ar-net.ru Значение сил протягивания определяется диаметрами трубопроводов и лежит в пределах 10-50 кН. Выбор типа технологического оборудования для протяжки плетей трубопровода производится исходя из этих требований.
Приспособление изготавливается из трубы с соединением "RJ" с тягой для присоединения к вертлюгу.
Технология ГНБ уникальна тем, что она позволяет изменять при необходимости направление прокладки в любом направлении, огибая на своем пути различные препятствия (действующие или брошенные подземные коммуникации или другие сооружения).
Если почва или буровой раствор могут вызвать коррозию труб, то требуется их защита. Надежной защитой в этом случае является покрытие трубопровода полиэтиленовым рукавом.
 | |
| 1087 × 1138 пикс. Открыть в новом окне | |
Полиэтиленовый рукав крепится поперечными нахлестами липкой ленты с расстоянием между собой около 60 см. Чтобы обезопасить полиэтилен в местах соединений, на оба конца соединения труб плотно наматывается пластиковая соединительная лента.
Прокладка труб ВЧШГ с помощью технологии ГНБ обычно начинается от площадки, где приготовлена конструкция, непосредственно граничащая с местом входа для протягиваемых труб. Это позволяет немедленно поместить трубу в скользкий смазывающий раствор для бурения без протаскивания трубы по земле, так как это может повредить полиэтиленовый рукав.
8.6 Буровой раствор
Большинство установок ГНБ работает с буровым раствором. В качестве бурового раствора может применяться вода, однако в большинстве случаев используются растворы на основе бентонита или полимеров. Бентонит - минерал природного происхождения, который при смешивании с водой создает глиняную массу. Нормальный буровой раствор представляет собой суспензию из воды и бентонита (высококачественной глины), а также, в случае необходимости, натуральных присадок, улучшающих технологические свойства.
Распространенный состав бентонита, который можно привести в качестве примера, таков:
около 57%; около 21%; около 5%; около 1%; около 1%; около 3%; СаО около 4%; около 8%.
Удельный вес сухого бентонита составляет около 2,3 кг/л. Значение рН 6-процентной суспензии равно 8-9.
Ниже перечислены принципиально важные функции бурового раствора, используемого при ГНБ:
смазка образующейся скважины для уменьшения трения между буровой головкой и стенкой скважины;
укрепление скважины, особенно в рыхлой или мягкой почве, за счет создания фильтра с низкой водопроницаемостью и положительного гидравлического давления на стенки скважины, предотвращение обвалов;
предотвращение образования пластовых жидкостей (например, грунтовых вод) и попадания их в скважину;
удаление отходов бурения;
увлажнение режущей головки во время бурения;
охлаждение инструмента для сверления скважин.
Для ГНБ выбор смеси бурового раствора и давления подачи в значительной степени зависит от типа почвы. Почвы могут быть определены как крупнокомковатая (песок и гравий) и мелкозем (глина, ил/мелкозем и сланец). В общем случае для крупнокомковатой почвы используется бентонит, а для мелкозема рекомендуются полимеры (возможно, добавленные к бентонитовой основе). В зависимости от особенностей конкретного проекта требуемые характеристики бурового раствора могут быть изменены за счет корректировки его состава.
Точный контроль технологических параметров бурового раствора, таких как вязкость, насыщенность буровой мелочью, имеет большое значение на каждом этапе работы.
Буровой раствор приготавливают в специальных смесительных устройствах. Поступающий из скважины отработанный буровой раствор проходит очистку от буровой мелочи в фильтровальных установках. Затем в него по мере необходимости добавляется бентонит, и раствор снова используется в процессе бурения, что образует замкнутый цикл.
Процесс очистки бурового раствора состоит, как правило, в прохождении им последовательных ступеней фильтрации и отделении различных фракций буровой мелочи. Фильтровальная установка может состоять, например, из вибросита, отделителей песка и ила. Насыщенность бурового раствора буровой мелочью не должна превышать 30%. Только в этом случае может быть гарантировано отсутствие чрезмерной седиментации (центробежного осаждения) при извлечении раствора из скважины.
По завершении буровых работ оставшийся буровой раствор может быть использован на других объектах горизонтального бурения. В рекомендуемых пределах отработанный буровой раствор может быть использован также на сельскохозяйственных площадях для улучшения структуры почв (например, песчаных). Он может и просто отправляться на свалки, хранилища.
8.7 Методы установки для ГНБ
Прокладка труб с помощью технологии ГНБ включает в себя сохранение в незакупоренном состоянии прохода скважины, через которую насколько возможно быстро протягиваются трубы.
Бестраншейная прокладка трубопроводов методом ГНБ выполняется двумя методами.
1) Картриджный метод
Картриджный метод включает в себя последовательное соединение труб во время прокладки и предпочтителен, когда прямой или изогнутый участок трубопровода ограничен. Данный метод прокладки требует значительно меньше места для прямых участков трубопровода, чем сборочный метод (метод линейной конструкции).
2) Метод линейной конструкции
Данный метод представляет собой протягивание через направляющую скважину уже соединенного трубопровода. При использовании данного метода необходимо располагать достаточно большим пространством, которое позволило бы сначала расположить трубы над землей (в основном на роллерах) в непосредственной близости от направляющей скважины.
8.8 Радиус отклонения
Подготовленная строительная площадка и трасса для бурения должны быть спроектированы так, чтобы допустимое отклонение труб из ВЧШГ, указанное производителем, при монтаже не превышало максимального.
Обычно плотное горизонтальное сверление прохода скважины ограничивает боковое движение труб и соединений, которые имеют три степени свободы. В отличие от сварных трубопроводов замковые соединения "RJ" труб из ВЧШГ для ГНБ подвижны. При правильно выбранном радиусе изгиба скважины для труб из ВЧШГ, благодаря изгибающему моменту, прикладываемая тянущая нагрузка создает минимальное или вообще не создает дополнительного растяжения для стенок труб из ВЧШГ.
Рекомендуется делать радиус поворота посредством нескольких вытягиваний вдоль оси с тем, чтобы не допустить возможности чрезмерного прогиба соединения и превышения максимальной силы натяжения.
Таблица 8.1 - Минимальный радиус закругления
Максимально допустимое сгибание соединений, град. | Минимально допустимый радиус закругления для трубы длиной 6000 мм, м |
3,00 | 115,8 |
3,25 | 107,3 |
3,50 | 100,6 |
3,75 | 93,0 |
4,00 | 86,9 |
4,25 | 82,3 |
4,50 | 77,7 |
4,75 | 73,5 |
5,00 | 70,1 |
9* Проектирование трубопроводов из ВЧШГ на слабых грунтах
9.1 Общие положения
9.1.1 В соответствии с классификацией таблицы Б.1 ГОСТ 25100 к категориям низкой и слабой прочностей относятся грунты прочностью 1-3 МПа. Прокладка трубопроводов на таких грунтах из труб других материалов представляет значительные трудности и трубопроводы укладывают на усиленное или искусственное основание.
9.1.2 В настоящем разделе рассматривают работу трубопроводов из ВЧШГ, прокладываемых на грунтах прочностью до 1,0 МПа, прокладку трубопроводов из ВЧШГ на болотистых и заторфованных и карстовых грунтах прочностью менее 1,0 МПа в настоящем разделе не рассматривают.
9.1.3 Давление грунта на трубу круглого сечения определяют действием следующих напряжений по формулам:
; (9.1)
, (9.2)
где - вертикальная составляющая давления, МПа;
- горизонтальная составляющая давления, МПа;
- коэффициент бокового давления грунта;
- нормативный удельный вес грунта засыпки, ;
Н - высота засыпки трубы, м.
Боковое горизонтальное давление слабого грунта (отпор грунта) характеризует коэффициент . Значения этого коэффициента в зависимости от и способов укладки труб из ВЧШГ приведены в таблице 9.1