Горизонтально-направленное бурение
Горизонтально-направленное бурение (прокол) - это метод, позволяющий осуществлять бестраншейное строительство подземных коммуникаций на различной глубине без экскавации грунта: под автомагистралями, трамвайными путями, скверами и парками, реками и озёрами, оврагами, в местах, где традиционные методы невозможны или очень дороги.
Метод горизонтально-направленное бурения (ГНБ) - это уникальный метод, который уже в ближайшее время в строительстве подземных коммуникаций будет вне конкуренции.
Этот метод был разработан и впервые внедрен в 1971 г. в США корпорацией "Titan Contractors" под рекой Педжейро в Калифорнии. Был проложен трубопровод диаметром 115,3 мм протяженностью 231,6 м. С этого времени метод горизонтально-направленного бурения завоевал большую популярность за рубежом. Уже 30 лет на западе никому и в голову не придет для прокладки коммуникаций вскрывать асфальт, разбирать рельсовые пути, менять транспортные потоки и создавать таким образом массу неудобств людям. Преимущества работы буровых комплексов неоспоримы: им нестрашны наземные и подземные препятствия - районы плотной жилой застройки, автотрассы, железные дороги, реки, озера, каналы; не возникает проблем при встрече со скалами, плывунами, оврагами и т.д.
Метод ГНБ позволяет:
- упростить процесс согласования и получения разрешения на проведение работ
- сократить сроки выполнения работ
- снизить стоимость работ
- сохранить существующую инфраструктуру в местах производства работ.
Метод ГНБ (прокола), одобрен и рекомендован к применению Госстроем РФ, как наиболее эффективный способ прокладки инженерных сетей.
Технология бестраншейной прокладки подземных коммуникаций методом горизонтально-направленного бурения:
Перед началом работ тщательно изучаются свойства и состав грунта, дислокация существующих подземных коммуникаций, оформляются соответствующие разрешения и согласования на производство подземных работ. Осуществляется выборочное зондирование грунтов и, при необходимости, шурфление особо сложных пересечений трассы бурения с существующими коммуникациями. Результаты этих работ имеют определяющее значение для выбора траектории и тактики строительства скважины. Особое внимание следует уделить оптимальному расположению бурового оборудования на строительной площадке и обеспечению безопасных условий труда буровой бригады и окружающих людей.
Строительство подземных коммуникаций по технологии горизонтально-направленного бурения осуществляется в несколько этапов:
1. Бурение пилотной скважины на заданной проектом траектории:
Бурение пилотной скважины — особо ответственный этап работы, от которого во многом зависит конечный результат. Оно осуществляется при помощи породоразрушающего инструмента — буровой головки со скосом в передней части и встроенным излучателем. Буровая головка соединена посредством пологого корпуса с гибкой приводной штангой, что позволяет управлять процессом строительства пилотной скважины и обходить выявленные на этапе подготовки к бурению подземные препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити. Буровая головка имеет отверстия для подачи специального бурового раствора, который закачивается в скважину и образует суспензию с размельченной породой. Буровой раствор уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает породоразрушающий инструмент, разрушает породу и очищает скважину от ее обломков, вынося их на поверхность. Контроль за местоположением буровой головки осуществляется с помощью приемного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика. На мониторе локатора отображается визуальная информация о местоположении, уклоне азимуте буровой головки. Также эта информация отображается на дисплее оператора буровой установки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной и минимизирует риски излома рабочей нити. При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки в нужном положении. Затем осуществляется задавливание буровых штанг без вращения с целью коррекции траектории бурения. Строительство пилотной скважины завершается выходом буровой головки в заданной проектом точке.
2. Последовательное расширение скважины:
Расширение скважины осуществляются после завершения пилотного бурения. При этом буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо нее присоединяется риммер - расширитель обратного действия. Приложением тягового усилия с одновременным вращением риммер протягивается через створ скважины в направлении буровой установки, расширяя пилотную скважину до необходимого для протаскивания трубопровода диаметра. Для обеспечения беспрепятственного протягивания трубопровода через расширенную скважину её диаметр должен на 25-30% превышать диаметр трубопровода.
3. Протягивание трубопровода:
На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая к протягиванию плеть трубопровода. К переднему концу плети крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие вертлюгом и риммером- расширителем. Вертлюг вращается с буровой нитью и риммером, и в тоже время не передает вращательное движение на трубопровод. Таким образом, буровая установка затягивает в скважину плеть протягиваемого трубопровода по проектной траектории.
4. Заключительный этап:
После окончания основных технологических этапов, инженерно-технический персонал сдает заказчику исполнительную документацию, на которой указано фактическое положение уложенного трубопровода в различных плоскостях, с обязательным указанием «привязок» к ориентирам на местности.
Назначение буровой смеси:
• создание прочных конструкций стенок бурового канала;
• охлаждение и смазка режущего инструмента;
• удаление грунта из буровой скважины;
• формирование прочных стенок пилотной скважины (бурового канала) и тем самым предотвращающая их обвал от давления окружающего грунта;
• создание избыточного давления внутри пилотной скважины и тем самым предотвращение просачивания грунтовых вод в буровой раствор;
• снижение усилий протягивания трубопровода.
Можно быть уверенным - за технологией горизонтально-направленного бурения (ГНБ) будущее.