Меню Рубрики

Установка горизонтального бурения или продавливания

Преимущества прокладки труб методом ГНБ – как выполняются работы

Прокладывать трубопроводные коммуникации можно, не вскрывая грунт, а используя бестраншейные способы прокладки труб. Этот вариант не образует видимых нарушений участка, сохраняет целыми асфальтированные дороги, не уничтожает растительность. Реализовать такой способ сегодня можно применением одного из нескольких методов.

Преимущественные моменты прокладки труб без траншей

Чаще всего трубопроводные системы укладывают посредством вырытых траншей. Этот метод имеет некоторые существенные недостатки:

  • Нарушение плодородного слоя вследствие вскрытия грунта.
  • Удаление растительности, включая деревья и кустарники.
  • Высокие тарифы на проводимые работы.
  • Длительная подготовка.

Помимо этого канал, проходящий через дорожное полотно, невозможно проложить, не нарушив асфальтовое покрытие, что неизбежно приводит к реконструкции дороги по окончании работы. А перекрытие оживленного участка трассы может вызвать определенные трудности. Решением проблем в этом случае становится бестраншейную или закрытую прокладку коммуникационных линий, включая прокладку труб ГНБ.

Указанный метод имеет множество достоинств:

  • Меньшие материальные затраты на выполнение процесса.
  • Ускоренное выполнение монтажного процесса.
  • Минимальные трудозатраты, включая число рабочих.
  • Безопасность в экологическом плане.
  • Всесезонное проведение работ (мерзлый грунт затрудняет открытую укладку труб при низкой температуре воздуха).
  • Обеспечение безопасности проводимым работам.

Монтажный процесс, выполняемый на коротком участке, к примеру, под дорожным полотном, не требуют привлечения специальной техники. Процесс такой укладки достаточно прост. Для его выполнения требуется цилиндр определенного размера и штанга с элементами наращивания. Такое устройство позволяет вручную удалять грунт, но предварительно нужно выкопать небольшие котлованы по бокам дороги, то есть на входе и выходе трубы. Если монтаж предполагает работу на длинном участке, то необходимо привлечение специального оборудования.

Варианты закрытой прокладки

Бестраншейный способ прокладки труб используется при проведении разных коммуникационных систем:

  • Кабели связи.
  • Трубопроводы, транспортирующие нефть, газ и тепловые ресурсы.
  • Канализация, а также холодное и горячее водоснабжение.
  • Ремонтные работы на определенных участках трубопровода или замена отдельных участков трубы.

Закрытая прокладка трубопровода в настоящее время предполагает много способов исполнения. В частности выделяются следующие варианты:

  • Замена устаревших трубных изделий новыми элементами (санация).
  • Прокалывание грунта.
  • Продавливание грунта.
  • Горизонтально-направленное бурение.

Первый вариант (санация) используется при необходимости проведения ремонтных работ или требуется полная замена отдельных элементов трубопровода. Другие варианты подразумевают непосредственную укладку трубных элементов. Бестраншейная прокладка широко распространена, так как указанный способ помогает предотвратить множество проблем, возникающих при открытой укладке трубопровода.

Использование метода санации для ремонта и прокладки трубопроводов

Санация – это закрытая укладка труб, выполнение которого подразумевает замену старых элементов новыми трубными изделиями. Существует два способа выполнения процесса:

Релайнинг

Этот способ предполагает сохранение старой системы и ее использование в качестве капсулы для нового трубопровода. Перед проведением работы требуется предварительная качественная очистка трубы от лишнего мусора. Затем в нее вставляют новый трубный элемент, имеющий меньший диаметр. Несмотря на то, что современные трубы производятся из материалов с отличными качественными характеристиками, старая конструкция может выступить в роли дополнительной защиты, снижая риск возникновения аварий.

Релайнинговые работы можно выполнить несколькими способами, в частности втягивание трубы. Этот процесс начинается в конце старой коммуникации и до начала трубы. На время проведения работы участок отключается от общей системы, затем в ремонтируемую трубу на этом участке вставляется новый элемент, выполненный из более технологичных материалов. Релайнинг допускает небольшое разрушение некоторых участков старого трубопровода. Читайте также: «Какую трубу в канаву на заезд лучше выбрать – виды и особенности, правила укладки».

Проведение релайнинга требует обязательной замены ремонтируемого отрезка временными элементами. По окончании процесса временные элементы удаляются, а реставрированный участок подключают к системе.

Реновация

Если первый способ предполагает ремонт старых коммуникаций с частичным введением новых элементов, то в результате реновационного процесса выполняется полное обновление линий. В некоторых случаях допускается изменение диаметра трубопровода. Реновация подразумевает разрушение устаревших элементов в процессе введения новой линии. При этом обломившиеся части трубы, оставшиеся в земле, играют роль уплотнительной оболочки для новой системы.

Санация позволяет проводить замену коммуникаций из керамики, бетона и металла.

Монтаж труб методом прокола

Метод прокола используется чаше всего на глинистых и суглинистых почвах. Таким способом можно укладывать трубы диаметром не более 600 мм. Максимальное расстояние, на которое можно прокладывать трубы с использованием прокола грунта, составляет 60 метров. Такая проводка предполагает уплотнение почвы вокруг трубы. Выполнить прокол можно только с помощью специальной техники, так как для этого требуется сила в 3000 кН. Самым распространенным вариантом считается прокол и помощью гидравлического домкрата.

Чтобы уменьшить коэффициент трения и сопротивления в грунте, можно использовать наконечник в виде конуса. Основание этого элемента должно быть шире самой трубы на 2 см. Трубопроводы, имеющие небольшой диаметр, можно прокладывать без использования наконечника, прокол выполняется непосредственно трубой.

Использование конусного наконечника на трубе снижает точность прохождения. Так как при прохождении через грунт этот элемент может натолкнуться на препятствие и отклониться от намеченной линии прокола.

Прокол выполняется со скоростью 4-6 метров в час, в зависимости от сложности грунта и используемого оборудования. Увеличить скорость движения трубы при таком способе бестраншейной прокладки помогает вибрация. Совместно с усилиями домкрата она позволяет осуществлять движение через грунт со скоростью 20-40 метров в час. Читайте также: «Варианты бестраншейной прокладки труб – преимущества и недостатки способов».

Существует еще один вариант прокалывания грунта – гидропрокол. Он эффективен в том случае, когда почва поддается легкому размыву водой. При этом способе разрушение почвы проводится направленным водяным потоком. Результатом процесса становится колодец, в который проводится укладка коммуникационных систем. Читайте также: «Способы прокладки трубопроводов – открытый и закрытый, правила выполнения работ».

Метод продавливания грунта

Проведение трубопроводов бестраншейным способом также предполагает использование метода продавливания грунта. Этот вариант более эффективен при укладке стальных труб большого диаметра, до двух метров. Процесс аналогичен методу прокалывания, но продавливание выполняется открытым концом. Образующуюся в результате землю удаляют.

Читайте также:  Установка двойного стекла в ростове

Необходимая степень усилия для продавливания создается гидравлическими домкратами, установленными по всей окружности трубы. Работы такого типа можно проводить на грунте с большим содержанием глины, суглинков и песка. Оптимальная величина диаметра используемых труб может лежать в пределах от 60 см до 172 см. Прокладывать трубопроводы продавливанием грунта можно на участках шириной не более 100 метров. Таким методом часто укладывается труба в канаву на заезд, так как это достаточно эффективный способ.

Продавливание грунта выполняется следующим образом:

  • Вначале необходимо вырыть котлован.
  • Затем устанавливается упорная стена, на которой крепятся домкраты.
  • Соединяют один конец трубы и домкраты, расположенные на стене. Другой конец остается открытым.
  • Усилия, создаваемые домкратами, переходят на трубу, ее свободный конец вдавливается в слой грунта.
  • Движение детали в грунте приводит к образованию внутри земляного столба. Его удаляют с помощью лопат, имеющих длинную и короткую рукоятку, а также используя ударные пневматические приспособления.

Горизонтально-направленное бурение для прокладки труб

Бестраншейная прокладка труб также может выполняться горизонтально-направленным бурением (ГНБ) грунта. Прокладка трубы методом ГНБ выполняется с использованием буровой техники.

Бестраншейная прокладка труб с применением метода ГНБ выполняется в три этапа:

  • Бурение скважины.
  • Увеличение ширины скважины.
  • Прокладка трубных элементов.

Выполнение прокладки труб методом горизонтального направленного бурения возможно только при помощи буровой установки, оснащенной специальным наконечником. Гибкая штанга, соединенная с наконечником, дает возможность изменять траекторию бурения. Это особенно важно в тех ситуациях, когда необходимо предотвратить столкновение бура с естественными препятствиями в грунте. Для периодического охлаждения наконечника в процессе работы на его корпусе имеются отверстия. Для контроля и корректировки траектории бурения наконечник оснащен навигационным аппаратом.

Ширина скважины увеличивается посредством расширителя, который устанавливается вместо наконечника. Расширение может выполняться многократно до получения необходимого диаметрального сечения скважины. При этом следует помнить, что этот параметр должен превосходить диаметр прокладываемой трубы на 30%.

Заключительный этап технологии прокладки труб методом ГНБ предполагает непосредственное протягивание трубы. Процесс заключается в следующем: на специальной штанге фиксируется плеть коммуникации и вся конструкция протягивается в скважину машиной ГНБ. Использование бурильного раствора облегчает протягивание трубных изделий по горизонтальному каналу, снижая коэффициент трения.

Проведение различных коммуникационных систем с использованием бестраншейных методов прокладки труб – это современная технология, с помощью которой можно существенно сэкономить ресурсы. При этом существует несколько способов ее реализации, которые позволяют выбрать подходящий вариант для определенного случая.

источник

Отличие ГНБ от прокола (ГНП)

Существует несколько способов проложить коммуникации и трубопроводы под землей без выкапывания траншей. Среди них горизонтально-направленное бурение и метод прокола. В обоих случаях используются схожее оборудование и технологии. Различие заключается в том, что при прокалывании грунта не используется бур. Почва продавливается так, чтобы в толще появилось отверстие нужной длины и диаметра, установка ГНБ именно бурит, используется вращательный элемент.

Горизонтальное бурение

При методе ГНБ используются буровые установки с различными насадками. Для прокладки коммуникации не нужно выкапывать котлованы в точках входа и выхода бура, работы проводятся с поверхности земли. Под контролем эхолокационного оборудования головка бура направляется по нужной траектории.

При бурении проводятся различные мероприятия:

Проводятся расчеты для выявления протяженности, размера отверстия и траектории движения инструмента;

Подбирается дополнительное оборудование: буровые головки, зонды для оператора установки и инструменты и т.д.;

Работы проводятся при использовании бетонитового раствора, для него и грунтовых вод оборудуются дренажные стоки.

Отличие ГНБ от прокола заключается в необходимости пользоваться большим количеством инструментов, применять специальные растворы. Отверстие в грунте после бурения не всегда получается ровным. Его края могут крошиться, если использовано недостаточное количество раствора или неправильно подобран инструмент.

Горизонтально-направленный прокол (ГНП)

В случаях, когда используется метод прокола, бригаде рабочих предстоят подготовительные мероприятия и работы:

Вырываются 2 котлована в точках входа и выхода инструмента. Этот этап – необходимая часть подготовки к ГНП. Почва прокалывается строго в горизонтальном направлении, проводить такую работу с поверхности земли нельзя.

Читайте также:  Установка гидроусилителя руля 2108

Как и в случае с ГНБ, при прокалывании грунта необходимо отслеживать траекторию пути инструмента. Для этого используют зонды, по которым оператор установки отслеживает продвижение.

При проколах отверстие в почве получается ровным. Нет риска, что почва раскрошится. После выхода прокалывающей иглы в нужной точке. К ней крепятся кабели или трубы, обратным ходом они протягиваются в образовавшееся отверстие.

ГНП осуществляется с использованием сильного гидравлического давления. Бетонитовый раствор при этом не применяется.

Проколы отличаются от ГНБ тем, что на прокладку коммуникаций одинаковой протяженности требуется меньше оборудования, ресурсов, рабочих.

Технология выполнения работ

Прокладка коммуникаций методом прокола осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Подготовка проектной документации, получение разрешения на проведение ГНП. Проведение расчетов, в ходе которых выявляется, где необходимо оборудовать котлованы, на какой глубине следует прокалывать почву и т.д.
  2. Подготовка и транспортировка оборудования к месту проведения работ. Оборудование котлованов, дренажных отводов. Дренаж необходим, если в месте прокладки трубопроводов или кабелей залегают грунтовые воды.
  3. Прокол грунта согласно расчетам, прокладка коммуникаций.
  4. Удаление оборудования, восстановление поверхности почвы в местах, где выкапывались котлованы.

ГНП проводится быстрее, чем при использовании бура или траншейного метода подведения коммуникаций.

В ходе работ используется специальное оборудование для бестраншейной прокладки трубопроводов:

  • Пневмопробойная или гидравлическая установка, позволяющая передавать прокалывающему инструменту многотонное усилие;
  • Стальной футляр, которым продавливается почва;
  • Зонды, оборудование для приема сигналов от них;
  • Инструменты для выкапывания котлованов.

Все оборудование, используемое в ГНП, мобильно. Установки работают на дизельном топливе, способны передвигаться под управлением оператора.

Преимущества ГНП

Прокладка инженерных коммуникаций методом прокола обладает неоспоримыми преимуществами:

  • Непосредственно для работы понадобится небольшая бригада специалистов (2-3 рабочих);
  • Стоимость ГНП работ более, чем в 2 раза ниже, чем прокладка коммуникаций с использованием буровой установки;
  • С помощью ГНП можно прокладывать новые трубопроводы и заменять старые, при использовании бура замена недоступна;
  • Нет риска обвала почвы в проколе, даже если работы ведут в неустойчивом грунте;
  • Требуется меньшее количество оборудования, не нужны дополнительные растворы.

При ГНП экономятся ресурсы, финансы и рабочая сила.

Недостатки метода прокола

Методика горизонтально-направленного бурения, несмотря на экономичность и практичность, имеет некоторые минусы:

  • Продавливание грунта с плотным, твердым составом невозможно. ГНП используется только на подвижных, неустойчивых и рыхлых почвах.
  • Длина бурения при проколах составляет только 50 м. Таким образом, прокладывать коммуникации можно лишь на небольшие расстояния.
  • Диаметр трубопровода ограничен размером в 50 см. При ГНБ диаметр отверстий может составлять 1 м и больше.

Применение методов бурения (установками ГНБ) и прокалывания грунта для прокладки коммуникаций всегда дешевле траншейного метода. При ГНБ и ГНП не страдает поверхность почвы, а также объекты, размещенные на ней. В зависимости от технических условий и качества почвы применяется и бурение, и проколы. В благоприятных для горизонтального прокалывания условиях, данный метод остается предпочтительным.

источник

ГНБ и ННБ. Отличия

Для прокладки трубопроводов и коммуникационных сетей в условиях плотной городской застройки, преодоления водных и других природных преград, геологической разведки, добычи полезных ископаемых используется метод горизонтального направленного бурения (ГНБ). Он позволяет быстро, эффективно, с минимальными затратами выполнить подземные изыскания и переходы.
Технология была разработана, как полноценная альтернатива другим методам прокладки труб. Отличительная черта – бурение в горизонтальной плоскости без устройства надземных траншей. Близкий к методу ГНБ метод наклонно-горизонтального бурения (сокращение ННБ) позволяет отклоняться от линии горизонта. ННБ и ГНБ отличаются областью применения, используемым оборудованием, методикой.

Горизонтально-направленное бурение

Технология ГНБ используется для бестраншейной прокладки коммуникаций. Это особенно актуально для крупных городов с высокой плотностью застройки. Оно успешно применяется для прокладки коммуникаций под реками, озерами, автомобильными дорогами, железнодорожными путями.

В бурении используются самоходные установки ГНБ. Классифицируются по длине протяжки. Рабочее усилие измеряется тоннами. Состоят из ходовой части (на гусеницах или колёсах), рамы жёсткости, кузова, бурильной установки, аккумуляторной батареи, приборной панели, устройства подачи штанги, лафета.

Этапы выполнения работ

Прокладка коммуникация методом ГНБ включает пять этапов: подготовительные работы, пробное бурение, расширение скважины, протаскивание коммуникаций, завершение работ.

  • Подготовительные работы. Это анализ природных условий, изучения карт геологического строение рабочего района, получения разрешительной документации.
  • Пробное бурение. Ответственный этап, от которого зависит успешность всего проекта. Буровая головка, прикрепленная к гибкой штанге, опускается в грунт. Ориентируясь на схему, оператор обходит все препятствий из сторонних коммуникаций, плотных пород (если это необходимо). В скважину непрерывно подаётся буровой раствор. Он минимизирует трение, препятствую перегреву рабочей головки. Установка ориентируется под землёй с помощью локатора.
  • Расширение скважины. После пробного бурения рабочая головка вынимается, а затем меняется на риммер. Это специальная насадка для увеличения диаметра скважины. Её диаметр на 100 мм больше, чем размер трубы.
  • Протаскивание коммуникаций. Выполняется с противоположной от буровой установки стороны. Необходимые коммуникации присоединяются к штанге посредством вертлюга. Он не передает крутящий момент от риммера. Затем трубопровод затягивается в скважину.
  • Завершение работ. Полость между трубой и стенками скважины заполняется цементным раствором. Он подается специальной установкой под давлением. Затем заказчику сдаётся документация по проекту с составление акта приёмки-сдачи.
Читайте также:  Установка интернета на asus

Бестраншейная прокладка труб посредством горизонтально-направленным бурением выполняется двумя методами: прокол и продавливание.

Метод прокола

Применяется на вязких грунтах. Например, глина и суглинок при проколе под дорогой. Есть ограничения по диаметру труб – не более 600 мм, длине проходки – до 60 м. Метод основывается на уплотнение грунта в радиальном направлении.

Прокол требует значительной мощности буровых установок. Давление на породу 150-3000 кН. Для создания усилия используются гидравлические домкраты. На рабочую часть трубы, которая контактирует с грунтом, надевается стальной уголовник конической формы. Он врезается в грунт, значительно уменьшая его сопротивление.

Работы начинаются с копки котлована. В него устанавливается домкрат, подключенный к насосам. Труба с одной стороны оборудуется наконечником для контакта с грунтом, а с другой шомполом – насадкой для передачи усилия от домкрата. Затем выполняется прокол. Скорость проходки зависит от мощности установки 4-40 м/ч.

Метод продавливания

Используется во всех типах пород. Продавливание разрабатывалось для прокладки труб диаметром 600-1200 мм, протяжённостью трассы до 100 м. В отличие от прокола не применяется оголовок. Труба нужного диаметра проталкивается сквозь породу при помощи нескольких гидравлических домкратов. Они закрепляются по окружности, симметрично друг к другу. Работают синхронно, с одинаковым усилием.

В котлован опускается одно звено трубы, которое вставляется в направляющую раму. Одним концом она упирается в грунт, другим в опорную плиту. Первая секция продавливаемой трубы входит в грунт, опорная плита возвращается на свое место, из полости удаляется грунт. Между плитой и первой секцией вставляется первый нажимной патрубок. Затем второй и третий. После того, как расстояние между опорной плитой и свободным концом трубы становится равным длине секции, вставляется вторая секция. Операция повторяется. После каждого этапа грунт из полости трубы удаляется.

Рекомендуемая услуга — Меднографитовая смазка. Используется для защиты и герметизации резьбовых соединений.

Наклонно-направленное бурение

Эффективный способ, широко применяющийся в геологической разведке, добыче полезных ископаемых, а также прокладке коммуникаций под руслами рек. ННБ предполагает отклонение от горизонта, но с сохранением первоначального направления бурения. Это даёт возможность «следовать за пластом», выполнять бурение под тем же углом, что залегает основной пласт разведываемого полезного ископаемого.

Кроме геологии преимущества наклонно-направленного бурения используются для прокладки подземных переходов. Например, в США за последние три десятилетия было построено более 2500 тысяч таких объектов.

ННБ хорошо себя зарекомендовал при строительстве тоннелей под реками с ленточно-рядовым устройством русла. Его не рекомендуется использовать в водоёмах с пойменной многорукавностью.

Наклонно-направленный метод бурения связано со значительными финансовыми затратами. Оборудование сложное и дорогостоящее. Условия работы в дикой местности непредсказуемые. Он неэффективен для прокладки переходов в валунных и илистых грунтах, а также на карстовой почве.

Кустовое бурение наклонно-направленных скважин

Экономичный метод. Устья скважин располагаются на небольшой площадке и расходятся в радиальном направлении под разными углами. Это даёт возможность сократить производственные затраты на строительно-монтажные работы, уменьшить эксплуатационные издержки. Одна установка обслуживает максимальное число скважин. Целесообразно применение метода на болотистых и скалистых грунтах, а также труднопроходимой лесной местности.

Расстояние между соседними устьями выбирается исходя из технических параметров ремонтного оборудования, но не меньше 3000 мм. Выполняется бурение одной или несколькими установками. Они передвигаются от одной скважины до другой. Вспомогательные постройки и дополнительное оборудование остаются на месте. Куст содержит от 2 до нескольких десятков скважин.

Многозабойный метод бурения скважин

Разновидность кустового способа, когда от одного устья отходят несколько стволов. Основной ствол заканчивается несколькими горизонтальными или волнообразными ответвлениями. Применяется при определённых условиях геологии:

  • Нефтяные месторождения с низким давлением;
  • Разработка старых участков;
  • Удаление газа из угольных пластов;
  • Изменение уровня грунтовых вод в угольных шахтах.

Второстепенные стволы ответвляются на одном или разных уровнях, уходят на разную глубину. У них различные радиусы закругления. Форма зависит от геометрических параметров пласта, геологических характеристик разреза, а также технических возможностей подрядной организации.

Проектирование начинается снизу-вверх. Сначала определяется глубина залегания маточного (основного) ствола, число и форма ответвлений. Затем их радиус и градус искривления. В первую очередь, бурится маточный ствол, который выполняется строго вертикально. Глубина соответствует глубине залегания разрабатываемого пласта. Затем от кровли продуктивного слоя бурятся отводы.

Итоговое сравнение

Горизонтально-направленное бурение получило продолжение в более технологичном и дорогостоящем наклонно-направленном способе. При схожих методах выполнения работ, есть существенная разница в области применения. ГНБ предполагает использование недорогого оборудования, для выполнения горизонтальных проколов под естественными и искусственными преградами.

ННБ широко используется в геологических изысканиях, добыче полезных ископаемых. А также прокладке переходов под руслами рек. Предполагает использование дорогостоящего оборудования, тщательной инженерной подготовки.

Компания Техсервис предлагает покупателям китайские установки DDW, осуществляем быструю поставку DDW и занимаемся её гарантийным (пост-гарантийным) ремонтом.

источник