Горизонтальное направленное бурение (ГНБ)

Горизонтальное направленное бурение

Горизонтальное направленное бурение (ГНБ) – это одна из строительных технологий по формированию скважин, которая производится на основании заранее подготовленного проекта. Проект предусматривает все возможные характеристики бурения, постоянные проверки процесса ГНБ и вероятность корректировок объекта в процессе строительства.

Горизонтально направленное бурение является бестраншейным строительством инженерных коммуникаций. Оно дает возможность осуществлять работы, не останавливая дорожное движение, не вскрывая транспортные пути и подземные коммуникации под любыми строениями. При помощи ГНБ возможно выполнение  бестраншейных подземных переходов под реками, под дорогами, в условиях уплотненной застройки. Бестраншейная прокладка сохранит экологический баланс, не повредит природный ландшафт, исключит вредное воздействие на окружающую среду, не приведет к размыванию берегов, не причинит ущерб сельскому хозяйству и лесным массивам. Сведет к минимуму негативное влияние на условия жизни людей в зоне проведения работ.

Технология ГНБ зачастую применяется там, где другие методы не срабатывают. Горизонтально направленное бурение применяется в крайне сложных, а подчас и в экстремальных  условиях, где использование традиционных технологий бурения либо невозможно, либо крайне затруднено.

ГНБ используется для строительства и ремонта всевозможных коммуникаций на глубине несколько десятков метров. В настоящее время созданы установки, позволяющие прокладывать трубопроводы диаметром  до 1400-2000мм на длину до 1,5км.

Горизонтально направленное бурение заключается в том, что прокладывается труба-кожух при помощи механизма, который осуществляет механическую горизонтальную разработку грунта специальной режущей головкой.

Одновременно с этим, из забоя удаляется грунт при помощи шнека. Процессу разработки грунта сопутствует прокладка кожуха.

В поверхности грунта, специальной буровой установкой выполняется направленное бурение небольшой по диаметру скважины, по заданной траектории. Важной особенностью буровой установки является ее локационная система. Она дает возможность максимально точно определять, где именно находится буровая головка и таким образом прокладывать подземную трассу в абсолютном соответствии с проектом.

После этого скважину расширяют так, чтобы была возможность протянуть через ее трубопровод.

Строительство по технологии горизонтально направленного бурения осуществляется следующим образом: сначала происходит бурение пилотной скважины на заданной проектом траектории, затем осуществляется последовательное расширение скважины и только после этого протягивается трубопровод.

Бурение пилотной скважины:

Бурение пилотной скважины — особо ответственный этап работ в бестраншейной прокладке сетей, 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 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 размельченной породой. Буровой раствор уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает породоразрушающий инструмент, разрушает породу и отчищает скважину от ее обломков, вынося их на поверхность.

Контроль за местоположением буровой головки осуществляется с помощью приемного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика.

На мониторе локатора отображается визуальная информация о местоположении, уклоне, азимуте буровой головки. Также эта информация отображается на дисплее оператора буровой установки. Эти даны являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной и минимизируют риск излома рабочей нити. При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки с нужном положении. Затем осуществляется задавливаение буровых штанг устанавливается скос буровой головки в нужном положении с целью коррекции траектории бурения. Строительство пилотной скважины завершается выходом буровой головки в заданной проектом точке.

image001_0.jpg

Расширение скважины

Расширение скважины осуществляются после завершения пилотного бурения. При этом буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо нее 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 диаметр должен на 25-30% превышать диаметр трубопровода.

image003_0.jpg

Протягивание трубопровода

На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая плеть трубопровода. К переднему концу петли крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие вертлюгом и риммером. Вертлюг вращается с буровой нитью и риммером, и в тоже время не передает вращательное движение на трубопровод. Таким образом, буровая установка затягивает в скважину плеть протягиваемого трубопровода по проектной траектории.

image005_0.jpg

Буровые растворы

Важнейшим фактором эффективного применения технологии ГНБ является использование на всех этапах производства работ высококачественных буровых растворов.

Буровой раствор — это смесь воды и специальных добавок, соотношение и концентрация которых определяется в соответствии с типом грунта и условиями бурения.

Основными ингредиентами бурового раствора являются специальные глины — бетониты и полимеры. Кроме этого используются добавки для улучшения химического состава воды, предотвращения налипания грунта на буровой инструмент и штанги.

Классификация буровых установок.

Установки классифицируют по максимальной тяговой силе: мини-буровые; миди-буровые; макси-буровые; мега-буровые.

Мини-буровые установки.

Мини-буровые установки

применяются, прежде всего, в городских условиях для прокладки ПЕ-труб или кабелей. Они развивают тяговую силу приблизительно до 100 кН, крутящий момент от 10 до 15 кН•м и весят до 7 т. Многие из мини-установок имеют резиновый гусеничный движитель.

Миди-буровые установки

чаще всего используют в городских условиях, а также, если необходимо произвести прокол под небольшим водоемом или требуется применить экологически чистую технологию. Тяговая сила таких установок – от 100 до 400 кН при крутящем моменте от 15 до 35 кН•м, масса – от 5 до 25 т. Такие установки являются, как правило, самоходными и имеют гусеничный движитель.

Макси-буровые установки

обычно применяют для прокладки трубопроводов большой длины и диаметра, они часто используются на магистралях, где с их помощью прокладывают переходы под крупными водоемами или другими сложными препятствиями. Тяговая сила таких установок – от 400 до 2500 кН, крутящий момент – 30…100 кН•м, масса – 25…60 т.

Мега-буровые установки

разработаны для прокладки самых длинных переходов и труб большого диаметра, для работы на магистралях. Тяговая сила – свыше  2500 кН, крутящий момент – более 100 кН•м, а масса – свыше 60 т.

Основные компоненты.

Система горизонтального бурения состоит из множества системных компонентов. Часть из них производят отдельно, но только в комплексе они функционируют продуктивно.

Основными компонентами являются:

  • буровая установка, состоящая из бурового лафета (верхняя и нижняя часть), вращающихся штанг, ударного механизма, гидравлической станции, магазина со штангами, пульта управления, оборудования для обеспечения безопасности и т. д.;
  • установка для смешивания буровой жидкости и оборудование для промывки;
  • буровая колонна, состоящая из бурового инструмента, буровой штанги и «магазина» для штанг;
  • система управления и локации, состоящая из локационного и регистрирующего оборудования;
  • оборудование для транспортировки и обеспечения.

Возможности применения ГНБ.

Горизонтальную буровую технику можно применять и в других сферах, находящихся сейчас на начальном этапе развития. Существует не так много строительно-технических областей применения, имеющих такое большое будущее, как технология направленного бестраншейного бурения. Так, ГНБ позволяет: обезвреживать отходы в грунте, т. е. капсулировать их; устанавливать подземные барьеры; изменять направление движения грунтовых вод; в сыпучих телах (например, плотины) бестраншейно устанавливать ядра жесткости; возводить подземные фундаменты; извлекать из почвы жидкие или растворенные материалы и вводить другие жидкие материалы улучшенного свойства; проводить подземную бестраншейную санацию старых трубопроводов; без помех переоборудовать туннели; пересекать пространство под зданиями без дополнительного вмешательства; прокладывать подземные сети для проведения измерений; устанавливать местонахождение очагов вредных материалов в грунте, под реками и озерами; брать пробу грунта инвазивным методом и даже обнаруживать, извлекать и обезвреживать на большом расстоянии твердые вредные материалы и тела и многое другое. Палитра применения технологии бестраншейного бурения не ограничена.

Бестраншейные технологии-

сохранение экологического баланса,

инфраструктуры города, природного ландшафта!

c.jpg

image011_0.jpg

Установки ГНБ ведущих производителей

Технология ГНБ в действии

Print This Page Print This Page

Обучение

copr.jpg

Новый выпуск

NO-DIG обозрение

obl2014_1.jpg

Архив новостей

АСБТ в:


Одесский завод строительно-отделочных машин

Fatal error: Call to undefined function feed_subscribers() in /home/novtec12/no-dig.odessa.ua/www/wp-content/themes/fervens-a/ferevens-a/sidebar-2.php on line 72