Устройство подземного перехода ГНБ: ГЭСН 04-01-083-03

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-01-083-03 является ключевым документом для определения затрат на устройство закрытых подземных переходов методом горизонтально-направленного бурения (ГНБ). Эта норма применяется при прокладке стальных труб диаметром до 700 мм на длину до 500 метров в грунтах I-III группы, используя буровые установки с тяговым усилием 100 тс (1000 кН).

Метод ГНБ – это современная бестраншейная технология, позволяющая прокладывать инженерные коммуникации под естественными и искусственными преградами (реками, дорогами, зданиями) без нарушения поверхностного ландшафта. Это значительно сокращает объемы земляных работ, минимизирует воздействие на окружающую среду и снижает затраты на последующее благоустройство территории.

Норма ГЭСН 04-01-083-03 утверждена Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации № 1046/пр от 30 декабря 2021 года и входит в состав ГЭСН-2022, сборник 4 "Скважины", подраздел 1.7 "Прочие виды бурения".

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 04-01-083-03 охватывает полный цикл работ по устройству подземного перехода методом ГНБ с поэтапным расширением скважины. Поэтапное расширение скважины является ключевой особенностью данной технологии, при которой диаметр скважины увеличивается постепенно, за несколько проходов, с помощью расширителей (риммеров) возрастающего диаметра, обычно с шагом 100-150 мм. Это обеспечивает стабильность стенок скважины и облегчает последующее протаскивание трубопровода.

В состав работ, учтенных данной нормой, входят следующие операции:

1. Сборка буровой головки.
2. Проверка систем буровой установки перед пилотным бурением.
3. Пилотное бурение скважины гидробуром с постоянной подачей бурового раствора и непрерывным контролем траектории бурения с использованием локационной системы.
4. Разборка и промывка буровой головки.
5. Установка расширителя на крайнюю штангу в точке выхода.
6. Первое расширение скважины на себя с постоянной подачей бурового раствора и наращивания буровых штанг в точке выхода.
7. Снятие, очистка и промывка расширителя.
8. Установка расширителя на крайнюю штангу в точке выхода.
9. Проверка систем буровой установки перед вторым расширением.
10. Второе расширение скважины на себя с постоянной подачей бурового раствора и наращивания буровых штанг в точке выхода.
11. Снятие, очистка и промывка расширителя.
12. Установка расширителя на крайнюю штангу в точке выхода.
13. Проверка систем буровой установки перед третьим расширением.
14. Третье расширение скважины на себя с постоянной подачей бурового раствора и наращивания буровых штанг в точке выхода.
15. Снятие, очистка и промывка расширителя.
16. Установка расширителя на крайнюю штангу в точке выхода.
17. Проверка систем буровой установки перед четвертым расширением.
18. Четвертое расширение скважины на себя с постоянной подачей бурового раствора и наращивания буровых штанг в точке выхода.
19. Снятие, очистка и промывка расширителя.
20. Установка расширителя на крайнюю штангу в точке выхода.
21. Проверка систем буровой установки перед пятым расширением.
22. Пятое расширение скважины на себя с постоянной подачей бурового раствора и наращивания буровых штанг в точке выхода.
23. Снятие, очистка и промывка расширителя.
24. Установка расширителя на крайнюю штангу в точке выхода.
25. Сцепка расширителя с оголовком трубопровода через вертлюг.
26. Протаскивание трубопровода на себя с постоянной подачей бурового раствора.
27. Отсоединение вертлюга от расширителя и трубопровода.
28. Снятие, очистка и промывка расширителя.
29. Откачка отработанной буровой смеси.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 04-01-083-03 предусмотрены следующие основные материалы и ресурсы:

• Смазка медно-графитовая: 0.058 кг
• Сода кальцинированная (натрий углекислый) техническая: 0.005 т
• Вода: 7.16 м3
• Порошки бентонитовые: 417.6 кг (для стабилизации буровых скважин)
• Материалы для стабилизации буровых скважин (полимеры): 0.02 т (расход химреагентов принимается по проекту)

Буровой раствор, состоящий из воды, бентонита и полимеров, играет критическую роль в процессе ГНБ, обеспечивая стабилизацию стенок скважины, вынос бурового шлама и смазку для протягиваемого трубопровода.

Трудозатраты и время выполнения

Норма ГЭСН 04-01-083-03 учитывает трудозатраты рабочих-строителей в размере 3.82 чел.-ч на 1 метр прокладываемого трубопровода, при среднем разряде работы 4.4. Дополнительно учтены затраты труда машинистов, например, для установок направленного бурения с тяговым усилием 1000 кН – 8.53 маш.-ч.

Машины и оборудование

Для реализации работ по данной норме необходим следующий парк машин и оборудования:

• Установки направленного бурения для бестраншейной прокладки, тяговое усилие 1000 кН: 1.45 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 1.12 маш.-ч
• Комплексы бентонито-смесительные на базе автомобиля, объем бункера 14,5 м3: 2.87 маш.-ч
• Трубоукладчики, номинальная грузоподъемность 12,5 т: 0.8 маш.-ч
• Автоцистерны, объем 8 м3: 0.51 маш.-ч
• Машины илососные, объем цистерны для ила до 7 м3: 0.33 маш.-ч
• Мотопомпы бензиновые, производительность 54 м3/ч, высота подъема 26 м, глубина всасывания 8 м: 0.51 маш.-ч

Требования к квалификации

Средний разряд работы 4.4 указывает на необходимость привлечения квалифицированных специалистов, способных выполнять сложные технологические операции, связанные с управлением буровыми установками, контролем траектории, приготовлением буровых растворов и протаскиванием трубопроводов. Операторы ГНБ установок, как правило, имеют высокий разряд (например, 7.0 для установок 1000 кН).

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Расчет сметной стоимости по ГЭСН 04-01-083-03 производится на 1 метр прокладываемого трубопровода. Для корректного применения нормы сметчику необходимо:

1. Определить общую длину закрытого подземного перехода, которая будет являться объемом работ в метрах.
2. Убедиться в соответствии условий: Проект должен предусматривать прокладку стальных труб диаметром Dy=700 мм на длину до 500 м в грунтах I-III группы с использованием установки ГНБ с тяговым усилием 100 тс (1000 кН).
3. Применить норму: Умножить объем работ (длину перехода в метрах) на нормативные показатели затрат труда, машин и материалов, указанные в ГЭСН 04-01-083-03.
4. Учесть дополнительные работы: Отдельно следует учитывать затраты на монтаж и демонтаж установки ГНБ, которые не включены в данную норму и определяются по соответствующим ГЭСН, например, ГЭСН 04-01-079 "Монтаж установки горизонтально направленного бурения" и ГЭСН 04-01-080 "Демонтаж установки горизонтально направленного бурения".
5. Корректировка по проекту: Расход химических реагентов для бурового раствора, а также гравия или песка для засыпки фильтра (если применимо) принимается по проекту.
6. Учет геофизических работ: Затраты на геофизические работы в скважинах определяются дополнительным расчетом.

Примеры использования

Пример 1: Прокладка трубопровода под автомагистралью.

Необходимо проложить стальной трубопровод Dy=700 мм длиной 150 м под оживленной автомагистралью. Грунты по данным изысканий относятся ко II группе. Используется установка ГНБ с тяговым усилием 100 тс. В данном случае, ГЭСН 04-01-083-03 применяется напрямую, а объем работ составит 150 метров. Дополнительно в смету включаются затраты на монтаж и демонтаж буровой установки.

Пример 2: Устройство перехода через реку.

Проектом предусмотрено устройство закрытого подземного перехода для стального трубопровода Dy=700 мм длиной 450 м под рекой. Грунты в зоне бурения – I-III группы. Применяется ГЭСН 04-01-083-03 с объемом 450 метров. Важно учесть, что в условиях обводненных грунтов может потребоваться более тщательный контроль за составом бурового раствора и его подачей.

Особенности и ограничения

• Грунты: Норма применима для грунтов I-III группы. Для более сложных грунтов (IV группы и выше) или скальных пород могут потребоваться другие технологии или применение повышающих коэффициентов, если это предусмотрено методическими указаниями.
• Диаметр скважины: Диаметр скважины после расширения должен быть на 30-50% больше диаметра протягиваемой трубы для обеспечения легкого протаскивания.
• Длина перехода: Норма рассчитана на длину перехода до 500 метров. Для более длинных участков может потребоваться разделение на захватки или применение других норм/коэффициентов, если это обосновано проектом и технологией.
• Тип труб: Норма предназначена для стальных труб. Для прокладки труб из других материалов (например, полиэтиленовых) следует использовать соответствующие нормы или применять данную норму "применительно" с необходимыми корректировками, если это допускается сметно-нормативной базой.
• Тяговое усилие установки: Норма четко привязана к установкам с тяговым усилием 100 тс (1000 кН). Использование установок с другим тяговым усилием (например, 20 тс (200 кН) или 50 тс (500 кН)) требует применения соответствующих норм из той же таблицы 04-01-083 или других таблиц сборника 4.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Путаница с проколом/продавливанием: Часто сметчики ошибочно применяют нормы из сборника 22 (например, на прокол или продавливание) для работ по ГНБ. Это некорректно, так как технологии существенно отличаются. ГНБ – это бурение скважины с последующим расширением и протаскиванием, тогда как прокол и продавливание – это уплотнение грунта или его разработка внутри трубы без бурения пилотной скважины. Всегда используйте нормы, специально разработанные для ГНБ (таблицы 04-01-081, 04-01-082, 04-01-083).
2. Неучет монтажа/демонтажа установки ГНБ: Норма 04-01-083-03 не включает затраты на монтаж и демонтаж самой буровой установки. Эти работы должны быть учтены отдельно по нормам ГЭСН 04-01-079 и ГЭСН 04-01-080 соответственно.
3. Неправильная интерпретация грунтов: Важно точно определить группу грунтов по инженерно-геологическим изысканиям. Применение нормы для грунтов, не соответствующих I-III группе, может привести к некорректным расчетам и недооценке сложности работ.

Практические советы

• Внимательно изучайте проектную документацию: Всегда сверяйтесь с проектом для определения точного диаметра труб, длины перехода, типа грунтов и требуемого тягового усилия установки. Это поможет выбрать правильную норму и избежать ошибок.
• Контроль бурового раствора: Качество и состав бурового раствора (бентонит, полимеры, вода) критически важны для успешного выполнения работ. Хотя нормы расхода материалов приведены, фактический расход может ваточняться по проекту, особенно для сложных грунтов.
• Учет подготовительных и завершающих работ: Помимо самой прокладки, не забывайте включать в смету подготовительные работы (например, устройство стартового и приемного котлованов, если они не учтены другими нормами) и завершающие работы (например, откачка отработанной буровой смеси, которая учтена в данной норме, но может требовать дополнительных затрат на утилизацию).

Связанные нормы

ГЭСН 04-01-083-03 является частью группы норм, описывающих устройство закрытых подземных переходов методом ГНБ с поэтапным расширением скважины для стальных труб установками с тяговым усилием 100 тс (1000 кН). В эту же группу входят нормы, отличающиеся диаметром прокладываемых труб:

• ГЭСН 04-01-083-01: для труб Dу=400 мм длиной до 600 м.
• ГЭСН 04-01-083-02: для труб Dу=500 мм длиной до 500 м.
• ГЭСН 04-01-083-04: для труб Dу=1000 мм длиной до 500 м.

Также, как упоминалось ранее, для полного учета затрат необходимо применять нормы на монтаж и демонтаж оборудования ГНБ:

• ГЭСН 04-01-079 "Монтаж установки горизонтально направленного бурения"
• ГЭСН 04-01-080 "Демонтаж установки горизонтально направленного бурения"

Для установок с другим тяговым усилием используются другие группы норм, например:

• ГЭСН 04-01-081: Устройство закрытого подземного перехода методом ГНБ с поэтапным расширением скважины для стальных труб в грунтах I-III группы установками с тяговым усилием 20 тс (200 кН).
• ГЭСН 04-01-082: Устройство закрытого подземного перехода методом ГНБ с поэтапным расширением скважины для стальных труб в грунтах I-III группы установками с тяговым усилием 50 тс (500 кН).

Контрольные моменты

• Контроль траектории: Непрерывный контроль траектории бурения с использованием локационной системы является обязательным этапом работ и гарантирует точность прокладки.
• Качество бурового раствора: Поддержание оптимального состава и свойств бурового раствора критично для предотвращения обрушений скважины и обеспечения эффективного протаскивания трубы.
• Соответствие оборудования: Убедитесь, что используемая буровая установка соответствует заявленному тяговому усилию (100 тс / 1000 кН) и способна работать с трубами указанного диаметра на требуемой длине.
• Утилизация отработанной смеси: Откачка и утилизация отработанной буровой смеси – важный экологический аспект, который должен быть учтен в проекте и смете.

Правильное применение ГЭСН 04-01-083-03 позволяет точно определить затраты на сложные и высокотехнологичные работы по устройству подземных переходов методом ГНБ, обеспечивая прозрачность и обоснованность сметной документации.