Горизонтально-направленное бурение – это современный способ прокладки коммуникаций под дорогами, реками и другими крупными объектами. Длина прокладки путей, может быть, от нескольких метров до нескольких километров. Каждый объект, на котором производится горизонтально-направленное бурение, имеет свои задачи и особенности. Протяжка коммуникаций в городе будет отличаться от протяжки коммуникаций в сельской местности.
Перед началом работ тщательно изучаются свойства и состав грунта, дислокация существующих подземных коммуникаций, оформляются соответствующие разрешения и согласования на производство подземных работ. Осуществляется выборочное зондирование грунтов и, при необходимости, шурфление (вертикальная или наклонная горная выработка квадратного, круглого или прямоугольного сечения, небольшой глубины для разведки ископаемых) особо сложных пересечений трассы бурения с существующими коммуникациями. Результаты этих работ имеют определяющее значение для выбора траектории и тактики строительства скважины.
Строительство подземных коммуникаций по технологии горизонтального направленного бурения осуществляется в четыре этапа:
Бурение пилотной скважины — особо ответственный этап работы, от которого во многом зависит конечный результат. Оно осуществляется при помощи породоразрушающего инструмента — буровой головки со скосом в передней части и встроенным излучателем.
При помощи локационной системы оператор установки может направлять буровую колонну под землей. На мониторе локатора отображается визуальная информация о местоположении, уклоне и азимуте буровой головки. Также эта информация отображается на дисплее оператора буровой установки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной и минимизируют риски излома рабочей нити. При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки в нужном положении.
Строительство пилотной скважины завершается выходом буровой головки в заданной проектом точке.
Буровой раствор подготавливается в смесительной системе и подается под давлением через буровую колонну к буровой лопатке. Буровой раствор выполняет функцию размывания или вымывания грунта из скважины, укрепления каналов скважины во время бурения, а также увеличение износостойкости буровой лопатки за счет снижения температуры бурения и снижения силы трения. Излишки бурового раствора удаляются при помощи мотопомпы.
Расширение скважины осуществляется после завершения пилотного бурения. Буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо неё присоединяется риммер — расширитель обратного действия. Приложением тягового усилия с одновременным вращением риммер протягивается через створ скважины в направлении буровой установки, расширяя пилотную скважину до необходимого для протаскивания трубопровода диаметра.
Риммер или расширитель обратного действия увеличивает диаметр скважины до необходимого для прокладки трубы. Диаметр скважины должен быть на 25-50% больше протягиваемой трубы. Во время протяжки трубы в скважину непрерывно поступает буровой раствор, который заполняет пространство вокруг протягиваемой трубы.
На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая к протягиванию плеть трубопровода, с помощью которой буровая установка затягивает в скважину трубопровод.
При прокладке трубопровода в сложных геологических условиях затрубное пространство цементируется путем закачки туда под давлением цементирующего раствора специальной машиной.
После окончания основных технологических этапов, инженерно-технический персонал сдаёт заказчику исполнительную документацию, на которой указано фактическое положение уложенного трубопровода в различных плоскостях, с обязательным указанием «привязок» к ориентирам на местности.