Ювелирное обозрение

Горизонтально направленное бурение довольно востребовано, так как требуется постоянная прокладка различных коммуникационных труб. Обычно, это довольно сложный процесс, так как основное предназначение установок ГНБ заключается в том, чтобы пробурить под различными преградами. Например, под домом, озером, автодорогой и так далее. Одним из ключевых условий качественно выполненной работы является правильно составленная ГНБ документация.

Правильный и ответственный подход дает множество преимуществ. Во-первых, еще при планировании можно избежать проблем, случайных повреждений существующих линий коммуникации, а также просто опасных для жизни ситуаций. Во-вторых, правильно составленная документация, а также проект бурения способствует тому, что рабочие смогут максимально быстро приступить к работе без непредвиденных остановок.

Найти сам пример проекта ГНБ довольно сложно, однако в сети существует множество информации и разнообразных требований, которые необходимо соблюдать при составлении плана. Также стоит пообщаться с людьми, которые сами проводили работы – для этого достаточно зайти на специализированный форум. При проведении работ есть множество нюансов, о которых можно узнать только с получением опыта. Например, при составлении плана необходимо учитывать расположение проложенных ранее коммуникаций.

Однако люди рекомендуют закладывать отступ от них более чем на 200 мм, хоть такая цифра и указана в нормативах. Это делается для того, чтобы избежать каких-либо проблем.

Прежде чем начать работы, необходимо составить профиль ГНБ чертеж, на котором должен учитываться рельеф местности, возможные слои грунта и грунтовые воды, а также различные коммуникации. В том числе стоит обратиться и к строительным нормам и правилам, а проще говоря СНИП ГНБ. Такой подход поможет не только быстро и качественно выполнить работу, но и избежать каких-либо проблем с органами власти, что также сэкономит время, силы и деньги.

Не стоит забывать и о требованиях к проекту, составленных самим заказчиком. Прежде чем приступать к работе, необходимо ознакомиться со всеми условиями и планами проекта. Далее просмотреть геотехнический отчет. Это даст возможность еще до начала подготовки проекта определить можно ли вообще осуществить проект, возможно ли уложиться в срок и выделенный бюджет, достаточно ли предоставлено информации, есть ли все разрешения. Опять же, это поможет сэкономить массу времени, сил и денег.

Желательно вначале найти пример исполнительной документации по ГНБ, чтобы вся бумажная и подготовительная работа прошла без малейших задержек и проблем.

Затем необходимо провести расчеты и внести их в проект. Для сметчиков стоит посчитать количество бурового раствора. Одним из важнейших этапов в работе станет подбор правильной установки ГНБ. Необходимо тщательно подобрать модель, которая бы подошла по максимальной длине бурения и радиусу изгиба, по усилию лебедки, а также чтобы соответствовал необходимый диаметр.

Правильно составленный план, а также протокол бурения ГНБ в дальнейшем поможет проводить работы на участке, так как подрядчики смогут точно определить положение коммуникаций, чтобы их не задеть. В случае возникновения проблем после выполнения работы, также вся документация поможет доказать невиновность, например, при наличии факта чужой халатности или низкой квалификации.

Исходя из написанного выше можно сделать вывод, что тщательная подготовка всей документации крайне необходима, так как это не только поможет провести работу эффективно, но и избежать каких-либо проблем или аварий.

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

ПРОКЛАДКА ТРУБОПРОВОДОВ МЕТОДОМ ГОРИЗОНТАЛЬНО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ ПОД ЖЕЛЕЗНЫМИ И АВТОМОБИЛЬНЫМИ ДОРОГАМИ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) – комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда для выполнения технологического процесса и определяющий состав производственных операций с применением наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по определённо заданной технологии. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР) строительными подразделениями.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства работ по прокладке трубопровода методом горизонтально-направленного бурения (далее по тексту – ГНБ), определен состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

– типовые чертежи;

– строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

– заводские инструкции и технические условия (ТУ);

– нормы и расценки на строительно-монтажных работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);

– производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

– местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТТК – описание решений по организации и технологии производства работ по прокладке трубопровода методом ГНБ, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

– снижение себестоимости работ;

– сокращение продолжительности строительства;

– обеспечение безопасности выполняемых работ;

– организации ритмичной работы;

– рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

– унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ по прокладке трубопровода методом ГНБ.

Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

– рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

– проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

– корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

– пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

– оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих, выполняющих работы во II-й дорожно-климатической зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства работ по устройству закрытого перехода трубопровода под железной или автомобильной дорогой методом ГНБ с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

– прокладка футляра из ПЭ100SDR 11 200х11,9 мм

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс работ по прокладке трубопровода методом ННБ.

2.2. Работы по прокладке трубопровода методом ННБ, выполняются механизированным отрядом в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

где – продолжительность рабочей смены без обеденного перерыва;

– коэффициент снижения выработки;

– коэффициент переработки.

В расчетах норм времени и продолжительности выполнения работ принят односменный режим работы с продолжительностью рабочей смены 10 часов при пятидневной рабочей неделе. Чистое рабочее время в течение смены принято с учетом коэффициента снижения выработки в связи с увеличением продолжительности смены по сравнению с 8-часовой рабочей сменой равным 0,05 и коэффициента переработки 1,25 суммарного времени за 5-дневную рабочую неделю ("Методические рекомендации по организации вахтового метода работ в строительстве, М-2007").

где – подготовительно-заключительное время, 0,24 час в т.ч.

Перерывы, связанные с организацией и технологией процесса включают следующие перерывы:

Получение задания в начале смены и сдача работ в конце 10 мин=0,16 час.

Подготовка рабочего места, инструмента и т.п. 5 мин=0,08 час.

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при прокладке трубопровода методом ННБ, входят следующие технологические операции:

– планирование и расчет траектории бурения;

– организация места работ;

– пилотное бурение;

– расширение пионерной скважины;

– прокладка трубопровода.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: бортовой автомобиль УАЗ-3303 (колесная формула 4х4, грузоподъемность 1225 кг, вес машины 1845 кг, габаритные размеры 4477х2100х2355 мм, мощность двигателя 112 л.с.); прицеп специальный К-5 (габаритные размеры 7500х2500х1000 мм, масса прицепа 1150 кг, масса перевозимых грузов 4900 кг, все его четыре колеса управляемые, оборудован гидравлическим тормозом с ручной аварийной разблокировкой); смесительная система МХ 240 (для приготовления буровых растворов, мощность двигателя 25 л.с. объем емкости для замешивания 3785 л, вес установки 485 кг, габаритные размеры 1220х760х910 мм); генератор (Honda) EVROPOWER ЕР-200Х2 (однопостовый, бензиновый, 200 А, 230 В, вес 90 кг); электростанция Honda ET12000 (бензиновая, трехфазная 380/220 В, 11 кВт, 150 кг); самовсасывающий насос "Андижанец" С-245 (подача максимальная 100 м /час, габаритные размеры 1200х930х1225 мм, масса 190 кг) и установка ГНБ Vermeer Navigator® D7x11 Series II (max расширение скважины – 300 мм, max длина проходки – 95 м, объем подачи бурового раствора 34 л/мин, мощность 38 л.с., вес установки 2567 кг, габаритные размеры 4010х900х1524 мм, диаметр штанги 40 мм, длина штанги 1,80 м) в качестве ведущего механизма.

Рис.1. Бортовой автомобиль УАЗ-3303

Рис.2. Прицеп специальный К-5

Рис.3. Установка ГНБ Vermeer Navigator® D7x11 Series II

Рис.4. Смесительная система МХ 240

Рис.5. Электростанция Honda ET12000

Рис.6. Генератор EVROPOWER ЕР-200Х2

Рис.7. Самовсасывающий насос С-245

2.5. Для прокладки трубопровода методом ГНБ применяются следующие строительные материалы, изделия и конструкции: полиэтиленовые трубы ПЭ100 SDR 11 200х11,9 мм, тяжелого типа, на рабочее давление до 20 кгс/см , по ГОСТ 18599-2001 и глинопорошок бентонитовый для приготовления бурового раствора по ТУ 2164-004-0013836-2006.

2.6. Работы по прокладке трубопровода методом ГНБ следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

– СП 48.13330.2011. "СНиП 12-01-2004 Организация строительства. Актуализированная редакция";

– СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве;

– СНиП 3.02.01-83. Земляные сооружения. Основания и фундаменты;

– СТО НОСТРОЙ 2.33.14-2011. Организация строительного производства. Общие положения;

– СТО НОСТРОЙ 2.33.51-2011. Организация строительного производства. Подготовка и производство строительно-монтажных работ;

– СТО НОСТРОЙ 2.27.17-2011. Освоение подземного пространства. Прокладка подземных инженерных коммуникаций методом горизонтально-направленного бурения;

– СП 109-34-97. "Свод правил по сооружению переходов под автомобильными и железными дорогами";

– СНиП 2.05.06-85*. "Магистральные трубопроводы;

– СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;

– СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;

– РД 11-02-2006. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;

– РД 11-05-2007. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства.

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства. Актуализированная редакция" до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение (ордер) на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения (ордера) запрещается.

3.2. До начала производства работ по прокладке трубопровода методом ГНБ необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:

– разработать РТК или ППР на прокладку трубопровода методом ГНБ;

– назначить лиц, ответственных за безопасное производство работ, а также их контроль и качество выполнения;

– провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;

– установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;

– обеспечить участок утвержденной к производству работ рабочей документацией;

– подготовить к производству работ машины, механизмы и оборудования и доставить их на объект;

– обеспечить рабочих ручными машинами, инструментами и средствами индивидуальной защиты;

– обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;

– оградить строительную площадку и выставить предупредительные знаки, освещенные в ночное время;

– обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ;

– доставить в зону работ необходимые материалы, приспособления, инвентарь, инструменты и средства для безопасного производства работ;

– проверить сертификаты качества, паспорта и комплектность на конструкции ограждений;

– опробовать строительные машины, средства механизации работ и оборудование по номенклатуре, предусмотренные РТК или ППР;

– составить акт готовности объекта к производству работ;

– получить у технического надзора Заказчика разрешение на начало производства работ (п.4.1.3.2 РД 08-296-99).
________________
* РД 08-296-99 признан не подлежащим прменению на основании приказа Ростехнадзора от 18.12.2007 N 860. – Примечание изготовителя базы данных.

3.3. Сущность метода ГНБ заключается в бурении пилотной скважины по трассе прокладываемого трубопровода с последующим обратным прохождением расширителя для увеличения диаметра скважины. Трубопровод прикрепляется к расширителю и протаскивается к начальной точке бурения.

Бурение скважины производится установками ГНБ, формирующими криволинейную скважину любой заданной конфигурации в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Управление буровым инструментом и определение его местонахождения осуществляется электронной системой локации (трассоискателем) или управляющим компьютером с пульта управления установки.

Основными факторами, ограничивающими возможности применения способа горизонтального направленного бурения, являются: крупнообломочные грунты; грунты с включением валунов и гальки; грунты песчаные, глинистые и гравелистые (с содержанием гравия более 30%).

Невозможна прокладка трубопроводов в плывунах (при коэффициенте текучести грунта 1) из-за невозможности создания стабильного бурового канала).

Затруднена прокладка трубопроводов в рыхлых песках (при коэффициенте пористости 0,7) из-за сложности создания прочных стенок бурового канала.

3.4. До начала производства работ по прокладке трубопровода методом ГНБ должны быть выполнены предусмотренные ТТК подготовительные работы, в т.ч.:

– ограждение места производства работ;

– подготовка площадки для размещения установки, технологического оборудования и складирования буровых штанг;

– установка анкерных и упорных устройств для обеспечения устойчивого положения установки ГНБ в процессе бурения скважины;

– заземление установки ГНБ;

– размещение по трассе бурения роликовых подставок для протаскивания труб в скважину; рытье ям для временного хранения использованной бентонитовой смеси;

– проверка и отладка систем приготовления и подачи бентонитовой смеси;

– произведена геодезическая разбивка осей перехода;

– производится измерение длины буровой трассы, протяженность скважины и её максимальная глубина от поверхности земли;

– не менее чем за 3-е суток до начала работ вызваны представители владельцев автомобильных и железных дорог, силовых кабелей и кабелей связи, газопроводов попадающих в зону бурения.

3.4.1. После перевозки установки ГНБ и сопутствующего технологического оборудования с базы механизации на объект производства работ, для выполнения буровых работ подготавливается рабочая площадка размером 6,0х18,0 мм (см. рис.8).

Рис.8. Схема размещения установки ГНБ на строительной площадке

1 – буровая установка ГНБ; 2 – пульт управления (приводной блок); 3 – склад буровых штанг; 4 – водяной насос; 5 – промывочный блок; 6 – установка для приготовления бурового раствора; 7 – промывочный блок; 8 – генераторы; 10 – контейнеры для материала; 11, 12 – служебные и бытовые помещения; 13 – буровой вход; 14 – буровая промывочная яма (для временного хранения использованной промывки)

3.4.2. Производится рытье ямы для бурового входа и ямы для временного хранения использованной буровой смеси.

3.4.3. Установка ГНБ устанавливается в точке бурения и закрепляется анкерными стойками и фиксируется упорными устройствами рассчитанные на двойное тяговое усилие, которое может развить установка (до 24 тс/235,44 кН).

3.4.4. Настраивается сигнализация предупреждения подземного столкновения с находящимися под напряжением электрическими сетями.

3.4.5. Место производства буровых работ огораживается. Ширина ограждения должна составлять не менее 1,5 м.

3.4.6. Завершение подготовительных работ фиксируют в Общем журнале работ (Рекомендуемая форма приведена в РД 11-05-2007) и должно быть принято по Акту о выполнении мероприятий по безопасности труда, оформленного согласно Приложению И, СНиП 12-03-2001.

3.5. Назначение и состав бурового раствора

3.5.1. Обязательным условием бурения является применение бурового раствора в течение всего процесса бурения. Буровая смесь заполняет пространство между протаскиваемой трубой и стенками канала, снижая усилие протаскивания.

3.5.2. Буровой раствор представляет собой водную суспензию бентонита и химических добавок. Главное свойство бентонита – способность разбухать при смачивании. Впитывая воду, бентонит увеличивается в объеме в 15-16 раз, создавая гелеобразную субстанцию. Важнейшей особенностью бентонита является его способность к созданию плотного, непроницаемого для влаги геля в ограниченном объеме пространства. Укрепляя стенки скважины, проходимой в неустойчивых породах, бентонитовый раствор обеспечивает снижение трения скольжения, выносит шлам, исключает налипание измельченного грунта на буровой инструмент.

3.5.3. Основными функциями бурового раствора являются:

– охлаждение и смазка режущего инструмента и штанг;

– удаление грунта из буровой скважины;

– формирование прочных стенок пилотной скважины (бурового канала);

– создание избыточного давления внутри пилотной скважины (бурового канала) и тем самым предотвращение просачивания грунтовых вод в буровой раствор;

– стабилизация буровой скважины, предотвращающая ее обвал от давления окружающего грунта;

– снижение усилий протягивания трубопровода.

3.5.4. Состав бурового раствора выбирается в зависимости от типа грунтов; анализ грунтов для определения количественного и качественного состава бурового раствора, технология его приготовления и очистки, методики определения качества воды, бентонитовых порошков, химических добавок, следует выполнять согласно требованиям ведомственных норм. В процессе бурения производится откачка шлама и подача его на станцию регенерации бурового раствора.

3.5.5. Общий объем бурового раствора для разработки пионерной скважины определяется путем проведения необходимых расчетов:

3.5.5.1. Расчёт объема удалённого грунта из пионерной скважины

где – диаметр бурового канала (пилотной скважины), м;

– теоретическая длина бурового канала, м.

3.5.5.2. Потребность в буровом растворе, необходимом для качественного бурения, зависит от типа грунта и колеблется в значительных пределах. В среднем для того чтобы вывести из скважины на поверхность один объем грунта, требуются 3-5 объемов бурового раствора (для сыпучего песка – 6-10 объемов). При бурении в суглинистых грунтах требуется увеличенный объем бурового раствора

Назначение и применение

В настоящий момент, основным инструментом для бурения скважин вертикальным способом является роторная буровая установка. Бурение такая машина осуществляет при помощи специального долота роторным либо вращательным способом.

Процесс выполнения любых серьезных строительных работ требует тщательного предварительного анализа исходных данных, обследования местности и составления проектной документации. Ведение работ методом горизонтального направленного бурения – не является исключением. Так, перед началом работ, при подземной прокладке инженерных коммуникаций, составляется проект работ и технологическая карта ГНБ. В этой документации должны быть регламентированы все циклы работ, описана последовательность действий строителей и предусмотрены меры безопасности.

Составляя технологическую карту ГНБ, необходимо учитывать целый ряд различных факторов, которые могут повлиять на ход выполнения работ:

• технические характеристики и параметры буровой техники, ее габариты, вес, особенности работы. Исходя из этих данных, специалисты рассчитывают оптимальное месторасположение строительных площадок, определяют подъездные пути и необходимый размер котлованов. Нельзя рассчитать универсальный проект буровых работ, так как в каждом конкретном случае условия индивидуальны;
• длину прокладываемого трубопровода и глубину залегания труб. Составляются специальные технологические схемы прокладки коммуникаций;
• технологические свойства труб (материал, прочность, диаметр, вес труб и т.д.);
• свойства окружающего ландшафта;
• структура грунта (его прочность, плотность, преобладающие породы);
• наличие или отсутствие подземных вод;
• наличие техногенной инфраструктуры. Речь идет как о подземном, так и наземном ландшафте (наличие подземных коллекторов, трубопроводов, наземных дорог, линий электропередач, зданий, сооружений и прочих построек).

Многие страны постепенно отказываются от традиционных траншейных методов прокладки подземных коммуникаций. Особенно это касается густонаселенных регионов, исторических мест, особых экологических зон (лесов, заповедников, парков). В России процесс развития ГНБ технологий, к счастью, также сдвинулся с мертвой точки. Также появились некоторые запреты на применение землеройных методов работ в отдельных регионах. Бестраншейные методы работ доказали свою эффективность и все чаще используются строителями при прокладке трубопроводов, кабелей и прочих коммуникаций.

За ГНБ технологией будущее

К такому выводу передовые страны пришли еще в 80-х годах прошлого века. К российским строителям только приходит осознание невероятных перспектив и эффективности использования бестраншейных ГНБ технологий. ГНБ – это незаменимый способ прокладки трубопроводов в сложных природных условиях. Он позволяет преодолевать различные как естественные, так и техногенные препятствия: транспортные пути, здания сооружения, реки, озера, овраги, лесные массивы и т.д. Но это лишь одно из массы преимуществ данной технологии. Данная методика позволяет снизить не только трудозатраты, но и время проведения работ, а также сметные расходы на прокладку коммуникаций.

Перед выполнением горизонтального прокола для прокладки труб, нужно подготовить необходимую проектную документацию на проведение буровых работ, а также составить технологическую карту ГНБ.

Зачем нужна технологическая карта ГНБ

Данная карта является неотъемлемой частью проектной документации. Она позволяет решить различные спорные ситуации в процессе бурения. В технологической карте детально расписываются особенности каждого из этапов горизонтального направленного бурения в конкретно данных условиях: оптимальная траектория скважины, ее продолжительность, диаметр, особенности трубопровода и прочие детали.