Гнб горизонтально направленное бурение


Горизонтально-направленное бурение или ГНБ

Горизонтально-направленное бурение или ГНБ, это метод прокладки подземных коммуникаций, трубопроводов и кабелей бестраншейным способом, т.е. без выемки грунта на поверхность.

Данный метод стал возможен благодаря применению специальной техники, а именно комплексов горизонтально-направленного бурения, которые забуриваясь с поверхности земли, осуществляют прокладку трубы на заданную глубину и по выбранной траектории. При этом уровень негативного воздействия на окружающую среду крайне низок. 

Метод ГНБ используется там, где не возможно или не желательно производство работ открытым способом.  В частности, это проходы под  автомобильными и железнодорожными дорогами, переходы через реки и другие водоемы, в местах пересечения с другими коммуникациями, на территориях, где необходимо сохранить существующий ландшафт.

Процесс горизонтально-направленного бурения обычно состоит из трёх технологических этапов. На первом этапе проводится бурение пилотной скважины. Часто бурение пилотной скважины начинается с организации стартового и приемного котлованов, особенно часто при прокладке крупных трубопроводов в сложных условиях. Буровая машина оснащена буровой головкой со встроенным навигатором, позволяющим передать информацию о местонахождении бура и его наклоне на монитор центра управления установки ГНБ. Использование навигационного локатора позволяет проводить бурение с максимальной точностью, обходя естественные подземные преграды и уже существующие коммуникации.  На данном этапе через отверстия на буровой головке подается раствор из бентонита и различных полимерных добавок, который уменьшает трение, очищает скважину от обломков грунта и предохраняет получающуюся скважину от обвалов. Завершение первого этапа – это выход бура из грунта в проектной точке.

На втором этапе происходит расширение пилотной скважины. Данное действие производится расширителем обратного действия или риммером, который крепится к буровой штанге и вытягивается по направлению к буровой установке с одновременным вращением.  Для того чтобы впоследствии беспрепятственно протянуть коммуникации, необходимо, чтобы диаметр получившейся после расширения скважины превышал диаметр протаскиваемой трубы  на 30-50 %, в зависимости от сложности трассы и грунтов.

На третьем этапе происходит непосредственная затяжка трубопровода в полученную горизонтальным бурением скважину. Для этой цели готовый трубопровод крепится через оголовок к буровой штанге и вытягивается через скважину согласно проектной траектории.

Основные плюсы применения данной технологии в современном строительстве прежде всего в том, что она дает возможность бестраншейной прокладки и аварийно-восстановительных работ любых инженерных сетей в любых, даже самых сложных условиях.  Особенно на таких объектах как: овраги, реки, озера, специфические грунты, охранные зоны высоковольтных воздушных линий электропередач, действующие железные и автомобильные, взлетно-посадочные полосы, земли промышленных организаций, внутригородские жилые и рекреационные зоны.

Неоспоримое преимущество данная технология дает и потенциальному заказчику. Во-первых, это финансовая выгода. Технология ГНБ дает возможность снизить сметную стоимость на строительство любых инженерных сетей, благодаря отсутствию необходимости в привлечении тяжелой землеройной техники и дополнительных работников. Кроме того, полностью отсутствуют затраты на восстановление поврежденных земельных участков, автомобильных и железных дорог, ландшафтных решений. Во-вторых, объем всевозможных согласований и их сроки значительно сокращаются. Связано это с тем, что отсутствует необходимость в перекрытии авто и железнодорожных путей или остановке движения любого наземного транспорта не возникает. Сокращается также время на непосредственное производство буровых работ, т.к. скорость проходки, при использовании современного оборудования ГНБ, значительно превышает традиционный траншейный метод.

Так же к преимуществам ГНБ относят существенное снижение риска возникновения аварий при проведении работ, что в итоге позволяет эксплуатировать проложенные коммуникации длительное время в безаварийном режиме.

Кроме того, хотелось бы отметить, что существующая технология ГНБ позволяет использовать при работе  полностью автономные буровые комплексы, без необходимости дополнительной прокладки энергопитающей магистрали и использования внешних подключений источников воды для приготовления бетонитового раствора.

Таким образом, видно, что на сегодняшний день, технология горизонтально-направленного бурения не просто является наиболее передовой технологией, постепенно вытесняющей традиционные методы прокладки подземных коммуникаций, но и стабильно обеспечивает финансовую выгоду и завершение работ в максимально сжатые сроки.

63bur.ru

Горизонтальное бурение скважин. Горизонтально направленное бурение. Технология горизонтального бурения

Бурение – неотъемлемая часть строительства разного рода сооружений, производственных и жилых зданий. Кроме того, эта операция незаменима в тех случаях, когда необходимо наладить водоснабжение отдельно стоящего дома, к которому в обозримом будущем не собираются прокладывать центральный водопровод. Отдельно стоит отметить горизонтальное бурение скважин, которое все шире используется в последние годы.

Что это такое?

Если объяснять в двух словах, то этот метод позволяет бурить скважины для каких-то коммуникаций так, чтобы при этом не образовывалось траншей и отвалов почвы. Для этой цели применяют специальные установки, которые способны пробить грунт любой твердости, не повреждая при этом верхний слой почвы. Продолжительность такой траншеи может достигать нескольких километров!

Чтобы выполнить горизонтальное бурение скважин, применяют установки УГНБ-4М или УГНБ-3М4, возможности которых позволяют превратить «прокол», диаметр которого составляет всего несколько миллиметров, в траншею диаметром 450 мм и больше. После этого в скважину заводят трубы из полипропилена высокого давления или металла.

Почему горизонтальное бурение столь популярно?

С технической точки зрения горизонтальные скважины имеют огромное количество преимуществ перед классическими методами выполнения работ. Огромным плюсом является то, что этот способ бурения не предполагает разрушения верхнего почвенного слоя. Это дает уникальную возможность прокладки скважин под водоемами и территориями с сыпучим грунтом. Кроме того, технология горизонтального бурения предполагает прокладку шурфов под линиями ЛЭП или нефтепроводами.

Нужно заметить, что другие способы бурения вообще недопустимы в густонаселенных районах, а также при необходимости проведения коммуникаций под путепроводами, мостами и прочими важными сооружениями.

Бюрократическая сторона вопроса

Неудивительно, что все вышеприведенные преимущества способствуют многократному облегчению получения всех необходимых на проведение работ документов в бюрократических кулуарах. Во многом это связано с тем, что для пробивки горизонтально расположенных шурфов нет необходимости блокировать транспортное движение, что особенно актуально для крупных городов, где горизонтальное бурение для прокладки труб используется повсеместно.

Даже если близко от поверхности земли расположено зеркало грунтовых вод, это не является препятствием для проведения бурения. Так как сегодня для этой цели используется сложное компьютерное оборудование, оператор может провести шурф с миллиметровыми отклонениями, не задев водоносного слоя.

Экономический аспект

Если говорить об экономической стороне дела, то и в этом случае данный метод имеет массу преимуществ. Так, одна установка горизонтального направленного бурения помогает в несколько раз сократить количество требуемого для проведения работ персонала, что позволяет экономить на заработной плате. Так, в большинстве случаев для бурения вполне хватит бригады из трех человек. Сравните это с обычной прокладкой шурфа, когда одних только подсобных рабочих может потребоваться не один десяток!

Так как времени на горизонтальное бурение уходит немного, можно значительно сократить сметную стоимость. Затраты на инструменты, оборудование и питание техников будут минимальными. Если вы получите все необходимые согласовательные документы, заранее узнаете обо всех имеющихся в земле кабелях, вы будете избавлены также от необходимости за свой счет ремонтировать поврежденные коммуникации, которые были проложены ранее.

Кроме того, метод горизонтального бурения помогает за пару часов проложить трубу под оживленной магистралью, не разрушив ее покрытие.

Из каких этапов состоит работа?

Чтобы работа была выполнена максимально качественно, требуется выполнять все нижеизложенные этапы в четкой последовательности.

  • Сперва готовится вся техника, но перед этим делают обязательный забор пробы грунта для анализа.
  • Делают «прокол», иначе называемый пилотной скважиной.
  • Диаметр прокола постепенно увеличивают.
  • В получившуюся траншею протягивают трубы.
  • На завершающем этапе работ проводится проверка и приемка получившихся коммуникаций.

Еще раз напоминаем, что горизонтальное бурение скважин требует четкого соблюдения инструкций, так как в противном случае возможно возникновение проблем. Чтобы вы лучше понимали сам принцип такого бурения, остановимся чуть подробнее на каждом этапе.

Первоначальный этап бурения

Как мы уже и говорили, нужно обязательно изучить свойства грунта в том месте, где вы собираетесь начинать прокладку скважины. Состав почвы нужно знать подробно, так как от этого полностью зависит глубина закладки коммуникаций. Чтобы выяснить степень плотности почв, специалисты проводят направленное зондирование. Как только с анализами покончено, можно получать все необходимые разрешения на работу в ваших местных органах самоуправления. На следующем этапе горизонтальное бурение скважин предполагает прокладку так называемой пилотной скважины.

Пробный «прокол»

Все, после этого начинается прокладка пробной, пилотной скважины. Как правило, для этого применяют буровую головку малого диаметра. Ее продвижением управлять несложно: головка соединена со штангой, движения которой позволяют гибко корректировать прокладку траншеи. Сама штанга – это труба, каждая секция которой может достигать трех метров, а диаметр составляет 60-80 мм. Так как секции могут соединяться друг с другом, при необходимости их наращивают.

Так как нередко приходится проходить слои очень твердого грунта с обилием камней, мы бы рекомендовали приобретать буровые головки с алмазным напылением и выполненные из особо твердых сплавов. Несмотря на их высокую стоимость, деньги вы быстро вернете, так как обычные модели в сложных условиях очень быстро выходят из строя.

Сложнее всего при бурении максимально точно пройти по проложенному инженерами маршруту. В последнее время чаще всего используется горизонтально направленное бурение, которое значительно облегчает эту непростую задачу.

В чем суть направленного бурения?

Дело в специальной буровой головке: в нее встроен передатчик, сигнал от которого отображается на приемном оборудовании оператора. Как только маршрут отклоняется от запланированного хотя бы на несколько миллиметров, на дисплее тут же отображается предупреждение. Так как любое бурение сопряжено с риском разрушения почвенной породы и обрушения, для защиты от столь неприятных последствий используют бентонит (специальный цементирующий раствор).

В частности, горизонтальное бурение под дорогой в обязательном порядке предполагает его применение, так как без раствора шурф практически наверняка провалится под тяжестью дорожного покрытия и от вибраций проезжающих автомобилей.

Как расширяют пробную скважину?

Мы уже упоминали, что после «прокола» пробную скважину требуется расширять до большего диаметра. Для этого используют специальный расширитель. Важно! Его протягивают в обратном направлении, двигаясь от конца пробуренной скважины к ее началу. Принцип его действия подобен таковому для сверла: при движении инструмент вращается, срезая лишние слои грунта.

Обратите внимание! Дабы беспрепятственно протянуть сквозь полученную скважину трубу, диаметр расширителя должен превышать ее размер приблизительно на 30-35%. Кроме того, если диаметр будущих коммуникаций слишком велик, не допускается сразу пускать по скважине инструмент большого диаметра. В этом случае через прокол последовательно проталкивают несколько расширителей, постепенно увеличивая их диаметр.

Прокладка труб

Практически любое горизонтально направленное бурение заканчивается прокладкой через полученную траншею труб. Сам процесс этот довольно интересен. Вновь с конца скважины тянется расширитель. К нему подцепляют захват для трубы. Соответственно, при помощи контролирующего оборудования и оператора трубу начинают тянуть по скважине в нужном направлении. Оператор может в любой момент произвести корректировку направляющих штанг, откорректировав любое отклонение от проложенного ранее курса.

Какие трубы могут быть использованы?

В самом начале статьи мы уже отмечали, что чаще всего используются полимерные трубы. Тому есть сразу несколько причин. Во-первых, они намного долговечнее своих металлических аналогов. Кроме того, полипропилен способен едва ли не десятилетиями сохранять абсолютную химическую стабильность. Проще говоря, такой водопровод не будет выделять в воду никаких вредных веществ.

Впрочем, существуют также случаи, когда желательнее применять именно металлические разновидности. Речь идет о прокладке коммуникаций, по которым будут проходить жидкости высокой температуры, а также химически агрессивные составы. Многие пластики в таких условиях долго не выдерживают, начинают крошиться и разрушаться. На рисунке представлена простейшая конструкция горизонтальной скважины.

Заключительный этап работ

Когда все заложенные при начале работ задачи будут выполнены, настает пора готовить все требуемые документы и сдавать готовый объект на приемку заказчику. Заниматься этим имеют право только квалифицированные инженеры, которые могут произвести техническое обоснование всех проведенных мероприятий. Это требование связано еще и с тем фактом, что проложенные коммуникации обязательно должны иметь точную привязку к местности, отображенную в прилагаемой к сданному проекту документации.

Какие установки используются при выполнении работ?

Нужно заметить, что сегодня существуют десятки моделей такого оборудования, которое классифицируется по многим параметрам. Кром того, в каталогах крупнейших промышленных компаний вы сможете отыскать сотни разновидностей сменных буровых головок с излучателями разной мощности, сменные направляющие штанги из твердых сплавов, обладающие повышенной прочностью и т. д.

Увы, но наши компании занялись выпуском этого оборудования только в середине 2000-х годов, когда рынок уже был занят продукцией из Германии, США и Франции. Впрочем, на сегодняшний день это во многом компенсируется тем обстоятельством, что по прочностным характеристикам и стоимости любая установка горизонтального бурения российской разработки способна дать фору своим зарубежным аналогам.

Чаще всего строительные компании в нашей стране закупают именно их. Причина даже не в поддержке отечественных производителей, а в отличной адаптации российских моделей к отечественным условиям. Это очень важно, так как в условиях севера импортная бурильная техника нередко быстрее выходит из строя, нежели ее российские аналоги. Учитывая приличную разницу в цене, экономия в конечном итоге выходит существенная.

Кроме того, для отечественной техники куда проще и дешевле можно достать как расходные материалы, так и запасные части в случае поломки.

Часто применяемые модели

Наиболее перспективными на сегодняшний день являются буровые установки следующих моделей:

  • УГБ-2М4, УГБ-2МГ. Отличаются предельной компактностью и низкой ценой. Идеально подходят для небольших строительных компаний, не требуют больших затрат на обучение персонала.
  • УГНБ-3М4, УГНБ-4. Эти установки несколько дороже, но зато они практически полностью повторяют возможности куда более дорогих импортных агрегатов. Важно еще и то, что они идеально приспособлены для суровых климатических условий нашего государства.

Заметим, что вам в любом случае готовить операторов бурения, причем подготовка должна выполняться на максимально реалистичных и современных тренажерах. Учитывая, что порой приходится прокладывать шурфы в миллиметрах от каких-то опасных объектов (кабелей высокого напряжения, к примеру), такая тщательность не выглядит пустой тратой денег. Это особенно важно при использовании зарубежных установок для бурения, так как их управляющие дисплеи не всегда отличаются простотой и интуитивной понятностью.

Нужно заметить, что все затраты моментально «отбиваются». Представьте себе, сколько вы экономите денег, когда в кратчайшие сроки прокладываете трубы под дорогами или зданиями! В случае когда используются классические методы бурения, на одни только согласования документов порой уходит не один месяц!

fb.ru

Горизонтальное направленное бурение

Существует много способов прокладки различных коммуникаций и инженерных сетей под поверхностью земли. Технологии их выполнения постоянно совершенствуются. Среди них наиболее популярной является бестраншейная укладка кабелей и трубопроводов с помощью горизонтального направленного бурения (ГНБ).

Применение этого способа особенно уместно в ситуациях, когда отсутствует возможность для рытья траншей со вскрытием поверхностного слоя грунта. Прокладку трубопроводов и других коммуникаций вблизи автомагистралей и железнодорожных путей, а также возле различных водоемов, например, таких, как озера и реки, чаще всего осуществляют с использованием ГНБ. Горизонтальное направленное бурение особенно востребовано в городах, так как позволяет при проведении многих инженерных и строительных работ не нарушать целостность покрытий тротуаров и дорог.

Но технология ГНБ требует применения специальной техники, без которой невозможно решить вышеперечисленные сложные строительные задачи. Бестраншейная прокладка обеспечивает возможность подведения коммуникаций к объектам без выполнения трудоемких и дорогостоящих земляных работ. Но до начала горизонтального бурения грунта необходимо исследование его состава и получение необходимых разрешений.

С помощью управляемого горизонтального направленного бурения почвы можно, затрачивая немного времени и трудовых ресурсов, прокладывать: водопроводы и газопроводы, телефонные, волоконно-оптические и электрические кабели, трубы самотечной и напорной канализации.

Применение ГНБ позволяет выполнять работы в городах, вблизи водоемов и ЛЭП, а также и в других труднодоступных местах. При этом диаметр прокладываемых подземных проходов может быть равен одному метру, а сами они могут тянуться на несколько километров. Возможна прокладка труб стальных, полимерных и других.

Метод ГНБ был разработан инженерами компании «Titan Contractors», находящейся в Калифорнии. Сотрудники этой фирмы тогда проложили экспериментальный трубопровод, протяженность которого равнялась 232 м, а диаметр был 115 см. С тех пор метод начал широко применяться не только в США, но и за пределами этой страны. И вот уже более четырех десятков лет его используют во всех случаях, когда нежелательно или невозможно рытье траншей для проведения коммуникаций, когда требуется сохранение целостности лесных массивов, рек и других природных объектов.

Суть технологии ГНБ понять несложно. В начальной точке трубопровода размещают специальную буровую установку, с помощью которой выполняют бурение пилотной скважины. Эту работу ведут, используя разрушающий породу инструмент особой конструкции: буровую головку, имеющую скос в передней части и снабженную излучателем. Эта головка соединена с гибкой штангой, за счет чего обеспечивается управление процессом создания пилотной скважины, а также возможность обхода подземных препятствий, выявленных на этапе подготовки бурильных работ.

Для того, чтобы следить за продвижением буровой головки, обрабатываются сигналы, поступающие от встроенного в ее корпус передатчика. При этом визуальная информация о ее месте расположения отображается на экране устройства управления, за которым следит оператор контролирующий работу буровой установки.

Использование ГНБ, благодаря наличию внутри бурильного снаряда радиопередатчика, позволяет проделывать отверстия в грунте разных конфигураций, отслеживая направление перемещения буровой головки, глубину ее нахождения и некоторые другие параметры. При этом данная технология сохраняет зеленые насаждения весте с плодородным слоем почвы, не нарушая рельеф местности и обеспечивая 30% экономию финансов. Для ведения подобных работ обычно достаточно всего несколько рабочих, управляющих одной буровой установкой.

Ваша благодарность за мою статью это клик по любой кнопке ниже. Спасибо!  

klyshko.ru

Технология горизонтально направленного бурения

На данный момент существует две наиболее распространенных категории методов прокладки труб.

Это траншейные и бестраншейные методы, частным случаем вторых являются методы горизонтального направленного бурения.

Применение ГНБ имеет ряд преимуществ, и пару недостатков.

Поэтому они считаются одними из наиболее качественных и эффективных способов прокладки труб, кабелей и других коммуникаций под землей.

Главными стоп-факторами в этом случае являются:

  • Необходимость профессионального оборудования недоступного для широкой продажи.
  • Наличие команды, способной управлять таким оборудованием.
  • Использование вспомогательных материалов типа бетонита и его производных.

Преимуществ намного больше:

  • Низкая себестоимость работ.
  • Сохранение надземных сооружений, в том числе транспортных.
  • Сохранение ландшафта.
  • Высокая скорость проведения работ.
  • Сниженное количество используемых дополнительных стройматериалов.
  • Малая по количеству команда рабочих.

Применение горизонтально направленного бурения

Горизонтально направленное бурение применяют как для строительства, так и для ремонта. При этом проведение работ наиболее привлекательно в плане стоимости благодаря тому, что обычно наиболее затратная часть, а именно восстановительные работы после рытья, проводится на минимальной площади. Она ограничивается местом расположения оборудования, необходимого для ГНБ. Все остальные объекты в процессе прокладки не разрушаются, поэтому восстановительные работы на асфальтированных дорогах, железнодорожных путях и других инфраструктурных объектах не ведутся.

Применение такого способа также позволяет сохранить и ландшафт местности, к примеру, используемая технология позволяет проводить бурение в низких слоях почвы (от 12 до 42 метров) даже под естественными водоемами, такими как русло реки или озеро.

Исходя из того, что восстановительные работы вестись не будут, сокращается количество используемых стройматериалов. Метод исключает применение дополнительной обсыпки и установки гравийных подушек, что также значительно сокращает расходы на стройматериалы.

Так как процесс, по большей части, автоматизированный это снижает количество рабочего персонала на строительной площадке, который только ведет контроль над показателями и корректирует работу оборудования.

Стоимость горизонтального направленного бурения

Стоимость горизонтального направленного бурения зависит от ряда факторов:

  • Тип грунта.
  • Диаметр устанавливаемой трубы или кабеля.
  • Протяженность участка.
  • Наличие преград на подземном пути.

Стартует цена укладки от 1800 рублей за 1 погонный метр без учета оплаты труда рабочих и прокладываемых материалов.

Весь процесс происходит в четыре этапа:

  • Подготовка местности.
  • Пробная прокладка.
  • Увеличение размера горизонтальной скважины.
  • Прокладка труб.

Этап подготовки местности заключается в установке оборудования в начальной и конечной точках прокладываемого или ремонтируемого участка, а также в монтаже шумоизоляционных конструкций.

На следующем этапе, на пути бурения с периодичностью в несколько десятков метров вырываются колодцы для сбора пульпы, которая образуется из отработанных фракций грунта и бетонитовой или водной смеси. Она подается через внутренний канал бура и имеет ряд функций:

  • Охлаждение бура.
  • Смазывание.
  • Укрепление границ канала.

Бур, проходя под землей, вырывает канал заданного диаметра, постепенно удлиняется путем увеличения количества его конструкционных элементов в ходе бурения. Современные технологии позволяют контролировать процесс прокладки и регулировать продвижение бура устройствами эхолокации.

Следующий этап начинается после того, как достигается конечная точка участка. Для постепенного увеличения размеров пробного канала меняется насадка бура и проводится его движение в обратном направлении. Этот процесс повторяется до достижения желаемого диаметра.

По окончании этапа производится очередная смена насадки, которая будет производить протяжку пластиковой трубы. Она собирается из сегментов прямо на месте укладки на поверхности с постепенным ее углублением. Монтаж трубы производится при помощи специального оборудования, предназначенного для спаивания таких изделий.

Выводы

Это сравнительно новый способ, который постепенно внедряется в процедуру прокладки труб. Технология горизонтально направленного бурения, является одной из передовых и при ее использовании, существенно повышается качество работы и скорость ее выполнения.

Видео о горизонтально-направленном бурении. ГНБ технология

nagdak.ru


Смотрите также