่อจริงนั้นเมื่อทำการวางท่อเสร็จแล้วอาจจะมีการคลาดเคลื่อนได้โดยปัจจัยสำคัญเกิดจากการออกแบบแนวท่อที่ผิด โดยการออกแบบแนวท่อนี้จะใช้ maximum bend radius ของท่อผลิตภัณฑ์ หรือ ของก้านเจาะมาคำนวณ โดยเลือกค่าที่มากที่สุดมาใช้ โดยผู้ออกแบบบางท่านจะเพิ่มค่า safety factor ลงไปเพื่อให้เกิดความแน่นอนในการออกแบบ สิ่งที่สำคัญที่สุดที่ผู้ออกแบบต้องระลึกไว้เสมอคือ ค่าbend radius ที่นำมาใช้ใกรออกแบบต้องมองในรูปแบบของ 3D มิใช่ 2D เพราะแบบที่ออกส่วนใหญ่นั้นจะออกแบบในแนวดิ่งและนำมาคิดหาค่า R เฉลี่ยโดยไม่ได้พิจารณาในแนวราบ

การออกแบบแนวท่อที่ดีนั้นควรให้มีจุดหักให้น้อยที่สุดกล่าวคือแนวท่อควรเป็นลักษณะท้องกระทะ มิใช่ท้องแบนเนื่องจากถ้าเจาะในลักษณะที่ต้องการให้รักษาระดับไว้จะก่อให้เกิดจุดหักสองจุด โดยในหลักการคำนวณหาแรงดึงท่อโดยเฉพาะท่อเหล็กนั้นจะคำนวณแรงที่จุดที่มีการเปลี่ยนแปลงของแนวเจาะ
อีกข้อหนึ่งที่ต้องนำมาประกอบการพิจารณาคือการเจาะหลบอุปสรรคต่างๆ โดยปัญหาส่วนใหญ่ที่ผมได้พบมาเช่น การเจาะลอดเข็มสะพานบ้าง บ้างก็ออกแบบให้เจาะลอดเข็มกลุ่มบ้าง ถ้าการเจาะแบบนี้นั้นส่วนใหญ่ผู้ทำการเจาะจะเสนอให้เจาะลอดเข็มทั้งหมดที่ความลึกที่ลึกกว่าระยะเข็มประมาณ 25-30 เมตร โดยการแปญหาด้วยวิธีนี้ระยะของการทำงานจะเพิ่มขึ้นมาก โดยสาเหตุหลักๆที่ไม่สามารถเจาะลอดแนวเข็มได้นั้นจะเป็นเพราะว่าเมื่อทำการเจาะนำร่องเสร็จแล้วนั้นโดยส่วนใหญ่สามารถไปได้แต่เมื่อทำการคว้านรูแล้วนั้น แนวเจาะจะมีการคลาดเคลื่อนไปเนื่องจากตำแหน่งของก้านเจาะในรูที่ทำการคว้านเสร็จแล้วนั้นไม่แน่นอน โดยส่นใหญ่ตำแหน่งของก้านเจาะจะตั้งสมมติฐานว่าอยู่ตรงกลางแต่ที่จริงแล้วตำแหน่งอาจจะอยู่ตรงไหนก็ได้ในรูที่คว้านแล้ว กล่าวคือ ขนาดของก้านเจาะจะมีขนาดไม่เกิน 6" แต่บางครั้งรูที่ทำการคว้านมีขนาดตั้งแต่ 12" - 48" ด้วยสาเหตุนี้ก้านเจาะจะมีการแอ่นตัวในรูเจาะเสมอ

วันนี้ขอพอแค่นี้ก่อนนะครับแล้ววันหน้าจะมาต่ออีก ขอบคุณที่มีคนสนใจ หรือผู้ใดสนใจวิธีอื่นบอกได้นะครับแล้วจะมาลงให้ เช่น Pipe Jacking, Auger Boring, Pipe Ramming, Pipe Bursting etc.
pphongsri
มนุษย์ท่อ
มนุษย์ท่อ
 
Posts: 14
Joined: Wed May 07, 2008 3:28 pm

Re: การขุดเจาะท่อในแนวราบ (Horizontal Directional Drill:HDD)

Postby webmaster on Mon Oct 20, 2008 5:59 pm

ขอบคุณ คุณ pphongsri มากครับ..... ที่มาช่วยกันให้ความรู้ :D
User avatar
webmaster
ผู้ดูแลระบบท่อ
ผู้ดูแลระบบท่อ
 
Posts: 100
Joined: Fri Mar 07, 2008 1:35 am
Location: Bangkok,Thailand

Re: การขุดเจาะท่อในแนวราบ (Horizontal Directional Drill:HDD)

Postby pphongsri on Mon Dec 15, 2008 6:25 pm

สวัสดีครับ วันนี้ผมจะมาพูดถึงการเจาะนำร่องซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการเจาะท่อลอดในแนวราบ

การเจาะนำร่องเป็นขั้นตอนแรกของการเจาะท่อลอดในแนวราบโดยแนวเจาะจะมีการออกแบบเพื่อให้สามารถหลบหลีกอุปสรรคใต้ดินและตรงตามข้อกำหนดต่างๆ ในการเจาะนำร่องนี้จะใช้อุปกรณ์หลักๆอยู่สองอย่างคือตัวส่งสัญญาณและตัวรับสัญญาณ ตัวส่งสัญญาณ(transmitter หรือ sonde) จะถูกใส่ไว้ที่หัวเจาะโดยสัญญาณจากตัวส่วสัญญาณจะมีสองสัญญาณด้วยกัน หนึ่งคือสัญญาณจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยสัญญาณตัวนี้จะช่วยให้ผู้ทำกรเจาะสามารถหาความลึกของหัวเจาะและตำแหน่งของหัวเจาะได้ ส่วนสัญญาณอีกประเภทหนึ่งนั้นจะบอกข้อมูลอื่นๆ อาทิเช่น ทิศทางของหัวเจาะ, อุณหภูมิ, ความลาดเอียง เป็นต้น
ผู้เจาะจะใช้ข้อมูลต่างๆเหล่านี้ในการเจาะนำร่องซึ่งในการเจาะนำร่องส่วนใหญ่จะมีปัญหามาจากการที่มีสัญญาณรบกวนจากสื่อต่างๆ โดยสื่อต่างๆสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท ประเภทแรก คือสื่อใดๆที่สามารถปล่อยคลื่นแม่เหล้กไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง (Active interferrence) โดยสื่อพวกนี้สามารถกลบสัญญาณของตัวส่งได้อาทิเช่น สายไฟฟ้า, หม้อแปลงไฟฟ้า เป็นต้น อีกประเภทหนึ่งคือ สื่อใดๆที่สามารถดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้(Passive interferrence) โดยสื่อพวกนี้จะคอยดูดซับสัญญาณทำให้ความลึกที่ได้จากเครื่องวัดมีความคลาดเคลื่อน อาทิเช่น เหล็กต่างๆ, สายเคเบิลโทรศัพท์ เป็นต้น
pphongsri
มนุษย์ท่อ
มนุษย์ท่อ
 
Posts: 14
Joined: Wed May 07, 2008 3:28 pm


Return to Piping Discussion

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 2 guests

cron