ГНБ: история возникновения технологий

Так исторически сложилось, что ГНБ практически незаметно стало частью строительного пейзажа. Этому способствовало сразу несколько обстоятельств.

Во-первых, это появление новых современных технологий, которые сделали ГНБ возможным на практике.

Во-вторых, рентабельность технологий в глобальном масштабе, чтобы ГНБ получило широкое распространение, а не осталось на уровне эксперимента.

Ну и в третьих, востребованность технологий обществом. Среди факторов, которые влияют на активное распространение технологий ГНБ – урбанизация, которая влечет за собой рост и совершенствование инженерных коммуникаций, уплотнение застройки в городах, связанное с повышением цены на земельные участки, развитие трубопроводов, которые необходимо проложить, преодолев естественные и искусственные преграды.

Развитая городская структура и инфраструктура, организация подземного пространства стали настолько сложными и уязвимыми, что любое вмешательство в повседневную жизнь можно рассматривать на уровне глобальной катастрофы. Как можно вырубить часть городского парка, чтобы прокопать траншею? Или перекрыть оживленное шоссе на сутки для проведения строительных работ? Это может вызвать паралич не только определенного района, но и катастрофу всего города. Вот тут-то и приходят на помощь технологии ГНБ.

Появляются ГНБ технологии при стечении всех вышеперечисленных факторов в США, в 60-х годах прошлого века. Может быть, что попытки внедрения подобных технологий существовали и ранее и в других странах, но только в Америке появился человек, который смог дать жизнь смелым идеям. Это был Мартин Черрингтон.

Карьера Мартина в качестве строителя развивалась в то время, когда бестраншейные технологии уже имели место быть, но носили локальный характер: протянуть трубопровод под перекрестком, шоссе, железнодорожными путями. Протяженность таких работ не превышала, как правило, несколько десятков метров.

В 1963 году Мартин выполнял работы по прокладке кабеля траншейным способом и увидел, что подрядчик, выполняющий работы рядом с помощью ГНБ метода выполнил работы гораздо быстрее. Проходит год и Мартин представляет на строительному рынку свою первую буровую машину и открывает фирму Titan Contractors, основным направлением деятельности которой стали бестраншейные технологии.

В то время в Америке распространение получает движение под протекцией президента США того времени Л. Джонсона «Сделаем Америку чище». Одним из основных направлений движения стало приведение в порядок внешнего вида населенных пунктов, которые в прямом смысле уродовались обилием инженерных коммуникаций. Было принято решение «спрятать» под землю большую часть из них. Программа получила хорошее финансирование от правительства, часть этих средств достаются Titan Contractors. Так изготавливаются дополнительные буровые установки. Но спустя несколько лет, движение сходит на «нет», финансирование прекращается. Более того, бытует мнение, что бестраншейные технологии вредны для дорожного полотна.

Спустя еще несколько лет, когда ГНБ технологии развиваются только за счет энтузиастов на подобие М. Черрингтона, предоставляется уникальный случай. В Titan Contractors обращается один из инженеров PG&E (главная энергетическая и газовая компания Калифорнии) с интересным проектом.

Строительство газопровода южнее от Сан-Франциско столкнулось с проблемой – газопровод должен пересечь реку Пайджеро. Использование традиционных технологий на этом участке из-за высокого берега и особенностей грунта обойдутся недешево, поэтому руководство принимает решение выполнить работы методом горизонтально-направленного бурения.

Изначально планировалось пробурить две скважины на разных берегах вертикально, а потом соединить их горизонтальной линией. Но, занимаясь осмотром строительной площадки Черрингтон возвращается к своему опыту в бурении. Иногда случалось так, что горизонтальные скважины при бурении неожиданно изгибались и появлялись на поверхности в самых непредсказуемых местах. Стоит отметить, что в то время еще не существовало никаких приборов локации, процесс бурения был неконтролируемым. Если бурильная установка появлялась в середине пути, бур вынимали, проект начинали заново, «на глаз» меняя угол бурения. Но если в то время это можно было рассматривать в качестве недостатков метода, сейчас это представляется реальным выходом из ситуации.

Итак, принято решение делать лишь одну скважину. Планируется, что стартуя на одном берегу, она выйдет на другом, углубившись и обогнув русло реки снизу. Эксперименты на реке слишком рискованны, поэтому в качестве пилотной площадки выбирают реку поменьше, так называемую Feather River. Начинают бурить под углом в 10 градусов, затем в 15, 30… Экспериментаторам улыбается удача – бур выходит на другом берегу.

Бурение под рекой Пайджеро принято считать началом применения нового метода бурения по обозначенной криволинейной траектории или горизонтально-направленного бурения (ГНБ). В данной ситуации и заказчик, и исполнитель шли на определенные риски. Но как говорится, «кто не рискует, тот не пьет шампанского». Так, по дну реки Пайджеро прошел газопровод диаметром 115,3 м и протяженностью 231,6 м. Естественно, за первым проектом последовали и другие, более масштабные проекты, но прокладка газопровода под рекой Пайджеро навсегда останется в истории.

Далее история развивается стремительно: в 1972 году Черрингтон строит один переход, а в 1974-1975 г. уже 7 по технологии ГНБ. Локационная аппаратура по-прежнему еще не изобретена, а бентонитовый раствор заменяет обычная вода. Однако максимальная длина перехода составляет уже более половины километра, а диаметр превышает 200 мм.

К 1992 году с помощью горизонтально-направленного бурения выполняется 90% всех переходов под реками в США. Максимальная длина прокола достигает уже 2-х километров, диаметр превышает метр. Строители уже могут затягивать трубы в скважину, а не только проталкивать как раньше. И не только одну трубу, а целый пучок из труб за один раз.

В Россию новые бестраншейные технологии приходят в 1985 году, когда Государственный комитет по науке и технике разрабатывает и внедряет программу, целью которой является создание оборудования дл ГНБ. Все лучшие организации: производственные, конструкторские, научно-исследовательские работают над этой задачей. Оборудование изготавливается через 2 года на заводе «Уралмаш». Однако тестировать установки и финансировать дальнейшие разработки руководству страны не приходится – на российский рынок постепенно поступает зарубежная продукция.