Принцип работы ГНБ

Обзор, фото и видео буровых установок гнб (горизонтально-направленного бурения): sany, вермер, Ditch Witch и МЕМПЭКС

Бурильные установки ГНБ (горизонтально направленного бурения) представляют собой мощные комплексы, позволяющие строить подземные коммуникации закрытым бестраншейным методом. Имеют в качестве рабочего органа управляемую бурильную головку, закрепленную на гибкой подвижной штанге и позволяющую сверлить скважины диаметром более 1,2 метра, а длиной от нескольких метров до километров.

Горизонтальное бурение применяется в местах, где невозможно устройство коммуникативных каналов методом открытой траншеи:

• под автотрассами,
• под железнодорожными путями,
• в местах протекания рек и других водоемов,
• в густонаселенных районах,
• в других ограниченных условиях.

Скважины, получаемые таким способом, используются для проложения трубопроводов для воды, канализации, электрического и связного кабеля, газо-и нефтепровода и многого другого.

Преимущества

Установки ГНБ дают массу возможностей, непосильных для другой землеройной техники и позволяющих значительно экономить средства на устройство сложных подземных путей для прокладки трубопровода:

• В короткое время прокладываются пути длиной до нескольких километров.
• Для устройства коммуникаций требуется минимум рабочей силы: одна машина способна проложить подземный канал, расширить его до нужного диаметра и протянуть в него трубы.
• Землеройные работы с техникой ГНБ при соблюдении правил пользования исключают аварийные ситуации и полностью безопасны для рабочих, обслуживающих процесс бурения.
• Работы могут осуществляться в любых грунтовых и погодных условиях.

ВАЖНО! Метод горизонтального бурения позволяет сохранить нетронутыми природные богатства и созданные человеком постройки. Разрушение некоторых из них может повлечь не только материальный ущерб – многие сооружения охраняются государством как исторические, природные и др. памятники.

Устройство

Стандартная комплектация бурового комплекса ГНБ состоит из следующих элементов:

• Ходовой части на колесном либо гусеничном ходу.
• Двигателя, приводящего в действие все рабочие органы (обычно дизельного).
• Рабочего места оператора и панели управления.
• Гидравлической станции с насосами, подающими в скважину бурильную жидкость.
• Бурового лафета.
• Магазина со штангами с устройством их бесперебойной подачи по мере удлинения скважины.
• Колонны с рабочим оборудованием бурения.
• Промывной техники.
• Оборудования, обеспечивающего безопасность действий.

Принцип работы

Деятельность бурильной установки по горизонтальному устройству скважин проходит в несколько этапов:

• Устройство пилотной скважины – это самая сложная и ответственная часть работы. Здесь буровая головка должна проложить черновой канал, определяя направление прохода, его глубину и длину:
  1. Встроенный излучатель дает возможность локации ее местоположения для управления движением при изменении скоса буровой лопатки с пульта управления оператора.
  2. Приводная штанга для связи с буровой головкой и удаленного управления бурением также используется для подачи жидкости в конец отверстия. Естественный изгиб штанги позволяет обходить препятствия, а размывание жидкостью грунта облегчает процесс, увеличивает его скорость и дает возможность эвакуации земельных пластов из получившегося канала. Также использование жидкости исключает обвалы и обеспечивает охлаждение рабочего инструмента.
  3. Управление проходит с одновременной работой системы локации. При отходе от запланированной траектории и появлении препятствий (неразбиваемые камни и др.) работа останавливается, проводится поворот на заданный угол и затем возобновляется сверление.
• Расширение пилотного отверстия происходит с помощью обратного расширителя – риммера, при движении рабочего инструмента по тоннелю в обратном направлении (риммер устанавливается вместо бурильной головки). При этом расширение идет по достижению диаметра отверстия, в 1,5-2 раза превышающего диаметр устанавливаемой трубы.
• Протяжка трубопровода проходит одновременно с расширительными работами: труба крепится к риммеру через устройство, не дающее ей крутиться вместе с ним, и при обратном движении штанги входит в скважину.

Последовательность работ, выполняемых установкой гнб

ВНИМАНИЕ! Бурение с помощью установки ГНБ проводится только после разведывательных работ по исследованию качества грунта и наличию естественных и искусственно созданных препятствий.

Производители и популярные модели

Крупное производство установок налажено на заводах Европы и США, но также существует качественные установки гнб китайского и отечественных производителей.

Vermeer

Американская компания Vermeer и ее представительства в Европе выпускают бурильную технику, которая является настоящим эталоном качества. Продукция Вермер универсальна: используется для прокладки всех видов подземных трубопроводных трасс, имеет широкий ассортимент мощностей и размеров. Среди них наиболее применимы установки Series II, которые работают с наиболее тяжелыми грунтами.

Показатели	Navigator D7х11 Series II	Navigator D36x50 Series II	Navigator D80x100 Series II	Navigator D330x500
Общая масса, т	4,835	8,981	17,010	40,823
Крутящий момент, Н.м	1763	6772	13558	67800
Макс диаметр расширения сверления, мм	300	800	1000	1500
Макс длина сверления, м	110	400	800	1600
Усилие тяги, т	4,082	16,329	36,287	149,685

На видео буровая установка Vermeer Navigator D7х11:

Sany Heavy Industry CO

Sany – крупнейший в Китае производитель буровой техники. Его машины – это колоссальная спецтехника большой мощности, способная работать с грунтами всех категорий в любых погодных условиях.

Показатели	Sany SD6020	Sany SD7535	Sany SD12065
Общая масса, т	9,6	17,5	25,0
Крутящий момент, кН.м	7100	20000	33750
Макс. диаметр сверления, мм	1500	2000	2300
Усилие тяги, т	20,0	50,0	65,0

Ditch Witch

Установки горизонтального бурения Ditch Witch не имеют аналогов в мире. Компания была одной из первых, начавших заниматься технологиями бестраншейных коммуникаций, и на сегодня ее продукция – это удобство, высокая производительность и безопасность пользования. Буровые выпускаются в основном среднего класса тяжести (миди).

Показатели	JT5	JT1220 Mach1	JT25	JT30 All Terrain
Общая масса, т	1,674	4,400	9,163	8,010
Крутящий момент, кН.м	746	1900	5420	1080
Макс. диаметр расширения, мм	114	от 114	от 114	от 140
Частота вращения, об/мин	195	180	220	400

обзор установки горизонтально-направленного бурения Ditch Witch

МЕМПЭКС – Белорусский производитель бурильной техники, являющийся одним из пионеров бестраншейного бурения. Производит установки всех классов тяжести, от «мини» до «макси».

Показатели	УНБ-20	МНБ-50	МНБ-125
Общая масса, т	0,820	1,100	3,800
Макс. диаметр расширения, мм	300	500	1000
Макс. глубина сверления, м	60	120	150
Усилие тяги, т	20,0	50,0	125,0

На видео принцип работы установки гнб на примере модели УБН-20:

Источник: http://allspectech.com/stroitelnaya/burovye-ustanovki/gorizontalnogo-bureniya/gnb.html

Буровые установки гнб

Буровые установки ГНБ– современные высокотехнологичные комплексы для прокладкиинженерных сетей закрытым способом.

Буровые установки ГНБ– это уникальная техника, имеющая на борту множество сложных гидравлических узлов, которая способна выполнить практически любую задачу по сооружению закрытых переходов методом ГНБ (горизонтально направленного бурения). Буровая головка со встроенным электромагнитным датчиком, накрученная на штангу,приводится в движение гидравлическими моторами, установленными на лафете. Буровые комплексы способны построить скважину диаметром более 1,5 метра и протяжённостью до нескольких километров, цены на бурение ГНБ зависят от многих параметров.

статьи:

1. Буровые установки ГНБ
   1. Цели и задачи
   2. Преимущества и недостатки
2. Конструктивные элементы установки ГНБ
3. Принцип работы
4. Производители буровых установок и модельный ряд
   1. Vermeer
   2. DitchWitch
   3. PrimeDrilling
   4. JOVE

Цели и задачи

Цель ГНБ – сооружение закрытых переходов для дальнейшей прокладки инженерных сетей на территориях, где прокладка открытым способом невозможна:

• под автодорогами,
• под парками и лесными участками,
• под железнодорожными путями и инфраструктурой РЖД,
• под линиями метрополитена,
• под реками, озерами и другими водоёмами,
• в черте плотного залегания городских коммуникаций,
• в других местах, где невозможен открытый способ прокладки.

Готовый буровой канал или по-другому буровая скважина применяют для последующей затяжки труб ПНД внутрь с целью прокладки водопровода, канализации, электрокабелей, кабелей связи, теплосетей, газопроводов и других сетей.

Преимущества и недостатки

Буровые комплексы ГНБ обладают высокой производительностью, это позволяет выполнять работы по строительству инженерных сетей на трудных участках гораздо быстрее механизированного способа (экскаваторы и т.п.), что дает ощутимый экономический эффект.

Преимущества ГНБ:

• Сложные интервалы протяжённостью более километра строительства подземных коммуникаций выполняются в короткие сроки.
• Сокращение издержек на большое количество рабочих, участвующих в процессе в сравнении с открытым способом прокладки. Один буровой комплекс и пять рабочих могут затянуть в скважину несколько километров труб в течении двух недель.
• Технология ГНБ позволяет пересечь на глубине на безопасном расстоянии множество инженерных сетей и обеспечить отсутствие повреждений подземных коммуникаций.
• В случае правильного применения специального оборудования работы ГНБ выполнимы в сложных с точки зрения геологии грунтах.
• Способ ГНБ обеспечивает сохранность асфальто-бетонных покрытий, брусчатки, газонов, парков, благоустроенных зон, одновременно с этим позволяет выполнить работы.

Недостатки ГНБ:

• Стоимость прокладки одного метра труб ПНД методом ГНБ в 3 и более раз превышает способ прокладки открытым способом.
• В случае неудачного выполнения работ на участке строительства ГНБ, по причинам обрушения бурового канала, потери инструменты и обрыва труб в скважине, выполнить повторно работы по проекту невозможно. Необходимо согласовывать изменение проекта, отступать от построенного бурового канала и строить скважину заново.

Конструктивные элементы установки ГНБ

Конструкция комплексов горизонтально-направленного бурения:

• Ходовая часть, гидроцилиндры, приводящие в движение гусеницы.
• Дизельный двигатель, питающий все основные узлы.
• Кабина оператора бурового комплекса, рычаги и приборы управления.
• Насос высокого давления для подачи бентонита под высоким давлением по штангам в скважину.
• Лафет – металлическая балка, по которой двигается каретка, приводящая в движение штанги. Обеспечивает угол наклона бурения в значениях от 0 до 40 %.
• Кассета штанг, подаватель штанг для увеличения длины колонны штанг в канале.
• Набор бурового инструмента: буровая головка, расширители диаметров 250 – 700 мм и более.
• Якорные анкеры. Забуриваются в грунт и позволяют надёжно закрепить установку ГНБ на поверхности.

Производители буровых установок и модельный ряд

Самое масштабное производство буровых комплексов организовано на территории Соединённых Штатов Америки и Евросоюза. Также на рынке установок ГНБ присутствуют производители из Китая и России.

Принцип работы ГНБ — Спецтехника

Горизонтально-направленное бурение (метод ГНБ) – способ проложить различные коммуникации под землей бестраншейным способом.

При использовании метода поверхность ландшафта остается нетронутой, включая элементы благоустройства, дорожное полотно, строения и другие объекты.

На данный момент разработано несколько проверенных методов горизонтально-направленного бурения, которые активно используются в целях снижения стоимости прокладки коммуникаций и сохранения объектов на поверхности земли.

При использовании способа ГНБ стоимость аналогичных работ понижается в 2-3 раза. Если на ландшафте не представляется возможным проведение коммуникаций традиционным способом с рытьем траншей, применяется именно прокол в грунте.

Метод горизонтально-направленного бурения используется в различных целях:

• Прокладка трубо-, газопроводов, электрических кабелей и других коммуникаций к зданиям;
• Формирование скважин для добычи нефти и других полезных ископаемых;
• Замена устаревших коммуникаций и оборудования;
• Обустройство подземных магистралей.

Помимо востребованности технологии, ГНБ дает определенные преимущества:

• Разрушения на поверхности сводятся к минимуму (необходимо вырыть только 2 котлована);
• Для проведения работ необходима небольшая бригада из 3-5 человек;
• Оборудование для бурения мобильно, легко доставляется и устанавливается на место ведения работ.
• Метод ГНБ позволяет быстрее и дешевле оборудовать коммуникации, благодаря чему технология обрела высокую популярность повсеместно.

Общее описание технологии

При ГНБ прокладке используется буровое оборудование (подробнее о принципе работы установок ГНБ читайте в нашем блоге). Общая технология прокола сводится к следующим манипуляциям:

1. Подготавливается проектная документация с расчетами для точного горизонтального бурения в грунте;
2. Проекты согласуются с местными органами власти или владельцами участка;
3. На локации, где будет проводиться бурение, вырывается 2 котлована в месте старта работ и в месте выхода коммуникации;
4. С помощью бурового инструмента организуется прокладка нужного оборудования;
5. Завершение работ, удаление котлованов, восстановление объектов на месте их нахождения в случае необходимости.

Приведенное описание является кратким, на данный момент разработано несколько видов ГНБ работ. Применение конкретного вида горизонтального бурения проводится в зависимости от типов почвы, прокладываемых коммуникаций и других факторов.

Буровая оснастка

При технологии бурения используются различные инструменты:

• Буровая машина (Установка ГНБ). Это промышленное оборудование, работающее на дизельном топливе. Управление и передвижение осуществляется оператором. Бурение основано на функциональных частях таких машин: лафете, гидростанции, панели управления.
• Вспомогательный инструмент. Для продавливания или прокалывания почвы применяются различные инструменты: штанги, расширители, насосы, винтовые элементы с резьбой и т.д. В зависимости от типа и стадии проводимых работ бригада устанавливает на буровую машину разный инструмент.
• Система локации. При ГНБ важно соблюдать траекторию прохождения бура, точность выхода во втором котловане. Для этого на головке бура устанавливается зонд, а рабочие отслеживают передвижение инструмента с помощью локатора.
• Медно-графитовая смазка. Применяется для смазывания мест соединения буровых штанг.

Каждая часть промышленной оснастки для ГНБ выполняет важную роль, требует профессионального обращения и регулярного обслуживания.

Поэтапное выполнение ГНБ

Процесс бурения требует внимательного отношения, контроля, соблюдения технологических особенностей на каждом этапе.

Подготовительные работы

Перед прокладкой подземных коммуникаций ландшафт и оборудование необходимо подготовить:

1. Оборудование площадки для буровой машины универсального размера 10х15 м;
2. При необходимости – подготовка объездного пути для машины;
3. Установка бурильного оборудования и пилотной штанги непосредственно в месте входа в почву бура;
4. Фиксация инструмента с помощью анкеров на ровной площадке во избежание смещения или подвижности при ГНБ;
5. Регулировка инструмента по углу наклона с помощью расширителя, выравнивание головки бура для ровного входа в почву;
6. Отладка радиосвязи между членами бригады;
7. В котлованах оборудуется дополнительное отведение для бентонитовой жидкости и грунтовых вод, если их будет слишком много.

На стадии подготовки важно просчитывать местоположение уже существующих трубопроводов, чтобы не повредить их во время земляных работ.

При монтаже установок для замеса бетонита и бурения необходимо выдерживать дистанцию между ними, минимальное расстояние составляет 10 м.

Перед прокалыванием следует изучить состав почвы, подбирать соответствующий инструмент для успешного прохода головки бура сквозь грунт.

Всю локацию проведения работ, где установлены специальные устройства, а также в месте выхода бура, ограждают желтой предупредительной лентой.

Прокладывание трубопровода и других коммуникаций

После проведения подготовительных работ, приступают к ГНБ:

1. Прокладывается пилотная скважина с сечением 10 см;
2. Отладка оборудования, регулировка наклона головки бура на 10 – 20° относительно линии горизонта;
3. Прохождение бура с проверкой траектории через каждые 3 м и корректированием направленности инструмента;
4. Расширение пилотное скважины: первоначальный инструмент вынимается из прокола, заменяется на расширитель;
5. Полное проведение расширителя сквозь образовавшийся канал с постоянным корректированием движения.

При ГНБ обязательно использование бурильного раствора. В функции состава входит размягчение почвы для простейшего прохода инструмента сквозь нее.

Важно учитывать возможность осыпания грунта. Для исключения нарушения технологии проведения коммуникации необходимо соединять все части труб между собой надежно, чтобы давление почвы или осыпающиеся фрагменты не нарушили их целостность.

Плюсы и минусы технологии

Горизонтально-направленное бурение было изобретено еще в 1960 г. С тех пор ГНБ активно используется по всему миру благодаря особенностям технологии. Как и любая методика, ГНБ имеет свои преимущества и недостатки.

Плюсы ГНБ

• Меньшая трата ресурсов, финансов, рабочей силы;
• По сравнению со способом траншейной прокладки затрачивается на 30% меньше времени;
• Затраты на прокладку коммуникаций понижаются в связи с отсутствием необходимости восстанавливать ландшафт;
• Проводить работы можно на любых территориях, включая места расположения исторических ценностей, высоковольтных станций, неблагоприятных климатических условиях;
• Структура грунта сохраняется, плодородные слои почвы не нарушаются;
• В момент проведения работ не нарушается привычный городской ритм, не нужно останавливать движение автомобилей, нет вреда экологии.

Недостатки ГНБ

• Если необходимо проложить трубопровод высокой протяженности или на большой глубине, бестраншейный способ обходится дороже;
• Максимальная длина для стандартных установок ГНБ составляет 350-400 м, в случае прокладки более длинных трубопроводов, придется делать стыки.

Данная технология универсальна, применяется при оборудовании любых коммуникаций.

Описание объекта:

• Расположение: Стамбул, Турция
• Труба: (ПЭ) труба
• Глубина: 6 метров
• Почва: Каменистый грунт
• Диаметр: 630 мм
• Длина: 225метров
• Оборудование: Установка ГНБ RX40×160

Описание объекта:

• Расположение: Стамбул, Турция
• Труба: 3×110 (ПЭ) трубы
• Глубина: 8-9 метров
• Почва: Каменистый грунт
• Вид работ: переход под автодорогой
• Диаметр: 110 мм
• Длина: 200 метров
• Оборудование: Установка ГНБ RX40×160

Описание объекта:

• Расположение: Джакарта, Индонезия
• Труба: 3×200мм
• Вид работ: прокладкой электрических кабелей HDPE x3 8″ 150 KVA
• Диаметр: 600 мм
• Длина: 250метров
• Оборудование: Установка ГНБ RX33×120 Plus

Источник: https://forward-gnb.ru/blog-gnb/218-metod-gnb.html

Горизонтальное бурение: преимущества и технология исполнения

Горизонтально направленное бурение (ГНБ) — это способ прокладки труб, а также кабелей без рытья траншей, выполняемый, как правило, под автомобильными и железными дорогами.

Для реализации такого метода используется специальная техника, к которой можно отнести буровые установки направленного бурения.

С помощью таких установок работа производится на 90% под землёй.

Метод горизонтального бурения — это современный способ прокладки трубопроводов разного назначения

Назначение и основные достоинства метода ГНБ

Метод горизонтально направленного бурения на сегодняшний день считается очень востребованным.

В первую очередь — это связано с тем, что использование такого метода позволяет снизить финансовые затраты по прокладке трубопровода в 2,5–3 раза.

Рассмотрим основные задачи, которые выполняются посредством этого способа:

• прокладка труб, которые будут выполнять функцию защитного футляра (кожуха) для различных силовых кабелей;
• технология ГНБ позволяет провести бестраншейный монтаж трубопроводов, которые транспортируют питьевую воду или стоки.

Важно! Прокол под железной дорогой или автополотном — это единственный вариант монтажа коммуникации без рытья традиционной траншеи.

ГНБ прокол под дорогой или другим инженерным сооружением позволяет сохранить природный ландшафт, что также является важным достоинством. Рассмотрим другие преимущества ГНБ:

• помимо финансовых расходов, снижаются и трудозатраты, так как основную работу выполняет специальная техника;
• с помощью ГНБ прокола можно проложить трубопровод или кабельный канал не только под транспортными путями, но и под водоёмами.
• для такой работы не требуется большое количество человек. Как правило, достаточно небольшой бригады, состоящей из 3–5 человек.

Источник: https://spectehnica-mo.com/printsip-raboty-gnb/