9.3. Прокладка труб способом горизонтального бурения
Для прокладки трубопроводов способом горизонтального бурения применяют бурильно-шнековую установку типа ДМ-1 с механическим приводом. Более производительными и распространенными являются унифицированные шнековые установки горизонтального бурения (УГБ или ГБ), в которых совмещаются процессы бурения, прокладки труб с непрерывным удалением грунта из забоя (рис. 9.3, а). С помощью установок УГБ и ГБ можно прокладывать трубопроводы в грунтах до IV группы диаметром 325–1420 мм протяженностью 40–60 м при скорости бурения от 1,5–1,8 до 12,7–19 м/ч.
Рис. 9.3. Бестраншейная прокладка труб способом горизонтального бурения установками типа УГБ и ГБ (а), УГБ на тракторе (б) и ПМ-800-1400 (в): 1 – режущая головка; 2 – упорный якорь; 3 – полиспаст; 4 – шнек; 5 – рама; 6 – лебедка; 7 – карданный вал; 8 – двигатель внутреннего сгорания; 9 – вал привода шнека; 10 – хомуты; 11 – прокладываемая труба; 12 – кран-трубоукладчик; 13 – тяговое устройство на тракторе; 14 – сварочный генератор; 15 – коробка отбора мощности; 16 – опорная плита; 17 – люнет; 18 – рабочий орган; 19 – совок; 20 – обойма блока; 21 – опорная стенка; 22 – направляющая рама; 23 – захват; 24 – лебедка подачи; 25 – загрузочное тяговое устройство; 26 – емкость; 27 – разгрузочный обратный клапан [4]
Бестраншейную прокладку трубопроводов большого диаметра горизонтальным бурением осуществляют еще путем расширения пионерной скважины.
Способом горизонтального бурения можно проходить выработки для бестраншейной прокладки трубопроводов практически любых диаметров с относительно меньшими усилиями, чем при проколе или продавливании. Однако существенным недостатком при этом остается необходимость удаления из пробуренной скважины грунта.
На рис. 9.3, в, показана машина ПМ-800-1400 общей массой 11,2 т, предназначенная для прокладки труб диаметром 830, 920, 1020, 1120, 1220, 1320 и 1420 мм в любых грунтовых условиях, кроме плывунов и скальных пород. Установка при установленной мощности электродвигателей 24,6 кВт может прокладывать трубы на длину до 120 м при средней производительности до 15 м в смену. Грунт в процессе продвижения трубы извлекают из нее с помощью совка, который после загрузки вытягивают из трубы с помощью специальных устройств, разгружают либо в приямок, либо в емкость.
9.4. Щитовая проходка тоннелей и коллекторов
Щитовая проходка, применяемая при устройстве коллекторов и тоннелей, предусматривает разработку грунта под прикрытием щита и закрепление коллектора или тоннеля сборными чугунными, железобетонными тюбингами или монолитным бетоном, а также керамическими блоками. Щитовую проходку ведут обычно с помощью проходческого шита, изготовленного в виде металлической оболочки, диаметр которой равен наружному диаметру сооружаемого тоннеля.
Геовинчестерная технология проходки
Геовинчестерная технология (ГВТ) – процесс механизированного проведения горных выработок с формированием и использованием системы законтурных винтовых и продольных каналов, в котором операции по разработке забоя, уборке горной массы, креплению выработанного пространства и перемещению всей проходческой системы на забой осуществляются в совмещенном режиме.
Технология основана на движении твердого тела (оборудования) в среде вмещающих пород, приконтурный массив которого можно использовать как опорный элемент, воспринимающий реакции при выполнении основных технологических операций (рис. 9.4).
Рис. 9.4. Схема рабочего органа винтоповоротного проходческого агрегата
Возможности наклонно-направленного бурения при использовании винтоповоротного проходческого агрегата (ВПА):
удержание стенок скважины осуществляется протаскиванием плети трубопровода, непосредственно присоединенной к ВПА;
исключается использование дорогостоящего бентонитового раствора;
удаление из пробуренной скважины грунта уже учтено техническими и технологическими характеристиками ВПА;
высокая степень маневренности остается неизменной;
применение данной технологии возможно и в прямом направлении выработки, так как перемещение проходческого агрегата не связано с необходимостью возведения мощной постоянной крепи;
значительное увеличение диаметра и длины проходки.
Контрольные задания
Оборудование для прокладки труб методом прокола.
Машины и оборудование для продавливания труб.
Техника и технология бурения горизонтальных скважин для прокладки трубопроводов.
Оборудование для проталкивания рабочего трубопровода в футляр.
Оборудование для щитовой проходки тоннелей и коллекторов.
Список литературы
Промысловые трубопроводы и оборудование: учеб. пособие для вузов / Мустафин Ф.М., Быков Л.И., Гумеров А.Г. и др. – М.: Недра, 2004. – 662 с.
Комплексная механизация капитального ремонта линейной части магистральных газопроводов: учеб. пособие для вузов / под общ. ред. Н.Х. Халлыева. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. – 216 с.
Минаев В.И. Машины для строительства магистральных трубопроводов: учеб. для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1985. – 440 с.
uss.kharkov.ua.
www.ssa.ru.
www.umsr-2.ru.
Справочник современного строителя / Маилян Л.Р. и др.; под общ. ред. Л.Р. Маиляна. – 2-е. изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 540 с.
Институт Горного дела СО РАН; г. Новосибирск, 91, E-mail: bsmol@misd.nsc.ru