17В. Классификация методов и машин для бурения скважин под свайные опоры

Непосредственная забивка свай в мерзлые грунты невозможна, поэтому сваи погружают в предварительно подготовленные сква­жины, где они вмерзают в окружающий грунт, приобретая таким образом необходимую несущую способность. Известны следующие основные методы разработки скважин в сезонномерзлых и многолетнемерзлых грунтах: механические, пневмати­ческие, термические, комбини­рованные и взрывной К группе механических методов, получивших преимущественное распространение, относятся ударно-канатное, вращательное шнековое , вращательное шарошечное, ударное и вибро­ударное лидерное бурение. К методам термической разра­ботки скважин относятся методы пропаривания и термиче­ского бурения. К комбинированным методам относятся следующие: лидирование с пропариванием, лиди­рование с пневморазработкой и эвакуацией грунта, термоме­ханический, шарошечный с вибрацией от механических, гид­равлических, электромагнитных и других генераторов.

Взрывной метод, являющийся по существу ком­бинированным, предусматривает бурение пионерной скважины ма­лого диаметра, закладку в нее комплекса зарядов взрывчатого вещества (ВВ) и взрыв, в результате которого происходит интен­сивное уплотнение грунтовых стенок и формирование таким обра­зом скважины нужного диаметра.В по­следние годы начинает находить применение новая технология взрывной проходки в виде часто повторяемых малых взрывов, по­следовательно разрабатывающих скважину по глубине путем до­зированной подачи в забой порций топлива, окислителя и иници­атора, находящихся в жидком состоянии.

Выполнение большого объема работ по сооружению свайных опор требует создания специализированных высокопроизводитель­ных, надежных и долговечных буровых машин, основанных на пе­речисленных методах разрушения грунта и их комбинациях. Воз­можность и эффективность использования этих машин в строи­тельстве магистральных трубопроводов оценивается такими важ­ными технико-эксплуатационными качествами и показателями, как: способность разработки различных грунтов (I—V категории) в талом и мерзлом состояниях; высокие скорости проходки; ма­лое время подготовительно-заключительных и вспомогательных работ; минимально возможная энергоемкость процесса разработки грунта; повышенная проходимость; способность работать в усло­виях низких температур; маневренность, заключающаяся в легко­сти установки на скважину; устойчивость при движении по трассе в рабочем положении; долговечность

15В. Машины и оборудование наклонно-направленного бурения

Бестраншейная прокладка трубо­проводов под водоемами методом направленного бурения явля­ется наиболее перспективной в технико-экономическом и экономи­ческом аспектах. Суть ее, например, при сооружении перехода под рекой, заключается в том, что на одном из ее берегов на расстоя­нии 40—60 м от линии берега начинают бурение наклонной сква­жины с одновременной подачей в нее трубопровода. Бурение ве­дут по кривой на 8—20 м ниже дна реки и заканчивают его на противоположном берегу выходом забойной буровой головки на поверхность на таком же примерно расстоянии от линии берега. Глубину бурения выбирают из такого расчета, чтобы трубопровод оказался расположенным вне зоны возможных русловых изменений.

Проходческий комплекс состоит из наклонной буровой вышки, забойной буровой головки, системы определения места положения и пространственной ориентации забойной буровой головки под землей, системы управления направлением ее движения, системы энергообеспечения буровой головки и других механизмов ком­плекса, комплекта быстросборных инвентарных трубопроводов, располагающихся при бурении внутри прокладываемого трубопро­вода и служащих для связи забойной буровой головки с системами энергообеспечения и другими системами, системы приготовления и циркуляции глинистого раствора, системы гидроэвакуации грунта и других вспомогательных систем.

Наклонная буровая вышка предназначена для последователь­ного монтажа трубопровода и подачи его в разрабатываемую скважину под определенным углом. Она состоит из якорной рамы, зарываемой в грунт и наклонной эстакады, на которой монтируют трубопровод из отдельных труб, сваривают и изоли­руют их стыки, а затем усилием гидравлического домкратного ме­ханизма подают в скважину/

Забойная буровая головка в общем случае выполнена в виде цилиндрического корпуса, несколько превышающего в диаметре прокладываемый трубопровод

Метод бестраншейной проходки направленным бурением мо­жет быть применен при прокладке трубопроводов и коллекторов под реками, озерами, болотами, различными инженерными соору­жениями, в том числе, под другими трубопроводами при обустрой­стве нефтегазопромыслов, при прокладке трубопровода с берега в открытое море под полосой прибоя, при соединении шельфового трубопровода с береговым.