Глава 12. Контроль процесса горизонтального бурения

Горизонтальное бурение все больше заменяет прокладку канав для новых коммуникаций. Успешное бурение определяется как "Достижение определенной конечной точки эффективно и наиболее коротким путем без повреждения существующих подземных линий". Точность и надежность получаемой информации является необходимым условием эффективного бурения.

Разделы

12.1 Локация перед бурением
12.2 Контроль положения коротких буров
12.3 Информация для управления работой бура
12.4 Контроль положения буров на большой глубине
12.5 Регистрация информации о бурении

12.1 Локация перед бурением

Очевидно, что бурение в городских или практически любых строительных зонах будет проходить вблизи существующих коммуникационных линий. Направление и глубина бурения должны быть корректно выбраны для исключения возможности повреждения этих линий.

Начальная и конечная точки бурения устанавливаются на начальном этапе, а глубина определяется типом линии, которая будет введена в отверстие, а также видом грунта и категорией дороги.

При этом необходимо определить наличие любых подземных линий, локализовать их положение и измерить глубину. Эта информация необходима для планирования бурения и исключения повреждений других линий.

Получите чертежи, схемы и любую другую информацию от соответствующих служб. Убедитесь в том, что никакие линии не пересекают трассу бурения или расположены близко к ней.

2.3

Определите положение коммуникаций, которые как установлено проходят вблизи линии бурения. Введите сигнал в любую удобную точку с любой стороны линии бурения и выполните трассировку коммуникаций, пересекающих линию бурения.

Определите точное положение коммуникационной линии и измерьте глубину ее залегания.

2.7.1

Выполните пассивное зондирование вдоль линии бурения для проверки наличия любых неизвестных кабелей. Выполните их трассировку по направлению от области бурения до удобной и доступной точки ввода сигнала генератора. Проведите трассировку в обратную сторону к зоне бурения, определите точное положение кабелей и измерьте глубину.

2.7.2

Выполните активное зондирование, если есть вероятность того, что в зоне бурения остались неопределенные линии.

Некоторые коммуникации, особенно трубы из низкоуглеродистой стали, могут быть повреждены из- за сжатия почвы в процессе бурения. Бурения должно планироваться так, чтобы эти трубы или кабели находились на значительном расстоянии от трассы бурения.

Наиболее полная информация о положении и глубине залегания существующих линий будет способствовать корректной установке направления и глубины бурения.

12.2. Контроль положения коротких буров

Большинство коротких буров работают с вытесняющим грунт или ударным инструментом и нацелены от точки пуска до искомой конечной точки.

12.2.1 Несмотря на то, что коротким буровым ударным инструментом нельзя управлять, очень важно контролировать положение и глубину инструмента в процессе бурения.

Бур может быть остановлен и запущен заново, если он отклонился за допустимые пределы. Отклонение может быть легко определено в процессе бурения и, таким образом, могут быть снижены непроизводительные затраты времени.

Глубина бура может быть измерена и бурение приостановлено, если появилась опасность повреждения существующих коммуникаций.

Если требуется и инструмент находится на нужном курсе, то бурение может быть продолжено на бо́льшее расстояние, чем планировалось, или остановлено, если бур отклонился от курса.

Инструмент в процессе бурения может погрузиться в песок или мягкий грунт и может быть утерян. Информация о его положении и глубине позволит пользователю решить вопрос о целесообразности вскрытия грунта для извлечения инструмента.

12.2.2 Наиболее простой способ локации бурового инструмента заключается в установке зонда сразу же за инструментом. Затем может быть использован стандартный приемник для локации положения зонда и измерения его глубины.

Нецелесообразно устанавливать зонд прямо в буровой инструмент или объединять их в одном корпусе из- за недостаточности места и ударов и вибрации в процессе работы инструмента.

Зонд может быть прикреплен к шлангу сразу же за буровым инструментом, где он не будет подвержен вибрациям и ударам. Это положение зонда не является идеальным, так как зонд находится за буровым инструментом. Однако, при известном расстоянии от зонда до головки бурового инструмента пользователь может сам рассчитать положение головки.

Зонд может быть прикреплен к шлангу с помощью зажимов или ленты. Обратите внимание на то, чтобы размеры зонда, прикрепленного к шлангу, были меньше диаметра бурового инструмента. Будьте осторожны при извлечении инструмента из скважины для того, чтобы зонд не застрял в ней, отсоединившись от шланга.

В настоящее время разработан корпус для зонда, который присоединяется к шлангу. Корпус имеет гнездо с резьбой на обоих концах для присоединения стандартного фитинга шланга. Воздух для привода бура проходит через корпус мимо зонда.

12.2.3 Процедура контроля процесса бурения

После определения положения начальной и конечной точек, нацельте буровой инструмент на указательный знак, установленный в конечной точке.

Это определит направление движения бура. В процессе бурения инструмент может отклониться от требуемого направления из- за препятствий под землей. Определите допустимую величину отклонения бура и отметьте ширину допустимой зоны бурения с любой стороны от выбранного направления бурения.

Определите приемлемую глубину бурения, которая позволит исключить повреждение любых кабелей и труб в зоне бурения.

Вставьте новую батарею в зонд и прикрепите зонд к шлангу или установите его в держатель зонда. Проведите измерение расстояния от зонда до головки бурового инструмента.

2.8

Выполните процедуру локации зонда по мере продвижения бура.

Подведите буровой инструмент и начинайте бурение скважины. Остановитесь, когда зонд войдет в скважину примерно на расстояние 50 см. Определите точное положение зонда. Настройте чувствительность так, чтобы приемник давал четкий пиковый отклик и был исключен любой отклик от побочных сигналов.

Близость металлического бурового инструмента или держателя зонда может влиять на точность измерения глубины. Проверьте точность измерения глубины с помощью рулетки. Разность между показаниями прибора и действительным (по показаниям рулетки) значением глубины будет оставаться постоянной в процессе бурения. Отметьте это значение и используйте как поправку при измерении глубины с помощью прибора.

Продолжайте бурение и останавливайтесь для определения положения зонда примерно через 1 или 2 метра. Маркируйте положение зонда и оценивайте положение головки бурового инструмента.

Заметим, что зонд не будет отслеживать положение головки инструмента. Он указывает положение и глубину того места в скважине, где инструмент уже прошел. Для эффективной локации трассы бурового инструмента и измерения его глубины определяйте положение зонда в нескольких местах, а не в одной точке.