Технология микротоннелирования (горизонтального бурения)

На сегодняшний день в практике развитых стран 95% объема работ по прокладке и реконструкции подземных инженерных коммуникаций производят бестраншейными методами. В отличие от траншейных технологий технология микротоннелирования (ГНБ) является инновационной (первый мировой опыт относится к 1970-м годам). Более того, во многих больших зарубежных городах прокладка инженерных коммуникаций открытым способом уже запрещена.

 

Метод микротоннелирования

 

Работы по строительству инженерных сетей методом горизонтально-направленного бурения скважин производятся в три этапа:

 

1. Бурение пилотной скважины

2. Расширение пилотной скважины

3. Протаскивание трубопровода в скважину.

 

Этапы горизонтально направленного буренияБурение пилотной скважины 


Осуществляя пилотное бурение, по намеченной трассе (как правило, вытянутой в форме банана), с буровой установки, стоящей на земле, вперед проталкивают пилотный бур под управлением. При этом, буровой головке передаются через штанги, необходимые вращающие моменты и напорное усилие, вырабатываемые буровой установкой.


Перед бурением, под заранее определенным углом вдавливают в почву переднюю часть буровой штанги, состоящей из колена, долота и буровой штанги антимагнитной. По штангам, под высоким давлением, закачивают в форсунки бурового долота бургель – буровой раствор, представляющий собой, обычно, водно-бентонитовую суспензию.


Отработанный грунт, по большей части, удаляется совместно с буровым шламом по затрубному пространству скважины, частично вытесняется. Отработав проходку, равную длине буровой штанги, на буровой установке наращивают следующий отрезок штанги. Процесс бурения продолжается циклами до той поры, пока бур не придет в точку выхода.

Прибегая к помощи расположенного непосредственно в буровой головке зонда, определяется нахождение бура на глубине. Локаторщик управляет локационным оборудованием, постоянно контролирует местонахождение головки бура и направляет по рации командами оператора в кабине управления.

 

Современная высокоэффективная измерительная техника позволяет использовать этот метод практически на любых участках трассы. Буровые штанги управляются путем переориентации заданного направления бурового долота, за счет малого вращения штанг бура и колена.

 

При бурении длинных трасс, может потребоваться стабилизация пилотной скважины. Процесс осуществляют дополнительной проводкой вращающейся трубы по пилотной скважине, что приводит ее в состояние равновесия и стабилизации.

 

 

 

Расширение пилотной скважины для горизонтального бурения

 

После того, как пилотный бур выйдет в заданной точке, производят демонтаж бурового долота и измерительного зонда. Затем устанавливают расширитель, представляющий собой инструмент для бурения, расширяющий буровой канал до нужного диаметра. Вращающийся расширитель, протаскивают ко входу у буровой установки, промывая его со стороны выхода.

Каждую, демонтированную на буровой установке, штангу, со стороны выхода заменяют на новую. Поэтому, в скважине всегда находится длинная буровая цепь. Пока в скважине не добьются необходимого диаметра, этот процесс будет повторяться.


Протяжка подготовленного трубопровода в скважину


Заключительным этапом в проведении микротоннелирования, становится протаскивание по расширенной буровой скважине трубопровода или кабельного чехла.

 

 

Трубопровод протаскивается вращающимся расширителем назад, к буровой установке. Шарнирное соединение с трубой передает трубопроводу тяговое усилие, а не момент вращения. Что позволяет, избегая вращения трубы, протянуть ее по скважине за расширителем к буровой установке.