Горизонтально направленное бурение — наиболее эффективный метод бурения

Установка коммуникаций - важная часть городского обустройства, потому что без воды, газа и отопления современный человек не может жить. Тем не менее, когда города растут и приобретают свой уникальный вид, установка коммуникаций становится все более сложным, длительным, трудоемким и дорогим процессом.

Так, для того чтобы построить коммуникации открытым способом (до недавнего времени - традиционным), приходится перекрывать для проезда автомобильные магистрали, вырубать деревья и кустарники, разрушать и восстанавливать благоустройство района. Еще большую проблему представляет собой прокладка коммуникаций под железными дорогами, взлетными полосами, лесными массивами, реками и другими искусственными и естественными преградами. Впрочем, сегодня обо всех вышеперечисленных проблемах можно забыть - методы бестраншейной прокладки труб позволяют решить самые сложные задачи по строительству коммуникаций.

Область использования бестраншейных технологий на сегодняшний день весьма широка и расширяется с каждым годом: сегодня методы бестраншейной прокладки труб используют при строительстве водопроводов, канализаций, газопроводов, при прокладке кабелей связи, электрических кабелей. И речь идет не только о прокладке труб через естественные или искусственные препятствия, но даже в случае с подведением коммуникаций по ровному, свободному грунту (например, при подводе коммуникаций к частному загородному дому), бестраншейные технологии существенно выигрывают, позволяя значительно сократить сроки строительства коммуникаций, обойтись без грязи.

Методы бестраншейной прокладки труб

К основным методам бестраншейной прокладки труб, можно отнести:

- ГНБ бурение - горизонтально направленное бурение, наиболее распространенный сегодня метод бестраншейной прокладки коммуникаций;

- Бурошнековое бурение. Осуществляется с помощью гидравлической специализированной домкратной установки, которая оборудована вращающимися механизмами, запускающимися из рабочего котлована. Шнековый механизм позволяет удалять отработанный грунт из котлована;

- Микротоннелирование. Заключается в продавливании грунта при помощи специальных проходческих щитов, в дальнейшем грунт закрепляется с помощью металлических или бетонных колец. Метод отличается высокой точностью проходки;

- Продавливание стальных футляров (прокол грунта). Суть метода заключается в том, что труба открытым концом, снабженным ножом, вдавливается в массив грунта. Грунт же, который поступает в трубу в виде пробки (плотного керна), разрабатывается и удаляется из забоя;

- Щитовая проходка. Используется при устройстве тоннелей и коллекторов, предусматривает разработку грунтов под прикрытием щита (в виде металлической оболочки диаметром равным наружному диаметру тоннеля), а также закрепление тоннеля, коллектора монолитным бетоном, железобетонными, сборными чугунными тюбингами, керамическими блоками;

- Управляемый прокол. Подвид горизонтального бурения - идеальный вариант для случаев, когда необходимо проложить трубы небольшого диаметра в стесненных условиях.

Как показывает опыт компании ДВН-Строй, наиболее оптимальным методом бестраншейной прокладки труб по соотношению цена - качество - оперативность является горизонтально направленное бурение - ГНБ, которое сегодня пользуется наибольшей популярностью. Привлекательность горизонтального метода бурения заключается и в экономической целесообразности - нет необходимости в благоустройстве мест проведения коммуникаций, отсыпке, в привлечении существенных ресурсов рабочей силы и техники.

Технология ГНБ

Условно весь процесс горизонтально направленного бурения - ГНБ можно разделить на четыре этапа:

Этап 1 (подготовительный). Для организации работы понадобится бригада, как минимум, из трех специалистов - оператор на локаторе, оператор установки ГНБ, оператор смесительных установок, с помощью которых смешивается бентонитовый раствор. Предварительный этап подразумевает разведку области проведения работ, всесторонний анализ - грунтов, залегания уже существующих коммуникаций, других препятствий в грунте, а также планирование и расчет будущей траектории бурения. На место работы на транспортном средстве привозится бурильная установка, рядом с которой смешиваются полимеры, бентонит, вода. На рабочей площадке должна быть вода, поэтому если в зоне доступа нет пожарного гидранта, обеспечивают мобильный подвоз воды. Также для работы необходим сварочный аппарат, который пригодится для сварки и последующей протяжки труб. Рабочую установку по тралу спускают с транспортного средства, устанавливают на месте с помощью системы якорения и задних стабилизаторов.

Этап 2. Осуществляется с помощью буровой головки, в передней части которой со скосом устанавливают режущий инструмент. Внутри головки располагается зонд локационной системы. Именно благодаря скосу, зонду и возможно управление бурением. Система локации позволяет осуществлять контроль за расположением буровой головки - система принимает и обрабатывает поступающие сигналы передатчика, встроенного в корпус головки, на мониторе дублируются показания локатора. Оператор с локатором двигается по земле за буровой головкой с зондом. На мониторе локатора можно видеть информацию об уклоне, положении по часам, о глубине залегания зонда - данную информацию может видеть на своем дисплее и оператор буровой установки.

Бурение включает в себя вращение и подачу буровой колонны - благодаря чередованию этих функций и появляется возможность осуществлять движение и управление процессом бурения. Если буровая головка отклоняется от проектной траектории, движение буровых штанг останавливается оператором - оператор устанавливает скос головки в нужном положении, затем осуществляет задавливание буровых штанг для коррекции траектории. Такая технология позволяет максимально точно двигаться по заранее спланированной траектории проходки. Буровая головка выходит в заданной точке, и строительство пилотной скважины считается завершенным.

Этап 3. Расширение скважины. Буровая головка, с помощью которой осуществлялось бурение пилотной скважины, отсоединяется от буровых штанг, и на ее место присоединяется специальный расширитель. По колонне штанг через форсунки в расширителе в скважину продолжает поступать раствор. Приложение тягового усилия с одновременным вращением позволяет расширителю протягиваться в направлении буровой установки, осуществляя расширение ствола скважины до нужного диаметра. Чтобы в последующем обеспечить беспрепятственное протаскивание труб, диаметр скважины должен превышать диаметр трубопровода не менее чем на 30%.

За первым разбуриванием осуществляется повторное бурение по готовому стволу скважины, при этом диаметр расширителей поступательно увеличивается. Если речь идет о сложных случаях (к примеру, бурение осуществляется в плывуне или обводненных песках), необходимо обеспечить затягивание штанг за расширителем, с помощью специальных ключей производится их скручивание. Иногда на место буровой головки устанавливается сферическая болванка (так называемый «огнетушитель»), которая позволяет уверенно проходить по существующему каналу до области выхода.

Этап 4. Протаскивание трубы. На противоположной стороне скважины от буровой установки располагают готовую плеть трубопровода. Во время затягивания расширителя последовательно крепят вертлюг, серьгу, захват с несколькими трубами. Вертлюг нужен для исключения передачи вращательного движения к трубе от буровой колонны. То есть, буровая установка в скважину затягивает плеть трубопровода, проводя его по траектории, предусмотренной проектом.

После окончания работ необходимо лишь получить схему расположения трубопровода (на которой указана привязка трубопровода к местным ориентирам, пространственное его положение в разных плоскостях), исполнительную документацию от инженерно-технического персонала.

Отдельного внимания достоин тот факт, что с помощью метода горизонтально направленного бурения можно проложить практически любые виды коммуникаций, начиная от газопровода, водопровода, канализации и заканчивая футлярами для кабелей, нефтепроводов, теплосети.

Среди преимуществ метода ГНБ отдельного внимания достойны такие, как минимальная стоимость (ГНБ обходится на 30% дешевле по сравнению с традиционными земляными работами), экологичность (метод ГНБ способствует сохранению природного ландшафта, а также исключает техногенное воздействие на фауну и флору), минимальные сроки работ (установки ГНБ являются автономными, и прокладка трубопровода с их помощью занимает минимум времени, при том что требуется минимальное количество рабочей силы, тяжелой техники).

Формирование стоимости работ методом ГНБ

Основные расходы эксплуатации буровой техники - это расходы на амортизацию установки, затраты на материалы, заработная плата. Стоимость удельного расхода бентонина, как правило, не превышает 5% от стоимости одного метра работ. Первостепенное влияние на стоимость работ оказывают такие объективные факторы, как грунтовые условия, расстояние проходки, материал и диаметр протягиваемых труб. Есть факторы, на которые можно оказать влияние, и это, соответственно, отразится на стоимости ГНБ - это выбор установки горизонтально направленного бурения, отдельных комплектующих установки, это опыт оператора, это грамотно запланированная траектория бурения.

На сегодняшний день доступная стоимость работ методом горизонтально направленного бурения позволяет использовать все преимущества ГНБ не только фирмам, организациям, но также и частными лицам, так как стоимость одного метра прокладки труб диаметром 63 мм составляет от 1000 рублей за метр - это вполне сравнимо с расходами на копание траншей, только в случае с ГНБ можно будет обойтись без грязи и существенно снизить сроки строительства коммуникаций.