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.

Содержание 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

Буровые установки ГНБ

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.

Принцип работы.

Последовательность операций, выполняемых установкой ГНБ на объекте, можно описать следующим образом:

• Подготовительные работы
  1. Установка доставляется на объект при помощи тягача и трала. Затем устанавливается на точку старта.
  2. Оператор буровой установки при помощи подвижности лафета выставляет необходимый угол атаки буровой штанги, который указан в проекте либо исходя из фактической обстановки на объекте.
  3. В грунт забуривают анкеры для обеспечения устойчивости бурового комплекса на поверхности.
• Строительство пилотной скважины

  Важный этап работ, где имеет значение опыт и профессионализм оператора локационного оборудования и машиниста установки ГНБ. Они вместе выполняют, так называемую, «пилотку» повторяя углы наклона, отметки в плане и по глубине, которые указаны в проектной документации.

  1. В стартовую штангу встроен излучатель, который передает сигнал на повторитель, находящийся в руках у оператора локационного оборудования. Он показывает глубину, положение в плане, угол наклона штанги. Машинист выполняет команды локаторщика: проходит штангу буром либо выполняет корректировку угла наклона буровой колонныпри помощи продавливания грунта.
  2. От насосно-смесительного узла НСУ по буровым штангам на буровую лопатку подается буровой раствор на основе бентонита. В зависимости от типа грунта, в котором производят бурение, в бентонит добавляют различные добавки-полимеры.Повторяя проектную траекторию бурения при помощи допустимых изгибов на штангах, появляется возможность пересекать действующие инженерные сети на безопасных расстояниях. Буровой раствор способствует снижению усилий при бурении, заполняет скважину, выравнивая гидростатическое давление в ней, обеспечивает вынос шлама и срезанного грунта на поверхность, охлаждает буровой инструмент.
  3. Построение пилотной скважины происходит при постоянном контроле оператором локационного оборудования получаемых отметок. В случае, если на проектную отметку не удается выйти по причинам наличия сложных грунтов под землей, буровую колонну разбирают, незначительно корректируют глубину и производят повторное построение пилотной скважины.
• Расширение скважины
  1. После выхода бура и стартовой штанги на поверхность в заданную отметку буровую головку демонтируют и на её место накручивают самый маленький расширитель, как правило, это расширитель диаметром 250 – 350 мм.
  2. Далее при помощи обратной тяги и вращения пилотную скважину расширяют с помощью нескольких расширений до необходимого диаметра.

  Диаметр скважины готовой к протяжке трубопровода должен в 1,5 раза превышать диаметр протягиваемого трубопровода.

• Затяжка трубы в скважину

  Это наиболее ответственный этап работ для машиниста бурового комплекса и для оператора НСУ, так как трубы нужно затянуть в скважину, избегая длительных остановок.

  1. По окончании работ по расширению скважины трубы при помощи цепного паука крепят серьгами к расширителю.
  2. Затягивая трубы в скважину, машинист буровой установки выставляет на бентонитовом насосе необходимое давление для постоянной подачи бентонита в скважину.
  3. Одновременно с протяжкой трубы в скважину необходимо постоянно откачивать из приёмного и стартового котлованов пульпу, выходящую вместе с бентонитом из скважины.
  4. По завершении затяжки трубы обрезают, маркируют, внутрь труб протягивают фал.

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.

Vermeer

Эта компания из США имеет множество филиалов по всему миру. На заводах Vermeerвыпускаются установки ГНБ, являющиеся одними из лучших по качеству и функционалу.

Качественные двигатели, размещённые на установках Vermeer, продуманная конструкция рамы, мощная и надёжная гидравлическая система обеспечивают большой спроссо стороны покупателей техники ГНБ.

Размерный ряд буровых комплексов Vermeerвесьма разнообразен. В наличии есть установки всех классов: mini, midi, maxiи другие. Есть универсальные установки для работе в городе, наиболее популярны VermeerNavigator 36x50 SeIIи VermeerNavigator80x100 SeII.

Ниже в таблице представлены наиболее распространенные модели и их технические характеристики:

Показ.	D7 х 11а	D10 х 15	D16 х 20а	D24 х 26	D24 х 40а	D33 х 44	D40 х 40	D50 х 100а	D80 х 100	D80 х 120
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Масса (со штангами)	2,2	3,9	3,9	7,2	7,5	9,3	13,1	13,2	16,9	17,7
Длина, см	404	478	478	516	516	691	670	640	840	1040
Ширина, см	90-124	90-124	90-124	201	201	208	236	236	236	236
Высота, см	168	220	220	216	216	211	244	244	244	300
Двигатель	Kubota D1505D	Perkins 104-22	Perkins 935	4B 3.9			Cummins 4BTA3.9			JohhDeere 6068
Мощность, л.с.	38	50	63	80	125	125	125	185	200	225
Емкость топливного бака, л	30	64	64	132	132	237	235	235	235	227
Макс.крутящий момент, Нм	1505	2034	2708	3520	5415	14969	5415	13560	13560	16246
Макс.частота вращения, 1/мин	120	180	130	260	260		262	160	190	120
Усилие подачи, кг	3538	4536	7258	8119	8119	14969	18144	17237	22680	36288
Усилие протяжки, кг	3538	4536	7258	10796	10796	14969	18144	22499	36288	36288
Гидравлическая замена штанг	нет	да/нет	да/нет	да	да	да	да	да	да	да
Транспортная скорость.км/ч	2,4	2,4	2,4	1,2	1,2	2,3	2,4	3,4	5,3	4,2
Параметры бурения
Длина буровых штанг Firestick, см	180	300	300	300	300	460/300	460	460	460	610
Диаметр штанг, мм	33/42	42	48	52	60	60	60	73/89	73/89	89
Радиус изгиба, мм	17/29	30	30	31	33	33	33	51/61	51/61	61
Масса штанги, кг	9/12	17	23	27	27	34	54/34	50	88/104	150
Диаметр пилотного бурения, мм	83	83	89	89	89	89	89	114	114	152
Макс, равшире-ние, мм	300	300	410	410	600	600	600	1000	1000	1000
Макс, длина бурения,м	95	130	190	300	320	400	400	600	700	750
Система локации	DIGI TRAKTM
Система локации альтернативная	не имеющиеся на рынке
Глубина локации, мм	12/23	12/23	12/23	12/23	12/23	12/23/30	23	12/23/30	12/23/30	12/23/30
Объем подачи буровой смеси, л/мин	34	51	95	144	144	189	227	295/548	568/757	757
* Меняется в зависимости от грунтовых условий и массы прокладываемого кабеля

DitchWitch

Один из мировых лидеров производителей установок горизонтально направленного бурения.

Уникальные технологии данных установок ГНБ не имеют аналогов в мире и позволяют выполнять проекты любой сложности и любой протяжённости. Буровая техника выпускается в классе mini и midi.

Основные характеристики моделей буровых установок DitchWitch представлены в таблице:

                     

Модель	JT 922	JT 1220 Mach1	JT 2020 Mach 1	JT 3020 Mach 1 / AllTerrain	JT 4020 Mach 1 / AllTerrain	JT 100 Mach 1	JT 100 AllTerrain
Характеристики	Показатели	Показатели	Показатели	Показатели	Показатели	Показатели	Показатели
Размеры, м (ДхШхВ)	3,7х1,22х1,88	4,8х1,3х2	5,2х1,3х2	5,6х2х3	7,9х2,2х2,3	9,35х2,55х2,79	9,35х2,55х2,79
Вес, кг	3040	4400	4900	8000	12682	20500	21400
Предельная скорость вращения шпинделя, об/мин	186	180	180	400	250	210	270
Крутящий момент на шпинделе, Н/м	1500	1900	2892	1080	2712	16300	16300
Сила проталкивания/протяжки тяги, кг	4000/4000	4400/5300	7560/8900	11000/13300	11100/16000	111/160	311/445
Минимальный радиус изгиба штанги, м	32	32	40	47	58	70	62
Диаметр пилотной, мм	76	76-102	76-102	76-102	91	152	159
Давление во встроенной системе подачи жидкости, бар	52	86	103	—	0-454	0-870	450/870

    

SanyHeavyIndustry CO Sany

Это один из крупнейших производителей буровых установок ГНБ в Китае. Комплексы класса maxi–основная ниша. Установки обладают высокой мощностью протяжки и способны выполнить проколы очень большой протяжённостью и с большими диаметрами протягиваемых труб.

Таблица технических характеристик основных моделей:

                             

Наименование модели	Усилие протяжки, кг	Крутящий момент, кН	Масса, кг	Модель двигателя и его мощность, (кВт)	Дополнительная информация
Sany SD6020	20000	7100	9600	Cummins B3.9-125С (93)	На гусеничном ходу Габаритные размеры, мм- 6350/ 2230/ 1988 Сила обратной тяги, кг-20000
Sany SD7535	50000	20000	17500	Cummins QSB5.9-240 (186)	На гусеничном ходу Габаритные размеры, мм- 9150/ 2480/ 3140 Сила обратной тяги, кг-50000
Sany SD12065	65000	33750	25000	Deutz ВF6М1015С (273)	На гусеничном ходу Габаритные размеры, мм- 15170/ 2600/ 3440 Угол входа, град-10-18