Благодаря технологии бестраншейной прокладки горизонтальных скважин у строителей появилась возможность обустраивать подземные трубопроводы быстро и недорого. Данная техника нашла применение во многих сферах промышленности, благодаря ряду преимуществ перед методом копания канав для укладки коммуникаций. Оборудование используется при масштабных стройках и в населенных пунктах для прокладки новых и замены отслуживших свое конструкций.
Строительство подземных коммуникаций бестраншейным способом
Бестраншейное строительство подземных коммуникаций является простым, доступным и быстрым способом протягивания труб под землей на расстояние до 5000 м при глубине в нижней точке скважины 200 м. Диаметр изделий может достигать 120 см при минимальном сечении 22 см.
Технология применяется для протягивания кабеля сквозь грунт под такими объектами:
естественные и искусственные водоемы (реки, пруды, озера, бассейны);
жилые, административные и хозяйственные здания;
инженерные сооружения с глубоким фундаментом;
железные и автомобильные дороги;
взлетные полосы для аэропортов и аэродромов;
участки местности, отнесенные к заповедному фонду;
парки, огороды, дачные участки.
С помощью установок ГНБ проводится разведка и добыча полезных ископаемых, строительство, обслуживание и прочистка трубопроводов, прокладка и замена коммуникаций всех типов и размеров.
Обустройство скважин происходит по следующему алгоритму:
Подготовительный этап. Включает в себя разработку проекта, его согласование с местными властями и изучение места работы. Проводятся изыскания с целью получения информации о составе грунта и местах прохождения ранее проложенных подземных коммуникаций.
Обустройство рабочих площадок стандартного размера 10х15 м. Они делаются в местах входа и выхода буровой колонны. Территория огораживается, при необходимости оборудуются подъездные пути для автотранспорта. Устанавливаются резервуары с топливом и специальной бурильной жидкостью.
Установка оборудования. Проводится его жесткая фиксация в грунте с целью недопущения сдвига во время работы. Настройка штанги под нужным углом. Подключение и запуск электрогенератора.
Бурение. Правильность изготовление трассы контролируется глубинным радаром. После прохождения пилотной скважины вместо буровой головки устанавливается расширитель. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнут нужный диаметр отверстия.
В конечной точке расширитель отсоединяется, и к колонне прикрепляется трубопровод. Выполняется его протягивание к исходной точке.
Демонтаж оборудования, закрытие котлована и придание местности первоначального вида.
В зависимости от климатических условий и проекта могут проводиться дополнительные манипуляции, связанные с укреплением площадки и защитой окружающей среды.
Необходимое оборудование для горизонтально-направленного бурения
Для прокладки горизонтальных каналов сложной геометрии используются установки ГНБ различной мощности, размера и производительности.
Оборудование условно подразделяется на такие категории, имеющие соответствующие технические характеристики:
Мини. Используются для изготовления отверстий небольшого диаметра и протяженности. При весе до 7 т развивают усилие 100 кН. Выпускаются в стационарных и самоходных вариантах.
Средние. Используются для создания проколов длиной до 50 м. Развивают усилие до 400 кН, весят 8-25 т, имеют гусеничные шасси.
Крупные. Применяются для прокладывания магистральных трубопроводов под широкими и глубокими объектами. Развивают усилие до 2500 кН, весят 25-60 т. Разборные, перевозятся на грузовиках.
Сверхкрупные. Изготавливаются для прокладки федеральных трубопроводов. Такой техникой обустраиваются строительные площадки государственного масштаба. Развивают усилие до 10000 кН, весят до 2000 т. Разборные, перевозятся на платформах.
Способ, метод ГНБ предполагает наличие специальных знаний у рабочих и руководящего состава.
Для прокладки туннелей используется следующее оборудование:
Базовая установка. Состоит из основания (лафета), вращательного механизма, труб, зажима и пульта управления.
Электрическая станция. Представляет собой набор оборудования, обеспечивающего буровую электричеством. Работает на дизельном топливе.
Сменный инструмент. Включает буровые головки различной конфигурации, расширители, сменные штанги с резьбой, насосы для промывки труб.
Локационная система. Состоит из комбинированного кабеля и зонда, вмонтированного в буровую головку. С помощью данного устройства контролируется местонахождение колонны.
В процессе прохождения скважин используется бентонитовый раствор для смазки головки и медно-графитовая смазка для соединения штанг.
Производственно-технические преимущества ГНБ
Прокладка коммуникаций методом ГНБ имеет следующие достоинства:
быстрый перевод оборудования в рабочее состояние после транспортировки и доставки на рабочую площадку;
сокращенные сроки выполнения задач за счет отсутствия работ по вскрытию грунта и засыпке траншей;
возможность обхода подземных препятствий в пределах допустимого изгиба буровых штанг;
выполнение больших объемов работ при высоком качестве;
проходка болотистой местности без обустройства гатей и временных мостов;
снижение риска повреждения ранее уложенных коммуникаций за счет точной локации;
отсутствие необходимости длительных предварительных согласований, т. к. поверхность не затрагивается;
прохождение влажного грунта без его принудительного осушения;
выполнение работ в любое время года и при любых погодных условиях.
Технология постоянно совершенствуется, что дает возможность увеличивать протяженность и глубину проходки, сокращать сроки и уменьшать возможные риски.
Финансово-экономические преимущества ГНБ
В условиях жесткой конкуренции в строительной сфере вопросы сокращения расходов приобретают все большее значение. Выполнение работ с помощью установок ГНБ позволяют сэкономить по нескольким направлениям.
снижение риска получения штрафа за нанесение вреда окружающей среде со стороны природоохранительных органов;
ограниченный штат расчета, обслуживающего оборудование — уменьшение расходов на заработную плату и командировочные;
сокращение сметы за счет ненадобности аренды тяжелой землеройной техники и дополнительных рабочих;
минимизация затрат на восстановление местности после окончания работ — необходимо закопать 2 котлована и убрать ограждения;
нет необходимости привлекать юристов для решения вопросов с использованием частной и муниципальной земли для прокладки коммуникаций.
Буровые комплексы полностью автономны. При высокой производительности они потребляют незначительное количество энергии. Обслуживание и ремонт оборудования осуществляется силами расчета.
Социально-экологические премущества ГНБ
Прокладка коммуникаций может осуществляться как в черте города, так и в условиях заповедной природы. Во всех случаях пилотное бурение производится на такой глубине, что на поверхности земли не ощущается никакого шума и вибрации.
Что касается экологии, то преимущества данного метода такие:
не наносится вред природе — травяной покров остается неповрежденным, на поверхность не выходят щелочные грунтовые воды;
нет необходимости разрушать, передвигать или удалять объекты социального значения — памятники, киоски, цветники, дорожки;
остаются целыми деревья, кустарники и ценные растения, расположенные на трассе трубопровода;
снижение отрицательного влияния на людей в зоне выполнения бурения в черте населенного пункта;
не требуется осушать водоемы, сохраняя естественную среду обитания в них флоры и фауны;
работы в городе проводятся без остановки движения городского транспорта;
использование безопасного для природы оборудования с минимальным выбросом выхлопа и смазочного материала;
сохранение зеленых насаждений на сельскохозяйственных площадях.
Как во время бурения, так и после его окончания, окружающий ландшафт практически не изменяется.
Основные преимущества эксплуатации техники и технологии ГНБ
Направленное бурение ускоряет строительство, делает его более безопасным и рентабельным.
Основные преимущества ГНБ следующие:
мобильность установки, которую можно доставить в стесненные места;
возможность бурения по сложной траектории с обходом нескольких препятствий;
минимальный ущерб, наносимый ландшафту и окружающей среде;
экономичность в сравнении с открытым способом;
более высокая скорость обустройства трубопроводов;
практически полное отсутствие восстановительных работ.
Единственным недостатком данного метода является ограничение по максимальной длине горизонтальной шахты.
