Бестраншейные технологии с использованием оборудования отечественного производства

Сообщение, сделанное заместителем директора ООО «Мемпекс» Игорем Моисеевым на семинаре «Современные эффективные технологии, материалы, изделия и инженерное оборудование, применяемые при ремонте, реконструкции и тепловой модернизации жилищного фонда» в рамках выставки «Стройинвест-2005» Работу на отечественном рынке бестраншейных технологий компания «Мемпекс» начинала с иностранным оборудованием (производства Германии и США). Однако неоднократно повторявшаяся ситуация ожидания запчастей при поломках оборудования побудила компанию к образованию конструкторского бюро, которое начало создавать машины горизонтальнонаправленного бурения белорусского производства. Сегодня по роду и диапазону реализуемых функций и оказываемых услуг эта техника не уступает американским и немецким аналогам. В частности, два года назад фирмой было создано оборудование МНБ-50. После успешных испытаний машины она начала продаваться в России, Прибалтике, Украине. Оборудование позволяет делать управляемые в плане и профиле проколы длиной до 100 м, попадая точно в цель. Иными словами, речь идет не о прямолинейном, а о криволинейном проколе. Например, выполняя врезки в железобетонные колодцы, специалисты «Мемпекс» проделывают в цилиндрических конструкциях окошки размером 15х15 см, в которые трубопровод попадает на расстоянии 70 м по дуге.

Сегодня в Минске оборудование МНБ-50 уже очень хорошо известно. В свою проектно-сметную документацию его закладывают (по статье «Услуги») более 20 проектных институтов. Используя именно это оборудование, в 2004 г. ООО «Мемпекс» выполнило около 8 км бестраншейных переходов через железнодорожные и автомобильные магистрали Беларуси, проложив трубопроводы диаметром 110, 160, 225 и 315 мм. В России данное оборудование работает в Новосибирске, Москве, Санкт-Петербурге, Калининграде. В Прибалтике это Вильнюс и Рига, в Украине — Одесса и Харьков. По ряду объектов городской застройки, которой свойственна особая стесненность, экономия бюджетных средств, связанная с предложенной «Мемпекс» закрытой (по сравнению с открытой) прокладкой, оказалась десятикратной. Любой специалист по проколам знает, что, устроив небольшой (1х3 м) в плане котлован, можно выполнить прокол длиной до 100 м (максимальный диаметр — 315 мм). Однако стесненность современного мегаполиса (в данном случае Минска) делает невозможной разработку даже трехметрового котлована. Поэтому конструкторы «Мемпекс» и создали оборудование, с помощью которого можно делать прокол длиной до 50 м в городских условиях даже из полутораметрового колодца (для такой технологии, как продавливание в стальных футлярах, необходим восьми-десятиметровый котлован). Вообще же деятельность «Мемпекс», связанная с бестраншейной технологией, развивается по трем направлениям.

Первое (и самое главное) направление — проколы (диаметр до 315 мм, длина — до 100 м), второе — замена бестраншейным способом изношенных звеньев трубопроводов (в частности, с увеличением диаметра из существующего колодца в существующий колодец), третье — собственно конструирование и производство оборудования. По второму направлению (перекладка) в 2004 г. только в Минске было выполнено около 3 км бестраншейной проходки. Вес машины МНБ-50 — 50 т. Для нее нужен рабочий котлован. Конструкторам компании удалось пройти по пути стеснения габарита этого котлована от 3 до 1,5 м. В настоящее же время прошла необходимые испытания новая машина — установка направленного измерения ОНБ-35. Данная установка делает проколы длиной до 50 м и диаметром до 150 мм. По сравнению с МНБ-50 этой машине не нужны вообще никакие котлованы. С ее помощью осуществляется забуривание с дневной поверхности (с нужной отметки), равно как и выход (завершение проходки) имеет место также на дневную поверхность — точно в цель. Помимо того, что, используя ОНБ-35, не нужно устраивать котлованов, эта машина еще и очень мобильна. Ее эксплуатация не требует подключения экскаватора и крана для погрузочно-разгрузочных работ. На объект приезжают три человека и вручную (с машины «Газель») разгружают буровой лафет, после чего производят бурение.

Что по сравнению с МНБ-50 дает данная технология заказчику (потенциальному заказчику) проколов? Сумма его расходов уменьшается, во-первых, за счет земляных работ, во-вторых, за счет погрузочно-разгрузочных работ. В 2,5 раза увеличивается скорость проходки (в отличие от скорости, развиваемой МНБ-50). Нужно сказать, что еще привлекательность машины МНБ-50 состоит в ее многофункциональности. В отличие от американских и немецких аналогов она (будучи примерно в 2,5 раза дешевле американских) одна делает и проколы, и перекладку. Вообще, если говорить о мировых аналогах МНБ-50, то именно ее-то и можно сравнивать с американской (в Германии таких не делают). Аналогов же ОНБ в мире практически нет (есть либо более крупные американские машины на гусеничном ходу, либо совсем маленькие, но с этим оборудованием все равно приходится обращаться с помощью крана). Машине же ОНБ, в отличие от американской или немецкой, во-первых, не нужно бентонитовой глины (этим материалом трубу обмазывают для уменьшения трения ее о грунт). Во-вторых, ОНБ настолько мобильна и компактна, что трое рабочих могут собрать ее вручную без всякой подъемной техники прямо на месте. Испытания ОНБ-35 прошла в декабре 2004 г., поэтому расценок на нее пока нет. Однако следует надеяться, что соответствующие цифры будут на порядок меньше по сравнению с расценками на МНБ-50.

Демонстрируя видеозапись применения машины горизонтальнонаправленного бурения МНБ-50, Игорь Моисеев объяснил, как ее продвигающийся под землей рабочий орган выводится точно на цель. Гидростанция подает масло под определенным давлением. Силовой цилиндр ухватывает металлическую штангу длиной 1 м и диаметром 45 мм и вдавливает ее в грунт. Затем наращивается следующая штанга и в свою очередь вдавливается в грунтовой массив. Острие же бура вовсе не подобно, скажем, симметрично (относительно центральной оси) заточенному карандашу. Оно скошено на одну сторону. То есть можно сказать, что данная асимметрия определенным образом имитирует крыло самолета. Если такая штанга со скошенным острием вдавливается в грунт с вращением, то прокол осуществляется прямолинейно. Если же вращение приостанавливается, то острие, продвигаясь в грунте, поворачивается в сторону, противоположную скосу (в этом случае скос отдавливает бур подобно тому, как подъемная сила поддерживает крыло). А для того, чтобы оператор знал о положении инструмента и корректировал его, внутри буровой головки находится датчик с батарейками. Этот датчик испускает импульсы на поверхность грунта, а оператор, вооруженный локатором, улавливающим эти импульсы, их отслеживает. Всю нужную информацию оператор видит на жидкокристаллическом мониторе локатора (в частности, расстояние в сантиметрах от поверхности грунта до бура). Он видит, углубляется или поднимается буровая головка, и в соответствии с увиденным принимает решение, связанное с дальнейшей работой бура: либо, вращая его, идет прямолинейно, либо, остановив вращение в определенной точке с определенным градусом, уходит куда-то в сторону.

Таким образом, чередуя вращательное и поступательное движение, можно прийти точно в цель. Оператор видит на мониторе так называемые «часы» — стилизованный циферблат. Если, например, в определенный момент на нем высвечивается «12 часов» (верх циферблата), то это означает, что, если в этот момент вращение бура приостановить и просто вдавливать его, то он будет подниматься вверх. Следует отметить, что машина ОНБ-35 является идеальной для связистов, электриков, работающих по целине. В настоящее же время конструкторы ООО «Мемпекс» работают над совсем новой, 125-тонной машиной. Если сейчас максимальный диаметр перекладки составляет 315 мм, то уже с 2005 г. будет возможна перекладка и трубопроводов диаметром до 600 мм. Г-н Моисеев все же выдал секрет мемпексовского ноу-хау. И заключается он в характеристиках металла штанг. Ведь на самом деле штанга должна быть и достаточно упругой (то есть с хорошей памятью первоначальной формы), и достаточно гибкой. Челюсти же домкрата, хватающие штангу, не должны скользить по ней. Дело здесь и в самих сталях, и в технологии их закалки, так что в настоящее время в БНТУ готовится защита диссертации на данную тему.

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ