Выпуск № 29
(21 июня 2006г.)

Тема номера:
Бестраншейные технологии
1. Прокладка трубопроводов и другие гидравлические мероприятия с помощью техники горизонтального направленного бурения (ГНБ)
2. Специальное строительство подземных сооружений, фундаментостроение и геотехническое применение ГНБ
3. Бестраншеные технологии в России: целесообразность и экономическая эффективность

А также:
О кондиционерах доступно
4. Установка сплит-системы: что нужно знать заказчику, монтаж внутреннего и внешнего блоков
5. Особенности монтажа кондиционеров, работающих на HCF хладагентах

Главная > Архив статей рассылки > Выпуск №29. Статья №2. Специальное строительство подземных сооружений, фундаментостроение и геотехническое применение ГНБ Версия для печати >>

ОАО "МИХНЕВСКИЙ РМЗ" предлагает: ГНБ - ОБОРУДОВАНИЕ Установка горизонтального бурения УГБ-2 Диаметр бурения - 115-220 мм, Глубина бурения - до 30 м Установка горизонтального бурения УГБН-3М Диаметр бурения - до 450 мм, Глубина бурения - до 10 м Установка горизонтального бурения УГНБ-4 Диаметр бурения - до 500 мм, Длина бурения - до 200 м Установка направленного бурения УНБ-30 Диаметр бурения - до 500 мм Длина бурения - до 300 м ВИДЕОФИЛЬМ: УГБ-2 в работе ВИДЕОФИЛЬМ: УГБН-3М в работе ВИДЕОФИЛЬМ: УГНБ-4 в работе ВИДЕОФИЛЬМ: УНБ-30 в работе Все представленное ГНБ - оборудование ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА! По вопросам выбора и приобретения ГНБ - оборудования обращайтесь на наш завод по тел. 8-800-550-07-58.

Способ управляемого горизонтального бурения позволяет проводить геологическую разведку для будущих туннельных магистралей.

При этом специальным оборудованием берутся пробы воды и твердой каменной породы. Для этого устанавливаются специальные геотехнические инструменты. Буровые скважины ГНБ также используются для геофизической разведки. Соответствующее геофизическое оборудование позволяет при помощи нескольких параллельных, но разных по высоте и направлению буровых каналов проводить трехмерную геофизическую томографию всего отрезка возвышенности, т.е. провести детальную разведку.

Подобная разведка особенно важна, если туннель проходит через почвы склонные к набуханию (например, ангидрит, набухающие глины), через тектонитовые ослабленные зоны или мягкую горную породу, слои с наполнением водой или включениями.

Везде, где необходимо закрепить анкер со стороны горы, у ее подножья, обочины насыпи, техника горизонтального бурения позволяет устанавливать анкер так же, как и при помощи анкерных буровых установок. Особое преимущество состоит в том, что процесс протекает управляемо и поэтому бурение происходит точно в цель. При помощи технологии ГНБ при необходимости можно корректировать ход кривой, что позволяет совершать длинные анкерные переходы. Для коротких прямых анкеровок можно продолжать использовать традиционный метод анкеровки способом неуправляемого бурения. Длинные, сложные проколы лучше реализовы-вать при помощи технологии ГНБ.

Многие старые тоннели выдалбливались непосредственно в скале. Как правило, внутренне покрытие отсутствует, при этом трубопроводов для снабжения часто недостаточно. В соответствии с новыми требованиями пожарной безопасности в туннелестроении может быть проложен пожарный трубопровод, а в подошве туннеля - трубопровод для вывода воды для тушения.

Буровая техника ГНБ позволяет бурить дополнительные вентиляционные каналы, запасные выходы и пересечения в тоннеле: кроме того при помощи ГНБ можно проводить инъектирование отрезков тоннеля.

Для строительства подземных барьеров, фундаментов или укреплений очень часто требуется инъектирование. При помощи установок ГНБ, применяя двойные буровые штанги, можно осуществлять прямое инъектирование через ГНБ буровой головкой и возможное боковое отверстие в грунте.

От зоны низкого давления до зоны высокого давления установки ГНБ применяются с использованием более мощного насоса. Особенно выгодно затягивание манжетных труб, из отверстий которых может проводиться инъектирование. Благодаря этому можно поднять уровень подошвы, укрепить и даже расположить барьеры параллельно. Технология ГНБ предполагает выгодную возможность применения крепления, особенно при уплотнении подошвы котлована, инъектировании ядра плотины и, например, креплении щебневого блока.

Еще одна область применения получила свое развитие благодаря потребности в санации равнинных оползнейэ. В областях с глинисто-мергельными почвами после сильных осадков часто возникают оползни в районах склонов (от верхних до нижних склонов). Если строительство ведется в оползнеопасных зонах, то возникает необходимость как можно быстрее стабилизировать подвижную зону, что, как правило, осуществляется при помощи осушения.

Классический вариант представляет собой вертикальные буровые скважины вокруг и в самой подвижной зоне, которые частично осушаются насосами, или прокладываются открытые дренажные котлованы, которые засыпаются щебнем. После осушения, как правило, начинается крепление, выемка грунта открытым способом. Временные вибрационные нагрузки часто приводят земляные массы в движение, что значительно повышает опасность для людей и механизмов.

Установки горизонтального бурения устанавливаются на безопасном расстоянии на склоне под оползнем. Осушающее бурение под оползнем может быть проведено таким образом, что зона скольжения как бы разрезается, пересекается, изменяя тело оползня. Таким образом, оползень осушается изнутри. При сквозном бурении до поверхности можно устанавливать крепежные элементы, например, перфорированные стальные трубы (включая функцию осушения) или анкеры.

Установки ГНБ позволяют при помощи буровой головки подавать высоким давлением из котлована вяжущее вещество, порошок и даже обезвоживающие материалы, где они в последствии смешиваются с грунтом. Также возможна подготовка колонн крепления внутри тела оползня. Целесообразно монтировать их сверху, в тело начинающейся инъекционной колонны таким образом, чтобы произошла анкеровка с твердой породой горы.
В зависимости от существующей удельной массы необходимо сооружение поперечной сети колонн, чтобы она, имея идеальное пересечение, пронизывала всю массу оползня, разделяя таким образом всю массу грунта на отдельные безопасные части. Пересеченные колонны могут быть так глубоко забиты в породный массив и, в зависимости от диаметра, распространены на большом расстоянии друг от друга, что позволяют прошить весь оползень.
Необходимо еще раз подчеркнуть, что все работы по санации проводятся под телом оползня и все работы, вплоть до уже названного затягивания, закрепления крепежных элементов, все работы по бурению и инъектированию проводятся под массой оползня, не вступая на него.

Прокладка кабелей системы слежения от паводков в дамбах

Чтобы измерить возможные изменения в сооружениях в чувствительных почвах, зафиксировать замедленное движение склонов, наблюдать сжимающую нагрузку земляной плотины, замерять эффект землетрясения и т.д. в ГНБ буровую скважину могут быть установлены геотехнические инструменты.

Это могут быть, например, датчик напряжения, клинометр, калиброванная проволока для измерения тяговой силы и многие другие измерительные системы.

ГНБ скважины имеют значительное преимущество, состоящее в том, что гетеродинированные слои грунта не повреждаются, т.к. образуют к точке замера боковые или наклонные проходы, обеспечивающие измерение относительно не нарушающее структуру.

Еще одна геотехническая возможность применения горизонтальной буровой техники состоит в геометрической осуществимости так называемого бурения для перераспределения нагрузки, что особенно актуально для зданий с перекосом.

Подобное бурение представляет собой горизонтальное бурение без прокладки труб, при этом каналы (обычно большего диаметра) прокладываются параллельно под вышестоящей частью здания. В идеале буровые скважины имеют различные поперечные сечения.
Каналы большего сечения прокладываются ближе к наружному краю высотного здания, в то время как скважины меньшего сечения - ближе к середине здания. Цель данного вида бурения - одностороннее опускание здания в сторону вынутых из буровой скважины объемов грунта, таким образом, суммарное воздействие здания возвращается в прямое положение.

Решающим моментом для установки здания в прямое положение при данном виде бурения является точное определение объема вынимаемого грунта. Горизонтальная буровая техника имеет решающее преимущество при технически возможном проколе под зданием.

Еще одно геотехническое применения метода управляемого горизонтального бурения состоит в канатном креплении потолка тоннеля. Если тоннель прокладывается в рыхлой горной породе или горах, требуется проведение мероприятий по закреплению потолка тоннеля. Обычно они проводятся при помощи инъекционного бурения.

При помощи подвесных буровых установок, устанавливаемых в пройденной зоне тоннеля, в гору под небольшим уклоном вверх инъектируется вяжущий материал (цементный раствор). Параллельные каналы, прокладываемые в соответствии с будущим потолком тоннеля, образуют прочный свод тоннеля. Под этим сводом может быть проложен следующий отрезок тоннеля, причем после работ по ослаблению под сводом требуется только выемка грунта и уборка породы будущего сечения забоя. После уборки породы технологический процесс повторяется.

Котлован в грунтовых водах требует не только вертикальной упаковки, но и действенного уплотнения почвы, что, как правило, осуществляется при помощи вертикально установленных, в виде тарелок, поперечных инъекционных элементов. В результате этого, элементы на основе вяжущих веществ образуют замкнутый горизонтальный гидроизоляционный слой.

Подобный гидроизоляционный слой с тем же принципом действия может быть проложен при помощи параллельных, горизонтальных геометрически пересекающихся инъекционных элементов. Этот метод не только более элегантен с технической точки зрения, а при длинных проколах и более экономичен, но и является времясберегающим. Это преимущество реализуется благодаря возможности беспрепятственного проведения строительных работ в верхней части котлована.

ГНБ-установки позволяют вводить в мягкие, чувствительные к нагрузкам и сложно проходимые грунты (например, ил, болото, известковый морской ил) закрепляющие материалы. Эти материалы могут вводиться в грунт большими смешивающими инструментами или, например, вращающимися форсунками, при этом достигается эффект смешивания почвы.

Таким же способом возможно введение в почву минеральных удобрений. В кислотные почвы вносят известь в порошке, в почвы, подверженные легкой эрозии - поперечные ригели, так что может быть сокращен объем вынимаемого с поверхности грунта. Методы улучшения почвенных условий при помощи горизонтального бурения практически не ограничены.

Бестраншейная прокладка для систем орошения

Горизонтальная буровая техника открыта для многих других возможностей применения, находящихся сейчас на начальном этапе развития. Существует немного строительно-технических областей применения, имеющих такое большое будущее, как в технологиях направленного бестраншейного бурения.

Например, ГНБ позволяет:
- обезвреживать отходы в грунте, т.е. капсулировать,
- устанавливать подземные барьеры,
- изменять направление движения грунтовых вод,
- в сыпучих телах (например, плотины) бестраншейно устанавливать ядра жесткости,
- возводить подземные фундаменты,
- извлекать из почвы жидкие или растворенные материалы, вводить другие жидкие материалы улучшенного свойства,
- проводить подземную бестраншейную санацию старых трубопроводов,
- без помех переоборудовать туннели,
- пересекать пространство под зданиями и поверхностями без дополнительного вмешательства,
- прокладывать подземные сети для проведения измерений,
- устанавливать местонахождение очагов вредных материалов в грунте, под реками и озерами,
- брать пробу грунта инвазивным методом и даже обнаруживать, извлекать и обезвреживать на большом расстоянии твердые вредные материалы и тела и т.д. и т.п.

Палитра применения технологии бестраншейного бурения неограниченна

Понижение уровня вод в строительных котлованах	Переход под археологическими структурами	Скважины для мест с систематическими наводнениями, то есть для карьеров, резервуаров и т.д.
Прокладка сенсорных линий для защиты от утечек	Горизонтальное бурение для гидравлической очистки подъземных загрязнений	Дополнительная прокладка водопроводов для систем орошения спортивных площадок

"Основы бестраншейных технологий" - технический учебник-справочник
материал публикуется с разрешения автора А.П.Рыбакова
ва