Удачное техническое оснащение для укладки кабеля на сложном участке магистрали М5

Сварка встык 6 метровых звеньев труб для обеспечения требуемой длины трубы перед ее протяжкой

После преодоления ряда трудностей с подъездом, объект ГНБ, включающий в себя укладку кабеля с устройством кабельного трубопровода на объекте модернизации коммуникационной сети одной из загруженных автомагистралей Англии, близится к завершению.

Дорожное Агентство Великобритании через управляющую фирму WSP реализует крупный проект по модернизации коммуникационной сети участка автомагистрали М5 между пересечениями А4(Бромсгроув) и 8(Тьюксбюри) в западной части Англии. После завершения строительства пользователи дорогой будут получать с помощью дорожных знаков предупреждающую информацию о наличии заторов. Система будет работать на основе данных о скорости движения транспортных средств, поступающих от вделанных в по крытие датчиков.

Строительные работы предполагают прокладку трубопровода и протяжку кабеля к новым матричным знакам, установленным вдоль всей трассы. Генеральный подрядчик объекта – фирма Edmund Nuttal, которая выполнит линейные работы и подводку кабелей к знакам. Насчитывается около 80 мест, где коммуникационный трубопровод пересекает магистраль и рампы въезда и съезда.

Для того чтобы выполнить поставленную задачу, было решено применить технологию горизонтально направленного бурения ГНБ. Контракт на этот вид работ был подписан с фирмой PA Gibbons Directional Drilling Specialist, специализированной строительной организацией по выполнению работ ГНБ, из Линкольншира, Великобритания. Со времени начала своей деятельности в сфере ГНБ Gibbon осуществлял буровые работы, главным образом по прокладке газо и водопроводов, но уже много лет компания все чаще обращается к рынку строительства канализационных и коммуникационных сооружений.

Пересечения

Ditch Witch® JT2720 Mach 1 часто приходилось использовать в весьма ограниченном пространстве на обочине автомагистрали; иногда для этого приходилось производить стыковку скважин под углом

Работы были начаты в июле 2004 г., их окончание намечалось на июнь 2005 г. Техническое обеспечение объекта всегда становится одной из основных проблем подрядчика по ГНБ. Приходится работать на укрепленных и неукрепленных обочинах дорог с напряженным движением, а это означает также ограничение на длину звеньев труб и габариты оборудования, такого как станок для сварки труб, буровая установка, вспомогательное оборудование. Кроме того, возникают трудности с обеспечением требования выполнять короткие участки скважин «вслепую» на длине до трех звеньев буровых труб в центральной части пересекаемой дороги (метод проходки будет пояснен ниже).

Требовалось пробурить скважины для установки четырех трубных коммуникационных плетей SDR11 диаметром 125 мм. Окончательный диаметр скважины на каждом пересечении должен быть после расширения 350 мм, с тем чтобы гарантировать беспроблемную протяжку.

Длина объекта – 37 км, геологические условия вдоль трассы сильно меняются. Здесь залегают и глины, и песок, и (местами) мерсийские аргиллиты. Операторы буровой установки говорили о встреченных ими старых дорожных одеждах, перекрытых в процессе последующих работ по реконструкции автомагистрали.

На большей части пересечений по контракту М5 Gibbons применил имеющуюся в фирме установку Ditch Witch® JT2720 Mach 1 там же, где позволяли условия, использовали одну из двух принадлежащих фирме машин меньшей мощности JT3510.

Главная буровая установка Ditch Witch® JT2720 Mach 1 входит в серию Tier 2 HDD, модели которой обладают высокой производительностью, развивают тяговое усилие 120 кН и крутящий момент на валу 4377 Нм при скорости вращения 225 об/мин.

Буровая установка автономна, с ее помощью выполняют объекты длиной от 90 до 198 м.

Для установки на данном объекте фирма Uponor поставила трубы длиной 6 м. Они объединялись на месте до необходимой длины сваркой встык с помощью арендованного сварочного станка фирмы Fusion Provida.

Скважины

Бур расширитель диаметром 350 мм в ожидании соединения с черырехтрубным оголовком перед протяжкой на одном из пересечений с М5

Из за затрудненного доступа к средней части длины скважин под загруженной автомагистралью было необходимо применить навигационную систему Ditch Witch® Electronics 750 и систему слежения с зондом глубинной категории, способным работать на глубине до 17 м. Таким способом можно было начать бурение скважины и отслеживать ее начальный и конечный участки с помощью стандартного переносного оборудования. На части длины скважины, а именно на расстоянии до 16 м от бурового станка и до 16 м от зоны безопасного перемещения у выхода скважины, применялось дистанционное управление. За пределами этих зон точность бурения обеспечивалась опытом и искусством оператора буровой установки. Оценивая уклон дорожной поверхности и зная, где в данный момент по отношению к ней находится буровой инструмент, а также зная местоположение ближайшей точки трассы, контролируемой с помощью приборов дистанционного управления, можно с достаточной точностью выполнить расчет трассы скважины – и все это с учетом ограничения рабочих параметров и т. п. Из всех 80 скважин перебуривать пришлось лишь несколько.

В нескольких случаях подход с месту производства работ был настолько неудобен и тесен (например, между укрепленной обочиной дороги и ее ограждением), что бурение приходилось выполнять, придавая скважине некоторую кривизну, ограничиваемую технической возможностью изгиба плети труб, поскольку скважина между ее начальной и конечной точками должна быть сориентирована для пересечения дороги под определенным углом.

Иногда водоотводные сооружения, под которыми должна была проходить скважина, имели большую, чем ожидалось, глубину. Это создавало дополнительные трудности при проходке: приходилось или вести бурение на большей глубине, или устраивать обход, или и то и другое.

Было трудно обепечить пересечение дороги всеми скважинами под прямым углом, поскольку многие из них должны были пройти по территории частных владений, в большинстве своем принадлежавших разным собственникам. Было решено работать только в пределах полосы отвода дороги, отказавшись от переговоров с большим количеством собственников.

Пилотные скважины выполнялись с использованием буровых коронок Railhead Incredibit, что давало возможность осуществлять проходку через старые дорожные покрытия и иные твердые препятствия без перебуривания скважин.

Поскольку фирма Gibbons имеет сварочное и другое производственное оборудование, она самостоятельно сконструировала и изготовила бур расширитель.

В зависимости от типа грунта, встречавшегося при проходке, расширение скважин выполнялось в два – четыре прохода. В более мягких грунтах осуществлялась протяжка двух расширителей – сначала диаметром 250 мм, затем – 350 мм. Последний использовался и при непосредственной протяжке трубы, обеспечивая поддержание необходимого диаметра скважины.

В более прочных грунтах предварительное расширение скважины осуществлялось буром расширителем диаметром 200 мм, затем расширителем диаметром 280 мм, а завершал устройство скважины расширитель диаметром 350 мм, также использовавшийся при протяжке трубы.

Поскольку одновременно протягивались четыре трубы, необходим был специальный много трубный оголовок, который был изготовлен также на одном из заводов Gibbon. Каждая труба подтягивалась с помощью оголовка Mud Tight Cold, изготовленного фирмой Brewis Engineering. Как сказал Фил Гиббонс, владелец фирмы P A Gibbons « … Мы использовали только Mud Tight Cold. Что касается безопасности и обеспечения герметизации стыков, то другой оголовок, настолько хорошо работающий при протяжке труб, надо еще поискать».

Взаимодействие

В момент написания статьи работы по ГНБ были на шесть восемь недель от завершения. Фил Гиббонс сказал: «Успех объекта во многом обеспечен хорошим взаимодействием. Edmund Nuttal – отличный генеральный подрядчик, наши отношения все время оставались прекрасными», а затем добавил: «Что касается самой работы, все шло как нельзя лучше. Наши ребята, имеющие семилетний опыт выполнения подобных работ, сделали больше возможного, в особенности при пересечении «слепых» участков. Оборудование Ditch Witch® Electronics также работало прекрасно. Это не самое дешевое оборудование на рынке, но я всегда говорил, что ты получишь то, чего это стоит, а оборудование Ditch Witch® как раз относится к этой категории, по крайней мере в отношении ежедневной производительности, которую оно нам обеспечивало».

Ян Кларк, технический консультант по бестраншейным технологиям