Революция и эволюция. Установки горизонтально-направленного бурения

Методика горизонтально-направленного бурения впервые была запатентована в США в 1963 году как альтернатива традиционному траншейному методу по прокладке коммуникаций. Технология стала революционной: сегодня её широко используют по всему миру.

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) — одна из важнейших технологий современной геолого-разведочной и инженерно-строительной индустрии. Установки ГНБ применяют там, где традиционные методы строительства невозможны либо экономически невыгодны. От прокладок подземных трубопроводов и телекоммуникационных линий до реализации масштабных инфраструктурных проектов в нефтегазовой отрасли — оборудование ГНБ помогает эффективно решать самые разные задачи.

Сегодня мы рассмотрим главные аспекты выбора установок ГНБ, разберём их типы, оценим важнейшие параметры и изучим сферу применения этой технологии.

Установка ГНБ: понятие и назначение

Горизонтальное направленное бурение — это метод подземной проходки, при котором специальная установка создаёт наклонные или горизонтальные каналы без вскрытия поверхности земли. Основное преимущество метода заключается в том, что можно прокладывать коммуникации и туннели в плотной городской застройке, обходя препятствия вроде зданий, озёр, рек, железных дорог и автомобильных магистралей.

Именно поэтому ГНБ активно применяют в проектах городского благоустройства, реконструкции сетей водоснабжения и канализации, прокладки газопроводов и электрических кабелей, а также используют подрядчики для обустройства месторождений нефти и газа.

Однако успешное применение технологии невозможно без правильного подбора соответствующей установки ГНБ. Рассмотрим подробнее, какими характеристиками обладает такое оборудование и какие критерии важны при выборе оптимальной модели.

Параметры выбора буровой установки ГНБ

Выбор конкретной установки ГНБ зависит от множества факторов: от размеров площадки и вида почвы до планируемых сроков завершения работ и бюджета. Рассмотрим ключевые параметры данной спецтехники.

Мощность двигателя и тяговое усилие установки ГНБ

Мощность мотора и тяговые усилия являются одними из определяющих характеристик оборудования. Чем мощнее двигатель, тем быстрее и легче проходит процесс бурения. Важно учитывать максимальную глубину и длину предполагаемого бурения, тип почвенного слоя и наличие препятствий на пути бурения.

Например, небольшие модели, называемые мини-ГНБ установками, оснащены не очень мощными моторами и подходят для неглубоких и коротких стволов. Такие агрегаты часто используют коммунальные службы и небольшие строительные организации.

Более мощные установки ГНБ рассчитаны на тяжёлые условия эксплуатации, требуют больших площадей для размещения и обладают значительным тяговым усилием. Для крупных промышленных объектов и магистральных трубопроводных систем чаще выбирают высокомощные установки, способные преодолевать серьёзные сопротивления грунта и справляться с длительными работами.

При подборе агрегата обязательно учитывайте требования по мощности, исходя из конкретных целей вашего проекта. Необходимо сопоставить доступные ресурсы и производительность выбранной установки ГНБ с необходимыми параметрами бурения.

Длина пробуриваемых стволов

Ещё один важный аспект — максимальная длина прокладываемого канала. Этот параметр определяется техническими возможностями установки и условиями местности. Заявленная производителем длина актуальна только для пилотной скважины в идеальных условиях (песчаные грунты, диаметр 100 мм). Для расширенного канала (например, под трубу Ø500 мм) длина сокращается в 2–3 раза.

Важно помнить, что заявленная производителем длина должна рассматриваться как ориентировочная величина, зависящая от конкретного состава грунтов, наличия камней и прочих препятствий. Специалисты рекомендуют подбирать установку с небольшим запасом по длине, чтобы исключить риск незавершения работы из-за нехватки ресурсов.

Диаметр создаваемого отверстия

Следующий критерий оценки — диаметр образуемого канала. Стандартные диаметры отверстий варьируют от 50 мм до нескольких сотен миллиметров. Чем больше диаметр требуемого ствола, тем тяжелее установка и сложнее сама процедура бурения.

Производители предлагают различные модификации оборудования, позволяющие формировать каналы различного диаметра. Выбор подходящего аппарата зависит от целевых нужд: прокладки тонких кабелей или мощных силовых коммуникаций, протяжки труб большого сечения или возведения специальных туннелей.

Диаметр канала должен превышать внешний диаметр прокладываемой трубы на 10–30% для компенсации грунтовых деформаций и снижения риска заклинивания при протяжке.

Тип буровой головки

От формы и конструкции буровой головки напрямую зависит скорость прохождения и качество формируемого канала. Современные установки ГНБ комплектуют разными типами головок: пилотные (для начального бурения), расширители (реймеры — для увеличения диаметра канала), специализированные головки для сложных грунтов (скальные породы, глина).

Вес и габариты установки ГНБ

Масса и габариты оборудования играют важную роль при подготовке места для монтажа и осуществлении самих работ. Мини-ГНБ установки отличаются небольшими размерами и низким весом, что упрощает их перемещение между объектами и использование в ограниченном пространстве городских улиц.

Крупные же установки требуют значительных площадей для подготовки рабочей зоны, наличия подъездных путей и доставки материалов. Подобные комплексы нуждаются в специальном оборудовании для транспортировки и монтажа, что увеличивает общие затраты на проведение работ.

Надёжность и долговечность установки ГНБ

Надёжность и срок службы установки ГНБ зависят от многих факторов, начиная от производителя и заканчивая правильностью эксплуатации. Качественно собранная установка прослужит долго и надёжно, выдерживая интенсивные режимы работы.

Покупателям стоит обращать внимание на репутацию бренда, предоставляемые гарантии и отзывы пользователей. Крупнейшие мировые производители обеспечивают высокое качество сборки и своевременное техническое обслуживание, что повышает надёжность аппаратов и продлевает сроки их эксплуатации. Однако сегодня импорт подобной спецтехники (немецкий бренд Prime Drilling, американский Ditch Witch) затруднён и доступен лишь по параллельному импорту. При этом в России производят аналогичные модели.

Важнейший фактор долговечности — правильный уход и соблюдение рекомендаций производителя по техническому обслуживанию. Регулярная проверка механизмов, замена изношенных деталей и профилактика поломок помогут предотвратить дорогостоящий ремонт и сократить простои оборудования.

Обзор популярных моделей установок ГНБ

Рассмотрим несколько популярных представителей установок ГНБ, предлагаемых на современном рынке.

Установка ГНБ XCMG серии XZ320D

Китайская модель XZ320D известна своей надёжностью и простотой эксплуатации. Она идеально подходит для работ средней тяжести, таких как прокладка трубопроводов среднего диаметра на расстояния до 400 метров. Данная установка обладает двигателем Cummins мощностью 154 кВт, обеспечивающим хорошее соотношение производительности и энергопотребления.

Особенности:

• Простота управления и настройки.
• Высокое тяговое усилие в 320 кН, обеспечивающее уверенный проход сложных участков.
• Возможность быстрого перехода между различными видами буровых головок.

Данная модель популярна среди российских подрядчиков благодаря доступной цене и хорошей технической поддержке производителя.

Мини-ГНБ установки

Установка горизонтального бурения УГБ-2М5 производится Заводом буровой техники ООО «Гидрофоб» (г. Волгодонск). Предназначена для бурения горизонтальных каналов с поверхности без котлована. Позволяет прокладывать бестраншейным способом трубы под воду, газ и кабели различного назначения. Эта установка идеально подойдёт коммунальным службам, занятым ремонтом и обслуживанием внутриквартальных сетей, прокладкой малых трубопроводов и кабелей связи.

Преимущества:

• Малый вес и мобильность.
• Экономичность расхода топлива.
• Высокая точность ориентации при бурении.

Модели установок ГНБ компании Vermeer

Vermeer — известный американский производитель, зарекомендовавший себя высоким уровнем надёжности и долгим сроком службы своего оборудования. Их установки представлены широким спектром модификаций и классов, рассчитанных на любые условия эксплуатации.

Модель D10x15 Navigator пользуется большим спросом в мире благодаря следующим характеристикам:

• Производительность двигателя Deutz TD2.9 мощностью 60 л. с. (44,7 кВт).
• Максимальная глубина бурения — до 60-70 метров.
• Эффективность в широком диапазоне нагрузок и скоростей вращения шпинделя.

Эти установки пользуются популярностью у крупных строительных фирм и энергетических корпораций, осуществляющих проекты международного уровня.

Отечественные установки ГНБ Россия

Буровая установка ГНБ L12x30 производства челябинской производственной компании «Pride».

Установка ГНБ L12x30 производства PRIDE имеет тяговое усилие 30 тонн. Самоходная установка ГНБ PRIDE на гусеничном ходу оснащена корейским двигателем Doosan и современной гидравлической системой европейского производства.

Установка имеет автоматическую подачу штанг и позволяет прокладывать различного вида коммуникации на длину до 800 метров. Диаметр прокладываемых труб — до 1000 мм. По желанию заказчика установка комплектуется всем необходимым инструментом, локационной и смесительной системами.

Самоходная установка горизонтально-направленного бурения УГНБ-4М2 предназначена для ведения управляемого горизонтального бурения с последующим расширением до 700 мм на расстояние до 300 метров. Машина оборудована двигателем МТЗ Д-245 мощностью 130 л. с. и обладает усилием прямой/обратной тяги 20,5/20,5 тонн.

Установка горизонтального бурения МГНБ-10 производится московским ЗАО «Энерпром-Инженерные решения». Спецтехника используется для бурения каналов небольшого диаметра в грунтах 1–4 категории, где важно использовать компактное оборудование, обладающее высокими мощностью и крутящим моментом. Агрегат задействуют для устройства горизонтальных стволов для труб диаметром до 355 мм, укладки футляров для линий связи и силовых кабелей. Благодаря малому весу установку ГНБ можно перевозить любым грузовиком, оснащённым краном-манипулятором.

УНБ-20К – это мощная малогабаритная установка ГНБ колодезного/котлованного типа. Оборудование предназначено для бестраншейной прокладки трубопроводов с максимальным диаметром 400 мм в грунтах до VII категории буримости, на расстояние до 200 м. Техника производится Научно-производственным центром «Экопром» расположенным в Московской области. Интегрированные выдвижные распорные лапы позволяют закреплять установку в приямках длиной всего от 1,5 метра. Данный тип крепления крайне актуален для работы в городских условиях. Предусмотрена возможность монтажа в колодце диаметром 1,5 -2,5 м, в том числе через отверстие под люк диаметром 0,63 м, без снятия бетонной крышки колодца. Горизонтально-направленное бурение длиной до 200 метров с использованием системы промывки.

Для прямолинейного корректируемого бурения длиной до 50 метров с заданным уклоном используется система оптического (лазерного) наведения, аналогично бурошнековому методу, и специальные штанги увеличенного диаметра. Метод эффективен при прокладке безнапорных линий канализации и дренажных систем непосредственно из колодцев, а также стальных футляров.

Советы по выбору и использованию установок ГНБ

Приобретение качественной установки ГНБ — серьёзное вложение капитала, которое окупается грамотным выбором оборудования и правильным использованием его возможностей. Вот несколько полезных советов:

• Определитесь с масштабом и спецификой ваших будущих работ. Выбирайте установку, соответствующую вашим целям и бюджету.
• Оценивайте реальные потребности вашей компании, учитывая перспективы развития и будущие проекты.
• Покупайте технику проверенных производителей, имеющих положительные отзывы и надёжную сеть техобслуживания.
• Обязательно проводите регулярное профилактическое обслуживание оборудования, соблюдая рекомендации производителя.
• Повышайте квалификацию операторов и инженеров, работающих с оборудованием, чтобы уменьшить вероятность аварий и продлить ресурс установки.

Соблюдение этих простых рекомендаций позволит вам максимально эффективно использовать потенциал установки ГНБ и достигать поставленных целей в кратчайшие сроки.

Будьте внимательны при подборе оборудования, руководствуйтесь рекомендациями экспертов и опытом успешных проектов, чтобы сделать оптимальный выбор и стать лидером в своём деле!