Горизонтальное направленное бурение (ГНБ) – наиболее рациональный, а зачастую и единственно возможный способ прокладки инженерных сетей. Землеройные работы при использовании этой технологии сведены к минимуму, однако обойтись без них совсем не удается. Перед прокладкой трубопровода потребуется возвести котлованы.
Зачем нужны котлованы
От остальных бестраншейных технологий ГНБ отличает использование бентонитового раствора. При бурении скважины раствор на высокой скорости выходит через отверстия в буровой головке, в результате возникает мощный режущий эффект. Под действием создавшегося давления из скважины вытекает пульпа – смесь бентонитового раствора с измельченной породой.
Для сбора пульпы на концах трассы будущего трубопровода отрываются небольшие приямки или более глубокие котлованы – стартовый и приемный (на схеме обозначены как технологические шурфы). Эти технологические выемки также используются для ввода бурового инструмента или расширителей в скважину и подачи трубопровода для протяжки. Сюда же могут опускаться буровые установки при недостатке места или чтобы обеспечить необходимое заглубление скважины.
При большой длине протягиваемого трубопровода по ходу трассы дополнительно устраиваются промежуточные разгрузочные колодцы, которые облегчают выход пульпы. Устройство колодцев также требуется при ГНБ в слабом грунте или критическом расстоянии до объекта, целостность которого не должна пострадать. В этом случае разгрузочные колодцы помогают снизить избыточное давление внутри скважины, тем самым предотвращается разрыв верхних пластов с выбросом раствора на поверхность.
Порядок устройства котлованов
Расположение и размеры котлованов закладываются в топографический план строительной площадки при разработке проекта производства работ. В проекте ГНБ также указывается количество и расположение разгрузочных колодцев. Для размещения технологических выемок выбирают участки, свободные от застройки, зеленых насаждений, заглубленных сооружений и инженерных коммуникаций.
Размеры и конструктивно-технологическое устройство котлованов зависит от следующих условий:
- Категория грунта
- Длина и диаметр труб
- Угол входа/выхода скважины
- Глубина прокладки трубопровода
- Характеристики бурового оборудования
Размеры приемного котлована несколько меньше, чем стартового. Если в стартовом котловане ставят буровое оборудование, на дне дополнительно отрывается приямок под пульпу.
Вертикальные стенки котлованов укрепляют, чтобы не допустить осадку либо смещение расположенных поблизости зданий или иных сооружений, транспортных магистралей, инженерных сетей. В насыпных, песчаных или пылевато-глинистых грунтах, расположенных выше уровня грунтовых вод, вместо крепления допускается устройство откосов. Крутизна откосов (отношение высоты к заложению) должна соответствовать значениям, указанным в СНиП 12-04-2002.
Если буровые работы не ведутся, отрытые котлованы должны быть огорожены. Меры безопасности предусматривают использование предупредительных надписей, сигнальных лент или других ограждений, в ночное время по периметру включается освещение.
Сбор раствора и рекультивация территории
По мере заполнения технологических выемок пульпа откачивается илососом или мотопомпой, а затем отправляется на очистку с регенерацией или утилизацию. Утилизируемая масса вывозится в отвалы, на полигоны либо сбрасывается в очистные сооружения.
Если ГНБ идет на неблагоустроенной территории, удаленной от инженерных сетей и объектов инфраструктуры, утилизация возможна в земляных амбарах с последующим восстановлением планировки поверхности. Допускается использование бентонитового раствора для заливки дна искусственных водоемов или дренажных траншей.
После окончания прокладки трубопровода и удаления пульпы технологические выемки засыпают, территорию рекультивируют с восстановлением плодородного слоя грунта.