Способ горизонтального бурения

Процесс бурения и прокладки звеньев трубопровода в скважину мо­жет быть раздельным и совмещенным. При раздельном методе вначале бу­рят скважину, а затем, после извлечения из нее бурового инструмента, про­таскивают трубопровод. При совмещенном методе одновременно с продви­жением бурового инструмента прокладывают трубу.

Для прокладки трубопроводов способом горизонтального бурения применяют бурильно-шнековую установку типа ДМ-1 с механическим приводом, способную в глинистых грунтах создавать горизонтальные сква­жины диаметром до 325 мм и длиной до 40 м. Для прокладки трубопрово­дов большого диаметра используют эксцентрично-сверлильные установки с цикличным удалением грунта типа «Запорожье», оснащенные набором сменного оборудования для прокладки труб диаметром 325 - 377, 426 - 630 и 820 - 1420 мм путем их последовательного наращивания в скважине зве­ньями длиной по 6 м при скорости проходки 6 - 12 м в смену.

Более производительными и распространенными являются унифи­цированные шнековые установки горизонтального бурения (УГБ или ГБ), в которых совмещаются процессы бурения, прокладки труб с непре­рывным удалением грунта из забоя (рис. 6.33, а). С помощью установок УГБ и ГБ можно прокладывать трубопроводы в грунтах до IV группы диа­метром 325 - 1420 мм протяженностью 40 - 60 м при скорости бурения от 1,5 - 1,8 до 12,7 – 19 м/ч.

Процесс бурения скважины и прокладки трубопровода с помощью установок УГБ и ГБ следующий. В ходе прокладки непрерывное механиче­ское бурение скважины осуществляют фрезерной головкой, а удаление раз­рыхленного грунта - винтовым конвейером. На рис. 6.33, б показана уста­новка УГБ, смонтированная на базе трактора Т-100М.

Бестраншейную прокладку трубопроводов большого диаметра гори­зонтальным бурением осуществляют еще путем расширения пионерной скважины. Вначале установками УГБ или ГБ разрабатывают пио­нерную

Рис. 6.33 – Бестраншейная прокладка труб способом горизонтального бурения установками типа УГБ и ГБ (а), УГБ на тракторе (б) и ПМ-800-1400 (в)

1 – режущая головка, 2 – упорный якорь, 3 – полиспаст, 4 – шнек, 5 – рама, 6 - лебедка, 7 – карданный вал, 8 – двигатель внутреннего сгорания, 9 – вал привода шнека, 10 – хомуты, 11 – прокладываемая труба, 12 – кран-трубоукладчик, 13 – тяговое устройство на тракторе, 14 – сварочный генератор, 15 – коробка отбора мощности, 16 – опорная плита, 17 – люнет, 18 – рабочий орган, 19 – совок, 20 – обойма блока, 21 – опорная стенка, 22 – направляющая рама, 23 – захват, 24 – лебедка подачи, 25 – разгрузочно-тяговое устройство, 26 – емкость, 27 – разгрузочный обратный клапан

Способом горизонтального бурения можно проходить выработки для бестраншейной прокладки трубопроводов практически любых диаметров с относительно меньшими усилиями, чем при проколе или продавливании. Имеются также некоторые возможности увеличения ее производительности за счет совершенствования процесса резания. Однако существенным недо­статком при этом остается необходимость удаления из пробуренной скважи­ны грунта. Поэтому сейчас разрабатывается новая технология проходки го­ризонтальных выработок без удаления грунта способом бурения и раскатки. Проходку выработок этим способом выполняют с помощью специальных грунтораскатывающих установок с режущей рабочей головкой, оборудован­ной ножами пропеллерного типа. Разработанный грунт шнеком подается в затрубное пространство, образованное раскатывающим устройством (рис. 6.34). Трубопровод при этом подается так же, как и при проколе, с переда­чей усилия от нажимной плиты на трубопровод, на переднем конце которо­го смонтирован рабочий орган, режущий, раскатывающий и укладывающий грунт в затрубное пространство.

Одним из эффективных способов бестраншейной прокладки трубо­проводов с предварительным устройством горизонтальной скважины явля­ется применение пневматических пробойников. С помощью пневмопробойников типа «Крот» можно устраивать в грунте скважины с уплотненными стенками диаметром 63...400 мм и длиной до 40...50 м, в которых прокла­дывают трубопроводы. Пневмопробойник представляет собой самодвижу­щуюся в грунте пневматическую машину ударного действия. Его корпус яв­ляется рабочим органом, образующим скважину, а ударник, размещенный в корпусе, совершает под действием сжатого воздуха возвратно-поступатель­ные движения и наносит удары по переднему торцу корпуса, забивая его в грунт. Обратному перемещению корпуса препятствуют силы трения его о грунт. Благодаря осевой симметрии и значительной длине (1,4 - 1,7 м) пневмопробойник при движении в грунте сохраняет заданное направление.