Технология горизонтально-направленного бурения (ГНБ)
Под городскими магистралями и глубинами рек одна за другой незаметно прокладываются трубопроводы нефти и газа, линии связи, водопроводные и канализационные сети — при этом поверхность земли остаётся практически нетронутой. Главная заслуга в этом принадлежит технологии горизонтально-направленного бурения (ГНБ). Будучи ключевой технологией в сфере бестраншейного строительства, она благодаря своей точности и высокой эффективности полностью меняет подход к сооружению подземных коммуникаций.

Технология горизонтально-направленного бурения возникла в середине XX века и в 1985 году была внедрена в Китае, где быстро стала предпочтительным методом строительства трубопроводов. Её принцип заключается в том, что направляющая буровая установка точно контролирует траекторию скважины: сначала пробуривается направляющее отверстие малого диаметра с точностью до сантиметров, затем расширителем увеличивается диаметр скважины до размера, соответствующего укладываемой трубопроводной линии, после чего труба плавно протягивается в готовую скважину. Весь процесс не требует масштабных раскопок — достаточно небольших рабочих котлованов на поверхности. По сути, это создание «подземного тоннеля» для коммуникаций.
Область применения технологии ГНБ чрезвычайно широка. Она подходит для прокладки трубопроводов нефти и газа, линий связи, водоснабжения и водоотведения, и применима в самых различных геологических условиях — в грунтах, песчаных слоях, гравийно-галечных отложениях и др. Благодаря высокоточной системе навигации можно избежать пересечения с существующими подземными сетями или объектами культурного наследия, что существенно повышает безопасность работ — особенно актуально в условиях стремительного освоения городского подземного пространства.
Ценность технологии прежде всего проявляется в устранении недостатков традиционных методов строительства. Ранее для прокладки труб через реки приходилось перекрывать русло и проводить масштабные земляные работы; при пересечении городских дорог — перекрывать движение. Это не только увеличивало сроки строительства на месяцы, но и приводило к повреждению дорожного покрытия, зелёных зон и высоким затратам на их восстановление. Технология ГНБ позволяет легко пересекать реки, автодороги, жилые кварталы и другие препятствия, сокращая сроки строительства более чем на 50% и снижая совокупные затраты на 30%. В плотной городской среде она избегает транспортных коллапсов и неудобств для жителей, а в экологически чувствительных районах — минимизирует ущерб поверхности и водным системам.

Однако технологический прогресс приносит и новые вызовы, среди которых наиболее серьёзный — проблема бурового раствора. Бентонитовый раствор, являющийся «кровью» ГНБ, выполняет важнейшие функции: укрепление стенок скважины, охлаждение бурового инструмента, транспортировку выбуренной породы. Но большие объёмы отходов бурового раствора, образующиеся после работ, могут представлять угрозу. Исследования показывают, что в надосадочной жидкости бурового раствора при ГНБ концентрация селена превышает нормативы в 208 раз, показатель TDS — в 70,8 раза; тяжёлые металлы и высокая минерализация способны серьёзно загрязнять почву и подземные воды. При неконтролируемом сливе возможны уплотнение почвы, эвтрофикация водоёмов и другие экологические проблемы.
Решение проблемы бурового раствора стало ключевым направлением развития ГНБ. Однако вместе с ростом технологического уровня появляются и эффективные методы борьбы с этим вызовом. Например, производимая компанией Xi’an KOSUN Machinery система очистки бурового раствора для горизонтально-направленного бурения способна очищать раствор с точностью до 20 мкм, эффективно отделяя твёрдые частицы и обеспечивая его циркуляционное использование.
В будущем, по мере совершенствования технологий обработки бурового раствора и повышения точности бурения, этот «невидимый строитель» подземных коммуникаций будет играть ещё более значимую роль в обеспечении баланса между городским развитием и охраной окружающей среды.