Диаметр расширения скважины ГНБ: нормы СП 341 и PPI
Диаметр расширения скважины при ГНБ должен быть больше наружного диаметра трубы (с покрытием), иначе плеть идёт впритык, растёт тяга и рвётся покрытие. По СП 341.1325800.2017 (п. 8.6.5) окончательный диаметр бурового канала превышает наибольший внешний диаметр трубопровода на 20–50%; в твёрдых связных грунтах — не менее чем на 30%. Зазор в свету, как правило, не больше 150 мм (п. 8.6.6). PPI Chapter 12 даёт типичный запас 1,2–1,5 диаметра трубы; на практике чаще ориентируются на 1,5. Если канал «впритык», труба зажимается шламом и растёт трение. Если канал слишком широкий — падает стабильность стенок и растёт расход раствора. Ниже — как назначить диаметр канала и не спутать это с выбором типа расширителя.
Зачем каналу запас относительно трубы
Запас по диаметру нужен, чтобы труба прошла канал вместе с покрытием и оголовком, а шлам и раствор остались вокруг плети, а не стали пробкой перед ней.
- Место под шлам и раствор, чтобы труба шла не по сухому грунту.
- Компенсация овальности канала и мелких обвалов.
- Проход муфт, буксировочной головы и изоляции, которые шире «голого» диаметра трубы.
- Снижение тягового усилия на затяжке.
Plastics Pipe Institute в PPI Handbook, Chapter 12 — Horizontal Directional Drilling прямо пишет: типичное превышение канала — 1,2–1,5 диаметра трубы, плюс перед затяжкой часто делают калибровочный (swab) проход тем же диаметром, что и финальный расширитель.
Что говорят нормативные и отраслевые источники
СП 341.1325800.2017, п. 8.6.5–8.6.6 и таблица 8.3
Российский свод правил не фиксирует одно число «всегда 1,5». Он задаёт диапазон и уточняет его длиной перехода и диаметром трубы:
- Окончательный канал больше трубы с покрытием на 20–50%.
- В твёрдых связных грунтах (тугопластичная глина, плотный песок с включениями) — не менее +30%.
- Зазор в свету обычно не больше 150 мм: «дырка с запасом» тоже вредна.
Рекомендуемые соотношения длины, диаметра трубы и канала — таблица 8.3 СП 341. Числа 1,2…1,5 — это множитель к наружному диаметру трубы; «+100» и «+300» — прибавка в миллиметрах.
Этапы расширения и типы расширителей задаёт ППР под грунт, длину и установку — не «один проход любой фрезой».
PPI Chapter 12 и практика NASTT
PPI связывает диаметр канала с тягой и внешним давлением на трубу: запас нужен, чтобы снизить усилие затяжки, но после протяжки труба в широком канале хуже опирается на грунт по бокам. Поэтому 1,5 — не «чем больше, тем лучше».
Тот же контур держат NASTT HDD Good Practices Guidelines (5th Edition) и ISTT: сначала грунт и диаметр канала, потом тип расширителя и число проходов.
Связка грунта и инструмента разобрана в материале Ground Conditions and HDD Tools журнала Trenchless Technology.
Как назначить диаметр на практике
Рабочий порядок до выбора конкретной фрезы:
- Взять наружный диаметр трубы с покрытием и буксировочной головой — не «паспорт 315 мм» без учёта оголовка.
- Назначить коэффициент по СП 341 / таблице 8.3 с поправкой на грунт: в плотных грунтах не ниже +30%.
- Проверить зазор: если он выходит за 150 мм, канал, скорее всего, избыточен.
- Разбить набор диаметра на этапы: большой скачок за один проход рвёт установку и забивает канал шламом.
- На абразиве и включениях заложить калибровку (п. 8.6.12): пропуск калибра того же сортамента, что рабочая труба.
Примеры (геометрия по таблице 8.3, не замена ППР):
- ПЭ Ø 225 мм, переход до 50 м. Ориентир канала ≈ 1,2 × 225 ≈ 270 мм.
- ПЭ Ø 315 мм, переход ~150 м. Ориентир ≈ 1,4 × 315 ≈ 440 мм; на практике часто берут расширитель 450 мм.
- ПЭ Ø 315 мм, переход >300 м. Ориентир ≈ 1,5 × 315 ≈ 470 мм.
- Сталь Ø 630 мм с покрытием, переход >100 м. По таблице 8.3 — D + 300 мм → канал около 930 мм, не «630 плюс чуть-чуть».
Типичные ошибки при назначении диаметра канала
Диаметр чаще занижают из экономии на проходах или завышают «на всякий случай»:
| Ошибка | Что происходит на объекте | Реальная цена |
|---|---|---|
| Расширяют «впритык» к диаметру трубы | Труба идёт по шламу, растёт тяга | Срыв покрытия, установка упирается в максимум тяги |
| Берут 1,5 на любой короткий переход | Канал избыточен, стенка хуже держится | Перерасход раствора, обвал, повторный проход |
| Считают диаметр трубы без покрытия и оголовка | Канал оказывается мал на 20–40 мм | Застревание плети на первых метрах затяжки |
| Прыгают к финальному диаметру за один проход | Шлам не выносится, растёт момент | Слом расширителя, простой смены |
| Нет калибровки на включениях | В канале остаются ступени и валуны | Задир трубы, риск остановки затяжки |
Связь с оборудованием
Диаметр канала задаёт размер расширителя, а грунт — его тип. В валунах и скале нужны шарошечные модели: например, Rolling Cutter 500 даёт канал фиксированным диаметром 500 мм — это ориентир под трубу примерно до Ø 330–380 мм при типовом коэффициенте 1,3–1,5, именно в скальных и полускальных грунтах, а не как универсальный расширитель на все диаметры. Плюс запас по моменту установки DrillTo. Большой канал без бентонита Альбрехта-MV и выноса шлама быстро «садится»: объём раствора растёт вместе с диаметром канала.
Решение от «Альбрехты»
ООО «Альбрехта» не подменяет ППР. Мы закрываем следующий шаг: после диаметра канала подобрать расширитель, установку и раствор.
- линейка расширителей под разные грунты и диаметры;
- установки DrillTo с запасом по тяге и моменту на финальный проход;
- бентонит Альбрехта-MV под объём канала;
- склад в Люберцах — нужный диаметр можно забрать до выезда.
Полный цикл здесь означает связку «диаметр канала → инструмент → раствор», а не один большой расширитель «на глаз».
Вывод
Диаметр расширения скважины при ГНБ — это не «всегда 1,5 трубы». СП 341 задаёт +20–50% к наружному диаметру с покрытием, в плотных грунтах не ниже +30%, зазор обычно не больше 150 мм; таблица 8.3 уточняет множитель по длине и диаметру. PPI держит типичный коридор 1,2–1,5. Ошибка в обе стороны стоит денег: узкий канал рвёт трубу и тягу, широкий — раствор и стенки.
«Альбрехта» помогает перевести цифру канала в конкретный расширитель и установку.
Частые вопросы
Всегда ли канал должен быть в 1,5 раза больше трубы?
Нет. Это частый ориентир PPI и длинных переходов среднего диаметра. СП 341 даёт диапазон +20–50% и таблицу 8.3: на коротком переходе малой трубы достаточно около 1,2.
Какой канал брать на ПЭ 225 мм и на сталь 630 мм?
ПЭ 225 мм на коротком переходе: ориентир ≈ 1,2 × 225 ≈ 270 мм. Сталь 630 мм на переходе свыше 100 м: по таблице 8.3 это D + 300 мм ≈ 930 мм. Дальше проверяют покрытие, оголовок и грунт.
От какого диаметра считать запас — от 315 мм или от оголовка?
От наибольшего внешнего размера: труба + покрытие + буксировочная голова. Иначе канал оказывается мал в самый ответственный момент.
Что будет, если расширить «впритык»?
Труба идёт по шламу, растёт трение и тяга, страдает покрытие. Это одна из частых причин, почему установка «не тянет» при формально верном расчёте усилия.
Можно ли сделать канал сильно больше 1,5?
Только если это обосновано грунтом и длиной. СП 341 ограничивает зазор в свету примерно 150 мм. Слишком широкий канал хуже держит стенку и жрёт раствор.
Нужна ли калибровка, если финальный расширитель уже прошёл?
На абразиве и твёрдых включениях — да, п. 8.6.12 допускает пропуск калибра того же сортамента.
Это та же тема, что «как выбрать расширитель»?
Нет. Там — тип инструмента под грунт. Здесь — на сколько канал должен быть больше трубы. Сначала цифра канала, потом тип и число проходов.
Нужна помощь с диаметром канала и подбором расширителя?
Специалисты «Альбрехты» сопоставят диаметр трубы, длину перехода и грунт с линейкой расширителей и установок DrillTo.
Телефоны: +7 (495) 554-41-78, +7 (495) 554-63-51, +7 (495) 739-93-08
Email: office@albrehta.net
Сайт: www.albrehta.net