Что такое ГНБ: расшифровка и суть метода бурения

ГНБ расшифровывается как горизонтально-направленное бурение. В международной инженерной практике для обозначения этой технологии используется аббревиатура HDD (Horizontal Directional Drilling). Это метод бестраншейной прокладки подземных коммуникаций, который позволяет создавать скважины под препятствиями — дорогами, реками или зданиями — без необходимости вскрытия грунта и рытья открытых траншей.

В отличие от традиционных методов, ГНБ обеспечивает высокую точность траектории за счет управляемого процесса. Оператор может изменять направление движения бура на разных глубинах, что делает технологию незаменимой в условиях плотной городской застройки или при пересечении природных преград.

Технологические возможности и параметры метода

Метод ГНБ позволяет работать с широким диапазоном инженерных сетей. Диаметр прокладываемых труб составляет от 25 до 2000 мм. При этом длина непрерывного тоннеля может достигать нескольких километров, а скорость работ в среднем составляет около 100 метров в день. Скважины при таком бурении не всегда являются строго горизонтальными: они могут иметь отклонение от вертикали более двух градусов, что позволяет обходить препятствия по дуге или под углом.

Технология эффективно решает задачи по монтажу различных систем:

• Водоснабжение и канализация с использованием ПЭ 100, ПНД или стальных труб. При прокладке самотечных канализационных сетей критически важно соблюдать проектный уклон.

• Газораспределительные сети, где часто применяются стальные трубы в полиэтиленовых футлярах согласно нормам Ростехнадзора.

  

• Электрические кабели и волоконно-оптические линии связи (ВОЛС).

• Прокладка коммуникаций под автомагистралями, железными дорогами и водными объектами без остановки движения транспорта или нарушения экосистемы водоемов.

Основные этапы процесса бурения

Строительство подземной коммуникации методом ГНБ — это строго последовательный процесс, состоящий из четырех ключевых стадий. Нарушение порядка или технологии на любом этапе может привести к обрушению стенок скважины или повреждению трубы.

1. Бурение пилотной скважины

На этом этапе буровая установка формирует первичный канал малого диаметра, обычно от 80 до 120 мм. На буровую штангу устанавливается головка, оснащенная специальным зондом (передатчиком). С помощью локатора оператор в режиме реального времени видит положение инструмента: его глубину, азимут и угол наклона. Пилотная скважина задает вектор всей будущей траектории.

Во время проходки через штанги под давлением подается буровой раствор на основе бентонита. Этот состав выполняет сразу несколько функций: он охлаждает режущие элементы, смазывает штанги для уменьшения трения и укрепляет стенки канала, предотвращая их осыпание. Раствор также выносит избыточный грунт (шлам) на поверхность.

2. Расширение скважины

Когда пилотная головка выходит в целевой точке, её заменяют на расширитель — риммер. Инструмент протягивается обратно к буровой установке, постепенно увеличивая диаметр отверстия. Чтобы труба прошла без повреждений, диаметр скважины должен быть больше внешнего диаметра трубопровода в 1,2–1,5 раза. Обычно требуется несколько проходов с расширителями разного размера: от меньшего к большему.

3. Протяжка трубопровода

Вместо расширителя к буровой колонне через специальный вертлюг крепится плеть трубопровода (несколько сваренных секций). Вертлюг необходим, чтобы передавать только тяговое усилие и гасить вращательный момент, который мог бы скрутить или разорвать трубу. Установка медленно затягивает коммуникацию в подготовленный канал по заданной траектории.

4. Завершение работ

После того как труба полностью прошла дистанцию, оборудование демонтируют. Рабочие заделывают входные и выходные котлованы, утилизируют отработанный буровой раствор и восстанавливают благоустройство территории. Заказчику передается исполнительная документация с точными координатами проложенной сети.

Классификация оборудования по тяговому усилию

Мощность буровой установки определяет масштаб задач, которые может выполнить бригада. В 2000 году была принята стандартизированная классификация, разделяющая машины на четыре группы в зависимости от максимальной силы тяги:

• Мини-буровые установки с тягой до 100 кН. Они компактны и подходят для частного сектора или малоэтажного строительства при прокладке кабелей и полиэтиленовых труб.

• Миди-буровые машины, имеющие усилие от 100 до 400 кН. Это самоходные гусеничные установки, которые применяются для городских работ под резервуарами или небольшими объектами.

• Макси-буровые установки с тягой от 400 до 2500 кН. Такие тяжелые машины весом до 60 тонн используются для масштабных проектов: прокладки магистральных труб под автострадами и водохранилищами.

• Мега-буровые системы, превосходящие усилие в 2500 кН. Это самые мощные агрегаты для сложнейших трансконтинентальных переходов.

  

Отличие ГНБ от метода прокола

Часто ГНБ путают с методом горизонтального прокола, но между ними есть фундаментальная разница в технологии и управляемости. При проколе грунт просто продавливается специальным инструментом без вращения, что создает отверстие, которое нельзя корректировать в процессе работы. Метод прокола обычно применяется на коротких дистанциях до 150 метров под небольшими препятствиями.

ГНБ — это полноценное бурение с использованием роторного элемента и управляемой траектории. В методе ГНБ обязательно применяется буровой раствор для стабилизации канала, тогда как при проколе он не используется. Прокол требует подготовки двух котлованов (входа и выхода), но сам процесс более прямолинеен и дешевле на коротких участках. Однако для сложных задач, требующих обхода существующих коммуникаций или пересечения рек, ГНБ является единственно верным техническим решением.