Горизонтально направленное бурение (ГНБ), или бестраншейная прокладка, было изобретено и впервые применено на практике при прокладке телефонного кабеля американским бригадиром Мартином Черрингтоном в 1963 году. Данные буровые работы оказались передовым и с минимальным влиянием на окружающую среду. Суть его заключается в рытье (бурении) подземной траншеи с двумя выходами на поверхность — стартовой (пилотной) и финишной скважиной. В результате коммуникации оказываются под землёй, а дневная поверхность над траншеей оказывается незатронутой. Бестраншейное бурение используется для прокладки коммуникаций и трубопроводов. К числу преимуществ ГНБ относят:
- возможность проведения буровых работ в любых погодных и климатических условиях. Следует только не забыть закрыть стартовый и финишный котлован, а также оборудование от воздействия осадков при помощи тента;
- более низкую себестоимость работ и проистекающую из этого экономическую выгоду этого метода по сравнению с обычным, наземным, рытьём траншей;
- более низкий риск нарушения имеющихся коммуникаций, не требуется закрывать дорожное полотно или железнодорожное сообщение на период проведения буровых работ;
- возможность проведения коммуникаций в труднодоступных местах — под реками, водоёмами, лесными массивами, а также оврагами и т.п.;
- низкий риск появления аварий, а значит, подземные коммуникации прослужат дольше;
- полную автономность силовых бурильных установок от различных внешних источников энергии;
- отсутствие потребности в водопонижении грунтовых вод, если работа проводится во влажном грунте;
- и др.
Иногда к горизонтально направленному бурению, называемого также бестраншейная прокладка, прибегают в тех случаях, когда невозможно проведени обыкновенных буровых работ, например, при выполнении работ по прокладке электрических кабелей или же трубопроводов под различными строениями. Данный способ бурения позволяет решить и вопрос сохранения в целостности природоохранных массивов и парков в черте города, и возможность прокладки различных коммуникаций.
Сегодня чаще всего применяется горизонтальное направленное бурение. Оно разделяется на 4-е этапа: сначала выполняют бурение стартовой (называемой также пилотная) скважины, далее проводят расширение скважины, выполняют протягивание коммуникаций и завершение работ. До того, как начать все буровые работы изучаются различные свойства грунта, его состав, расположение уже проложенных подземных коммуникаций, в случае необходимости проводят шурфление пересечений трассы и зондирование, если участок, где будут проходить будущие коммуникации, уже насыщен проложенными трассами. Так выбирается траектория будущих буровых работ горизонтального направления.
Бурение пилотной скважины осуществляет бурильная головка установки ГНБ. Головка закреплена на гибкой приводной штанге, оснащена спецотверстиями, через который подается буровой раствор, предохраняющий грунт от возможного обвала и одновременно охлаждает бурильный инструмент. Кроме этого, в буровую головку встроен передатчик, передающий данные на локатор, дисплей оператора об азимуте головки и уклоне, а также местоположении, скорости вращения бура и т.п. информацию. Это позволяет точно контролировать как выполняется бурения.
Процесс по расширению пилотной скважины выполняют уже после того, как выполнен демонтаж буровой головки, а также замена её на спецрасширитель обратного действия, называемого риммер. Используется принцип обратное действие потому, что расширение скважины осуществляется с противоположной стороны её бурения. С помощью вращения риммера, а также тягового усилия установка ГНБ затягивает расширитель в скважину, а её диаметр увеличивается, чтобы свободно можно было впоследствии протянуть трубопровод. Диаметр выполненной скважины должен быть в полтора или два раза больше диаметра трубопровода для того, чтобы можно было беспрепятственно его протянуть. После окончания расширения скважину смазывают бетонитом, а после втягивают трубопровод.
Завершением всех работ служит окончательная прокладка трубопровода и сдача заказчику проектной документации, в которой указано в различных плоскостях положение трубопровода с «привязкой» к ориентирам мест, где проводились буровые работы.
Горизонтальное направленное бурение стало стандартом проведения коммуникаций в городских плотных застройках, в лесопарковых зонах, под реками и водоёмами и т.д. Эта технология позволяет экономить не только трудозатраты, но и финансовые средства, а также, что немаловажно, беречь экологию.
