С применением этого метода можно прокладывать пути длиной от пары метров
до нескольких километров. Диаметр траншей может составить порядка 1200
миллиметров. При использовании данного метода можно прокладывать трубы
из разных материалов (пластика, стали и прочих). И главное – такой метод
позволяет наносить минимальный вред окружающей среде.
ГНБ: технология бестраншейной прокладки коммуникаций под землей
Прежде чем приступить к работам по горизонтально направленному бурению (ГНБ) необходимо изучить свойства грунта и его состав, расположение подземных коммуникаций, которые уже существуют в данный момент времени, пишет ресурс https://stalker58.ru/. Следует также оформить все необходимые разрешения на проведение подземных работ данного типа. Выборочно производится зондирование грунта. Если возникает необходимость, нужно произвести шурфление самых сложных пересечений существующих коммуникаций и трассы бурения.
Эти данные очень важны для выбора тактики бурения скважины и определения траектории.
Еще один важный момент – размещение на строительной площадке бурового оборудования. Следует уделить внимание и созданию безопасных условий работы для самой буровой бригады и всех окружающих.
Когда все предварительные подготовительные работы проведены, приступают к основным этапам горизонтально направленного бурения.
Этапы строительства коммуникаций по технологии ГНБ сводятся к следующим действиям:
- пробурить пилотную скважину;
- последовательно расширить скважину;
- протянуть трубопровод;
- провести завершающие работы.
Первый этап ГНБ: создание пилотной скважины
Успешное завершение прокладки коммуникаций по технологии ГНБ зависит от того, насколько хорошо был проведен первый этап. Пилотная скважина бурится с помощью специального породоразрушающего инструмента. Это буровая головка, имеющая специальный встроенный излучатель, скос спереди и подсоединенная к гибкой приводной штанге через полый корпус. При помощи такого инструмента можно управлять бурением скважины и огибать препятствия, которые были выявлены в процессе подготовки. Обход препятствий возможен в пределах изгибов рабочей нити в любом направлении.
Через специальные отверстия к буровой головке подается специальный
раствор, образующий суспензию, смешанную с буровой породой. Это
позволяет уменьшить трение на штанге и буровой головке предохранить от
обвалов скважину, охладить инструмент, параллельно разрушать породу и
освобождать скважину от обломков. Контролировать расположение буровой
головки можно с помощью локатора с приемным устройством. Он принимает
сигналы встроенного в буровую головку передатчика, а затем обрабатывает
их. В результате отслеживать траекторию движения буровой головки можно
на дисплее, расположенном перед оператором буровой головки. Это
позволяет контролировать соответствие проводимых работ по строительству
трубопровода исходным проектным данным. При этом риск излома рабочей
нити сводится к минимуму.
Если буровая головка отклоняется от заданной в проекте траектории, оператор корректирует работу буровых штанг, останавливая их и устанавливая скос буровой головки в требуемом направлении. В итоге буровая головка должна выйти в точке, указанной в проекте.
Сам процесс бурения осуществляется при помощи буровой штанги. Она имеет специальную сильфонную вставку (по две на каждой штанге). Сама буровая штанга – это труба длиной от 2,5 до 5 метров и диаметром от 50 до 80 миллиметров. На концах этих труб резьбовые соединения в виде конусов. Каждая труба вкручивается в другую и выдвигается по мере продвижения вперед буровой головке. Сильфонные соединения представляют собой скорее накатку на трубе, чем вваренную вставку.
В итоге буровые штанги напоминают собой некий гибкий трос, похожий на тот, которым прочищаются канализационные трубы. Такая конструкция и позволяет менять направление бурения.
При незакрепленном свободном конце буровая головка движется по принципу гибкого троса, то есть она всегда слегка изогнута. Оператору виден угол уклонения буровой головки и направление движения. Когда необходимо направить процесс бурения в том или ином направлении, оператор останавливает машину и дает ей команду повернуть на заданное количество градусов. Разворот возможен только в том направлении, в котором закручивается резьба буровой штанги. После этого следует другая команда, и буровая головка вдавливается в грунт в заданном направлении. Затем подается промывочная жидкость и включается режим продольной подачи с вращением.Промывочная жидкость подается через шпиндель машины для бурения, давление при этом регулируется.
Второй этап ГНБ: расширение скважины
На втором этапе работ по технологии ГНБ проделанная пилотная скважина расширяется. Для этого буровые штанги заменяются на риммер (или расширитель обратного действия). Вращающийся риммер протягивается по направлению к буровой установке и расширяет скважину до необходимых размеров.
Скважина должна быть больше диаметра трубы на 25 – 30 %. Только в этом случае трубу можно будет беспрепятственно протянуть через полученную скважину.
Третий этап ГНБ: протягивание трубопровода
Плеть трубопровода, уже готовая к протягиванию, размещается на противоположной от буровой установки стороне скважины. На переднем крае плети трубопровода закрепляется оголовок с вертлюгом, который передает тяговое усилие, но не передает вращательного. Затем трубопровод затягивает в скважину при помощи самой буровой установки. Размещается трубопровод в точном соответствии с траекторией, указанной в проекте.
Четвертый этап ГНБ: завершающая часть
После завершения всех работ по технологии ГНБ заказчику сдается исполнительная документация. Здесь должно быть указано, где фактически расположен трубопровод в разнообразных плоскостях. Должны быть указаны конкретные привязки в к ориентирам местности.
Что представляет собой установка ГНБ?
Установка ГНБ – это комплексная строительная техника. Машина ГНБ состоит из рамы, кузова, ходовой части (в виде гусениц или колес), энергетической установки (как правило, это дизельный двигатель), гидростанции, а также устройства для подачи буровых штанг, лафета. Важная часть установки ГНБ – панель для управления процессом бурения.
Классификация установок ГНБ поводится, исходя из максимально допустимого усилия протяжки (измеряется в тоннах). Различия между машинами устанавливают также на основе максимально возможного диаметра скважины и длины бурения.
Менее важные характеристики установки – показатели максимально возможного угла изменения траектории (зависит от радиуса изгиба штанговой колонны), объемы расходуемого бетонитового раствора (измеряется литрами в минуту).
Управление установкой ГНБ: система локации
Возможности технологии ГНБ напрямую зависят от возможностей дистанционного управления процессом бурения. В процессе производимых работ нет возможности напрямую наблюдать за работой бура, и если не найти способ контролировать процесс, последствия бурения могут быть непредвиденными. Контролировать процесс бурения в технологии ГНБ позволяют система локации. Она состоит из зонда, размещенного на буровой головке, и специального прибора, который синхронизируется с зондом. Этот прибор находится непосредственно у оператора. Он передает данные, зарегистрированные зондом (угол бурения, направление, число оборотов, температура буровой головки). Оператор получает исчерпывающую информацию о процессе бурения и вовремя может предотвратить нежелательные последствия.
Преимущества метода ГНБ
Метод ГНБ дает преимущества сразу в нескольких сферах: и с точки зрения производственно-технических моментов, и в свете финансово-экономических критериев, и с точки зрения экологии.
Производственно технические плюсы ГНБ:
- Уникальная возможность проводить строительство подземных коммуникаций в трудно доступных зонах. Бестраншейные технологии позволяют прокладывать коммуникации под реками или оврагами, под лесными массивами или в специфичных грунтах. Не становятся препятствием уже проложенные газо- или нефтепроводы, а также зоны высоковольтных линий электропередач, автомагистрали или трамвайные пути, скверы или парки.
- Отпадает необходимость проводить дополнительную подготовку к прокладке трубопровода (перекрывать дороги, останавливать транспорт). Из-за этого сокращается и сроки согласования организационно-технических моментов.
- Сокращаются сроки проведения работ за счет принципиально новой технологии бурения с использованием высокотехнологичных буровых установок.
- Сокращается количество рабочих и единиц техники для проведения работ по прокладке трубопровода или других подземных коммуникаций.
- Абсолютная автономность установки и независимость от внешних источников энергии при проведении работ.
- Снижается риск аварийных ситуаций, продлевается срок сохранности проведенных коммуникаций.
- Отпадает необходимость проводить дополнительные работы по водопонижению, если траншея проходит через высокие грунтовые воды.
Экономические плюсы метода ГНБ:
- Снижается сметная стоимость работ за счет сокращениях их сроков и затрат на дополнительную рабочую силу или технику.
- Минимизируются энергозатраты за счет полной автономности буровых установок.
- Не требуется тратить дополнительные средства ,чтобы восстановить поврежденные участки дорог.
- Сокращаются затраты на эксплуатацию трубопроводов и их ремонт (за счет более высокой степени сохранности).
Экологические и социальные плюсы метода ГНБ:
- Сохраняется природный ландшафт, не нарушается экологический баланс в месте поведения буровых работ. Исключается вредное техногенное воздействие на животный и растительный мир. Устраняется риск размыва берегов или донных отложений в водоемах.
- Сводится к минимум негативное влияние на социальные условия жизни людей в той зоне, где проводятся работы.