Установка трубопроводных линий методами бестраншейного продавливания

Установка трубопроводных линий методами бестраншейного продавливания

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по способам бестраншейной прокладки труб дорожных водопропускных

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН: Обществом с ограниченной ответственностью “Центр Дорпроект”, совместно с Московским государственным университетом путей сообщения (МИИТ). Авторы разработки д.т.н. Кузахметова Э.К., к.т.н. Шмелев В.А., к.т.н. Титов Е.Ю., к.т.н. Кириллова Н.Ю., к.т.н. Заикина Л.Л.

2 ВНЕСЕН: Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог, Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства Министерства Транспорта РФ

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ распространяется на проектирование, строительство, реконструкцию, капитальный ремонт дорожных водопропускных труб и устанавливает рекомендации по способам бестраншейной прокладки труб.

1.2 Настоящий методический документ содержит требования к выполнению геодезических и геологических работ, выполнению технологических расчетов, к применяемым материалам, изделиям и оборудованию, к порядку производства работ, включая применение железобетонных, металлических труб, а также труб из полимерных и композитных материалов, к контролю и приемке работ, основанные на требованиях Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 014/2011 “Безопасность автомобильных дорог”, расчетах прочности и несущей способности конструкций под нагрузками. Документ направлен на безопасное выполнение работ методами шнекового бурения, микротоннелирования, щитовой проходки, продавливания, устройства водопропускных сооружений под защитой экрана из труб.

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ТР ТС 014/2011 Технический регламент Таможенного союза “Безопасность автомобильных дорог”. Утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 18 октября 2011 г. N 827

ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 8696-74 Трубы стальные электросварные со спиральным швом общего назначения. Технические условия

ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент

ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные. Технические условия

ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения.

ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 21924.0-84 Плиты железобетонные для покрытий городских дорог. Технические условия

ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля

ГОСТ 24547-81 Звенья железобетонные водопропускных труб под насыпями автомобильных и железных дорог. Общие технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 32731-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению строительного контроля

ГОСТ 32755-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению приемки в эксплуатацию выполненных работ

ГОСТ 32756-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению промежуточной приемки выполненных работ

ГОСТ 32847-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению экологических изысканий

ГОСТ 32867-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Организация строительства. Общие требования

ГОСТ 32868-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению инженерно-геологических изысканий

ГОСТ 32869-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению топографо-геодезических изысканий

ГОСТ 32871-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Трубы дорожные водопропускные. Технические требования

ГОСТ 33063-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Классификация типов местности и грунтов

ГОСТ 33100-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог

ГОСТ 33177-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению гидрологических изысканий

ГОСТ Р 21.1101-2013 Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации

ГОСТ Р ИСО 10467-2013 Трубопроводы из армированных стекловолокном термореактопластов на основе ненасыщенных полиэфирных смол для напорной и безнапорной канализации и дренажа. Общие технические требования

ГОСТ Р 50838-2009 Трубы из полиэтилена для газопроводов. Технические условия

ГОСТ 31448-2012 Трубы стальные с защитными наружными покрытиями для магистральных газонефтепроводов. Технические условия

ГОСТ Р 54475-2011 Трубы полимерные со структурированной стенкой и фасонные части к ним для систем наружной канализации. Технические условия

Примечание – При пользовании настоящим методическим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов, составленных по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 шнековое бурение: Вращательное бурение, при котором разрушенная порода доставляется из скважины на поверхность шнеком (бурильной трубой с навитой на ней лентой).

3.1.2 микротоннелирование: Процесс создания подземных выработок и коммуникаций ограниченного диаметра (от 200 до 2000 мм) механизированными управляемыми установками без присутствия людей в забое.

3.1.3 микротоннелепроходческий комплекс (МТПК): Комплект оборудования, предназначенный для микротоннелирования.

Примечание – МТПК состоит из щитовой микромашины (ЩММ), прицепных элементов, системы удаления грунта, стандартных шлангов и кабелей, домкратной станции и системы управления.

Имеются три основных типа МТПК:

– МТПК-г с гидротранспортом грунта;

– МТПК-п с пневмотранспортом грунта;

– МТПК-ш со шнековым транспортом грунта.

3.1.4 щитовая проходка: Способ строительства горных выработок с помощью проходческого щита.

3.1.5 проходческий щит: временная передвижная металлическая призабойная крепь, под защитой которой проводятся основные процессы проходческого цикла.

3.1.5* защитный экран из труб: Конструкция, предназначенная для предупреждения и минимизации деформаций и просадок поверхности в период строительства водопропускных труб.

* Нумерация соответствует оригиналу. – Примечание изготовителя базы данных.

3.1.6 бентонит: Коллоидная глина, состоящая в основном из минералов группы монтмориллонита, имеющая выраженные сорбционные свойства и высокую пластичность.

3.1.7 бентонитовая суспензия: Смесь глинистых частиц с водой при крупности частиц твердого вещества более 0,2 мкм.

3.1.8 бестраншейная прокладка (труб): общее название для всех бестраншейных (закрытых) методов производства работ по подземной прокладке различных коммуникаций.

Примечание – Самыми распространенными методами закрытой прокладки являются:

– горизонтально направленное бурение;

– продавливание стальных футляров;

– метод управляемого прокола под дорогами;

3.1.9 обслуживающие процессы: Работы и процессы, сопровождающие сооружение подземных выработок и влияющие на их сметную стоимость (вертикальный и горизонтальный транспорт, маркшейдерские работы, освещение, вентиляция и водоотлив в подземных выработках и т.п.).

3.1.10 промышленная безопасность: Состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий, в том числе при работах в подземных условиях.

3.2 В настоящем методическом документе применяются следующие обозначения и сокращения:

Как проложить трубы бестраншейным способом

Бестраншейная прокладка труб – это наиболее простой и современный метод обустройства основных коммуникационных сетей. Суть метода заключается в отсутствии земляных работ, что позволяет сохранить в целостности ландшафт участка, посадки, дороги и иные сооружения. В чем преимущества данного способа прокладки труб? Какие методы используются при строительстве трубопроводов, читайте далее.

Сооружение канализации бестраншейным способом

Сооружение канализации бестраншейным способом

Преимущества бестраншейного метода

Укладка трубопровода бестраншейным методом, то сравнению со стандартной траншейной технологией обладает следующими преимуществами:

  • сниженная стоимость работ. При выборе такого способа укладки не надо проводить дорогостоящие земляные работы;
  • оперативность прокладки трубопровода, достигаемая за счет сокращения выполняемого перечня работ;
  • отсутствие необходимости привлечения большого количества специалистов, что в определенной мере также снижает конечную стоимость трубопровода;
  • максимальная безопасность для окружающей среды, деревьев и иных насаждений;
  • универсальность, то есть возможность прокладки в любой местности и при любых условиях;

Прокладка трубопровода под естественным водоемом

Прокладка трубопровода под естественным водоемом

  • возможность выполнения работ по прокладке трубопровода в любое время года, независимо от промерзания почвенного слоя;
  • безопасность метода.

Единственным существенным недостатком бестраншейного метода в данный момент времени является отсутствие большого количества квалифицированных рабочих и необходимого оборудования, так как технология является относительно новой и только завоевывает преимущественное положение.

Способы укладки труб

В настоящее время существует несколько различных способов прокладки трубопровода бестраншейным методом. К ним относятся:

  • санация;
  • продавливание;
  • прокол;
  • горизонтально-направленное бурение.

Рассмотрим каждую из методик более подробно.

Санация

Данный способ применяется при необходимости замены уже существующей системы коммуникаций. Санация может быть произведена двумя методами:

  1. релайнинг. Суть данного метода сводится к установке новой трубопроводной системы для канализации, отопления, водоснабжения и так далее в уже существующую сеть. Основным преимуществом релайнинга является образование дополнительной защиты нового трубопровода за счет оставшихся труб вышедшей из строя системы. Релайнинг может быть осуществлен:
    • методом протягивания труб от одного участка трубопровода к другому;
    • методом продавливания труб от начала участка, подлежащего реконструкции;

Технология ремонта трубопровода методом протягивания

Технология ремонта трубопровода методом протягивания

Релайнинг позволяется проводить только при наличии технической возможности установки труб меньшего диаметра.

    1. реновация. Данный метод позволяет произвести полную замену труб, причем на трубы, как большего, так и меньшего диаметра. Суть методики заключается в прохождении следующих этапов:
      • обустройство котлованов (смотровых колодцев) на концах участка, требующего замены;
      • подбор труб по диаметру для существующей системы трубопровода;
      • введение в котлован (колодец) режущих ножей, которые измельчают старые трубы;
      • установка новой системы методом протягивания.

    Полная замена отдельного участка трубопровода

    Полная замена отдельного участка трубопровода

    При использовании реновации старые трубы не удаляются, а служат в качестве дополнительной защиты для новой системы.

    Продавливание

    Следующим способом бестраншейной прокладки является продавливание. Данная методика позволяет проложить трубопроводы диаметром до 2000 мм в любой местности: под дорогой, водоемом, зданием и так далее. Технология использования продавливания следующая:

    1. на концах участка будущей системы выкапываются котлованы, необходимые для выполнения дальнейшей работы;
    2. в котлованы устанавливаются опорные бетонные основания и специальные приспособления – домкраты;

    Установка оборудования для выполнения продавливания

    Установка оборудования для выполнения продавливания

    1. труба устанавливается на домкрат и при помощи этого приспособления вдавливается в землю в нужном направлении;
    2. удаление грунта, собирающегося в трубе в ходе выполнения операции, осуществляется при помощи лопат и специализированного пмевмооборудования.

    Методика выполнения продавливания

    Методика выполнения продавливания

    Прокол

    Технология прокалывания преимущественно используется при прокладке труб канализации или водоснабжения, диаметр которых не превышает 600 мм. Основным требованием выполнения данного вида работ также является ограничение по максимальной длине трубопровода. Для труб диаметром в 600 мм максимальная длина должна составлять не более 60 м.

    Прокол трубы осуществляется в следующем порядке:

    1. обустраиваются котлованы для выполнения прокола;
    2. в котлован помещается гидравлический домкрат;

    Установка для выполнения прокола грунта

    Установка для выполнения прокола грунта

    1. труба устанавливается в домкрат и на нее надевается металлический наконечник;

    Металлический наконечник позволяет увеличить скорость выполнения работ, но снижает точность сооружаемой трассы, так как при столкновении с камнями или иными посторонним предметами наконечник будет немного изменять направление хода.

    1. труба постепенно вводится домкратом в слой грунта.

    Прокладка труб методом прокалывания

    Прокладка труб методом прокалывания

    Преимуществом данного метола является полное отсутствие скоплений грунта в ходе выполнения прокладки трубопровода, так как земля не вытаскивается на поверхность, а просто уплотняется.

    Горизонтально-направленное бурение

    Технология горизонтально-направленного бурения (ГНБ) оптимально подходит для прокладки различных коммуникаций в любых условиях. Для выполнения работы потребуется специальная бурильная установка.

    Технология прокладки данным способом следующая:

    1. прокладка скважины для трубопровода, которая выполняется буровой головкой, изготовленной из высокопрочных материалов и оснащенной навигационным блоком для контролирования правильной траектории движения;
    2. расширение скважины. Вместо буровой головки на установку надевается расширитель, который проходит по проложенной ранее трассе, увеличивая ее диаметр;
    3. прокладка труб методом протягивания.

    Последовательность выполнения работ при бурении

    Последовательность выполнения работ при бурении

    Технология выполнения направленного бурения подробно представлена на видео.

    Благодаря разнообразию методик бестраншейной прокладки трубопроводов можно подобрать способ, который наиболее подходит для определенных условий и значительно снизить затраты и время на проведение различных коммуникаций.

    Как производится бестраншейная прокладка труб, и можно ли сделать прокол самому

    При проведении трубопроводных магистралей обычно трубы прокладываются в траншеях на проектную глубину. Но в городских или стесненных условиях, возникают ситуации, когда линия труб пересекает водоемы, автомобильные и железные дороги, архитектурные сооружения, уникальный ландшафт и по техническим причинам требуется бестраншейная прокладка труб.

    Разработано несколько технологий проведения работ в данной области, при этом используется специальная техника и квалифицированные специалисты. Каждый из методов рассчитан на определенные коммуникации и габаритные размеры прокладываемой линии и несмотря на сложное и дорогое оборудование, приносит экономический эффект.

    бестраншейная прокладка труб

    Рис. 1 Бестраншейная прокладка трубопровода

    Что такое прокладка труб без траншей и как это работает

    Сущность метода заключается в проведении магистрали под поверхностью земли в отличие от выкапывания поверхностных траншей, которые имеют следующие недостатки:

    • Снятие грунта приводит к разрушению верхнего плодородного слоя не только в траншее, но и специальной техникой, а также к загрязнению прилегающей территории, значительно увеличивающему масштабы ущерба.
    • При траншейном методе повреждаются насаждения (деревья, кустарники), которые не всегда удается восстановить.
    • При проведении работ на асфальтированных автомобильных и пешеходных дорогах разрушается асфальтовое покрытие, использование трасс становится невозможным и требуется дальнейший ремонт — это приносит неудобства и экономически невыгодно.

    К достоинствам траншейного способа относят простоту технологии, доступную в бытовом хозяйстве, и распространенность используемой техники, также для выкапывания траншей не требуется высокая квалификация работников.

    При использовании бестраншейного метода монтаж и прокладку трубопровода проводят с помощью бурового оборудования, проходных агрегатов, гидравлических и пневматических пробойников.

    Где применяется бестраншейная укладка

    Метод подземной прокладки трубопроводов без траншей используется для проведения газовых, канализационных и водопроводных коммуникаций, электрических кабелей.

    Бытовое использование технологии затруднено в силу сложности и дороговизны применяемого оборудования, поэтому данные работы проводят государственные организации и крупные частные компании.

    Преимущества и особенности бестраншейной прокладки

    Прокладка труб под землей без использования траншей, когда другие варианты невозможны, имеет следующие особенности:

    • Высокая скорость проведения работ.
    • Безвредность для окружающей среды, дорожного покрытия, архитектурных сооружений.
    • Экономия финансовых средств по сравнению с перекрытием дорог и разрушением их покрытия в случае использования траншей.
    • Использование сложного дорогостоящего оборудования, обслуживаемого квалифицированным персоналом.
    • Возможность проведения работ в зимнее время года.

    Технология бестраншейной прокладки

    Рис.2 Бестраншейная прокладка канализации технологией санации

    Бестраншейная прокладка труб — виды и способы

    Существующие технологии позволяют укладывать трубопроводные магистрали на большой глубине при проведении новых линий или внутри каналов старых труб, иногда с их разрушением.

    Реконструкция и замена трубопровода методом санации

    Санацией называют метод проводки линий с использованием старых коммуникаций, при этом различают две технологии:

    • Релайниг. Данный метод санации применяется, если старый трубопровод сохраняют и он служит оболочкой для новой магистрали, которую протягивают внутри.
    • Реновация. Данная методика заключается в том, что при прокладывании новой линии происходит разрушение старой — ее разрезают вдоль роликовыми или неподвижными ножами и расширителем увеличивают радиус окружности проходного канала, вдавливая остатки оболочки в землю.

    Технология релайнинга

    Релайнинг является наиболее экономически выгодным методом в ситуации, когда устаревшую магистраль меняют на современную пластиковую (полиэтилен низкого давления ПНД) чуть меньшего диаметра. Технология производства трубы ПНД позволяет осуществлять ее соединение свариванием, для этого промышленностью выпускается широкий ряд устройств, осуществляющих выравнивающую обработку, нагрев дисковым утюгом и сварку торцов. При проведении работ по протяжке длина ПНД магистрали может достигать 700 метров, в процессе подачи на поверхности производят сваривание труб (10 — 12 м.) специальными подходящими по габаритам дорогостоящими электронными агрегатами.

    Довольно часто необходима протяжка по старому стальному трубопроводу полиэтиленовой линии чуть большего радиуса — для этого используют технологии протяжки со специальным ножом-расширителем, которым разрезают трубопровод вдоль. Проводимые работы состоят из следующих этапов:

    1. По краям заменяемого участка выкапывают рабочий и принимающий котлованы нужного размера (зависит от глубины залегания трубопровода и габаритов машин) для размещения инженерной техники.
    2. При помощи специального механизма гидравлических домкратов скручивают металлические штанги и подают их в канал, проталкивая до выхода из линии в приемном котловане.
    3. Подсоединяют к металлической штанге пластиковый трубопровод через крепеж, который находится на специальном наконечнике в виде ножа-расширителя.
    4. Гидравлическая машина производит протяжку в обратном направлении с одновременным продольным разрезанием стальной трубной оболочки. При этом штанги по мере извлечения раскручивают и извлекают из котлована.

    Бестраншейная прокладка ПНД труб

    Рис. 3 Пример применения пневмомашины для укладки участков трубопровода из ПНД

    Реновация

    Технология применяется в случае, если старый трубопровод имеет существенно меньший диаметр и не соответствует техническим требованиям новой линии, с помощью данной методики разрушают трубопроводы из хрупких (керамика, пластик, асбестоцемент) и стальных оболочек. Для протяжки используются гидростанции, разрушение происходит при помощи насадок с радиально расположенными ножами, преимущества метода заключаются в следующем:

    • Используются старые тоннели, поэтому отпадает необходимость в проведении работ по созданию нового канала.
    • Возрастает безопасность работ, исключены возможные риски повреждения других коммуникаций.
    • Нет необходимости согласования с диаметром старой трубы, методику используют для создания шахт больших размеров в окружности.

    Методы продавливания грунта

    При закрытых способах укладки трубопроводов (под дорогой, архитектурным сооружением) в отсутствии старых линий монтируют защищающий кожух, внутри которого размещают рабочую магистраль меньших габаритов.

    В качестве защитных оболочек используют стальные, сварные, бесшовные или спиральношовные трубы с толщиной, зависящей от технологии укладки.

    Протяжку защищающих кожухов проводят по технологиям продавливания, различными способами прокола, горизонтального бурения, в крупных городах для размещения коллекторных линий и туннелей используют щитовой метод подземной проходки.

    Прокол

    Технология, по которой выполняется прокол, используется при устройстве скважин диаметром до 700 мм. в грунтах с повышенным содержанием глины. Сущность метода заключается в протыкании земляной породы трубой с наконечником конусообразной формы без ее удаления, после чего грунт уплотняется.

    Продавливание труб требует значительных усилий (до 3000 кН.), при большой протяженности стальная линия не выдерживает нагрузки, поэтому проходимое расстояние до 80 м.

    Основным агрегатом для проведения данной процедуры служит гидравлический домкрат, работы проводят в такой последовательности:

    • Прорывают рабочий и принимающий карьеры с размерами, определяемыми глубиной залегания и конструктивными габаритами буровой рамы с домкратом, размещают в них соответствующее оборудование.
    • Готовят трубы стандартной длины 6 м., покрывая их гидроизоляцией и устанавливая наконечник соответствующей формы, для небольших расстояний используют модели с открытым концом. Домкратами производят механическое вдавливание трубы с изменением направления хода, усилие передают через удлиняющие патрубки, шомполы и хомуты. В процессе прокалывания производится замена патрубков с шагом в 1 м. на большую длину возвращением штока домкрата в начальное состояние и увеличением их размера, пока длина углубления не достигает 6 метров.
    • Приваривают следующую трубу, устанавливая удлиняющий патрубок наименьшего размера, и повторяют процедуру до тех пор, пока канал не будет полностью пройден.

    Гидропрокол

    Использование водного давления является эффективным способом прохода земляной породы, широко применяемым при бурении скважин. При использовании этого метода проходная труба оснащается специальной насадкой, в которую под давлением подается вода. Для закачки используют центробежные электронасосы, откачку грязи из ямы проводят промышленными шламовыми или дренажными агрегатами.

    Технология эффективно применяется в хорошо размываемых породах из песка, отличается простотой и хорошим темпом прохода (30 м. за смену), к недостатком относят малую общую длину шахты (40 метров для 200 мм. и 20 м. для 500 мм. отверстий) и тяжелые условия труда проходчиков.

    Вибропрокалывание

    Использование техники прокола с помощью вибраций позволяет ускорить проведение работ по прокалыванию в песчаных и плывунных породах, технология также широко используется для извлечения старых трубопроводов из шахт. Скорость проходки при использовании ударно-вибрационных вдавливающих установок УВВГП-400 составляет до 60 м. в час, максимальная длина шахты 60 м. при трубном диаметре до 500 мм.

    Метод прокола

    Рис. 4 Бестраншейная прокладка прокалыванием

    Продавливание

    Продавливание трубопроводов открытым концом с извлечением земляной пробки применяет в любых видах пород при протяженности скважины до 100 метров и трубной окружности 800 — 1720 мм. Способ прокалывания применяют для стальных линий, коллекторов и туннелей из железобетона. При работах в грунт выдавливают трубный торец, оснащенный ножом, а внутреннюю пробку разрабатывают и извлекают из забоя.

    Для вдавливания применяют гидродомкраты в различном количестве, работающие от электронасосов высокого давления, их усилие доходит до 3000 кН., а ход штока лежит в диапазоне 1,1 — 2,1 м.

    Если требуется продавить отверстие большого диаметра, используются мощные агрегаты из домкратов, способность создавать усилия в 10 000 кН.

    Для осуществления прокалывания вырывают рабочий и принимающий карьеры, длина которых для изделий большой окружности составляет до 12 м., а ширина 5 м., стандартная глубина расположения берется на 0,2 м ниже высоты залегания проходного канала.

    В принимающем карьере производят демонтаж кольцевого ножа после проходки, это определяет его рабочие размеры. Работы по проталкиванию проводят в несколько этапов:

    • При подготовке сооружают рабочий и принимающий карьер нужных размеров, устанавливает опорную стену и направляющие, по которым перемещают трубы, размещают силовые домкраты.
    • Процесс продавливания гидравликой производят с использованием патрубков, которые периодически удлиняют на длину хода штока, а при достижении максимального углубления приваривают следующую трубу, и процесс циклически повторяют.
    • При проходке железобетонными изделиями или коллекторами не допускается прямое механическое воздействие на их корпус, усилие передается на нажимную раму, которая помещается между проходным трубным торцом и патрубками, передающими энергию.
    • Выемку грунта внутри трубы производят механизированным методом при помощи телескопического ковша (желонки, челнока), которые размещаются внутри трубного канала и извлекается канатами при наполнении. Их опорожнение производится через специальное разгрузочное окно, после чего они с помощью нажимных патрубков снова направляются в канал. Иногда для удаления грунта пользуются гидроразмывом и откачкой шлама помпами, измельчением его гидромонитором и извлечением из канала шнековым способом.

    Для промышленной проходки широко применяют виброударные установки (УВГ-51), в которых забивание происходит при помощи вибромолота, использование пневмопробойников особенно эффективно для шахт до 530 мм. — при проходе извлечение грунта из канала не требуется.

    Метод продавливания

    Рис. 5 Метод продавливания труб

    Метод горизонтально направленного бурения ГНБ

    Различают два вида буровой проходки:

    • Раздельное. При данном способе вначале бурами формируют шахту, а после извлечения инструмента протягивают линию.
    • Совмещенное. При данном виде бурение осуществляется вместе с трубами, которые продвигают по каналу.

    Установки горизонтального бурения (УБ, УГБ) позволяют производить проход с укладкой линии со скоростью до 19 м. в час при длине шахты до 60 м., диапазон размеров пробуренных отверстий 325 — 1420 мм., более производительные агрегаты этого типа способны прокладывать магистраль до 120 м.

    Проходка производится ножевыми насадками с удалением породы шнековым конвейером, для больших размеров используется выполнение пилотной скважины малого диаметра. После ее проходки на шнек устанавливают специальный расширитель и переводят буровую установку в обратный режим.

    Метод горизонтально направленного бурения ГНБ

    Рис.6 Проход с помощью специального проходческого щита (микротоннелирование)

    Хотя усилия, применяемые при бурении, ниже, чем при прокалывании, к значительным недостаткам способа относится необходимость транспортировки грунта из пробуренной скважины. Новые технологии прокладки позволяют избежать данного недостатка — шахту прорезают ножами пропеллерного типа с дальнейшей раскаткой породы в затрубном пространстве.

    Эффективная методика проделывания горизонтальных шахт — применение самоходных пневмомашин (Крот), которые образуют канал с плотными стенами шириной 63 — 400 мм. и длиной до 50 м.

    Устройство представляет собой самоходную пневмомашину ударного принципа действия с ударником, осуществляющим поступательные и возвратные колебания под воздействием сжатого воздуха. Поддержание точности заданного направления определяется значительной длиной корпуса, обратному движению противостоит трение о земляные стенки.

    Метод ГНБ

    Рис. 7 Способ направленно шнекового бурения

    Как произвести прокол своими руками

    В бытовых условиях, если необходимо проложить подземный водопровод или газовую линию малого диаметра в дом на небольшое расстояние, можно использовать промышленные техники прохода.

    Одним из эффективных видов является гидропрокол отверстия в земле, для проведения следующих работ поступают таким образом:

    • Берут металлические трубы нужного диаметра в 1 м. (большая длина трубы потребует слишком объемного места проведения работ) на всю длину отверстия и нарезают на них с одного конца резьбу, к другому приваривают муфты с внутренней резьбой аналогичного сечения и шага.
    • Для подачи воды применяют погружной или поверхностный электронасос, используя переходную муфту, один конец который крепят к трубному торцу, а к другому присоединяют выходной патрубок насосного агрегата.
    • Выкапывают в земле приямок необходимой глубины и длиной, позволяющей удобно располагать в нем стальной метр трубы для проталкивания.

    Бестраншейная прокладка труб своими руками

    Рис. 8 Гидпропрокол своими руками — оборудование

    • Заранее производят расчет траектории скважины, подключает трубу к электронасосу, подают воду и начинают проталкивать ее в землю, контролируя направление и отклонение по вертикали строительным уровнем.
    • После углубления первой трубы отключают электронасос, отсоединяют его патрубок и прикручивают вторую трубу на резьбу, подключая с другого конца электронасос и подводя к ней воду.
    • Операцию периодически повторяют до полного прохода канала на нужную длину, по завершении работ трубопровод извлекают и демонтируют.
    • В канал вставляют водопроводную трубу ПНД, выводят в нужное место и на этом работа считается завершенной.

    Для вертикальной прокладки шахты в доме используют самодельный бур, длина которого также зависит от глубины линии, его проворачивают с помощью дрели или перфоратора.

    Самодельные буровые приспособления можно использовать и для горизонтальной проходки в быту, при этом вращение бура осуществляют с помощью электроинструмента, удлиняя его металлическими штангами с резьбовым соединением.

    ГНБ своими руками

    Рис. 9 Горизонтальное бурение своими руками

    Бестраншейная прокладка трубопроводов является эффективным методом решения задач в случаях, когда выкапывание траншей невозможно или экономически нецелесообразно. При проведении работ используется широкий ряд промышленных способов с применением специального оборудования, некоторые технологии можно успешно применять в быту.

    Подборка видео самостоятельной бестраншейной прокладки труб различным подручным инструментом

    Бестраншейная прокладка труб: способы и технологии проведения работ

    Бестраншейная прокладка труб — это способ, который позволяет монтировать трубопроводные коммуникации без вскрытия грунта. Благодаря этому варианту прокладки исключается нарушение внешнего вида участка, целостности асфальтных дорог, уничтожение деревьев и т. д. На сегодняшний день этот способ включает в себя несколько возможных вариантов реализации.

    Бестраншейная прокладка труб

    Прокладка трубопроводов бестраншейным методом не требует проведения масштабных земляных работ

    Преимущества бестраншейной прокладки трубопроводов

    Наиболее распространённым методом прокладки трубопроводных конструкций считается траншейный. Однако этот вариант монтажа имеет свои недостатки, к которым относятся:

    • перекапывание грунта влечёт за собой нарушение плодородного слоя;
    • ликвидация деревьев и других насаждений;
    • высокая стоимость монтажных работ;
    • долгая подготовительная стадия.

    Обратите внимание! При прохождении канала для трубопровода через дорожное покрыти не избежать разрушения асфальта, поэтому после работ дорогу придётся реконструировать. Кроме этого, если это довольно оживлённый участок дороги, то его перекрытие может быть затруднительно. В таких случаях на помощь приходит бестраншейная (закрытая) прокладка коммуникации.

    Бестраншейный метод обладает следующими преимуществами:

    • требуется меньше материальных ресурсов на проведение работ;
    • высокая скорость выполнения монтажа;
    • минимальное количество рабочих;
    • безвредность для окружающей среды;
    • возможность прокладки труб круглый год (монтаж труб открытым способом в зимнее время затруднителен из-за промёрзшей почвы);
    • безопасность работ.

    Бестраншейная прокладка труб

    Для бестраншейной прокладки труб достаточно выкопать маленький котлован

    Если монтаж трубы осуществляется на небольшом отрезке, например, под дорожным покрытием, то можно выполнить все работы без задействования специальной техники. Выполняется такая проводка довольно просто. Для неё необходим цилиндр нужного диаметра и наращиваемая штанга. Благодаря такому приспособлению появляется возможность удалять землю вручную, однако, перед этим выполняется работа по выкапыванию небольших котлованов с обеих сторон дороги. При закрытом монтаже на больших участках применяется специальные машины и агрегаты.

    Способы бестраншейной прокладки

    Закрытый способ замены труб используют для проводки различных коммуникаций. К ним относятся:

    • проводка связного кабеля;
    • монтаж различных трубопроводов (нефтяных, газовых, отопительных);
    • проводка канализационных конструкций и систем водоснабжения (холодный и горячий водопровод);
    • ремонт и замена труб.

    На сегодняшний день существует несколько способов бестраншейной прокладки трубопроводов, некоторые имеют разные способы исполнения. Технология бестраншейной прокладки трубопроводов дифференцируется на такие варианты:

    • замена старых труб на новые (санация);
    • прокол грунта;
    • продавливание грунта;
    • горизонтально-направленное бурение (ГНБ).

    Бестраншейная прокладка труб

    Бестраншейным методом можно прокладывать новые магистрали и восстанавливать старые сети

    Санацию проводят, когда требуется ремонт уже существующего трубопровода или его замена. В остальных случаях проходит непосредственная проводка трубопроводной конструкции. Бестраншейная прокладка труб является довольно распространённой и её использование позволяет избежать многих проблем, которыми отличается открытый вариант укладки.

    Ремонт и прокладка трубопровода с помощью санации

    Санация является закрытым способом проводки труб и выполняется с заменой старой коммуникации на новую. Она подразделяется на 2 варианта проведения работ:

    В первом случае старая коммуникация сохраняется и служит капсулой для нового трубопровода. Перед началом прокладки старый трубопровод очищают от мусора и посторонних предметов. Далее в неё проводят новую линию меньшего диаметра. Трубы из современных материалов обладают прекрасными техническими характеристиками, а дополнительная защита из старой конструкции уменьшает шанс возникновения аварийной ситуации в системе.

    Вариантов выполнения релайнинговых работ довольно много. К ним можно отнести втягивание труб, которое производится от конца старой коммуникации и проталкивание от начала трубопровода. При ремонте определённого отрезка линии производится его отключение от системы. Затем в этот старый отрезок вводят новую конструкцию, из современных материалов. Этот процесс может проходить с частичным разрушением старого трубопровода.

    Бестраншейная прокладка труб

    При релайнинге новую трубу меньшего диаметра вводят в старую, более широкую

    Полезная информация! На время ремонта, как правило, на замену ремонтируемому сегменту конструкции устанавливают временные трубы. После окончания релайнинговых работ временные трубы удаляют и подключают к системе отремонтированный отрезок трубопровода.

    Если релайнинг, по сути, является ремонтом старой коммуникации с использованием новых материалов, то реновация — это обновление линии, которое может происходить с изменением диаметра трубопровода. При реновации происходит разрушение старой конструкции путём ввода в неё новой линии. При этом обломки трубы остаются под землёй и создают уплотнительную оболочку для новой коммуникации.

    Способ санации позволяет осуществить замену коммуникаций из любых материалов: керамики, бетона, металла и т. д.

    Монтаж труб методом прокола

    Грунты, в которых используют метод прокола трубопроводов, как правило, являются глинистыми и суглинистыми. Такой способ позволяет проводить трубы с сечением до 600 мм. Расстояние, на которое можно проложить конструкцию с помощью этого варианта, доходит до 60 м. В результате такой проводки почва уплотняется вокруг трубы в круговом направлении. Сила, которая необходима для осуществления прокола, равняется показателю от 150 до 3000 кН. Это усилие производится благодаря специальной технике. Наиболее распространён вариант осуществления прокола с помощью гидравлического домкрата.

    В большинстве случаев для уменьшения трения и сопротивления в почве на трубу надевают конусообразный наконечник, основание которого выступает примерно на 2 см по отношению к самой трубе. Если трубопровод имеет небольшое сечение, то тогда применение такого наконечника необязательно. В таком случае прокол обеспечивается самой трубой.

    Бестраншейная прокладка труб

    Для прокола грунта на трубу надевается специальный наконечник

    Обратите внимание! Если не использовать конусный наконечник — точность прокола будет выше. Это связано с тем, что при проникновении через грунт конус может наталкиваться на естественные препятствия и отклоняться от линии прокола.

    Скорость прокола, как правило, колеблется от 4 до 6 м/ч. Она зависит от особенностей почвы и оборудования, которое применяется при этом варианте бестраншейной прокладки. В некоторых случаях для увеличения скорости движения трубы используют вибрацию, которая вместе с усилием домкрата позволяет продвигаться через грунт со скоростью от 20 до 40 м/ч.

    Помимо этого, есть ещё один вид прокладки труб проколом, который используют в тех случаях, когда почва легко размывается водными потоками. Этот метод называют гидропроколом. Такая прокладка выполняется с помощью потока воды. Направленный поток разрушает почву и образует колодец, в который помещают коммуникацию.

    Монтаж трубопроводов способом продавливания

    Бестраншейная прокладка трубопроводов также может выполняться способом продавливания. В большинстве случаев такой способ используется для того, чтобы проводить трубы из стали с размерами сечения до 2000 мм. Продавливание очень похоже на прокол, однако, разница состоит в том, что оно осуществляется открытым концом трубы. В результате трубу достают и убирают из неё земляной столб.

    Для создания достаточного усилия в этом случае используют гидравлические домкраты. Их устанавливают симметрично по всему сечению трубы. Грунты, в которых можно проводить эти работы, относятся к I–IV группам (глина, суглинок, пески и т. д.). Диаметр труб, которые можно использовать при таком методе, варьируется от 600 до 1720 мм. Расстояние прокладки, как правило, не превышает 100 м.

    Бестраншейная прокладка труб

    Для прокладки труб на небольшие расстояния применяют метод продавливания

    Вначале выполняются работы по рытью котлована. Далее проходит установка упорной стены, на которую впоследствии крепят домкраты. Первое звено проводящей трубы соединяют с домкратами, располагающимися на плите. В результате конец трубы остаётся свободным.

    Домкраты создают усилие, которое передаётся трубе, и она проникает открытым концом в грунт. При проникновении через почву внутри детали скапливается столб земли. Его удаление проводится с использованием лопат (с длинной и короткой рукояткой) и ударных приспособлений, в основе работы которых лежит пневматика.

    Прокладка труб методом ГНБ

    Горизонтально-направленное бурение является методом, по которому также выполняется бестраншейная прокладка труб. Особенность этого способа заключается в использовании буровых установок. Существует три основных этапа бестраншейной прокладки труб методом ГНБ:

    • проводка скважины;
    • расширение скважины;
    • прокладка труб.

    Бестраншейное горизонтальное бурение выполняется с использованием буровой техники, которая оснащена специальным наконечником. Такой наконечник стыкуется с гибкой штангой, которая позволяет ему менять направление при бурении. Это в первую очередь нужно для того, чтобы избежать столкновения с естественными препятствиями в почве. Наконечник имеет отверстия, которые необходимы для его охлаждения во время работы. Кроме этого, в нем расположен навигационный аппарат, который контролирует и корректирует траекторию бурения.

    Расширение скважины выполняют, меняя буровой наконечник на расширитель. Для того, чтобы выполнить скважину с большим диаметром, расширение может производиться несколько раз.

    Важно! Диаметр скважины должен иметь показатель, который на 30% превышает размеры сечения прокладываемого трубопровода.

    На заключительном этапе производится протягивание трубопровода. Протягивают трубы таким образом: плеть коммуникации закрепляют к специальной штанге, а дальше машина ГНБ затягивает конструкцию в скважину. Для того, чтобы снизить показатель трения при протягивании трубопровода через горизонтальный канал, применяется бурильный раствор.

    Бестраншейная прокладка труб для различных сетей – это современная методика, позволяющая экономить ресурсы. Благодаря нескольким способам реализации такой технологии можно подобрать самый оптимальный вариант для любой ситуации.

    Устройство трубопроводов способом продавливания

    Продавливанием называют способ бестраншейной прокладки инженерных сетей, при котором производится последовательное вдавливание в грунт соединенных между собой звеньев труб с одновременной непрерывной или цикличной разработкой грунта внутри головного звена трубопровода и удалением его через прокладываемый трубопровод, Разработка грунта впереди трубы не допускается.

    Продавливанием ведут не только прокладку стальных сварных трубопроводов, но и строительство железобетонных коллекторов и туннелей различного назначения, состоящих из элементов различ­ной формы, соединяемых в торец без наружных выступающих частей. Продавливанием прокладывают в грунтах I–III категории стальные трубопроводы диаметром 400-2000 мм и железобетонные футляры диаметром 1000-4000 мм, внутри которых затем прокла­дывают рабочие трубопроводы. Средняя длина проходок 70-80 м.

    В качестве продавливающих устройств применяют насосно-домкратные установки, состоящие из двух, четырех, восьми и более домкратов мощностью 50-300 т каждый с ходом штоков 1100-2100 мм. Количество домкратов в установке зависит от диаметра и протяженности прокладываемого трубопровода. Так, для продав­ливания труб диаметром 400-1000 мм применяют установки с двумя гидравлическими домкратами рис. 4.5 (такие же установки применяют и для прокола). Установки из четырех, восьми и более домкратов используют для продавливания трубопроводов диаме­тром свыше 1000 мм.

    Рисунок 4.4 – Схемы установок для прокладки труб методом продавливания:

    а – продавливание с ручной разработкой грунта; б – продавливание установкой с механизированной разработкой грунта; 1 – насосная станция;

    2 – трубопровод; 3 – рабочий котлован; 4 – водоотводный поток;

    5 – трубопровод ( футляр ); 6 – лобовая обделка ( нож ); 7 – приемный котлован; 8 – приямок для сварки труб; 9 – направляющая рама;

    10 – нажимной патрубок; 11 – нажимная заглушка; 12 – гидродомкраты;

    13 – башмак; 14 – упорная стенка; 15, 18 – канаты; 16 – ролики; 17 – ковш;

    19 – барабан – накопитель; 20 – уравнитель; 21 – нажимные штанги;

    22 – траверса; 23 – поворотные фланцы; 24 – лебедка; 25 – шпалы направляющей рамы

    Домкраты закрепляют в специальном станке, обеспечивающем правильность (без перекоса) их установки и равномерную передачу усилий вдавливания торцу трубопровода. Станок состоит из сварной стальной рамы и деревянных вкладышей, в гнездах которых устанавливаются домкраты так, чтобы их продольные оси и ось трубопровода были взаимно параллельны. Кроме того, оси домкратов должны быть строго перпендикулярны торцам звеньев трубопровода и задней упорной стенке.

    Рисунок 4.5 – Продавливание стальной трубы установкой

    с двумя гидравлическими домкратами

    Усилия от домкратов передаются прокладываемой трубе через задний ее торец с помощью стальной нажимной рамы или стального нажимного кольца, равномерно распределяющих давление по периметру торца трубопровода. Передачу вдавливающих усилий стальному трубопроводу можно производить также через хомуты, закрепляемые на его боковой поверхности. Для передачи усилий от домкратов на торец звена трубы после продавливания трубопровода в грунт на длину хода штоков домкратов применяют нажимные патрубки. При прокладке стальных трубопроводов наиболее часто используют нажимные патрубки, изготовленные из отрезков труб того же диаметра что и диаметр продавливаемой трубы. Для передачи усилий вдавливания железобетонным трубам применяют трубчатые нажимные патрубки, изготовленные из толстостенных труб диаметром 150-300 мм. Длина нажимных патрубков должна быть равна или кратна длине хода штоков домкратов.

    Так, для продавливания звеньев труб длиной 6 м домкратами с ходом штоков 1,15 м необходимо иметь набор нажимных патрубков длиной 1,0; 2,0 и 3,0 м соответственно.

    Перед началом работ по продавливанию отрывают рабочий котлован необходимых размеров, из которого ведется прокладка трубопровода. При разработке котлована и во время проходки обеспечивается водопонижение или водоотлив грунтовых вод. В заднем торце котлована сооружают упорную стенку, которая восп­ринимает реактивные усилия домкратов через опорную подушку и передает их грунту.

    На дне рабочего котлована на деревянном или железобетонном основании монтируют домкратную установку. Монтаж установки и вспомогательных устройств, а также дальнейшее обслуживание процесса продавливания ведется с помощью автокрана. Насосная установка, приводящая в действие домкраты, располагается, как правило, на поверхности земли поблизости от котлована. Рядом с домкратной установкой по ее оси на дне котлована монтируют направляющие устройства в виде двух рельсов, уголков или швеллеров, уложенных на шпалы параллельно оси прокладывае­мого трубопровода рис. 4.6.

    Рисунок 4.6 – Котлован с установкой для продавливания

    Направляющие устройства предназначены для точного направления движения звеньев трубопровода, нажимных рам, колец и патрубков при вдавливании. Вдавливаемая труба проходит в забой через отверстие в креплении передней стенки котлована. Размеры отверстия должны быть несколько больше внешних размеров стального клиновидного ножа, которым оснащен передний торец головного звена трубопровода. Во избежание отклонения трубо­провода от заданного направления при прокладке перед отверстием иногда устанавливают вертикальную направляющую раму.

    Головное звено трубопровода опускают в котлован и устанав­ливают на направляющие перед домкратами с помощью крана.

    Положение головного звена выверяют геодезическими приборами и начинают продавливание в такой последовательности. Сначала головное звено вдавливают в грунт на длину хода штоков домкратов. Затем, меняя переключателем направление движения масла в системе высокого давления, возвращают штоки в исходное положение. В промежуток между домкратами и торцом трубы укладывают на направляющие устройства нажимной патрубок, длина которого равна ходу штоков домкратов, и повторяют цикл вдавливания. После второго цикла домкратов ранее установленный патрубок заменяют другим, длина которого соответствует уже двойному ходу штоков домкратов, и т. д. Процесс смены нажимных патрубков повторяется до тех пор, пока все звено не будет вдавлено в грунт. Нажимные патрубки удаляют, и в освободившееся пространство перед домкратами устанавливают на направляющие очередное звено трубопровода. Звено либо сваривают с предыду­щим (при прокладке стальных трубопроводов), либо стыкуют в паз (при прокладке железобетонных трубопроводов).

    Грунт, входящий в трубу через ее открытый конец, удаляют непрерывно или периодически через внутреннее пространство трубы в рабочий котлован ручной разработкой лопатами с короткими черенками (рис. 4.7) и механизированным способом (рис. 4.8).

    Удаление грунта из труб диаметром 500-800 мм осуществ­ляется преимущественно гидравлическим способом. Для удаления грунта из трубопроводов большего диаметра используют вагонетки, бадьи, челноки, перемещаемые с помощью канатов и лебедок, самоходные электрокары и тележки со съемными или саморазгру­жающимися кузовами, ленточные и скребковые конвейеры перемен­ной длины, раздвигаемые по мере увеличения протяженности проходки, и т. д.

    Рисунок 4.7 – Ручная разработка грунта

    Рисунок 4.8 – Механизированная разработка грунта

    Транспортные средства загружают вручную (при диаметре труб свыше 1000-1200 мм) или малогабаритными породопогру­зочными машинами. Плотные грунты перед погрузкой измельчают с помощью режущих решеток, помещенных сразу же за ножевым кольцом, разрабатывают вручную или малогабаритными автомати­ческими гидроэкскаваторами.

    Несвязные водонасыщенные грунты поступают на транспор­тирующие устройства самостоятельно (без применения ручного труда и машин) через люки стальных диафрагм, отделяющие ножевую секцию от остальных секций трубопровода. Количество поступающего грунта регулируется специальными затворами.

    В рабочем котловане грунт с горизонтальных транспортирую­щих средств перегружается в приемные устройства средств верти­кального транспорта – элеваторов различных типов, ковшовых или клетьевых подъемников. В некоторых случаях при транспортировке грунта в тележках и электрокарах их съемные кузова прикрепляют к траверсам, подвешенным на крюках кранов, и подают наверх через окно в нажимном патрубке.

    Для разработки грунта и удаления его из трубопровода очень часто (особенно в неустойчивых и водонасыщенных грунтах) применяют метод гидротранспорта грунта, при котором полностью исключается ручной труд. Сущность этого способа заключается в следующем. Размыв поступающего в трубу грунта производится в камере направленными струями воды, выходящими под давлением 6-10 кгс/см 2 (0,59-0,98 МПа) из насадок, расположенных по периметру головного звена. Камера отделена от остальной части головного звена стальной диафрагмой с герметически закрываемой дверцей. Пульпа (размытый грунт) гидроэлеватором по пульповоду подается в рабочий котлован, а оттуда в отвал.

    Возможно также вибровакуумное продавливание, заключаю­щееся в том, что из стального цилиндра с одним днищем, являюще­гося основным рабочим органом, откачивается воздух, вследствие чего атмосферное давление вдавливает цилиндр в грунт. Благодаря установленному на цилиндре вибратору скорость проходки значительно увеличивается. Проходка этим методом особенно целесообразна в песчаных грунтах.

    Производительность установок для проходок способом про­давливания зависит от физико-механических свойств грунта, диа­метра и протяженности трубопровода, мощности домкратов, скорости и длины хода их штоков, а также от способа разработки и удаления грунта и составляет в среднем 0,5-1,5 м/ч, а длины проходок 20-60 м.

    Основным достоинством способа продавливания является возможность прокладки стальных и железобетонных трубопроводов больших диаметров в грунтах до III категории включительно. К недостаткам следует отнести небольшую скорость проходки и возможность повреждения изоляции при прокладке изолированных рабочих трубопроводов.

    Технология бестраншейной прокладки трубопровода

    Подземные трубопроводные коммуникации стали незаменимым атрибутом инженерных систем современных мегаполисов. Ввиду отсутствия свободного пространства под землею располагают канализационный сети, водоподающие магистрали, теплотрассы, трубная разводка электрических кабелей. Со временем возникает задача замены износившихся трубопроводов или их ремонта. В условиях плотной городской застройки разрыть траншею или котлован для производства ремонтных работ весьма затруднительно, а порой даже невозможно. Поэтому бестраншейная прокладка инженерных сетей стала настоящим техническим прорывом и помогла решить массу проблем большого города.

    Описание технологии бестраншейного прокладывания труб

    Монтаж инженерных сетей бестраншейным способом позволяет сохранить целостность дорожного покрытия

    В городских условиях трассы подземных трубопроводов проходят под городскими оживленными улицами, проезжей части автомагистралей, зелеными насаждениями, транспортными развязками и другими объектами. Если проводить замену и ремонт подземных инженерных сетей непосредственно под землей и не проводить при этом вскрытие грунта, то такая технология производства работ носит название «бестраншейная прокладка инженерных трубопроводов». В основу этого способа заложен принцип сквозного прохождения трубных конструкций сквозь почвенные пласты, прокладываемых в любых направлениях. Технология выполнения производства сама по себе несложная, правда для такой прокладки закрытым способом нужна специальная техника и технологическое оборудование. Монтаж производят с помощью специальной металлической цилиндрической насадки требуемого диаметра и наращиваемой шланги. Если возникает необходимость в закрытой прокладке на подземных магистралях большой протяженности, то в этом случае требуется применение спецтехники и технологического оборудования.

    Преимущество технологии без траншеи

    Основными достоинствами и преимуществами данной технологии, за счет которых следует отдать предпочтение бестраншейной прокладке трубопровода, являются:

    • По сравнению с открытым методом прокладки инженерных коммуникаций, для бестраншейного способа потребуется значительное меньшее количество материально-технических ресурсов.
    • Сокращение сроков выполнения работ за счет отсутствия земляных работ и высокой скорости монтажа.
    • Прокладку трубопроводов обеспечивает звено рабочих, состоящее из трех – четырех рабочих.
    • Технология прокладки трубопровода без траншей не наносит ущерб окружающему пространству.
    • Возможность прокладки и ремонта коммуникаций в любое время года. Если зимой менять и прокладывать инженерные сети открытым способом весьма затруднительно, то бестраншейная технология успешно используется в условиях промерзшего грунта.
    • Безопасность проведение монтажа.
    • Уменьшение в несколько раз загрязнения окружающей среды.

    Еще одним важным аргументом в пользу данной технологии считается исключение дополнительных затрат по восстановлению целостности асфальтового покрытия, вывозке земли и реконструкции нарушенной прилегающей территории.

    Принцип метода прокола и продавливания

    Данной технологией прокладку коммуникаций проводят методом прокалывания и продавливания. Следует сразу отметить, что этими методами бестраншейной подземной прокладки укладывают исключительно новые инженерные трубные коммуникации.

    Прокалывание

    Метод прокола применяется для трубных линий протяженностью до 60 метров. Такая небольшая длина обусловлена значительными усилиями в 150 – 3000 Кн, которые необходимо технике для прокалывания грунта. В организации прокола задействованы тракторы, бульдозеры, лебедки и гидравлические домкраты. Прокалывание почвы осуществляется трубной конструкцией оборудованной выступающим наконечником в виде конуса с установленными на нем режущих ножей. За счет давления, получаемого от оборудования, наконечник вместе с трубной конструкцией круговыми движениями продвигается вперед. При этом грунт вокруг трубы уплотняется и не обсыпается, а сама конструкция по мере продвижения соединяется сваркой. Таким образом можно прокладывать подземные трубопроводы диаметром до 600 мм. При прокладке трассы инженерных коммуникаций маленького диаметра, прокол осуществляется непосредственно трубой без установки дополнительного наконечника.

    Важно знать, что в случае использования конусного наконечника может возникнуть отклонения от линии прокалывания. Эти погрешности возникают из-за возможного столкновения конуса с естественными препятствиями и, следовательно, погрешностями от расчетной точки выхода прокола.

    В зависимости от категории грунта и технических возможностей оборудования скорость прокалывания грунтов за один час составляет от 4 до 6 метров. Если к круговым движениям трубного элемента приложить вибрационные усилия, то тогда возможно увеличить быстроту прокола до 20 – 40 м/час.

    Для грунтов с хорошей водопроницаемостью применяют метод гидропрокола. В этом случае прокладку коммуникаций производят мощным потоком воды направленного действия, который размывает почву и образует тоннель для прокладки трубопроводов.

    Продавливание

    Продавливанием монтируют трубные коммуникации большого диаметра

    Принцип метода продавливания аналогичен проколу, только его проводят одной трубой без специальной насадки. В этом случае земляные массы попадают во внутрь трубной полости и находятся там до общего извлечения всей конструкции.

    Грунты, для которых рекомендован метод продавливания, должны относится I–IV категории и представлены глиной, суглинкам, супесями или песками.

    Инженерный сети, прокладываемые методом продавливанием, могут иметь размеры от 600 до 1720 мм, а предельно допустимая длина участка составляет 100 метров.

    Методом продавливания чаще всего прокладывают подземные канализационные линии.

    Продавливание осуществляется за счет значительных динамических усилий, создаваемых гидравлическими домкратами, которые симметрично устанавливаются по периметру окружности трубы. Работы проводят в следующей последовательности:

    1. Вначале производится отрывка небольшого котлована.
    2. Устанавливается упорная конструкция в виде стены для крепления гидравлических домкратов.
    3. Первые звенья проводящей трубы присоединяют к домкратам, надежно закрепленных на упорных конструкциях. Другой конец трубной конструкции находится в свободном открытом положении.
    4. Гидравлическими домкратами создаются необходимые усилия, приводящие в движение трубный элемент, и он медленно поступательным движением проникает сквозь толщу грунта.

    Землю из полости удаляют ручным способом с помощью лопат или сжатым воздухом ударных пневматических приспособлений.

    Метод горизонтально-направленного бурения

    Бурильная установка горизонтально-направленного действия на гусеничном ходу

    Производство работ по технологии бестраншейной прокладки инженерных труб методом ГНБ заключается в направленном пробировании грунта с использованием специальных буровых установок. С помощью горизонтального направленного бурения можно прокладывать инженерные сети в местах с развитой транспортной инфраструктурой, а также под автомагистралями и железнодорожными путями. Технология ГБН всего пятнадцать лет тому назад считалась инновационным прорывом в области закрытого монтажа и впервые было опробована в США в 70-годах ушедшего столетия. Новинка успешно выдержала испытания и уже в 80-х годах этой технологией стали пользоваться и в Европе. По данному способу можно прокладывать трубы диаметром от 76 до 315 мм с протяженностью трассы до 300 метров.

    Технология содержит три этапа последовательного проведения работ:

    • Устройство проводной (пилотной) скважины с использованием установки бурения для бестраншейной прокладки труб. Чтобы правильно задать направление и впоследствии проводить контроль за правильностью траектории движения, на буровой головке устанавливается специальный прибор навигации.
    • Расширение первоначальной скважины до расчетного сечения. На этом этапе в работу включается расширитель с принципом обратного действия, который проходя через проводную скважину, расширяет полость скважины до нужного размера.
    • Прокладка трубопровода. На заключительном этапе выполняется протягивание заготовленных звеньев трубопровода специальной штангой машины ГБН. Для прокладки в основном используют современные трубы ПНД, широко используемых для устройства инженерных сетей канализации, водоснабжения и водоотведения. Возможен монтаж полиэтиленовых трубчатых конструкций несколькими плетями заранее сваренных в единую нитку. Чтобы снизить показатель дополнительного трения, возникающего при протягивании трубопроводов через подготовленный горизонтальный тоннель, в скважину закачивают растворную бурильную смесь.

    Благодаря применению технологии горизонтального бурения можно значительно сэкономить материально-технические ресурсы и в короткие сроки проложить инженерные коммуникации на любых территориях в городских условиях и промышленных площадок.

    Устройство пилотной скважины – первый этап производства работ методом горизонтального пробуривания

    Важно знать, что периметр пробуренной горизонтальной скважины должен на 30% больше сечения прокладываемых подземных магистралей.

    Область применения технологии без траншеи

    Схема прокладки труб ПДН под водоемом

    Использование технологии прокладки сетей закрытым способом без проведения большого объема земляных работ позволяет выполнить следующие виды работ:

    • Прокладки подземных кабельных коммуникаций связи.
    • Монтаж технологических трубных систем по перекачке нефти.
    • Прокладка подземных газопроводов и водопроводных магистралей.
    • Прокладка трубной канализации.
    • Устройство подземных теплотрасс.
    • Ремонт поврежденных труб и их замена.

    Кроме того, технология горизонтально-направленного бурения позволяет прокладывать инженерные коммуникации в местах, где возможны оползни грунта, где нет возможности свободного подъезда строительной техники. Методы бестраншейной технологии используются при прокладке трубопроводов сложных гидрогеологических условиях, в заповедных зонах и на территории памятников архитектуры.

    Основными критерием выбора способа прокладки являются категория грунта и его плотность, почвенный состав, протяженность трассы, расчетный диаметр трубопроводов.

    Видеоролик о бестраншейной прокладке коммуникаций:

    Машины и оборудование

    Прокладка инженерных коммуникаций может проводится по различным методикам, но основной принцип их одинаков: необходимо создать определенные усилия для проталкивания трубных коммуникаций. Поэтому чаще всего используются:

    1. Установки для бестраншейной прокладки труб на пневматических колесах или на гусеничном ходу;
    2. Гидравлические домкраты;
    3. Сварочные машины для стыковки трубчатых элементов;
    4. Тракторы и бульдозеры;
    5. Приводные дизельные маслостанции;
    6. Основное оборудование: расширители скважин, трубы нужного диаметра, штанги;
    7. Дополнительное оборудование: камеры и мониторы наблюдения, дистанционные пульты управления;
    8. Растворосмесительные установки.

    Укладка трубопроводящих систем без устройства траншей и котлованов несколько десятилетий тому назад казалось несбыточной сказкой. С развитием технического прогресса ситуация кардинально изменилась и сейчас можно смело сказать, что у этой технологии большое будущее и огромные возможности.

    Читайте также:  Создание стильного и практичного интерьера: какие обои поклеить в зале?
Ссылка на основную публикацию