Безтраншейна прокладка труб: види, технологія і устаткування

При проведенні трубопровідних магістралей зазвичай труби прокладаються в траншеях на проектну глибину. Але в міських або обмежених умовах, виникають ситуації, коли лінія труб перетинає водойми, автомобільні і залізні дороги, архітектурні споруди, унікальний ландшафт і з технічних причин потрібно бестраншейная прокладка труб.

Розроблено кілька технологій проведення робіт в цій галузі, при цьому використовується спеціальна техніка та кваліфіковані фахівці. Кожен з методів розрахований на певні комунікації і габаритні розміри прокладається лінії і незважаючи на складне і дороге обладнання, приносить економічний ефект.

Мал. 1 Бестраншейная прокладка трубопроводу

Що таке прокладка труб без траншей і як це працює

Суть методу полягає в проведенні магістралі під поверхнею землі на відміну від викопування поверхневих траншей, які мають такі недоліки:

  • Зняття грунту призводить до руйнування верхнього родючого шару не тільки в траншеї, а й спеціальною технікою, а також до забруднення прилеглої території, значно увеличивающему масштаби збитку.
  • При траншейному методі пошкоджуються насадження (дерева, чагарники), які не завжди вдається відновити.
  • При проведенні робіт на асфальтованих автомобільних і пішохідних дорогах руйнується асфальтове покриття, використання трас стає неможливим і потрібно подальше ремонт – це приносить незручності і економічно невигідно.

До переваг траншейного способу відносять простоту технології, доступну в побутовому господарстві, і поширеність використовуваної техніки, також для викопування траншей не потрібна висока кваліфікація працівників.

При використанні безтраншейного методу монтаж і прокладку трубопроводу проводять за допомогою бурового обладнання, прохідних агрегатів, гідравлічних і пневматичних пробійників.

Де застосовується бестраншейная укладання

Метод підземної прокладки трубопроводів без траншей використовується для проведення газових, каналізаційних і водопровідних комунікацій, електричних кабелів.

Побутове використання технології утруднено через складність і дорожнечу обладнання, що застосовується, тому дані роботи проводять державні організації і великі приватні компанії.

Переваги та особливості безтраншейної прокладки

Прокладка труб під землею без використання траншей, коли інші варіанти неможливі, має такі особливості:

  • Висока швидкість проведення робіт.
  • Нешкідливість для навколишнього середовища, дорожнього покриття, архітектурних споруд.
  • Економія фінансових коштів в порівнянні з перекриттям доріг і руйнуванням їх покриття в разі використання траншів.
  • Використання складного дорогого устаткування, що обслуговується кваліфікованим персоналом.
  • Можливість проведення робіт в зимову пору року.

Рис.2 Бестраншейная прокладка каналізації технологією санації

Безтраншейна прокладка труб – види і способи

Існуючі технології дозволяють укладати трубопровідні магістралі на великій глибині при проведенні нових ліній або всередині каналів старих труб, іноді з їх руйнуванням.

Реконструкція та заміна трубопроводу методом санації

Санацією називають метод проводки ліній з використанням старих комунікацій, при цьому розрізняють дві технології:

  • Релайніг. Даний метод санації застосовується, якщо старий трубопровід зберігають і він служить оболонкою для нової магістралі, яку простягають всередині.
  • Реновація. Дана методика полягає в тому, що при прокладанні нової лінії відбувається руйнування старої – її розрізають уздовж роликовими або нерухомими ножами і розширювачем збільшують радіус кола прохідного каналу, вдавлюючи залишки оболонки в землю.

технологія релайнінга

Релайнінг є найбільш економічно вигідним методом в ситуації, коли застарілу магістраль змінюють на сучасну пластикову (поліетилен низького тиску ПНД) трохи меншого діаметру. Технологія виробництва труби ПНД дозволяє здійснювати її з’єднання зварюванням, для цього промисловістю випускається широкий ряд пристроїв, які здійснюють вирівнює обробку, нагрів дисковим праскою і зварювання торців. При проведенні робіт по протяжке довжина ПНД магістралі може досягати 700 метрів, в процесі подачі на поверхні виробляють зварювання труб (10 – 12 м.) Спеціальними підходящими за габаритами дорогими електронними агрегатами.

Досить часто необхідна протяжка по старому сталевому трубопроводу поліетиленовою лінії трохи більшого радіусу – для цього використовують технології протягання зі спеціальним ножем-розширювачем, яким розрізають трубопровід уздовж. Проведені роботи складаються з наступних етапів:

  1. По краях замінного ділянки викопують робочий і приймає котловани потрібного розміру (залежить від глибини залягання трубопроводу і габаритів машин) для розміщення інженерної техніки.
  2. За допомогою спеціального механізму гідравлічних домкратів скручують металеві штанги і подають їх в канал, проштовхуючи до виходу з лінії в приймальному котловані.
  3. Під’єднують до металевої штанги пластиковий трубопровід через кріплення, який знаходиться на спеціальному наконечнику у вигляді ножа-розширювача.
  4. Гідравлічна машина виробляє протяжку в зворотному напрямку з одночасним поздовжнім розрізанням сталевий трубної оболонки. При цьому штанги в міру вилучення розкручують і витягують з котловану.

Мал. 3 Приклад застосування пневмомашини для укладання ділянок трубопроводу з ПНД

реновація

Технологія застосовується в разі, якщо старий трубопровід має істотно менший діаметр і не відповідає технічним вимогам нової лінії, за допомогою даної методики руйнують трубопроводи з тендітних (кераміка, пластик, азбестоцемент) і сталевих оболонок. Для протягання використовуються гідростанції, руйнування відбувається за допомогою насадок з радіально розташованими ножами, переваги методу полягають в наступному:

  • Використовуються старі тунелі, тому відпадає необхідність у проведенні робіт зі створення нового каналу.
  • Зростає безпеку робіт, виключені можливі ризики пошкодження інших комунікацій.
  • Немає необхідності узгодження з діаметром старої труби, методику використовують для створення шахт великих розмірів в окружності.

Методи продавлювання грунту

При закритих способах укладання трубопроводів (під дорогою, архітектурною спорудою) у відсутності старих ліній монтують захищає кожух, усередині якого розміщують робочу магістраль менших габаритів.

В якості захисних оболонок використовують сталеві, зварні, з відкритим швом або спіральношовні труби з товщиною, що залежить від технології укладання.

Протяжку захищають кожухів проводять за технологіями продавлювання, різними способами проколу, горизонтального буріння, в великих містах для розміщення колекторних ліній і тунелів використовують щитової метод підземної проходки.

прокол

Технологія, за якою виконується прокол, використовується при влаштуванні свердловин діаметром до 700 мм. в грунтах з підвищеним вмістом глини. Суть методу полягає в тому, що протикає земляний породи трубою з наконечником конусоподібної форми без її видалення, після чого грунт ущільнюється.

Продавлювання труб вимагає значних зусиль (до 3000 кН.), При великій протяжності сталева лінія не витримує навантаження, тому прохідне відстань до 80 м.

Основним агрегатом для проведення даної процедури служить гідравлічний домкрат, роботи проводять в такій послідовності:

  • Проривають робочий і приймає кар’єри з розмірами, що визначаються глибиною залягання і конструктивними габаритами бурової рами з домкратом, розміщують в них відповідне обладнання.
  • Готують труби стандартної довжини 6 м., Покриваючи їх гідроізоляцією і встановлюючи наконечник відповідної форми, для невеликих відстаней використовують моделі з відкритим кінцем. Домкратами виробляють механічне вдавлювання труби зі зміною напрямку ходу, зусилля передають через подовжують патрубки, шомполи і хомути. В процесі проколювання проводиться заміна патрубків з кроком в 1 м. На велику довжину поверненням штока домкрата в початковий стан і збільшенням їх розміру, поки довжина поглиблення не досягає 6 метрів.
  • Приварюють наступну трубу, встановлюючи подовжує патрубок найменшого розміру, і повторюють процедуру до тих пір, поки канал не буде повністю пройдений.

Гідропрокол

Використання водного тиску є ефективним способом проходу земляний породи, широко застосовуваним при бурінні свердловин. При використанні цього методу прохідна труба оснащується спеціальною насадкою, в яку під тиском подається вода. Для закачування використовують відцентрові електронасоси, відкачку бруду з ями проводять промисловими шламовими або дренажними агрегатами.

Технологія ефективно застосовується в добре розмиваються породах з піску, відрізняється простотою і хорошим темпом проходу (30 м. За зміну), до недоліком відносять малу загальну довжину шахти (40 метрів для 200 мм. Та 20 м. Для 500 мм. Отворів) і важкі умови праці прохідників.

Вібропрокаливаніе

Використання техніки проколу за допомогою вібрацій дозволяє прискорити проведення робіт по проколювання в піщаних і пливунних породах, технологія також широко використовується для вилучення старих трубопроводів з шахт. Швидкість проходки при використанні ударно-вібраційних вдавлюючих установок УВВГП-400 становить до 60 м. На годину, максимальна довжина шахти 60 м. При кожному розі діаметрі до 500 мм.

Мал. 4 Бестраншейная прокладка проколюванням

продавлювання

Продавлювання трубопроводів відкритим кінцем з витяганням земляний пробки застосовує в будь-яких видах порід при протяжності свердловини до 100 метрів і трубної окружності 800 – 1720 мм. Спосіб проколювання застосовують для сталевих ліній, колекторів і тунелів із залізобетону. При роботах в грунт видавлюють трубний торець, оснащений ножем, а внутрішню пробку розробляють і беруть із забою.

Для вдавлення застосовують гідродомкрати в різній кількості, що працюють від електронасосів високого тиску, їх зусилля доходить до 3000 кН., А хід штока лежить в діапазоні 1,1 – 2,1 м.

Якщо потрібно продавити отвір великого діаметру, використовуються потужні агрегати з домкратів, здатність створювати зусилля в 10 000 кН.

Для здійснення проколювання виривають робочий і приймає кар’єри, довжина яких для виробів великому колу становить до 12 м., А ширина 5 м., Стандартна глибина розташування береться на 0,2 м нижче висоти залягання прохідного каналу.

У приймаючому кар’єрі виробляють демонтаж кільцевого ножа після проходки, це визначає його робочі розміри. Роботи із проштовхування проводять в декілька етапів:

  • При підготовці споруджують робочий і приймає кар’єр потрібних розмірів, встановлює опорну стіну і напрямні, по яких переміщують труби, розміщують силові домкрати.
  • Процес продавлювання гідравлікою виробляють з використанням патрубків, які періодично подовжують на довжину ходу штока, а при досягненні максимального поглиблення приварюють наступну трубу, і процес циклічно повторюють.
  • При проходці залізобетонними виробами або колекторами не допускається пряме механічне вплив на їх корпус, зусилля передається на натискну раму, яка поміщається між прохідним трубним торцем і патрубками, що передають енергію.
  • Виїмку ґрунту всередині труби виробляють механізованим методом за допомогою телескопічного ковша (желонки, човника), які розміщуються всередині трубного каналу і витягується канатами при наповненні. Їх спорожнення проводиться через спеціальний розвантажувальний вікно, після чого вони за допомогою натискних патрубків знову спрямовуються в канал. Іноді для видалення ґрунту користуються гідророзмиву і відкачуванням шламу помпами, подрібненням його гідромонітором і витягом з каналу шнековим способом.

Для промислової проходки широко застосовують віброударні установки (УВГ-51), в яких забивання відбувається за допомогою вібромолота, використання пневмопробійників особливо ефективно для шахт до 530 мм. – при проході витяг грунту з каналу не потрібно.

Мал. 5 Метод продавлювання труб

Метод горизонтально направленого буріння ГНБ

Розрізняють два види бурової проходки:

  • Роздільне. При даному способі спочатку бурами формують шахту, а після вилучення інструменту простягають лінію.
  • поєднане. При даному виді буріння здійснюється разом з трубами, які просувають по каналу.

Установки горизонтального буріння (УБ, УГБ) дозволяють виробляти прохід з укладанням лінії зі швидкістю до 19 м. В годину при довжині шахти до 60 м., Діапазон розмірів пробурених отворів 325 – 1420 мм., Більш продуктивні агрегати цього типу здатні прокладати магістраль до 120 м.

Проходка проводиться ножовими насадками з видаленням породи шнековим конвеєром, для великих розмірів використовується виконання пілотної свердловини малого діаметру. Після її проходки на шнек встановлюють спеціальний розширювач і переводять бурову установку в зворотний режим.

Рис.6 Прохід за допомогою спеціального прохідницького щита (мікротунелювання)

Хоча зусилля, застосовувані при бурінні, нижче, ніж при проколюванні, до значних недоліків способу відноситься необхідність транспортування грунту з пробуреної свердловини. Нові технології прокладки дозволяють уникнути даного недоліку – шахту прорізають ножами пропелерного типу з подальшою розкочуванням породи в затрубному просторі.

Ефективна методика проробляє горизонтальних шахт – застосування самохідних пневмомашин (Крот), які утворюють канал з щільними стінами шириною 63 – 400 мм. і довжиною до 50 м.

Пристрій являє собою самохідну пневмомашини ударного принципу дії з ударником, що здійснює поступальні і поворотні коливання під впливом стиснутого повітря. Підтримка точності заданого напрямку визначається значною довжиною корпусу, зворотного руху протистоїть тертя об земляні стінки.

Мал. 7 Спосіб направлено шнекового буріння

Як зробити прокол своїми руками

У побутових умовах, якщо необхідно прокласти підземний водопровід або газову лінію малого діаметра в будинок на невелику відстань, можна використовувати промислові техніки проходу.

Одним з ефективних видів є гідропрокол отвори в землі, для проведення наступних робіт надходять таким чином:

  • Беруть металеві труби потрібного діаметра в 1 м. (Велика довжина труби потребують занадто об’ємного місця проведення робіт) на всю довжину отвори і нарізують на них з одного кінця різьбу, до іншого приварюють муфти з внутрішнім різьбленням аналогічного перетину і кроку.
  • Для подачі води застосовують погружной або поверхневий електронасос, використовуючи перехідну муфту, один кінець який кріплять до трубному торця, а до іншого приєднують вихідний патрубок насосного агрегату.
  • Викопують в землі приямок необхідної глибини і довжиною, що дозволяє зручно розташовувати в ньому сталевий метр труби для проштовхування.

Мал. 8 Гідпропрокол своїми руками – обладнання

  • Заздалегідь проводять розрахунок траєкторії свердловини, підключає трубу до електронасоса, подають воду і починають проштовхувати її в землю, контролюючи напрямок і відхилення по вертикалі будівельним рівнем.
  • Після поглиблення першої труби відключають електронасос, від’єднують його патрубок і прикручують другу трубу на різьбу, підключаючи з іншого кінця електронасос і підводячи до неї воду.
  • Операцію періодично повторюють до повного проходу каналу на потрібну довжину, по завершенні робіт трубопровід витягують і демонтують.
  • У канал вставляють водопровідну трубу ПНД, виводять в потрібне місце і на цьому робота вважається завершеною.

Для вертикальної прокладки шахти в будинку використовують саморобний бур, довжина якого також залежить від глибини лінії, його провертають за допомогою дриля або перфоратора.

Саморобні бурові пристосування можна використовувати і для горизонтальної проходки в побуті, при цьому обертання бура здійснюють за допомогою електроінструменту, подовжуючи його металевими штангами з нарізним сполученням.

Мал. 9 Горизонтальне буріння своїми руками

Безтраншейна прокладка трубопроводів є ефективним методом вирішення завдань у випадках, коли викопування траншей неможливо або економічно недоцільно. При проведенні робіт використовується широкий ряд технічних прийомів із застосуванням спеціального обладнання, деякі технології можна успішно застосовувати в побуті.

Ссылка на основную публикацию