Закрытый способ производства работ гнб

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

Устройство закрытого подземного перехода методом горизонтально-направленного бурения

Отдел продаж:

• +7 (495) 134-55-67
  (Московский)
• 8 (800) 555-64-48
  (Федеральный)

Доставка, настройка и консультация БЕСПЛАТНО

Лицензионные СН-2020, ТСН-2001, РЖД, ТСНБ-2001, ФЕР-2017

30% скидка на недельные курсы

Описание метода

Понятие «горизонтально направленное бурение методом закрытого перехода» выглядит сложно и громоздко для неподготовленного человека. Однако на деле метод описывается значительно проще – труба войдет под землю в точке «А» и будет протянута в толще породы до точки «Б», где выйдет на поверхность. Для начала процесса потребуется вырыть котлован в месте в хода и создать ГНБ прокол.

Метод не слишком трудозатратен, если сравнивать с классическим траншейным способом. Несомненное преимущество – доступность прокладки труб практически под любым углом, в том числе – под 90 градусов относительно поверхности. Это сокращает издержки на этапе проектирования и реализации строительного проекта.

Где применяется

Основная область применения метода ГНБ – прокладка подземных коммуникаций в обход природных или антропогенных объектов без вмешательства в режим их функционирования. К числу первых относятся овраги, реки, озера, древесные насаждения. Примеры вторых – многоэтажный жилой дом, железная дорога, трамвайный путь, станция метрополитена, подземное хранилище, парк или сквер и так далее. Вторичная область применения технологии – прокладка в условиях специфического грунта или скальных пород, вблизи природоохранных зон, воздушных высоковольтных ЛЭП, магистральных сооружений трубопроводного транспорта.

Эффективность ГНБ достигается при использовании в нескальных грунтах, к которым относятся пески, суглинки, супеси и различные глины. Это происходит за счет использования правильно подобранного бурового раствора, позволяющего обеспечить надежность внутренней поверхности скважины.

Некоторые геологические условия затрудняют и делают невозможным использование метода ГНБ. К ним относятся:

большой напор подземного водоносного слоя;

текучесть глинистых грунтов сверх нормы;

все типы гравийно-галечниковых и валунных грунтов;

грунты с вкраплениями металлургических отходов;

неустойчивые из-за оползней или карста площадки.

Работа в условиях скального грунта возможна при условии наличия специализированного бурового инструмента.

Рис. №1. Специализированное оборудование для бурения в горизонтальном направлении

Плюсы и минусы

ГНБ был разработан и опробован в 1971 году в США, после чего обрел популярность и за пределами Северной Америки. За время его практического использования было собрано достаточно информации, чтобы с уверенностью рассуждать о сильных и слабых сторонах метода.

Преимущества

Как и любая методика, ГНБ обладает рядом специфических преимуществ:

универсальность. Метод используется практически в любое время года вне зависимости от погодных условий. Также подходит для прокладки большинства коммуникаций в различных типах почвы;

быстрота. ГНБ позволяет в короткие сроки преодолевать или обходить препятствия вне зависимости от их происхождения. По сравнению с траншейной прокладкой, экономия времени работ составляет до 30%;

безопасность. Открытые работы сводятся к минимуму, в результате их выполнение незначительно сказывается на ландшафте и экологическом состоянии близлежащих территорий. Кроме того, отсутствует необходимость перекрытия дорожного движения в случае работы в условиях плотной городской застройки;

точность. Позволяет прокладывать сети непосредственно вблизи действующих коммуникаций – газопроводов, труб теплоснабжения или водоотведения и так далее;

низкая себестоимость. Снижение объема земельных работ и отсутствие необходимости благоустройства прилегающих территорий позволяют сократить сметные издержки на эти статьи расходов. Особенно высокие показатели экономической эффективности применения достигаются в случаях бурения сложного грунта или прокладки удаленных от поверхности коммуникаций;

низкие сроки. Общий срок реализации проекта сокращается за счет относительно малого объема разрешительной документации и отсутствия трудозатрат бригады на укрепление стенок котлованов или траншей.

Недостатки

Список слабых мест технологии состоит из двух пунктов:

низкая рентабельность длинных прокладок. Реализации метода ГНБ в условиях протяженных коммуникаций увеличивает стоимость работ в прогрессии. Иными словами, каждый следующий метр трубы обходится заметно дороже предыдущего;

ограничение общей протяженности прокладки. Максимум 350-400 метров для стандартных комплексов ГНБ. Увеличение предела допускается в случае необходимой модернизации оборудования или добавления стыков.

Оборудование

Основная часть аппаратного комплекса ГНБ – буровая машина. Это промышленная установка, которая работает на дизельном топливе. Общий контроль и передвижение машины находятся под управлением оператора. Перемещения на объекте строительства происходят, как правило, на гусеничном ходу. Буровые машины обладают различными характеристиками, исходя из дальности и глубины прокладки, типов грунта и экологических требований. Основные элементы конструкции – панель управления, гидравлика и лафет.

К вспомогательному инструменту комплекса относятся: винтовые элементы с резьбой, различное насосное оборудование, расширители и штанги. Они отвечают за процессы прокалывания и продавливания внешних слоев почвы. Их набор определяется в зависимости от специфики выполняемой работы на конкретном объекте, а также стадии реализации проекта.

После прохождения этапа прокола грунта начинается работа программно-аппаратного модуля комплекса – системы геолокации. Во время прохождения бура необходимо с высокой точностью отслеживать его текущее местоположение под землей, чтобы соблюдать запланированную траекторию. Если все проходит в штатном режиме, то благодаря работе системы бур выводится точно в котловане выхода.

Для обработки соединения резьбы буровых штанг применяется медно-графитовая смазка. Это липкое вещество густой консистенции, способствующее снижению износа рабочих частей буровых поверхностей. Из прочего дополнительного оборудования можно выделить различные скобы, фиксаторы, расширители и переходники, применяемые ситуационно.

Эффективная работа комплекса достигается при условии должного ухода за всеми составными частями. Это требует регулярного обслуживания и наличия соответствующих профессиональных навыков у сервисных специалистов.

Рис. №2. Специализированная установка для выполнения ГНБ

Порядок работ

Первый этап проекта с использованием метода ГНБ – проведение наземной топографической съемки земельного участка, где будет проходить работа. Параллельно проходят геологические исследования почвы с целью выявления ее особенностей и ключевых характеристик. Далее анализируются планы близлежащих коммуникаций и прочих объектов вблизи строительства. В качестве результата предварительного этапа определяются показатели почвы, динамика перепадов высот на участке и прочие подобные характеристики.

Подготовка к ГНБ

Далее разрабатывается проектная документация на возведение объекта. Она содержит в себе технические и экономические расчеты объема и стоимости работ, рекомендации по выбору оборудования и состава раствора для бурения, а также другие параметры. Проект согласовывается в контролирующих инстанциях, что необходимо для получения разрешения на строительство. Перед реализацией проекта требуется осуществить инженерную подготовку объекта, включающую в себя ряд пунктов:

оценка сроков и сложности проекта исходя из документации. Теоретическому анализу подвергаются значения общей длины прокладываемой коммуникации, диаметры используемых труб, типы почв, значения изгибов штанги и расстояний до соседних коммуникаций, а также наличие согласований с контролирующими инстанциями;

выезд на объект строительства, выбор мест размещения оборудования, подготовка вспомогательных коммуникаций – источника воды и дорог для подъезда техники;

выбор бурового комплекса, исходя из результатов предыдущих пунктов. Учитывается необходимая мощность, диаметр и протяженность штанг для бурения, диаметры расширителей и так далее;

геодезическая подготовка начального и конечного котлованов прокола, закрепление базовых точек прокола на местности, включая углы поворотов и пересечения с другими коммуникационными магистралями;

вызов на место и согласование действий по бурению со специалистами эксплуатирующих коммуникации компаний. Также при необходимости выполняется шурфление;

обустройство котлованов в точках входа и выхода;

ограждение объекта строительства;

переброска специалистов на точку входа и монтаж комплекса бурения.

Пилотная скважина

После завершения монтажа, настройки комплекса и сопутствующего оборудования, приступают к работе над пилотной скважиной. Траектория скважины находится под контролем геолокационной системы, которая ориентируется на показатели глубины и уклона бура, также крена буровой головки. В рамках этапа выполняются следующие работы:

настройка, калибровка и установка зонда геолокационной системы в головку бура;

определение уровня скоса буровой лопатки – промежуточное значение или на 3-6-9-12 часов. Это делается с целью последующего управления буровой колонной;

буровые штанги погружаются в породу и следуют к точке выхода, исходя из запланированной траектории. Контроль движения осуществляется через аппаратный комплекс на поверхности, который собирает показатели зонда локационной системы;

после попадания головки бура в выходной котлован она демонтируется. Ее заменяет наименьший из заготовленного набора расширяющий риммер.

Расширение скважины

После окончания работ по прокладыванию пилотной скважины специалисты переходят к расширению туннеля. Вместо буровой головки устанавливается расширитель, который протягивается обратно к буровому комплексу. Когда получившийся канал расширен и калиброван, на конец трубы прикрепляют оголовок и вертлюг. С их помощью трубопровод затягивается под землю за счет мощностей бурового комплекса.

Этап расширения нужен не только для увеличения физического радиуса тоннеля. Важно, что он сопровождается извлечением штанг из скважины. Это формирует четкий контур скважины. Закачиваемый в тоннель бентонитовый раствор способствует перемещению выбуренного грунта обратно к приемному каналу, поддерживая и укрепляя стенки скважины, а также понижает температуру рабочих поверхностей. Илососные машины откачивают отработанный буровой шлам. Затем он силами подрядчика вывозится в специальные комбинаты для переработки и утилизации.

В случае, если для получения необходимого диаметра скважины прохода одного расширителя недостаточно, процедура повторяется. Каждый следующий проход осуществляется с увеличением риммера на 100-150 миллиметров. Когда скважина достигла требуемого размера, она калибруется расширителем итогового диаметра. Исходя из длины прокола, величина тоннеля должна превышать диаметр трубы от 30 до 50%.

Рис. №3. Присоединение расширителя к буровому инструменту

Протягивание коммуникаций

Рис. №4. Стадия протягивания коммуникаций

Завершение работ

Заключительная стадия работ включает в себя соединение вновь проложенных под землей коммуникаций с расположенными на поверхности. Одновременно с этим обустраиваются дренажные и смотровые колодцы, выполняются сопутствующие работы в зависимости от назначения и типа коммуникаций.

После окончания основных работ производится демонтаж бурового комплекса, строительных ограждений, очистка территории от излишков шлама и бурового раствора, уборка площадок входного и выходного котлованов, а также восстановление ландшафта.

Сдача объекта

Окончания работ на объекте подразумевает уборку территории самого объекта и прилегающих площадей. Далее осуществляется переброска техники на другие объекты или к местам постоянного базирования. Параллельно осуществляется сдача объекта заказчику для последующего ввода в эксплуатацию. Для некоторых видов коммуникаций в обязательном порядке проводятся испытания. Кроме того, происходит подписание актов — на скрытые работы и приемки объекта.

Завершается сдача объекта передачей заказчику комплекта исполнительной документации. В него входит контрольная съемка проложенных коммуникаций, которая выполняется геодезистом.

Технические стандарты, регулирующие требования к производству и эксплуатации

Прокладка коммуникаций методом ГНБ – сложное с организационной и технологической точки зрения мероприятие. Оно регламентируется действующими строительными правилами. Строгое следование установленным нормам обязательно на всех этапах реализации проекта, начиная с проектирования и заканчивая вводом в эксплуатацию.

Грамотное выполнение требований СНиПов и профессиональных стандартов позволит максимально обезопасить специалистов, занимающихся непосредственным возведением объекта, снизить сроки работы, а также повысить устойчивость конструкции под внешним воздействием. Чем выше степень проработки имеющейся документации, тем ниже вероятность наступления форс-мажорных обстоятельств.

Исполнительные документы

Выполнение работ по ГНБ предполагает составление специального документа, который называется Протокол бурения скважины. Требования к его форме и содержанию установлены СП 341.1325800.2017. В протоколе фиксируется подробный план выполненных технологических процессов. Цель такого детального сбора данных – учет вновь возведенных коммуникаций в общей технологической карте объекта. Для того, чтобы не повредить их при выполнении каких-либо других сходных работ на данном участке. По окончании строительства документ передается заказчику.

Если на объекте происходит авария, то указанный выше протокол становится первоочередной документацией для изучения комиссией, созданной для рассмотрения обстоятельств аварии. Поэтому правильное составление документа избавляет подрядчика от множества неприятных ситуаций, связанных с наступлением форс-мажорных обстоятельств.

Стандарты и лицензии

Исполнители работ по методу ГНБ в обязательном порядке следуют профессиональному стандарту «Оператор комплекса горизонтального направленного бурения в строительстве». Норматив был утвержден в 2014 году Министерством труда и социальной защиты и с тех пор не менялся. В документе сформулированы уровни квалификации специалистов, квалификационный, перечень доступа к различным типам работ, прописаны необходимые знания, навыки и умения, необходимые для выполнения работ.

В 2015 году в профессиональный стандарт был дополнен сведениями о требованиях, предъявляемым к организациям-разработчикам данного законодательного акта. Наличие лицензии на допуск к работам по ГНБ – обязательное условие допуска подрядчика на проведение работ.

Правовая база

В 2017 году Министерство строительства и ЖКХ утвердило СП 341.1325800.2017, уже упоминавшийся выше. Свод правил регламентирует использование метода ГНБ в области строительства коммуникаций подземного типа. Документ является актуальным и обязательным к выполнению по сей день. Использование ГНБ для преодоления преград водного характера дополнительно регламентируется нормативом Национального Объединения Строителей СТО НОСТРОЙ 2.27.17-2011.

О группе компаний

Группа компаний «АВИС медиа» один из старейших поставщиков сметных программ в России.

Группа компаний осуществляет продажу, внедрение и поддержку сметных программ, поставку необходимых сметно-нормативных баз.

Источник