Шнековое бурение:                         возможности                         и перспективы                         Интерв...
О каких параметрах машин идет             сонала – за счет использования бло-         Возвращаясь к диапазону диа-речь?   ...
мощных машин компания Barbco яв-          Усилие передается машиной через        проблема обеспечения точности и          ...
При работе с трубами диаметром       необходимые параметры выводятся            включая все возможные их сочетания.менее 1...
Шнековое бурениескважин диаметром2134 ммГрег Томпсон (Greg Thompson), помощник редактора Trenchless Technology.   На одном...
проходку двух выработок», – поясня-ет Уит Грэйм, старший прораб Strack.– «Длины выработок - 140.3 и 70.2 м.Однако, что кас...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Журнал РОБТ №3 (апрель 2011)

1,169

Published on

Журнал РОБТ №3 (апрель 2011)
"Шнековое бурение: возможности и перспективы".
Интервью главного редактора журнала «РОБТ» с коммерческим
директором ООО «Капстройтраст» Л.Г. Прокубовским

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,169
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
1
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Журнал РОБТ №3 (апрель 2011)

  1. 1. Шнековое бурение: возможности и перспективы Интервью главного редактора журнала «РОБТ» с коммерческим директором ООО «Капстройтраст» Л.Г. Прокубовским Лев Григорьевич, сегодня тех- Тогда давайте поговорим о тех- технологии горизонтального шне- нология прокладки трубопрово- нологических преимуществах, кового бурения при бестраншейной дов с использованием шнековых особенностях шнекового бурения, прокладке трубопроводов различ- буровых машин является одной из которые, собственно говоря, обе- ного назначения. Пользуясь случа- самых востребованных в общем спечивают сегодняшний спрос дан- ем, хотелось бы уточнить основные перечне применяемых бестран- ного метода прокладки подземных рабочие параметры шнековых ма- шейных технологий. В чем се- коммуникаций. шин на примере опыта эксплуата-ОТЕЧЕСТВЕННАЯ ПРАКТИКА крет? Таких особенностей несколько: ции продукции фирмы Barbco. Да- Думаю, что востребованность тех- относительно низкая себестоимость, вайте начнем с величины диаметра нологии шнекового горизонтального простота и надежность, возможность используемых труб. бурения, впрочем, как и большинства работы с трубами практически любых Безусловно, величина диаметра бестраншейных технологий прокладки диаметров, включая большие и сверх- продавливаемых в грунт труб при гори- трубопроводов, обусловлена оживле- большие, проведение работ без про- зонтальном шнековом бурении являет- нием ( началом или продолжением) садок земной поверхности… ся одной из основных характеристик реализации инфраструктурных проек- Сегодня приходится слышать возможностей технологии, которая тов. различные мнения о возможностях определяет как планируемые технико- экономические показатели, так и об- ласть применения метода в целом. Судите сами, чем шире диапазон диаметров используемых в работе труб, тем больше сегментов подзем- ной инфраструктуры будет потенци- ально охвачено для внедрения техно- логии шнекового бурения. Например, речь можно вести как о проколах футляров из труб неболь- шого диаметра при газификации на- селенных пунктов, так и сооружении переходов магистральных газопрово- дов большого диаметра под действу- ющими преградами. Сказанное в полной мере относит- ся к системам самотечной канализа-РОБТ №3 апрель 2011 ции, нефтепроводам, водопропуск- ным сооружениям и т.д. Заканчивая разговор о диаметрах трубопроводов, прокладываемых с применением технологии шнекового горизонтального бурения, отмечу, что именно значение диаметра труб опре- Продавливание стального футляра диаметром 1720 мм в Ярославской области маши- деляет технические характеристики ной Barbco МНС 68 – 72 бурошнековой машины.26
  2. 2. О каких параметрах машин идет сонала – за счет использования бло- Возвращаясь к диапазону диа-речь? кирующих и предохранительных эле- метров прокладываемых труб: что В первую очередь о силовых: уси- ментов, рационального расположения сегодня представляет модельныйлии продавливания и крутящем мо- рабочего места оператора. ряд бурошнековых машин фирмыменте. Чем объясняется стремление Barbco? Очевидно, что с увеличением ра- конструкторов фирмы Barbco «впи- На сегодняшний день модельный рядбочего диаметра трубы значения этих сать» конструкцию машины в мини- машин фирмы Barbco удовлетворяет по-параметров возрастают и во многом мально возможные габариты? требности строительных организацийопределяют другие, не менее важные, Думаю, причин несколько. Основ- практически во всем диапазоне диаме-пункты технической характеристики ные – комфортная транспортировка тров прокладываемых стальных труб.машины: габариты и безопасную экс- машины и приемлемые габариты ра- В сегменте продавливания трубплуатацию, которые тесно взаимосвя- бочего котлована. большого диаметра с применениемзаны. Важно отметить, что именно припереходе к созданию мощных устано-вок горизонтального шнекового буре-ния имеют место отличия в подходахфирмы Barbco от других производите-лей. Можно здесь остановиться не-много подробнее? При продавливании труб машинаразвивает очень высокое значениекрутящего момента. Здесь главнойзадачей конструкторов становитсяобеспечение устойчивости машины иее безопасной для рабочего персона-ла эксплуатации. Компания Barbco, вотличие от других производителей, неидет на увеличение габаритов маши-ны, обеспечивая устойчивость за счетдругих конструктивных инноваций, абезопасность обслуживающего пер- ООО «КАПСТРОЙТРАСТ» 11 5 4 6 10 3 8 2 7 9 1 12 13 14 15 16 17 18 РОБТ №3 апрель 2011Тоннелепроходческая приставкавверху: задавливание приставки в рабочем котлованевнизу: технологическая схема применения приставки:1 – режущий орган; 2 – коробка передач; 3 – система контроля направления ; 4 – направляющие цилиндры; 5 – вал; 6 – мотор-редуктор; 7 – транспортная труба со шнеком внутри; 8 – толкающий упор; 9 – шнековая буровая машина; 10 – бентонитовый насос;11 – выносной генератор; 12 – оператор; 13 – передний упор; 14 – панель управления; 15 – металлическая оболочка; 16 – направ-ляющие; 17 – основание; 18 – задний упор; 27
  3. 3. мощных машин компания Barbco яв- Усилие передается машиной через проблема обеспечения точности и ляется признанным мировым лиде- став проталкиваемых труб, управле- управления траекторией прокола ром. ние рабочим органом осуществляется при шнековом бурении? В качестве подтверждения моих 4-мя цилиндрами, работающими в на- Я бы не сказал, что этот вопрос яв- слов можно привести пример созда- правлении «вперед-назад». ляется нерешенным на сегодняшний ния в прошлом году сверхмощных Разработанный грунт транспорти- день в практике шнекового бурения. машин, позволяющих осуществлять руется из забойной зоны в рабочий Здесь важно отдавать отчет в том «ка- прокол труб диаметром 2,2 м. котлован с помощью шнеков неболь- кая точность требуется в проекте», и Так называемый класс машин шого диаметра, помещенных в защит- «какими средствами она может быть Barbco Extreme! ную трубу-кожух, расположенную в достигнута». Для убедительности, не оста- лотковой части. Так, в диапазоне возможных диа- навливаясь подробно на наличии в Конструкция тоннелепроходческой метров используемых труб можно конструкции таких установок нового приставки проста и надежна, она име- выделить две группы: первая – диа- мощного двигателя Caterpillar мощ- ет еще одно весомое преимущество метром менее 1000 мм, вторая – диа- ностью 350 кВт и 4-х 12-ти дюймовых по сравнению с «классической» тех- метр более 1000 мм. рабочих гидроцилиндров, приведу нологией шнекового горизонтально- На практике вторая группа пред- основные параметры технической ха- го бурения. Это – компактность при ставлена толстостенными стальны- рактеристики: максимальное усилие транспортировке. Дело в то что на- ми трубами большого диаметра. Их продавливания – 1200 т; максималь- личие шнеков небольшого диаметра соединение (стыковка) в трубопровод ный крутящий момент – 405 Н.м! Это позволяет обойтись использованием (футляр) в процессе работы не сни- гигантское значение крутящего мо- 2-х транспортных контейнеров, вме- жает общей жесткости конструкции: мента! Оно может служить иллюстра- сто 4-5, необходимых для перевозки добиться изгиба труб практически не- цией к одному из предыдущих моих «больших» шнеков, занимающих до- возможно даже при наличии препят- ответов на Ваш вопрос. статочно много места. ствий. Если говорить о мощности уста- А как быть с точностью продав- По сути, если выдержано заданное новок шнекового бурения, чем се- ливания труб? Имеются ли здесь направление в ходе монтажа рамы годня располагает российский ры- определенные нюансы при шнеко- основания машины в рабочем котло- нок? вом бурении? ване и обеспечен должный контроль В прошлом году ООО «Капстрой- Насколько мне известно, ча- направления первой трубы, дальней- траст» поставило установку Barbco стой темой для дискуссии является шие отклонения минимальны. 68-72 для проектов ОАО «Краснодар-ОТЕЧЕСТВЕННАЯ ПРАКТИКА газстрой» (структурное подразделе- ние ОАО «Газстроймонтаж»). К настоящему времени она явля- ется самой мощной в России и позво- ляет продавливать трубы диаметром до 1720 мм. За год эксплуатации машиной был успешно выполнен ряд сложных про- ектов в Средней полосе РФ. Предлагаю перейти к обсужде- нию максимальной протяженности трассы прокола. Имеются ли здесь определенные технологические ре- шения у фирмы Barbco? Общепринятой «границей» протя- женности трассы проколов при исполь- зовании технологии горизонтального шнекового бурения в «классическом виде» является значение 70-80 м, в отдельных случаях – до 100 м. В любом случае эта цифра уточ- няется для конкретных инженерных и горно-геологических условий проекта. Неужели, сто метров – предел и «за флажки» нельзя ни при каких обстоятельствах?РОБТ №3 апрель 2011 Рабочую длину прокола можно увеличить, но для этого потребуется определенная трансформация самой технологии – использование тоннеле- проходческой приставки. Вкратце, она представляет голов- ную часть проталкиваемого трубопро- Система PATHFINDER вода, соответствующую диаметру ис- вверху слева: пилотная буровая головка; вверху справа: светодиодная мишень; пользуемых труб. внизу: система в сборе28
  4. 4. При работе с трубами диаметром необходимые параметры выводятся включая все возможные их сочетания.менее 1000 мм процесс идет значи- на дисплей. По окончании пилотного Здесь важно правильно подобратьтельно сложнее… Достижение тре- бурения система Pathfider демонти- режущий инструмент. Кстати, фир-буемой точности становится более руется и начинается задавливание ма Barbco постоянно совершенствуеттрудоемким. основных труб. При этом пилотная свои разработки в этом направлении, Допустим, что высокой точно- скважина используется в роли на- позволяя своим клиентам эффективности сооружения прокола проектом правляющей, исключает отклонения работать практически во всех типахне предусмотрено. Что достаточно как в плане, так и в профиле. грунтов.предпринять в этом случае? По мере сооружения прокола пи- В заключение хотелось бы Такая ситуация на практике встре- лотные штанги выдавливаются в при- узнать о достигнутых успехах в про-чается довольно часто. Например, не емный котлован и последовательно движении продукции фирмы Barbcoтребуется высокой точности при про- демонтируются. на российском рынке и ближайшиекладке футляров для газопроводов Лев Григорьевич, если брать перспективы.различного назначения. технические аспекты практики В настоящее время на российском В данном случае из возможных шнекового бурения, у нас остался рынке работают более десяти машинтехнологических приемов отлично невыясненным вопрос о возмож- фирмы Barbco различной мощности.зарекомендовало себя применение ном диапазоне грунтовых усло- Имеются и реальные перспективы,управляемой головной части ( головы вий. включая реализацию технических ин-– обих.). Диапазон грунтовых условий мо- новаций, о которых мы сегодня гово- Способ предусматривает стыковку жет быть весьма широким: от мягких рили. Но, давайте, не будем забегатьсо стартовой трубой, так называемой грунтов до скальных горных пород, вперед.головы – как правило, отрезка исполь-зуемой трубы длиной 2-3 м, на кото-ром по бокам симметрично делаютсядва V-образных выреза. Далее, здеськрепятся монтажные петли (в ком-плекте поставки машины Barbco ихналичие предусмотрено) и с помощьюстяжного болта регулируется положе-ние головной части ( соответственно,направления продвижения) в профилетрассы. При этом контроль направления ООО «КАПСТРОЙТРАСТ»перемещения трубопровода в профи-ле осуществляется простым и надеж-ным способом – применением гидрав-лического уровня. Но бывают и жесткие требова- 1 2 3ния к точности? Бывают достаточно часто. Класси-ческий пример – продавливание фут-ляров или рабочих труб самотечныхгидравлических систем. В данном случае применяется вы-сокоточная система пилотного буре-ния Pathfider. Суть технологическогорешения заключается в том, что наначальной стадии осуществляется 4 5 6точное задавливание колонны пилот-ных труб с помощью смонтированнойна машине системы Pathfider и мас-сивных буровых штанг диаметром 100мм, выдерживающих значительнуюнагрузку. Буровая головка, выполненная вформе усеченного конуса, со встроен-ной светодиодной мишенью обеспечи- РОБТ №3 апрель 2011вает точность прокола става пилотных Буровой инструмент фирмы Barbcoштанг по аналогии с методом ГНБ: вверху слева: шарошечная буровая головка врубового типадвижение по прямой при вращении и вверху справа: плоский исполнительный орган с дисковыми шарошкамикорректировке направления в статич- внизу: буровой инструмент для работы в широком диапазоне грунтовых условийном положении. Лазерный луч, отраженный от 1 – компактная буровая головка; 2 – буровая головка для скальных грунтов;светодиодной мишени позволяет 3 – пятилучевая буровая головка; 4 – комбинированная буровая головка для несвяз-фиксировать даже незначительные ных грунтов; 5 – плоская буровая головка с направляющим кольцом;отклонения от заданной трассы: все 6 – головка для несвязных грунтов 29
  5. 5. Шнековое бурениескважин диаметром2134 ммГрег Томпсон (Greg Thompson), помощник редактора Trenchless Technology. На одном из участков водоочист- ванного тоннелепроходческого ком- ни один производитель таких устано-ного комплекса в городе Щугар Хилл плекса (МТПК), или проходят вручную. вок не делал.(округ Гвиннет, штат Джорджия, США) При длине 39.5 м бурение указанным Генеральный подрядчик, корпора-субподрядчику, компании Strack Inc., способом никак не может быть эко- ция John D. Stephens Inc., имеет боль-требовалось пробурить скважину диа- номически оправданным. Эта длина шой опыт строительства объектовметром 2134 мм и протяженностью слишком мала для МТПК и слишком инфраструктуры, в том числе комму-39,5 м под путями Норфолкской юж- велика для проходки вручную ввиду нальной, в этом регионе. Субподряд-ной железной дороги. Глубина заложе- слишком значительных затрат време- чик Strack Inc.также давно и успешнония скважины – 4.6 м, грунт – красная ни. Учитывая длину скважины и грун- выполняет в этом регионе разноо-глина, в которой встречаются старые товые условия, для данного объекта бразные строительные работы, вклю-шпалы. Все это стало для проходче- больше всего подошло бы шнековое чая проходку нескольких скважин наской бригады серьезнойзадачей. бурение, однако скважины такого ди- участке перед пересечением путей Скважины такого диаметра обыч- метра до сих пор шнековым способом Норфолкскойюжнойжелезнойдороги.но или бурят с помощью механизиро- никто не проходил. Во всяком случае, «Мы выполнили с помощью МТПК
  6. 6. проходку двух выработок», – поясня-ет Уит Грэйм, старший прораб Strack.– «Длины выработок - 140.3 и 70.2 м.Однако, что касается проходки поджелезной дорогой, мы хотели бы чего-тодругого». Действительно, в проектной до-кументации это пересечение преду-сматривалось осуществить щитовойручной проходкой. Первоначально,шнековое бурение здесь не рассматри-валось, учитывая диаметр и глубинузаложения скважины, железная дорогавыражала опасение, боясь просадок. –« И вообще, никто о шнеках диаметром2134 мм никогданеслышал». «Не удивительно», – усмехаетсяГрэйм. – «Они не знали о существова-нии такой установки и поэтому не мог-ли предусмотреть ее в проекте». Strack выступила с предложениемосуществить этот переход под же- Специалисты Barbco произвели не- ясняет Тони Барбера. – «При той мощ-лезной дорогой шнековым бурением. обходимые расчеты и определили, ка- ности, какую мы вложили в машину,Вначале железная дорога сопротивля- кие параметры установки для бурения надо быть предельно осторожным».лась, но, в конце концов, такой способ шнеком диаметром 2134 мм (коробка Когда установка была изготовлена,проходки был согласован. Теперь оста- передач, линия привода и т. д.) соот- настало время приступать к делу.валось лишь найти буровую установку ветствуют требованиям Strack, после «Машина работала великолепно»,–со шнеком диаметром 2134 мм. К сча- чего увеличилиэтипараметры. говоритГрэйм.стью, в Strackзнали,гдееенадоискать. Увеличение мощности потребова- В глине была пройдена выра- В Восточном округе находится за- ло соответствующей корректировки ботка и в нее вставлена металли-регистрированная в штате Огайо ком- других параметров. «Пришлось уве- ческая обсадная труба внешнимпания Barbco Inc., которая была осно- личивать все, начиная от главного диаметром 2134 мм. Попадавшие-вана в 1989 г. Джеймсом С. Барберой, вала и кончая рельсовыми путями», – ся время от времени старые шпа-и с тех пор выпускает бурошнековое поясняет Кен Клэвер, вице-президент лы проблемы не составили. Проса-оборудование. Эта компания в тече- Barbco по продажам. – «Все в этой док вдоль трассы не наблюдалось.ние многих лет помогает строителям установке должно быть больше». «Мы уже применили эту установкув принятии инновационных решений, Все, в том числе безопасность. на ряде других пересечений данногопоскольку требования заказчиков по- «Это – то, что нельзя терять ни в коем объекта», – говорит Грэйм. – «Средистоянно растут и усложняются. случае», – говорит Дэйв Барбера. – них еще одна скважина диаметром «В течение последних лет, наши «Мы хотели сделать эту машину не 2134 мм и длиной 35.1 м. Что касаетсязаказчики неоднократно высказыва- только максимально мощной, но и объекта первого использования, сква-лись в пользу более мощных буровых максимально безопасной». жина в грунте была пройдена быстроустановок», – говорит Дэйв Барбера, С этой точки зрения, важно, что и без особых трудностей».вице-президент Barbco Inc. – «Но до установкой можно управлять дис- Следующая установка шнековогоэтого объекта никто не шел на риски- танционно по радио; кроме того, бурения может не быть больше этойнетребовалтакуюустановку». предусмотрен выключатель в виде – обеспечение прочности конструкции «В чертежах такая машина суще- выступающего сверху штифта, на- и общие затраты могут оказаться «не-ствовала у нас давно», – добавляет жатием которого отключается сце- подъемными». Тем не менее, BarbcoТони Барбера, также вице-президент пление и останавливается двигатель с нетерпением ожидает следующегоBarbco. «Когда Strack к нам обрати- (если машина сдвинется – потенци- заказа на более мощную, более экс-лась, основные параметры установки ально возможный при шнековом бу- тремальную машину. «Если появится– мощность, крутящий момент и т. п. рении случай). «Если шнек работает строитель, готовый выйти за обычныеуже были проработаны, так что у нас в скважине и неожиданно ударяется пределы», – говорит Дэйв Барбера,было от чего отталкиваться сразу по- о препятствие, крутящий момент как «Мы создадим установку, которая этосле обращения». бы возвращается к установке», – по- сделает».

×