Способ горизонтального бурения трубопровода

Преимущества прокладки труб методом ГНБ – как выполняются работы

Прокладывать трубопроводные коммуникации можно, не вскрывая грунт, а используя бестраншейные способы прокладки труб. Этот вариант не образует видимых нарушений участка, сохраняет целыми асфальтированные дороги, не уничтожает растительность. Реализовать такой способ сегодня можно применением одного из нескольких методов.

Преимущественные моменты прокладки труб без траншей

Чаще всего трубопроводные системы укладывают посредством вырытых траншей. Этот метод имеет некоторые существенные недостатки:

• Нарушение плодородного слоя вследствие вскрытия грунта.
• Удаление растительности, включая деревья и кустарники.
• Высокие тарифы на проводимые работы.
• Длительная подготовка.

Помимо этого канал, проходящий через дорожное полотно, невозможно проложить, не нарушив асфальтовое покрытие, что неизбежно приводит к реконструкции дороги по окончании работы. А перекрытие оживленного участка трассы может вызвать определенные трудности. Решением проблем в этом случае становится бестраншейную или закрытую прокладку коммуникационных линий, включая прокладку труб ГНБ.

Указанный метод имеет множество достоинств:

• Меньшие материальные затраты на выполнение процесса.
• Ускоренное выполнение монтажного процесса.
• Минимальные трудозатраты, включая число рабочих.
• Безопасность в экологическом плане.
• Всесезонное проведение работ (мерзлый грунт затрудняет открытую укладку труб при низкой температуре воздуха).
• Обеспечение безопасности проводимым работам.

Монтажный процесс, выполняемый на коротком участке, к примеру, под дорожным полотном, не требуют привлечения специальной техники. Процесс такой укладки достаточно прост. Для его выполнения требуется цилиндр определенного размера и штанга с элементами наращивания. Такое устройство позволяет вручную удалять грунт, но предварительно нужно выкопать небольшие котлованы по бокам дороги, то есть на входе и выходе трубы. Если монтаж предполагает работу на длинном участке, то необходимо привлечение специального оборудования.

Варианты закрытой прокладки

Бестраншейный способ прокладки труб используется при проведении разных коммуникационных систем:

• Кабели связи.
• Трубопроводы, транспортирующие нефть, газ и тепловые ресурсы.
• Канализация, а также холодное и горячее водоснабжение.
• Ремонтные работы на определенных участках трубопровода или замена отдельных участков трубы.

Закрытая прокладка трубопровода в настоящее время предполагает много способов исполнения. В частности выделяются следующие варианты:

• Замена устаревших трубных изделий новыми элементами (санация).
• Прокалывание грунта.
• Продавливание грунта.
• Горизонтально-направленное бурение.

Первый вариант (санация) используется при необходимости проведения ремонтных работ или требуется полная замена отдельных элементов трубопровода. Другие варианты подразумевают непосредственную укладку трубных элементов. Бестраншейная прокладка широко распространена, так как указанный способ помогает предотвратить множество проблем, возникающих при открытой укладке трубопровода.

Использование метода санации для ремонта и прокладки трубопроводов

Санация – это закрытая укладка труб, выполнение которого подразумевает замену старых элементов новыми трубными изделиями. Существует два способа выполнения процесса:

Релайнинг

Этот способ предполагает сохранение старой системы и ее использование в качестве капсулы для нового трубопровода. Перед проведением работы требуется предварительная качественная очистка трубы от лишнего мусора. Затем в нее вставляют новый трубный элемент, имеющий меньший диаметр. Несмотря на то, что современные трубы производятся из материалов с отличными качественными характеристиками, старая конструкция может выступить в роли дополнительной защиты, снижая риск возникновения аварий.

Релайнинговые работы можно выполнить несколькими способами, в частности втягивание трубы. Этот процесс начинается в конце старой коммуникации и до начала трубы. На время проведения работы участок отключается от общей системы, затем в ремонтируемую трубу на этом участке вставляется новый элемент, выполненный из более технологичных материалов. Релайнинг допускает небольшое разрушение некоторых участков старого трубопровода. Читайте также: «Какую трубу в канаву на заезд лучше выбрать – виды и особенности, правила укладки».

Проведение релайнинга требует обязательной замены ремонтируемого отрезка временными элементами. По окончании процесса временные элементы удаляются, а реставрированный участок подключают к системе.

Реновация

Если первый способ предполагает ремонт старых коммуникаций с частичным введением новых элементов, то в результате реновационного процесса выполняется полное обновление линий. В некоторых случаях допускается изменение диаметра трубопровода. Реновация подразумевает разрушение устаревших элементов в процессе введения новой линии. При этом обломившиеся части трубы, оставшиеся в земле, играют роль уплотнительной оболочки для новой системы.

Санация позволяет проводить замену коммуникаций из керамики, бетона и металла.

Монтаж труб методом прокола

Метод прокола используется чаше всего на глинистых и суглинистых почвах. Таким способом можно укладывать трубы диаметром не более 600 мм. Максимальное расстояние, на которое можно прокладывать трубы с использованием прокола грунта, составляет 60 метров. Такая проводка предполагает уплотнение почвы вокруг трубы. Выполнить прокол можно только с помощью специальной техники, так как для этого требуется сила в 3000 кН. Самым распространенным вариантом считается прокол и помощью гидравлического домкрата.

Чтобы уменьшить коэффициент трения и сопротивления в грунте, можно использовать наконечник в виде конуса. Основание этого элемента должно быть шире самой трубы на 2 см. Трубопроводы, имеющие небольшой диаметр, можно прокладывать без использования наконечника, прокол выполняется непосредственно трубой.

Использование конусного наконечника на трубе снижает точность прохождения. Так как при прохождении через грунт этот элемент может натолкнуться на препятствие и отклониться от намеченной линии прокола.

Прокол выполняется со скоростью 4-6 метров в час, в зависимости от сложности грунта и используемого оборудования. Увеличить скорость движения трубы при таком способе бестраншейной прокладки помогает вибрация. Совместно с усилиями домкрата она позволяет осуществлять движение через грунт со скоростью 20-40 метров в час. Читайте также: «Варианты бестраншейной прокладки труб – преимущества и недостатки способов».

Существует еще один вариант прокалывания грунта – гидропрокол. Он эффективен в том случае, когда почва поддается легкому размыву водой. При этом способе разрушение почвы проводится направленным водяным потоком. Результатом процесса становится колодец, в который проводится укладка коммуникационных систем. Читайте также: «Способы прокладки трубопроводов – открытый и закрытый, правила выполнения работ».

Метод продавливания грунта

Проведение трубопроводов бестраншейным способом также предполагает использование метода продавливания грунта. Этот вариант более эффективен при укладке стальных труб большого диаметра, до двух метров. Процесс аналогичен методу прокалывания, но продавливание выполняется открытым концом. Образующуюся в результате землю удаляют.

Необходимая степень усилия для продавливания создается гидравлическими домкратами, установленными по всей окружности трубы. Работы такого типа можно проводить на грунте с большим содержанием глины, суглинков и песка. Оптимальная величина диаметра используемых труб может лежать в пределах от 60 см до 172 см. Прокладывать трубопроводы продавливанием грунта можно на участках шириной не более 100 метров. Таким методом часто укладывается труба в канаву на заезд, так как это достаточно эффективный способ.

Продавливание грунта выполняется следующим образом:

• Вначале необходимо вырыть котлован.
• Затем устанавливается упорная стена, на которой крепятся домкраты.
• Соединяют один конец трубы и домкраты, расположенные на стене. Другой конец остается открытым.
• Усилия, создаваемые домкратами, переходят на трубу, ее свободный конец вдавливается в слой грунта.
• Движение детали в грунте приводит к образованию внутри земляного столба. Его удаляют с помощью лопат, имеющих длинную и короткую рукоятку, а также используя ударные пневматические приспособления.

Горизонтально-направленное бурение для прокладки труб

Бестраншейная прокладка труб также может выполняться горизонтально-направленным бурением (ГНБ) грунта. Прокладка трубы методом ГНБ выполняется с использованием буровой техники.

Бестраншейная прокладка труб с применением метода ГНБ выполняется в три этапа:

• Бурение скважины.
• Увеличение ширины скважины.
• Прокладка трубных элементов.

Выполнение прокладки труб методом горизонтального направленного бурения возможно только при помощи буровой установки, оснащенной специальным наконечником. Гибкая штанга, соединенная с наконечником, дает возможность изменять траекторию бурения. Это особенно важно в тех ситуациях, когда необходимо предотвратить столкновение бура с естественными препятствиями в грунте. Для периодического охлаждения наконечника в процессе работы на его корпусе имеются отверстия. Для контроля и корректировки траектории бурения наконечник оснащен навигационным аппаратом.

Ширина скважины увеличивается посредством расширителя, который устанавливается вместо наконечника. Расширение может выполняться многократно до получения необходимого диаметрального сечения скважины. При этом следует помнить, что этот параметр должен превосходить диаметр прокладываемой трубы на 30%.

Заключительный этап технологии прокладки труб методом ГНБ предполагает непосредственное протягивание трубы. Процесс заключается в следующем: на специальной штанге фиксируется плеть коммуникации и вся конструкция протягивается в скважину машиной ГНБ. Использование бурильного раствора облегчает протягивание трубных изделий по горизонтальному каналу, снижая коэффициент трения.

Проведение различных коммуникационных систем с использованием бестраншейных методов прокладки труб – это современная технология, с помощью которой можно существенно сэкономить ресурсы. При этом существует несколько способов ее реализации, которые позволяют выбрать подходящий вариант для определенного случая.

Источник

Способ горизонтального бурения трубопровода

ПОДЗЕМНЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ

Прокладка горизонтальным направленным бурением

Underground engineering communications. Lining of by a method of the horizontal directional drilling

Дата введения 2018-05-15

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ: АО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» (АО ЦНИИС); Международная ассоциация специалистов горизонтального направленного бурения (МАС ГНБ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Свод правил разработан авторским коллективом: Филиал АО ЦНИИС НИЦ «Тоннели и метрополитены» (руководитель работы — И.М.Малый, канд. техн. наук Е.В.Щекудов, Н.А.Пухова, А.О.Боев, А.А.Шевченко, А.Д.Кобецкий); АО ЦНИИС (канд. экон. наук И.А.Бегун); Международная ассоциация специалистов горизонтального направленного бурения (канд. техн. наук А.И.Брейдбурд, С.Е.Каверин, Р.Н.Матвиенко, Р.Ф.Аминов, Е.В.Азаева, А.Р.Сабитов, М.Р.Фатхутдинов, К.Б.Павлов); СРО НП «Объединение строителей подземных сооружений, промышленных и гражданских объектов» (Р.Р.Салахов).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование, производство, контроль качества и приемку работ по прокладке горизонтальным направленным бурением (ГНБ) закрытых подземных переходов инженерных коммуникаций различного назначения при строительстве и реконструкции следующих объектов:

— наружных сетей водоснабжения, водоотведения;

— кабельных линий электроснабжения, связи и телекоммуникаций;

— сетей газораспределения на территориях населенных пунктов, промышленных предприятий и межпоселковых;

— пересечениях вышеперечисленными коммуникациями естественных и искусственных преград, включая: водные преграды (реки, ручьи, водохранилища, заливы, каналы и т.п.), холмы и овраги, лесные и парковые массивы; железные и автомобильные дороги, трамвайные пути, линии метрополитена, территории аэродромов.

Примечание — Оборудование и технология ГНБ могут также применяться для ремонта, очистки и замены водопроводных и канализационных труб, устройства геотермальных или водозаборных скважин, самотечных трубопроводов, горизонтальных скважин для очистки загрязненных территорий, вспомогательных скважин для извлечения из грунта существующих трубопроводов.

1.2 Свод правил не распространяется на прокладку методом ГНБ новых, реконструируемых и капитально ремонтируемых трубопроводов и ответвлений от них, проектирование которых выполняется в соответствии с СП 36.13330, СП 125.13330.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9.602-2016 Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 17.1.3.13-86 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения

ГОСТ 17.2.2.02-98 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы определения дымности отработавших газов дизелей, тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин

ГОСТ 908-2004 Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия

ГОСТ 2156-76 Натрий двууглекислый. Технические условия

ГОСТ 5100-85 Сода кальцинированная техническая. Технические условия

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств

ГОСТ 7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования

ГОСТ 8733-74 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования

ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент

ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные. Технические условия

ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 17410-78 Контроль неразрушающий. Трубы металлические бесшовные цилиндрические. Методы ультразвуковой дефектоскопии

ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия

ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 25358-2012 Грунты. Метод полевого определения температуры

ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

ГОСТ 30732-2006 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия

ГОСТ 31244-2004 Контроль неразрушающий. Оценка физико-механических характеристик материала элементов технических систем акустическим методом. Общие требования

ГОСТ 31447-2012 Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия

ГОСТ 33213-2014 (ISO 10414-1:2008) Контроль параметров буровых растворов в промысловых условиях. Растворы на водной основе

ГОСТ Р 50838-2009 Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия

ГОСТ Р 50864-96 Резьба коническая замковая для элементов бурильных колонн. Профиль, размеры, технические требования

ГОСТ Р 51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии

ГОСТ Р 52779-2007 (ИСО 8085-2:2001, ИСО 8085-3:2001) Детали соединительные из полиэтилена из* газопроводов. Общие технические условия

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: «Детали соединительные из полиэтилена для газопроводов. Общие технические условия». — Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ Р 55276-2012 (ИСО 21307-2011) Трубы и фитинги пластмассовые. Процедуры сварки нагретым инструментом встык полиэтиленовых (ПЭ) труб и фитингов, используемых для строительства газо- и водопроводных распределительных систем

ГОСТ Р 55724-2013 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ Р 56059-2014 Производственный экологический мониторинг. Общие требования

ГОСТ Р 56063-2014 Производственный экологический мониторинг. Требования к программам производственного экологического мониторинга

ГОСТ Р 57208-2016 Тоннели и метрополитены. Правила обследования и устранения дефектов и повреждений при эксплуатации

ГОСТ Р ИСО 3126-2007 Трубопроводы из пластмасс. Пластмассовые элементы трубопровода. Определение размеров

ГОСТ Р ИСО 21467-2011 Машины землеройные. Машины для горизонтального направленного бурения. Терминология и эксплуатационные показатели

ГОСТ Р МЭК 61386.24-2014 Трубные системы для прокладки кабелей. Часть 24. Трубные системы для прокладки в земле

ГОСТ ISO 2531-2012 Трубы, фитинги, арматура и их соединения из чугуна с шаровидным графитом для водо- и газоснабжения. Технические условия

ГОСТ ISO 3183-2015 Трубы стальные для трубопроводов нефтяной и газовой промышленности. Общие технические условия

СП 18.13330.2011 «СНиП II-89-80* Генеральные планы промышленных предприятий» (с изменением N 1)

СП 22.13330.2016 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»

СП 25.13330.2012 «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» (с изменением N 1)

СП 31.13330.2012 «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» (с изменениями N 1, N 2)

СП 32.13330.2012 «СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения»

СП 42.13330.2016 «СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»

СП 45.13330.2017 «СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты»

СП 47.13330.2016 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»

СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства» (с изменением N 1)

СП 62.13330.2011 «СНиП 42-01-2002 Газораспределительные системы» (с изменениями N 1, N 2)

Источник