Строительство инженерных сетей нередко осложняется тем, что трубопроводы, кабельные трассы или другие коммуникации приходится прокладывать по сложным участкам — в условиях плотной городской застройки, под водоёмами, дорогами, охраняемыми территориями и другими объектами.
В таких условиях становится невозможной разработка траншей, в которые можно было бы уложить трубы или кабельные линии. Выходом из ситуации становится современный метод горизонтально-направленного бурения (ГНБ). Его применение позволяет:
- проложить коммуникации, не повреждая при этом поверхность грунта;
- выполнить работы на сложных и/или недоступных с поверхности участках;
- минимизировать затраты трудовых ресурсов, денежных средств и времени;
- свести к минимуму ущерб, причиняемый экологии;
- избавиться от необходимости восстанавливать ландшафт после производства работ.
Чтобы все перечисленные цели были достигнуты, а качество прокладки коммуникаций оказалось высоким, горизонтально-направленное бурение выполняют, строго соблюдая последовательность этапов.
Подготовительные работы
Специалисты, которые будут выполнять ГНБ, выезжают на место производства работ и оценивают обстановку на участке. Убеждаются в том, что подземный прокол не окажет негативного воздействия на местность, здания и сооружения, экологию, безопасность людей.
Специалисты выбирают места для обустройства двух стройплощадок, на первой из которых начнётся горизонтально-направленное бурение, на второй — бур выйдет на поверхность земли. Стройплощадки надёжно ограждаются по периметру, причём ограждение подбирается так, чтобы пульпа, которая будет поступать на поверхность, — суспензия из частиц грунта в воде — не растекалась. Дополнительно устанавливают звукоизолирующие конструкции, чтобы минимизировать уровень шума при производстве работ.
На подготовленный участок доставляют оборудование для ГНБ. Выполняют монтаж буровой установки. Её ориентируют строго по оси, вдоль которой пройдёт подземный прокол. Недалеко от буровой установки копают котлован небольших размеров, в который будет поступать отработанный раствор для бурения — бетонит. Кроме того, рядом с установкой складируют трубы, которые после горизонтально-направленного бурения будут протаскивать в созданный подземный прокол.
Рядом с буровой установкой помещают насосы, сепаратор и ёмкости для бетонита. Все модули соединяют специальными рукавами с установкой для бурения.
На некотором отдалении от основного оборудования устанавливают кабину управления. Помещают в неё датчики, другие устройства и приспособления для контроля положения бура во время ГНБ.
Бурение пилотной скважины
На первом этапе горизонтального бурения создают прокол — так называемую пилотную скважину. При этом используют технологию попеременного проталкивания, которое начинается в точке входа буровой колонны и заканчивается в точке её выхода.
Оператор бурового комплекса применяет современные навигационные средства и следит за траекторией бура при создании скважины-пилота. При обнаружении отклонений от проекта он своевременно корректирует направление буровой колонны.
При бурении пилотной скважины в неё непрерывно подают раствор — бетонит. Он охлаждает греющийся рабочий инструмент, уменьшает трение, облегчает проходку скважины. Ещё одна важная функция, которую выполняет бетонит — вывод из скважины образующейся в ней пульпы.
Расширение пилотной скважины
Специалисты извлекают бур, который использовали для создания пилотного подземного прокола. Извлечение производят в точке выхода бура на поверхность.
Приступают к расширению пилотной скважины до её нормативного диаметра, зафиксированного в проектной документации. Для этого применяют набор из нескольких расширителей разного диаметра. Их поочерёдно протягивают через пилотный прокол, начиная с расширителя с минимальным диаметром, заканчивая — с максимальным. Количество проходов определяют индивидуально в каждом конкретном случае — оно зависит от проектного диаметра скважины. При расширении, как и при создании скважины-пилота, используют бетонит, который непрерывно подают под землю для уменьшения трения, охлаждения инструмента и извлечения грунта.
После того, как расширение завершено, специалисты калибруют готовую скважину. Для этого используют эталонный расширитель, имеющий требуемый диаметр. Его проталкивают через скважину от точки входа бура до точки его выхода.
Прокладка трубопровода в подземном проколе
На последнем этапе горизонтально-направленного бурения в созданной скважине прокладывают трубопровод. Отдельные трубы соединяют в трубную плеть. Стыки и сварные швы проверяют на прочность — для этого проводят гидравлические испытания. После их успешного завершения собранную и проверенную трубную плеть транспортируют к горизонтальной скважине на роликах — приспособлениях, уменьшающих трение, защищающих трубы, ускоряющих производство работ.
Собранный подземный трубопровод подвергают финальным проверкам, включающим рентгенографию. Буровое оборудование демонтируют и вывозят с места производства ГНБ. На территории выполняют уборку и возвращают её в первоначальное состояние. Заказчик буровых работ принимает их и подписывает соответствующий акт.