Горизонтально-направленное бурение (ГНБ). Прокол
О компании
Компания "ЭДС-строй" основана в 2008 году в г. Нижний Новгород. Руководящий состав и рабочий персонал фирмы имеет за плечами большой опыт работы на различных промышленных и строительных предприятиях города и области.
Основными направлениями деятельности фирмы являются земельные и ландшафтные работы‚ а так же электромонтажные работы в Нижнем Новгороде. Дополнительные направления - это бетонные‚ кирпичные и отделочные работы.
В каждом виде деятельности используется богатый опыт персонала фирмы. При выполнении заказа учитываются пожелания и возможности клиента. В процессе работы применяются современные технологии и хорошая инструментальная база.
Прокол под дорогой
Компания «ЭДС-Строй» производит работы по прокладке трубопроводов и формированию футляров диаметральным сечением до 0,27 м глубиной до 8 м протяженностью до 100 м. Процесс осуществляется с помощью Ditch Witch P80 - установки, позволяющей бурить скважины в горизонтальном направлении. Такой способ работы дает возможность избежать трудоемких мероприятий по разработке траншей.
Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) – это технология ускоренной прокладки коммуникационных линий посредством выполнения прокола грунтовой толщи, расположенного под сооружениями различного назначения, зданиями, насыпями, а также под транспортными магистралями и водными руслами. Ditch Witch P80 может функционировать автономно, при этом установке не требуются какие-либо водяные и энергетические ресурсы.
Процесс бурения подразумевает продавливание грунта в выбранной точке и дальнейшее расширение прохода с попутным уплотнением грунтовых стен. Основой инструмент – буровая головка и расширители – получают рабочее усилие в размере 36,8 т. тяга осуществляется в прямом и обратном направлении. Для проведения работ Ditch Witch P80 размещается в котловане (рис. 1).
Минимальные размеры котлованов:
Рабочего: |
Приёмного: |
длина - 3м; |
длина – 1,5м; |
ширина – 1,2м; |
ширина – 1,2м; |
глубина – 1,2м; |
глубина – 1м. |
Если необходимо устроить две или больше скважин, используя один котлован, то он должен быть увеличен в размерах. Рабочие габариты котлована и его разметка должна проводиться обязательно с нашими сотрудниками, являющимися специалистами в этой области. Иногда бурение производится непосредственно на поверхность, причем сразу
(рис.2). При таком варианте хватит небольшого приямка. Это необходимо для того, чтобы присоединить расширители к штангам.
Необходимость предварительной подготовки котлована можно расценивать и как достоинство, и как недочет. С одной стороны – подготовка котлована требует отдельных затрат труда и времени. Однако в городских зонах, особенно в местах плотной застройки, где подземные коммуникации проложены чрезвычайно близко друг к другу, иные способы бурения не могут быть применены. Ведь если процесс ГБН осуществляется с поверхности, установка должна сначала сформировать скважину, чтобы выйти на нужную глубину. Сделать это сложно из-за насыщенности уже имеющихся коммуникаций. Машины, позволяющие проводить бурение таким способом, громоздки, поэтому размещение их в котловане может оказаться затруднительным – котлован придется подготавливать в несколько раз больший, нежели требуется для работы установки Ditch Witch P80. К тому же, им потребуется больший простор и для осуществления производственных действий.
Когда котлован для установки будет подготовлен, прокладывается пробная, или пилотная, скважина. Данный момент работы наиболее важен, для его грамотного проведения требуется выяснить точное расположение линий коммуникаций, размещенных на данном участке, в том числе их количество и глубину пролегания. Наши специалисты имеют возможность установить эти параметры с высокой точностью с помощью:
- генерального плана, на котором указаны отметки высот;
- осуществления контрольного шурфления;
- анализа размещенных вблизи места проведения работ колодцев;
- использования локационного оборудования ультразвукового или электромагнитного действия.
Все эти работы обязательно должны быть согласованы с компаниями – владельцами коммуникационных сетей.
Для пилотного бурения используется наконечник особой конструкции – его рабочий конец имеет конусообразную форму с эксцентриситетом (рис. 3). Выбор параметров эксцентриситета и угла заточки конуса зависят от обрабатываемого грунта. При поступательном движении наконечник может вращаться, в этом случае направление буровой головки выравнивается за счет самоцентрирования. Если же вращения наконечнику не придается, головка двигается в направлении конусного смещения. От параметров конуса (a) и эксцентриситета (b) зависит степень отклонения буровой головки – чем они больше, тем сильнее отклонение. Это позволяет строить нужную траекторию бурения путем включения и отключения вращения наконечника.
В конструкцию буровой головки входит специальный зонд, работающий на элементах питания. На поверхности разрабатываемого участка располагается приемник, на который зонд передает информацию о температуре и расположении рабочего инструмента, о направлении его движения и другие данные. Зонд приводится в действие автоматически, как только установка начинает перемещать головку, и выключается при остановке движения. Причем в данной установке зонд запускается при малейшем движении, в отличие от некоторых других моделей буровых машин, которые работают со значительно большими скоростями, и их рабочие зонды менее чувствительны к медленному перемещению, характерному для ГБН.
Сигналы от зонда отображаются на дисплее приемника. Руководитель отслеживает получаемые данные и делает выводы о ходе выполнения бурения. На основании этих выводов руководитель формирует задания для операторов и отслеживает траекторию продвижения буровой головки. Руководитель, имеющий большой опыт и высокую квалификацию, может направлять рабочий инструмент по точной траектории, так что выход готовой скважины оказывается у целевого расположения с минимальной погрешностью, не превышающей нескольких сантиметров.
По завершении прокладки пилотной скважины начинаются работы по ее расширению. На штангах установки размещается расширитель, который движется обратным ходом. Прикладывая усилие высокой мощности, расширитель увеличивает диаметр скважины (рис. 4). При каждом проходе скважину может «расширять» только один инструмент. Поэтому, если после первого прохода диаметр скважины не достиг нужного размера, осуществляется последующий проход с инструментом большего диаметра. Установка Ditch Witch P80 комплектуется расширителями семи размеров: 89, 114, 140, 168, 219, 273, 324 мм. При запуске расширителя, выполняющего завершающий этап работы, на нем с помощью цанговых зажимов фиксируется труба из полиэтилена нужной длины. Она либо отрезается от общего рулона, либо наращивается из нескольких отрезков путем сваривания.
При условии грамотного проведения всех этапов работ, учета ресурсов Ditch Witch P80 и соблюдения требований, предусмотренных рабочими чертежами, протягивание полиэтиленовой трубы проблем не вызовет.
Процесс размещения стальных труб
Скважина в некоторых случаях предполагает прокладку в ней трубы из стали. В этой ситуации предварительно необходимо подготовить котлован для приема (рис. 5), отвечающий определенным требованиям:
- котлован должен иметь длину, равную длине закладываемой трубы;
- желательно обеспечить совпадение осей котлована и скважины, но они могут иметь минимальное отклонение друг от друга;
- сама скважина не должна значительно отклоняться от оси (малые смещения допустимы).
Предельно допустимые осевые отклонения обусловлены способностью трубы к упругой деформации, а также невысокой степенью уплотнения окружающего грунтового слоя.
Требования к соблюдению техники безопасности
Осуществление работ ГНБ обязательно должно учитывать риск повреждения коммуникационных сетей, пролегающих в зоне прокола. Недооценка такого риска может привести к тому, что газы, пар, кипяток или иные среды, проходящие по данным коммуникациям, могут попасть в выработки, где находятся люди, и вызвать опасность для их жизни и здоровья. Пробой коммуникаций вызывает выход газа на поверхность сквозь грунтовый слой в непосредственной близости от места неполадки. Если же коммуникации служили для прохождения жидких сред (воды, бензина и т. п.), и данные жидкости начали поступать в рабочие траншеи, люди должны немедленно прекратить все работы и удалиться от опасного участка. Большую опасность представляют собой канализационные линии, так как в фекальных отходах могут находиться отравляющие соединения.
Наиболее опасным может стать повреждение газовых трубопроводов. Чаще всего по ним проходят взрывоопасные и смертельные для человека газы. Опознать повреждение таких коммуникаций можно по запаху. Именно поэтому руководитель бурения на протяжении всего цикла работ должен присутствовать в максимальной близости от размещения буровой головки. При первых признаках запаха газа процесс должен быть прекращен. Место утечки перекрывается специальным заграждением и предупреждающими знаками, желательно также выставить оцепление, разместив его на безопасном расстоянии.
Не менее серьезно следует отнестись к риску повреждения кабелей высокого напряжения. Этот риск увеличивается, если локационная система не имеет возможности определения параметров магнитного поля. В некоторых случаях прорыв кабеля сопровождается хлопком, но это происходит достаточно редко. Но даже если хлопок произошел и был услышан, опасность поражения электротоком сохраняется. В этом случае вся надежда возлагается на то. Что элементы буровой установки смогут обеспечить должное заземление, а защитная автоматика вовремя отключит поврежденный кабель. Если бурение производится на сухих участках, установка непременно должна быть заземлена до начала работ.
Наконец, следует помнить о двух других нюансах:
- даже самые подробные план не могут гарантировать отсутствие на данном участке неучтенных коммуникаций;
- повреждение коммуникаций может произойти как в ходе бурения, так и в ходе протягивания труб.
При соблюдении приведенных рекомендаций можно провести буровые работы на должном уровне.
Фото с работ по ГБН: