Технология горизонтально направленного бурения (ГНБ) предусматривает следующее оборудование:
— буровую установку;
— буровой инструмент (буровая штанга, буровая головка с амортизатором, расширители для разных типов грунтов);
— локационную систему (различные зонды, в зависимости от глубины и точности прокладываемой трассы, локатор);
— смесительную установку для приготовления и подачи бентонитовой суспензии.
После проходки пилотной скважины выбирается тип расширителя в зависимости от геологических условий и диаметра трубопровода.
Скважина должна расширяться до диаметра на 20 — 50 % (в зависимости от типа грунта) больше диаметра протягиваемой трубы.
Протаскивание трубопровода за расширителем производится обратным ходом.
Характеристики установок ГНБ приведены в таблице 5.3.
Таблица 5.3
Характеристики установок ГНБ
|
Страна |
Фирма |
Максимальный диаметр скважины, мм |
Максимальная длина бурения, м |
Сила протяжки, т |
Максимальный радиус изгиба буровой колонны, м |
Мощность двигателя, л.с. |
Масса со штангой, т |
| США | «Ditch-Witch» |
114 — 1000 |
50 — 800 |
2,2 — 31,1 |
21 — 70 |
25 — 260 |
1,3 — 18,1 |
| «Vermeer Navigator» |
300 — 1200 |
95 — 1400 |
4,0 — 90,8 |
— |
20 — 400 |
0,5 — 34,5 |
Технология ГНБ при проектировании участков бестраншейной прокладки применяется для напорных и самотечных трубопроводов, устройства защитных футляров при прокладке кабелей, теплотрасс и газопроводов. В зависимости от принятого в проекте расчетного диаметра и длины участка бестраншейной прокладки выбирается модель установки ГНБ.
Технологию горизонтального направленного бурения применяют в зависимости от конструкции бурового инструмента в различных грунтовых условиях, от песчаных и глинистых грунтов до скальных.
Трасса проектируемого участка бестраншейной прокладки может быть криволинейного очертания как в плане, так и в профиле в пределах допустимого радиуса изгиба буровых штанг.
Для технологии ГНБ требуется устройство стартовых и приемных приямков расчетной емкости для своевременного отбора илонасосами отработанной буровой суспензии и транспортировки ее на регенерацию.
Установка управляемого прокола (ПУ) состоит из следующих узлов:
— домкратной станции;
— маслостанции с приводом от карбюраторного двигателя;
— набора бурового инструмента (пилотные штанги, пилотные головки, расширители и др.);
— системы беспроводной локации.
Гидродомкрат с полым штоком оснащен передним и задним упорами. Конструктивное решение гидродомкрата позволяют обеспечить перемещение в прямом и обратном направлении штанг и его вращение совместно с пилотной головкой.
При управляемом проколе грунт уплотняется вокруг скважины под действием усилий: при внедрении буровой головки со штангами, а на последующем этапе — конического расширителя.
Диаметр расширителя принимается на 20 — 30 % больше диаметра прокладываемого за ним трубопровода. Применяют расширители следующих типоразмеров: 89, 114, 140, 168, 219, 273 и 324 мм.
Характеристика прокольных установок ПУ, изготавливаемых фирмой «Ditch Witch» (США), приведена в таблице 5.4.
В нашей стране способы горизонтально направленного бурения и управляемого прокола внедряются ОАО Корпорацией «Трансстрой», Тоннельной ассоциацией России, Мосинжстроем, Мосинжпроектом и др.
Технология управляемого прокола применяется при прокладке напорных трубопроводов и футляров для кабелей длиной до 150 м и самотечных трубопроводов диаметром до 400 мм и длиной до 30 м в песках и глинистых грунтах.