Горизонтальное направленное бурение

Прокладка полиэтиленовых трубопроводов методом горизонтального направленного бурения делится на три этапа:

• Бурение пилотной (экспериментальной) скважины
• Расширение ее под проектный диаметр
• Протаскивание плети полиэтиленового трубопровода

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.

Буровая головка имеет отверстия для подачи специального бурового раствора, который уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает буровую головку, разрушает породу и очищает скважину от ее обломков, вынося их на поверхности. 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. При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скок буровой головки в нужное положение. Затем осуществляем продавливание буровых штанг, устанавливаем скос буровой головки в нужном положении с целью коррекции направления строительства пилотной скважины, завершается ее выходом в заданной проектной точке.

Прокол с помощью установки горизонтального бурения

Сущность метода состоит в проходке или расширении горизонтальных скважин и затягивании в них труб (диаметром до 400 мм) с помощью пробойников (пневмопробойников, гидропробойников) или забивки в грунт стальных трубопроводов диаметром 400-1400 мм посредством пневмоударных машин. Пневмопробойники имеют обтекаемый цилиндрический корпус, в котором размещен ударник и воздухораспределительный механизм. Ударник под действием сжатого воздуха наносит удары по корпусу, передвигая его. Передвижение корпуса может происходить как в прямом, так и в обратном (реверс) направлениях.

• 
  • 1. коробчатая платформа;
  • 2. силовая установка;
  • 3. распред. устройство;
  • 4. рабочий цилиндр;
  • 5. бур диаметром 63 мм;
  • 6. штанга диаметром 44 мм
  • 7. локатор;
  • 8. ведро с краской;
  • 9. кисть малярная;
  • 10. гидравлические шланги;
  • 11. пластмассовые колпачки.

  К преимуществу метода прокола можно отнести то, что проход пробойника происходит с большой скоростью и незначительным уплотнением грунта в окружающем его пространстве. Это обстоятельство особенно важно, если требуется проложить трубопроводы в грунте на близком расстоянии друг от друга, вблизи от действующих коммуникаций или на большом расстоянии до поверхности, позволяя тем самым не нарушать структуру почв и не провоцировать какие-либо деформации в зоне прокладки многочисленных подземных коммуникаций. На рисунке представлена схема выполнения прокола с помощью установки горизонтального бурения.

Бурение с расширением скважины с помощью установки горизонтального бурения

Сущность метода состоит в использовании специальных буровых станков (буров, штанг), которые осуществляют предварительное (пилотное) бурение по заранее рассчитанной траектории с последующим расширением скважины (с помощью набора расширителей) и протаскиванием в образовавшуюся полость трубопровода.

• 
  • 1. коробчатая платформа;
  • 2. силовая установка;
  • 3. распред. устройство;
  • 4. рабочий цилиндр;
  • 5. расширитель;
  • 6. штанга диаметром 44 мм
  • 7. ключ трубный №4;
  • 8. пластмассовые колпачки;
  • 9. приемный котлован;
  • 10. гидравлические шланги.

  На рисунке показана схема бурения с расширением скважины с помощью установки горизонтального бурения.

Протаскивание полиэтиленовой трубы с помощью установки горизонтального бурения

Сущность метода состоит в использовании специальных буровых станков (буров, штанг), которые осуществляют предварительное (пилотное) бурение по заранее рассчитанной траектории с последующим расширением скважины (с помощью набора расширителей) и протаскиванием в образовавшуюся полость трубопровода. На следующем рисунке показан общий вид установки.

• 
  • 1. коробчатая платформа;
  • 2. силовая установка;
  • 3. распред. устройство;
  • 4. рабочий цилиндр;
  • 5. расширитель;
  • 6. штанга диаметром 44 мм
  • 7. ключ трубный №4;
  • 8. захват;
  • 9. труба ПЭ;
  • 10. гидравлические шланги;
  • 11. приемный котлован.

  При необходимости изменение направления бурения достигается с помощью определенной конструкции буровой головки, которая на небольших и средних буровых установках напоминает граненый заступ.

Рекомендуемые соотношения диаметров реконструируемых и протягиваемых полиэтиленовых труб

Пропуск штанг через старую трубу

• 
  • 1. коробчатая платформа;
  • 2. силовая установка;
  • 3. распределительное устройство;
  • 4. рабочий цилиндр;
  • 5. бур диаметром 63 мм;
  • 6. штанга диаметром 44 мм
  • 7. локатор;
  • 8. ведро с краской;
  • 9. кисть малярная;
  • 10. гидравлические шланги;
  • 11. пластмассовые колпачки;
  • 12. старая труба.

  Сущность метода состоит в использовании специальных буровых станков (буров, штанг), которые осуществляют функцию затягивания труб и кабелей в полость трубопровода.

Замена старой трубы на новую трубу с увеличения диаметра

В случае невозможности реабилитации трубопроводов путем нанесения внутренних оболочек их подвергают разрушению с помощью специальных устройств — пневмоударных машин. После разрушения на место старого трубопровода протягивается новый, как правило, гибкий трубопровод.

Замена труб методом разрушения имеет преимущества по сравнению с другими методами:

• он более дешевый и при его реализации не нарушается движение транспорта, т.е. может применяться в условиях плотной городской застройки;
• увеличение диаметра ведет к повышению пропускной способности трубопровода;
• может использоваться полиэтиленовый трубопровод, который не имеет стыковых соединений, выдерживает большие нагрузки и имеет срок эксплуатации 50-100 лет;
• можно использовать в нестабильных грунтовых условиях;
• по сравнению с открытыми способами прокладки трубопроводов метод дает меньший риск повреждения существующих коммуникаций;
• уплотнения грунта имеет место не в такой степени, как при использовании других методов прокладки;

• 
  • 1. коробчатая платформа;
  • 2. силовая установка;
  • 3. распределительное устройство;
  • 4. рабочий цилиндр;
  • 5. расширитель;
  • 6. штанга диаметром 44 мм
  • 7. ключ трубный;
  • 8. захват;
  • 9. труба полиэтиленовая;
  • 10. гидравлические шланги;
  • 11. приемный котлован;
  • 12. головка продольной резки;
  • 13. старая труба.

  Особенность метода состоит в минимальной разработке грунта при реконструкции сетей и сооружений. На рисунке показана замена старой трубы на новую трубу с увеличением диаметра.

Замена старой трубы на новую трубу с уменьшением диаметра с помощью установки горизонтального бурения

• 
  • 1. коробчатая платформа;
  • 2. силовая установка;
  • 3. распределительное устройство;
  • 4. рабочий цилиндр;
  • 5. расширитель;
  • 6. штанга диаметром 44 мм
  • 7. ключ трубный;
  • 8. захват;
  • 9. труба полиэтиленовая;
  • 10. гидравлические шланги;
  • 11. приемный котлован;
  • 12. старая труба.

  Сущность метода состоит в использовании специальных буровых станков (буров, штанг), которые осуществляют протаскивание в существующую полость трубопровода новый трубопровод. При этой технологии происходит значительное уменьшение живого сечения трубопровода.