Горизонтально-направленное бурение ГНБ
В настоящее время в условиях населенных пунктов прокладку новых коммуникаций и ремонт, вышедших из строя, выполняют методом горизонтально-направленного бурения, сокращенно ГНБ. Для этого производителями разных стран разработаны специальные установки, осуществляющие бурение на определенную глубину с одновременным протягиванием новой трубной плети. Бурение осуществляется с применением бурового инструмента определенной конструкции. В зависимости от модели установки он совершает в процессе бурения движение вперед или сочетает в себе 2 вида движения – вперед и вращение. Установка имеет в своем составе:
- лафет буровой;
- станцию гидравлического типа;
- установку смесительную.
Кроме того, такие установки работают со специальным раствором, назначение которого следующее:
- размывать грунт;
- смазывать и охлаждать буровой инструмент;
- укреплять стенки скважины;
- выносить остатки грунта в специальный приямок.
В качестве такого раствора может применяться вода или специально приготовленные смеси на основе полимеров и бентонитов.
К достоинствам метода ГНБ относят:
- возможность осуществления работ под препятствиями;
- осуществление работ в сжатые сроки;
- использование минимального количества специалистов;
- сокращение затрат на производство земляных работ;
- точность траектории прокладки;
- возможность прокладывания на любую глубину (зависит от модели применяемой установки);
- бесшумность выполняемых работ;
- отсутствие вибрационных процессов;
- возможность прокладывания коммуникаций вблизи других коммуникаций разного назначения;
- высокую скорость проведения работ;
- экологическую безопасность;
- безопасность работ для обслуживающего персонала.
Вся работа с помощью установок ГНБ осуществляется поэтапно:
- вначале размечаются площадки под рытье котлованов. Они располагаются по краям прокладываемого участка;
- с помощью техники или вручную роется 2 котлована (стартовый и приемный);
- устанавливается с помощью крана установка ГНБ;
- производится бурение скважины, которая называется пилотной. Для этого буровой инструмент устанавливается на специальную штангу. Он имеет специальный зонд (передатчик) с помощью которого передаются сведения о бурении (глубина, угол наклона и т.д.). Буровой инструмент, его еще называют буровой головкой, имеет форму цилиндра и наклонный срез в передней части. Направление бурения происходит за счет передачи усилия на головку. Штанги, двигаясь вперед вместе с буровым инструментом, совершают еще и вращательное движение. Направление бурения меняется без вращения;
- выполняется расширение скважины до необходимого диаметраа. Для этого буровой инструмент заменяется расширительным инструментом. Расширение до необходимо диаметра необходимо проводить с соблюдением следующего правила — увеличивать диаметр необходимо не более чем на 40% от первоначальной скважины. Если необходимо это увеличение выполнить на гораздо больший размер, то операцию проводят несколько раз, каждый раз увеличивая диаметр скважины на указанный размер;
- протаскивание новой плети трубы осуществляется через вертлюг, которая крепится за расширителем;
- демонтируется установка ГНБ;
- осуществляются земляные работы по засыпке котлованов.
Штанги буровой установки выполняются из прочной стали и имеют резьбовое соединение, позволяющие их соединять до необходимой длины, которая соответствует пролагаемому участку.
На качество приема сигнала от бурильной головки влияют такие факторы, как состав грунта, нахождение вблизи других коммуникаций. Основными показателями бурения скважины являются:
- наклон буровой головки;
- глубина залегания бурового инструмента;
- характеристики почасовые, определяющие место положения бура;
- температура передатчика;
- уровень заряда батарей.
Расширители установки ГБН могут иметь различный размер и форму. Это зависит от диаметра трубной коммуникации и категории грунта.
Вертлюги тоже подбирают в зависимости от тягового усилия установки ГНБ. Этот элемент предотвращает расширение скважины при протяжке трубной плети.
Установки ГНБ являются востребованными, поэтому их выпускают в большом ассортименте. Они отличаются по мощности, длине проходки по диаметру скважин, которые они могут выполнять.