Горизонтальное бурение грунта (ГНБ, горизонтальное направленное бурение) — это отличный метод для прокладывания подземных коммуникаций с использованием специальных буровых установок. Используют ГНБ в случаях, когда маршрут прохождения подземных труб (кабелей) пересекает автомобильные дороги, железнодорожные пути, дома, реки, коммуникации. Благодаря этому методу есть возможность бестраншейного строительства трубопроводов в сложных условиях: в специфических почвах, высоковольтных воздушных линий электропередач, нефтепроводов, продуктопроводов, на территории промышленных предприятий, при прокладке трубопроводов под взлетно-посадочными полосами аэропортов.

Первые попытки разработать машину для горизонтального бурения грунта были сделаны Леонардо да Винчи в 1495 году. Он разработал переносную машинку для горизонтального бурения, которая использовалась для рассверливания деревянных бревен при изготовлении деревянных водопроводных труб. Современный метод бестраншейного прокладывания трубопроводов был разработан и внедрен в США в 1971 году корпорацией «Titan Contractors» и получил название NO-DIG (не копай). Оно и не удивительно, ведь при таком методе более 90% всех работ проводится под землей.

Длина прокладки путей в среднем от нескольких метров и до нескольких километров с диаметром более 1,2 м. Вскоре, технологию ГНБ начали использовать во всем мире т.к. она достаточно проста и имеет массу неоспоримых преимуществ. Более того, с экономической точки зрения бестраншейное строительство в 3 раза дешевле по сравнению с традиционным методом.

Типичная машина для ГНБ состоит из рамы, кузова, ходовой части (гусеничная или колесная), энергетической установки (дизельный двигатель), гидростанции, устройства подачи штанг, бурового лафета, панели управления (рабочее место оператора). Первые машины ГНБ производились в Германии, США и Китае. С 2006 года — в России.

Рис. 1. Схема установки для горизонтального бурения в котловане (на примере установок шнекового бурения Astec Underground).
1. Стена карьера. 2. Буровая головка. 3. Отклоняющая головка. 4. Отклоняющий шарнир. 5. Шнек. 6. Обсадная труба. 7. Переходник толкателя обсадной трубы. 8. Толкатель обсадной трубы. 9. Буровая установка. 10. Силовой блок (гидравлические замки и гидроцилиндры). 11. Ограничитель обратного хода. 12. Главная опора. 13 Переходник опоры. 14. Удлинитель направляющей. 15. Зажимной патрон шпинделя. 16. Лопастной шнек для отвода породы. 17. Главная направляющая. 18. Ролики с крюками.

Этапы строительства:
1. Бурение пилотной скважины. Буровой инструмент с вмонтированным зондом устанавливают на буровую штангу. Зонд в реальном времени передает данные, позволяющие курировать процесс бурения по спланированной траектории. Далее, осуществляется бурение породы с использованием буровой головки.
2. Предварительное расширение скважины. Буровую головку вместе с зондом, заменяют на расширитель определенного диаметра. За расширителем подсоединяются штанги, благодаря чему осуществляют расширение пилотной скважины до необходимого диаметра для прокладывания трубопроводов.
3. Протягивания трубопроводов. За расширитель через вертлюг крепят трубу. Затем, буровая установка затягивает в скважину плети протягиваемого трубопровода по проектной траектории.
4. Заключительный этап (сдача заказчику исполнительной документации с указанием фактическое положение уложенного трубопровода в различных плоскостях).
Для эффективного бурения следует учесть тип грунта и длину прокола, на основании чего правильно выбрать буровой инструмент.

Преимущества ГНБ:
• сокращение сроков строительства;
• избавление от расходов, затраченных на ремонт поврежденного асфальтового покрытия, железных дорог, предметов городской инфраструктуры, зеленых насаждений;
• минимизация расходов, направленных на энергообеспечение буровых комплексов за счет полной их автономности и экономичности используемых агрегатов;
• строительство при любых погодных условиях;
• отсутствие потребности в берегоукрепительных и дноуглубительных работах;
• минимизация расходов при последующей эксплуатации, высокая степень надежности;
• минимизация негативного влияния на условия обитания людей в зоне проведения работ;
• сохранение экосистемы, нетронутость ландшафта;
• уменьшается возможный риск аварийных ситуаций при строительстве;
• прокладка трубопроводов в природоохранных зонах;
• отсутствие убытка сельхозугодьям и лесным насаждениям;
• отсутствие препятствий для судоходства;
• минимальные эксплуатационные расходы на ремонт трубопроводов.

Автор: Кудровская Наталья Николаевна
15/11/2010