Что нужно знать о ГНБ

Что нужно знать о ГНБ зимний период

Многие заказчики считают, что разработку грунта при помощи горизонтально направленного бурения лучше производить летом. Но их мнение однозначно было бы другим, если знать о всех преимуществах и выгоде рабочего процесса в зимний период. Это скорее распространённое стереотипное мышление, которое сформировалось на фоне того, что многие строительные работы действительно лучше осуществлять в весной или летом, однако методы и оборудование ГНБ не имеет к ним никакого отношения.

Почему ГНБ проводят зимой:

• Технические характеристики оборудования предназначены для выполнения земельных процессов даже при минус 30 градусов по Цельсию. Оператор находится в полной безопасности, так как прохождение буровой головки непрерывно контролируется, а кабинка позволяет быть защищённым от ветра и холода;
• Аварии на коммуникационных сетях могут случиться в любое время, однако для проведения строительных работ по ремонту и замене трубопроводов в зимний период подходят не все методы. Так как укладывать асфальт зимой запрещено, невозможно выполнить ремонт трубы открытым способом под дорогой, в такой ситуации единственным верным решением является проведение строительных работ с использованием метода горизонтально направленного бурения. Для его осуществления не нужно вскрывать асфальт, рыть траншею и ставить объезды.
• Если осуществлять замену коммуникаций траншейным методом, могут произойти обвалы грунта, так как образованные скважины засыпаются промерзшим грунтом, в то время, как требуется песчано-гравийной смесью. От растаявшего снега почва становится менее устойчивой. Используя метод ГНБ, можно избежать подобной ситуации, так как не требуется производить последующие восстановительные работы.
• В зимнее время стоимость услуг по проведению горизонтально-направленного бурения может составлять меньше, так как клиенты думают, что ГНБ более целесообразно проводить летом, следовательно, заказы уменьшаются в количестве.
• Проведение ГНБ в зимнее время позволяет сбалансировать план строительных работ, тем самым не допускать выполнение больших объемов за один сезон.
• Осуществлять разработку скважины в зимнее время удобно и продуктивно, так как промерзшая почва позволяет упростить координацию бурильного оборудования.
• В условиях высоких грунтовых вод строительные работы необходимо проводить зимой. Благодаря промерзшему грунту машины могут подъехать к месту с повышенным уровнем вод.

Проводить горизонтально направленное бурение можно только специалистам, а особенно в зимнее время, когда требуется выполнять каждый этап максимально быстро, внимательно и не допускать ошибок, которые могут привести к критическим последствиям. В зимнее время появляется множество нюансов выполнения бурения, которые нельзя игнорировать, и только профессиональные операторы установок знают, как с пользой и выгодой использовать холодное время года.

Обязательно важно следить за прогнозом погоды и, отталкиваясь от него планировать бурильный процесс. Рекомендуется проводить строительные процессы до температуры -15 градусов по Цельсию, так как если уже при -20 понадобятся дополнительные траты на морозоустойчивые растворы, палатки для обогрева, а также появляется риск поломки оборудования, что вследствие может продлить процесс еще на несколько дней.

Системы локации ГНБ: как это работает

Каждая установка горизонтально-направленного бурения оснащена локационной системой, с помощью которой отслеживается весь процесс бурения с самого начала и до финального этапа. Некоторые заказчики до сих пор не знают всех преимуществ метода ГБН и опасаются его использовать. Ниже представлен подробный алгоритм работы локационных систем.

Метод ГНБ начал развиваться еще в 80-х года, и как раз в то время, техника не содержала дополнительных локационных систем, из-за чего процесс бурения мог закончиться неудачно. Но современное оборудование оснащено дисплеем, локатировщиком, источником инфракрасного луча, благодаря чему оператор контролирует положение буровой головки и видит, насколько она отклонилась и как это отразится на разработке грунта.

Системы локации предназначены для контроля процесса бурения, с помощью них можно отследить местоположение и перемещение буровой головки, определить необходимую глубину для заземления буровой головки, отследить температурный режим буровой головки.

Каждая локационная система состоит из зонда, приемника, дисплея и рации. Зонд определяет свое местоположение и подает согнал на локатор. Благодаря нему фиксируется глубина, угол наклона и угол поворота буровой головки в грунте, ее температура и прочие важные параметры.

Приемник получает с зонда информацию, перерабатывает ее в читаемый формат и выводит на дисплей. Локаторщик (оператор локационной системы) контролирует буровую головку во время всего рабочего процесса и видит информацию на дисплее локатора. У оператора буровой машины данная информация также отображается на экране-повторителе.

С помощью раций операторы установки и локационной установки поддерживают радиосвязь и контролируют процесс бурения. Локаторщик подает оператору установки команды, который в свою очередь, выполняет их и контролирует движение бурового механизма, углы наклона и поворота. Все изменения положения буровой головки отображаются на экране-повторителе. В случае отклонения буровой головки, оператору необходимо изменить траекторию движения бура и миновать подземные препятствия, иначе может произойти столкновение с уже проложенными коммуникациями: коллектором, телефонными линиями, газо- или водопроводом и пр. По окончанию рабочего процесса буровая головка выходит в установленном месте.

Изобретение локационных систем позволило сделать процесс бурения полностью контролируемым и безопасным. Также стоит отметить, что отслеживается не только буровая головка, геолокационные процессы происходят и во время изучения почвы, и геодезических работах.

Ассортимент локационных систем достаточно разнообразен, на рынке продукты представляют более десяти фирм, однако каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Особенности национальной эксплуатации

Несмотря на то, что производители отвечают за качество своей продукции, не так много организаций могут правильно и надежно проводить монтаж трубопроводов из предизолированных конструкций, что вследствие, обязует заводы отвечать за аварийные ситуации, последующие строительные и восстановительные процессы, повышая затраты на производимые детали.

Работники строительных организаций допускают грубые ошибки в процессе монтажа, у многих из них отсутствует должный опыт, что приводит к снижению эксплуатационного срока труб с ППУ изоляцией. Несмотря на то, что при их изготовлении используются материалы лучшего качества и современные технологии, которые уже зарекомендовали себя во всем мире, российские эксплуатационные организации имеют негативное отношение к предизолированным трубам, ставя под угрозу отраслевой бизнес.

Если допускать нарушение целостности изоляционной оболочки во время транспортировки и хранения труб, игнорировать рекомендации производителей по монтажу, использовать некачественные соединительные муфты, можно за четыре года свести к нолю все теплоизоляционные преимущества пенополиуретана. Итог: многие теплоснабжающие организации получили первый негативный опыт применения труб с предизоляцией и отказались от их использования в будущем.

Также проблемой, из-за которой уменьшается эксплуатационный срок, является прокладка труб без системы оперативного дистанционного контроля. Данное решение основано на экономии, однако именно оно влияет на целостность и работоспособность проложенных коммуникаций. Заказчики также, проводя тендер на поставку товаров для городских и муниципальных нужд, в первую очередь обращают внимание на стоимость, и чем она ниже, тем для них лучше.

Способы санации канализационных коллекторов

Механизмы канализационной системы могут прекращать функционировать по многим причинам, и одна из них – заиленные наросты. Данный вид отложений скапливается внутри труб, уменьшая их пропускную способность.

Для предотвращения аварийных ситуаций и увеличения эксплуатационного срока конструкций, необходимо своевременно прочищать канализационные системы. Сделать это можно бестраншейным методом – санация, для проведения которого не разрушается верхний слой грунта.

Санация может проводится разными способами:

• Механическим с использованием специального прочистного оборудования барабанного или секционного типа. Рабочий процесс ведется насадкой, углубляемой под сильным нажимом в трубу. С помощью данного способа отстаиваются стоки, удаляются крупные частицы взвеси, проводится фильтрация. Очистка осуществляется для труб любых диаметров. Но при этом невозможно провести комплексную очистку канализационной сети, а лишь устранить причину засора на конкретном участке.
• Термохимическим, для проведения которого применяются специальные химические составы. Для очистки не требуется прикладывать особых усилий, специалисты наносят быстродействующее средство на внутреннюю поверхность трубы. Химикаты разлагаются, после чего удаляют органику и прочие дисперсионные взвеси. Это не только делает трубу чистой и продезинфицированной, но и защищает ее от коррозии.
• Гидродинамическим или гидропневматическим, в процессе которых под действием пневмоипульсов удаляются загрязнения и плотные пробки. Первый метод проводится струей воды, поступающей под давлением с большой скоростью в трубу. Гидропневматический метод заключается в очистке импульсами, которые поступают в потоке сжатого воздуха в трубопровод. Данные технологии проведения санации экологически безопасны, но крупные габариты рабочего оборудования не всегда удается доставить к санируемому участку.
• Удаления загрязнений илососной установкой. Процесс состоит из вакуумной откачки отходов, стоков, образований на стенках трубопровода и их транспортирования до места утилизации. Метод легко реализовать в любое время года.

Профилактика загрязнений в трубопроводах должна проводится регулярно несколько раз в год.

Виды опор для труб

Опора трубопровода – часть трубопроводной конструкции, удерживающая трубу в проектном положении и предотвращающая ее разрушение от действия нагрузок. Также конструктивный элемент устраняет вибрации от транспортируемых веществ, регулирует действующие силы и напряжение в трубе.

Строительная конструкция фиксирует и удерживает трубопровод в требуемом положении. Защищает от деформирования в результате перепадов температур и давления. Эксплуатационный срок и безопасное функционирование трубопровода во многом зависит от качества опоры и ее установки в соответствии со строительными нормами.

Классификация по типу конструкции

Опорные элементы могут быть скользящего или неподвижного типа и представлены в виде хомутов. В первом случае он фиксируется вплотную с трубой, поэтому она свободно скользит. Для неподвижной опоры характерно жесткое притягивание к трубе.

Привариваемые корпусные опорные части – стальная конструкция, выполняемая в соответствии с требуемыми условиями. Например, это может быть пустотелая коробка, в которую устанавливается труба либо сложное изделие с выступами и различными элементами, произведенная под конкретный трубопровод. Для скрепления опоры с трубой применяется сварочный аппарат. Данный вид является самым недорогим по сравнению с другими опорными конструкциями.

Подвеска для трубопровода – специальное изделие, с помощью которого труба фиксируется в требуемом положении. Конструктивные особенности и монтаж подвески определяют группу данного вида опор и делятся на хомутовые и приварные.

Для установки трубопроводов в вертикальном положении применяются щитовые опорные элементы, которые фиксируются при помощи балок или перекрытий. Предназначены для удерживания трубы в случае ее прохода сквозь стену.

Разновидностью опорных частей являются пружинные блоки, монтаж которых проводится на различных коммуникациях. Предназначены для выполнения амортизирующей функции, распределения нагрузок и исключения деформации трубопровода. В основном устанавливаются совместно с другими видами опор или подвесок.

Какие материалы применяются для производства опор

Для производства опорных элементов применяются металлические материалы, которые позволяют получить готовый продукт с требуемыми прочностными характеристиками и способностью противостоять воздействиям температур, давления, коррозии и пр. Также опоры изготовляются из стали, титана, алюминия, а некоторые детали из меди или латуни, но все они чаще применяются для частного строительства. Кольца для опор и их фундамент производятся из бетона, железобетона и металла.

Монтаж хозяйственных коммуникаций проводится с опорами, изготовленными из полипропилена. Такие элементы опорной системы востребованы благодаря их низкой стоимости и простого устройства, не требующего сварки.

Неподвижные опоры

Неподвижная опора устанавливается для удерживания трубопровода в пространстве в соответствии с проектным планом. Таким образом предотвращаются сдвиги и обвал коммуникации. Монтаж проводится наружным или подземным способом. Опоры устанавливаются и фиксируются в требуемом положении при помощи железобетонной каркасной конструкции. Расстояние между опорными элементами зависит от особенностей компенсирующих устройств, расположенных на трубопроводах для обеспечения защиты швов и арматуры.

При наземном и подземном строительстве трубопроводов устанавливаются опорные системы. Для коммуникаций под землей применяются опорные элементы, обладающие высокой гидроизоляцией, которая достигается нанесением полиэтиленовой оболочки. Если монтаж проводится снаружи используются опоры с оцинкованным гидроизолятором. К основным конструктивным элементам неподвижной опоры относятся труба, выполненная из стали, термостойкая лента, защитные оболочки из цинка и полиэтилена, а также центратор, упрощающий процесс отцентровки торцов перед соединением труб.

Скользящие опоры

Скользящая опора устанавливается при возведении коммуникаций над землей, обеспечивая тем самым возможность трубопроводу свободно перемещаться по горизонтали, а также и по вертикали. Вспомогательная функция данных опорных элементов заключается в защите секций трубопровода от процессов истирания. Применяются для трубопроводов, изменяющихся в объемах от перепадов температур – происходит расширение и сужение по горизонтальной и вертикальной плоскостям.

К основным конструктивным элементам скользящей опоры относятся основание и держатель специальной формы, на который укладывается труба, термостойкая прокладка и элементы крепежа. На опорную стальную конструкцию наносится грунтовое покрытие, которое защищает от коррозийных воздействий.

Расстояние между скользящими опорами определяется в каждом случае индивидуально, для этого учитывается длина и диаметр трубопровода, из какого материала он произведен, транспортируемые объемы и непосредственно технические характеристики опорных элементов.

Балластировка трубопроводов железобетонными утяжелителями

Строительство в заболоченных или обводнённых грунтах имеет свои особенности проведения технологического процесса. Для того, чтобы обеспечить устойчивое положение прокладываемой трубы, необходимо производить балластировку, которая представляет собой своеобразное фиксирование объекта в одном положении при помощи специальных конструкций.

Они могут быть выполнены в виде грузов, создающих давление сверху либо конструкций, оказывающих отпор грунта в скважине. В первом случае можно использовать обетонированную трубу, железобетонный утяжелитель, засыпку грунтом, а оказать пассивное давление на трубопровод можно с помощью анкерных устройств, которые надёжно фиксируют положение коммуникации в талом и вечномёрзлом грунте.

Более востребованными считаются утяжелители охватывающего и клиновидного типов. Применяются для балластировки труб в болоте, на выпуклом или прямолинейном участке, на участке выхода трубы на поверхность, которая имеет положительную температуру. Также используется на пойменных участках трубопроводов, которые прилегают к водным преградам и подвергаются паводковым затоплениям. В таких условиях трубопроводы часто вплывают.

Также часто применяется седловидный вид утяжелителя. Однако, он имеет некоторые минусы, такие как, расположенный выше оси трубопровода центр тяжести, а также возможность его поломки в вершине седла, что вследствие приводит к нарушению положения равновесия и опрокидыванию пригруза. Данные проблемы не возникнут, если применять устойчивые конструкции пригруза УБО с центом тяжести, размещённым ниже оси трубопровода.

Для возведения железобетонных утяжелителей расходуется много железобетона, поэтому требуются большие капиталовложения. Если необходимо провести балластировку в заболоченной местности, используются одиночные и групповые железобетонные пригрузы.

На участках, где неоднократно повышается уровень грунтовых вод по отношению к уровню дна траншеи, могут всплывать трубы от действия выталкивающих сил на трубопроводную сеть. Также участки обводняются из-за притока талых вод, оттаивания грунта, выпадения осадков в большом объёме и из-за проникновения их на основание открытой траншеи.

К недостаткам железобетонных утяжелителей относятся их высокая стоимость и отсутствие требуемой прочности для применения в пучинистых грунтах, отличающихся вечной мерзлотой. Происходит разрыв жёстких связей в утяжелителе из-за его неспособности выдержать усилия, которые возникают в процессе подъёма трубы. А также железобетонные элементы повреждают слой изоляционного покрытия и провоцируется повышение напряжения в стенках трубопроводов.

При устройстве трубопроводов в сложных условиях балластировка производится при помощи утяжелителей, которые охватывают по боковым (УБО), опираются в коммуникацию, седловидного типа (УБК) или кольцевого (УТК).

Тип УБО используется в течение круглого года и обеспечивает устойчивое положение коммуникации на переходе через болота, обводнённом участке, мёрзлом грунте. В утяжелительную конструкцию входят два железобетонных блока и два металлических пояса, на которые нанесено изоляционное, противокоррозионное покрытие.

Если необходимо создать замкнутый контур для того, чтобы соединить утяжелители, расположенные на одной коммуникации, тогда применяется модернизированный вид утяжелителя (УБО-М). Их особенность состоит из наличия соединительных поясов, установленных в глухих пазах.

Обводнённые и заболоченные территории, вечномёрзлые грунты, болота с показателем мощности торфяной залежи, не превышающем глубину траншеи – в таких случаях для обеспечения устойчивости трубопровода целесообразно применение опирающихся железобетонных утяжелителей клиновидного вида (УБКМ).

Обводнённая и заболоченная местность, вечномёрзлый грунт, переходы через болота, у которых мощность торфяной залежи не превышает глубину траншеи (для заполнения использовался минеральный грунт) – распространено применение железобетонных утяжелителей УБГ и УБТ. Особенность типа УБГ заключается в том, что для балластировки он устанавливается в траншею перед тем, как будет прокладываться трубопровод. Соединительные пояса замыкаются под коммуникацией после ее укладки в соответствии с проектными отметками.

Групповой метод погружения утяжелителей заключается в их укладывании отдельными секциями, плотно соединёнными друг с другом. Суммарная протяжённость и количество контролируются в соответствии с проектом.

К опирающему типу также относится трехсекционный утяжелитель из железобетона (УБТ). Он состоит из нескольких блоков, конструкция которых выполнена продольной стенкой и двумя опирающимися диафрагмами, все детали соединены шарнирным методом.

После того, как трубопровод проложен в траншею в соответствии с проектными отметками, проводятся монтажные работы с утяжелителем УБТ.

Кольцевой железобетонный утяжелитель (УТК) используется на переходе через болото или обводнённый участок, сооружённые при помощи метода сплава или протаскиванием, желательно, в тёплое время года.

Ещё один способ проведения балластировки – обетонорование, который заключается в покрытии предварительно изолированной трубы бетонным балластным слоем. После чего такие коммуникации применяются для устройства морских и любых других водяных переходов или укладываются на заболоченных участках, при этом бетонное балластное покрытие обеспечивает устойчивое высотное положение.

Если труба применяется для переходов, тогда покрытие выполняет не только балластирующую функцию, но защитную, обеспечивая целостность изделия при воздействии всевозможных объектов морского и речного назначения. Бетонная балластировка служит в качестве дополнительного мощного защитного покрытия, которое повышает показатели прочности и обеспечивает надёжность трубопроводов, проложенных под водой или в водонасыщенном грунте.

Обетонированные трубы имеют существенный недостаток, который заключается в высокой их стоимости, а также не менее высоких затратах на доставку к строительному участку и проведение монтажных работ. За счёт тяжёлого веса таких труб увеличиваются и трудозатраты, необходимые для правильного и качественного их устройства.

Буровая штанга

Какой бы надёжной не была штанга, необходимо знать, как ею пользоваться и обслуживать, в противном случае эксплуатационный срок истечёт гораздо раньше положенного, а что ещё хуже – поломка может случиться в процессе проведения подземных работ. Такое изделие стоит очень дорого, а также необходимо будет выделить дополнительные финансы и время на его установку. Во избежание аварийных ситуаций, достаточно соблюдать инструкцию, прописанную к каждой штанге в зависимости от вида.

Изначально данный рабочий орган подбирается строго в соответствии с конкретным оборудованием, на которое он будет крепиться. У каждой установки отличаются замковые соединения, внешний диаметр и прочие технические характеристики.

Перед тем, как будут производиться работы буровой штангой, необходимо подготовить пилотную скважину, благодаря чему удастся узнать, есть ли препятствия и как их обойти, не навредив инструменту. Угол забуривания должен быть наиболее оптимальный и исключающий перегиб штанги в момент перехода на горизонтальную траекторию бурения. Предотвратить перегиб и начать рабочий процесс сразу с горизонтального направления можно, если подготовить приёмный котлован.

Если штанги используются первый раз, необходимо у каждой из них по три раза смазать резьбу и уплотнительные торцы, после чего столько же раз провести присоединение, скручивание и разъединение. Игнорирование этих простых рекомендаций чревато поломкой штанг в резьбовом соединении.

Перед прокладыванием также необходимо изучить информацию об ограничениях радиуса изгиба буровых штанг и прокладываемой трубы (у каждого изделия свой) для того, чтобы в процессе работы не допустить превышение этих показателей. Резьбовые соединения следует свинчивать и развинчивать максимально аккуратно. Каждый раз перед присоединением штанг, смазываются резьба и уплотнительные торцы бурильного замка при помощи специальной медной смазки, которая защищает от коррозии и предотвращает преждевременный износ резьбовых соединений. Винтовая резьба также должна чиститься с использованием моющего средства и воды. Запрещается применение бензина и других растворителей, в основе которых используется нефть.

Предотвратить или снизить влияние нагрузок на замковые соединения штанг можно, установив амортизатор крутящих моментов перед буровым инструментом. Если процесс бурения уже начался, запрещено вращать колонну буровых штанг, не применив обратную тягу, иначе в каждом замковом соединении повысится напряжение. Саму же штангу лучше не задвигать полностью в грунт, если не подаётся вращающее действие, так как она может погнуться.

При обратном разбуривании под нагрузкой находятся расширительная насадка и штанги для бурения, на которые ни в коем случае нельзя воздействовать ручным способом, например, тянуть или принудительно вдавливать. Перед процессом необходимо подготовить достаточный объем бентонитового раствора, который соответствует типу грунта. Он предназначен для охлаждения буровой головки, уплотнения грунта и уменьшения силы трения в процессе прохождения рабочего органа.