ГНБ и ННБ. Отличия

КУПИТЬ

Прокладка трубопроводов и коммуникационных сетей в условиях плотной городской застройки, преодоление водных и других природных преград, геологическая разведка, добыча полезных ископаемых. Для производства этих работ используется бурение. Позволяет быстро, эффективно, с минимальными затратами выполнить подземные изыскания. 

Он называется горизонтально-направленное бурение (сокращение ГНБ). Был разработан, как полноценная альтернатива прокладки труб без устройства надземных траншей. Отличительная черта – бурение строго в горизонтальной плоскости. Что не всегда возможно. Поэтому разработан метод наклонно-горизонтального бурения (сокращение ННБ). Более универсальный способ, позволяющий отклоняться от линии горизонта. Технологии выполнения работ схожи. ННБ и ГНБ отличаются областью применения, используемым оборудованием, методикой. 

Горизонтально-направленное бурение

Технология ГНБ используется для бестраншейной прокладки коммуникаций. Это особенно актуально для крупных городов с высокой плотностью застройки. Оно успешно применяется для прокладки коммуникаций под реками, озерами, автомобильными дорогами, железнодорожными путями.

В бурении используются самоходные установки. Классифицируются по длине протяжки. Рабочее усилие измеряется тоннами. Состоят из ходовой части (на гусеницах или колёсах), рамы жёсткости, кузова, бурильной установки, аккумуляторной батареи, приборной панели, устройства подачи штанги, лафета.

Этапы выполнения работ

Прокладка коммуникация методом ГНБ включает пять этапов: подготовительные работы, пробное бурение, расширение скважины, протаскивание коммуникаций, завершение работ.

  • Подготовительные работы. Это анализ природных условий, изучения карт геологического строение рабочего района, получения разрешительной документации.
  • Пробное бурение. Ответственный этап, от которого зависит успешность всего проекта. Буровая головка, прикрепленная к гибкой штанге, опускается в грунт. Ориентируясь на схему, оператор обходит все препятствий из сторонних коммуникаций, плотных пород (если это необходимо). В скважину непрерывно подаётся буровой раствор. Он минимизирует трение, препятствую перегреву рабочей головки. Установка ориентируется под землёй с помощью локатора.
  • Расширение скважины. После пробного бурения рабочая головка вынимается, а затем меняется на риммер. Это специальная насадка для увеличения диаметра скважины. Её диаметр на 100 мм больше, чем размер трубы.
  • Протаскивание коммуникаций. Выполняется с противоположной от буровой установки стороны. Необходимые коммуникации присоединяются к штанге посредством вертлюга. Он не передает крутящий момент от риммера. Затем трубопровод затягивается в скважину.
  • Завершение работ. Полость между трубой и стенками скважины заполняется цементным раствором. Он подается специальной установкой под давлением. Затем заказчику сдаётся документация по проекту с составление акта приёмки-сдачи.

Бестраншейная прокладка труб посредством горизонтально-направленным бурением выполняется двумя методами: прокол и продавливание.

Метод прокола

Применяется на вязких грунтах. Например, глина и суглинок при проколе под дорогой. Есть ограничения по диаметру труб – не более 600 мм, длине проходки – до 60 м. Метод основывается на уплотнение грунта в радиальном направлении.

Прокол требует значительной мощности буровых установок. Давление на породу 150-3000 кН. Для создания усилия используются  гидравлические домкраты. На рабочую часть трубы, которая контактирует с грунтом, надевается стальной уголовник конической формы. Он врезается в грунт, значительно уменьшая его сопротивление.

Работы начинаются с копки котлована. В него устанавливается домкрат, подключенный к насосам. Труба с одной стороны оборудуется наконечником для контакта с грунтом, а с другой шомполом – насадкой для передачи усилия от домкрата. Затем выполняется прокол. Скорость проходки зависит от мощности установки 4-40 м/ч.

Метод продавливания

Используется во всех типах пород. Продавливание разрабатывалось для прокладки труб диаметром 600-1200 мм, протяжённостью трассы до 100 м. В отличие от прокола не применяется оголовок. Труба нужного диаметра проталкивается сквозь породу при помощи нескольких гидравлических домкратов. Они закрепляются по окружности, симметрично друг к другу. Работают синхронно, с одинаковым усилием.

В котлован опускается одно звено трубы, которое вставляется в направляющую раму. Одним концом она упирается в грунт, другим в опорную плиту. Первая секция продавливаемой трубы входит в грунт, опорная плита возвращается на свое место, из полости удаляется грунт. Между плитой и первой секцией вставляется первый нажимной патрубок. Затем второй и третий. После того, как расстояние между опорной плитой и свободным концом трубы становится равным длине секции, вставляется вторая секция. Операция повторяется. После каждого этапа грунт из полости трубы удаляется.

Наклонно-направленное бурение

Эффективный способ, широко применяющийся в геологической разведке, добыче полезных ископаемых, а также прокладке коммуникаций под руслами рек. ННБ предполагает отклонение от горизонта, но с сохранением первоначального направления бурения. Это даёт возможность «следовать за пластом», выполнять бурение под тем же углом, что залегает основной пласт разведываемого полезного ископаемого.

Кроме геологии преимущества наклонно-направленного бурения используются для прокладки подземных переходов. Например, в США за последние три десятилетия было построено более 2500 тысяч таких объектов. 

ННБ хорошо себя зарекомендовал при строительстве тоннелей под реками с ленточно-рядовым устройством русла. Его не рекомендуется использовать в водоёмах с пойменной многорукавностью.

Наклонно-направленный метод бурения связано со значительными финансовыми затратами. Оборудование сложное и дорогостоящее. Условия работы в дикой местности непредсказуемые. Он неэффективен для прокладки переходов в валунных и илистых грунтах, а также на карстовой почве.

Кустовое бурение наклонно-направленных скважин

Экономичный метод. Устья скважин располагаются на небольшой площадке и расходятся в радиальном направлении под разными углами. Это даёт возможность сократить производственные затраты на строительно-монтажные работы, уменьшить эксплуатационные издержки. Одна установка обслуживает максимальное число скважин. Целесообразно применение метода на болотистых и скалистых грунтах, а также труднопроходимой лесной местности.

Расстояние между соседними устьями выбирается исходя из технических параметров ремонтного оборудования, но не меньше 3000 мм. Выполняется бурение одной или несколькими установками. Они передвигаются от одной скважины до другой. Вспомогательные постройки и дополнительное оборудование остаются на месте. Куст содержит от 2 до нескольких десятков скважин.

Многозабойный метод бурения скважин

Разновидность кустового способа, когда от одного устья отходят несколько стволов. Основной ствол заканчивается несколькими горизонтальными или волнообразными ответвлениями. Применяется при определённых условиях геологии:

  • Нефтяные месторождения с низким давлением;
  • Разработка старых участков;
  • Удаление газа из угольных пластов;
  • Изменение уровня грунтовых вод в угольных шахтах.

Второстепенные стволы ответвляются на одном или разных уровнях, уходят на разную глубину. У них различные радиусы закругления. Форма зависит от геометрических параметров пласта, геологических характеристик разреза, а также технических возможностей подрядной организации.

Проектирование начинается снизу-вверх. Сначала определяется глубина залегания маточного (основного) ствола, число и форма ответвлений. Затем их радиус и градус искривления. В первую очередь, бурится маточный ствол, который выполняется строго вертикально. Глубина соответствует глубине залегания разрабатываемого пласта. Затем от кровли продуктивного слоя бурятся отводы.

Итоговое сравнение

Горизонтально-направленное бурение получило продолжение в более технологичном и дорогостоящем наклонно-направленном способе. При схожих методах выполнения работ, есть существенная разница в области применения. ГНБ предполагает использование недорогого оборудования, для выполнения горизонтальных проколов под естественными и искусственными преградами.

ННБ широко используется в геологических изысканиях, добыче полезных ископаемых. А также прокладке переходов под руслами рек. Предполагает использование дорогостоящего оборудования, тщательной инженерной подготовки.

ЗАДАЙТЕ СВОЙ ВОПРОС

ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ: