Метод ННБ при строительстве ППМТ

Трубы для участков ННБ должны приниматься с учетом повышенной сложности строительства. Толщина стенки д. б. не менее 2% от Dн. Трубы должны иметь заводскую изоляцию с 3-хслойным полимерным покрытием толщиной 3-5 мм. Минимальный радиус упругого изгиба д.б. не менее 1200 Dн. Диаметр ствола скважины должен приниматься в зависимости от геологических условий в пределах 1, 2-1, 5 Dн.

Строительство перехода осуществляется в три этапа:

1- бурение пилотной скважины;

2- расширение скважины, калибровка скважины;

3- протаскивание трубной плети.

На первой стадии производится направленное бурение пилотной скважины небольшого диаметра по заданной траектории (D не превышает 20 см). При бурении используется гидромониторная буровая головка, либо забойный турбин­ный двигатель и шарошечное буровое долото (которое с помощью гидравлической энергии бурового раствора размывает породы). Для оп­ределения фактической траектории прохождения пилотной скважины в головной части колонны устанавливается датчик (зонд) системы ориен­тирования. Сопла буровой головки расположены под углом к оси колон­ны, и для задания требуемого направления буровую колонну поворачива­ют, меняя направление размыва.

На второй стадии скважину расширяют до диаметра, который позво­лит проложить трубопровод (D скважины д.б. больше Dн на 30-50%). После выхода буровой головки на противо­положном («трубном») берегу к буровой колонне (промывочной, а при ее отсутствии - к пилотной) прикрепляется расширитель и колонна с рас­ширителем, вращаясь, вытягивается в направлении буровой установки. Последовательными проходами расширителей все большего ди­аметра скважина расширяется до диаметра примерно 1, 5 диаметра рабоче­го трубопровода. Расширение можно производить как ходом назад, так и ходом вперед.

Как только скважина будет расширена до необходимого диаметра, барабанный расширитель, имеющий тот же диаметр, что и трубопровод, протаскивается по скважине. Скважина после этого будет, откалибрована и очищена от любых помех, которые могут существовать внутри расширенной скважины. На обоих концах барабанного расширителя имеются резцы, позволяющие расширителю вырезать и удалять вывалы, которые могут затруднять перемещение барабанного расширителя по скважине.

Третья стадия является заключительной, на ней производится про­таскивание плети рабочего трубопровода в расширенную скважину. Плеть должна быть заранее сварена, заизолирована и испытана на «трубном» берегу, противоположном от буровой установки. К концу буровой колон­ны крепится расширитель максимального диаметра, который через шар­нир соединяется с тяговым оголовком плети, и плеть протаскивается в направлении буровой установки.

В качестве буровой смеси, выносящей частицы разработанной породы в виде суспензии, используется бентонитовый раствор. Бентонитовый раствор выполняет следующие функции:

- размыв грунтов и удаление их из скважины;

- охлаждение и смазку режущего инструмента; укрепление стенок скважины на время производства работ;

- снижение трения рабочего трубопровода о стенки скважины и при его протаскивании;

- снижение риска возможного повреждения изоляционного покрытия на трубопроводе при его протаскивании.

Выбор типа буровой установки производится с учетом условий строительства конкретного подводного перехода: длины криволинейного участка, диаметра и толщины стенки трубы, геологических условий в створе перехода, величины необходимых тяговых усилий для протаскивания трубопровода в скважину и других условий.

В комплект оборудования для наклонно-направленного бурения входят:

- буровой станок; буровой насос; энергоблок; блок управления;

- система приготовления и регенерации бурового раствора; буровая колонна;

- забойный инструмент;

- толкатель трубы;

- оборудование системы навигации.

Преимущества способа ННБ:

- возможность прокладывать трубопроводы ниже прогнозируемых русловых деформаций, что надежно защищает трубопровод от любых механических повреждений;

- строительство подводного перехода без повреждения береговых склонов и нарушения руслового режима реки, экологическая безопасность;

- способ ННБ исключает необходимость дноуглубительных, подводно-технических, водолазных и берегоукрепительных работ, составляющих более 50 % стоимости перехода;

- исключается необходимость балластировки трубопроводов;

- сокращение сроков строительства;

-отсутствие помех судоходству.

К недостаткам относятся:

- ограничение проведения ремонтно-восстановительных работ;

- ограничения по протяженности и диаметру трубопровода;

- сложность прохождения грунтовых пластов, содержащих значительное количество гравия, булыжников и валунов, плывунных и рыхлых грунтов, способных к самообрушению, карстовых и просадочных пород.