Механическое бурение в горизонтальной плоскости

ГНБ – это один из способов прокладки коммуникаций под объектами инфраструктуры, в том числе под автомобильными и железными дорогами. Технология универсальна и удобна, она позволяет осуществлять монтаж труб и кабелей, не причиняя вред окружающей среде. Для бурения применяются особые машины непрерывного и цикличного действия, позволяющие осуществлять выемку грунта в горизонтальном направлении. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с другими способами бестраншейной прокладки коммуникаций.

Принцип работы установок для горизонтального бурения

Как правило, механическое бурение в горизонтальной плоскости выполняется с использованием унифицированных установок, подходящих для выполнения широкого спектра работ. Каждая машина состоит из гидромеханической или механической трансмиссии, трубы-кожуха, тяговой лебедки и шнека, оснащенного буровой фрезерной головкой. Механизм приводится в действие с помощью двигателя внутреннего сгорания. Направляющие тележки служат опорой для трубы-кожуха, они располагаются на дне траншеи для осуществления проходки.

Унифицированная установка обеспечивает непрерывное вращение рабочей головки. По мере прохождения через грунт одновременно выполняется укладка трубы-кожуха, необходимой для протаскивания трубопровода. Кожух имеет несколько больший диаметр, чем сам трубопровод.

Кран-трубопрокладчик, расположенный на краю траншеи, предотвращает опрокидывание установки во время работы. Он передвигается вдоль края со скоростью, равной скорости продвижения бура сквозь толщу грунта. Стрела крана удерживает раму, к которой прикреплены механизмы привода винтового конвейера и тягловой лебедки вместе с двигателем. В переднюю часть рамы вмонтирована подвижная обойма тяглового полиспаста. Неподвижная обойма закрепляется в грунтовой насыпи внутри траншеи.

На тяговый полиспаст оказывается нагрузка, определяемая длиной и диаметром протягиваемой трубы-кожуха. Многое также зависит от особенностей грунта: через скальные породы, например, рабочая головка будет продвигаться с большими усилиями, чем в случае с суглинками или насыщенными водой песками. Скорость подачи в забой зависит от тяжести грунта, равно как и скорость вращения головки. Установки, имеющие гидромеханическую трансмиссию, позволяют бесступенчато регулировать эти параметры. В свою очередь, механические приспособления имеют несколько фиксированных скоростей. Тип фрезерной головки и набор винтового конвейера каждой машины зависят от эксплуатационных характеристик трубы-кожуха.

Сфера применения

Механическое бурение, с учетом специфики технологии, используется для создания тоннелей под транспортными коммуникациями, жилыми и промышленными зданиями, а также другими объектами. Максимальная длина прокладки – от 40 до 60 метров, в зависимости от возможностей машины. Движение бура – от 1,8 до 5,5 метра в час, что достаточно высокий показатель: например, всего за 3-6 часов можно проложить тоннель такой длины, для проходки которого методом прокалывания нужна минимум смена.

Диаметр труб-кожухов, применяемых для закладки в сформированные тоннели, варьируется в пределах от 325 до 1420 миллиметров. При этом нужно учитывать, что трубы и футляры, закладываемые внутрь кожухов, имеют меньший диаметр. В то же время, у кожухов есть преимущества: они обеспечат надежную защиту коммуникаций, уменьшая скорость их износа и способствуя продолжительному сроку службы.