Гнб что такое: Горизонтальное бурение — Википедия – Описание технологии горизонтально-направленного бурения — Проф Бур

технология бурения. Горизонтально-направленное бурение :: SYL.ru

Прокладка инженерных коммуникаций, трубопроводных магистралей и кабельных сетей нередко требует проведения земельных работ. Достаточно распространенным решением этой задачи является формирование траншеи, в которую затем укладывается рабочий материал. При этом не в каждом случае в принципе возможна его реализация, что может быть связано с физическими помехами на площадке. В таких ситуациях помогает технология ГНБ – горизонтально-направленное бурение, обеспечивающее возможность создания канала без разработки траншеи.

Рабочее оборудование

Обычно задействуются специализированные машины с буровыми установками. Комплексная техника с полным набором функциональных узлов ГНБ включает в конструкцию, рамную базу, кузов, гидростанцию, лафет бура, панель управления и энергетический блок. Существуют разные классификации таких машин – в том числе по типу ходовой части (на колесах или гусеницах), системе энергоснабжения и т. д. С точки зрения рабочих свойств, значимо максимальное протяжение коммуникаций, которое измеряется тоннажем. Характеризуются установки и параметрами образования скважины. Длина и диаметр канала в итоге определят, какие линии в принципе можно устраивать конкретным оборудованием для ГНБ. Технология бурения в данном случае делает акцент и на возможность управления коронкой. Оператор регулирует траекторию бурения через пульт управления, давая команды на рабочую головку агрегата.

Принцип выполнения работы

Технология предполагает создание глубинного канала, начало и конец которого выходят к поверхности земли. В процессе осуществления мероприятия используется принцип гибкого направления буровой установки, при котором породы разрушаются с определенным изгибом рабочего контура. То есть, с одной стороны, принцип работы горизонтально-направленного бурения сходится с методами вертикальной разработки скважин, а с другой – ключевое значение имеет возможность управления гибкой приводной штангой. Изначально она создает пилотный канал с воронкой, после чего запускается процесс расширения скважины.

Изменение направления бурения может быть связано с препятствиями, которые встречаются на пути формирования канала. Данные о них заносятся в систему локатора, связанного с панелью управления. На основе геологической карты составляется так называемая рабочая нить, по которой ориентируется рабочая головка. В дальнейшем создается каркас линии проводки, образованной горизонтально-направленным бурением. Суть метода заключается не только в непосредственной разработке грунта, но и в укреплении скважины, поскольку ее надежность в данном случае ниже, чем при вертикальном бурении.

Применяемые расходные материалы

На эффективность рабочих операций оказывает влияние и применяемый раствор. Это промывочная жидкость, свойства которой направлены на повышение скорости бурения, безопасности и поддержание оптимальной экологической обстановки в зоне проведения работ. В условиях бурения на глиняном грунте есть также риск заклинивания оборудования. В этом случае также ситуацию помогает исправить специальный раствор в виде смазочной добавки. Преимущественно используются многокомпонентные составы из бентонита, но в некоторых сферах допускаются и «народные» смеси, удешевляющие применение метода ГНБ. Технология бурения в частном строительстве, например, задействовать водно-солевые растворы. В выборе смеси также делается акцент на конкретные особенности места разработки – учитывается давление на грунт, температура, уровень влажности и т. д.

Разработка скважины

Это основа рабочего процесса, которую можно разделить на два этапа. На первом создается пилотный контур с выходом головки бура в ранее заданной точке. Опять же, линия скважины проектируется и наносится на локационную карту заранее при анализе местности. Второй этап более трудоемок и предполагает расширение канала с применением буровой штанги. Это труба длиной порядка 2-5 м и шириной 6-7 мм с резьбой на окончаниях. В соответствии с технологией горизонтально-направленного бурения, подключение штанги осуществляется последовательно по мере продвижения коронки бура. В итоге формируется гибкий трос наподобие канализационной трубы. Через нее на поверхность выносится шлам, образовавшийся в процессе разработки скважины.

Управление рабочей установкой

Система контроля бура позволяет оператору направлять гибкий трос в пилотном канале. Посредством того же локатора определяется оптимальное направление движения рабочей головки, а приводные механизмы непосредственно поворачивают ее. Обычно команды задаются путем нажатия на кнопку направления и обозначения градусной величины. После этого включается и подача промывочного раствора ГНБ. Технология бурения требует, чтобы оператор контролировал давление через шпиндель. Сила напора циркуляции подбирается из расчета нагрузки, действующей на буровую штангу.

Прокладка коммуникаций

После завершения процесса расширения скважины начинается ее обустройство. Лишь в редких случаях коммуникации протягиваются без специального бронирования и надежного слоя изоляции. Чаще всего в качестве оболочки применяется трубопровод. С помощью специальной петли его пропускают по образованному контуру с оптимальным тяговым усилием, установленным на этапе создания проекта бурения. Технологию ГНБ и работы по дальнейшему устройству нельзя рассматривать по отдельности. Например, в тяжелых геологических условиях может потребоваться цементирование затрубного пространства. Этот нюанс учитывается заранее, добавляя несколько сантиметров к диаметру пилотного канала. В будущем это облегчит и пропуск трубопровода по скважине.

Плюсы и минусы технологии

Альтернативных методов подземной прокладки коммуникаций немного, поэтому часто выбирается именно этот способ. Если сравнивать ГНБ с траншейным обустройством инженерной магистрали, то к достоинствам можно отнести уменьшение объемов работ, скорость их проведения, отсутствие дополнительных технических операций и минимальное количество спецтехники. Но есть и слабые места технологии горизонтально-направленного бурения, которые в основном сводятся к сложности исполнения. Обращение с буровыми установками ГНБ требует высокой квалификации на всех этапах. И малейшая ошибка может спровоцировать разрушение канала с деформацией заложенного трубопровода. Что касается стоимости, то обе технологии в целом сопоставимы, хотя горизонтальный способ требует применения более современных и дорогостоящих машин.

Заключение

Данный метод создания коммуникационных линий оправдывает себя в случаях, когда нет возможности использовать траншейную прокладку. Например, если нужно преодолевать участок с дорогой, водоемом или инженерным объектом. В таких ситуациях есть смысл нанимать специалистов по ГНБ. Технология бурения с созданием горизонтальной скважины, разумеется, имеет и ограничения по сферам распространения. Так, нефтеперерабатывающие и энергетические предприятия для передачи ресурсов на большие расстояния используют каналы крупного формата. Но увеличение диаметра неизбежно сказывается на долговечности и надежности горизонтальной скважины. Поэтому в таких случаях применять ГНБ можно только при капитальном усилении транспортной линии. И даже при такой страховке траншейная методика бурения оказывается более надежным вариантом.

ГНБ проектирование – что это такое, цели и особенности

Что такое ГНБ? Особенности технологии

В наше время прокладка инженерных коммуникаций существенно отличается от того, как она выглядела еще в 90-х гг. Классические методы монтажа начинают проигрывать инновационным технологиям. Среди этих технологий присутствуют бестраншейные методики – в частности, ГНБ.

Изменения природного рельефа, наличие множества других коммуникаций – всё это влияет и на проектирование работ, и на их выполнение. Кроме того, на многих участках установлен законодательный запрет на разрушение ландшафта, и выполнять прокладки в таких местах становится невозможным. Нередко сказывается и сложность инфраструктуры. Поэтому ГНБ становится более безопасной и надежной технологией для прокладки коммуникаций, чем открытый способ, популярный в прошлом.

При работе с проектом очень важна профессиональная подготовка исполнителей, а также наличие у них багажа необходимых знаний.

Проектировщик должен учитывать множество различных особенностей и факторов:

• технические характеристики буровых приспособлений, а также их габариты и принцип работы;
• расположение и размеры будущих площадок, планировка подъездных дорог;
• глубина стартового и финишного котлованов;
• общая протяженность будущей подземной трассы (трубопровода), глубина пролегания и направление;
• точная форма прокладки подземных трасс, составление соответствующих схем;
• состояние трубопроводов, возможность постепенных изменений при эксплуатации;
• характеристики труб (длина, диаметр, вес, наличие изгибов или соединений и т.д.).

Для того, чтобы начертить качественный ГНБ профиль, нужно пользоваться специальными программами.

Как правило, такие программы изначально учитывают ряд базовых факторов и облегчают работу проектировщика.

Вот эти факторы:

• плотность грунта на месте бурения;
• наличие или отсутствие подземных вод;
• склонность участка к затоплению;
• особенности техногенного ландшафта (наличие сооружений, мостов, путей, других трубопроводов, ЛЭП).

Преимущества ГНБ

Горизонтально направленный прокол или бурение имеют массу преимуществ перед альтернативными способами. Вот основные:

• оперативное строительство;
• сохранение городской инфраструктуры;
• сохранение работоспособности транспортных путей, находящихся в области буровых работ;
• полная безопасность и экологичность работ;
• экономия человеческих и технических ресурсов.

ГНБ проект – оптимальная методика в любых природных условиях, даже в самых экстремальных. С помощью горизонтально направленного бурения можно прокладывать инженерные коммуникации через лесные массивы, водоемы, автомобильные трассы и железнодорожные пути.

Кроме того, бурение по проектам ГНБ с помощью специального оборудования занимает намного меньше времени, чем альтернативные методы бурения. После таких работ не требуется восстановление природного ландшафта или инфраструктуры. Немаловажную роль играет и денежная сторона вопроса. ГНБ стоит намного дешевле, чем открытый способ прокладки инженерных коммуникаций.

Одна из важных частей проектирования – предварительное исследование. Специалисты собирают документацию, создают протокол и технологическую карту. Далее проводится анализ состава и параметров грунта, оценивается расположение существующих коммуникационных сетей.

Какая документация понадобится для создания проекта, читайте здесь. О нормах ГНБ и требованиях подробно в этой статье.

Программа Drill Site – идеальный выбор для проектирования

Проект горизонтального бурения можно создать в различных программах. Они облегчают работу проектировщиков и позволяют чертить качественные профили ГНБ. Идеальный образец компьютерного ПО для этих целей – программа Drill Site. Она учитывает технологические возможности для выполнения работ, условия ландшафта и другие тонкости, формирующие проект ГНБ.

Программе требуется всего несколько минут, чтобы создать профиль и план буровой трассы. Drill Site полностью совместима с AutoCad, а файлы могут быть сохранены в формате DXF. Таким образом, любые файлы можно экспортировать из одной программы в другую и обратно.

Если использовать Drill Site для создания проектов, можно сэкономить огромное количество времени. При «ручной работе» потребовалось бы в разы больше времени.

Проектирование горизонтально направленного бурения с помощью программы Drill Site открывает доступ к большому количеству специальных возможностей. Помимо экономии времени и усилий, это:

• профессиональные методики для расчета размеров буровых трасс;
• рекомендации по усилию протягивания, объему и составу материалов;
• наложение плана перехода с помощью импортирования файлов из AutoCad;
• отрисовка абсолютно любых объектов и коммуникаций в проекте;
• масштабирование проектируемых трасс;
• гибкий учет всех эксплуатационных особенностей ландшафта.

FAQ по ГНБ | ГК Инжстрой

1. Какая длина перехода минимально  и максимально достижима?

Для средних машин это минимально 20-25 метров, максимально 350-400. Но исключения бывают.

2. Каков диаметр укладываемых труб?

От 100 мм до 800мм . С увеличением диаметра уменьшается возможная длина. 

Обратим внимание, что цена бурения в принципе прямо пропорциональна сечению скважины. Поэтому две скважины по 400 мм дешевле, чем одна – 800 мм. Однако, бурение скважины от 800 мм и более мы бы отнесли к другому классу задач (сложное ГНБ). Дело не только в том, что применяется установка ГНБ большей мощности, но и подача трубы производится трубоукладчиком, а откачка пульпы несколькими илососами. 

Буровой раствор тщательнее подбирается по геологии.

Весь процесс требует детальной проработки опытными специалистами. 

3. Можно ли методом ГНБ укладывать самотечные трубопроводы? 

Можно физически, но нельзя проложить самотечный трубопровод  и сдать его по требованиям СП 32.13330.2012.КАНАЛИЗАЦИЯ.НАРУЖНЫЕ СЕТИ.

Метод локации и управления бурением хоть и опирается на весьма точное измерение расстояния от зонда в буровой головке до приемника в руках оператора, но имеет погрешность управления по вертикальным отметкам, которая зависит от множества факторов (геология, опыт экипажа, помехи по трассе, состояние машины и инструмента и т.д.). Предположительно, по опыту работ, вертикальная погрешность составляет от 10мм до половины диаметра трубы.

В плане (отклонение от горизонтального положения) погрешность метода управления еще больше, поскольку положение в плане, по существу, не является инструментально контролируемым параметром. Оператор-локаторщик определяет ось трассы поперечным перемещением приемника, т.е. управляет положением в плане по относительной силе сигнала зонда и по сравнительной оценке данных (где сигнал сильнее, там вероятнее находится «пилот» с сигнальным зондом). Такой метод управления субъективен, крайне чувствителен к помехам и дает погрешность прокладки в широком диапазоне. На вопрос о величине которой лучше ответить – не знаем!

Подробнее эта тема рассматривается в разделе «Сложное ГНБ».

После ответа «Нельзя по СП» уточним вопрос. – А почему можно?

И можно ли вообще проложить самотек, т.е. трубопровод, по которому под действием силы тяжести, как в реках, ручьях, водопадах, потечет жидкость. Не трудно догадаться, что такой трубопровод проложить можно. При этом  проектировать  и строить его надо, учитывая много важных деталей. Например, лучше взять трубу, поставляемую в бухте, чтобы не иметь внутри сварочных валиков на стыках. Проектировать нужно с запасом на погрешность прокладки. Или же делать ДЮКЕР.

4. Сколько места занимает установка?

От задней части установки ГНБ до точки забуривания – 9 метров. Бывают установки меньше, но и возможности по длине и диаметру бурения будут скромнее. Смеситель на прицепе занимает 10 метров длины площадки или дороги. Также необходимо учитывать наличие подъезда. Если рядом с установкой ГНБ отсутствует свободное место, то смеситель ставится отдельно и соединяется шлангами (до 40 метров).  

5. Какая исполнительная документация будет предоставлена? 

Будет предоставлен протокол бурения, привязанный к проектной трассе. По протоколу будет построен и предоставлен профиль.

6. Сколько времени потребуется на выполнение проекта? Какие факторы повлияют на время бурения ?  

Исходя из опыта работ все отдельно взятые участки бурения, как правило, укладывались по времени исполнения в диапазон от 8 часов до 4 дней. Чем тщательнее подготовка, тем короче стандартное время бурения.

7. Работаете ли с давальческим материалом? 

Да. При этом очень важно знать производителя трубы и иметь сертификаты качества. После чего убедиться в натуре, что торцы труб не овальны, а круглы и их можно сварить.

8. Нужно ли геодезическое сопровождение?

Да, необходимо указать репер и иметь разбивку оси трассы. Оформить актом.  Иначе о какой исполнительной будем говорить?

9. А где расположить трубу? 

Данный вопрос необходимо решать на месте производства работ. Не везде достаточно длины для всей плети. Необходимо посмотреть геологию скважины, возможно, она может позволить доварить плеть.

10. Вам ведь вода нужна? 

Конечно. Подсчитываем объем выработанного грунта, умножаем на 5. Лучше, чтобы это был гидрант. Можно также использовать водовоз, но это дополнительные затраты. 

11. Куда отходит буровой раствор ? 

По технологии его выкачивает илосос и транспортирует в отвал. Если грунт чистый, то в паре с чистым бентонитом это не составит проблем. Если грунт с включениями, то, как и при открытом методе, его надо вывозить на свалку.

12. Если в проекте НЕ ГНБ, что делать? 

Часто удается адаптировать проект под ГНБ. При этом необходимо учесть заходные и выходные скважины. Их длина зависит от глубины прокладки трубы. На метр глубины – примерно 5 метров в плане по длине занимает забуривание.

13. Какая еще техника необходима? 

Мы используем бортовую машину с манипулятором или экскаватор-погрузчик для перевозки штанг и расширителей.

14. Что такое празная (холостая) плеть? 

Важное понятие, элемент технологии — колонна штанг, монтируемая за расширителем. Обеспечивает точное прохождение следующего расширителя.

15. Возможны ли просадки поверхности после ГНБ? 

Да, такое бывает. Распространенное мнение, что буровой раствор в скважине отвердевает, мягко говоря, ошибочно. Буровой раствор оседает, поскольку на 95 процентов состоит из воды. Строительный зазор между трубой и стенкой скважины остается (30 % диаметра трубы). Просадка исключена, если геология и глубина прокладки с учетом диаметра скважины оставляют нагруженную поверхность вне свода обрушения. 

16.Существует ли риск повреждения существующих коммуникаций?

Нет, если совместно с Заказчиком вызовем на трассу всех владельцев, указанных в ордере или в Правилах производства земляных работ. Затем отшурфим указанные коммуникации, предъявим их владельцам, выполнив все мероприятия по их ТУ или требованиям. После чего проведем работы по ГНБ с учетом всей имеющейся информации.

Если у Вас возникли дополнительные вопросы, просим присылать их на электронный адрес [email protected]. Мы подробно и аргументированно на них ответим, при необходимости предложим к рассмотрению наши рекомендации.