Горизонтальное шнековое бурение относится к методам прокладки трубопровода без использования траншей. Основное применение такая технология нашла в прокладке скважин в сложных условиях, когда традиционная методика открытой обработки грунта бурением невозможна. Метод бестраншейной прокладки трубопровода используют в различных сферах промышленного строительства.
Использование методики ГШБ
Современные городские условия создают препятствия для прокладки и ремонта трубопровода открытым способом. Такое бурение стало альтернативой открытому траншейному бурению и широко используется для проталкивания скважин под полотнами железной дороги, лесным массивом, поймами рек и т.п.
Бестраншейный метод в совокупности с высокотехнологичным оборудованием позволил осуществлять работы повышенной сложности без поверхностной обработки грунта и при этом значительно экономить средства и время на проведение работ.
Установки горизонтального шнекового бурения используют для реализации следующих работ:
- прокладка и ремонт коммуникаций;
- строительство и ремонт трубопровода;
- ремонт систем канализации;
- строительство и ремонт систем теплоснабжения;
- проведение трубосварочных работ;
- монтаж систем водоснабжения и канализации;
- санация трубопровода.
Преимущества метода ГШБ
Применение этого метода позволяет в сжатые сроки, качественно и экономно провести работы по организации скважин. Машины горизонтального прессово-шнекового типа рва позволяют осуществлять технологически сложные работы в непростых геологических условиях с одновременным удалением пород и установкой стабилизационного футляра, предотвращающего обвал скважины.
Отличительной особенностью таких установок является шнек, состоящий из стального сердечника со стержнем и ленты, которая позволяет выводить разрушенную породу в процессе бурения на поверхность. По своей сути, шнек представляет собой усовершенствованный вариант винта Архимеда.
Достоинствами ГШБ являются:
- возможность сохранности поверхностного грунта, инфраструктуры и окружающей среды;
- обработка грунта в сжатые сроки;
- создание скважин различных диаметров и протяженности;
- предупреждение проседания грунта;
- обеспечение возможности обработки различных пород, включая насыпные, содержащие металлические отходы, в любых погодных условиях;
- незначительные финансовые затраты.
Технология ГШБ
В отличие от прочих видов, технология ГШБ позволяет выводить обработанную породу на поверхность винтовой частью шнека без использования жидких веществ. Более того, эта технология дает возможность самопроизвольного укрепления поверхности скважины.
Начало работ по горизонтальному наклонному шнековому бурению предваряет составление сметы, в которой должны быть учтены все этапы процесса, условия проведения работ и их расценки.
Процесс шнекового бурения состоит из постепенного размягчения грунта посредством поступательного усилия шнекового долота, которое имеет спиральные и плоские лезвия, позволяющие выводить отработанную породу на поверхность. Бурошнековое горизонтальное бурение является скоростным методом продавливания скважин, поэтому на сегодняшний день существует огромное количество мобильных буровых установок и прессово-шнековых машин, позволяющих проводить работы в самых сложных условиях.
Этапы проведения работ шнекового бурения
Процесс ГШБ проходит следующие этапы:
- Предварительная подготовка рабочей площади, предварительное геодезическое исследование грунта, выявление его характеристик.
- Создание котлованов (рабочего и приемного). Материалы, которые используются для оснащения котлованов, могут быть использованы многократно. Основные требования безопасности, которые предъявляются к каждому котловану, одинаковы. Их параметры зависят от рабочего проекта. Создание котлованов представляет собой ряд работ: устанавливают шпунт, разрабатывают грунт, закрепляют ребра жесткости для повышения безопасности ограждения, заливают бетонный упор, подготавливают основание, монтируют железобетонные плиты и устанавливают заднюю упорную стену по всей ширине котлована.
- Подключение оборудования для горизонтального шнекового бурения. Разные условия работы требуют использования разных буровых установок. Модель, конструкция, тип установки зависит от сложности работ и особенностей рабочей зоны. Перед сборкой и установкой оборудования проводят установку рам буровой системы. Ось рамы необходимо совместить с осью бурения.
- Проведение буровых работ по продавливанию скважины.
Установки горизонтального шнекового бурения могут быть использованы в управляемом и неуправляемом варианте. Последний предполагает одномоментное создание котлована и продавливание трубы (опорной). Для этого сначала монтируют трубу, соединяют шнеки и пресс. После установки уровня бурения производят работы.
Управляемый предполагает создание скважин в два или три этапа. Вначале производится предварительное бурение для первоначальной прокладки трассы прохождения скважины. Затем производится расширение скважины и одновременное протаскивание трубы. В этом случае пилотная штанга соединяется с расширительной трубой, шнеками и стальной трубой. При этом бурение происходит по заданной траектории под управлением оператора и контролем локатора. Третий этап проводят в тех случаях, когда требуется постепенное расширение предварительной скважины. Для это первоначально проводят увеличение диаметра скважины на промежуточный размер, а затем калибруют до необходимого.
Процесс бурения всегда осуществляется с применением буровой смеси. Она позволяет предохранить стенки скважины от обвала, охлаждает буровые головки, снижает уровень сопротивления грунта и очищает прорабатываемые каналы от обломков инструментов.
