Строительство газопроводов методом горизонтально-направленного бурения

Аннотация. Технология горизонтального направленного бурения используется для бестраншейной прокладки коммуникаций. Особенно это касается крупных городов с высокой плотностью застройки. Он успешно используется для прокладки коммуникаций под реками, озерами, дорогами, железными дорогами. Из практики, термин наклонно направленное бурение применяется чаще, когда речь идет о строительстве переходов через естественные и искусственные преграды.

Ключевые слова: газопровод, скважина, бурение.

Газопроводы – самый оптимальный вид транспорта для перемещения в больших количествах газа на дальние расстояния.

В городских условиях трассы подземных газопроводов проходят под городскими оживленными улицами, проезжей части автомагистралей, зелеными насаждениями, транспортными развязками и другими объектами. Если проводить замену и ремонт подземных инженерных сетей непосредственно под землей и не проводить при этом вскрытие грунта, то такая технология производства работ носит название «бестраншейная прокладка инженерных трубопроводов».

Описание технологии бестраншейного прокладывания труб

В основу этого способа заложен принцип сквозного прохождения трубных конструкций сквозь почвенные пласты, прокладываемых в любых направлениях. Технология выполнения производства сама по себе несложная, правда для такой прокладки закрытым способом нужна специальная техника и технологическое оборудование. Монтаж производят с помощью специальной металлической цилиндрической насадки требуемого диаметра и наращиваемой шланги. Если возникает необходимость в закрытой прокладке на подземных магистралях большой протяженности, то в этом случае требуется применение спецтехники и технологического оборудования.

Преимущество технологии без траншеи

Основными достоинствами и преимуществами данной технологии, за счет которых следует отдать предпочтение бестраншейной прокладке трубопровода, являются:

- меньшее количество материально-технических ресурсов.

- сокращение сроков выполнения работ за счет отсутствия земляных работ и высокой скорости монтажа.

- возможность прокладки и ремонта коммуникаций в любое время года. Если зимой менять и прокладывать инженерные сети открытым способом весьма затруднительно, то бестраншейная технология успешно используется в условиях промерзшего грунта.

- безопасность проведение монтажа.

- уменьшение в несколько раз загрязнения окружающей среды.

- исключение дополнительных затрат по восстановлению целостности асфальтового покрытия, вывозке земли и реконструкции нарушенной прилегающей территории.

Метод горизонтально-направленного бурения

Горизонтальное бурение является специальным способом строительства газопровода без вскрытия грунта. Работа начинается в месте вывода трубы на поверхность. Технология гарантирует высокую точность вывода бура в предполагаемом месте выхода на поверхность. Метод позволяет прокладывать под землей трубы длиной более 100 м и диаметром до 630 мм и более. Существует два основных способа горизонтального бурения: управляемое и неуправляемое.

Управляемое горизонтальное бурение осуществляется проходческими машинами, посредством промывочного и пилотного бурения.

Неуправляемое горизонтальное бурение осуществляется двумя методами:

1) без обсадных труб (таранная ракета, вытесняющее бурение, шнековое бурение);

2) с обсадными трубами (буровое нагнетание, бурение проколом, ударное бурение,

таранное бурение).

Методы горизонтального бурения и бестраншейная укладка полиэтиленовых труб считаются наиболее современной технологией. Для расширения скважины применяют специальное буровое расширение. Для улучшения проводки скважина обрабатывается буровым глинистым раствором, который формирует и смазывает сам канал.

Прокладка полиэтиленовых трубопроводов методом горизонтального направленного

бурения делится на три этапа:

1.Бурение пилотной (экспериментальной) скважины; (Рисунок 1 – а)

2.  Расширение ее под проектный диаметр; (Рисунок 1 – б)

3.Протаскивание плети полиэтиленового трубопровода.  (Рисунок 1 – в)

Рисунок 1. Технология прокладки газопровода через водную преграду методом ННБ

Бурение пилотной (экспериментальной) скважины особо ответственный этап бестраншейной прокладки, от которого зависит конечный результат.

Оно осуществляется при помощи породоразрушающего инструмента — буровой головки со скосом в передней части и встроенным излучателем.

Буровая головка соединяется посредством полого корпуса с гибкой приводной штангой, что позволяет управлять процессом строительства пилотной скважины и обходить встретившиеся на пути препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити.

Контроль над местонахождением буровой головки осуществляется с помощью приемного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы, поступающие от передатчика, встроенного в буровой головке.

На мониторе отображается информация о месте нахождения, уклоне, глубине, азимуте буровой головки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия траектории прокладываемого трубопровода с проектной, и минимизирует риск излома рабочей нити.

Областями эффективного применения метода ГНБ является прокладка газопроводов и других инженерных коммуникаций в условиях плотной городской застройки и наличия преград, а именно:

- под реками, озерами, каналами, болотами, оврагами, лесными и парковыми массивами;

- под действующими авто- и железными дорогами, трамвайными путями, ВПП аэропортов;

- на территории промышленных предприятий в условиях действующего производства;

- в охранных зонах метрополитена, высоковольтных воздушных линий электропередач, магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.

Для каждого конкретного объекта строительства применение метода ГНБ должно быть обосновано технико-экономическими расчетами, путем сравнения возможных вариантов прокладки данного типа инженерной коммуникации.

Выводы:

Метод ГНБ эффективно применяется, как правило, в нескальных грунтах (пески, супеси, суглинки, глины), в которых при помощи бурового раствора обеспечивается устойчивость стенок скважины.

К геологическим условиям, в которых применение метода ГНБ затруднено или невозможно, относятся: подземные воды с большим напором, глинистые грунты текучей консистенции, плывуны, валунные и гравийно-галечниковые грунты, грунты с включениями искусственного происхождения (обломки железобетонных плит, отходы металлургического производства и т.п.), неустойчивые площадки (карст, оползни, подрабатываемые территории).