Горизонтальное шнековое бурение относится к методам прокладки трубопровода без использования траншей. Основное применение такая технология нашла в прокладке скважин в сложных условиях, когда традиционная методика открытой обработки грунта бурением невозможна. Метод бестраншейной прокладки трубопровода используют в различных сферах промышленного строительства.
Использование методики ГШБ
Современные городские условия создают препятствия для прокладки и ремонта трубопровода открытым способом. Такое бурение стало альтернативой открытому траншейному бурению и широко используется для проталкивания скважин под полотнами железной дороги, лесным массивом, поймами рек и т.п.
Бестраншейный метод в совокупности с высокотехнологичным оборудованием позволил осуществлять работы повышенной сложности без поверхностной обработки грунта и при этом значительно экономить средства и время на проведение работ.
Шнековое горизонтальное бурение. Инсталляция бурошнековой установки (видео с объекта)
Установки горизонтального шнекового бурения используют для реализации следующих работ:
- прокладка и ремонт коммуникаций;
- строительство и ремонт трубопровода;
- ремонт систем канализации;
- строительство и ремонт систем теплоснабжения;
- проведение трубосварочных работ;
- монтаж систем водоснабжения и канализации;
- санация трубопровода.
Преимущества метода ГШБ
Применение этого метода позволяет в сжатые сроки, качественно и экономно провести работы по организации скважин. Машины горизонтального прессово-шнекового типа рва позволяют осуществлять технологически сложные работы в непростых геологических условиях с одновременным удалением пород и установкой стабилизационного футляра, предотвращающего обвал скважины.
Отличительной особенностью таких установок является шнек, состоящий из стального сердечника со стержнем и ленты, которая позволяет выводить разрушенную породу в процессе бурения на поверхность. По своей сути, шнек представляет собой усовершенствованный вариант винта Архимеда.
Достоинствами ГШБ являются:
- возможность сохранности поверхностного грунта, инфраструктуры и окружающей среды;
- обработка грунта в сжатые сроки;
- создание скважин различных диаметров и протяженности;
- предупреждение проседания грунта;
- обеспечение возможности обработки различных пород, включая насыпные, содержащие металлические отходы, в любых погодных условиях;
- незначительные финансовые затраты.
Технология ГШБ
В отличие от прочих видов, технология ГШБ позволяет выводить обработанную породу на поверхность винтовой частью шнека без использования жидких веществ. Более того, эта технология дает возможность самопроизвольного укрепления поверхности скважины.
Начало работ по горизонтальному наклонному шнековому бурению предваряет составление сметы, в которой должны быть учтены все этапы процесса, условия проведения работ и их расценки.
ГШБ 1420 под автомобильной дорогой
Процесс шнекового бурения состоит из постепенного размягчения грунта посредством поступательного усилия шнекового долота, которое имеет спиральные и плоские лезвия, позволяющие выводить отработанную породу на поверхность. Бурошнековое горизонтальное бурение является скоростным методом продавливания скважин, поэтому на сегодняшний день существует огромное количество мобильных буровых установок и прессово-шнековых машин, позволяющих проводить работы в самых сложных условиях.
Этапы проведения работ шнекового бурения
Процесс ГШБ проходит следующие этапы:
- Предварительная подготовка рабочей площади, предварительное геодезическое исследование грунта, выявление его характеристик.
- Создание котлованов (рабочего и приемного). Материалы, которые используются для оснащения котлованов, могут быть использованы многократно. Основные требования безопасности, которые предъявляются к каждому котловану, одинаковы. Их параметры зависят от рабочего проекта. Создание котлованов представляет собой ряд работ: устанавливают шпунт, разрабатывают грунт, закрепляют ребра жесткости для повышения безопасности ограждения, заливают бетонный упор, подготавливают основание, монтируют железобетонные плиты и устанавливают заднюю упорную стену по всей ширине котлована.
- Подключение оборудования для горизонтального шнекового бурения. Разные условия работы требуют использования разных буровых установок. Модель, конструкция, тип установки зависит от сложности работ и особенностей рабочей зоны. Перед сборкой и установкой оборудования проводят установку рам буровой системы. Ось рамы необходимо совместить с осью бурения.
- Проведение буровых работ по продавливанию скважины.
Установки горизонтального шнекового бурения могут быть использованы в управляемом и неуправляемом варианте. Последний предполагает одномоментное создание котлована и продавливание трубы (опорной). Для этого сначала монтируют трубу, соединяют шнеки и пресс. После установки уровня бурения производят работы.
Управляемый предполагает создание скважин в два или три этапа. Вначале производится предварительное бурение для первоначальной прокладки трассы прохождения скважины. Затем производится расширение скважины и одновременное протаскивание трубы. В этом случае пилотная штанга соединяется с расширительной трубой, шнеками и стальной трубой.
При этом бурение происходит по заданной траектории под управлением оператора и контролем локатора. Третий этап проводят в тех случаях, когда требуется постепенное расширение предварительной скважины. Для это первоначально проводят увеличение диаметра скважины на промежуточный размер, а затем калибруют до необходимого.
Процесс бурения всегда осуществляется с применением буровой смеси. Она позволяет предохранить стенки скважины от обвала, охлаждает буровые головки, снижает уровень сопротивления грунта и очищает прорабатываемые каналы от обломков инструментов.
Источник: alfa-gnb.ru
Шнековое бурение. Особенности технологии ГШБ
Бурошнек является разновидностью бестраншейного способа прокладки подземных коммуникаций. Тоннель сооружается за счет вращающегося движения режущего инструмента, оснащенного мощной домкратной гидроустановкой. Процесс предусматривает постепенное измельчение породы с помощью шнекового долота со спиральными и плоскими лезвиями с последующей выемкой разработанного грунта со скважины. Способ позволяет прокладывать стальные футляры, бетонные и полиэтиленовые трубопроводы диаметром 100-1720 мм и протяженностью до 100 м. Показатели во многом зависят от типа грунта.
Особенности технологического процесса
По технологии ГШБ успешно реализуют проекты, требующие проходов под автострадами, ЖД-путями, взлетными полосами в аэропортах, в исторических местах городов, под домами, реками и пр. Способ предполагает высокоточную прокладку труб и футляров под коммуникации различного назначения – газопроводы, водопроводы, канализацию, для связи и электроснабжения.
Подготовка к бурошнеку требует устройства стартовой и приемной шахт, глубина которых соизмерима с глубиной прохождения коммуникации, а диаметр не превышает нескольких метров. Систему собирают и устанавливают в стартовом котловане с фиксацией рамы бурового оборудования, а в конечном — все работы завершают, принимая трубу либо футляр под коммуникацию. Бурение выполняется по строго горизонтальной траектории. Отклонение от заданного направления допускается в пределах 0-30 мм.
ГШБ может быть управляемым и неуправляемым
Управляемое бурение проходит в три этапа
- Пилотная штанга последовательно производит прокол по заданной траектории на всю длину будущей трассы. Проходку контролирует лазерное оборудование, а результаты передаются на видеомонитор. Своевременное обнаружение препятствий (камней, металла, различного мусора) позволяет оператору изменять траекторию хода бура.
- Предварительную скважину расширяют до рабочего размера за счет продавливания стального футляра (либо трубы) с помощью той же домкратной установки. Землю из канала удаляют транспортные шнеки.
- В футляр протаскивают рабочую коммуникацию. После этого установку и остальное оборудование извлекают из шахты, а части трубопровода соединяют.
Технология неуправляемого бурошнека предусматривает формирование скважины с одновременным выдвижением обсадной трубы. Изначально внутри трубы монтируют стальной шнек с наличием буровой насадки и устанавливают раму. После соединения шнека с прессом запускается процесс бурения.
Сильные стороны бурошнека
Поскольку бурошнековая технология это относительно скоростной метод проходки, установки для бурения должны быть мобильными и транспортабельными. В основном это переносная и самоходная техника. Широкая номенклатура бурошнекового оборудования в виде прессово-шнековых машин и мобильных устройств позволяет проводить бурение в различных грунтах, кроме скальных пород и плывунов.
В отличие от других, данный способ прокладки предусматривает выведение шнеком отработанной земли на поверхность без применения очистных жидких агентов. При этом происходит самопроизвольное укрепление стенок скважины, благодаря чему исключается их обрушение.
Бурошнек – это внесезонная технология, производством буровых работ можно заниматься в любое время года.
Горизонтально-шнековое бурение считается деликатной технологий. Этот способ прокладки наиболее щадящий по отношению к окружающей среде, а также позволяет бурить в непосредственной близости от разных объектов, включая здания, различного рода сооружения, технологические коммуникации.
Метод рекомендован для устройства самотечных канализаций. Благодаря прогнозируемой точности бурения, ГШБ может стать оптимальным решением при подведении коммуникационных сетей к уже построенным домам.
Источник: www.smgb.ru
Горизонтальное шнековое бурение: технология метода
Горизонтальное шнековое бурение (ГШБ) – это бестраншейный способ бурения, использующийся в стесненных условиях без возможности применения открытого способа прокладки скважины. Этот метод широко используется в различных отраслях промышленности и в гражданском строительстве.
Применение ГШБ
В современных городских условиях невозможно прокладывать и ремонтировать трубопроводы открытым траншейным способом, поэтому был разработан альтернативный метод – горизонтальное бурение. Это незаменимый способ бурения под железнодорожными путями, реками, под лесными массивами и т.п.
Разработка бестраншейного метода и введение высокотехнологичного оборудования позволило проводить большое количество сложных работ без вскрытия грунта, позволяя при этом минимизировать экономические расходы и время исполнения.
Горизонтальное бурение используется в следующих целях:
- при прокладке и ремонте коммуникаций;
- при строительстве и ремонте трубопроводов;
- при ремонте канализационных систем;
- при строительстве и ремонте систем теплоснабжения;
- при сварке труб;
- при монтаже водопроводов и канализации;
- при санации трубопроводов.
Узнать подробнее о технологии бестраншейной прокладки труб можно здесь. О разновидностях, особенностях и эксплутации установок ГНБ читайте здесь.
Достоинства метода ГШБ
Шнековое бурение трубопроводов широко используется в наше время, ведь этот способ бурения позволяет быстро и качественно сделать всю работу без лишних затрат. Именно установки для горизонтального шнекового бурения позволяют выполнить сложные работы по прокладке скважин в городских и прочих стесненных условиях, при этом одновременно выполнив удаление породы и продавливание футляра, который стабилизирует скважину и предотвращает ее обвал.
Особенность подобных установок – наличие шнека, представляющего собой стальной сердечник со стержнем и стальной лентой, наваренной на сердечник под углом 35-60 градусов. В процессе работы разрушенные породы выводятся на поверхность при помощи шнека (по сути, это модернизированный винт Архимеда).
Преимущества горизонтального шнекового бурения:
- сохранение поверхностного грунта, окружающей среды и инфраструктуры;
- быстрая обработка грунта;
- создание каналов разного диаметра и длины;
- создание высокостабильной скважины;
- предотвращение проседания грунта;
- возможность работы с разными породами, даже насыпными и с металлическими отходами (кроме скал), при любых погодных условиях;
- минимальные финансовые затраты.
Технология ГШБ
Технология горизонтально шнекового бурения отличается от других типов бурения методом удаления обработанной породы, который выводится из канала не жидкими веществами, а винтовой поверхностью шнека. К тому же, это позволяет самопроизвольно укрепить поверхность скважины.
В процессе бурения используется шнековое долото, имеющее спиральные и плоские лезвия. После установки устройства и начала буровых работ шнек начинает вращаться с поступательным усилием и постепенно размягчать грунт. Порода по мере разрушения выводится наружу и удаляется механическим путем.
Бурошнековое бурение относится к скоростным типам бурения, поэтому существует большое количество мобильных установок, позволяющих работать даже в самых невыгодных условиях.
Перед проведением всех работ составляется смета на горизонтально шнековое бурение, в которой учитывают все этапы процесса, условия и их стоимость.
Этапы бурения
1. Подготовка площадки и геодезическое обследование: исследование грунта, его характеристик и параметров;
2. Разработка стартового (рабочего) и приемного котлована. К каждому котловану предъявляются одинаковые требования по безопасности. Материалы, использующиеся для оборудования котлованов, могут использоваться многократно. Параметры котлована зависят от проекта;
Чтобы соорудить котлован необходимо выполнить ряд работ: установить шпунт, разработать грунт, установить ребра жесткости для повышения надежности ограждения, залить бетонный упор, подготовить основание (насыпать песок, щебень и геотекстиль), смонтировать железобетонные плиты, установить заднюю упорную стенку на всю ширину котлована.
3. Сборка и установка оборудования. Вначале устанавливают рамы буровой установкию При этом ось рамы должна совпадать с осью бурения. Для разных условий используется установка ГШБ определенного типа, модели и конструкции, нарпимер, установка горизонтального шнекового бурения bor it d72;
4. Бурение скважины.
Горизонтальное шнековое бурение предполагает использование управляемого и неуправляемого метода. Неуправляемый метод бурения заключается в одномоментном создании котлована и продавливании опорной трубы: вначале готовят трубу, внутри нее монтируют шнеки с буровой головкой, устанавливают рамы, шнеки соединяют с прессом и выставляют уровень бурения.
Управляемый метод бурения – это изготовление скважины в 2 или 3 этапа. 1 этап – пилотное бурение (бурение с использованием дистанционного контроля для регулирования уровня и угла бурения). 2 этап – расширение пилотного котлована с одновременным протаскиванием опорной трубы (расширительную ступень соединяют с пилотной штангой, монтируют шнеки и стальную трубу и продолжают бурение по созданному направлению). 3 этап используется при необходимости постепенного расширения пилотной скважины (вначале производят расширение канала с инструментами промежуточного диаметра, затем увеличивают скважину на рабочий диаметр).
Бурение всегда производится с использованием буровой смеси. Гидро шнековое бурение предохраняет скважину от обвалов, охлаждает буровые головки, очищает канал от обломков инструментов, снижает сопротивление грунта.
Источник: gnbs.ru