Наиболее эффективными и перспективными видами прокладки коммуникаций в грунте бестраншейным способом являются методы горизонтально-направленного бурения (ГНБ) и прокола (ГНП). Оба способа обладают рядом преимуществ перед траншейной прокладкой энергетических трасс: не наносят вреда окружающему ландшафту и строениям, не повреждают полотно железных, автомобильных дорог и существующие коммуникации, не требуют создания безопасных креплений стенок траншей, характеризуются более коротким сроком проведения работ и меньшими финансовыми затратами. Оба способа похожи, но в то же время, метод прокола и ГНБ имеют отличия в технологии, которые влияют на их характеристики и область применения.
Горизонтальное направленное бурение (ГНБ)
Основой метода горизонтально-направленного бурения (ГНБ) является прокладка горизонтальной скважины в грунте на определенной глубине и расстоянии с дальнейшим протягиванием коммуникаций над различными преградами, исключая их разрушение и перекрытие: автомобильные и железные дороги, реки, искусственные и естественные водоемы, лесные массивы и городские парки, овраги. Для осуществления ГНБ требуется наличие специализированной техники и оборудования, которое способно бурить подземные горизонтальные скважины на большое расстояние.
При проведении работ по прокладке инженерных сетей способом ГНБ применяются бурильные установки, способные прокладывать прямолинейные и криволинейные скважины. Управление бурильным оборудованием происходит на поверхности, контроль за вектором и скоростью движения буровой головки осуществляется с помощью эхолокационного устройства (зонд и локатор). В зависимости от диаметра скважины и состава грунта подбираются нужные насадки на буровую головку.
Процесс бурения выполняется по определенному алгоритму:
- проведение расчетов длины, диаметра и направления скважины;
- подбор необходимого оборудования и инструмента;
- бурение пилотной скважины с использованием бентонитового раствора;
- расширение пилотной скважины римером;
- протягивание стальной или пластиковой трубы (футляр);
- протягивание коммуникации.
Методом ГНБ можно создавать скважины длиной до 1000 метров и диаметром до 1200 мм.
Горизонтальный направленный прокол (ГНП)
Управляемый прокол грунта является очень эффективным и недорогим способом для прокладки инженерных сетей и коммуникаций под различными препятствиями в виде железнодорожного полотна, автодорог, строений различного назначения, городских парков, улиц, небольших водоемов, оврагов. Одним из отличий прокола от ГНБ является отсутствие необходимости в дорогостоящем буровом оборудовании, бентонитовом растворе и системе дренажа, что в значительной степени снижает стоимость и уменьшает срок проведения работ.
Метод горизонтального прокалывания (ГНП) состоит в продавливании грунта специальной иглы или трубы с наконечником с помощью гидравлической установки (домкрата). В результате прокола в почве формируется проход с прочными и ровными стенками, в который затем проталкивается труба или пенал для различных коммуникаций. Созданный проход отличается высокой точностью размера диаметра и заданного направления.
Прокол осуществляется небольшой, но мощной гидравлической установкой из начального в финишный котлован. Всем процессом управляет оператор на поверхности. После выхода иглы в приемном котловане, наконечник снимается, вместо него крепится расширитель с трубой и обратным движением протягивается до стартового котлована.
Горизонтальный направленный прокол имеет ряд несомненных достоинств:
- экологичность – из-за отсутствия траншей исключается нарушение существующего ландшафта, повреждение газонов, зеленых насаждений, травяного покрытия;
- существенная экономия финансовых средств из-за отсутствия большого объема земляных работ;
- проведение работ возможно в любое время года;
- снижение финансовых затрат за счет уменьшения трудозатрат (задействуются от 2 до 6 специалистов);
- небольшие габариты гидравлической установки не требуют привлечения тяжелой техники;
- высокая точность вектора прокладки коммуникаций;
- короткий срок проведения работ (от нескольких часов).
Чем отличается прокол от ГНБ
При необходимости прокладки инженерных сетей и технических коммуникаций многие заказчики задаются вопросом: в чем разница между проколом и ГНБ? Оба метода являются эффективным способом создания горизонтальных скважин, не влияют на окружающую среду, не портят ландшафт, не требуют остановки движения по транспортным магистралям и дают возможность проложить коммуникации под различными преградами. Существует несколько отличий в этих технологиях, которые важно учитывать при выборе метода.
Технология проведения работ ГНП и ГНБ имеет ряд принципиальных отличий:
- сфера применения;
- технология процесса;
- используемое оборудование;
- финансовые затраты и время проведения процесса;
- эффективность;
- экологичность.
ГНБ предпочтительнее использовать для прокладки коммуникаций на большое расстояния. Технология бурения позволяет создавать горизонтальные скважины в породах любого вида и обходить крупные препятствия на большой глубине. Продавливание породы методом прокола осуществляется на коротких отрезках и небольшой глубине, где грунт имеет небольшую плотность. ГНП применяется для прохода в городах, под неширокими улицами и дорогами.
Технология горизонтального бурения включает в себя бурение пилотной скважины, ее расширение до нужного диаметра в несколько проходов и затягивание трубы полученное отверстие. Направление трассы ГНБ может быть прямолинейным и криволинейным. Прокол является более точным и прямолинейным способом создания горизонтальной скважины. После продавливания грунта в отверстие заводится труба или пенал.
При бурении применяется более сложное и крупное оборудование, включая саму бурильную установку и устройство для подачи раствора в скважину. Для ГНП требуется небольшое по размерам нагнетательное гидравлическое устройство для создания давления на иглу прокола.
Стоимость бурения горизонтальной скважины более высокая, чем создание подземного прохода методом прокола. Цену формирует более сложное оборудование, наличие вспомогательных устройств и более многочисленный технический персонал.
ГНП и ГНБ являются очень эффективными методами создания скважин для прокладки коммуникаций, но этот показатель применим только для сферы использования каждого способа.
Для сохранения окружающей среды важно грамотно подобрать способ для прокладки инженерных систем. Прокол, в силу своей технологии, создает давление на почву и может повредить верхний слой грунта. ГНБ практически не влияет на ландшафт и исключает повреждение растительности, инфраструктуры, существующих коммуникаций.