Преимущества прокладки труб методом ГНБ – как выполняются работы

Прокладывание подземных инженерных систем выполняется разными способами. Перспективным и универсальным считается метод прокола ГНБ, для которого требуется буровая устновка и не только.Особенность методики прокола

Горизонтально-направленное бурение – это относительно новая технология, которая не предусматривает рытья траншей. Она позволяет сохранить целостность ландшафта, уменьшить финансовые расходы на реализацию проекта. Сокращается также время выполнения монтажных работ.

Преимущественные моменты прокладки труб без траншей

Чаще всего трубопроводные системы укладывают посредством вырытых траншей. Этот метод имеет некоторые существенные недостатки:

• Нарушение плодородного слоя вследствие вскрытия грунта.
• Удаление растительности, включая деревья и кустарники.
• Высокие тарифы на проводимые работы.
• Длительная подготовка.

Помимо этого канал, проходящий через дорожное полотно, невозможно проложить, не нарушив асфальтовое покрытие, что неизбежно приводит к реконструкции дороги по окончании работы. А перекрытие оживленного участка трассы может вызвать определенные трудности. Решением проблем в этом случае становится бестраншейную или закрытую прокладку коммуникационных линий, включая прокладку труб ГНБ.

Указанный метод имеет множество достоинств:

• Меньшие материальные затраты на выполнение процесса.
• Ускоренное выполнение монтажного процесса.
• Минимальные трудозатраты, включая число рабочих.
• Безопасность в экологическом плане.
• Всесезонное проведение работ (мерзлый грунт затрудняет открытую укладку труб при низкой температуре воздуха).
• Обеспечение безопасности проводимым работам.

Монтажный процесс, выполняемый на коротком участке, к примеру, под дорожным полотном, не требуют привлечения специальной техники. Процесс такой укладки достаточно прост. Для его выполнения требуется цилиндр определенного размера и штанга с элементами наращивания. Такое устройство позволяет вручную удалять грунт, но предварительно нужно выкопать небольшие котлованы по бокам дороги, то есть на входе и выходе трубы. Если монтаж предполагает работу на длинном участке, то необходимо привлечение специального оборудования.

Оснащение строительной площадки перед началом гнб прокола

3.1. Прежде чем начать основные работы по строительству обязательно проводится подготовка:

• подземные коммуникации, обнаруженные в зоне работ, обязательно вскрывают шурфами. Это выполняется для выяснения глубины их закладки. Затем они отмечаются предупредительными знаками;
• зоны работ огораживаются стандартным забором, с одновременной установкой необходимых дорожных знаков;
• расчищается полоса вдоль трассы, сопровождаемая вырубкой и пересаживанием зеленых насаждений, в случае наличия таковых.
• прокладываются временные подъездные и внутренние дороги;
• создаются общеплощадочные склады;
• стройплощадка обеспечивается водоснабжением и противопожарным инвентарем, средствами сигнализации и связи.

3.2. Строительные механизмы монтируются на выровненном устойчивом основании, которое не должно иметь уклон более допустимого по техническому паспорту. Рядом с выступающими частями строительных механизмов надо оставлять свободный проход, как минимум,1 м в ширину.

3.3. Строящийся котлован обязательно огораживается перилами высотой не меньше 1,1 м. В темноте ограждение должно быть освещено.

Варианты закрытой прокладки

Бестраншейный способ прокладки труб используется при проведении разных коммуникационных систем:

• Кабели связи.
• Трубопроводы, транспортирующие нефть, газ и тепловые ресурсы.
• Канализация, а также холодное и горячее водоснабжение.
• Ремонтные работы на определенных участках трубопровода или замена отдельных участков трубы.

Закрытая прокладка трубопровода в настоящее время предполагает много способов исполнения. В частности выделяются следующие варианты:

• Замена устаревших трубных изделий новыми элементами (санация).
• Прокалывание грунта.
• Продавливание грунта.
• Горизонтально-направленное бурение.

Первый вариант (санация) используется при необходимости проведения ремонтных работ или требуется полная замена отдельных элементов трубопровода. Другие варианты подразумевают непосредственную укладку трубных элементов. Бестраншейная прокладка широко распространена, так как указанный способ помогает предотвратить множество проблем, возникающих при открытой укладке трубопровода.

Сфера применения ГНБ

Уровень комфорта в современных городах складывался в течение многих лет. Водопровод, электрические сети и телефонные трассы проложены под землей и тем самым защищены от возможных повреждений.

Одновременно с этим происходит износ сетей, и они требуют ремонта или замены. На определенном этапе технического развития специальным службам приходилось выкапывать траншею и укладывать в ней новые трубы или кабель, взамен отслуживших свой срок. Сегодня бестраншейная прокладка коммуникаций позволяет выполнять эти работы без нарушения поверхностного слоя земли.

Многолетняя практика показывает, что подземное пространство больших городов и даже средних населенных пунктов максимально заполнено различными трассами. Значительная часть этих коммуникаций по много раз передавались с баланса одной компании в собственность другой. Техническая документация большей части утеряна. Выемка каждой новой траншеи сопряжена с риском повреждения действующей линии связи или водопровода.

В таких ситуациях бестраншейная прокладка трубопроводов методом прокола становится единственно доступным способом выполнить поставленную задачу.

Прокладка коммуникаций к вновь застраиваемым участкам или дополнительные линии связи в районах старой застройки требуют преодоления серьезных препятствий. В их числе значатся автомобильные и железные дороги, водоемы, проспекты с интенсивным движением транспорта.

Единственное решение в таких случаях – это горизонтальный прокол под дорогой. Работы выполняются без малейшего ущерба для окружающей природы или расположенных поблизости зданий.

Использование метода санации для ремонта и прокладки трубопроводов

Санация – это закрытая укладка труб, выполнение которого подразумевает замену старых элементов новыми трубными изделиями. Существует два способа выполнения процесса:

Релайнинг

Этот способ предполагает сохранение старой системы и ее использование в качестве капсулы для нового трубопровода. Перед проведением работы требуется предварительная качественная очистка трубы от лишнего мусора. Затем в нее вставляют новый трубный элемент, имеющий меньший диаметр. Несмотря на то, что современные трубы производятся из материалов с отличными качественными характеристиками, старая конструкция может выступить в роли дополнительной защиты, снижая риск возникновения аварий.

Релайнинговые работы можно выполнить несколькими способами, в частности втягивание трубы. Этот процесс начинается в конце старой коммуникации и до начала трубы. На время проведения работы участок отключается от общей системы, затем в ремонтируемую трубу на этом участке вставляется новый элемент, выполненный из более технологичных материалов. Релайнинг допускает небольшое разрушение некоторых участков старого трубопровода.

Экономика процесса

Всякий адекватный специалист стремится к тому, чтобы любой производственный процесс, любая технологическая операция выполнялись с минимальными затратами.

Многолетней практикой доказано, что цена ГНБ прокола ниже, чем все прочие способы выполнения подобного рода работ. Особенно это заметно когда бурение выполняется в густонаселенных районах. И ГНБ прокол под дорогой является только показательным примером преимущества данной технологии перед всеми прочими, которые используются в данной отрасли.

Монтаж труб методом прокола

Метод прокола используется чаше всего на глинистых и суглинистых почвах. Таким способом можно укладывать трубы диаметром не более 600 мм. Максимальное расстояние, на которое можно прокладывать трубы с использованием прокола грунта, составляет 60 метров. Такая проводка предполагает уплотнение почвы вокруг трубы. Выполнить прокол можно только с помощью специальной техники, так как для этого требуется сила в 3000 кН. Самым распространенным вариантом считается прокол и помощью гидравлического домкрата.

Чтобы уменьшить коэффициент трения и сопротивления в грунте, можно использовать наконечник в виде конуса. Основание этого элемента должно быть шире самой трубы на 2 см. Трубопроводы, имеющие небольшой диаметр, можно прокладывать без использования наконечника, прокол выполняется непосредственно трубой.

Использование конусного наконечника на трубе снижает точность прохождения. Так как при прохождении через грунт этот элемент может натолкнуться на препятствие и отклониться от намеченной линии прокола.

Прокол выполняется со скоростью 4-6 метров в час, в зависимости от сложности грунта и используемого оборудования. Увеличить скорость движения трубы при таком способе бестраншейной прокладки помогает вибрация. Совместно с усилиями домкрата она позволяет осуществлять движение через грунт со скоростью 20-40 метров в час.

Прокол под ЖД и трамвайными путями

Для ведения бурильных работ в указанной местности понадобятся:

• Разрешение от местного подразделения ОАО «РЖД»;
• Создание проектной документации с точными расчетами;
• Договоры о техническом контроле и установке страховочных пакетов;
• Согласование всех планов представителями ОАО «РЖД».

Прокол под железной дорогой и трамвайными путями проводится при технадзоре со стороны сотрудников РЖД и только в соответствии с проектом производства работ.

Метод продавливания грунта

Проведение трубопроводов бестраншейным способом также предполагает использование метода продавливания грунта. Этот вариант более эффективен при укладке стальных труб большого диаметра, до двух метров. Процесс аналогичен методу прокалывания, но продавливание выполняется открытым концом. Образующуюся в результате землю удаляют.

Необходимая степень усилия для продавливания создается гидравлическими домкратами, установленными по всей окружности трубы. Работы такого типа можно проводить на грунте с большим содержанием глины, суглинков и песка. Оптимальная величина диаметра используемых труб может лежать в пределах от 60 см до 172 см. Прокладывать трубопроводы продавливанием грунта можно на участках шириной не более 100 метров. Таким методом часто укладывается труба в канаву на заезд, так как это достаточно эффективный способ.

Продавливание грунта выполняется следующим образом:

• Вначале необходимо вырыть котлован.
• Затем устанавливается упорная стена, на которой крепятся домкраты.
• Соединяют один конец трубы и домкраты, расположенные на стене. Другой конец остается открытым.
• Усилия, создаваемые домкратами, переходят на трубу, ее свободный конец вдавливается в слой грунта.
• Движение детали в грунте приводит к образованию внутри земляного столба. Его удаляют с помощью лопат, имеющих длинную и короткую рукоятку, а также используя ударные пневматические приспособления.

Прокол дороги в черте коттеджных поселков

В коттеджных, дачных и частных секторах прокладка труб методом горизонтального прокола часто является единственной возможностью безболезненно для ландшафта провести коммуникации. Преимущество способа заключается в том, что проводить можно любые коммуникации. Дорожное полотно, благоустройство территорий и сами участки остаются нетронутыми. Основная часть работы производится глубоко в грунте, на поверхности находятся только начальная и конечна точка проведения.

В случаях, когда трубы пролегают под участками в частной собственности, необходимо заключение договора и согласие с каждым из владельцев. Также потребуется разрешение сотрудников администрации, товарищества или другой организации, управляющей коттеджным поселком или частным сектором.

Разборка и вывоз оснащения

8.1. Когда футляр оказывается в приемном котловане, выполняется разборка установки. Из приемного котлована извлекается расширитель и пилотные штанги, а из стартового – буровая установка.

8.2. Между работниками, которые находятся в стартовом и приемном котлованах, должна обеспечиваться надежная связь в обе стороны.

8.3. После завершения строительно-монтажных работ все оснащение разбирается и вывозится со строительных площадок. Затем выполняется планировка местности, котлованы засыпаются.

Бурение методом ГНБ имеет массу преимуществ:

• Работа может быть выполнена за 1 день, потребуется до 3-5 человек.
• Можно сделать прокол под преградами, которые сложно обойти (например, под шоссе).
• Не нарушается благоустройство придомового участка — дорожное покрытие, клумбы и т.д.
• Проложить коммуникации можно и в тех местах, где наземные работы запрещены или невозможны.

Таким образом, технология горизонтального бурения — самое экономичное решение в плане как временных, так и финансовых затрат.

Набор оборудования для ГНБ

Для создания наклонных или горизонтальных скважин потребуется:

• буровая установка;
• локационное устройство;
• дополнительный инструментарий: штанги, вертлюги, переходники, скобы и т.д.

Сейчас рассмотрим каждый из этих инструментов подробнее, чтобы выяснить, какую роль он играет в технологии бурения ГНБ.

Буровая установка — существуют как высокомощные промышленные машины для горизонтально-наклонного бурения, так и более компактные мини-установки, которые можно использовать при строительстве частного дома. Все они работают на дизельном топливе и состоят из кузова, устройства для подачи воды в бурильную зону, ходовой части и панели управления.

Основные характеристики этого оборудования:

• максимальная сила протяжки (обозначается в тоннах);
• диаметр и предельная длина прокола (зависит от параметров буровой штанги);
• средний расход бетонита (сколько литров расходуется за минуту);
• угол поворота буровой штанги (определяет, под каким углом можно выполнить наклонную скважину).

Из них наиболее важными являются первые две характеристики — при выборе машины на них стоит обращать внимание в первую очередь.

Мини-установки, которые используются для выполнения относительно небольших проколов методом горизонтально-направленного бурения, имеют не только меньшие размеры, но и более простую конструкцию. Они включают лишь двигатель и рабочую часть с буровой штангой. Научиться управлению такой машиной несложно, и с ней может справиться даже 1 человек.

Геолокационная система — представляет собой зонд и устройство для фиксации данных, с помощью которого оператор может контролировать процесс бурения. Поскольку наблюдать работу самого бура невозможно, зонд дает информацию о наличии в рабочей зоне твердых включений или важных объектов (например, уже существующих коммуникаций). Применение локационной системы делает прокол по технологии ГНБ управляемым и полностью безопасным, а также сводит к минимуму риск поломки оборудования.

Дополнительные инструменты — к этой категории относятся все устройства и приспособления, что облегчают процесс бурения и прокладку коммуникаций. Например, это осветительные приборы, фиксаторы для обсадных труб, насосы для откачки бетонита из рабочей зоны, скобы, переходники и т.д.

Технология ГНБ: этапы работы

Весь процесс бурения можно условно разделить на подготовительные и непосредственно буровые работы. В подготовительную часть входит исследование грунта и особенностей участка, подготовка места для установки буровой машины, планирование глубины и траектории прокола, подготовка необходимых инструментов и т.д. Важность этих работ сложно переоценить — от них во многом зависит успешность и безопасность прокола.

Подготовительный этап

Примерный перечень работ:

• Исследование территории на предмет наличия подземных объектов, трубопроводов и других коммуникаций.
• Определение характеристик грунта: типа почвы, водонасыщения, наличия скальных включений и т.д. В зависимости от этих факторов технология горизонтально-направленного бурения может меняться.
• Наметка оптимальной траектории прокола — важны не только точки входа и выхода, но и сама трасса с учетом типа грунта, расположения подземных преград.
• Подготовка места под установку буровой машины: необходимо выровнять, а иногда также утрамбовать площадку, провести освещение, создать условия для отвода воды, излишков бетонита и т.д.
• Размещение буровой установки в стартовой точке, подвоз необходимого инструмента и бетонита.

Этап бурения скважины

Технология горизонтально-наклонного бурения, которая используется для получения тоннелей под углом, предполагает создание пилотной скважины. Это небольшой прокол диаметром до 10 см., который обычно выполняется с наклоном от 10 до 20 градусов. После того, как прокол выходит на нужную глубину, угол наклона меняется — вплоть до горизонтального бурения.

В зависимости от формы и траектории скважины, направление движения бура можно неоднократно менять во всех плоскостях. Например, если нужна скважина в форме дуги, позволяющая обогнуть какую-либо преграду (водоем, постройку с фундаментом), сразу за нижней точкой траектории бур постепенно направляют вверх. Таким образом, ближе к финишной точке трасса получает нужный угол наклона.

Важно: технология прокола методом ГНБ предполагает отслеживание движения бура с помощью локационного зонда. Зондирование позволяет не только выявить неизвестные преграды, но и отследить положение бура, направление его движения, температуру и т.д. Это помогает избежать перегрева, поломок, отклонения от заданной траектории.

После выполнения прокола скважину нужно расширить до заданного диаметра. Для этого вместо буровой головки на установку ГНБ монтируют ример и включают обратный ход. Таким образом, ример движется в обратную сторону — от финишной точки до стартовой, расширяя отверстие. Чаще всего за один проход достичь нужного диаметра тоннеля не удается, тогда необходимо 2-3 прохода. С каждым разом используется ример все большего размера. Это финальный этап выполнения скважины методом горизонтального бурения (ГНБ).

Использование бетонита при бурении

В ходе бурильных работ в тоннель подается раствор бетонита — он облегчает продвижение бура (работая как смазка), а также способствует более легкому извлечению грунта. Смешиваясь с водой, бетонит образует гелеобразный состав, который обволакивает стенки отверстия, делает почву более стабильной и предупреждает обвалы.

Качество этого раствора играет решающую роль и определяет эффективность всего процесса. Состав бетонита может меняться в зависимости от типа почвы на участке, но в любом случае добавление песка не должно превышать 1%.

Ограничения методики ГНБ:

• Бурение, особенно наклонное, нельзя проводить на монолитных скальных участках или в грунте с большой концентрацией твердых включений, а также в почве с высоким водонасыщением.
• Серьезным препятствием к прокладке коммуникаций данным методом могут стать подземные преграды.
• С помощью установки горизонтального бурения невозможно изменить направление тоннеля два и более раза на одном коротком участке (до 5 метров). Изгиб буровой штанги для этого недостаточен.

В остальных же случаях метод ГНБ является оптимальным и самым экономичным для создания скважин, тоннелей, трубопроводов, прокладки подземных коммуникаций как в бытовых, так и в промышленных масштабах.

Оставьте заявку на расчёт сметы. Бесплатно!

Отправить заявку

Возврат к списку

Прокладывание трубопровода

7.1. К расширителю при помощи захвата трубы через вертлюг присоединяется плеть прокладываемого трубопровода.

7.2. Далее выполняется протягивание трубопровода, который заходит в уже ранее созданную скважину. Процесс прокола находится под контролем оператора ГНБ. По завершении процесса протягивания, излишки бетонита удаляются в обоих котлованах, начальном и конечном.

Преимущества ГНП

Прокладка инженерных коммуникаций методом прокола обладает неоспоримыми преимуществами:

• Непосредственно для работы понадобится небольшая бригада специалистов (2-3 рабочих);
• Стоимость ГНП работ более, чем в 2 раза ниже, чем прокладка коммуникаций с использованием буровой установки;
• С помощью ГНП можно прокладывать новые трубопроводы и заменять старые, при использовании бура замена недоступна;
• Нет риска обвала почвы в проколе, даже если работы ведут в неустойчивом грунте;
• Требуется меньшее количество оборудования, не нужны дополнительные растворы.

При ГНП экономятся ресурсы, финансы и рабочая сила.

Какие задачи решает технология

Все чаще возникают ситуации, когда классическая (с рытьем траншей) прокладка коммуникаций нежелательна или невозможна. В этих случаях на помощь приходит метод ГНБ с его специальными буровыми установками, позволяющими не нарушать верхний слой почвы. Технология применяется для прокладки следующих видов коммуникаций:

• Водопровод (в том числе для транспортировки питьевой воды).
• Газопровод высокого давления.
• Теплосети.
• Самотечная канализация.
• Электрические кабели.
• Футляры для кабелей связи, телефонных и ВОЛС (волоконно-оптические линии связи).
• Замена устаревших коммуникаций.
• Формирование подземных переходов любой степени сложности.

Схематическое изображение прокола (прокладки) Источник forward-gnb.ru