Что такое ГНБ и как прокладывают коммуникации с его помощью

Прокладка водопровода методом гнб

Прокладка водопровода – это сложное инженерное мероприятие, имеющее свои особенности и сложности. В большинстве случаев выполнять эту задачу приходится в условиях развитой инфраструктуры, густой сети наземных и подземных коммуникаций. Использование технологии горизонтально-направленного бурения позволяет без отрывания траншей прокладывать трубопроводы под железными и автомобильными дорогами, парками и тротуарами, реками и озерами, заповедными и охраняемыми зонами, сельскохозяйственными угодьями, различными зданиями и сооружениями.

Особенности прокладки водопровода

Раньше для того, чтобы провести водоснабжение к дому, использовалось землеройное оборудование, нарушавшее гармонию ландшафта. После засыпки траншеи земля проседала, что приводило к необходимости проведения дополнительных восстановительных работ. Сегодня с помощью специальной техники появилась возможность прокладки подземных коммуникаций без повреждений поверхности. Использование современных технологий позволяет в сжатые сроки и с высокой точностью проходить труднодоступные участки, где нет технической или другой возможности отрывки траншей.

Желая подвести на участки центральное водоснабжение, их владельцы не хотят перекапывать территорию, чтобы не нарушать целостность дорожек, цветников и газонов. Метод бестраншейной прокладки труб позволяет с высокой точностью подвести их к точке водозабора в любом месте под фундаментом дома. Аналогичная задача возникает перед строителями после возведения здания, к которому необходимо подвести трубопровод, но нет возможности перекрывать проезд канавой. С помощью специальной техники имеется возможность затянуть в подвал пластиковую магистраль диаметром до 700 мм.

Как сделать прокол под дорогой для водопровода

Технология бестраншейной прокладки труб дает возможность строителям обустраивать трубопроводы несколькими способами:

Санация (внутри старых неисправных коммуникаций). На начальном этапе производится прочистка старых каналов и замена (выемка) поврежденных фрагментов. Затем с помощью специального оборудования в канал затягивается новая пластиковая труба меньшего диаметра.

Прокалывание. Используется мощное гидравлическое оборудование, проталкивающее в грунт колонну, на конце которой закреплен острый наконечник пирамидальной формы.

Продавливание. Данная технология предполагает прокладку труб большого диаметра. Они вдавливаются в землю, а попавшая внутрь порода извлекается вручную лопатами или шнеком.

Горизонтально-направленное бурение. Водопроводные трубы прокладывают внутри скважины после ее расширения и укрепления стенок буровым раствором. Используется модифицированное оборудование, аналогичное тому, которое применяется в нефтедобывающей промышленности. Представляет собой вращающее устройство, вкручивающее в грунт колонну из секций с закрепленной на конце бурильной головкой.

Выбор метода проходки скважин зависит от их длины, глубины, особенностей почвы и местности.

Сложности монтажа

Когда монтажники прокладывают подземные коммуникации, в процессе подготовительных, основных и восстановительных работ им приходится сталкиваться с проблемами различного характера.

Наиболее распространенные сложности следующие:

Планирование. Если рабочим предстоит бурить скважину в пределах населенного пункта или в пригороде, им нужно получить доступ к схемам расположения подземных линий связи, силовых кабелей, трубопроводов, канализации и прочих инженерных объектов. После этого необходимо разработать грамотный проект, предусматривающий обход данных препятствий.

Работа в болотистой местности и в неустойчивом грунте. Предполагаются дополнительные расходы и время на обустройство подъездных путей и надежного основания для размещения специальной техники. Большой объем ручного труда по выемке земли из вдавливаемых труб.

Прохождение заглубленных объектов (водоемов и объектов недвижимости). Необходимость использования дорогостоящего навигационного оборудования и постоянной коррекции направления движения буровой колонны.

Несмотря на имеющие трудности и сложности использование бестраншейной технологии по всем аспектам выгоднее, чем методы поверхностной прокладки и помещения труб в канавы.

Использование метода ГНБ при прокладке водопровода

Прокладка водопровода методом ГНБ представляет собой процесс, включающий нескольких этапов. Все начинается с получения задачи и составления проекта. Его необходимо согласовать с многочисленными инстанциями, в зоне ответственности которых будет проходить скважина и располагаться строительная площадка.

После утверждения проекта начинается бурение скважин, которое проводится в такой последовательности:

Рекогносцировка на местности. Обустройство подъездных дорог, выставление предупреждающих знаков и ограждений.

Отрывка котлована. В зависимости от габаритов установки ГНБ его глубина может составлять 2-10 м. На дно ямы укладываются железобетонные плиты, при необходимости проводится укрепление стен.

Подвоз и приведение в рабочее состояние техники горизонтального бурения. Установка генератора и топливных баков, бытовки и биотуалета.

Запуск оборудования, бурение пилотной скважины. Контроль траектории проходки осуществляется с помощью навигационных датчиков, закрепленных в буровой головке.

Установка на штангу расширителей. Увеличение диаметра скважины до нужных параметров. Обработка канала буровым раствором, который создает на его стенках твердую корку, предотвращающую деформацию и обрушение.

На заключительном этапе в месте выхода колонны на поверхность к ней цепляется трубопровод и затягивается в скважину.

Преимущества бестраншейной прокладки

Применение бестраншейного способа обустройства трубопроводов имеет следующие преимущества:

отсутствие необходимости в перекрытии движения по тротуарам, железным и автомобильным дорогам;

можно прокладывать скважины во влажном грунте без дополнительных расходов на дренаж;

сохраняется поверхностная инфраструктура, не нарушается целостность травяного покрова и декоративных насаждений;

снижение расходов на подготовительные работы, ликвидация последствий происходит быстрее;

быстрота прохождения трассы за счет применения производительного оборудования;

нанесение минимального ущерба окружающей среде, т. к. бурение проводится на ограниченной территории;

высокая точность прокладки, когда работа проводится в черте города, где под землей имеются природные и инженерные препятствия;

возможность использования одного из методов, наиболее подходящего для выполнения той или иной задачи.

Отличия открытого способа прокладки состоят в больших расходах на строительство и в сложностях получения разрешительных документов.

Метод ГНБ

Особенности метода горизонтально-направленного бурения

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:

  1. Подготавливается проектная документация с расчетами для точного горизонтального бурения в грунте;
  2. Проекты согласуются с местными органами власти или владельцами участка;
  3. На локации, где будет проводиться бурение, вырывается 2 котлована в месте старта работ и в месте выхода коммуникации;
  4. С помощью бурового инструмента организуется прокладка нужного оборудования;
  5. 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:

  1. Оборудование площадки для буровой машины универсального размера 10х15 м;
  2. При необходимости – подготовка объездного пути для машины;
  3. Установка бурильного оборудования и пилотной штанги непосредственно в месте входа в почву бура;
  4. Фиксация инструмента с помощью анкеров на ровной площадке во избежание смещения или подвижности при ГНБ;
  5. Регулировка инструмента по углу наклона с помощью расширителя, выравнивание головки бура для ровного входа в почву;
  6. Отладка радиосвязи между членами бригады;
  7. 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:

  1. Прокладывается пилотная скважина с сечением 10 см;
  2. Отладка оборудования, регулировка наклона головки бура на 10 – 20° относительно линии горизонта;
  3. Прохождение бура с проверкой траектории через каждые 3 м и корректированием направленности инструмента;
  4. Расширение пилотное скважины: первоначальный инструмент вынимается из прокола, заменяется на расширитель;
  5. 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.

Читайте также:  Какое электрооборудование применяется в химической индустрии?

Подберем установку для любых видов ГНБ

Мы более 10 лет работаем в сфере ГНБ и сможем подобрать оптимальную модель установки для бестраншейного бурения, полный комплект бурового инструмента и расходных материалов.

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.

Преимущества прокладки труб методом ГНБ – как выполняются работы

Прокладывать трубопроводные коммуникации можно, не вскрывая грунт, а используя бестраншейные способы прокладки труб. Этот вариант не образует видимых нарушений участка, сохраняет целыми асфальтированные дороги, не уничтожает растительность. Реализовать такой способ сегодня можно применением одного из нескольких методов.

Преимущественные моменты прокладки труб без траншей

Чаще всего трубопроводные системы укладывают посредством вырытых траншей. Этот метод имеет некоторые существенные недостатки:

  • Нарушение плодородного слоя вследствие вскрытия грунта.
  • Удаление растительности, включая деревья и кустарники.
  • Высокие тарифы на проводимые работы.
  • Длительная подготовка.

Помимо этого канал, проходящий через дорожное полотно, невозможно проложить, не нарушив асфальтовое покрытие, что неизбежно приводит к реконструкции дороги по окончании работы. А перекрытие оживленного участка трассы может вызвать определенные трудности. Решением проблем в этом случае становится бестраншейную или закрытую прокладку коммуникационных линий, включая прокладку труб ГНБ.

Указанный метод имеет множество достоинств:

  • Меньшие материальные затраты на выполнение процесса.
  • Ускоренное выполнение монтажного процесса.
  • Минимальные трудозатраты, включая число рабочих.
  • Безопасность в экологическом плане.
  • Всесезонное проведение работ (мерзлый грунт затрудняет открытую укладку труб при низкой температуре воздуха).
  • Обеспечение безопасности проводимым работам.

Монтажный процесс, выполняемый на коротком участке, к примеру, под дорожным полотном, не требуют привлечения специальной техники. Процесс такой укладки достаточно прост. Для его выполнения требуется цилиндр определенного размера и штанга с элементами наращивания. Такое устройство позволяет вручную удалять грунт, но предварительно нужно выкопать небольшие котлованы по бокам дороги, то есть на входе и выходе трубы. Если монтаж предполагает работу на длинном участке, то необходимо привлечение специального оборудования.

Варианты закрытой прокладки

Бестраншейный способ прокладки труб используется при проведении разных коммуникационных систем:

  • Кабели связи.
  • Трубопроводы, транспортирующие нефть, газ и тепловые ресурсы.
  • Канализация, а также холодное и горячее водоснабжение.
  • Ремонтные работы на определенных участках трубопровода или замена отдельных участков трубы.

Закрытая прокладка трубопровода в настоящее время предполагает много способов исполнения. В частности выделяются следующие варианты:

  • Замена устаревших трубных изделий новыми элементами (санация).
  • Прокалывание грунта.
  • Продавливание грунта.
  • Горизонтально-направленное бурение.

Первый вариант (санация) используется при необходимости проведения ремонтных работ или требуется полная замена отдельных элементов трубопровода. Другие варианты подразумевают непосредственную укладку трубных элементов. Бестраншейная прокладка широко распространена, так как указанный способ помогает предотвратить множество проблем, возникающих при открытой укладке трубопровода.

Использование метода санации для ремонта и прокладки трубопроводов

Санация – это закрытая укладка труб, выполнение которого подразумевает замену старых элементов новыми трубными изделиями. Существует два способа выполнения процесса:

Релайнинг

Этот способ предполагает сохранение старой системы и ее использование в качестве капсулы для нового трубопровода. Перед проведением работы требуется предварительная качественная очистка трубы от лишнего мусора. Затем в нее вставляют новый трубный элемент, имеющий меньший диаметр. Несмотря на то, что современные трубы производятся из материалов с отличными качественными характеристиками, старая конструкция может выступить в роли дополнительной защиты, снижая риск возникновения аварий.

Релайнинговые работы можно выполнить несколькими способами, в частности втягивание трубы. Этот процесс начинается в конце старой коммуникации и до начала трубы. На время проведения работы участок отключается от общей системы, затем в ремонтируемую трубу на этом участке вставляется новый элемент, выполненный из более технологичных материалов. Релайнинг допускает небольшое разрушение некоторых участков старого трубопровода. Читайте также: “Какую трубу в канаву на заезд лучше выбрать – виды и особенности, правила укладки”.

Проведение релайнинга требует обязательной замены ремонтируемого отрезка временными элементами. По окончании процесса временные элементы удаляются, а реставрированный участок подключают к системе.

Реновация

Если первый способ предполагает ремонт старых коммуникаций с частичным введением новых элементов, то в результате реновационного процесса выполняется полное обновление линий. В некоторых случаях допускается изменение диаметра трубопровода. Реновация подразумевает разрушение устаревших элементов в процессе введения новой линии. При этом обломившиеся части трубы, оставшиеся в земле, играют роль уплотнительной оболочки для новой системы.

Санация позволяет проводить замену коммуникаций из керамики, бетона и металла.

Монтаж труб методом прокола

Метод прокола используется чаше всего на глинистых и суглинистых почвах. Таким способом можно укладывать трубы диаметром не более 600 мм. Максимальное расстояние, на которое можно прокладывать трубы с использованием прокола грунта, составляет 60 метров. Такая проводка предполагает уплотнение почвы вокруг трубы. Выполнить прокол можно только с помощью специальной техники, так как для этого требуется сила в 3000 кН. Самым распространенным вариантом считается прокол и помощью гидравлического домкрата.

Чтобы уменьшить коэффициент трения и сопротивления в грунте, можно использовать наконечник в виде конуса. Основание этого элемента должно быть шире самой трубы на 2 см. Трубопроводы, имеющие небольшой диаметр, можно прокладывать без использования наконечника, прокол выполняется непосредственно трубой.

Использование конусного наконечника на трубе снижает точность прохождения. Так как при прохождении через грунт этот элемент может натолкнуться на препятствие и отклониться от намеченной линии прокола.

Прокол выполняется со скоростью 4-6 метров в час, в зависимости от сложности грунта и используемого оборудования. Увеличить скорость движения трубы при таком способе бестраншейной прокладки помогает вибрация. Совместно с усилиями домкрата она позволяет осуществлять движение через грунт со скоростью 20-40 метров в час. Читайте также: “Варианты бестраншейной прокладки труб – преимущества и недостатки способов”.

Существует еще один вариант прокалывания грунта – гидропрокол. Он эффективен в том случае, когда почва поддается легкому размыву водой. При этом способе разрушение почвы проводится направленным водяным потоком. Результатом процесса становится колодец, в который проводится укладка коммуникационных систем. Читайте также: “Способы прокладки трубопроводов – открытый и закрытый, правила выполнения работ”.

Метод продавливания грунта

Проведение трубопроводов бестраншейным способом также предполагает использование метода продавливания грунта. Этот вариант более эффективен при укладке стальных труб большого диаметра, до двух метров. Процесс аналогичен методу прокалывания, но продавливание выполняется открытым концом. Образующуюся в результате землю удаляют.

Необходимая степень усилия для продавливания создается гидравлическими домкратами, установленными по всей окружности трубы. Работы такого типа можно проводить на грунте с большим содержанием глины, суглинков и песка. Оптимальная величина диаметра используемых труб может лежать в пределах от 60 см до 172 см. Прокладывать трубопроводы продавливанием грунта можно на участках шириной не более 100 метров. Таким методом часто укладывается труба в канаву на заезд, так как это достаточно эффективный способ.

Продавливание грунта выполняется следующим образом:

  • Вначале необходимо вырыть котлован.
  • Затем устанавливается упорная стена, на которой крепятся домкраты.
  • Соединяют один конец трубы и домкраты, расположенные на стене. Другой конец остается открытым.
  • Усилия, создаваемые домкратами, переходят на трубу, ее свободный конец вдавливается в слой грунта.
  • Движение детали в грунте приводит к образованию внутри земляного столба. Его удаляют с помощью лопат, имеющих длинную и короткую рукоятку, а также используя ударные пневматические приспособления.

Горизонтально-направленное бурение для прокладки труб

Бестраншейная прокладка труб также может выполняться горизонтально-направленным бурением (ГНБ) грунта. Прокладка трубы методом ГНБ выполняется с использованием буровой техники.

Бестраншейная прокладка труб с применением метода ГНБ выполняется в три этапа:

  • Бурение скважины.
  • Увеличение ширины скважины.
  • Прокладка трубных элементов.

Выполнение прокладки труб методом горизонтального направленного бурения возможно только при помощи буровой установки, оснащенной специальным наконечником. Гибкая штанга, соединенная с наконечником, дает возможность изменять траекторию бурения. Это особенно важно в тех ситуациях, когда необходимо предотвратить столкновение бура с естественными препятствиями в грунте. Для периодического охлаждения наконечника в процессе работы на его корпусе имеются отверстия. Для контроля и корректировки траектории бурения наконечник оснащен навигационным аппаратом.

Ширина скважины увеличивается посредством расширителя, который устанавливается вместо наконечника. Расширение может выполняться многократно до получения необходимого диаметрального сечения скважины. При этом следует помнить, что этот параметр должен превосходить диаметр прокладываемой трубы на 30%.

Заключительный этап технологии прокладки труб методом ГНБ предполагает непосредственное протягивание трубы. Процесс заключается в следующем: на специальной штанге фиксируется плеть коммуникации и вся конструкция протягивается в скважину машиной ГНБ. Использование бурильного раствора облегчает протягивание трубных изделий по горизонтальному каналу, снижая коэффициент трения.

Проведение различных коммуникационных систем с использованием бестраншейных методов прокладки труб – это современная технология, с помощью которой можно существенно сэкономить ресурсы. При этом существует несколько способов ее реализации, которые позволяют выбрать подходящий вариант для определенного случая.


Технология горизонтального бурения. Этапы и описание метода гнб прокладки труб.

Прокладка трубопровода по технологии ГНБ является самым используемым способом прокола под дорогами, зданиями, сооружениями. Существует определенный порядок действий для прокладки труб по ГНБ.

1. Подготовительный этап – согласование проведения гнб прокола на участке.

1.1. Заказчик, прежде чем начнутся работы, связанные с прокладыванием трубопровода гнб , передает по документам непосредственным исполнителям створы подземных переходов, которые закреплены геодезическими знаками с нужным числом реперов в границах территории производимых работ. Ось трассы во время нанесения ее в натуру укрепляется специальными знаками, привязанными к постоянным объектам.

За три дня до начала работ по технологии гнб заказчик приглашает представителей организаций, которые эксплуатируют объект и согласовывает со всеми владельцами коммуникаций и сооружений участки бестраншейной прокладки, оказывающиеся в зоне работ.

Читайте также:  Что такое запорный вентиль и чем отличается от запорного клапана?

1.2. Подрядчик производит контрольный осмотр рабочей площадки на наличие риска, вернее, его отсутствие, например, указатели на подземный кабель, крышки люков, распределительные шкафы, водяные либо газовые счетчики, наружные коммуникации рядом с объектами. Проведение охранных действий, если они предусмотрены проектом, а также уточнение проектного профиля бурения скважины.

1.3. Закупка труб предназначенных для ГНБ, диаметра обозначенного по схеме. Для прокладки трубопровода методом ГНБ приобретаются трубы полиэтиленовые с синей полосой для водопроводных систем или напорной канализации, либо без полос технические, с утолщенной стенкой для прокладки кабеля методом гнб под землей, так как возрастает давление извне.Изоляционные свойства будут потеряны при разрыве трубы.

Приобрести трубу для прокладки кабеля методом ГНБ можно на нашем сайте, отправив заявку. Мы вам перезвоним, либо Вы можете позвонить по телефону 8 843 259-69-35

Трубы ПНД для ГНБ

от 96 рублей за кг

2. Оснащение производственных площадок для прокола методом ГНБ под дорогой.

2.1. Территория, на которой будет проводиться прокладка трубопровода методом ГНБ, обычно размещается по обе стороны пересекаемого препятствия и делится на две отдельные строительно-монтажные площадки.

Условно они носят названия:

  • площадка No1 рабочего (стартового) котлована и буровой установки
  • площадка No2 приемного котлована

2.2. Обе площади в обязательном порядке нужно расчистить и выровнять.

2.3. Стартовый котлован чаще всего оборудуется с той стороны скважины, где удобнее подъезжать и хватает места для организации стройплощадки.

2.4. Чтобы организовать транспортировку техники и грузов, к монтажным площадкам для проведения прокола методом гнб подводятся временные подъездные колеи. На этапе обустройства выполняется планировка строительной полосы. При этом засыпаются разного рода углубления, выравнивается рельеф, и срезаются бугры. Земляные работы проводятся Подрядчиком.

2.5. Монтажная площадка – приемный котлован, размеры которого будут составлять 3000,0 х 3000,0 х 5000,0 мм.

3. Оснащение строительной площадки перед началом гнб прокола

3.1. Прежде чем начать основные работы по строительству обязательно проводится подготовка:

  • подземные коммуникации, обнаруженные в зоне работ, обязательно вскрывают шурфами. Это выполняется для выяснения глубины их закладки. Затем они отмечаются предупредительными знаками;
  • зоны работ огораживаются стандартным забором, с одновременной установкой необходимых дорожных знаков;
  • расчищается полоса вдоль трассы, сопровождаемая вырубкой и пересаживанием зеленых насаждений, в случае наличия таковых.
  • прокладываются временные подъездные и внутренние дороги;
  • создаются общеплощадочные склады;
  • стройплощадка обеспечивается водоснабжением и противопожарным инвентарем, средствами сигнализации и связи.

3.2. Строительные механизмы монтируются на выровненном устойчивом основании, которое не должно иметь уклон более допустимого по техническому паспорту. Рядом с выступающими частями строительных механизмов надо оставлять свободный проход, как минимум,1 м в ширину.

3.3. Строящийся котлован обязательно огораживается перилами высотой не меньше 1,1 м. В темноте ограждение должно быть освещено.

4. Стартовый котлован для прокола методом гнб

4.1. Глубину стартового котлована определяют, учитывая расстояние от оси трубопровода до дна шахты. Все зависит от конструкции стыковых соединений и буровой установки.

4.2. На свободных участках стартовый котлован лучше проектировать с прямоугольным очертанием. Тогда, при необходимости, будет возможно увеличить длину монтажных секций трубопровода.

4.3. Основание котлована обязательно нужно планировать соответственно уклону будущей скважины. Нужно, чтобы основание было достаточно прочным, во избежание просадок оборудования. Основание под буровой установкой выполняется из щебня фракции 25-70, толщина которого составляет от 15 до 20 см. Затем выполняется уплотнение основы и укладка дорожных плит. Если котлован короткий, то 2 шт., а если длинный, то 3 либо заливается бетоном.

4.4. При проведении бурения практически всегда есть вероятность подтопления котлована. Поэтому в ходе строительства стартового котлована делается приямок для установки водяного насоса, чтобы откачивать воду. Это позволит постоянно держать дно котлована сухим и способным выдерживать нагрузку. Приямок обычно располагают в передней части котлована с правой стороны. Это место определяется уклоном основания котлована, что позволит отводить воду от выбуренной породы, накапливаемой слева от буровой установки.

5. Пилотная скважина

5.1. Сразу после завершения подготовительных работ, можно начинать прокладку труб способом направленного горизонтального бурения. С этой целью буровая установка размещается в нужном месте. Затем необходимо произвести проверку (пробурить пилотную скважину). Сечение этой скважины должно быть приблизительно 100 мм.

5.2. Если возникает необходимость выполнить пилотную скважину для гнб под дорогой либо железнодорожными путями, то продвижение бурового элемента нужно регулировать при помощи системы геолокации. Без использования этой системы либо при ее неработоспособности производить бестраншейные работы запрещается.

5.3. Начальное положение головки бура обычно равняется 10-20 градусов к горизонту. Величина угла должна постоянно уменьшатся в зависимости от глубины погружения. После достижения необходимой глубины для прокладывания трубопровода методом ГНБ выполняется бурение в горизонтальной плоскости. При бурении можно корректировать направление движения бурильного наконечника. Корректировка производится в случае отклонения от заданного направления.

5.4. Метод прокола – проверка положения бура с помощью системы геолокации каждые 3 м. Пройдя определенную точку, головка бура начинает движение вверх, что дает возможность достичь места выхода. Как выход из грунта, так и вход должны быть предварительно рассчитаны и производиться строго под определенным углом.

6. Расширение скважины

6.1. На этом этапе диаметр пилотной скважины увеличивается при помощи расширителя. С этой целью выполняется разборка бурильной головки, а вместо нее устанавливается риммер (специальное устройство). Риммер – элемент конструкции, применяемый во время прокладки труб способом ГНБ, выполняющим функцию расширения пилотного канала. Нужно сказать, что риммер служит для расширения обратного действия. Устройство протягивается от выхода канала до его входа.

6.2. Создание буровой скважины производится способом выталкивания и уплотнения грунта вследствие вращения расширителя и подачи сквозь него раствора бентонита. Иногда может понадобиться выполнить расширение несколько раз. В таких случаях диаметр расширителя постепенно увеличивается. Окончательный диаметр скважины должен составить от 135 до 150% от диаметра будущего трубопровода.

6.3. Также надо указать на то, что все работы необходимо выполнять с применением охлаждающей жидкости. Дело в том, что аппаратура, используемая для геолокации очень чувствительна к повышению температуры. Прокалывание дороги – серьёзное мероприятие. Поэтому все этапы работ должны быть продуманы.

6.4. Есть еще немаловажный фактор, который необходимо учитывать, грунт имеет свойство осыпаться. Также прокол под дорожным полотном способом ГНБ должен учитывать тот момент, что до начала протягивания металлических или пластиковых труб внутрь скважины, их нужно соединить. Все должно быть сделано аккуратно и надежно. В противном случае могут появиться проблемы. Затем при отключенном оборудовании производится стыковка кольцевого расширителя со штангами. После этого через вращающийся вертлюг соединяют нужные коммуникации. Для проведения этой операции понадобится специальный переходной элемент либо другое подходящее устройство.

7. Прокладывание трубопровода

7.1. К расширителю при помощи захвата трубы через вертлюг присоединяется плеть прокладываемого трубопровода.

7.2. Далее выполняется протягивание трубопровода, который заходит в уже ранее созданную скважину. Процесс прокола находится под контролем оператора ГНБ. По завершении процесса протягивания, излишки бетонита удаляются в обоих котлованах, начальном и конечном.

8. Разборка и вывоз оснащения

8.1. Когда футляр оказывается в приемном котловане, выполняется разборка установки. Из приемного котлована извлекается расширитель и пилотные штанги, а из стартового – буровая установка.

8.2. Между работниками, которые находятся в стартовом и приемном котлованах, должна обеспечиваться надежная связь в обе стороны.

8.3. После завершения строительно-монтажных работ все оснащение разбирается и вывозится со строительных площадок. Затем выполняется планировка местности, котлованы засыпаются.

Преимущества и недостатки технологии горизонтально направленного бурения

Современное строительство невозможно представить без прокладки различных коммуникаций, которые обеспечивают комфортное проживание в наших домах. Также ремонт таких систем, как водоснабжение, газ или канализация – это потребность, которая проявляется в самый непредсказуемый момент.

Горизонтально-направленное бурение было придумано Мартином Черрингтоном еще в 1960 году, как технология, являющаяся альтернативой траншейной прокладке подземных коммуникаций. ГНБ стало инновационной технологией, которая упрощала процесс прокладки подземных коммуникаций бестраншейным методом.

В былые времена ремонт коммуникационных систем производился с привлечением тяжёлой спецтехники, при помощи которой раскапывались котлованы и производились ремонтные работы или замена части магистрали. Но в наше время технологии ремонта и прокладки новых коммуникаций кардинально изменились.

Преимущества ГНБ

Прокладка коммуникаций методом ГНБ имеет свои преимущества по сравнению с открытым траншейным способом:

1. По объемам работ

Прокладка коммуникаций траншейным способом требует большей затраты труда, так как необходимо выполнение большого объема земляных работ. Для выполнения такого вида работ необходима землеройная техника, а также использование большого количества рабочий сил. При использовании технологии горизонтально-направленного бурения необходимо наличие одной буровой установки и двух бригад для выполнения работ.

2. Цена прокладки коммуникаций

При изучении стоимости проведения прокладки коммуникаций обеими методами, было выяснено, что стоимость ГНБ на 20% ниже, чем цена работ по прокладке коммуникаций траншейным способом.

3. Сроки проведения работ

Преимущество ГНБ заключается в том, что время технологического процесса до 20 раз меньше, чем это необходимо при проведении работ траншейным методом. После окончания работ ГНБ, отсутствует потребность в восстановительных и реконструкционных мероприятиях, что значительно сокращает время выполнения поставленной задачи.

4. Дополнительные расходы

Технология ГНБ не требует никаких дополнительных затрат. При проведении работ траншейным способом необходимо восстанавливать дорожное покрытие, а также выполнять обустройство территории. ГНБ безопасно для людей и окружающей природы.

5. Место проведение работ

Горизонтально-направленное бурение можно выполнять в зонах высоковольтных линий, нефте- и газопроводов, и других местах, где невозможна работа землеройной техники. Также работы можно проводить без нарушения привычного графика работы автомобильных дорог, железнодорожных путей и других магистралей.

Читайте также:  Разновидности и характеристики подшипников качения

6. По технологии

Прочность грунта при использовании ГНБ не нарушается, что позволяет избежать его просадки в процессе эксплуатации дорог в зоне прокладки коммуникаций. Такая технология позволяет получить прочный трубопровод, так как исключает появление точечных нагрузок. Такой трубопровод способен выдерживать большое давление в системе.

7. Сезонность проведения работ

Проведение работ по горизонтально-направленному бурению можно выполнять в любое время года. Защитить два небольших котлована от снега или дождя можно при помощи навеса или специального тента.

8. Экологичность

Технология ГНБ не наносит вреда окружающей среде. Она не нарушает привычного ритма жизни людей, проживающих в зоне проведения работ. Кроме этого при прокладке коммуникаций методом ГНБ под водоемами не происходит отложение ила на поверхности дна, не размывается береговая зона и не нарушается экологический баланс.

Недостатки ГНБ

В данной статье мы хотим рассказать вам о недостатках горизонтально-направленного бурения.

1. Стоимость горизонтального направленного бурения

Сравнимая стоимость работ по прокладке коммуникаций траншейным методом и по технологии ГНБ, многие из вас могут сказать, что в первом случае цена ниже. Это оправдано только при небольшой глубине закладки трубопровода – до 1, 5 метра, а также отсутствия городских зданий в зоне проведения работ. Факторы, влияющие на стоимость ГНБ – это длина прокола и диаметр трубопровода.

2. Неудачное ГНБ

Неудачное горизонтальное направленное бурение может вызвать изменение в проектной документации и выполнение буровых работ с самого начала. Это может случиться в результате неправильной геологической разведки, что привело к неверному выбору режущего инструмента и составлению технологической карты буровых работ.

Также неудачное ГНБ может произойти из-за халатности и непрофессионализма, обслуживающего буровую установку, персонала. Качество ГНБ зависит от наличия знаний, навыка и интуиции рабочих, которые работают на буровой установке.

3. Поломка буровой установки для ГНБ

Существует незначительная вероятность того, что удачная прокладка коммуникаций методом ГНБ, будет сорвана из-за поломки буровой установки. Чаще всего такая ситуация происходит по вине неопытного персонала или халатного отношение к соблюдению технологий бурения. При неправильном бурении могут сломаться штанги ГНБ, за что несет ответственность оператор буровой установки. Ремонт установки ГНБ сказывается на сроках сдачи объекта, поэтому не стоит экономить на профессионализме обслуживающего персонала.

4. Неправильное оборудование котлована под ГНБ

Причина неудачного горизонтального бурения может скрываться в неправильном обустройстве котлована под буровую установку. Это может вызвать механические повреждения деталей и инструмента буровой установки. Кроме этого поломка может произойти и в трубопроводе при увеличении давления при ее затаскивании. Чаще всего это случается на завершающих стадиях, когда большая часть трубопровода находится уже в скважине. Также может произойти отрыв трубопровода от буровой головы, что приведет особым затруднениям.

5. Использование некачественного бентонитового раствора

Трубопровод может оказаться зажатым при частых изгибах или неправильной консистенции бентонитовой смеси. По технологии труба должна находиться в плавучем состоянии на бентонитовой смеси, тогда трение снижается, а риск зажима минимальный.

Бестраншейные технологии бурения. Строительство подземных коммуникаций методом горизонтально направленного бурения (ГНБ)

Сфера применения бестраншейных технологий чрезвычайно широка. Бестраншейные технологии бурения используют для прокладки: газа, водопровода и канализации, электрического кабеля и кабеля связи.

Сфера применения бестраншейных технологий чрезвычайно широка. Бестраншейные технологии бурения используют для прокладки: газа, водопровода и канализации, электрического кабеля и кабеля связи.

Существует множество методов бестраншейной прокладки: горизонтальное бурение, прокол, санация, бурошнек и.т.д. Все эти методы созданы для прокладки труб под землей.

Метод горизонтально направленного бурения занимает лидирующее место среди всех бестраншейных технологий, как по возможностям, так и по распространенности.

Преимущества ГНБ по сравнению с традиционными методами прокладки инженерных коммуникаций очевидны: скорость, меньшие финансовые и трудозатраты, возможность прокладки в недоступных другим методам местах, экологичность, безопасность.

Бестраншейные технологии используются в основном для переходов, которые по тем или иным причинам невозможно выполнить открытым способом. Например, под природными и техногенными препятствиями (реки, болота, дороги, дома, экологические зоны и т.п.)

Все больше горизонтальное бурение используют по экономическим соображениям: из-за скорости прокладки, отсутствия необходимости в благоустройстве, отсыпке, привлечении значительных ресурсов техники и рабочей силы.

Подготовительный процесс предваряющий бурение

Для полноценной организации работы необходима бригада из минимум 3-х специалистов (не считая подсобных рабочих): оператор на локаторе, оператора буровой установки и оператора смесительных установок, смешивающего бентонитовый раствор.

Предварительная подготовка подразумевает всесторонний анализ и разведку места проведения работ. Анализ грунтов, залегания коммуникаций и других препятствий в земле, планирование и расчет траектории бурения.

До начала бурения установка привозится на место работы на транспортном средстве, соответствующем ее габаритам и весу (трале, полуприцепе или в грузовом автомобиле). Транспортное средство должно быть оборудовано сходнями с определенным углом съезда (обычно 17-20 градусов).

Рядом с установкой в системе для подготовки специализированного бурового раствора смешивается вода, бентонит и полимеры. Пропорции бентонитового раствора для разных типов грунтов крайне важны, так как в значительной степени влияют на успех работы по прокладке трубы. Рабочая площадка должна быть обеспечена водой, т.е либо на рабочей площадке в зоне доступа находится пожарный гидрант, либо обеспечивается мобильны подвоз воды.

Еще один необходимый для работы инструмент – сварочный аппарат. Для сварки и последующей протяжки труб ПНД необходимо качественное сварочное оборудование.

Буровая установка съезжает с трала своим ходом и устанавливается на месте работы с помощью задних стабилизаторов и системы якорения.


Строительство подземных коммуникаций по технологии горизонтально направленного бурения

Бестраншейные технологии бурения, используемые для строительства подземных коммуникаций, включают в себя три этапа:

  • бурение пилотной скважины;
  • последовательное расширение скважины;
  • протягивание трубопровода.

Бурение пилотной скважины

Бурение пилотной скважины осуществляется при помощи буровой головки. В передней части буровой головки со скосом устанавливается режущий инструмент. Внутри буровой головки находится зонд системы локации. За счет данного скоса и зонда осуществляется управление бурением.

Контроль за местоположением буровой головки осуществляется при помощи системы локации состоящей из приемного устройства (локатора), который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика (зонда) и монитора оператора на установке, дублирующего показания локатора. Оператор с локатором следует по поверхности за буровой головкой с зондом находящимся в земле.

На мониторе локатора отображается информация о положении по часам, уклоне и глубине залегания зонда. Эта информация дублируется на дисплее оператора буровой установки.

Бурение состоит из вращения и подачи буровой колонны. За счет чередования этих функций и осуществляется движение и управление бурением.
При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки в нужном положении. Затем осуществляется задавливаение буровых штанг с целью коррекции траектории бурения.

Данная технология позволяет довольно точно следовать заранее запланированной траектории проходки.

Буровая головка соединена с колонной штанг посредством амортизатора (гибкой штанги) снижающего нагрузки на штанги и облегчающего управление буровой колонной. Большое значение имеет гибкость самих штанг буровой колонны. Производителем указывается определенный процент изгиба на одну буровую штангу. От этого показателя зависит не только угол захода в грунт буровой колонны, и, соответственно, траектория проходки, но и управляемость установки в целом.

Буровая головка имеет форсунки – отверстия для подачи специального бурового бентонитового раствора.

Бентонитовый раствор закачивается в скважину под давлением по колонне полых штанг. Различают пять основных функций бурового раствора:
отчистка ствола скважины от выбуренной породы (шлама);

  • смазка и охлаждение инструмента и буровой колонны;
  • стабилизация грунта;
  • поддержание выбуренной породы во взвешенном состоянии;
  • эффект гидромониторинга (размытие грунта);

Строительство пилотной скважины завершается выходом буровой головки в заданной проектом точке.


Расширение скважины

После завершения пилотного бурения следует этап расширения скважины.

Буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо нее присоединяется расширитель.

Раствор продолжает поступать по колонне штанг в скважину через форсунки в расширителе.

Приложением тягового усилия с одновременным вращением расширитель протягивается по направлению к буровой установке, расширяя ствол скважины до необходимого диаметра. Для обеспечения беспрепятственного протаскивания трубопровода диаметр расширенной скважины должен не менее чем на 30% превышать диаметр трубопровода.

После первого разбуривания делается повторное бурение по уже готовому стволу скважины. Диаметр протаскиваемых расширителей поступательно увеличивается.

В сложных случаях, например в обводненных песках или плывуне, используют затягивание штанг за расширителем производя их скручивание специальными ключами.

Иногда в качестве буровой головки устанавливают так называемый «огнетушитель» – сферическую болванку, позволяющую уверенно пройти по уже существующему каналу до точки выхода.

Протягивание трубопровода

На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая плеть трубопровода. При затягивании за расширителем последовательно крепятся вертлюг, серьга, захват с трубой или несколькими трубами. Вертлюг преднозначин для того, чтобы исключить передачу вращательного движения с буровой колонны к трубе.

Таким образом, буровая установка затягивает в скважину плеть трубопровода по предусмотренной проектом траектории.

Вместо заключения

Часто задается вопрос по расходам в горизонтальном бурении. Основными расходами на первоначальном этапе эксплуатации буровой установки станут расходы на ее амортизацию. Удельный расход бентонита обычно не составляет более 1-2% от стоимости 1-го метра работы.

Сложный процесс горизонтального направленного бурения зависит от большого количества факторов.

Первостепенное значение имеют объективные факторы: диаметр и материал протягиваемых труб, расстояние проходки, грунтовые условия.

Факторы, на которые можно влиять, имеют не меньшее значение, это: выбор буровой установки и отдельных комплектующих, опыт оператора и правильно запланированная траектория бурения.

Здесь клиент, бесспорно, может надеяться на комплекс услуг предоставляемых официальным дилером включающий обучение персонала, снабжение комплектующими и сервис, а, самое главное, на оборудование, которое представляет дилер.

Ссылка на основную публикацию