100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как производят горизонтально направленное бурение

Горизонтальное бурение

Технология ГНБ

Это метод, когда необходимо проложить определенные коммуникации, не нарушая целостности поверхностного слоя земли, путем направленного бурения скважин под землей в горизонтальном направлении с дальнейшим прокладыванием в них труб. Такая технология имеет все преимущества в условиях тесного проживания людей, когда необходимо оставить нетронутым ландшафт или нанести минимальный урон местам проживания людей. О всех этапах ГНБ и их кратком описании вы сможете узнать далее.

Общее описание технологий

Процесс ГНБ делится на три этапа:

  1. Бурение пилотной скважины малого диаметра в заданном направлении;
  2. Расширение скважины до требуемых размеров для установки трубопровода;
  3. Прокладывание трубопровода.

Как происходит горизонтально направленное бурение

Горизонтальное бурение происходит при помощи специально устроенной буровой головки, имеющей технологический скос для разрушения породы и посадочное место под излучатель. Буровая головка соединена с подвижным приводным стержнем, позволяющим задавать нужное направление движения бура, с возможностью обхождения препятствий.Со старта бурения к основанию бура, через конструктивные отверстия, подается специальный раствор. Смешиваясь в скважине с измельченным грунтом, раствор образует суспензию, которая уменьшает трение стержня с головкой, охлаждает бур и укрепляет стенки скважины, снижая риск обрушения. Также буровой раствор нужен для промывания скважины от шлама.Двигаясь по заданной траектории, буровая головка достигает запланированной точки выхода на поверхность.

Рекомендованная услуга – Медно-графитовая смазка. Используется для защиты и герметизации резьбовых соединений.

Машины и рабочее оборудование

Оборудование, используемое для прокладки коммуникаций методом ГНБ, разделяется:

  • Машины для совершения горизонтального бурения; , применяемые для координации позиционирования буровой головки;
  • Вспомогательные инструменты для ГНБ установок.

Если вам нужна качественная установка горизонтально-направленного бурения по привлекательной цене, тогда Вам сюда. Установка ГНБ FORWARD OS-10 снабжена лучшими комплектующими от известных и надёжных брендов, что в свою очередь хорошо отражается на приятном использовании оборудования.

Машины для ГНБ

Все работы проводятся дорогостоящими профессиональными комплексами. Машины могут иметь разную конфигурацию, но основные части у них общие:

  • Рама;
  • Дизельный двигатель (ДВС);
  • Силовая часть (гидронасосы распределители).

По классу машины разделяются на мини, миди и макси. Где мини – самые простые облегченные малотоннажные установки. Такая машина обладает небольшими размерами, и применяется при работе с трубами малого диаметра и ограниченной длиной трассы.

Более крупные буровые установки характеризуются средними и максимальными диаметрами труб и увеличиной длиной бурения. Также нужно обращать внимание на величину расхода буровой смеси и допустимый радиус изгиба буровых штанг, который является критерием способности изменять траекторию бурения во время работы ГНБ установки.

Навигация для ГНБ

Так как во время бурения головка находится в невидимой зоне, то контролировать процесс помогает система локации. Она состоит из излучателя, расположенного в буровой головке, и принимающего локатора, который выдает полученную информацию на дисплей, для визуального мониторинга траектории бурения и своевременного реагирования на возможные преграды.

Вспомогательные инструменты

К ним относятся: буровой инструмент ГНБ, вертлюги, серьги, фиксаторы для протяжки ПВХ обсадных элементов трубопровода. Также насосы для выкачивания буровых растворов, электрогенераторы, расширители и переходники.

Поэтапное выполнение

Подготовительные работы

До начала работ проводится обследование трассы: исследуется грунт, свойства и его состав, расположение возможных коммуникаций. Делаются расчеты по навигации и оформляется нормативно-техническая документация на исполнение работ. При необходимости зондируются сложные участки будущей трассы на предмет пересечения с имеющимися подземными инженерными коммуникациями. В результате разрабатывается оптимальная траектория бурения. Уделяется пристальное внимание технике безопасности работников буровой машины и людей, которые могут оказаться поблизости.

Читайте так же:
Как подготавливают автомобиль к зиме в Якутске

На подготовительном этапе формируется площадка, на которой будет располагаться буровая установка, производятся земельные работы. Ее размеры и положение зависят от габаритов бурового комплекса, диаметра и глубины залегания скважины, ее протяженности.

Пилотная скважина

Когда подготовительные работы закончены, можно начинать построение пилотной скважины. Это основной этап в разработке, от которого зависит достижение конечной цели.

Перемещение буровой головки контролируется при помощи локатора, принимающего сигнал от излучателя, расположенного в ней. Информация о нахождении бура передается на монитор оператора буровой машины, по которой определяется соответствие заданной траектории маршрута бурения. По окончании построения пилотной скважины, буровая головка выходит на поверхность или на финишную проектную точку.

Расширение бурового отверстия

Далее следует этап расширения пилотной скважины. Буровая головка заменяется на другой тип насадок для горизонтального бурения – риммер. Конструктивный элемент, представляющий собой лопасти, закрепленные на одной оси, с режущими зубцами, который вращаясь и двигаясь в обратном направлении, увеличивает диаметр скважины. Если необходим большой размер отверстия, таких челночных проходов может быть несколько, с последовательной заменой риммеров, до достижения нужного диаметра.

Прокладывание трубопровода

На обратной от буровой машины стороне к последнему риммеру, при помощи вертлюга, гасящему вращательное движение буровых штанг, и скоб, прикрепляют элементы трубопровода и прокладывают в скважину.

После завершения строительства трубопровода, исполнитель сдает заказчику отчетную документацию, где указывается действительное положение трубопровода, с обозначениями координат местности.

Плюсы и минусы технологии

  • Тип почвы, ландшафт и его строение, присутствие водоемов не препятствуют процессу горизонтального бурения. Скученность городских построек, загруженность автомобильных дорог или охраняемые природные и культурные территории – такой способ прокладывания коммуникаций не навредит их состоянию;
  • Меньше времени и сил тратится на получение разрешений для проведения работ, так как не нужно перекрывать движение автомобильного и железнодорожного транспорта;
  • Снижаются расходы на привлечение тяжелой техники и рабочих для проведения масштабных земельных работ;
  • За счет привлечения профессиональных исполнителей и высокотехнологичных установок, минимизируются сроки монтажных работ;
  • Автономность буровых комплексов исключает зависимость от внешних источников питания;
  • ГНБ может успешно проходить при высоком залегании грунтовых вод. На скорость и продолжительность работ они не влияют;
  • Про ГНБ можно заключить, что это минимальный вред природе и человеку.

Но есть и ограничения в применении технологии ГНБ

Экономическая целесообразность. При глубине закладки труб менее 1,5 метров и отсутствии сооружений на территории работ – выгоднее прокладывать трубопровод обычным траншейным способом.

Заметно, что плюсов у технологии горизонтального бурения больше, чем минусов. Преимущества и перспективы развития очевидны. По мнению аналитиков отрасли применение комплексов бестраншейного способа прокладки коммуникаций будет увеличиваться с каждым годом.

Метод ГНБ

Горизонтально-направленное бурение (метод ГНБ) – способ проложить различные коммуникации под землей бестраншейным способом. При использовании метода поверхность ландшафта остается нетронутой, включая элементы благоустройства, дорожное полотно, строения и другие объекты. На данный момент разработано несколько проверенных методов горизонтально-направленного бурения, которые активно используются в целях снижения стоимости прокладки коммуникаций и сохранения объектов на поверхности земли.

Особенности метода горизонтально-направленного бурения

При использовании способа ГНБ стоимость аналогичных работ понижается в 2-3 раза. Если на ландшафте не представляется возможным проведение коммуникаций традиционным способом с рытьем траншей, применяется именно прокол в грунте.

Метод горизонтально-направленного бурения используется в различных целях:

  • Прокладка трубо-, газопроводов, электрических кабелей и других коммуникаций к зданиям;
  • Формирование скважин для добычи нефти и других полезных ископаемых;
  • Замена устаревших коммуникаций и оборудования;
  • Обустройство подземных магистралей.
Читайте так же:
Как летают ракеты? Описание, фото и видео

Помимо востребованности технологии, ГНБ дает определенные преимущества:

  • Разрушения на поверхности сводятся к минимуму (необходимо вырыть только 2 котлована);
  • Для проведения работ необходима небольшая бригада из 3-5 человек;
  • Оборудование для бурения мобильно, легко доставляется и устанавливается на место ведения работ.
  • Метод ГНБ позволяет быстрее и дешевле оборудовать коммуникации, благодаря чему технология обрела высокую популярность повсеместно.

Общее описание технологии

При ГНБ прокладке используется буровое оборудование (подробнее о принципе работы установок ГНБ читайте в нашем блоге). Общая технология прокола сводится к следующим манипуляциям:

  1. Подготавливается проектная документация с расчетами для точного горизонтального бурения в грунте;
  2. Проекты согласуются с местными органами власти или владельцами участка;
  3. На локации, где будет проводиться бурение, вырывается 2 котлована в месте старта работ и в месте выхода коммуникации;
  4. С помощью бурового инструмента организуется прокладка нужного оборудования;
  5. Завершение работ, удаление котлованов, восстановление объектов на месте их нахождения в случае необходимости.

Приведенное описание является кратким, на данный момент разработано несколько видов ГНБ работ. Применение конкретного вида горизонтального бурения проводится в зависимости от типов почвы, прокладываемых коммуникаций и других факторов.

Буровая оснастка

При технологии бурения используются различные инструменты:

    . Это промышленное оборудование, работающее на дизельном топливе. Управление и передвижение осуществляется оператором. Бурение основано на функциональных частях таких машин: лафете, гидростанции, панели управления.
  • Вспомогательный инструмент. Для продавливания или прокалывания почвы применяются различные инструменты: штанги, расширители, насосы, винтовые элементы с резьбой и т.д. В зависимости от типа и стадии проводимых работ бригада устанавливает на буровую машину разный инструмент.
  • Система локации. При ГНБ важно соблюдать траекторию прохождения бура, точность выхода во втором котловане. Для этого на головке бура устанавливается зонд, а рабочие отслеживают передвижение инструмента с помощью локатора. . Применяется для смазывания мест соединения буровых штанг.

Каждая часть промышленной оснастки для ГНБ выполняет важную роль, требует профессионального обращения и регулярного обслуживания.

Поэтапное выполнение ГНБ

Процесс бурения требует внимательного отношения, контроля, соблюдения технологических особенностей на каждом этапе.

Подготовительные работы

Перед прокладкой подземных коммуникаций ландшафт и оборудование необходимо подготовить:

  1. Оборудование площадки для буровой машины универсального размера 10х15 м;
  2. При необходимости – подготовка объездного пути для машины;
  3. Установка бурильного оборудования и пилотной штанги непосредственно в месте входа в почву бура;
  4. Фиксация инструмента с помощью анкеров на ровной площадке во избежание смещения или подвижности при ГНБ;
  5. Регулировка инструмента по углу наклона с помощью расширителя, выравнивание головки бура для ровного входа в почву;
  6. Отладка радиосвязи между членами бригады;
  7. В котлованах оборудуется дополнительное отведение для бентонитовой жидкости и грунтовых вод, если их будет слишком много.

На стадии подготовки важно просчитывать местоположение уже существующих трубопроводов, чтобы не повредить их во время земляных работ. При монтаже установок для замеса бетонита и бурения необходимо выдерживать дистанцию между ними, минимальное расстояние составляет 10 м.

Перед прокалыванием следует изучить состав почвы, подбирать соответствующий инструмент для успешного прохода головки бура сквозь грунт. Всю локацию проведения работ, где установлены специальные устройства, а также в месте выхода бура, ограждают желтой предупредительной лентой.

Прокладывание трубопровода и других коммуникаций

После проведения подготовительных работ, приступают к ГНБ:

  1. Прокладывается пилотная скважина с сечением 10 см;
  2. Отладка оборудования, регулировка наклона головки бура на 10 – 20° относительно линии горизонта;
  3. Прохождение бура с проверкой траектории через каждые 3 м и корректированием направленности инструмента;
  4. Расширение пилотное скважины: первоначальный инструмент вынимается из прокола, заменяется на расширитель;
  5. Полное проведение расширителя сквозь образовавшийся канал с постоянным корректированием движения.
Читайте так же:
Как делают зубные протезы (видео)

При ГНБ обязательно использование бурильного раствора. В функции состава входит размягчение почвы для простейшего прохода инструмента сквозь нее.

Важно учитывать возможность осыпания грунта. Для исключения нарушения технологии проведения коммуникации необходимо соединять все части труб между собой надежно, чтобы давление почвы или осыпающиеся фрагменты не нарушили их целостность.

Подберем установку для любых видов ГНБ

Мы более 10 лет работаем в сфере ГНБ и сможем подобрать оптимальную модель установки для бестраншейного бурения, полный комплект бурового инструмента и расходных материалов.

Плюсы и минусы технологии

Горизонтально-направленное бурение было изобретено еще в 1960 г. С тех пор ГНБ активно используется по всему миру благодаря особенностям технологии. Как и любая методика, ГНБ имеет свои преимущества и недостатки.

Горизонтально направленное бурение: преимущества метода и этапы работ

Горизонтально направленное бурение: преимущества метода и этапы работ

Давно прошли те времена, когда прокладка коммуникаций ассоциировалась лишь с рытьем траншей, и, чтобы протянуть трубу, приходилось разрывать пол участка. Технология бестраншейной прокладки позволяет обойтись «малой кровью»; благодаря чему горизонтально направленное бурение (ГНБ) становится все более востребованной услугой. Разбираемся в особенностях и преимуществах технологии, а также в техническом и финансовом аспекте бурения.

Какие задачи решает технология

Все чаще возникают ситуации, когда классическая (с рытьем траншей) прокладка коммуникаций нежелательна или невозможна. В этих случаях на помощь приходит метод ГНБ с его специальными буровыми установками, позволяющими не нарушать верхний слой почвы. Технология применяется для прокладки следующих видов коммуникаций:

  • Водопровод (в том числе для транспортировки питьевой воды).
  • Газопровод высокого давления.
  • Теплосети.
  • Самотечная канализация.
  • Электрические кабели.
  • Футляры для кабелей связи, телефонных и ВОЛС (волоконно-оптические линии связи).
  • Замена устаревших коммуникаций.
  • Формирование подземных переходов любой степени сложности.

Достоинства и недостатки метода

Революционный метод горизонтального бурения для прокладки коммуникаций был разработан в 70-х годах прошлого века американским инженером Мартином Черрингтоном. Полвека технология развивалась и совершенствовалась, и сегодня известны следующие ее плюсы:

  • Работы можно проводить в любых местах: в историческом центре города, под густонаселенными районами, под авто и ж/д дорогами, зданиями и водными преградами, строительными конструкциями и площадками.
  • ГНБ проводят в любое время года.
  • Отсутствует риск для других инженерных сетей, препятствия на поверхности (постройки, растения) можно не брать во внимание.
  • Технология безопасна для окружающей среды. Она не затрагивает наземные объекты, дорожное покрытие; ландшафт остается неповрежденным (что важно для загородных участков).
  • По сравнению с открытым методом скорость прокладки коммуникаций выше, времени уходит меньше. Вам не придется демонтировать забор, вырубать кусты смородины, портить газон.
  • У сетей, проложенных методом ГНБ, увеличивается срок службы, при этом отсутствует осадка грунта, обычное явление при рытье траншей.

У метода ГНБ есть два существенных недостатка:

  • Если надо заложить коммуникации большой протяженности или на значительной глубине, он обойдется дороже традиционного метода.
  • Для стандартного оборудования максимальная дальность не превышает 350-400 м. Если планируется более длинная трасса, придется делать стыки.

Какое оборудование задействуется

Горизонтально направленное бурение – технология сложная, поэтому в работе задействуется разнообразная буровая оснастка и специализированные материалы. Стандартный набор оборудования выглядит следующим образом:

  • Установка ГНБ (буровая машина). Специализированное оборудование с устройством подачи штанг и панелью управления. Ходовая часть бывает гусеничной или колесной, работает от дизельного двигателя. Главная характеристика: максимальное усилие протяжки, также важна длина бурения, диаметр расширения.
  • Установки мини. Компактная ГНБ хорошо справляется с прокладкой в труднодоступных местах, но имеют уменьшенный ресурс. Возможности ограничиваются длиной прокола до 100 м, усилие тяги не превышает 50 т.
Читайте так же:
Аэропорт с точки зрения чемодана

  • Система управления. Бурение должно вестись под постоянным контролем, и для этого применяется локационный зонд. Он располагается на головке бура, и его передвижение отслеживается с помощью локатора. Детектор регистрирует рабочие параметры процесса: угол и направление бурения, температуру рабочей зоны, обороты бура.
  • Буровые растворы. Они облегчают процесс бурения, влияют на продуктивность и эффективность работ. Выбор промывочной жидкости зависит от качества и состава грунта. Песчаные почвы усиленно поглощают воду, глинистые разбухают и налипают на бур. Чтобы не допустить поломок и задержек, используют бентонитовые буровые растворы с различными добавками и стабилизаторами.
  • Медно-графитовая смазка. Она нужна для обработки динамических частей и резьбовых соединений буровых штанг, чтобы предотвращать заклинивание. Современные смазочные составы имеют вид густой текучей пасты; включают нефтяные масла, графитовый и медный порошки, стеарат лития, улучшающие добавки.
  • Вспомогательный инструмент. Для организации ГНБ бурения технология нуждается в приспособлениях, помогающих продавливать (прокалывать) грунт. Это разнообразные расширители, штанги, мотопомпа, удаляющая буровой раствор.

Этапы ГНБ

Компания, занимающаяся бестраншейной прокладкой коммуникаций, работают в строгом соответствии с нормативно-технической документацией (например, в Москве это ТСН 40-303-2003) и нормативными актами. Технология ГНБ подразумевает прохождение следующих этапов:

  • Выбор трассы и составление проектной документации. В пределах участка работ уточняется расположение подземных коммуникаций. Оптимальная трасса прокладки выбирается с учетом этих данных, а также особенностей грунта (проводится геологическое исследование).
  • Подготовка. Необходимо подготовить площадку для буровой установки: выровнять грунт, подвести освещение, определить пути подъезда.

  • Буровую машину устанавливают на исходную позицию, доставляются буровые штанги в необходимом количестве, подвозится бентонит (раствор, укрепляющий скважину). В точках входа и выхода бурения вырывают начальный и конечный котлован.
  • Бурение пилотной скважины. Бурение начинают под углом 10-20°, затем проводят коррекцию (меняют угол) для того, чтобы выйти на заданную глубину. Траектория бура под землей постоянно мониторится и корректируется для того, чтобы на выходе скважина получила правильный угол.
  • Для уменьшения трения и предотвращения риска обвала скважины подается буровой раствор.
  • Расширение скважины. Сечение пилотной скважины редко превышает 10 см. После того, как бур выходит в заданной точке, его меняют на ример (расширитель). На буровой установке включают режим обратной тяги, после чего ример путешествует в обратном направлении, к буровой установке.

Видео описание

О том, как работает технология ГНБ в следующем видео:

  • Построение рабочей скважины. Чтобы расширить скважину до нужного диаметра, может потребоваться от 1 до 3 последовательных проходов римера (в этом случае его каждый раз меняют на устройство большего диаметра). Количество проходов зависит от характеристик установки и параметров грунта.
  • Диаметр готовой скважины на 25-30% превышает диаметр трубопровода.
  • Протяжка трубы. С помощью специальных креплений и фиксаторов плеть труб затягивается в скважину. В протяженных скважинах усилие для затягивания труб создает буровая установка, она же правильно укладывает трубу. Если скважина мелкогабаритная, с обсадкой из полимерных труб, прокладку можно выполнить вручную.

  • Цементирование. Если прокладка осуществляется в сложных геологических условиях, в пространство между трубой и стенкой скважины под давлением закачивается цементирующий раствор.
  • После того, как труба занимает правильное положение, ее отсоединяют от буровой колонны, сворачивают и убирают рабочую площадку, и передают исполнительную документацию заказчику, а горизонтально наклонное бурение считается выполненным.
  • Стоимость услуг ГНБ зависит от диаметра труб (считается стоимость прокладки 1 м. п.), используемой техники, особенностей грунта (сложными считаются твердые, скальные породы).
Читайте так же:
Почему первый космодром построили именно в Казахстане?

Видео описание

О проколе через речку методом ГНБ в следующем видео:

Коротко о главном

Горизонтально направленное бурение позволяет без лишних затрат обойти любые препятствия и сохранить ландшафт на участке. Перед началом работ проводят внимательный анализ территории, имеющихся коммуникаций и грунта; это позволяет правильно подобрать инструменты и материалы.

На первом этапе подготавливают пилотную скважину. Ее задача – наметить траекторию для прокладки коммуникаций. Через специальные отверстия в скважину подают бетонит; он укрепляет грунт и выводит на поверхность остатки грунта. Затем скважину расширяют до нужного диаметра и протягивают заранее подготовленную плеть трубопровода, контролируя правильность укладки.

kak_eto_sdelano

Как это сделано, как это работает, как это устроено

Самое познавательное сообщество Живого Журнала

Свою первую нормальную работу, хоть как то связанную с полученным образованием, я нашел спустя три месяца после переезда в Денвер, штат Колорадо. До этого были типичные подработки для иммигрантов: грузчик, пиццерия, уборка снега.

Работа была связана с прокладкой подземных коммуникаций методом горизонтально направленного бурения. Рабочий день был с семи утра до трех-четырех часов дня. Заработная плата была 100$ в день. Страховка не предоставлялась.

Так выглядит буровая установка.

Первым делом, перед началом работ, приезжает разметчик(locator), который наносит разметку в пределах предполагаемого бурения. Голубой цвет говорит о том, что под землей проходит водопроводная труба, оранжевый — интернет кабель, красный — электричество, желтый — газ.

После того как нанесена разметка бурят вертикальные разведывательные дырки что бы убедиться что именно в этих местах находятся коммуникации.

Под большим напором воды размягчают землю, одновременно с этим откачивают образующуюся грязь. Вода подается под большим напором с помощью специальной установки по типу Керхер. Напор воды настолько сильный, что может разрезать кожу. Все это делается для более точной навигации в процессе горизонтального бурения.

После того как все коммуникации найдены начинается горизонтальное бурение. Направление буровой головки отслеживает человек со специальным оборудованием и дает указание тому кто управляет буровой машиной. Вниз, вверх, право, лево. Процесс очень ответственный, важно не задеть существующие коммуникации.

Затем, как только буровая головка появится на поверхности в нужной точке к ней присоединяют трубу и затягивают обратно.

После того как затянули трубу и убрали за собой весь строительный мусор наша работа закончена. Далее этой трубой занимается то ведомство для которого проделывалась работа. В данном случае электрическая компания.

Горизонтально направленное бурение моё, бурение, США, работа, длиннопост

На один объект требовалось два-три дня.

В основном на стройке работают мексиканцы. Довольно жизнерадостные и порой очень ленивые. Уровень техники безопасности на очень высоком уровне, чувствуется ценность человеческой жизни. Каждую пятницу перед работой проводят safety meeting на которых обсуждают ТБ. Практически каждый месяц отправляют на лекции для повышения уровня знаний по безопасности.

Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану (shauey@yandex.ru) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию