Горизонтальное бурение: технология исполнения

Содержание
  1. Назначение и основные достоинства метода ГНБ
  2. Расширение канала — завершающий этап
  3. Необходимое оборудование
  4. Бурение методом ГНБ имеет массу преимуществ:
  5. Набор оборудования для ГНБ
  6. Технология ГНБ: этапы работы
  7. Этап бурения скважины
  8. Использование бетонита при бурении
  9. Ограничения методики ГНБ:
  10. Использование метода санации для ремонта и прокладки трубопроводов
  11. Релайнинг
  12. Реновация
  13. Подготовительные работы перед ГНБ
  14. Технология горизонтального бурения: описание процесса
  15. Зачем бурить горизонтальным методом
  16. Как происходит бурение горизонтальным способом — оборудование
  17. Конструктивные составляющие бурильной установки
  18. Начинаем бурение — важные этапы подготовки
  19. Пилотная скважина — что это и зачем
  20. Расширение канала — завершающий этап
  21. Буровые установки гнб
  22. Цели и задачи
  23. Преимущества и недостатки
  24. Преимущества ГНБ:
  25. Недостатки ГНБ:
  26. Конструктивные элементы установки ГНБ
  27. Производители буровых установок и модельный ряд
  28. Выполнение пилотной скважины
  29. Поэтапное описание процесса
  30. Расширение

Назначение и основные достоинства метода ГНБ

На сегодняшний день очень популярным считается метод горизонтально-направленного бурения. В первую очередь, это связано с тем, что использование этого метода позволяет снизить финансовые затраты на прокладку газопровода в 2,5-3 раза.

Рассмотрим основные мероприятия, которые выполняются с помощью этого метода:

  • прокладка труб, которые будут служить защитным футляром (кожухом) для различных силовых кабелей;
  • технология ГНБ позволяет проводить бестраншейную прокладку труб для питьевой или сточной воды.

Важно! Яма под железной дорогой или проезжей частью — единственный вариант прокладки коммуникации без рытья традиционной траншеи.

Бурение ГНБ под дорогой или другим инженерным сооружением позволяет сохранить природный ландшафт, что также является важным преимуществом. Рассмотрим другие преимущества HDD:

  • помимо финансовых затрат снижаются и трудозатраты, так как основные работы выполняет специальная техника;
  • с помощью прокола ГНБ можно прокладывать трубопровод или кабельный канал не только под транспортными путями, но и под водными объектами.
  • такая работа не требует большого количества людей. Как правило, достаточно небольшой команды из 3-5 человек.

Горизонтальное бурение

Для выполнения таких работ потребуется не много места, а окружающий ландшафт не испортится

Бурение горизонтальных скважин по праву можно считать уникальным методом, технология которого исключает нанесение ущерба окружающей среде и снижает трудозатраты, а также денежные затраты.

Расширение канала — завершающий этап

Как только бурение пилотного канала будет готово, необходимо приступить к процедуре его расширения. Головка сверла разбирается и на ее место необходимо установить риммер. Это важный конструктивный элемент установки, который используется для горизонтальной обвязки. Это устройство используется для расширения пилотного канала.

Риммер помогает увеличить диаметр канала на обратном пути, т.е от выхода до входа.

В зависимости от задачи получения диаметра отверстия увеличение размера канала может происходить в несколько раз.

Расширение колодца проводится до прокладки инженерных коммуникаций. В процессе проведения работ в обязательном порядке необходимо проверять, поступает ли охлаждающая жидкость на сверло. Перебои в подаче хладагента приведут к перегреву установки и выходу из строя геолокационного оборудования.

Необходимое оборудование

Все оборудование, используемое для бурения методом ГНБ, делится на несколько основных типов:

  • горизонтально-направленный перфоратор для HDD;
  • система локации для бурения;
  • второстепенные детали (скобы, зажимы и т д).

Система слежения за бурением горизонтальных скважин необходима для организации контроля за бурением. Это очень важно, так как во время работы сеялка находится в земле, то есть вне видимой зоны. Эта система защищает буровую установку от столкновения с различными препятствиями, которые могут повредить буровое оборудование.

Система геолокации для мониторинга рабочего процесса оснащена мини-зондом, который необходим для отслеживания показателей геолокации во время бурения. Мини-зонд устанавливается на буровой головке и на аппарате. Данные, передаваемые зондом, поступают к оператору, который корректирует рабочий процесс.

Стоит отметить, что оборудование HDD довольно дорогое и относится к профессиональному оборудованию. Установка горизонтального бурения (УГБ) может иметь различную конфигурацию, однако все эти машины состоят из следующих конструктивных элементов:

  • тело;
  • мотор;
  • шасси.

Горизонтальное бурение

ГНБ оборудование профессиональное и дорогое

Функциональная часть УГНБ состоит из трех основных компонентов:

  • буровой элемент;
  • труба, подающая воду к буровому элементу (нужна для охлаждения сверла);
  • панель управления.

Все УГНБ классифицируются по одному основному показателю — тяговому усилию на границе. Другие особенности этих машин включают в себя:

  • индикаторы участка канала, который может выполнять данная машина;
  • максимальная длина канала;
  • скорость расхода бентонита (л / мин);
  • при использовании метода горизонтального бурения также учитывается максимально возможный радиус изгиба буровых штанг. Этот показатель считается очень важным, так как он влияет на подвижность буровой платформы и ее способность обходить различные препятствия.

Вторичное оборудование включает следующие устройства:

  • застежки;
  • переходники;
  • расширители;
  • насосное оборудование;
  • генераторы, работающие от электричества;
  • осветительные приборы.

Установка горизонтального бурения должна быть выбрана правильно с учетом всех перечисленных выше факторов.

Бурение методом ГНБ имеет массу преимуществ:

  • Работу можно выполнить за 1 день, потребуется до 3-5 человек.
  • Вы можете бурить под препятствиями, которые сложно обойти (например, под шоссе).
  • Не нарушается благоустройство придомовой территории: дорожное покрытие, клумбы и тд
  • возможна установка связи в тех местах, где земляные работы запрещены или невозможны.

Поэтому технология горизонтального бурения является наиболее экономичным решением как по времени, так и по стоимости.

метод hb

Набор оборудования для ГНБ

Для создания наклонно-направленных или горизонтальных скважин потребуются:

  • буровая установка;
  • отслеживающие устройство;
  • дополнительные инструменты: стержни, вертлюги, переходники, скобы и т д

Теперь давайте подробнее рассмотрим каждый из этих инструментов, чтобы выяснить, какую роль они играют в технологии бурения с ГНБ.

Буровая установка — существуют как мощные промышленные машины для горизонтально-направленного бурения, так и более компактные мини-установки, которые можно использовать при строительстве частного дома. Все работают на дизельном топливе и состоят из корпуса, устройства подачи воды в район бурения, шасси и пульта управления.

Основные характеристики этого оборудования:

  • максимальное тяговое усилие (указывается в тоннах);
  • диаметр и максимальная длина прокола (зависит от параметров буровой штанги);
  • средний расход бентонита (сколько литров расходуется в минуту);
  • угол поворота буровой штанги (определяет, под каким углом можно сделать наклонную скважину).

Из них наиболее важными являются первые две характеристики: при выборе автомобиля нужно в первую очередь обращать внимание на них.

Мини-буровые установки, которые используются для проделывания относительно небольших скважин с помощью горизонтально-направленного бурения, не только меньше по размеру, но и проще по конструкции. К ним относятся только двигатель и рабочая часть с буровой штангой. Научиться управлять такой машиной несложно, с ней справится даже 1 человек.

технология горизонтально-направленного бурения

Система геолокации — это зонд и устройство для записи данных, с помощью которых оператор может контролировать процесс бурения. Поскольку наблюдать за работой самого сверла невозможно, зонд дает информацию о наличии твердых включений или важных предметов (например, уже имеющихся коммуникаций) в рабочей зоне. Использование системы локации делает бурение ГНБ управляемым и полностью безопасным, а также сводит к минимуму риск выхода оборудования из строя.

Дополнительные инструменты — в эту категорию входят все устройства и приспособления, облегчающие процесс бурения и прокладки коммуникаций. Например, это осветительные приборы, хомуты для шлангов, насосы для откачки бентонита с рабочей зоны, кронштейны, переходники и так далее

Технология ГНБ: этапы работы

Весь процесс бурения условно можно разделить на подготовительные и непосредственные буровые работы. Подготовительная часть включает изучение характеристик грунта и площадки, подготовку площадки к установке буровой установки, планирование глубины и траектории бурения, подготовку необходимого инструмента и т.д. Важность этих работ сложно переоценить — от них во многом зависит успех и безопасность пункции.

Подготовительный этап

Примерный перечень работ:

  • Обследование земли на наличие подземных сооружений, трубопроводов и других коммуникаций.
  • Определение характеристик грунта: тип грунта, водонасыщенность, наличие каменных включений и т.д. В зависимости от этих факторов может меняться технология горизонтально-направленного бурения.
  • Обозначьте оптимальную траекторию бурения: важны не только точки входа и выхода, но и сам маршрут с учетом типа местности, расположения подземных заграждений.
  • Подготовка площадки к установке буровой установки: необходимо выровнять, а иногда даже уплотнить площадку, провести освещение, создать условия для отвода воды, излишков бентонита и т.д.
  • Размещение буровой установки в исходной точке, доставка необходимого инструмента и бентонита.

Этап бурения скважины

Технология горизонтально-направленного бурения, используемая для создания наклонных туннелей, предполагает создание пилотной скважины. Это небольшой прокол диаметром до 10 см, который обычно выполняется под наклоном от 10 до 20 градусов. После того, как прокол достиг желаемой глубины, угол наклона меняется, вплоть до горизонтального прокола.

В зависимости от формы и траектории отверстия направление сверления можно многократно менять во всех плоскостях. Например, если вам нужна арочная яма, позволяющая обойти любые препятствия (танк, здание с фундаментом), то сразу после самой нижней точки траектории сверло постепенно направляют вверх. Затем, ближе к конечной точке, трасса приобретает желаемый угол наклона.

Важно: технология бурения ГНБ предполагает отслеживание движения сверла с помощью зонда местоположения. Обследование позволяет не только выявить неизвестные препятствия, но и отследить местоположение буровой установки, направление ее движения, температуру и так далее, помогая избежать перегрева, поломок, отклонений от заданной траектории.

После выполнения прокола лунку необходимо расширить до заданного диаметра. Для этого вместо буровой головки на установку ГНБ устанавливается расширитель и активируется обратный ход. Следовательно, развертка движется в обратном направлении, от точки прибытия к точке отправления, расширяя отверстие. Чаще всего за один проход невозможно получить требуемый диаметр туннеля, поэтому требуется 2-3 прохода. С каждым разом развертка используется все больше и больше в размерах. Это завершающий этап спуска скважины методом горизонтального бурения (ГНБ).

оборудование для горизонтально-направленного бурения

Использование бетонита при бурении

Во время буровых работ в туннель вводится раствор бентонита, который облегчает продвижение сверла (действует как смазка), а также облегчает извлечение почвы. При смешивании с водой бентонит образует студенистый состав, который обволакивает стенки ямы, делает почву более устойчивой и предотвращает оползни.

Качество этого решения играет решающую роль и определяет эффективность всего процесса. Состав бентонита может варьироваться в зависимости от типа почвы участка, но в любом случае добавка песка не должна превышать 1%.

Ограничения методики ГНБ:

  • Бурение, особенно наклонно-направленное, нельзя проводить на участках монолитных горных пород или в грунтах с высокой концентрацией твердых частиц, а также в грунтах с высокой водонасыщенностью.
  • Подземные заграждения могут стать серьезным препятствием для прокладки коммуникаций таким способом.
  • С помощью горизонтального бура невозможно изменить направление тоннеля два и более раза на небольшом расстоянии (до 5 метров). Изгиба буровой штанги для этого недостаточно.

В остальных случаях метод ГНБ оптимален и дешевле для создания колодцев, тоннелей, трубопроводов, прокладки подземных коммуникаций как в бытовом, так и в промышленном масштабе.

Использование метода санации для ремонта и прокладки трубопроводов

Ремонт — это закрытая прокладка труб, выполнение которой предполагает замену старых элементов на новые трубные изделия. Есть два способа завершить процесс:

Релайнинг

Этот метод включает в себя обслуживание старой системы и использование ее в качестве капсулы для нового трубопровода. Перед проведением работ требуется качественная предварительная очистка трубы от лишнего мусора. Затем в него вставляется новый трубчатый элемент меньшего диаметра. Несмотря на то, что современные трубы изготавливаются из материалов с отличными качественными характеристиками, старая конструкция может служить дополнительной защитой, снижая риск несчастных случаев.

прокладка труб методом ГНБ

Подкладку можно сделать по-разному, например, натянув трубку. Этот процесс начинается в конце старого сообщения и до начала канала. На все время работ участок отключается от общей системы, затем в ремонтируемый трубопровод этого участка вводится новый элемент, выполненный из более технологичных материалов. Замена футеровки позволяет незначительно разрушить некоторые участки старого трубопровода. См. Также: «Какую трубу в кювет для прохода лучше выбрать: виды и характеристики, правила прокладки».

Выполнение перетяжки требует обязательной замены ремонтируемого участка временными элементами. По завершении процесса временные элементы удаляются, а восстановленная область подключается к системе.

Реновация

Если первый способ предполагает ремонт старых коммуникаций с частичным введением новых элементов, то в результате процесса реструктуризации проводится полное обновление линий. В некоторых случаях допустимо изменение диаметра трубопровода. Реструктуризация предполагает уничтожение устаревших элементов в процессе введения новой линии. В этом случае оставшиеся в земле оторванные части трубы играют роль герметизирующей оболочки для новой системы.

Ремонт позволяет заменить коммуникации на керамические, бетонные и металлические.

Подготовительные работы перед ГНБ

Горизонтальное бурение предполагает бурение на профессиональном оборудовании. Однако необходимо провести подготовительные работы перед бурением под дорогой.

Горизонтальное бурение

Горизонтальное бурение требует подготовительных работ

В первую очередь нужно подготовить ровную площадку для перфоратора. Для этого необходимо выровнять площадку, которая должна иметь примерные размеры 10х15 м. Кроме того, в некоторых конкретных ситуациях необходимо подготовить обходной путь для бурового комплекса.

Важно! Подготовленный участок необходимо отгородить предупредительной лентой. Это необходимо для исключения проникновения посторонних на территорию. Эта лента устанавливается примерно на 80 см над землей.

На месте прокладки скважины готовится площадка для бурового оборудования. После подготовки площадки нужно установить буровое оборудование и разместить его в желаемом месте для бурения.

Также стоит закрепить опорную плиту оборудования. Эта деятельность осуществляется с помощью шнеков. Далее нужно отрегулировать угол вхождения бура в землю.

Перфорация методом горизонтально-направленного бурения ГНБ выполняется с учетом техники безопасности, а также всех необходимых строительных норм. В процессе бурения используется специальный раствор бентонита. Устройство, которое готовит этот раствор, следует разместить сбоку от горизонтально-направленного бурения. Расстояние между УГНБ и блоком подготовки бентонита должно быть не менее 10 м. Бентонитовый раствор выполняет следующие функции:

  • укрепление стенок канала хорошо;
  • и этот раствор также помогает удалить землю из канала.

В точках входа и выхода из канала рекомендуется устраивать специальные колодцы, в которые будет утилизироваться лишний раствор. Кроме того, необходимо установить постоянную радиосвязь между ответственным за процесс бурения и операторами оборудования.

Рассмотрим, что еще нужно сделать при подготовке к бурению ГНБ по горизонтали:

  • определить места прохождения подземных коммуникаций, чтобы не касаться их во время бурения;
  • изучить состав почвы и ее характеристики. Это необходимо для выбора оптимальной траектории сверления.

Горизонтальное бурение

На месте прокола должна быть небольшая выемка, залитая бентонитовым раствором

Технология горизонтального бурения: описание процесса

Горизонтально-направленное бурение — это процесс укладки труб без рытья траншей. Такой способ прокладки труб и других коммуникаций осуществляется под автомобильными и железными дорогами, что позволяет сохранить целостность конструкций. Для реализации данной технологии потребуется специальная установка горизонтального бурения.

Зачем бурить горизонтальным методом

Технология ГНБ горизонтально-направленного бурения пользуется большим спросом, что часто связано с большими возможностями экономии. К тому же экономия в 2,5–3 раза по сравнению с технологией вертикального рытья траншеи.

Рассматриваемая технология применяется для прокладки труб, которые в дальнейшем будут служить защитной оболочкой для электрических и телефонных кабелей.

Прокладываемые трубы называются канализационными коллекторами, в которых прокладываются электрические, телефонные и оптоволоконные кабели.

Примечание

Горизонтальный способ требуется также при прокладке трубопроводов, по которым транспортируется питьевая вода, отводятся сточные воды и люки. Использование этой технологии обеспечивает сохранение природного ландшафта, что также является весомым преимуществом.

Дополнительными преимуществами рассматриваемой технологии бурения сточных вод являются:

  1. Снижение финансовых затрат на оплату труда, так как все работы выполняются на специализированном оборудовании. Человеческий фактор присутствует только в управлении этой техникой.
  2. Прокладка и строительство трубопровода не только под такими сооружениями, как автомобильные и железные дороги, но и под водоемами, например, через устье реки.
  3. Минимальное количество сотрудников. В зависимости от протяженности маршрута для строительства трубопровода потребуется бригада из 3-5 человек.

Принимая решение о изготовлении ГНБ для строительства канализационной системы, заказчик получает хорошую экономию.

Как происходит бурение горизонтальным способом — оборудование

Для горизонтально-направленного бурения используются следующие методы:

  1. Горизонтальная дрель — это базовая машина.
  2. Локализация буровых систем — аппаратура управления.
  3. Оборудование и надстройки.

При бурении важно обеспечить управление сверлильным станком, поэтому для таких целей используются системы локализации. Эти системы играют важную роль, так как сеялка находится в земле за пределами визуально контролируемой зоны во время работы. За счет систем локализации исключено столкновение бура с различными препятствиями, например, камнями или другими видами коммуникаций.

Основа такой системы — мини-зонд, отслеживающий геолокацию во время бурения. Зонд подключается к буровой головке, и вся информация с устройства поступает на панель оператора, которая управляет механизмом. Установка ГНБ — это профессиональный вид оборудования, имеющий сложную конструкцию и высокую стоимость. Установка основана на следующих конструктивных деталях:

  • тело;
  • двигатель;
  • шасси.

Рассмотрим функциональную часть растения.

Конструктивные составляющие бурильной установки

Универсальная горизонтальная дрель состоит из трех основных частей или секций:

  1. Буровая установка — основное устройство, делающее траншею под землю для последующей прокладки трубопровода.
  2. Труба для подачи воды к сверлу представляет собой систему охлаждения, так как в процессе работы сверла металл нагревается. Чтобы продлить срок службы режущих зубьев, во время сверления в зубья закачивается вода.
  3. Панель управления — представлена ​​в виде пульта дистанционного управления.

Это основные элементы рабочего устройства, выполняющего горизонтальное сверление.

Такие установки классифицируются по критериям силы тяги по периметру, которые имеют отличительные показатели:

  • разрез отверстия;
  • длина канала;
  • расход бентонита;
  • радиус кривизны буровых штанг.

Все эти показатели — главная особенность растений. Важнейшим критерием является радиус кривизны, который характеризует способность растения избегать препятствий разного типа. К вторичному оборудованию, без которого невозможно получить горизонтальную траншею, относятся:

  1. Хомуты и переходники используются для построения трубопровода необходимой длины.
  2. Расширители — используются в зависимости от необходимости получить канал соответствующего диаметра.
  3. Насосное оборудование — обеспечивает подачу воды в установку.
  4. Генераторы — для бесперебойной работы установки.
  5. Осветительные приборы.

Перед тем, как приступить к процессу бурения, необходимо правильно подойти к выбору буровой установки. Исходя из всех вышеперечисленных факторов, выбирается подходящая установка и аксессуары.

Начинаем бурение — важные этапы подготовки

Горизонтальное бурение своими руками предполагает сверление на профессиональном оборудовании. Прежде чем приступить к прокладке канала под автомобильным или железнодорожным полотном, следует подготовиться к этому процессу. Чтобы получить яму, необходимо выровнять площадку, на которой будет размещаться оборудование.

Размер площадки, на которой будет располагаться установка, должен быть не менее 10х15 м. Площадка делается точно на месте планируемого бурения под дорогу. Только подготовив площадку необходимого размера, можно транспортировать соответствующее оборудование и аппаратуру.

После размещения оборудования выполняется процедура установки анкера, которая реализуется с помощью шнеков. После процедуры анкеровки осуществляется процесс регулировки угла вхождения бура в грунт.

также необходимо предварительно подготовить растение, которое готовит раствор бентонита. Этот раствор замешивается специальной машиной, которую необходимо поставить рядом с пробивным механизмом. Расстояние между этими устройствами должно быть не менее 10 метров. Бентонитовый раствор используется для укрепления стенок колодца, а также для удаления земли из перфорированного канала.

Подготовительный процесс также включает следующие мероприятия:

  1. Обустройство специальных колодцев на входе и выходе из канала. В эти лунки будет перенесено избыточное количество раствора.
  2. Определите наличие подземных коммуникаций, к которым буровая платформа не должна касаться.
  3. Изучить характер почвы, на основании чего будет принято решение о выборе оптимальной траектории для бурения.
  4. Установите связь между мастером и оператором оборудования.

Как пойдет сам процесс, зависит от стадии подготовки, поэтому к этому событию стоит отнестись с особой важностью. Во время бурения соблюдаются меры безопасности, от которых зависит здоровье и жизнь рабочих.

Пилотная скважина — что это и зачем

Когда этап подготовки пройден, можно приступать к горизонтальному бурению своими руками. Первоначально просверливается пилотная скважина, диаметр которой составляет 10 см. Бурение пилотной скважины — это просверливание скважины, по которому определяется работоспособность всех систем, а также оценивается эффективность перемещения сверла.

Если процесс пилотной скважины не ведется, запрещается начинать горизонтальное бурение. Исходное положение бура — под углом 10-20 градусов к земле (направленное бурение).

Этот угол уменьшается в зависимости от необходимой глубины сверла. Как только будет достигнута необходимая глубина буровой установки, начинается процесс прямого бурения в горизонтальном направлении.

Важный

Направление движения буровой установки регулируется и корректируется оператором на основе данных геолокации.

После следующих 3 метров движения бура его положение проверяется системой позиционирования. После превышения заданного значения сверло перемещается к выходу. Производительность сверла необходимо рассчитать заранее, и в этом месте необходимо подготовить площадку. Размер площадки меньше, чем сторона установки, но ее нужно подготовить.

Расширение канала — завершающий этап

Как только бурение пилотного канала будет готово, необходимо приступить к процедуре его расширения. Головка сверла разбирается и на ее место необходимо установить риммер. Это важный конструктивный элемент установки, который используется для горизонтальной обвязки. Это устройство используется для расширения пилотного канала.

Риммер помогает увеличить диаметр канала на обратном пути, т.е от выхода до входа.

В зависимости от задачи получения диаметра отверстия увеличение размера канала может происходить в несколько раз.

Расширение колодца проводится до прокладки инженерных коммуникаций. В процессе проведения работ в обязательном порядке необходимо проверять, поступает ли охлаждающая жидкость на сверло. Перебои в подаче хладагента приведут к перегреву установки и выходу из строя геолокационного оборудования.

Буровые установки гнб

Как работает HDD

Буровые установки GNB — это современные высокотехнологичные комплексы для прокладки инженерных сетей закрытым способом.

Платформы ГНБ — это уникальная техника, которая имеет на борту множество сложных гидроагрегатов, способных выполнять практически любую задачу при строительстве закрытых перекрестков с использованием метода ГНБ (горизонтально-направленного бурения). Буровая головка со встроенным электромагнитным датчиком, намотанная на штангу, приводится в движение гидравлическими двигателями, установленными на тележке. Буровые комплексы способны построить скважину диаметром более 1,5 метра и длиной до нескольких километров, цены на бурение ГНБ зависят от многих параметров.

Цели и задачи

Назначение ГНБ — устройство закрытых переходов для дальнейшей прокладки инженерных сетей на участках, где открытая прокладка невозможна:

  • под шоссе,
  • под парками и лесными массивами,
  • под путями и инфраструктурой РЖД,
  • под линиями метро,
  • под реками, озерами и другими водоемами,
  • в пределах плотных городских коммуникаций,
  • в других местах, где открытая поза невозможна.

Готовый буровой канал или по-другому скважина используется для последующей затяжки труб ПНД внутрь с целью прокладки водопроводных, канализационных, электрических кабелей, кабелей связи, тепловых сетей, трубопроводов и других сетей.

Преимущества и недостатки

Буровые комплексы ГНБ обладают высокой производительностью, это позволяет выполнять работы по строительству инженерных сетей на сложных участках намного быстрее, чем механизированным способом (экскаваторы и др.), Что дает ощутимый экономический эффект.

Преимущества ГНБ:

  • Сложные интервалы протяженностью более километра по строительству подземных коммуникаций выполняются в короткие сроки.
  • Снижение затрат на большое количество рабочих, вовлеченных в процесс по сравнению с открытым способом укладки. Буровой комплекс и пять рабочих могут вытащить из скважины несколько километров труб за две недели.
  • Технология HDD позволяет проходить через множество инженерных сетей на безопасное расстояние и не повредить подземные коммуникации.
  • При правильном использовании спецтехники операции ГНБ возможны в геологически сложной местности.
  • Метод ГНБ обеспечивает сохранность асфальтобетонных покрытий, брусчатки, газонов, парков, благоустроенных территорий, в то же время позволяет проводить работы.

Недостатки ГНБ:

  • Стоимость прокладки одного метра труб ПНД методом ГНБ в 3 и более раз выше, чем открытым способом.
  • В случае невыполнения работ на строительной площадке ГНБ, из-за обрушения ствола скважины, потери инструмента и разрыва трубы в скважине, проведение работ по проекту невозможно опять таки. Необходимо согласовать изменение конструкции, отклониться от построенной скважины и провести реконструкцию скважины.

Конструктивные элементы установки ГНБ

Проектирование комплексов горизонтально-направленного бурения:

  • Ходовая часть, гидроцилиндры, приводящие в движение гусеницы.
  • Дизельный двигатель, приводящий в действие все основные компоненты.
  • Сложная кабина машиниста для бурения, рычаги и устройства управления.
  • Насос высокого давления для подачи бентонита высокого давления через штанги в скважину.
  • Тележка представляет собой металлическую балку, по которой движется тележка, приводящая в движение стержни. Обеспечивает уклон бурения от 0 до 40 %.
  • Коробка для удочек, устройство подачи удочек для увеличения длины троса удочки в канале.
  • Комплект бурового инструмента: буровая головка, развертки диаметром 250 — 700 мм и более.
  • Анкерные анкеры. Они просверлены в землю и позволяют надежно закрепить установку HDD на поверхности.

Производители буровых установок и модельный ряд

Самое крупное производство буровых комплексов организовано в Соединенных Штатах Америки и Евросоюзе. На рынке жестких дисков также присутствуют китайские и российские производители.

Выполнение пилотной скважины

После проведения всех подготовительных работ можно приступать непосредственно к укладке труб методом горизонтально-направленного бурения. Для этого буровая платформа располагается в необходимом месте. Далее нужно проверить (летать хорошо). Параметры сечения такого колодца должны быть примерно 100 мм.

При обустройстве пилотной скважины под железной дорогой или дорогой перемещение бурового элемента необходимо контролировать с помощью системы геолокации. Без такой системы или в случае ее неисправности запрещается проводить работы без земляных работ.

Начальное положение буровой головки обычно составляет 10-20 ° к горизонту. Этот угол должен постепенно уменьшаться в зависимости от глубины погружения. После достижения необходимой глубины для прокладки трубопровода методом ГНБ бурение производится в горизонтальной плоскости. При сверлении допускается внесение изменений в движение сверла. Коррекция движения сверла производится при его отклонении от заданной траектории. Определение отклонения от желаемой траектории выполняется с помощью системы позиционирования.

Метод бурения предполагает проверку положения бура по системе геолокации через каждые 3 м. После прохождения определенной точки буровая головка начинает двигаться вверх, что позволяет ей достичь точки выхода. Выход из земли (как и вход) нужно рассчитывать заранее и выполнять под строго определенным углом.

Горизонтальное бурение

Пилотный колодец необходимо расширить, это делается с помощью специального приспособления — риммера

Поэтапное описание процесса

HDD выполняется в несколько этапов, а общая схема работы выглядит так:

  • подготовка проектной документации, в которой отражены все необходимые расчеты;
  • согласование проекта с собственником участка (в случае частной территории) и властями (в случае проведения работ в муниципальных образованиях);
  • рытье колодцев: один в начале работ, второй на выходе из трубопровода;
  • установка необходимого оборудования с помощью сверлильных станков;
  • завершение работ: засыпка котлованов, при необходимости — восстановление ландшафта на месте котлованов.

Перед тем, как просверлить яму в земле, нужно позаботиться о подготовке ландшафта. Для установки универсальной буровой установки понадобится ровный участок 10х15 метров, он находится прямо над точкой входа в скважину. Сделать это можно самостоятельно или на специальном оборудовании. Убедитесь, что на этом сайте есть отклонения. Далее происходит доставка и установка бурового оборудования.



Помимо ГНБ, потребуется оборудование для приготовления бентонитовой суспензии. Применяется для укрепления стенок траншеи и удаления грунта из канала. Установка бентонитового раствора устанавливается на расстоянии 10 метров от буровой. Рядом с точками сверления образуются небольшие вмятины на случай избытка раствора.

В подготовительный этап также входит установка и проверка радиосвязи между рабочими бригады, анализ почвы. На основании этого анализа выбирается тот или иной путь для бурения. Область перфорации должна быть защищена желтой предупреждающей лентой. Затем устанавливается буровое оборудование и пилотная штанга. Он фиксируется в точке, где буровая головка входит в грунт.

Важным этапом является закрепление инструментов анкерами во избежание смещения во время HDD.


По завершении подготовительного этапа можно приступать непосредственно к сверлению. Сначала формируется пилотная скважина сечением 10 см, затем переопределяется оборудование и регулируется наклон буровой головки — она ​​должна иметь угол наклона 10-20 градусов к линии горизонта. Пилотная скважина — это тренировочное бурение, без образования которого бестраншейное бурение недопустимо. На этом этапе проверяется работа и техническое обслуживание систем, а также оцениваются характеристики движения сверла.

На этапе формирования пилотной скважины необходимо отрегулировать инструмент по углу наклона земли, а также проверить положение буровой головки относительно линии ландшафта. На всякий случай в ямах образуются кривые. Они будут полезны, если грунтовые воды или бентонитовые жидкости обнаружены в больших объемах. Последнее предотвратит обрушение траншеи и торможение бурения из-за налипания на нее грунта, перегрева техники.


Во время подготовки важно провести точные расчеты, чтобы не повредить ранее проложенные трубопроводы. Минимальное расстояние от труб должно быть 10 метров. Затем начинается процесс прохождения дрелью определенной траектории и каждые 3 метра необходимо проверять и корректировать направление инструмента. Когда бур достигает необходимой глубины, он начинает двигаться по горизонтали или по небольшому уклону — так укладывается траншея необходимой длины. После того, как сверло превысит необходимую длину, его направляют вверх к выходу. Конечно, точка второй ямы рассчитывается заранее, и на этом месте предварительно готовится площадка.

Последний шаг — вынуть оригинальный инструмент из земли и расширить отверстие разверткой или риммером. Устанавливается на место сверла и позволяет увеличить диаметр пилотного канала. Во время движения расширителя траектория движения инструмента проверяется и при необходимости корректируется каждые 3 метра.


Риммер движется по траектории, противоположной направлению сверла, то есть от второго сверления к первому. В зависимости от необходимого диаметра траншеи развертка может проходить ее несколько раз. Диаметр канала зависит от диаметра труб: в среднем он должен быть на 25% больше диаметра прокладываемых труб. Если речь идет о теплоизоляционных трубах, то ширина диаметра канала должна быть на 50% больше диаметра труб.

Если в канале достигается большое давление грунта и существует большая вероятность его крошения, создается равномерное распределение бентонита. После затвердевания исключается не только риск осыпания, но и проседания грунта. Для облегчения входа и прохода инструмента в земле применяется специальный умягчающий буровой раствор. При использовании метода ГНБ большое внимание уделяется риску осыпания почвы. В связи с этим также контролируется сопротивление трубного соединения, чтобы оно не порвалось под тяжестью осыпающегося грунта.


После того, как горизонтальная траншея готова, в нее приступают к установке труб. Для этого фиксируются кронштейны и антабки, с помощью которых можно будет затянуть трубу в канале. К началу трубы прикрепляется головка, за которую уже будет закреплена антабка. Трубы также соединяются через вертлюг, при этом само буровое оборудование выключено. Для приклеивания прибегают к использованию специальных переходников.

Для небольших колодцев и протягивания пластиковых труб малого диаметра применяется сила буровой установки. После укладки трубы в горизонтальную траншею процесс ГНБ считается завершенным.



Расширение

Следующий этап прокладки труб под улицей — расширение пилотного канала. Для этого сверлильную головку разбирают и на ее место устанавливают специальное приспособление — риммер. Риммер — конструктивный элемент, используемый при прокладке труб ГНБ, выполняющий роль расширения пилотного канала. Следует отметить, что риммер представляет собой расширитель обратного действия (простирается от выхода канала до его входа).

С учетом технологии бурения ГНБ для получения требуемых показателей диаметра расширение проводят от одного до нескольких раз. Количество пристроек зависит от диаметра, который должен иметь будущий колодец.

Горизонтальное бурение можно производить даже в сложных условиях (плохой грунт, обилие препятствий на пути сеялки и т.д.). В этом случае работы по расширению скважины проводятся до того, как в канале будут установлены необходимые коммуникации. Кроме того, следует учесть, что все работы необходимо проводить с использованием охлаждающей жидкости. Это связано с тем, что геолокационное оборудование очень чувствительно к высоким температурам. Прокол дороги — серьезное событие, которое нужно продумать от начала до конца.

Есть еще один важный фактор, которого следует ожидать: крошение почвы. При бурении под дорогой методом ГНБ также следует учитывать, что перед тем, как начать протягивать пластиковые или металлические трубы в колодец, их необходимо соединить. Конструкция должна быть надежно соединена, иначе могут возникнуть проблемы. Также при выключении бурового оборудования кольцевой расширитель зацепляется за штанги. Затем через поворотный вертлюг подключается необходимая связь. Для стыковки потребуется специальный адаптер или другое возможное устройство.

Полезная информация! Метод ГНБ учитывает выбор расширительной части согласно этому расчету: канал должен быть на 25% больше вытянутого трубопровода. Если коммуникации проложены с теплоизоляцией, канал должен быть больше на 50%.

Готовый швеллер должен быть примерно на четверть шире трубы

Если показатели давления внутри канала большие, раствор бентонита равномерно заполняет пространство между внешней стенкой трубы и внутренней стенкой колодца. После застывания бентонитового раствора проседание грунта исключено.

Источники

  • http://TrubaMaster.ru/razvodka/gorizontalnoe-burenie.html
  • https://gidpotrubam.ru/montazh-i-remont/gorizontalnoe-burenie
  • https://alfa-gnb.ru/articles/oborudovanie/tekhnologiya-gorizontalno-napravlennogo-bureniya-metodika-gnb-i-oborudovanie/
  • https://trubaspec.com/montazh-i-remont/preimushchestva-prokladki-trub-metodom-gnb-kak-vypolnyayutsya-raboty.html
  • https://izhprofibur.ru/modeli/opisanie-tehnologii-gorizontalno-napravlennogo-bureniya.html
  • https://tkazimut.com/printsip-raboty-gnb/
  • https://stroy-podskazka.ru/bury-dlya-zemlyanyh-rabot/o-gorizontalnom-burenii/

Оцените статью
Блог о тракторах МТЗ