Главная >> Блог "Проектирование" >> Строительство методом ГНБ
Строительство методом ГНБ представляет собой бестраншейную технологию, которая позволяет прокладывать подземные коммуникации без нарушения целостности дорожного покрытия, элементов благоустройства и ландшафтного оформления территории. Для его реализации используется специальное оборудование, буровые растворы.
Бурильные установки, используемые для ГНБ бурения, устраивают скважину, расширяют ее сечение, протягивают трубопровод. ГНБ ведется под контролем радиолокационных приборов, траектория прокладки труб имеет криволинейную траекторию.
Предпосылки использования метода ГНБ
Прокладка труб с помощью ГНБ осуществляется при наличии определенных условий производства работ:
- невозможность применения открытого способа, предусматривающего земляные работы с использованием землеройной техники. Строительство в застроенной части населенных пунктов, при котором отсутствует место для размещения техники, существуют ограничения с точки зрения градостроительных норм и историко-культурной ценности застраиваемой территории, чаще всего осуществляется бестраншейным образом;
- наличие пересечений трассы с естественными и искусственными преградами. К ним относятся пересечения с реками, озерами, лесными массивами, холмами, оврагами и линиями метрополитена, железнодорожными и трамвайными путями, автомагистралями;
- необходимость сохранения существующей инфраструктуры в условиях освоения строительной площадки.
Метод применим для укладки сетей водоснабжения, газоснабжения, теплоснабжения, кабельных линий, нефтепроводов. Выбор ГНБ зависит от инженерно-геологических, гидрогеологических изысканий, рельефа местности, длины трубопровода, типа и диаметры трубы, экологических требований.
Несколько фактов о строительстве сетей методом ГНБ
Использование метода ГНБ – способ укладки сетей, имеющий ряд особенностей:
- Первый и немаловажный факт можно охарактеризовать фразой из мульфильма: «Лучше день потерять, потом за пять минут долететь». Горизонтальное бурение ГНБ может привести к повреждениюподземных коммуникаций, которые пересекаются при строительстве сетей. Поэтому при планировании работ необходимо подробно изучить проектную документацию, выданную для строительства сетей, выехать на место для оценки территории производства работ. Проект прокладки содержит исходные данные, которые содержат сведения о наличии и расположении существующих инженерных сетей. Каждый владелец выдает технические условия на пересечение сетей. Поэтому до начала производства работ необходимо обратиться в эксплуатирующую организацию и получить разрешение. Существующие коммуникации необходимо отшурфовать, уточнить фактическую глубину заложения.
- Качественная разработка проектной документации. Основой для этого служат инженерно-геологические изыскания. Часто заказчики, пытаясь сэкономить на инженерных изысканиях и согласованиях проектной документации, пренебрегают услугами качественных геодезистов и проектировщиков. Экономия может привести к недостоверности сведений исходной и проектной документации, стать причиной аварии на инженерных сетях, повлечь дорогостоящий ремонт и восстановление. Поэтому при проведении изысканий не стоит пренебрегать согласованиями проектной документации в городских службах, занимающихся топографическими съемками. На топографической съемке наносится плановое положение инженерных сетей, а при согласовании проекта специалисты уточняют глубину заложения существующих коммуникаций, минимизируя ошибки при строительстве сетей методом направленного бурения ГНБ.
Технологическая последовательность ведения работ
Метод ГНБ обеспечивает проведение монтажных работ в подземном пространстве без нарушения целостности земли. Объемы земляных работ при этом минимальны, включают в себя работы по устройству приемного и ответного котлована за пределами площадки строительства.
Производство работ должно вестись на основе проекта организации строительства ГНБ и другой проектной документации. Процесс бурения представляет собой комплекс работ, в котором можно выделить три составляюшие:
- оборудование. Применяемое специализированное оборудование должно соответствовать существующим геологическим и гидрогеологическим условиям, обеспечить прокол трубы заданной длины и диаметра;
- материалы. Основной материал – буровой раствор, обеспечивающий безопасное производство работ;
- инженерно-технические работники. Лица, ответственные за производство работ, должны управлять производством работ, исключающим возникновение рисков повреждения существующих коммуникаций. Также они должны быть аттестованы по технике безопасности для предотвращения несчастных случаев на производстве.
ГНБ состоит из нескольких этапов:
- Подготовительный. Включает в себя разбивку трассы, вынос точек забуривания и выхода инструмента из земли, уточнение местоположения существующих сетей, подготовку площадки для размещения бурового оборудования, смесительного узла для приготовления раствора, складирования строительных материалов. Буровая установка на подготовительном этапе собирается, заземляется. Рабочая труба до начала буровых работ соединяется в плеть путем сварки или муфтового соединения.
- Бурение пилотной скважины. Оно начинается после закрепления буровой установки и приготовления нужного количества раствора. Угол входа в грунт, проектная траектория определяется проектной документацией. План и профиль трассы должен соответствовать проектным данным. Направленное движение инструмента сопровождается нагнетанием бурового раствора, должно контролироваться локационными системами. Скорость бурения зависит от типа грунта. Процесс завершается выходом буровой головки на поверхность в проектном месте.
- Расширение скважины под размер проектной трубы. Вместо буровой головки к штанге присоединяют расширитель, который протаскивают по траектории пилотной скважины. Расширитель имеет режущие кромки, благодаря которым он производит срезку, скалывание и уплотнение грунтовой породы. Для обеспечения беспрепятственного протаскивания проектной трубы диаметр расширителя должен быть больше на 20-50%.К моменту завершения прохода расширителя трубопровод в виде плети устанавливается на роликовые опоры.
- Протаскивание трубопровода. К расширителю через шарнирное соединение прикрепляется оголовок с подготовленной плетью. Работы должны производится с минимальным перерывом после проведения расширения скважины. Одновременно с оголовком в скважину подается буровой раствор, который распределяется по всей длине протаскиваемого трубопровода. Протягивание должно вестись непрерывно для предотвращения заклинивание труб.
- Завершение работ. После окончания концы трубопроводов, проложенных методом направленного бурения ГНБ, стыкуются с трубами, проложенными открытым способом. После завершения ГНБ производится демонтаж бурильной установки, сбор и утилизация буровых составов, снятие ограждений с приемных и ответных котлованов, их засыпка, ремонт подъездных дорог, восстановление плодородного слоя в случае необходимости. Если трубопровод не присоединяется к общей трассе, то его концы оснащаются заглушками. Проложенный таким способом участок трубы может быть использован в качестве самостоятельной сети или футляра. На его концах могут быть устроены смотровые колодцы, камеры с запорной арматурой.
Оборудование
Применяемое специализированное оборудование должно соответствовать существующим геологическим и гидрогеологическим условиям, протяженности и типу трубы, обеспечить выполнение работ в заданных условиях.
Буровые установки могут иметь разные размеры штанг, определяющие площадь ее основания. От этих параметров зависит размер требуемой рабочей площадки. Для установки типа мини требуется площадь 6х18м, типа миди – 30х45м, типа макси – от 40х60м до 50х100м.
При протаскивании рабочей трубы тяговое усилие установки не должно превышать предельно-допустимого значения, определенного проектной документацией. Оно рассчитывается, исходя из условия обеспечения прочностных характеристик трубопровода.
Материалы, используемые при ГНБ
К материалам относится буровой раствор, который выполняет функции:
- удержание грунта внутри скважины во взвешенном состоянии;
- предотвращение обрушения грунтовых стенок;
- защита бурового инструмента от налипания грунта, от перегрева;
- снижение коэффициента трения при протягивании трубы;
- передача образуемой гидравлической энергии забойному двигателю.
Для ГНБ рекомендуется применять растворы на основе воды с бентонитом и специальными полимерными добавками. Концентрация воды составляет 94-99%, бентонита – 0-6%, добавок – до 1%. Добавки стабилизируют активность грунтов при контакте с водой, снижают трение, обеспечивают тампонирование скважин при возникновении трещин.
Состав раствора в процентном отношении и его количество определяется в зависимости от физико-химических показателей грунта, длины и диаметра трубопровода, технических параметров буровой установки, практического опыта работ. В процессе работ приготовленная жидкость подается в буровой инструмент с помощью насосов. Обратный выход смеси раствора с разбуренной породой собирается в специальном приямке, из которого после окончания работ откачивается и утилизируется.
Меры безопасности
При выполнении работ по прокладке сетей методом ГНБ необходимо соблюдать правила техники безопасности:
- Обеспечение надежной связи между сотрудниками в местах входа и выхода бурового инструмента.
- Сбор вытекающего раствора в приямки или подготовленные емкости.
- Токоведущие части бурильной установки должны быть изолированы, ограждены. К обслуживанию оборудования допускаются лица, имеющие допуск к выполнению электромонтажных работ.
- На этапе расширения включение буровой колонны осуществляется после размещения расширителя в скважине во избежание его возможного ухода в сторону и травмирования персонала.
- Все узлы и элементы установки перед использованием должны проверяться на износ и повреждения.
Заказать проектирование бурения методом ГНБ в Москве и Московской области Вы можете:
А так же связавшись с нашим on-line консультантом.
Проектное бюро "МСО-7".