Горизонтально-шнековое бурение (ГШБ) – это бестраншейный метод прокладки подземных коммуникаций.
Он позволяет создавать горизонтальные скважины с высокой точностью и минимальным воздействием на окружающую среду. Этот метод особенно актуален в условиях плотной городской застройки и при пересечении сложных препятствий, таких как автомобильные и железные дороги.
Что такое горизонтально-шнековое бурение (ГШБ)
ГШБ – это технология, при которой разработка грунта осуществляется с помощью вращающегося шнека, который одновременно транспортирует извлеченный грунт к месту загрузки. В процессе бурения, за шнеком проталкиваются обсадные трубы, которые укрепляют стенки скважины и предотвращают ее обрушение.
Как работает горизонтально-шнековое бурение
ГШБ состоит из нескольких ключевых этапов.
Подготовка
На месте проведения работ обустраивается котлован, в котором размещается буровая установка. Проводится тщательная геодезическая разведка для определения оптимальной траектории бурения и учета возможных препятствий в грунте.
Процесс бурения
После установки и выравнивания буровой установки начинается процесс бурения. В котлован подаются шнековые секции, которые соединяются между собой. Вращающийся шнек врезается в грунт, разрушая его. Измельченный грунт транспортируется шнеком к буровой установке и выводится на поверхность. Одновременно с бурением, за шнеком проталкиваются обсадные трубы, которые обеспечивают стабильность скважины.
Завершение
После завершения бурения и прокладки обсадных труб в них укладывается целевая коммуникация (труба, кабель и т.д.). Пространство между коммуникацией и обсадной трубой может быть заполнено специальным раствором для дополнительной защиты. Обсадные трубы могут быть оставлены в земле или извлечены в зависимости от проекта.
Оборудование, используемое при ГШБ
Прим выполнении работ применяется различное оборудование, которое позволяет максимально точно и эффективно проложить новую трассу:
-
Буровая установка с рамой. Это основной элемент системы ГШБ, обеспечивающий вращение шнека, проталкивание обсадных труб и удаление грунта. Рама обеспечивает устойчивость установки и точное направление бурения.
-
Шнековые секции. Соединяются между собой, состоят из вала с винтовыми лопастями. Шнеки разрушают грунт и транспортируют его к буровой установке. Длина и диаметр шнеков подбираются в зависимости от диаметра скважины и характеристик грунта.
-
Обсадные трубы. Они используются для укрепления стенок скважины и предотвращения ее обрушения. Материал обсадных труб (сталь, полимеры) выбирается в зависимости от условий эксплуатации.
-
Гидроприводы. Обеспечивают необходимую мощность для вращения шнека и проталкивания обсадных труб.
-
Контрольная аппаратура. Системы контроля и навигации, которые обеспечивают точность бурения и соблюдение заданной траектории. Включают в себя датчики давления, системы лазерного наведения и другие измерительные приборы.
Где применяется горизонтально-шнековое бурение
ГШБ широко применяется в различных областях:
- прокладка труб под автодорогами, ж/д путями, тротуарами — одно из основных применений ГШБ, позволяющее избежать раскопок и перекрытия движения;
- прокладка канализационных и водопроводных сетей;
- прокладка газопроводов;
- прокладка кабельных линий связи и электропередач;
- строительство дренажных систем.
Преимущества и ограничения метода ГШБ
У горизонтально-шнекового бурения есть свои достоинства и недостатки.
К неоспоримым плюсам следует отнести:- бестраншейность, которая обеспечивает минимальное воздействие на окружающую среду и инфраструктуру;
- высокая точность, возможность прокладки коммуникаций по заданной траектории;
- сокращение сроков строительства — по сравнению с традиционными методами, ГШБ позволяет значительно сократить сроки выполнения работ;
- снижение затрат — уменьшаются вложения на восстановление дорожного покрытия и благоустройство территории;
- возможность работы в сложных геологических условиях — ГШБ может применяться в различных типах грунтов, включая глины, пески и суглинки.
К минусам горизонтально-шнекового бурения относятся:
- ограничения по диаметру прокладываемых коммуникаций — диаметр скважины, как правило, ограничен;
- необходимость в квалифицированном персонале — для выполнения работ требуется опытный и обученный персонал;
- ограничения по длине бурения возможностями оборудования и геологическими условиями;
- невозможность бурения в скальных породах без предварительной подготовки.
Отличие от других методов бурения
В отличие от других бестраншейных методов, таких как горизонтально направленное бурение (ГНБ), ГШБ является более точным и контролируемым методом. ГНБ требует использования бурового раствора, который может оказывать негативное воздействие на окружающую среду. ГШБ, в свою очередь, является более экологичным методом, так как не требует использования бурового раствора.
Кроме того, ГШБ позволяет прокладывать трубы большего диаметра, чем микротоннелирование.
Горизонтально-шнековое бурение – это современный и эффективный метод прокладки подземных коммуникаций, обладающий множеством преимуществ по сравнению с традиционными методами. Правильное применение технологии ГШБ позволяет значительно сократить сроки строительства, снизить затраты и минимизировать воздействие на окружающую среду.