Горизонтально направленное бурение используется при монтаже подземных коммуникаций в любом типе грунта. С помощью ГНБ можно в короткий срок уложить несколько сотен метров трубопровода. Для выполнения задач используются различные установки горизонтально направленного бурения. Ключевой параметр данных механизмов — тяговое усилие. Под тяговым усилием понимается горизонтально направленная сила сопротивлению движения, которое преодолевает самоходная установка. Тяговое усилие измеряется в тоннах и килоньютонах.

Задача инженеров на месте бурения состоит в том, чтобы произвести верный расчет тягового усилия ГНБ. При вычислении должны приниматься во внимание многие факторы: структура почвы, диаметр труб, близость инфраструктурных объектов и т.д.

Методы определения тягового усилия

Тяговое усилие установки ГНБ определяется проектом. При том что проект подразумевает укладку трубопровода по идеальной прямой линии, в реальности прокладываемый канал далек от проектной траектории. Чаще всего маршрут установки ГНБ — это кривая линия с изгибами.

  1. По радиусам изгибов криволинейной траектории: так называемый «радиус естественного изгиба трубы». Это естественная деформация магистрали, при прохождении сквозь почву. Учитываются все изгибы от точки входа до точки выхода.
  2. С помощью разбивки всего маршрута на прямолинейные участки: расчет тягового усилия ГНБ производится для каждого отдельного участка. Второй метод проще в аспекте вычислений, однако, при его использовании необходима высокопроизводительная техника.

В текущий момент более востребованы методы электронных вычислений и компьютерного моделирования. Они позволяют учитывать максимальное количество факторов, влияющих на результаты расчетов для ГНБ.

Силовые составляющие расчетного тягового усилия

Искомое значение (Z) рассчитывается по формуле:

Z=Zz+Zn*+Zpn

Переменные для данной формулы:

Для расчета параметра Zpn требуется отдельная формула, которая подразумевает суммирование коэффициентов, отражающих воздействие отдельных факторов при прохождении буровой головки через слой почвы.

Zpn= Z2+(…)+Z8, где:

Для расчета значений параметров Z2-Z8 нужно учитывать следующие факторы:

При работе на установке ГНБ, для эффективной работы может понадобиться гидравлический ключ для раскручивания буровых штанг. Ассортимент гидравлических ключей представлен на нашем сайте.

Особенности расчета и получение промежуточного результата

Особенности расчета связаны исключительно с типом протягиваемого канала. Рассчитать искомое значения для пучка кабелей проще, нежели сделать аналогичные вычисления для трубопровода. Есть универсальная формула, применяемая при бестраншейном монтаже кабельных каналов:

F = G x L x Ој

Поясним переменные:

Подбор оборудования производится после проведения данных расчетов. На сегодняшний день доступны различные конфигурации установок ГНБ с диапазоном максимального тягового усилия от 5 тонн и выше. При подборе строительной техники описываемого типа также уделяйте внимание таким параметрам как длина буровых штанг и тип буровой головки.

Расчет трубоукладки для ГНБ — это сложная и многоступенчатая операция. Вычисление без специальных программ не рекомендуется, так как высока вероятность совершения ошибки. Также при расчетах параметров для ГНБ можно упустить одну из характеристик, что приведет к срыву проекта.