0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прокладка трубопровода методом ГНБ

Прокладка трубопровода методом ГНБ

Прокладка трубопровода методом ГНБ

Прокладка трубопровода методом горизонтально направленного бурения позволяет не вскрывать грунт и не рыть траншею. В целости остаются асфальтированные дороги и зеленые насаждения. Существует четыре способа прокладки трубопровода без рытья траншеи.

Область применения

Прокладка труб методом горизонтально направленного бурения применяется при строительстве:

  • систем водоснабжения;
  • систем отопления;
  • линий электроснабжения и связи;
  • сетей газораспределения.

Если эти системы пересекают естественные преграды — реки, парки, железные дороги, трамвайные пути, территории аэродромов, — предпочтительнее всего метод безтраншейного бурения. Метод горизонтального бурения применяется там, где запрещено рыть траншеи, и там, где это экономически невыгодно.

Организация и технология выполнения работ

Все услуги ГНБ делятся на четыри способа закрытой прокладки труб:

  • санация — замена старых участков трубы новыми элементами;
  • продавливание почвы;
  • прокалывание почвы;
  • горизонтально направленное бурение

Санация с помощью установки ГНБ — выгодная альтернатива рытью траншей. Как и при ГНБ, работы проходят оперативно, наземные препятствия не мешают, не надо тратить время и деньги на восстановление ландшафта.

Санация используется при реконструкции старых элементов. Остальные методы применяются для укладки нового трубопровода.

ГНБ удобно применять вблизи естественных и искусственных водоемов, в природных охраняемых зонах, под автострадами.

Успех прокладки труб безтраншейным способом зависит от предварительной подготовки. Сначала изучают состав почвы, чтобы выбрать подходящую технику. Для разных видов грунта применяют разные буры.

Перед началом работ готовят проектную документацию. На участке у рабочих должны быть все инструкции. За безопасностью и качеством следит руководство и инженеры строительной организации.

Этапы прокладки трубопровода методом гнб

Горизонтально направленное бурение позволяет проложить трубы с минимальными затратами труда и времени рабочих. Таким методом можно укладывать трубы из стали и ПНД любого диаметра. Точки входа и выхода имеют минимальные отклонения от плана благодаря использованию навигационной системы.

  1. Подготовка документации. Сначала разрабатывают техническую документацию, рассчитывают точки входа и выхода, продумывают план работ.
  2. Исследование почвы. На успех работы влияет состав грунта, глубина залегания грунтовых вод, наличие строений вокруг. Также нужно понимать, какие постройки могут появиться в будущем на выбранном месте.
  3. Бурение скважины. Метод ГНБ подразумевает использование буровой техники с заостренным наконечником. Благодаря гибкой штанге можно изменять направление бурения. Это позволяет избежать столкновения наконечника с твердым препятствием в грунте. Чтобы контролировать движение наконечника под землей, используется навигатор. В процессе работы бур охлаждается через отверстия на корпусе. В результате скважина пробуривается по заданной траектории.
  4. Увеличение ширины скважины. Для увеличения диаметра на место наконечника ставят расширитель. Им можно пользоваться многократно, пока скважина не достигнет нужной ширины. При этом скважина должна быть шире трубы на 30%.
  5. Прокладка трубопровода. На штанге фиксируется труба и машина ГНБ протягивает ее через отверстие. Эффективность этого этапа максимальна за счет маленького коэффициента трения.

Плюсы и минусы технологии

Прокладка трубопровода методом рытья траншеи имеет большой недостаток — нарушается целостность грунта, уничтожается дорожное покрытие и растительность. Метод ГНБ позволяет сохранить верхний плодородный слой почты и все, что на нем находится. К тому же, это дешевле и не требует длительной подготовки.

Асфальт после работ остается целым, не нужно укладывать его заново и восстанавливать дорогу. Не нужно перекрывать автомобильное движение и создавать трудности для пешеходов.

Другие плюсы метода ГНБ:

  • сжатые сроки проведения работ;
  • низкая стоимость;
  • безопасность для экологии;
  • минимальные затраты труда рабочих;
  • безопасность для рабочих;
  • возможность проведения работ в любое время года.
Читайте так же:
Что такое выемка грунта

Прокладка труб на коротких участках таким способом не требует привлечения тяжелой техники. Такой способ стоит в два раза дешевле за счет экономии времени и денег на использование техники. Т.к. не нарушается верхний слой земли, нет необходимости его восстанавливать, ремонтировать асфальт, высаживать растения.

Недостатком метода горизонтального бурения является необходимость качественной геологической разведки. Под каждый тип грунта подбирается бур. Если он был выбран неправильно, придется начинать работу сначала. Еще одной проблемой может стать наличие старых труб в месте бурения, чего не учли специалисты. Неудачное бурение также является следствием неудачно вырытых котлованов, что ведет к порче оборудования и труб.

Неопытность персонала приводит к поломкам техники. В результате увеличивается срок бурения и конечная стоимость прокладки трубопровода. Поэтому самое главное — это правильный выбор специалистов.

Метод ГНБ позволяет прокладывать трубы под дорогой с использованием только ручного труда. Перед началом работ по обе стороны дороги роют котлованы. Потом применяется только цилиндр и штанга с возможностью наращивания. В результате удается сэкономить время и бюджет.

Технология горизонтально направленного бурения (ГНБ)

Горизонтальное направленное бурение широко применяются при строительстве подземных коммуникаций, таких как: прокладка кабелей связи и электрокабеля, прокладка нефте- и газопроводов, теплопроводов, а также канализации и водопроводов.

Технология ГНБ — горизонтально направленного бурения (анимация 1)

Использование технологии бестраншейного бурения имеет ряд преимуществ и позволяет выполнять работы не только под естественными ландшафтными преградами: реками, озёрами, лесными массивами, но и в густонаселенных городских районах, в том числе под памятниками архитектуры, при наличии уже имеющихся коммуникаций, под железнодорожными путями и т.д. В случае необходимости проведения подземных коммуникаций под такого рода препятствиями, выполняются проколы.

Протягивание труб по технологии ГНБ

Строительная площадка. Протягивание труб методом ГНБ.

Прокол под дорогой и прокол под железнодорожными путями выполняется по той же технологии, что и другие проколы — методом горизонтально-направленного бурения. Данный вид работ подразумевает выкапывание с обеих сторон приямков — стартового и приемного, что значительно упрощает работы по прокладке подземных коммуникаций. Дорожное покрытие не повреждается и остается в том же виде, что и до начала работ. Нет необходимости разбирать железнодорожные пути и приостанавливать движение поездов и товарных составов.

Для исключения размывания берегов и донных отложений водоемов следует выполнять проколы в обязательном порядке, так как в таких местах выполнение работ традиционным способом невозможны. Прокол под рекой, озёрами и оврагами обоснован в таких экстремальных условиях работы как, высокий уровень грунтовых вод, невозможность экскавации грунта, наличие специфического грунта, твердых пород и т.д.

Работы выполняются с применением профессионального бурового инструмента со специальным локатором. На экране локатора специалист-оператор видит все движения бура под землей и может оперативно реагировать на все изменения траектории его прохода и своевременно сообщить об этом машинисту буровой установки. В случае возникновения препятствий на пути бура: крупные камни, металлические предметы и другие предметы мешающие свободному прохождению буровой головки они легко огибаются, оператору достаточно изменить угол атаки буровой лопатки. Также локационная система выполняет ряд полезных функций без которых нормальное бурение по проложенному маршруту было бы невозможно.

Технология ГНБ — горизонтально направленного бурения (анимация 2)

Технология ГНБ имеет четыре этапа:

  • подготовительный этап,
  • бурение пилотной скважины,
  • расширение скважины, затягивание трубопровода или футляра для кабеля в скважину,
  • завершающий этап.

Применение технологии ГНБ – фото 1

Применение технологии ГНБ – фото 2

Применение технологии ГНБ – фото 3

Применение технологии ГНБ – фото 4

Применение технологии ГНБ – фото 5

Применение технологии ГНБ – фото 6

Технология бестраншейного бурения и проколов ГНБ экономически выгодна. Исключаются дорогостоящие земляные работы, сокращаются расходы на сотрудников рабочих специальностей, минимизируются расходы на электроэнергию, так как установки полностью автономны. При использовании метода горизонтально-направленного бурения не разрушаются уже проложенные коммуникации, покрытия транспортных магистралей, наземные объекты под которыми проводятся проколы, остаются нетронутыми водоемы, лесные массивы и железнодорожные пути.

Читайте так же:
Что относится к сельскохозяйственной технике

Горизонтальное бурение

Горизонтальное бурение и Горизонтальное направленное бурение (ГНБ или англ.  HDD от horizontal directional drilling ) — распространённый бестраншейный метод   (англ.) русск. прокладывания подземных коммуникаций, основанный на использовании специальных буровых комплексов (установок). Длина прокладки путей может быть от нескольких метров до нескольких километров, а диаметр до 1200 мм и более. Для защиты коммуникаций применяются трубы из полиэтилена (ПНД), стали и других материалов.

Содержание

История [ править | править код ]

Горизонтальное бурение, ставшее революционным в строительстве, было изобретено в 1963 году Мартином Черрингтоном, как альтернатива традиционному траншейному методу по прокладке коммуникаций.

Технология бестраншейного строительства подземных коммуникаций [ править | править код ]

Перед началом работ тщательно изучаются свойства и состав грунта, дислокация существующих подземных коммуникаций, оформляются соответствующие разрешения и согласования на производство подземных работ. Осуществляется выборочное зондирование грунтов и, при необходимости, шурфление особо сложных пересечений трассы бурения с существующими коммуникациями. Результаты этих работ имеют определяющее значение для выбора траектории и тактики строительства скважины. Особое внимание уделяется оптимальному расположению бурового оборудования на строительной площадке и обеспечению безопасных условий труда буровой бригады и окружающих людей.

Строительство подземных коммуникаций по технологии горизонтального направленного бурения осуществляется в четыре этапа:

  • бурение пилотной скважины,
  • последовательное расширение скважины,
  • протягивание трубопровода,
  • заключительный этап.

Этапы строительства подземных коммуникаций [ править | править код ]

Бурение пилотной скважины [ править | править код ]

Бурение пилотной скважины — особо ответственный этап работы, от которого во многом зависит конечный результат. Оно осуществляется при помощи породоразрушающего инструмента — буровой головки со скосом в передней части и встроенным излучателем.

Буровая головка соединена посредством полого корпуса с гибкой приводной штангой, что позволяет управлять процессом строительства пилотной скважины и обходить выявленные на этапе подготовки к бурению подземные препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити. Буровая головка имеет отверстия для подачи специального бурового раствора, который закачивается в скважину и образует суспензию с размельчённой породой. Буровой раствор уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает породоразрушающий инструмент, разрушает породу и очищает скважину от её обломков, вынося их на поверхность.

Контроль за местоположением буровой головки осуществляется с помощью приёмного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика. На мониторе локатора отображается визуальная информация о местоположении, уклоне и азимуте буровой головки. Также эта информация отображается на дисплее оператора буровой установки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной и минимизируют риски излома рабочей нити. При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки в нужном положении. Затем осуществляется задавливание буровых штанг без вращения с целью коррекции траектории бурения.

Строительство пилотной скважины завершается выходом буровой головки в заданной проектом точке.

Буровая штанга (БШ) представляет собой трубу диаметром 50-80 мм и длиной 2-6 метра. На концах БШ нарезаны КОНИЧЕСКИЕ резьбовые соединения с наружной, и на противоположном конце — с внутренней резьбами. БШ имеет один очень важный элемент, без которого изменение направления пилотной скважины было бы невозможным, это — сильфонная вставка (соединение). На каждой БШ есть два таких соединения. В общем-то, технологически, это больше напоминает накатку на трубе, нежели какую-то вваренную в БШ вставку.

Читайте так же:
Как обслужить необслуживаемый аккумулятор

В буровой машине БШ вкручиваются, последовательно, одна в другую, по мере продвижения буровой головки. Таким образом, соединённые между собой БШ, похожи на гибкий трос, которым прочищают канализационные трубы.

Принцип изменения направления

Принцип изменения направления движения буровой головки в горизонтальной и вертикальной плоскостях происходит по принципу гибкого троса: если его свободный конец не закреплён (если закреплён, то это уже «гибкий вал»), то есть он всегда будет немного изогнут.

Оператор на дисплее переносного приёмника «видит» угол поворота буровой головки (то есть «свободного конца троса») и её направление, и, если необходимо «повернуть» направление скважины, выдаёт команду оператору бурильной машины «стоп», а затем «Повернуть на N../градусов» (но только в одном направлении — по направлению закручивания резьб БШ!) так, чтобы буровая головка легла в нужном направлении. Далее, по команде оператора выносного пульта, происходит «вдавливание» буровой головки в грунт на угол нужной траектории, затем оператор бурильной машины включает подачу промывочной жидкости — обычно воды — и продольную подачу с вращением. Подача промывочной жидкости производится под регулируемым давлением через шпиндель бурильной машины в БШ и далее к буровой головке. Буровая головка забуривается в грунт на необходимую траекторию.

Расширение скважины [ править | править код ]

Расширение скважины осуществляется после завершения пилотного бурения. Буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо неё присоединяется риммер — расширитель обратного действия. Приложением тягового усилия с одновременным вращением риммер протягивается через створ скважины в направлении буровой установки, расширяя пилотную скважину до необходимого для протаскивания трубопровода диаметра. Для обеспечения беспрепятственного протягивания трубопровода через расширенную скважину её диаметр на 50-100 % превышает диаметр трубопровода.

Протягивание трубопровода [ править | править код ]

На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая к протягиванию плеть трубопровода. К переднему концу плети крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие вертлюгом и риммеру, и в то же время не передаёт вращательное движение на трубопровод. Таким образом, буровая установка затягивает в скважину плеть протягиваемого трубопровода по проектной траектории.

Цементирование [ править | править код ]

При прокладке трубопровода в сложных геологических условиях затрубное пространство цементируется путём закачки туда под давлением цементирующего раствора специальной машиной.

Заключительный этап [ править | править код ]

После окончания основных технологических этапов, инженерно-технический персонал сдаёт заказчику исполнительную документацию, на которой указано фактическое положение уложенного трубопровода в различных плоскостях, с обязательным указанием «привязок» к ориентирам на местности.

Установки ГНБ [ править | править код ]

Установки (машины) ГНБ представляют собой комплексную строительную технику. Типичная машина включает в себя — раму, кузов, ходовую часть (гусеничную или колёсную) энергетическую установку (дизельный двигатель), гидростанцию, устройство подачи штанг, буровой лафет, панель управления (рабочее место оператора).

Установки классифицируются согласно максимальному усилию протяжки, измеряемому в тоннах. Другими важными характеристиками, которые косвенно связаны с ним, являются максимальный диаметр расширения и максимальная длина бурения.

Установки мини ГНБ [ править | править код ]

Установки мини ГНБ — это компактные установки ГНБ для управляемого прокола под дорогой. Установки мини ГНБ, позволяют проложить коммуникации без нарушения ландшафта. Подвести коммуникации в труднодоступных местах, из колодца, из котлована в стеснённых условиях. Установки мини ГНБ имеют меньший вес и компактные размеры, усилие тяги до 50 тонн, длина прокола до 100 метров.

Читайте так же:
Что такое гидравлика в машине

Система локации в ГНБ как инструмент управления [ править | править код ]

Управление в ГНБ — очень важный момент. Бур в процессе работы находится вне зоны видимости и досягаемости, и неконтролируемое бурение может привести к непредсказуемым последствиям. Поэтому в производстве работ ГНБ для контроля процесса бурения применяются системы локации. Система локации представляет собой зонд, который расположен на буровой головке, и специальный прибор синхронизации с этим зондом, который находится в руках у оператора системы локации (локаторщика) на земной поверхности. Зонд регистрирует всю информацию об угле и направлении бурения, числе оборотов и температуре буровой головки. Эта информация передаётся в процессе бурения локаторщику и предотвращает нежелательные последствия.

Буровые растворы при горизонтально направленном бурении [ править | править код ]

Осуществляя работы в песчаных грунтах, специалисты ГНБ часто сталкиваются с проблемой фильтрации и водопоглощения, это обусловлено свойствами самого грунта, так как песок по своей природе порист и высоко проницаем. Что касается сланцевых глин и суглинков, часто встречающихся в местах проведения буровых работ, то под воздействием воды такие виды пород становятся липкими и набухают. Результатом подобных процессов может стать потеря циркуляции жидкости, застревание и заклинивание бурового инструмента, что приводит к невозможности дальнейшего выполнения работ при так называемом «прихвате инструмента».

Для избежания данных проблем используют бентонитовые буровые растворы и различные компоненты для ликвидации осложнений, ингибиторы или стабилизаторы глин, смазочные добавки для смазки инструмента и стенок скважины для облегчения проходки, полимеры, загущающие буровой раствор для поддержания его необходимой вязкости.

Большая часть операторов ГНБ использует «одномешковые» многокомпонентные смеси на основе бентонита для облегчения приготовления промывочной жидкости с низким содержанием твёрдой фазы на объекте выполнения работ.

На крупных объектах раствор готовится индивидуально, согласно геолого-технологическому наряду (ГТН), диаметру протягиваемой трубы, составу грунтов, мощности насоса и тяговому усилию установки.

Что такое ГНБ

Прокладка методом гнб – это способ закрытого создания наружных инженерных линий и коммуникационных сетей. Горизонтальное направленное бурение производится с помощью специально разработанных гнб установок.

Горизонтально направленное бурение (сокращенно ГНБ) – это относительно новый вид строительных работ по прокладке подземных коммуникаций бестраншейным путем. Проще говоря – это формирование подземных скважин для различных трубопроводов без традиционного рытья траншей. Благодаря целому ряду преимуществ, ГНБ постепенно вытесняет с рынка традиционные землеройные работы. Не смотря на то, что данный способ бурения был изобретен еще в 1960 году, на российском рынке строительных работ он является сравнительно новым и лишь в последние годы приобрел популярность среди отечественных специалистов.

Установка горизонтально направленного бурения

Для осуществления ГНБ необходима специализированная техника, а именно установка горизонтально направленного бурения. С помощью такого оборудования можно относительно быстро и не затратно осуществить прокладку различных коммуникационных соединений:

  • тепло, -водо, -нефте, газопроводы;
  • канализация;
  • коммуникационные и электрические сети и т.п.

Когда используется ГНБ?

Выполнение традиционных землеройных работ в некоторых случаях затруднено, а иногда и вовсе невозможно по ряду объективных причин. В частности, это касается прокладки коммуникаций под железнодорожным полотном или скоростным шоссе. Большой проблемой могут стать и естественные препятствия в виде водоемов, рек, лесных насаждений и оврагов. Именно в таких ситуациях установка горизонтально направленного бурения является просто незаменимой, она справится с задачей прокладки коммуникаций максимально быстро с сохранением природного ландшафта.

Преимущества ГНБ

Сегодня машины ГНБ стали невероятно популярны и есть практически в каждой серьезной строительной компании. Это не удивительно, ведь использование установок горизонтально направленного бурения имеет целый ряд неоспоримых преимуществ над традиционными землеройными работами:

Читайте так же:
Драглайн что это такое

  • Экономичность. По данным специалистов, стоимость прокладки коммуникаций с помощью ГНБ минимум на 20% меньше, чем цена таких же работ, выполненных траншейным способом.
  • Оперативность. Скорость выполнения работ сокращается приблизительно в 20 раз, что также способствует сокращению общей сметной стоимости.
  • Экологичность. При ГНБ работах природный ландшафт остается нетронутым, на поверхности сохраняется первоначальная структура грунта. Если работы ведутся в городских условиях, то на людей, живущих в районе ведения работ, не оказывается никакого негативного воздействиях, их привычный ритм жизни никак не нарушается.
  • Безопасность. ГНБ работы являются более безопасными, чем традиционные землеройные. Риски возникновения непредвиденных или аварийных ситуаций значительно снижаются.
  • Мобильность. Нет необходимости привлекать дополнительную технику и рабочую силу. Установка горизонтально направленного бурения может самостоятельно справиться с прокладкой подземных коммуникаций. Кроме того, как было сказано выше, такие установки могут использоваться в местах, где землеройные работы выполнить невозможно (под реками, водоемами, оврагами, лесными массивами, транспортными магистралями и т.п.).

Советы по выбору буровой установки

Любая качественная специализированная строительная техника и ГНБ машины, в частности, является достаточно дорогостоящей. Поэтому перед тем как купить установку горизонтально направленного бурения необходимо выяснить ряд важных вопросов:

  • для каких работ необходима техника;
  • в какой местности планируется бурение (структура почвы, температурный режим и т.д.);
  • какие коммуникации, преимущественно, планируется прокладывать (характеристика труб, их диаметр и длина).

Для решения несложных строительных задач можно обойтись установкой для горизонтального прокола грунта. Этот метод подразумевает создание скважины путем утопления грунта. Машины горизонтального прокола, чаще всего используются, при прокладке сложных инженерных коммуникационных сетей (например, при прокладке стальных трубопроводов).

Самое главное, что необходимо знать – универсальных установок горизонтально направленного бурения не существует. Поняв для чего нужна установка, можно ограничить круг поиска до нескольких моделей и быстро выбрать оптимальный вариант. После этого можно приступить к выбору поставщика. Здесь необходимо обращать внимание на следующие моменты:

  • Стоимость. Естественно, цена установки горизонтально направленного бурения является одним из приоритетных критериев при ее выборе;
  • Срок гарантии и наличие собственного сервиса гарантийного и после гарантийного ремонта;
  • Пуско-наладочные работы и обучение персонала. Необходимо выяснить у поставщика оказывает ли он данные услуги, если да, то за дополнительную плату или они уже входят в цену установки горизонтально направленного бурения.

Если строительная организация не может позволить себе купить установку горизонтально направленного бурения, то можно воспользоваться арендой. Существует множество российских компаний, которые предоставляют данные установки в аренду.

Чью продукцию купить?

Выбор производителей буровой техники достаточно обширен. Наиболее дорогостоящими и качественными считаются установки горизонтально направленного бурения западноевропейских и корейских компаний.

Отдельно стоит сказать о китайских ГНБ установках. В последние годы китайские производители строительной техники начали постепенно вытеснять конкурентов из США и Европы. Их техника ничем не уступает по качеству и при этом имеет более доступную стоимость. Наибольшей популярностью пользуется техника китайской компании XCMG. Продукция данной корпорации прекрасно зарекомендовала себя на российском рынке и по праву заслужила доверие среди наших строителей. Подтверждением тому является использование буровых установок XCMG при строительстве ключевых объектов на сочинской олимпиаде.

Купить систему локации и узнать более подробную информацию можно у наших менеджеров.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector