Горизонтальным бурением называется один из видов прокладки скважин. Широкое распространение технология получила в сфере строительства, нефтегазовой отрасли, а также при проведении работ в условиях городской скученности. Рассмотрим подробнее, в чём суть метода, и какие этапы являются основными при данном типе бурения.
Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) представляет собой тип бестраншейного бурения, благодаря чему удаётся сохранить поверхность ландшафта (например, дорожное полотно, элементы благоустройства и т. д.).
Данная методика появилась ещё в 60-х годах прошлого столетия и популярна в наши дни.
Методика делает возможным снижение затрат на бурение, а точнее – восстановление ландшафта после данного процесса.
В среднем стоимость работ снижается в 2-4 раза.
Если говорить простыми словами, то принцип метода сводится к созданию 2 проколов в земле (котлованов) и подземного «хода» между ними при помощи горизонтально-наклонной прокладки труб.
К этой технологии прибегают также в тех случаях, когда невозможно рытьё траншеи (например, на исторически ценных объектах).
Методика подразумевает выполнение подготовительных работ (анализ почв, подготовка 2 площадок – в точках входа и выхода траншеи), формирование пилотной скважины и последующее её расширение в соответствии с диаметром труб. На завершающем этапе работ в полученные траншеи затягиваются трубы и/или провода.
При ГНБ в траншею могут укладываться как пластиковые, так и стальные трубы. Первые могут фиксироваться под углом, в то время, как вторые – только по прямой траектории. Это позволяет применять полипропиленовые трубы в траншеях под водоёмами.
Горизонтальное бурение эффективно в решении следующих задач:
- прокладка электрокабелей, газо- и трубопроводов к объектам;
- получение скважин для нефтедобычи и добычи прочих полезных ископаемых;
- обновление коммуникаций, подвергшихся износу;
- формирование подземных магистралей.
Кроме указанной экономии, эта методика бурения имеет и другие преимущества:
- минимальные разрушения поверхности земли (делается только 2 прокола);
- сокращение времени работ на 30%;
- сокращение численности бригады рабочих (требуется 3-5 человек);
- мобильность оборудования, его легко устанавливать и транспортировать;
- возможность вести работы на любых территориях (исторических центрах, на территории прохождения высоковольтных линий) и почвах;
- возможность сохранять грунт, не повреждая его плодородные слои;
- осуществление работ не требует смены привычного ритма: перекрытия движения и т. п.;
- не наносится вред экологии.
Описанные выгоды обуславливают популярность и широкое распространение метода ГНБ. Впрочем, он имеет и недостатки.
- С применением стандартных установок для глубинного бурения удаётся прокладывать трубы длиной не более 350-400 метров. Если же нужно проложить более длинный трубопровод, приходится делать стыки.
- При необходимости установки под землёй более длинных труб либо прохождении их на большой глубине бестраншейный способ окажется слишком затратным.
Для проведения ГНБ используются машины и инструменты, которые смогут проколоть верхние слои почвы и углубиться. Исходя из объёма работ и типа грунта, это могут быть специальные перфораторы, мотобуры или буровые машины. Первые 2 варианта используются обычно для личного пользования, в то время как буровые машины применяются на крупных объектах, прочных и твёрдых грунтах.
Буровая машина или установка ГНБ представляет собой разновидность промышленного оборудования, функционирующую на дизеле. Основными функциональными элементами машины являются гидростанция, лафет, панель управления.
Последняя позволяет оператору управлять работой и передвижением машины и выглядит как специальный пульт. Непосредственно создание траншеи возможно благодаря буру. Во время вращения бур нагревается, что чревато быстрым выходом его из строя.
Избежать этого позволяет регулярное охлаждение водой металлической части. Для этого применяется шланг для подачи воды – ещё один элемент буровой машины.
Буровое оборудование классифицируется на основании граничного усилия протяжки (измеряется в тоннах), показателей максимальной длины бурения и диаметра скважины. Исходя из этих параметров производится расчёт мощности бура. Более компактный аналог буровой установки – мотобур.
Основное его назначение – выполнение мелких земляных работ. Впрочем, проколочная часть процесса бурения в ряде случаев достаточно легко и быстро выполняется мотобуром. Поскольку мотобур работает как шнековое оборудование, нередко его называют прессово-шнековой машиной.
Эта установка включает в себя бур, штангу и двигатель.
Бурение мотобуром возможно даже одним человеком, устройства различаются по типу мощности и делятся на профессиональные и для частного использования.
Такая система необходима для точного контроля траектории буровой головки и её выхода в локации второго прокола. Представляет собой зонд, прикрепляемый к головке бура. За местоположением зонда следят рабочие с помощью локаторов.
Использование системы локаций предупреждает столкновение головки бура с природными преградами, например, залежами плотных почв, подземными водами, камнями.
Данный тип инструментов становится необходим на этапе прокола почвы. Используются штанги, винтовые инструменты с резьбой, расширители, насосы. Выбор конкретного инструмента обусловлен типом грунта и этапами работы.
К вспомогательным инструментам относят также фиксаторы и переходники, основная задача которых – помощь в получении трубопровода необходимой длины. Для получения канала нужного диаметра применяются расширители. На установку вода подаётся с помощью системы насосов.
Генераторы обеспечивают бесперебойную работу оборудования, а система освещения позволяет бурить даже в тёмное время суток.
К вспомогательным инструментам или расходникам можно отнести медно-графитовую смазку. Ею смазывают места стыков буровых штанг. Горизонтальное бурение обязательно подразумевает использование бентонита, качество которого во многом влияет на скорость работ, надёжность траншеи, экологическую безопасность.
Бентонитом называется многокомпонентный состав, основа которого – алюмосиликат, характеризующийся повышенными дисперсионными и гидрофильными показателями. Остальные ингредиенты раствора и их концентрация подбираются на основе анализа почв. Цель использования бентонита – укрепить стенки траншеи, избежать осыпания грунта.
Также раствор предотвращает налипание грунта на оборудование и остужает вращающиеся элементы.
ГНБ осуществляется в несколько этапов, а общая схема работ выглядит так:
- подготовка проектных документов, в которых отражены все необходимые расчёты;
- согласование проекта с владельцем участка (если это частная территория) и органами власти (если речь идёт о проведении работ на муниципальных объектах);
- рытьё котлованов: один на месте старта работ, второй – в точке выхода трубопровода;
- прокладка необходимого оборудования посредством буровых установок;
- завершение работ: засыпание котлованов, при необходимости – восстановление ландшафта на месте котлованов.
Прежде чем пробурить отверстие в земле, необходимо позаботиться о подготовке ландшафта.
Для установки универсальной буровой техники потребуется ровная площадка 10х15 метров, она располагается непосредственно над местом входного прокола. Можно сделать её своими руками или с применением спецтехники.
Следует убедиться, что к этой площадке существуют объездные пути. После происходит доставка и установка бурового оборудования.
Помимо машины для ГНБ, потребуется оборудование для подготовки бентонитового раствора. Он применяется для укрепления стенок траншеи и удаления почв из канала. Установка для бентонитового раствора ставится на расстоянии 10 метров от буровой машины. Поблизости от предполагаемых точек проколов создаются небольшие углубления на случай избыточного количества раствора.
Этап подготовки подразумевает также установку и проверку радиосвязи между рабочими бригады, анализ почв. На основе этого анализа выбирается та или иная трасса для бурения.
Участок проведения буровых работ следует оградить предупредительной лентой жёлтого цвета. Затем устанавливается оборудование для бурения и пилотная штанга.
Она фиксируется в точке входа буровой головки в землю.
Важный этап – закрепление инструментов посредством анкеров, чтобы избежать их смещения во время ГНБ.
По завершении подготовительного этапа можно приступать непосредственно к бурению. Сначала формируется пилотная скважина, сечение 10 см.
Затем осуществляется повторная отладка оборудования и регулировка наклона головки бура – она должна иметь угол наклона 10-20 градусов относительно линии горизонта.
Пилотная скважина является тренировочной перфораций, без формирования которой недопустимо проведение бестраншейного бурения. В это время проверяется функционирование и исправность систем, оцениваются особенности движения бура.
На этапе формирования пилотной скважины нужно отрегулировать инструмент по углу наклона почвы, а также проверить расположение головки бура по отношению к линии ландшафта.
На всякий случай в котлованах формируют отводы. Они пригодятся, если обнаружатся в больших объёмах подземные воды или бентонитовые жидкости.
Последняя предотвратит обвал траншеи и торможение бура вследствие налипания на него грунта, перегрев оборудования.
При подготовке важно произвести точные расчёты, чтобы не повредить проложенные ранее трубные магистрали. Минимальная дистанция от труб должна составлять 10 метров. Затем начинается процесс прохождения буром заданной траектории, причём каждые 3 метра необходим контроль и корректировка направления инструмента.
По достижении буром необходимой глубины он начинает двигаться горизонтально или под небольшим наклоном – так прокладывается необходимой длины траншея. После прохода буром нужной длины, его направляют вверх, к выходу.
Естественно, точка второго котлована просчитывается заранее, и в этой точке предварительно готовится площадка.
Завершающим этапом является вынимание первоначального инструмента из земли и расширение скважины с помощью расширителя или риммера. Он устанавливается вместо бура и позволяет увеличить диаметр пилотного канала. Во время движения расширителя предусмотрены контроль и при необходимости корректировка траектории движения инструмента каждые 3 метра.
Риммер двигается по траектории, обратной направлению бура, то есть от второго прокола – к первому. В зависимости от необходимого диаметра траншеи расширитель может проходить по нему несколько раз.
Диаметр канала зависит от диаметра труб – в среднем он должен быть на 25% шире диаметра прокладываемых труб.
Если речь идёт о теплоизоляционных трубах, то ширина диаметра канала должен быть на 50% больше диаметра труб.
Если в канале получается большое давление грунта и существует повышенная вероятность его осыпания, то производится равномерное распределение бентонита. После его застывания исключается не только риск осыпания, но и просадки почвы.
Для более лёгкого входа и прохождения инструмента через почву используется специальный размягчающий бурильный раствор. При методе ГНБ большое внимание уделяется риску осыпания почв.
В связи с этим дополнительно контролируется прочность соединения труб, чтобы под весом осыпавшегося грунта не произошло их разрыва.
После готовности горизонтальной траншеи приступают к установке в ней труб. Для этого к ней крепятся скобы и вертлюги, с помощью которых удастся затянуть трубу в канал.
На начало трубы крепится оголовок, за который будет фиксироваться уже вертлюга. Через вертлюгу также производится стыковка труб, само буровое оборудование при этом выключено.
Для стыкования прибегают к использованию специальных переходников.
Для малогабаритных скважин и протяжки пластиковых труб небольшого диаметра используется усилие буровой машины. После укладки трубы в горизонтальной траншее, процесс ГНБ считается завершённым.
ГБН подходит для прокладки защитных труб, внутри которых проходят телефонные, оптоволоконные и силовые кабели; для монтажа трубопровода, внутри которого двигаются ливневые и канализационные воды, а также питьевая вода. Наконец, водопроводные трубы и нефтегазопроводы также могут прокладываться методом ГБН.
К методике прибегают и в тех случаях, когда нужно уменьшить бюджет на ремонт либо сократить количество рабочих.
Снижение финансовых расходов обусловлено отсутствием необходимости восстанавливать ландшафт после бурения, а также максимальной автоматизированностью процесса.
Оптимизация численности рабочей бригады становится возможной благодаря тому, что рабочие нужны фактически только для управления машиной.
Методика эффективна при установке трубопроводов в песчаных, суглинистых и глинистых почвах. Использование описанной технологии оправданно в случае, если траншея проходит под автомагистралями, на исторически ценных территориях или под водой. В последнем случае входной прокол делается через речное устье.
Бестраншейное бурение эффективно не только в условиях плотной городской застройки и исторических центрах, но и в частном доме, поскольку позволяет сохранить насаждения, постройки. Как правило, на объектах частной собственности данным способом прокладывается водопровод, канализация.
О том, как работает горизонтально направленное бурение, смотрите в следующем видео.
Горизонтальное бурение: преимущества и технология исполнения
Горизонтально направленное бурение (ГНБ) — это способ прокладки труб, а также кабелей без рытья траншей, выполняемый, как правило, под автомобильными и железными дорогами. Для реализации такого метода используется специальная техника, к которой можно отнести буровые установки направленного бурения. С помощью таких установок работа производится на 90% под землёй.
Метод горизонтального бурения — это современный способ прокладки трубопроводов разного назначения
Назначение и основные достоинства метода ГНБ
Метод горизонтально направленного бурения на сегодняшний день считается очень востребованным. В первую очередь — это связано с тем, что использование такого метода позволяет снизить финансовые затраты по прокладке трубопровода в 2,5–3 раза.
Рассмотрим основные задачи, которые выполняются посредством этого способа:
- прокладка труб, которые будут выполнять функцию защитного футляра (кожуха) для различных силовых кабелей;
- технология ГНБ позволяет провести бестраншейный монтаж трубопроводов, которые транспортируют питьевую воду или стоки.
Важно! Прокол под железной дорогой или автополотном — это единственный вариант монтажа коммуникации без рытья традиционной траншеи.
ГНБ прокол под дорогой или другим инженерным сооружением позволяет сохранить природный ландшафт, что также является важным достоинством. Рассмотрим другие преимущества ГНБ:
- помимо финансовых расходов, снижаются и трудозатраты, так как основную работу выполняет специальная техника;
- с помощью ГНБ прокола можно проложить трубопровод или кабельный канал не только под транспортными путями, но и под водоёмами.
- для такой работы не требуется большое количество человек. Как правило, достаточно небольшой бригады, состоящей из 3–5 человек.
Для выполнения таких работ не требуется много места, а окружающий ландшафт не будет испорчен
Бурение горизонтальных скважин по праву можно считать уникальным способом, технология которого исключает нанесения вреда окружающей среде и снижает трудозатраты, а также денежные расходы.
Необходимое оборудование
Всю технику, которая эксплуатируется для бурения методом ГНБ, подразделяется на несколько основных разновидностей:
- машина для горизонтально направленного бурения ГНБ;
- локационная система для бурения;
- второстепенные комплектующие (скобы, фиксаторы и т. д.).
Локационная система для бурения горизонтальных скважин необходима для организации контроля над буром. Это очень важно, так как бур во время работы находится в почве, то есть, за пределами видимой зоны. Такая система предохраняет бур от столкновения с различными преградами, которые могут повредить буровое оборудование.
Геолокационная система для контроля рабочего процесса оснащается мини-зондом, который необходим для отслеживания геолокационных показателей во время бурения. Мини-зонд устанавливается на головку бура и на аппарат. Данные, передающиеся зондом, поступают оператору, который вносит коррекцию в рабочий процесс.
Стоит отметить, что оборудование для ГНБ является довольно дорогим и относится к профессиональной технике. Установка горизонтального бурения (УГБ) может иметь различную конфигурацию, однако, все такие машины состоят из следующих конструктивных элементов:
- кузов;
- двигатель;
- ходовая часть.
Оборудование для ГНБ является профессиональным и имеет высокую стоимость
Функциональная часть УГНБ состоит из трёх основных составляющих:
- буровой элемент;
- шланг, который подаёт воду на буровой элемент (это необходимо для охлаждения бура);
- панель управления.
Все УГНБ классифицируются по одному главному показателю — граничному усилию протяжки. К другим характеристикам этих машин можно отнести:
- показатели сечения канала, который может выполнить такая машина;
- максимальная длина канала;
- показатель расхода бетонита (л/мин);
- использование метода горизонтального бурения учитывает также максимально возможный радиус изгиба буровых штанг. Этот показатель считается очень важным, так как влияет на подвижность буровой установки и на её возможность обхода различных препятствий.
К второстепенному оборудованию относят следующие устройства:
- фиксаторные элементы;
- переходники;
- расширители;
- насосное оборудование;
- генераторы, функционирующие от электричества;
- устройства для освещения.
Установка горизонтального бурения должна быть подобрана правильно, в соответствии со всеми факторами, перечисленными выше.
Подготовительные работы перед ГНБ
Горизонтальное бурение подразумевает прокол, осуществляемый профессиональным оборудованием. Однако перед тем как приступить к бурению под дорогой, необходимо выполнить подготовительные работы.
Бурение горизонтальным способом требует проведения подготовительных работ
В первую очередь нужно подготовить ровную площадку для буровой установки. Для этого необходимо разровнять площадку, которая должна иметь примерный размер 10х15 м. Кроме этого, в некоторых конкретных ситуациях не обойтись без подготовки объездного пути для бурового комплекса.
Важно! Подготовленная площадка в обязательном порядке должна быть ограждена предупреждающей лентой. Это необходимо для того, чтобы исключить проникновение посторонних людей на территорию. Такая лента устанавливается на высоте примерно 80 см над землёй.
Площадка под бурильную технику подготавливается в том месте, где будет прокладываться скважина. После подготовки площадки необходимо провести установку бурильного оборудования и расположить его в нужном положении для осуществления прокола.
Кроме этого, стоит заякорить опорную плиту для оборудования. Это мероприятие производится посредством шнеков. Далее, необходимо отрегулировать угол входа бура в грунт.
Прокол методом горизонтально направленного бурения ГНБ производится с учётом техники безопасности, а также всех необходимых строительных норм. В процессе бурения применяется специальный бентонитовый раствор.
Аппарат, подготавливающий этот раствор, должен находиться сбоку от установки горизонтально направленного бурения. Дистанция между УГНБ и установкой для подготовки бентонита должна составлять не менее 10 м.
Бентонитовый раствор выполняет следующие функции:
- укрепление стенок скважины канала;
- а также этот раствор способствует удалению грунта из канала.
В местах входа и выхода канала рекомендуется обустройство специальных приямков, в которые будет утилизироваться лишний раствор. Помимо этого, необходимо наладить постоянную радиосвязь между руководителем бурильного процесса и операторами техники.
Рассмотрим, что ещё необходимо выполнить в процессе подготовки к горизонтальному бурению ГНБ:
- определить места, где проходят подземные коммуникации, чтобы не задеть их при бурении;
- изучить состав грунта и его особенности. Это нужно для выбора оптимальной трассы бурения.
В месте прокола должно быть небольшое углубление, заполненное бетонитовым раствором
Выполнение пилотной скважины
После того как все подготовительные работы будут сделаны, можно приступить непосредственно к прокладке труб методом горизонтального направленного бурения. Для этого буровая установка располагается в необходимом месте. Далее, нужно выполнить проверку (пилотную скважину). Показатели сечения такой скважины должны быть примерно 100 мм.
При организации пилотной скважины под железнодорожными путями или дорогой, движение бурового элемента должно регулироваться системой геолокации. Без такой системы или в случае её неисправности запрещено выполнять бестраншейные работы.
Первоначальная позиция головки бура, как правило, составляет 10–20° по отношению к горизонту. Этот угол должен постоянно уменьшаться в зависимости от глубины погружения.
После того как будет достигнута нужная глубина для прокладки трубопровода методом ГНБ, производится бурение в горизонтальной плоскости. Во время бурения разрешается вносить коррективы в движение бурильного наконечника.
Коррекция движения бура осуществляется в том случае, если он отклоняется от заданной траектории. Определение отклонения от нужной траектории выполняется с помощью системы позиционирования.
Метод прокола подразумевает проверку положения бура посредством геолокационной системы через каждые 3 м. После прохода определённой точки головка бура начинает продвигаться вверх, что позволяет достигнуть точки выхода. Выход из грунта (так же как и вход) должен быть заранее рассчитан и выполняться под строго определённым углом.
Пилотную скважину необходимо расширить, это делается при помощи специального приспособления — риммера
Расширение
На следующем этапе прокладки труб под дорогой необходимо провести расширение пилотного канала. Для этого производится демонтаж бурильной головки, а на её место устанавливают специальное устройство — риммер.
Риммер — это конструктивный элемент, используемый при прокладке труб методом ГНБ, который выполняет функцию расширения пилотного канала.
Стоит отметить, что риммер является расширителем обратного действия (он протягивается от выхода канала к его входу).
С учётом технологии бурения ГНБ, чтобы достичь необходимых показателей диаметра, расширение выполняется от одного до нескольких раз. Количество расширений зависит от того, каким диаметром должна обладать будущая скважина.
Горизонтальное бурение может выполняться и в тяжёлых условиях (плохая почва, обилие помех на пути бура и т. д.). В таком случае работы по расширению скважины выполняются до того, как в канал будут проложены необходимые коммуникации.
Кроме этого, стоит отметить, что все работы должны выполняться с использованием охлаждающей жидкости. Это связано с тем, что геолокационная аппаратура является очень чувствительной к повышенным температурам.
Прокол дороги — серьёзное мероприятие, которое должно быть продумано от начала и до конца.
Существует ещё один важный фактор, который стоит предвидеть — осыпание грунта. Прокол под дорогой методом ГНБ должен также учитывать то, что перед началом протягивания пластиковых или металлических труб в скважину их необходимо соединить.
Конструкция должна быть надёжно соединена, иначе могут возникнуть проблемы. Далее при выключенном бурильном оборудовании выполняется стыковка кольцевого расширителя со штангами. Затем через вращающийся вертлюг стыкуют необходимую коммуникацию.
Для стыковки потребуется специальный переходной элемент или другое возможное устройство.
Полезная информация! Метод ГНБ учитывает подбор расширительной детали по такому расчёту: канал должен быть на 25% больше протягиваемого трубопровода. Если коммуникация прокладывается с теплоизоляцией, то тогда канал должен быть больше на 50%.
Готовый канал должен быть шире трубы примерно на четверть
Если показатели давления внутри канала большие, то тогда бентонитовый раствор равномерно заполняет пространство между наружной стенкой трубы и внутренней стенкой скважины. После того как бентонитовый раствор затвердеет, исключается просадка почвы.
Прокладка трубопровода
Прокол под железной дорогой или автомобильным полотном выполняется в первую очередь. Далее, производится расширение скважины до нужного диаметра. На третьем этапе выполняют по методу ГНБ прокладку труб.
Это производится довольно просто: трубопровод затягивается вместе с последним расширительным риммером. Крепление коммуникации к расширителю производится посредством специальных соединительных скоб или вертлюг.
Предварительно выполняется протягивание проводника через готовый канал. Это необходимо при организации кабельной проводке в коммуникации. В таком случае трубопроводная конструкция будет служить защитным кожухом, предохраняющим проводку в грунте от повреждения.
Такая технология позволяет быстро, надёжно и экономно протянуть трубопровод через грунт без организации траншей, которые, как правило, выполняются вручную. После прокладки трубопровода ГНБ можно считать завершённым. В конце необходимо эвакуировать бурильное и другое оборудование с рабочей площадки.
Метод ГНБ
Горизонтально-направленное бурение (метод ГНБ) – способ проложить различные коммуникации под землей бестраншейным способом. При использовании метода поверхность ландшафта остается нетронутой, включая элементы благоустройства, дорожное полотно, строения и другие объекты. На данный момент разработано несколько проверенных методов горизонтально-направленного бурения, которые активно используются в целях снижения стоимости прокладки коммуникаций и сохранения объектов на поверхности земли.
При использовании способа ГНБ стоимость аналогичных работ понижается в 2-3 раза. Если на ландшафте не представляется возможным проведение коммуникаций традиционным способом с рытьем траншей, применяется именно прокол в грунте.
Метод горизонтально-направленного бурения используется в различных целях:
- Прокладка трубо-, газопроводов, электрических кабелей и других коммуникаций к зданиям;
- Формирование скважин для добычи нефти и других полезных ископаемых;
- Замена устаревших коммуникаций и оборудования;
- Обустройство подземных магистралей.
Помимо востребованности технологии, ГНБ дает определенные преимущества:
- Разрушения на поверхности сводятся к минимуму (необходимо вырыть только 2 котлована);
- Для проведения работ необходима небольшая бригада из 3-5 человек;
- Оборудование для бурения мобильно, легко доставляется и устанавливается на место ведения работ.
- Метод ГНБ позволяет быстрее и дешевле оборудовать коммуникации, благодаря чему технология обрела высокую популярность повсеместно.
Общее описание технологии
При ГНБ прокладке используется буровое оборудование (подробнее о принципе работы установок ГНБ читайте в нашем блоге). Общая технология прокола сводится к следующим манипуляциям:
- Подготавливается проектная документация с расчетами для точного горизонтального бурения в грунте;
- Проекты согласуются с местными органами власти или владельцами участка;
- На локации, где будет проводиться бурение, вырывается 2 котлована в месте старта работ и в месте выхода коммуникации;
- С помощью бурового инструмента организуется прокладка нужного оборудования;
- Завершение работ, удаление котлованов, восстановление объектов на месте их нахождения в случае необходимости.
Приведенное описание является кратким, на данный момент разработано несколько видов ГНБ работ. Применение конкретного вида горизонтального бурения проводится в зависимости от типов почвы, прокладываемых коммуникаций и других факторов.
Буровая оснастка
При технологии бурения используются различные инструменты:
- Буровая машина (Установка ГНБ). Это промышленное оборудование, работающее на дизельном топливе. Управление и передвижение осуществляется оператором. Бурение основано на функциональных частях таких машин: лафете, гидростанции, панели управления.
- Вспомогательный инструмент. Для продавливания или прокалывания почвы применяются различные инструменты: штанги, расширители, насосы, винтовые элементы с резьбой и т.д. В зависимости от типа и стадии проводимых работ бригада устанавливает на буровую машину разный инструмент.
- Система локации. При ГНБ важно соблюдать траекторию прохождения бура, точность выхода во втором котловане. Для этого на головке бура устанавливается зонд, а рабочие отслеживают передвижение инструмента с помощью локатора.
- Медно-графитовая смазка. Применяется для смазывания мест соединения буровых штанг.
Каждая часть промышленной оснастки для ГНБ выполняет важную роль, требует профессионального обращения и регулярного обслуживания.
Поэтапное выполнение ГНБ
Процесс бурения требует внимательного отношения, контроля, соблюдения технологических особенностей на каждом этапе.
Подготовительные работы
Перед прокладкой подземных коммуникаций ландшафт и оборудование необходимо подготовить:
- Оборудование площадки для буровой машины универсального размера 10х15 м;
- При необходимости – подготовка объездного пути для машины;
- Установка бурильного оборудования и пилотной штанги непосредственно в месте входа в почву бура;
- Фиксация инструмента с помощью анкеров на ровной площадке во избежание смещения или подвижности при ГНБ;
- Регулировка инструмента по углу наклона с помощью расширителя, выравнивание головки бура для ровного входа в почву;
- Отладка радиосвязи между членами бригады;
- В котлованах оборудуется дополнительное отведение для бентонитовой жидкости и грунтовых вод, если их будет слишком много.
На стадии подготовки важно просчитывать местоположение уже существующих трубопроводов, чтобы не повредить их во время земляных работ. При монтаже установок для замеса бетонита и бурения необходимо выдерживать дистанцию между ними, минимальное расстояние составляет 10 м.
Перед прокалыванием следует изучить состав почвы, подбирать соответствующий инструмент для успешного прохода головки бура сквозь грунт. Всю локацию проведения работ, где установлены специальные устройства, а также в месте выхода бура, ограждают желтой предупредительной лентой.
Прокладывание трубопровода и других коммуникаций
После проведения подготовительных работ, приступают к ГНБ:
- Прокладывается пилотная скважина с сечением 10 см;
- Отладка оборудования, регулировка наклона головки бура на 10 – 20° относительно линии горизонта;
- Прохождение бура с проверкой траектории через каждые 3 м и корректированием направленности инструмента;
- Расширение пилотное скважины: первоначальный инструмент вынимается из прокола, заменяется на расширитель;
- Полное проведение расширителя сквозь образовавшийся канал с постоянным корректированием движения.
При ГНБ обязательно использование бурильного раствора. В функции состава входит размягчение почвы для простейшего прохода инструмента сквозь нее.
Важно учитывать возможность осыпания грунта. Для исключения нарушения технологии проведения коммуникации необходимо соединять все части труб между собой надежно, чтобы давление почвы или осыпающиеся фрагменты не нарушили их целостность.
Мы более 10 лет работаем в сфере ГНБ и сможем подобрать оптимальную модель установки для бестраншейного бурения, полный комплект бурового инструмента и расходных материалов.
Остались вопросы? +7(800)350-20-26
Плюсы и минусы технологии
Горизонтально-направленное бурение было изобретено еще в 1960 г. С тех пор ГНБ активно используется по всему миру благодаря особенностям технологии. Как и любая методика, ГНБ имеет свои преимущества и недостатки.
Плюсы ГНБ
- Меньшая трата ресурсов, финансов, рабочей силы;
- По сравнению со способом траншейной прокладки затрачивается на 30% меньше времени;
- Затраты на прокладку коммуникаций понижаются в связи с отсутствием необходимости восстанавливать ландшафт;
- Проводить работы можно на любых территориях, включая места расположения исторических ценностей, высоковольтных станций, неблагоприятных климатических условиях;
- Структура грунта сохраняется, плодородные слои почвы не нарушаются;
- В момент проведения работ не нарушается привычный городской ритм, не нужно останавливать движение автомобилей, нет вреда экологии.
Недостатки ГНБ
- Если необходимо проложить трубопровод высокой протяженности или на большой глубине, бестраншейный способ обходится дороже;
- Максимальная длина для стандартных установок ГНБ составляет 350-400 м, в случае прокладки более длинных трубопроводов, придется делать стыки.
Данная технология универсальна, применяется при оборудовании любых коммуникаций.
Описание объекта:
- Расположение: Стамбул, Турция
- Труба: (ПЭ) труба
- Глубина: 6 метров
- Почва: Каменистый грунт
- Диаметр: 630 мм
- Длина: 225метров
- Оборудование: Установка ГНБ RX40×160
Описание объекта:
- Расположение: Стамбул, Турция
- Труба: 3×110 (ПЭ) трубы
- Глубина: 8-9 метров
- Почва: Каменистый грунт
- Вид работ: переход под автодорогой
- Диаметр: 110 мм
- Длина: 200 метров
- Оборудование: Установка ГНБ RX40×160
Описание объекта:
- Расположение: Джакарта, Индонезия
- Труба: 3×200мм
- Вид работ: прокладкой электрических кабелей HDPE x3 8″ 150 KVA
- Диаметр: 600 мм
- Длина: 250метров
- Оборудование: Установка ГНБ RX33×120 Plus
Прокладка водопровода методом ГНБ: особенности, экономическая целесообразность
Метод бестраншейной прокладки водопроводных труб является технологией, которая семимильными шагами завоевывает все новые вершины. Весьма часто водопровод ГНБ – единственный метод, применение которого позволит получить желаемый результат. Немаловажную роль играет и экономическая выгода устройства водопровода, а также иных видов коммуникаций с использованием варианта ГНБ.
Особенности использования водопровода ГНБ
В то время, когда весь мир переживает за сохранение естественной природной среды, недопустимо причинять непоправимый вред флоре и фауне. Прокладка водопровода методом ГНБ идеально подходит под эти требования. Но, помимо минимального ущерба природе, метод ГНБ позволяет снизить затраты и на последующее благоустройство территории.
Также при проведении водопровода в работе применяется ПНД-труба, которая может прослужить без малого половину столетия, что способствует гарантии не только значительной финансовой экономии во время работ, но и отсутствие нужды в дальнейшем выполнять ремонтные работы, а также простоту и комфорт в эксплуатации.
Причины применения метода ГНБ
Прокладка водопровода – задача, решить которую не так уж и просто. Зачастую необходимость прокладки водопроводных труб появляется при реконструкции дачного владения для последующей застройки, при возведении многоэтажного жилого дома, строительстве торгового центра и многих других объектов. В обычных условиях водопроводные трубы прокладывают к уже построенному зданию. Однако этот процесс сопровождается условиями, которые не позволяют строителям соорудить прокоп траншеи для дальнейшей прокладки конструкций на необходимой глубине.
По этой причине открытый метод прокладки трубы водопровода в подобных условиях применить невозможно. Приходится вместо него использовать горизонтальное бурение водопровода. Благо, этот вариант подходит практически для любых условий. И даже можно обновить водопроводную систему под домом, при этом, не нарушив декора дачного участка и не раскопав землю.
Особенности прокладки
Зачастую возникает такая ситуация, когда необходимо подключить отдельный участок водопроводных коммуникаций к общей трубе. Но сложность в том, что основная магистраль находится на противоположной стороне дороги, а прокладку труб нужно сделать в земле. Таким образом, самым приемлемым решением задачи становится использование метода ГНБ. Его применение позволяет оставить нетронутым дорожное полотно, а также имеющуюся инфраструктуру. Нередки случаи необходимости прокладки отопительного или канализационного трубопровода, которая вызвана плановыми работами по замене изношенных труб новыми конструкциями. Раньше при прокладке водопроводов использовались стальные или металлические трубы, которые имели срок гарантии всего 20 лет.
В настоящее время металлические, подверженные воздействию коррозии, трубы заменили пластиковыми ПНД трубами, у которых срок гарантии составляет уже 50 лет, а использовать их можно и целый век. При этом ценник на пластиковые трубы значительно меньше стальных аналогов.
Кроме того, протяженность пластиковой трубы может достигать нескольких километров, а ее диаметр, находящийся в пределах от 110 до 700 миллиметров, способствует их использованию для самых разных целей. Немаловажной деталью является глубина установки водопровода ГНБ, составляющая два метра.
Это лишний раз доказывает привлекательность такого варианта установки.
Преимущества бестраншейного способа прокладки
Несмотря на все вышесказанное, стоит отдельно сгруппировать все положительные моменты, касающиеся вопроса прокладка водопровода ГНБ. Итак, к преимуществам использования данного метода, а не открытой прокладки, относится:
- отсутствие нужды перекрывать при проведении работ автомобильные, пешеходные и велосипедные дороги;
- снижение финансовых затрат по причине ненужности проведения дополнительных раскопок траншеи, если водопровод необходимо установить на глубине превышающей несколько метров;
- не требует проведения работ по созданию водоотлива, когда на месте установки наблюдается высокий уровень грунтовой воды;
- в процессе укладки нет необходимости в создании песчаного основания для укладки трубы;
- не нужно использовать уплотнение из песка, так как трубы не засыпаются, а устанавливаются непосредственно в земле на необходимой глубине;
- работы по благоустройству прилегающей территории требуются минимальные;
- отсутствует необходимость производить вырубку зеленых насаждений.
Соответственно, метод, в котором используется бестраншейная прокладка водопроводных труб, является великолепной альтернативой варианту открытой прокладки коммуникаций, при котором значительно уменьшается время выполнения работ, а также финансовые затраты.
И если экономическая составляющая описываемого метода настолько очевидна, то есть ли серьезные причины отказаться от использования современных технологий?
Технологию прокола под железнодорожными путями и другие сферы применения ГНБ-метода можно посмотреть здесь. Перимущества и характеристики буровой установки для прокладки трубопроводов Vermeer смотрите тут.
Подбор материалов
Любое строительство многоэтажных жилых домов, зданий и потребительских объектов, а также работа по восстановлению инженерной сети обязательно подразумевает под собой прокладку отопительных, канализационных, а также труб водоснабжения. Представить жизнедеятельность современного человека без всех этих коммуникаций уже невероятно трудно.
Буквально несколько десятилетий назад прокладку водопровода в земле осуществляли исключительно с применением лишь тех труб, которые были изготовлены из стали или других металлических сплавов.
Естественно, другой вариант у строителей в те времена просто отсутствовал.
Да и с металлическими конструкциями было очень много проблем, начиная от поиска производителя и заканчивая доставкой к месту установки.
Но прогресс не стоит на месте и сегодня же есть гораздо больший выбор труб, которые могут использоваться при прокладке водопровода. Разделить их можно на три вида:
- производимые из стали и сплавов металла;
- изготавливаемые из полимерных соединений;
- трубы, в производстве которых используется и пластик, и металл.
И даже сейчас можно встретить на улицах больших городов группу строителей, которая использует для прокладки водопровода трубы из металла. Естественно, их ценят за прочность и невысокую стоимость.
Однако главный их недостаток заключается в отсутствии возможностей противостоять коррозии. Эта особенность единовременно перечеркивает оба положительных момента. Да и при установке металлических конструкций необходимо использование сварочного оборудования.
В некоторых случаях просто по близости отсутствует возможность подключить сварочный аппарат.
Применение труб второго типа позволяет избавиться от проблем, характерных для металла. Однако и установка полимеров производится с использованием сварочного оборудования. Но в данном случае оно должно быть еще и специализированное, то есть предназначенное для выполнения этих задач.
Водопроводные трубы, изготовленные с использованием симбиоза материалов первого и второго типа, являются идеальным решением проблемы. И даже несмотря на то, что стоимость таких труб немного больше аналогов, в течение длительного времени их не нужно будет менять.
←Вернуться
Прокладка трубопровода методом ГНБ
Прокладка трубопровода методом горизонтально направленного бурения позволяет не вскрывать грунт и не рыть траншею. В целости остаются асфальтированные дороги и зеленые насаждения. Существует четыре способа прокладки трубопровода без рытья траншеи.
Область применения
Прокладка труб методом горизонтально направленного бурения применяется при строительстве:
- систем водоснабжения;
- систем отопления;
- линий электроснабжения и связи;
- сетей газораспределения.
Если эти системы пересекают естественные преграды — реки, парки, железные дороги, трамвайные пути, территории аэродромов, — предпочтительнее всего метод безтраншейного бурения. Метод горизонтального бурения применяется там, где запрещено рыть траншеи, и там, где это экономически невыгодно.
Организация и технология выполнения работ
Все услуги ГНБ делятся на четыри способа закрытой прокладки труб:
- санация — замена старых участков трубы новыми элементами;
- продавливание почвы;
- прокалывание почвы;
- горизонтально направленное бурение
Санация с помощью установки ГНБ — выгодная альтернатива рытью траншей. Как и при ГНБ, работы проходят оперативно, наземные препятствия не мешают, не надо тратить время и деньги на восстановление ландшафта.
Санация используется при реконструкции старых элементов. Остальные методы применяются для укладки нового трубопровода.
ГНБ удобно применять вблизи естественных и искусственных водоемов, в природных охраняемых зонах, под автострадами.
Успех прокладки труб безтраншейным способом зависит от предварительной подготовки. Сначала изучают состав почвы, чтобы выбрать подходящую технику. Для разных видов грунта применяют разные буры.
Перед началом работ готовят проектную документацию. На участке у рабочих должны быть все инструкции. За безопасностью и качеством следит руководство и инженеры строительной организации.
Этапы прокладки трубопровода методом гнб
Горизонтально направленное бурение позволяет проложить трубы с минимальными затратами труда и времени рабочих. Таким методом можно укладывать трубы из стали и ПНД любого диаметра. Точки входа и выхода имеют минимальные отклонения от плана благодаря использованию навигационной системы.
Этапы работ:
- Подготовка документации. Сначала разрабатывают техническую документацию, рассчитывают точки входа и выхода, продумывают план работ.
- Исследование почвы. На успех работы влияет состав грунта, глубина залегания грунтовых вод, наличие строений вокруг. Также нужно понимать, какие постройки могут появиться в будущем на выбранном месте.
- Бурение скважины. Метод ГНБ подразумевает использование буровой техники с заостренным наконечником. Благодаря гибкой штанге можно изменять направление бурения. Это позволяет избежать столкновения наконечника с твердым препятствием в грунте. Чтобы контролировать движение наконечника под землей, используется навигатор. В процессе работы бур охлаждается через отверстия на корпусе. В результате скважина пробуривается по заданной траектории.
- Увеличение ширины скважины. Для увеличения диаметра на место наконечника ставят расширитель. Им можно пользоваться многократно, пока скважина не достигнет нужной ширины. При этом скважина должна быть шире трубы на 30%.
- Прокладка трубопровода. На штанге фиксируется труба и машина ГНБ протягивает ее через отверстие. Эффективность этого этапа максимальна за счет маленького коэффициента трения.
Плюсы и минусы технологии
Прокладка трубопровода методом рытья траншеи имеет большой недостаток — нарушается целостность грунта, уничтожается дорожное покрытие и растительность. Метод ГНБ позволяет сохранить верхний плодородный слой почты и все, что на нем находится. К тому же, это дешевле и не требует длительной подготовки.
Асфальт после работ остается целым, не нужно укладывать его заново и восстанавливать дорогу. Не нужно перекрывать автомобильное движение и создавать трудности для пешеходов.
Другие плюсы метода ГНБ:
- сжатые сроки проведения работ;
- низкая стоимость;
- безопасность для экологии;
- минимальные затраты труда рабочих;
- безопасность для рабочих;
- возможность проведения работ в любое время года.
Прокладка труб на коротких участках таким способом не требует привлечения тяжелой техники. Такой способ стоит в два раза дешевле за счет экономии времени и денег на использование техники. Т.к. не нарушается верхний слой земли, нет необходимости его восстанавливать, ремонтировать асфальт, высаживать растения.
Недостатком метода горизонтального бурения является необходимость качественной геологической разведки. Под каждый тип грунта подбирается бур. Если он был выбран неправильно, придется начинать работу сначала.
Еще одной проблемой может стать наличие старых труб в месте бурения, чего не учли специалисты. Неудачное бурение также является следствием неудачно вырытых котлованов, что ведет к порче оборудования и труб.
Неопытность персонала приводит к поломкам техники. В результате увеличивается срок бурения и конечная стоимость прокладки трубопровода. Поэтому самое главное — это правильный выбор специалистов.
Метод ГНБ позволяет прокладывать трубы под дорогой с использованием только ручного труда. Перед началом работ по обе стороны дороги роют котлованы. Потом применяется только цилиндр и штанга с возможностью наращивания. В результате удается сэкономить время и бюджет.
Загрузка...
