Технология бестраншейной прокладки трубопроводов

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

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

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

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

    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

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

  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

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

  1. труба устанавливается в домкрат и на нее надевается металлический наконечник;
  1. труба постепенно вводится домкратом в слой грунта.

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

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.

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

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

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.
Читайте также  Важные этапы сварки металлоконструкций

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

Метод горизонтально-направленного бурения

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.

Бестраншейные технологии прокладки трубопроводов

Бестраншейный метод подразумевает прокладку магистралей в условиях города, плотной застройки инфраструктурными объектами и ограниченного пространства. Подразумевает применение технологии релайнинга, реновации или санации. Может выполняться путем прокола, гидропрокола, продавливанием или вибропрокалыванием. Ниже рассмотрим, в чем особенности таких работ, и в каких случаях они актуальны. Приведем основные методы и кратко разберем принципы их реализации.

Что такое бестраншейные технологии и где они используются

Термин «бестраншейные технологии» на английском языке звучит как NoDig(«не копай») или TrenchlessTechnologies («технология без траншей»). Простыми словами, подразумевается прокладка кабеля, труб или иных коммуникаций без углубления в землю по всей длине укадки. Методика применяется в условиях крупных населенных пунктов с большим количеством построек, дорог и иных объектов инфраструктуры.

Использование бестраншейной методики позволяет прокладывать коммуникации в любых местах. К примеру, для подведения труб или кабеля в многоквартирный дом все работы ведутся из подвального помещения этого объекта.

Причина в том, что установки для бурения имеют небольшие размеры и потребляют меньше горючего. Кроме того, для обслуживания оборудования хватит двух-трех человек.

Бестраншейные методы позволяют проводить коммуникации под пешеходными дорожками, автомобильными дорогами, небольшими озерами и даже под железной дорогой без нарушения их целостности. К примеру, трубы укладываются в грунт с применением буровых устройств, генерирующих момент вращения и осевое усилие для подталкивания, разворота и изъятия бурильных труб.

Технологии бестраншейного метода

Сегодня существует несколько технологий, отличающихся по особенностям применения и сложности. Решение о выборе подходящего метода принимается с учетом ситуации, длины, назначения и диаметра трубопровода.

Метод санации

Принцип санации подходит для случаев, когда необходимо менять вышедшие из строя участки канализационной, отопительной или водоснабжающей системы. Она применяется везде, где используются трубы и позволяет избежать подготовки новых каналов. Процесс проходит в два этапа:

  1. Подготовительный. С двух стороны готовится вход и выход для зацепа новой трубы.
  2. Санация. Сначала установочная штанга проталкивается до отверстия на выходе. Там к ней крепится режущая головка и фиксируется труба. При обратном движении головка вырезает стенки трубы и производит утрамбовку осколков в грунт, а после затягиваются новые коммуникации.

Преимущество санации в том, что не нужно тратить время на поиски места под канал, нет риска навредить другим коммуникациям, и отсутствует необходимость вскрывать грунт. При этом никакие объекты инфраструктуры не мешают выполнить поставленную задачу. Если это необходимо, в имеющемся канале можно проложить даже большую трубу, а сами работы занимают много меньше времени.

Релайнинг

Эта бестраншейная технология прокладки трубопроводов применяется при замене более старой магистрали на полиэтиленовые (ПНД) системы. Конструктивные особенности таких изделий позволяют осуществлять крепление с помощью сварки. Для этого на рынке предусмотрено множество аппаратов, обеспечивающих выполнение работы.

Релайнинг можно использовать даже в том случае, когда длина магистралей составляет до 0,7 км. Сварка труб в большинстве случае проводится на поверхности, что делается для удобства и возможности контроля результата.

Алгоритм прокладки следующий:

  • Подготовка ям по концам меняемого участка. Глубина определяется с учетом размера техники, глубины размещения трубы или иных факторов.
  • Скручивание металлической штанги и ее передача в канал до второго выхода. Для скручивания применяются гидродомкраты.
  • Соединение к штанге новой трубы с помощью крепления на конце.
  • Постепенная раскрутка штанг и извлечение из ямы после протяжки и разрезания оболочки трубы.

По сути, релайнинг— один из методов санации, подразумевающей реализацию принципа «труба в трубе».

Преимуществом способа является простота, возможность применения в условиях города и минимальный риск повреждения других коммуникаций. Минус в том, что диаметр проходного сечения снижается, но пропускная способность остается на высоком уровне из-за низкого сопротивления ПНД-трубы.

Реновация

Применение такого способа актуально в ситуации, когда прежняя труба имеет небольшие размеры, не соответствующие новым нормам. В таком случае происходит разрушение старого объекта с помощью специального оборудования. После этого в освободившееся пространство проталкиваются новые полимерные трубы. Предварительно в начале и конце участка делается два колодца на расстоянии 150-200 м, а остальная работа ведется через них.
К плюсам реновации стоит отнести:

  • возможность работы даже в холодное время года;
  • увеличение сечения трубы, а, следовательно, пропускной способности;
  • прокладка нового кабеля по уже действующему каналу;
  • отсутствие риска просадки / обваливания земли;
  • не нужны согласования с диаметром старой трубы.

Горизонтально направленное бурение (прокладка ГНБ)

ГНБ прокладка—технология, предусматривающая разработку грунта с помощью специальных устройств и возможностью прокладки трубопроводов диаметром до 172 см на расстояние до 2000 м и больше.
Бурение производится одним из двух способов:

  1. Раздельный. Начала делается шахта, далее извлекается оборудование, и протягивается линия.
  2. Совместный. Бурение выполняется одновременно с трубопроводом, который постепенно прокладывается в грунте.

Условно ГНБ делится на два этапа. Сначала делается пилотная скважина с применением скошенной буровой головки. Данные о нахождении и угле наклона головной части передаются на специальный монитор. Как только головка выходит к заданной точке, первый этап оканчивается. На следующем шаге скважина расширяется с помощью риммера или специального расширителя. Здесь важно добиться, чтобы диаметр отверстия был на 25-30% больше размера трубы. На последнем шаге происходит протяжка трубопровода, готовится документация и передается заказчику.

К плюсам ГНБ бурения стоит отнести высокую точность прокладки, безопасность для окружающей среды и отсутствие риска разрушения ландшафта. При необходимости можно проложить трубы почти под любым объектом без риска его повреждения.

Как продавить грунт

Технология бестраншейной прокладки трубопровода подразумевает применение нескольких способов продавливания грунта.

Прокол

Применяется при обустройстве скважин размером до 0,7 м в диаметре в глиняной почве. Суть способа состоит в прокалывании земли с помощью трубы со специальным наконечником. Для выполнения работы требуется усилие до 3 МН, а максимальная длина прохода не больше 80 м. Главным инструментом при решении задачи является насосно-домкратная установка, в состав которой входит гидродомкрат (один или несколько).
Алгоритм действий:

  • Создание котлованов с двух сторон. Глубина определяется индивидуально с учетом особенностей.
  • Подготовка труб: покрытие гидроизоляции, монтаж наконечника.
  • Вдавливание трубопроводов с помощью гидродомкратов.
  • Приваривание очередной трубы и ее вдавливание.
Читайте также  Как правильно варить полуавтоматом с углекислотой?

Метод прокола чаще всего применяется при прокладке канализационных и водоснабжающих систем. Преимущество в том, что здесь не образуются земляные отвалы, требующие вывоза или распределения. Но есть и минус — необходимость уплотнения грунта, для чего нужно создание немалого усилия.

Гидропрокол

Методика активно применяется при создании скважин. Алгоритм действий такой:

  • Готовится труба, к которой крепится специальная насадка.
  • Внутрь подается вода под большим давлением с помощью специальных насосов.
  • Грязь откачивается из ямы с помощью специальных агрегатов.
  • Операция проводится до момента достижения нужной глубины.

Технология наиболее эффективна при работе в мягком песчаном грунте. При правильном подходе за одну смену можно проходить до 30 м. Из минусов стоит выделить небольшую длину — до 40 м для 20-сантиметрового диаметра и до 20 м для 50-сантиметровых труб. Кроме того, работа очень трудоемкая и требует квалификации.

Вибропрокалывание

В основе метода бестраншейной технологии лежит вибрация, применение которой позволяет уменьшить время на выполнение работы.

Способ актуален для плавунных / песчаных пород, а также используются для изъятия старых трубопроводов из шахт. Средняя скорость углубления до 60 метров в час. При этом диаметр трубы может быть не больше 50 сантиметров.

Продавливание

В такой методике труба, как и в случае с прокалыванием, вдавливается в грунт. Особенность в том, что ее конец не закрывается. После завершения работы трубопровод чистится вручную или с применением специальной аппаратуры. Для работы применяются гидродомкраты, которые устанавливаются по окружности. Способ подходит для труб, имеющих диаметр от 80 до 172 см.
Алгоритм действий следующий:

  • Установка гидродомкратов в котлован.
  • Монтаж будущего трубопровода на направляющей с фиксацией на плите домкрата.
  • Проталкивание трубы в землю. Появившаяся пробка убирается с помощью лопат с длинной ручкой или пневматических ударных инструментов.
  • Установка первого, а потом и последующих нажимных патрубков.

После завершения укладки первого участка трубы устанавливается второй и последующие. Метод можно использовать в разных местах, в том числе под асфальтированным покрытием или железной дорогой.

Итоги

Применение технологий бестраншейной прокладки— реальный выход в ситуации, когда другие варианты не подходят. Рассмотренные выше методы позволяют защитить окружающую среду, сэкономить деньги и реализовать задачу работы в любое время года. Но есть минусы, связанные с необходимостью привлечения квалифицированного персонала и расходами на покупку дорогостоящего оборудования.

Бестраншейные технологии прокладки трубопроводов

Бестраншейная прокладка водопровода

При прокладке труб для водопровода, часто возникают проблемы, связанные с преодолением искусственных препятствий. К ним относятся автомобильные и железные дороги, теплотрассы, канализации, коммуникации, жилые постройки, заглубленные заборы, колодцы и т.д. Чтобы обойти эти препятствия, не проводя полномасштабных раскопок (например, с перекрытием дорог), можно воспользоваться бестраншейной прокладкой водопровода.

Бестраншейная прокладка водопровода

Методы бестраншейной прокладки труб

Этот способ получил широкое распространение в Европе. Связано это со множеством преимуществ:

  1. Экономичность. В отличие от классического проведения земельных работ, бестраншейная прокладка дешевле в несколько раз.
  2. Скорость выполнения работ. По этом показателю классический способ проигрывает вдвое.
  3. Глубина. Трубопровод можно проложить на глубине до 25 метров.
  4. Использование этого способа не требует перекрытия дорог, не мешает жильцам свободно перемещаться по дворовой зоне, не разрушает микроклимат в почве.

Любой из способов также зависит от типа грунта, диаметра укладываемой трубы и того, до куда ее нужно уложить. Есть несколько основных вариантов выполнения подобных работ:

  1. Прокол грунта. Когда трубы необходимо проложить на глинистой или суглинистой почве, выбирают этот способ. С его помощью можно укладывать трубопровод диаметром до 15 см.
  2. Санация. Этот метод можно разделить на реновацию и релайнинг. Релайнинг, это способ установки новой пластиковой трубы в старую металлическую. Следовательно, полипропиленовая должна быть меньше диаметром, чем старая. Он используется в случаях незначительных повреждений трубопровода. Если же его определенный участок полностью вышел из строя, используется метод реновации. Он подразумевает полную замену узла или секции. Когда других решений, кроме замены части трубопровода, нет, выполняется реновация.
  3. Продавливание почвы. Такой метод используют на песчаных и рыхлых грунтах. С его помощью можно проложить трубы большого диаметра.
  4. Горизонтально-направленное бурение. Универсальный метод. Используется на любых типах почвы. Выполняется с помощью буровых машин.

Специальное оборудование

Бестраншейная прокладка водопровода, подразумевает под собой использование специального оборудования и машин. Без него, пробурить отверстие, например под автомобильной дорогой невозможно (кроме наружного перекапывания).

Благодаря использованию специального оборудования, работы могут проводиться в любое время года с любыми типами грунта.

Варианты использования и виды оборудования:

  1. Насосно-домкратный агрегат – позволяет сделать скважину, минуя все препятствия. В комплекте должны быть гидравлическая станция, расширитель, штанги и режущие головки.
  2. Гидравлическая станция – устройство обеспечивающее силовое воздействие с помощью гидроцилиндра. Средняя мощность – 36 т.
  3. При гидропроколах, используют специальные устройства, которые бьют мощной направленной струей воды. Применяется на песчаных грунтах. С применением такого оборудования можно укладывать трубы диаметром до 50 см. Длина трубопровода ограничивается 30 м.
  4. Виброоборудование работает по принципу продавливания. Установки применяемые в данном способе, имеют ударно-вибрационно-вдавливающий принцип действия. В этом случае диаметр труб такой же, как и при гидропроколах. Но длина скважины увеличивается вдвое (60м).
  5. Также используется дополнительное оборудование. Это могут быть машины с манипуляторами, сварка, генераторы, растворно-смесительные узлы.

Подготовительные работы перед прокладкой трубопровода

Чтобы правильно и беспрепятственно проложить трубу, необходимо подготовить место проведения работ:

  1. Нужно составить маршрут прохождения коммуникаций. В этом случае учитываются типы грунтов, возможные препятствия на пути, длина и глубина скважины. Опытные строители рекомендуют при составлении проекта, стараться допускать как можно меньше изгибов (они считаются проблемными участками).
  2. Требуется рассчитать уклон, под которым будет уходить в землю скважина. Это зависит от возможных препятствий на его пути. Когда глубина, длина и уклон известны, выбирается способ проведения работ. В зависимости от него, подбирается соответствующее оборудование.
  3. Когда проект и план действий составлены, начинается подготовка самого места. Происходит разметка рабочих зон. Отмечаются приемный и стартовый котлованы. После разметки, рабочие должны их выкопать на определенную глубину (в зависимости от глубины трубопровода). Если грунт сыпучий, стенки котлованов нужно укрепить досками или щитами. Это мера безопасности от возможных обрушений. В них устанавливаются лестницы, для беспрепятственного доступа на заданную глубину. Для дополнительной безопасности, рабочая территория должна быть огорожена.
  4. После все проведенных мер, на строительную площадку завозится оборудование для бурения. Установки помещаются в котлованы, устанавливаются все необходимые детали и механизмы. После этого, проводится проверка оборудования и основных деталей на их работоспособность. К станции подключается гидравлический насос.

По окончании подготовки, производятся основные этапы работы.

Варианты выполнения бестраншейной прокладки

Для того чтобы проложить систему водоснабжения, можно воспользоваться четырьмя способами:

  1. Замена поврежденных участков или установка новой трубы внутри старой.
  2. Продавливание грунта для установки трубы.
  3. Горизонтально-направленное бурение. С его помощью можно бурить самые длинные каналы, тип грунта не имеет значения.
  4. Прокол грунта.

Санация

Применяя санацию, нет необходимости бурить новую скважину. Можно поместить новую пластиковую трубу внутри изношенной старой, или заменить определенный участок трубопровода полностью.

  1. С краев рабочего участка, роются два углубления размерами около 2х3 м.
  2. В стартовом котловане устанавливаются рабочие штанги, расширительные ножи и другие детали.
  3. В финишном котловане закрепляются гидравлические домкраты.
  4. Процесс протягивания. Он длится до тех пор, пока расширительный нож не дойдет до котлована с домкратами.
  5. Старые трубы очищаются и расширяются, освобождая место для установки новых.

Продавливание

При этом способе, в землю вдавливается труба открытым концом. После проведения всех работ, она очищается вручную или с использованием специальных устройств.

  1. Копается углубление.
  2. В углубление устанавливаются гидравлически домкраты.
  3. Первая часть трубы закрепляется на установке. Домкраты начинают продавливать ее в землю. Постепенно добавляются остальные звенья трубопровода.
  4. Земля извлекается с помощью ударных аппаратов.

Горизонтально направленное бурение

Горизонтальное бурение является универсальным способом при работе с любыми типами грунта. У этого способа самое большое количество преимуществ перед другими, но он является самым энергозатратным.

Работы можно разделить на 3 этапа:

  1. Буровая машина начинает пробивать грунт с помощью гибкой штанги и буровой головки, сделанной из твердых сплавов.
  2. После прохождения головки до финишной точки, вместо нее устанавливается расширитель, с помощью которого диаметр канала доводится до нужного диаметра трубы.
  3. Установка трубы. Она зацепляется за штангу и протягивается вслед за расширительным наконечником.

Прокол грунта

Метод прокола чаще всего применяется на суглинистых или глинистых типах почвы. Он подходит как для установки систем водоснабжения, так и для канализации. У этого способа есть ограничение по длине канала до 60 м.

Выполняется прокол так:

  1. До начала будущего трубопровода разрывается котлован. На его дне устанавливаются гидравлические домкраты.
  2. На поверхности закрепляется насос, подающий вниз воду.
  3. В углубление подается передаточный шомпол. Он может не совпадать с диаметром трубы.
  4. Сам прокол выполняется с помощью шомпола. После того как он вошел на определенную глубину, в него вставляют металлический стержень, с помощью которого продолжают продвижение в почве.
Читайте также  Ручное оборудование для гибки труб

Теплоизоляция системы канализации

Перед укладкой канализационной трубы, необходимо принять меры по ее теплоизоляции естественным путем (в грунте), или используя утеплители. Определяется глубина промерзания почвы в данном регионе, трубы устанавливаются на 30-50 см ниже этого уровня, что предотвращает замерзание жидкостей в трубах до состояния льда. Если точно определить глубину промерзания не представляется возможным, трубы дополнительно утепляются.

В качестве утеплителей используют различные материалы, которыми “укутывают” трубы, или можно приобрести уже утепленные трубы. В местах с большими отрицательными температурами, магистраль оснащается разогревающим кабелем. Он укладывается по всей длине канала.

Нельзя использовать утеплитель не обработанный гидроизоляций. Материал теряет свои свойства, при попадании в него влаги.

Не обязательно рыть глубокие траншеи, чтобы уложить трубопровод. Можно воспользоваться специальной техникой, сократив количество земельных работ, и удешевив весь процесс.

Бестраншейные технологии прокладки инженерных коммуникаций

В настоящее время, выбор оптимального способа ремонта, прокладки инженерных коммуникаций – первостепенная задача в освоении подземного пространства современных мегаполисов, для крупных городов инженерные коммуникации являются неотъемлемой частью комфортной среды обитания современного жителя мегаполиса. Существуют различные способы прокладки инженерных коммуникаций, такие как открытая прокладка, с различными видами крепления траншеи, и бестраншейная прокладка коммуникаций, которая является динамически развивающимся и наиболее перспективным направлением подземного строительства.

Бестраншейная прокладка трубопровода, США

Применение бестраншейных технологий при прокладке инженерных коммуникаций позволяет оставлять нетронутыми полезные площади и ландшафт, а также осуществлять прокладку коммуникаций, в тех случаях, когда на поверхности уже имеется искусственное сооружение и другие препятствия. Это позволяет исключить расходы на восстановление прилегающих территорий, а так же сократить сроки проведения работ. Таким образом, бестраншейные технологии – это термин для наименования различных методов и технологий строительства и ремонта инженерных коммуникаций, а также для других подземных работ, проводимых закрытым способом, то есть без выемки траншей и без разрушения дорожного покрытия, благоустроенных участков городской территории.

Еще вначале 80-х гг. зарубежные специалисты рассматривали неэффективность использования открытых методов строительства в коммунальном хозяйстве, которые несут различные неудобства и затраты для крупных городов. Первое широкое ознакомление российской инженерной общественности с многообразными зарубежными технологиями бестраншейного восстановления действующих трубопроводов различного назначения и их прокладки пришлось на 90-е гг. ХХ века. Осознание реальности, целесообразности и возможности применения бестраншейных технологий в нашей стране послужило мощным импульсом их пропаганды в последующие годы.

Горизонтально направленное бурение, США

Основные методы бестраншейных технологий

Метод прокола

Одним из первых и наиболее простых методов бестраншейных технологий является метод прокола. Суть метода заключается в образовании скважины за счет уплотнения массива грунта. Технология работ выглядит следующим образом: сначала вырываются два котлована требуемой глубины – стартовый и приемный. В первом устанавливается рама с домкратами, и движимая их усилием снаряженная наконечником труба, в буквальном смысле, пронзает массив грунта и постоянно удлиняемая за счет добавления новых секций, выходит в приемном котловане.

Необходимое для прокола усилие (обычно оно составляет от 150 до 2000 кН) прямо пропорционально квадрату радиуса сечения скважины, что автоматически позиционирует эту технологию в область малых диаметров труб. Важное значение имеют свойства грунта – пористость (чем она меньше, тем тяжелее сделать прокол) и коэффициент трения стали о грунт. Свою лепту в требуемую величину усилия вносят масса трубы и длина скважины (поэтому особенно длинные проколы нецелесообразны). Изначально прокол был просто «механическим». Затем появились его усовершенствования: гидропрокол (когда струя воды под давлением выходит из расположенной впереди трубы специальной насадки и, размывая грунт, помогает ей двигаться вперед) и вибропрокол (в этом случае применяются специальные источники продольно-направленных колебаний – вибромолоты).

Плужный метод бестраншейной прокладки труб

Сущность метода запахивания труб состоит в плавном перемещении плуга и протягивания их через кассету. Передвижение плуга осуществляется при помощи тягача, с которым плуг соединен стальным тросом, намотанным на барабан лебедки. Модернизированная конструкция позволяет запахивать не только пластиковые трубы, но и звенья чугунных труб с муфтовыми соединениями, имеющими тяговый замок с продольным силовым замыканием TIS-K. При этом сила тяги, воздействующая на замок, не должна превышать 100 кН, а скорость протяжки трубопровода от 6 до 10 м/мин.

Вытесненный на поверхность грунт может заравниваться землеройной машиной или катком. Наиболее приемлем для легковытесняемых грунтов. Удобен для прокладки коммуникаций через водоемы. Применяются отечественные и импортные бестраншейные вибрационные кабеле- и трубоукладчики. По некоторым данным, производительность метода может составлять до 15 км прокладки коммуникаций в сутки.

Санация газопровода методом Феникс, Москва

Горизонтальное направленное бурение – ГНБ

Метод горизонтального бурения состоит в одновременном бурении горизонтальной скважины и прокладки в ней трубы. Скважину создает буровая коронка, насаженная на вал шнекового конвейера, который предназначен для удаления грунта из трубы и вращается с частотой 5,1…31,9 об/мин. Труба подается в скважину полиспастом и лебедкой, приводимой в действие двигателем внутреннего сгорания. Все узлы такой установки, получившей название машины горизонтального бурения, смонтированы на общей раме. С помощью этой установки прокладывают трубы диаметром от 100 до 1000 мм на длину 20…45 м в песчаных грунтах и до 100 мм — в глинистых.

Применяют машины разных типов, отличающиеся методом разработки грунта, способами его транспортирования внутри трубы и удаления из котлована, а также конструкцией буровой коронки. Грунт разрабатывают резанием или резанием и размывом водой под давлением.
Если конструкция машин такова, что в процессе бурения прокладываемая труба перемещается вместе с буровой машиной, установленной и закрепленной на конус трубы, то длина рабочего котлована определяется общей длиной перехода (прокладываемой трубы). Если буровую машину устанавливают и закрепляют на отдельной деревянной раме, укладываемой на дне рабочего котлована, то его длина не превышает 15 м, что достаточно для размещения бурового оборудования и прокладываемой секции трубопровода. Ширина котлована по дну — 2…3 м, глубина на 0,5…0,6 м больше проектного заложения трубопровода.

Способ продавливания

Сущность способа продавливания состоит в том, что трубу вдавливают в грунтовый массив открытым концом, а грунт, попадающий внутрь по мере ее продвижения, разрабатывают и удаляют средствами гидромеханизации или вручную. Схема выполнения процесса в основном аналогична применяемой при проколе. Различие состоит лишь в том, что продавливанием прокладывают трубы диаметром от 600 до 1400 мм и на расстояние до 80 м. Это требует установки четырех, а иногда и шести гидравличесских домкратов, усложняющих конструкцию упора, рамы для домкратов и наголовника.

Снизить усилия продавливания можно, придав режущей кромке трубы заостренную форму ножа (под углом 15…20° с утолщением ее на 50…60 мм по отношению к наружному диаметру трубы). Такие ножи в виде стальных секций длиной до 2 м применяют для прокладки железобетонных труб. Длина проходки из одного рабочего котлована — от 30 до 80 м. Более длинные трассы делят на несколько участков. Из каждого котлована проходку ведут сначала в направлении одного участка, затем — в противоположном. Рабочий и приемный котлованы к продавливанию труб подготавливают так же, как и при проколе. Давление от домкратов трубе передается наружными шомполами. Их так же, как и внутренние, блокируют с одной стороны со штоками домкратов или нажимной балкой, а с другой — с наголовником. Скорость и трудоемкость проходки продавливанием зависят от диаметра трубы, длины прокладки, свойств грунта и способов его разработки.

Микротоннелирование, Польша
Источник: Альбом The Wonders of Trenchless Technologies, ISTT

Шнековое бурение

Метод управляемого продавливания труб, осуществляемого с высокой степенью точности в самых разнообразных грунтах. Этот метод позволяет проходить подземные выработки без риска обрушения забоя, избежать значительных деформаций поверхности, что особенно важно при проходке коллекторов под существующими сооружениями и коммуникациями. Для данного метода характерны: скорость проходки до 150 м., диаметр труб от 600 мм до 1820 мм.

Микротоннелирование

Этот метод основан на строительстве тоннеля с помощью дистанционно управляемого проходческого щита, выдвигаемого из заранее подготовленной стартовой шахты. После завершения проходки (а она может вестись в прямолинейном или криволинейном направлении) его извлекают из приемной шахты. От продавливания микротоннелирование отличается большей длиной проходки (до 500 м, а при необходимости до нескольких километров), скоростью и точностью (независимо от длины трассы она контролируется компьютерным комплексом с применением системы лазерного ведения). А кроме того, минимизацией затрат и материальных ресурсов.

С помощью микротоннелирования можно «пробиться» через грунты любой категории – от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород, работать в смешанном забое, не бояться появления в грунтовом массиве по трассе крупнообломочных включений, валунов, гальки и щебня. Для прокладки микротоннелированием используются самые разные трубы: полимербетонные, железобетонные, керамические, стеклопластиковые, асбестоцементные.

Санация

Способ замены труб, производимый без прекращения движения транспорта, объездов, пробок, и.т.п. Способ основан на принципе динамического удара: разрушающая головка продвигается по заменяемому трубопроводу из бетона (без арматуры), асбоцемента, ПЭ и чугуна, разрушает их. Одновременно затягивается труба такого же или большего диаметра.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: