Горизонтально-наклонное бурение
Впервые такой инновационной технологией, как горизонтально наклонное бурение (ГНБ), воспользовались в 60-х годах прошлого века в Америке. Первооткрывателя звали Martin Cherrington. Многое изменилось с того времени: были усовершенствованы оборудование и техника исполнения, найдены способы отслеживать точное местонахождение бура и обходить препятствия. Однако основные сферы использования остались прежними: бестраншейный способ идеально подходит для прокладки трубопроводов и инженерных сетей в городской черте и труднодоступных участках (например, под руслами рек).
Принцип действия ГНБ
Горизонтально наклонное бурение – специальная техника бестраншейного бурения скважин с наклоном более двух градусов. В большинстве случаев это прекрасная альтернатива выкапыванию траншей, но зачастую – единственно возможный способ провести трубу или иную инженерную коммуникацию из точки А в точку Б. В густонаселенных районах или в точках пересечения (трубы под автомобильной трассой или железнодорожными путями, точки пересечения нескольких магистралей) ГНБ – идеальное решение.
Одно из принципиальных преимуществ ГНБ – отсутствие открытых земляных работ. В результате ландшафт и наземные коммуникации сохраняются в первозданном виде. Горизонтальное бурение сохраняет в неприкосновенности все искусственные и естественные особенности рельефа. Таким образом, ГНБ – наиболее экологичный способ прокладки инженерных сетей и коммуникаций.
Подготовка к ГНБ
Наклонное горизонтальное бурение требует специальной подготовки. Даже в смете на ГНБ опытные мастера всегда прописывают монтаж и демонтаж бурильной установки. Также необходимо заранее составить карту маршрута, чтобы бур не разрушил существующие коммуникации.
При разработке маршрута необходимо выяснить расположение каждой возможной помехи, изучить тип грунта. Исходя из совокупности всех факторов составляется наиболее рациональный путь. Длина скважины может составлять до 300 м. Чтобы облегчить работу оборудования, через каждые 70 метров предполагаемой трассы необходимо заранее предусмотреть разгрузочные колодцы, через которые на поверхность будет выкачиваться пульпа. Грунт с жидкостью нужно качать специальными помпами.
Затем нужно обустроить площадку под ГНБ-машину. Для этого выбирается участок в самом начале предполагаемой трассы и разравнивается, после чего уплотняется грунт и подводится освещение. К началу работ на площадке должны быть готовы все вспомогательные материалы, штанги, бентонит.
Перед началом работ, ознакомьтесь с правилами оформления документации ГНБ. Подробнее здесь. Узнать, что такое топосъемка земельного участка для ГНБ можно в этой статье.
Этапы процесса ГНБ
Сначала ГНБ-машина пробивает пилотную скважину, которая представляет собой мини-тоннель диаметром до 10 см. Первичный угол ввода равен 10-20 град., однако затем буровая головка в соответствии с проектом выходит на горизонтальную плоскость. Направление движения бура можно изменять в процессе работы на любое необходимое.
Через специальные отверстия в буровой лопатке в скважину поступает бентонитовая жидкость, размягчающая грунт и служащая смазкой для бурильной головки, штанг и трубопровода, для которого предназначена скважина. Кроме этого, бентонитовая жидкость препятствует проседанию грунта и выполняет роль дополнительной изоляции.
Оператор видит на пульте точное местонахождение бура и в зависимости от проекта, типа грунта и иных особенностей прокладки конкретной скважины может варьировать скорость вращения или силу вталкивания бура. По мере увеличения длины скважины оператор вручную или с помощью автоматики добавляет новые штанги. По мере приближения к конечной точке (выход на поверхность или приемный котлован) буровая головка поднимается вверх.
Когда головка бура достигает конечной точки, оператор временно отключает оборудование. Если диаметра пилотной скважины достаточно для прокладки коммуникаций, то к штангам крепится труба и обратной тягой заводится в скважину. Если необходимо отверстие большего диаметра, то оператор приступает к расширению скважины.
Головку с лопатками необходимо сменить на ример (расширительный шнек), под действием которой обратной тягой диаметр скважины немного увеличится. Может понадобиться несколько подходов: первое расширение увеличит диаметр отверстия до 250 мм, второе – до 400, третье – до 550. Можно расширить скважину и до метра – для этого есть специализированные мощные ГНБ-машины.
После последнего расширения оператор втягивает в скважину трубу. Процесс бурения можно считать оконченным. Осталось демонтировать ГНБ-установку и скрыть колодцы.