Прокладка кабеля методом горизонтально направленного бурения (ГНБ).
При прокладке кабельных трасс в городских условиях ООО «Вольт-Энерго» нередко приходится прибегать к, так называемой, «бестраншейной прокладке» (проколу).
Данная технология позволяет, применяя специальную технику – буровую установку,
прокладывать кабели в городских условиях не вскрывая дорожное полотно. Почему это удобно? Современные электромонтажные компании в своей работе просто не смогут обойтись без данной технологии, так как практически каждый проект кабельной трассы в городских условиях имеет в своем составе бестраншейную прокладку.При современной плотной застройке городских территорий, открытым способом укладывать кабель просто физически бывает не возможно – это один из моментов, с другой стороны автомобильные дороги просто никто не разрешит проходить открытым способом (кому нужны перерывы в движении автомобильного потока?). Городские коммуникации – еще один момент, теплотрассы, газопроводы, кабельные линии, линии связи – только методом ГНБ порой бывает возможно пройти такие участки.
Архитектура города и Электроснабжающие компании также согласует все проекты кабельных трасс в городских условиях только с применением технологии бестраншейной прокладки
В этом и основное удобство данной технологии – не нарушается ландшафт территории, а это не маловажно. Рассмотрим далее подробнее технологию бестраншейной прокладки кабельной трассы методом горизонтально направленного бурения (ГНБ)
Целью метода горизонтально направленного бурения (ГНБ) является осуществление прокладки и монтажа эл. кабельных линий без вскрытия земли и раскопки траншей в стесненных или заполненных подземными коммуникациями местах. Также метод ГНБ применим при пересечении кабельными трассами шоссейных, железных дорог, водоемов, широких улиц и улиц с интенсивным движением и т.д.
Технология ГНБ широко используется при производстве подземных работ:
- Строительство подземных коммуникаций;
- Строительство газопроводов;
- Строительство водопроводов;
- Строительство канализации;
- Строительство слаботочных сетей;
- Прокладке наружных сетей.
Три основных этапа при прокладке кабеля методом ГНБ:
1. Бурение пилотной скважины
При выполнении пилотного бурения, с установленной на земле буровой установки по заданной трассе вперед проталкивается управляемый пилотный бур. При этом через штанги на буровую головку передаются вырабатываемые буровой установкой напорное усилие и необходимые вращающие моменты (см. фото справа). К началу пилотного бурения, передняя часть буровой штанги, состоящая из долота, колена и антимагнитной буровой штанги, вдавливается в грунт под заранее заданным углом. При этом через штанги в форсунки бурового долота под большим давлением закачивается буровой раствор-«бургель», состоящий чаще всего, из водно-бентонитовой суспензии.
Разрыхленный грунт частично вытесняется, большей же частью удаляется через затрубное пространство скважины вместе с буровым шламом. При проходке на длину буровой штанги, на буровой установке насаживается следующая штанга и буровой процесс циклически продолжается до тех пор, пока пилотный бур не появляется в точке выхода. Положение пилотного бура под землей определяется с помощью находящегося непосредственно в буровой головке зонда
локационным оборудованием находящимся в руках локаторщика постоянно контролирующегоместоположение буровой головки и передающего по рации команды оператору в кабине управления. Благодаря высокоэффективной современной измерительной технике этот метод может использоваться практически на всех участках проходки. Управление буровыми штангами производится переориентацией рабочего направления бурового долота путем незначительного вращения буровых штанг, а тем самым и колена.
Выполнение прокола на разных объектах
Сложность и скорость работ этого типа во многом зависит от условий, т.е. от местности и характеристик объекта, под которым выполняется прокол. Для бурения под железнодорожным полотном обычно требуется достаточно серьезное оформление. Сначала нужно согласовать бурение с целым рядом служб железной дороги.
Использование метода управляемого прокола в черте города позволяет сохранить целостность дорожных трасс, чтобы минимизировать затраты и не нарушать движение транспорта
В России нужно обратиться в подразделения ЭЧ, ШЧ, РЦС НОДГ, ПЧ и другие службы ОАО “РЖД”. В обязательном порядке оформляются договора на ведение технадзора, а также на установку страховочных пакетов. Вся исполнительная документация должна быть согласована и предоставлена органам железной дороги.
В дистанцию пути передается пакет документов по окончании цикла работ по прокладке труб. В городах прокол под дорогой очень востребован при прокладке новых коммуникаций, особенно в местах с историческими достопримечательностями.
Метод позволяет не только сохранить обычное движение на дорогах, но и предотвратить разрушение старинной мостовой, когда необходимо проложить трубы под такими участками.
Реставрация подобного объекта может быть сложной, а порой и невозможной. В коттеджных поселках прокладка коммуникаций методом прокола позволяет выполнить все работы с минимальными повреждениями уже готовых объектов: дорог, изгородей и т.п.
16.Существует ли риск повреждения существующих коммуникаций?
Нет, если совместно с Заказчиком вызовем на трассу всех владельцев, указанных в ордере или в Правилах производства земляных работ. Затем отшурфим указанные коммуникации, предъявим их владельцам, выполнив все мероприятия по их ТУ или требованиям. После чего проведем работы по ГНБ с учетом всей имеющейся информации.
Подробнее
Кроме того, наша организация располагает современным кабелеискателем, сотрудничает со специализированными геофизическими фирмами, готовыми провести анализ подземного пространства в самых сложных случаях.
Если у Вас возникли дополнительные вопросы, просим присылать их на электронный адрес Мы подробно и аргументированно на них ответим, при необходимости предложим к рассмотрению наши рекомендации.
Оценка альтернативных вариантов
Помимо метода управляемого прокола существуют и другие варианты устройства коммуникаций в толще грунта без устройства траншей. Иногда альтернатива может оказаться более приемлемой, чем прокол, все зависит от конкретной ситуации.
Горизонтально направленное бурение, которое также называют наклонно-направленным, используется для прокладки напорных и безнапорных трубопроводов. Бурение этим способом выполняется с поверхности земли. Диаметр отверстия следует взять на 30-50% больше, чем размеры труб, которые предполагается в нее уложить.
Отверстие расширяют не сразу, а в несколько этапов. При этом используется бентонитовый раствор, который смешивается с взрыхленным грунтом и облегчает его удаление из ствола. Кроме того, эта рабочая жидкость используется для охлаждения бурового инструмента, а в дальнейшем она образует на стенках шахты слой, который защищает их от разрушения.
Для откачивания отработанного бентонитового раствора используют илосос. После откачки ненужный раствор нужно отвезти на свалку для дальнейшей утилизации. Если работы выполнены правильно, в результате получается чистая скважина с прочными стенками.
Буровые установки для выполнения работ этого типа обладают различными характеристиками, такими как крутящий момент и тяговое усилие. От этого зависит длина труб, которые будут уложены в толще грунта, которая может достигать 1000 метров.
Допустимый диаметр труб – 120 см. Путем горизонтального направленного бурения можно укладывать и металлические, и пластиковые трубы.
Бурение выполняется по предварительно рассчитанной траектории, движение бурового инструмента контролируется с помощью системы локации. Угол забуривания может варьироваться в пределах 26-34 градуса.
Еще один важный показатель при использовании ГНБ – изгиб штанг, который может составлять 6-12 %, это зависит от их типа. Еще одна популярная методика бестраншейной прокладки труб – бурошнековое бурение. Для ее выполнения используют специальную гидравлическую установку, действующую как домкрат.
Сначала делают стартовый и финишный котлованы. Глубина каждого из них должна быть на один метр глубже, чем уровень прокладки трубопровода. В стартовый котлован опускают гидравлическую установку, которая вращает шнек и трубы продавливания. В результате часть грунта удаляется и получается скважина для трубы.
Затем внутрь устанавливают трубы, футляры и т.п. Максимальная длина прокладки обычно составляет всего 100 метров, но диаметр коммуникаций может достигать 172 см, показатели во многом зависят от типа грунта, на котором проводится бурение.
Для контроля над проведением работ во время бурошнекового бурения используют лазер, который обеспечивает правильный угол наклона бура, а также позволяет отслеживать направление бурения с высокой точностью. После того, как шнек достигает финишного котлована, его выводят из получившейся скважины в обратном порядке.
Микротоннелирование – это высокоточный метод бестраншейной прокладки коммуникаций, который выполняется с помощью специального проходческого щита.
Для перемещения устройства используется домкратная станция высокой мощности. Она оказывает воздействие на колонну из ж/б труб, которые присоединены к щиту. Постепенно длина скважины наращивается, поэтому длину колонны увеличивают путем наращивания железобетонных конструкций.
Этот метод также требует предварительной подготовки двух котлованов, расстояние между ними может варьироваться в пределах 50-500 метров. Домкратную установку нужно опустить в стартовый котлован на глубину, которая соответствует уровню прокладки коммуникаций. Если длина скважины превышает 200 метров, обычно используют промежуточную домкратную станцию.
Проходческий щит разрыхляет грунт, который вымывается водой или бентонитовым раствором, поступающим по подводящим линиям. Отработанная жидкость, смешанная с частичками грунта, перемещается в отстойник по отводным линиям. После того, как проходческий щит попадает в финишный котлован, работы можно считать оконченными.
Оборудование разбирают и удаляют. Методом микротоннелирования можно устанавливать не только железобетонные, но и стальные трубы. Для контроля правильности выполнения работ используется навигационная система, состоящая из лазера, мишени и измерительного колеса.
Для длинных участков (более 200 м) эффективной считается электронная лазерная система, снабженная гидростатическим уровнем, который дает точные сведения о глубине прокладки труб независимо от температуры воздуха внутри конструкции.
Размеры котлованов при ГНБ или проколах
При проектировании кабельных сетей часто приходится предусматривать бестраншейные переходы через автомобильные и железные дороги. Какие размеры котлованов принимать в проекте при закрытом переходе? Сегодня рассмотрим данную тему.
Мне порой присылают различную полезную информацию, и я всегда стараюсь делиться ею на блоге. Иногда присылают готовые статьи, которые я публикую не от своего имени.
В последнее время меня не так просто удивить, но информация о размерах котлованов, которую я получил недавно, практически на 100% совпадает с той, что я владел. Возможно, мы консультировались в одних и тех же специалистов.
Где почитать про нормативные размеры котлованов при организации скрытых переходов кабельной канализации через существующие автомобильные дороги и железнодорожные пути? Минимальные расстояния от существующих автодорог и ж/д путей до краев котлованов (рабочего, резервного)?
Единственный нормативный документ, который определяет требования к скрытым переходам – технические условия на закрытый переход. Кое-что можно еще найти в технологических картах на устройство закрытых переходов. В конце статьи я дам ссылку на одну из таких карт.
Размеры котлованов определяет тип установки, с помощью которой планируется выполнять ГНБ либо прокол.
Советы по устройству котлованов:
1 При «продавливании» одной трубы.
Несмотря на то, что в настоящее время существуют установки для бескотлованных «проколов», мы в проектной документации закладываем «проколы» при помощи установки МНБ-50 (с приемным и рабочим котлованами), при этом предусматриваем:
- рабочий котлован с размерами: длина 3,0м, ширина 2,0м, глубина = от поверхности земли до верха трубы + 0,5м.
- приемный котлован с размерами: ширина 2,0м, длина 2,0м, глубина = глубина от поверхности земли до верха трубы + 0,5м. Лично я считаю, что приемный котлован по ширине может быть меньше, там нет никакого оборудования. Насколько я помню, монтажники говорили, что достаточно и 1м.
2 Если «продавливаем» 2 и более трубы, то ширина котлованов увеличивается на расстояние между трубами (т.е. минимум 100 мм на каждую дополнительную трубу).
Отступы (минимальные расстояния) от существующей автодороги (ж/д путей) до котлованов (рабочего, резервного) принимаем по обстоятельствам.
а) Если дорога на насыпи, то 2,0 м от подножия насыпи.
б) Если вдоль дороги канава, тогда от канавы отступаем столько, чтобы под канавой пройти без сильных искривлений трубы.
в) Если позволяет место, то минимум 4,0м от края проезжей части, а лучше 5,0м.
г) Еще зависит от того, дорога это или улица. Если дорога (за городом), то вдоль дороги есть обочина и лучше котлованы располагать за пределами обочины, иначе Дорстрой не согласует. На такой переход берутся технические условия, которые определяют место и все необходимые расстояния.
д) Если улица, то есть тротуары, зеленые зоны. По возможности в зеленых зонах располагайся. Если невозможно — на тротуарах с последующим восстановлением покрытия.
Поскольку рабочий котлован больше приемного, то соответственно его располагают с той стороны, где меньше других инженерных сетей и коммуникаций.
Если вы никогда не проектировали закрытые переходы через автомобильные дороги, железные дороги и другие промышленные сооружения, то советую поискать видео-ролики по данной теме на ютубе. Они дают хорошее представление о ГНБ.
Кстати, в проекте необходимо делать профиль, где следует показывать котлованы, отметки всех пересекаемых сетей.
на устройство закрытых переходов (установка DITCH WITCH P80).
https://depositfiles.com/files/fk1k7it8w
Советую почитать:
Про пожароопасные помещения и зоны
Программа для расчета токов короткого замыкания в сетях 0,4 кВ
Электроснабжение мини-котельной (Изменение №9 BY* СНиП ІІ-35-76)
Суточный график нагрузки жилых зданий
2 Применяемое оборудование
Оборудование для горизонтального бурения можно условно разделить на несколько видов: машина для ГНБ, локационная система для ГНБ, вспомогательные устройства – буровые вертлюги, скобы, фиксаторы.
Применение локационной системы при ГНБ
Локационная система для ГНБ. Без наличия такой системы невозможно в полной мере контролировать наклонно направленное бурение, так как в процессе работы бур находится вне зоны видимости.
Чтобы бурение не привело к непредсказуемым последствиям (разрушение существующей прокладки коммуникаций, поломка оборудования из-за подземных преград), и для того, чтобы в полной мере контролировать точность бурения скважины, используется специальная геолокационная система.
Такое устройство состоит из двух основных частей: мини зонд, который устанавливается на буровую головку, и аппарат для отслеживания его показателей. Когда осуществляется наклонно направленное бурение, этой системой управляет оператор, который считывает всю информацию, поступающую с мини зонда, и на её основе корректирует процесс бурения.
Применение мини зонда является незаменимой частью процесса ГНБ.
Буровая машина. Наклонно направленное бурение выполняется дорогостоящим профессиональным оборудованием. Промышленные машины для ГНБ имеют рамные конструкции: они состоят из кузова, двигателя, работающего на дизельном топливе, и ходовой части. В свою очередь функциональная часть имеет следующие элементы: буровой лафет, гидростанция с шлангом для подачи воды, и панель для управления процессом.
Классификация буровых установок выполняется в зависимости от граничного усилия протяжки, которое измеряется в тоннах. Помимо этого, ключевыми характеристиками любой установки являются максимально возможные диаметр и длина бурения.
Вторичными факторами, на которые необходимо обращать внимание при выборе устройства для бурения скважины и прокладки труб, являются показатели расхода бетонита (лмин), и радиус изгиба буровых штанг – он влияет на возможность изменять направление бурения по ходу работы. Также можно выделить технологию горизонтально шнекового бурения, которое выполняется с помощью достаточно простых буровых установок, состоящих из буровой головы, штанги, двигателя, и каркаса, который соединяет их в один механизм. Также можно выделить технологию горизонтально шнекового бурения, которое выполняется с помощью достаточно простых буровых установок, состоящих из буровой головы, штанги, двигателя, и каркаса, который соединяет их в один механизм
Также можно выделить технологию горизонтально шнекового бурения, которое выполняется с помощью достаточно простых буровых установок, состоящих из буровой головы, штанги, двигателя, и каркаса, который соединяет их в один механизм.
В сравнении с промышленными буровыми машинами, такая конструкция обладает мини размерами. К тому же она достаточно проста в управлении – после краткого вводного курса, бурение может быть выполнено своими руками кем угодно.
Буровая установка для горизонтально-наклонного бурения
Вспомогательные устройства. К этой категории относятся все элементы фиксации для прокладки ПВХ обсадных труб, переходники, расширители, насосы для откачивания излишков бетонита, электрогенераторы, системы освещения и инструмент устранения аварийных ситуаций.
С этим читают
Буровые растворы при горизонтально направленном бурении [ править | править код ]
Осуществляя работы в песчаных грунтах, специалисты ГНБ часто сталкиваются с проблемой фильтрации и водопоглощения, это обусловлено свойствами самого грунта, так как песок по своей природе порист и высоко проницаем. Что касается сланцевых глин и суглинков, часто встречающихся в местах проведения буровых работ, то под воздействием воды такие виды пород становятся липкими и набухают. Результатом подобных процессов может стать потеря циркуляции жидкости, застревание и заклинивание бурового инструмента, что приводит к невозможности дальнейшего выполнения работ при так называемом «прихвате инструмента».
Для избежания данных проблем используют бентонитовые буровые растворы и различные компоненты для ликвидации осложнений, ингибиторы или стабилизаторы глин, смазочные добавки для смазки инструмента и стенок скважины для облегчения проходки, полимеры, загущающие буровой раствор для поддержания его необходимой вязкости.
Большая часть операторов ГНБ использует «одномешковые» многокомпонентные смеси на основе бентонита для облегчения приготовления промывочной жидкости с низким содержанием твёрдой фазы на объекте выполнения работ.
На крупных объектах раствор готовится индивидуально, согласно геолого-технологическому наряду (ГТН), диаметру протягиваемой трубы, составу грунтов, мощности насоса и тяговому усилию установки.
Если подземные коммуникации пересекают дорожную трассу или железнодорожные пути, демонтаж таких объектов может быть крайне затруднителен, а часто и вовсе невозможен. Решить проблему поможет прокладка труб методом прокола. Этот способ значительно проще и дешевле в реализации.
Желающим узнать, как прокладываются трубы в земле без нарушения наземных покрытий, сноса построек, перемещения мобильных объектов, мы раскроем специфику технологии. У нас вы узнаете, какое оборудование используется в ходе работ, каким способом осуществляются проколы.
Кроме титульной методики мы описали альтернативные варианты прокладки труб в земле по бестраншейной технологии, приложили схемы, фото-подборки и видео-материалы.
