Свод правил по проектированию и строительству СП 42-101-2003 "Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб" (одобренный постановлением Госстроя РФ от 26 июня 2003 г. N 112) стр. 45

, (24)
где d - диаметр бурового канала (пилотной скважины), м;
l - теоретическая длина бурового канала, м.
Л.2.17 Потребность в буровом растворе , необходимом для качественного бурения, зависит от типа грунта и колеблется в значительных пределах. В среднем для того чтобы вывести из скважины на поверхность один объем грунта, требуются 3-5 объемов бурового раствора (для сыпучего песка - 6-10 объемов).
Л.2.18 Минимальное время бурения пилотной скважины (бурового канала) составляет
, (25)
- объем бурового раствора, который необходим для качественного бурения, л;
- производительность насоса бурильной установки, л/мин (характеристика бурильной установки).
Л.2.19 Максимальная скорость бурения
. (26)

Л.3 Расчет усилия проходки пилотной скважины

Л.3.1 Исходя из закона равновесия сил взаимодействия усилие проходки пилотной скважины определяют как сумму всех видов сил сопротивления движению буровой головки и буровых штанг в пилотной скважине:
, (27)
где - лобовое сопротивление бурению (сопротивление движению буровой головки в грунте) с учетом искривления пилотной скважины;
- сила трения от веса буровых штанг (в скважине);
- увеличение силы трения от силы тяжести грунта зоны естественного свода равновесия (по М.М. Протодьяконову);
- увеличение силы трения от наличия на буровых штангах выступов за пределы наружного диаметра;
- дополнительные силы трения от опорных реакций;
- сопротивление перемещению буровых штанг в зоне забуривания за счет смятия стенки скважины;
- сопротивление на выходе при переходе от криволинейного движения к прямолинейному.
Расчет усилия проходки пилотной скважины выполняется для двух пограничных состояний:
- при благоприятных условиях: при наличии качественного бурового раствора, отсутствии фильтрации раствора в грунт, при хорошо сформированной и стабильной пилотной скважине;
- при неблагоприятных условиях: при обрушении грунта по длине пилотной скважины и фильтрации бурового раствора в грунт.
Л.3.2 Лобовое сопротивления бурению рассчитывается по формуле
, (28)
где - сила сопротивления бурению, Н;
- текущая длина пилотной скважины при бурении от точки забуривания до выхода пилотной скважины из земли (от 0 до 1), м;
R - радиус кривизны пилотной скважины, м;
- условный коэффициент трения вращающегося резца о грунт, рассчитывается по формуле
, (29)
где - коэффициент трения резца о грунт;
- диаметр буровой головки, м;
h - подача на оборот, рассчитывается по формуле
, (30)
где - скорость бурения, м/мин;
- угловая скорость бурения, об/мин.
Сила сопротивления бурению при разрушении грунта вращающейся буровой головкой рассчитывается по формуле
, (31)
где - коэффициент сцепления грунта, (Па);
m - ширина резца, м;
- глубина врезания (вылет резца), м;
- угол внутреннего трения грунта, рад.
Л.3.3 Силу трения от веса буровых штанг в пилотной скважине рассчитывают по формуле
, (32)
где - погонный вес буровых штанг за вычетом выталкивающей силы бурового раствора, Н/м;
R - радиус кривизны бурового канала, м;
l - длина пилотной скважины, м;
- текущая длина пилотной скважины, м.
, - углы в радианах (1 радиан - 57,3°);
- условный коэффициент трения вращающихся буровых штанг о грунт, смоченный буровым раствором, рассчитывается по формуле