Статьи |
Работы: |
Статьи
ГНБ - способ бестраншейной прокладки трубопроводов
Метод ГНБ состоит в использовании специальных буровых установок, способных осуществлять предварительное бурение, так называемое пилотное бурение, по заранее рассчитанной траектории с последующим расширением скважины и прокладкой в ней трубопроводов.
Сущность метода горизонтального направленного бурения (ГНБ) состоит в использовании специальных буровых станков (буров, штанг), которые осуществляют предварительное (пилотное) бурение по заранее рассчитанной технологии с последующим расширением скважины и протаскиванием в образовавшуюся полость трубопровода.
Техника ГНБ в последнее время распространилась по всему миру. ГНБ возникло в 70-х годах в Калифорнии и в 1986 году было перенесено в Европу – под названием последовательно управляемый горизонтальный способ бурения с промывкой.
Данному методу доступна прокладка трубопроводов, кабелей, фильтрационных колодцев, удлиненных структур и механизмов крепежных систем в непосредственной близости от поверхности. При этом используются мобильные буровые установки с соответствующим буровым лафетом, системами локации, промывочной техникой и возможностью расширять буровые скважины. Этот способ предпочтителен, если необходим обратный ход.
Основные компоненты ГНБ: буровая установка, установка для смешивания буровой жидкости и техника промывки; буровая колонна, система управления и локации, оборудования для транспортировки и обеспечения; опция: установка по вторичной переработке (регенерация буровой смеси).
Принцип бурения:
Буровой процесс начинается с пилотного бурения. Буровая головка надевается на штангу. Передатчик показывает глубину, угол наклона, отклонение и другие данные, которые позволяют управлять продвижением буровой головки. На этом этапе одновременно происходят три процесса:
1. штанги заводятся в землю;
2. насос качает жидкость через штанги в буровую головку.
3. расположенный за головкой передатчик передает актуальную информацию о направлении, уклоне и положении буровой головки.
Буровая жидкость смешивается перед началом бурового процесса и постоянно пополняется в процессе бурения. Пилотное бурение продолжается до тех пор, пока буровая головка не выйдет в намеченном месте из земли. Таким образом, возникает соединение между стартовым и конечным котлованом.
Если затягиваются трубы большого диаметра, то после пилотного бурения необходимы промежуточные расширения. Иногда пилотное отверстие немного расширяется уже в процессе пилотного бурения с помощью более широкой, вращающейся штанги. В заключение производственная труба затягивается в подготовленное буровое отверстие.
Буровой головкой можно управлять, контролируя ее направление с помощью локационной системы. Благодаря поступательному движению штанг, скошенная буровая головка прокладывает себе путь в грунте с помощью вымывания грунта струей бурового раствора. Буровая головка может продвигаться вперед благодаря вращению. Струя шлама (смесь воды с бентонитом) удаляет с пути проходки частицы грунта во все стороны и образует прямолинейную скважину:
Секрет прокладки хорошей скважины заключается в том, чтобы для каждого типа грунта выдерживать подходящую комбинацию давления, размера дюз (количества бентонита), вязкости бентонита и скорости прямого и обратного хода. Создаваемая при бурении, а затем расширенная скважина, должна быть достаточно большой, чтобы пропускать через себя буровую головку, буровую жидкость и частицы грунта, поднимаемые струей бурового раствора. Существуют 3 основных буровых параметра, которые должны быть выдержаны и которые необходимы для образования скважины необходимых размеров. К ним относятся:
- прилагаемое усилие;
- время соприкосновения с грунтом;
- скорость проходки.
Эти переменные величины контролируются с помощью регулирования давления смеси, размеров сопла, скорости подачи и тяги.
Диапазон применения:
Прокладка трубопроводов
1) удлинение водопроводной сети
Наибольшее распространение технология ГНБ получила при прокладке трубопроводов водоснабжения, канализационных коллекторов и газофикации в населенных пунктах. При бестраншейной прокладке затягиваются трубопроводы с длиной отрезка прокладываемой трубы до 400 м. Затягиваемая труба перед затягиванием сваривается. Затягивание трубопроводов отрезками требует, как правило, несколько часов, монтажные работы для будущих ответвлений занимают значительно больше времени, чем бестраншейное создание трубопроводов в области сетей. При обновлении трубопроводов снабжения питьевой водой, новые трубы прокладываются при помощи ГНБ – способа, при этом старая поврежденная сеть продолжает функционировать до подключения к домам, распределителям. Таким образом, несколько буровых установок реализуют строительные задачи, и весь район за короткое время незаметно снабжается новыми трубопроводами.
2) осушение под давлением
Система осушения под давлением чаще всего используется при необходимости проложить трубопровод в расположенные на далеком расстоянии деревни, поселки, поселения в горах. Данная система обладает следующим преимуществом: используются трубопроводы небольшого диаметра, которые могут прокладываться независимо от перепада уровня грунта довольно быстро и с оптимальными затратами. Технико-экономические показатели подобного способа свидетельствуют о значительном преимуществе перед традиционной канализационной сетью, в особенности это относится к подключению к центральной системе канализации домов, находящихся вдалеке и имеющих только систему поглощающих колодцев.
3) прокладка внутри трубопровода
Технология ГНБ позволяет при некотором уменьшении диаметра протянуть в существующую трубу новую. Если речь идет о напорном трубопроводе, то между старой и новой трубой необходима изоляция. Подходят те старые трубы, которые еще сохранили сопротивляемость и могут выдержать повышенное давление из-за уменьшения диаметра. Прокладка внутри труб методом ГНБ происходит очень быстро и экономически превосходит другие способы.
4) поперечное сечение и дюкеровка
Пересечение путей сообщения, например, ж/д линий, автобанов, летных полей, а также дюкеровка водоемов (рек, озер, каналов), требовавшие ранее специальных строительных работ ,могут быть реализованы посредством бестраншейных технологий. Особым преимуществом обладает дюкеровка водоемов, т.к. при этом не требуется дополнительных строительных мероприятий, а сам процесс бурения протекает под препятствием дугообразно. Пересечение и дюкеровка – стандартные способы применения технологии ГНБ.
Преимущества бестраншейного способа при работе на склонах
Бестраншейный способ прокладки трубопроводов имеет ряд преимуществ, как при восстановлении имеющихся трубопроводов, так и при прокладке новых. Не требуются особые затраты классического метода прокладки, как то: специальные экскаваторы, меры по закреплению склона, специальное крепление котлована, выемка грунта, особенно сложные работы по уплотнению при обратной засыпке грунта, а также дорогостоящие работы по восстановлению зеленых насаждений. Та же буровая техника, способная прокладывать длинные трубопроводы, пересекать реки, улицы и железнодорожные насыпи, позволяет проложить коммуникации в дома, расположенные на склонах. При этом затраты практически равны затратам при работе в равнинных условиях.