Прокладка труб проколом технология
Обновлено: 07.07.2024
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1 Технологическая карта предназначена для использования линейным производственным и инженерно-техническим персоналом строительных организаций при бестраншейной прокладке труб диаметром до 400 мм методом прокола домкратом в суглинистых и глинистых грунтах без твердых включений любой влажности.
1.2 Технологическая карта применяется при бестраншейной прокладке труб под автомобильными и железными дорогами, трамвайными путями, под взлетно-посадочными полосами аэродромов, зданиями и сооружениями, другими объектами и коммуникациями, где невозможна или недопустима прокладка труб в траншеях открытого типа.
1.3 Привязка технологической карты к местным условиям строительства заключается в уточнении объемов работ, средств механизации и потребности в материально-технических ресурсах, а также в уточнении схемы организации процесса соответственно фактическому диаметру прокладываемой трубы, калькуляции и календарному плану производства работ и используется в составе ППР согласно СНиП 3.01.01-85* .
1.4 При привязке технологической карты к объекту строительства, расположенному в г. Москве, необходимо учитывать требования «Правил производства земляных и строительных работ, прокладки и переустройства инженерных сетей и коммуникаций в г. Москве» (утверждены постановлением Правительства Москвы № 603 от 08.08.2000 г.).
1.5 Производство работ по проведению подготовительных и земляных работ по объектам на территории города Москвы разрешается выполнять исключительно на основании установленного (оформленного) права на их проведение и в соответствии с согласованной и утвержденной документацией.
1.6 В состав работ данной карты не вошли работы по разработке грунтов котлованов, разбивке трассы прокладываемого трубопровода, установке лестниц в котлованы, транспортирование оборудования и необходимых материалов.
2 ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
2.1 До начала производства работ по бестраншейной прокладке труб необходимо:
- определить наличие на участке пересечений каких-либо подземных коммуникаций;
- согласовать проект по бестраншейной прокладке труб домкратом с организациями, в ведении которых находятся пересекаемые коммуникации и сооружения;
- разбить трассу прокладываемого трубопровода;
- выполнять планировочные работы в зоне прокладки;
- выполнить разработку грунта рабочего и приемного котлованов;
- выполнить крепление стенок котлованов (при необходимости);
- установить ограждения котлованов и лестницы для прохода рабочих в котлован;
- установить по теодолиту вешки в рабочем и приемном котлованах по оси трубопровода, а также дополнительные вешки на поверхности земли;
- поставить на строительную площадку все необходимые материалы, инструменты и приспособления;
- установить необходимые плакаты, знаки безопасности и поясняющие надписи, запрещающие нахождение посторонних лиц в зоне производства строительно-монтажных работ.
2.2 Технологической картой по бестраншейной прокладке труб методом прокола домкратом предусматривается следующий состав строительно-монтажных операций:
- доработка грунта и зачистка основания рабочего котлована вручную;
- крепление торцевых стенок котлованов и возведение упорной стенки с упорным пакетом;
- монтаж рамы под домкрат и направляющих для трубы;
- монтаж насосно-домкратной установки;
- подача трубы в котлован на направляющие и прокалывание трубой грунта домкратом;
- демонтаж насосно-домкратной установки, рамы под домкрат и направляющих для трубы.
2.3 Работы по строительству переходов начинают с геодезической разбивки места прокладки трубопровода, рабочего и приемного котлованов. После этого выполняют разработку грунта рабочего и приемного котлованов.
Размеры котлованов определяют в зависимости от грунтовых условий и габаритов строительного оборудования для бестраншейной прокладки, подбираемых для каждого конкретного случая индивидуально. Примерные размеры рабочих котлованов при различной глубине заложения трубы равны: по длине 10 - 12 м, по ширине 1,5 - 3 м.
При использовании труб длиной менее чем 8 м размеры котлована должны быть скорректированы.
В суглинках и глинах при возможном увлажнении их в результате дождей или снеготаяния крутизна откосов не должна превышать 1:1.
Наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов, разрабатываемых в грунтах естественной влажности, в соответствии со СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» и СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство» приведена таблице 1 .
Таблица 1 - Наибольшая допустимая крутизна откосов котлована в грунтах естественной влажности
Наибольшая крутизна откосов котлованов при глубине, м
Угол между направлением откоса и горизонтом, градус
Отношение высоты откоса к его заложению
Угол между направлением откоса и горизонтом, градус
Отношение высоты откоса к его заложению
Угол между направлением откоса и горизонтом, градус
Отношение высоты откоса к его заложению
Песчаный и гравелистый влажный (ненасыщенный)
1 При напластовывании различных видов грунта крутизну откоса назначают по наименее устойчивому виду от обрушения откоса.
2 К неслежавшимся насыпным относятся грунты с давностью отсыпки до двух лет для песчаных, до пяти лет - для пылевато-глинистых грунтов.
В соответствии с требованиями СНиП 12-04-2002 по безопасности ведения работ допускается разработка котлованов с вертикальными стенками в грунтах с оптимальной влажностью без применения крепления: на глубину до 1 м - в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах; до 1,25 м - в супесях; до 1,5 м - в суглинках и глинах.
После разработки грунта котлованов производится доработка грунта вручную, подчищаются стенки и основание котлованов, разрабатывается грунт приямков. Грунт выбрасывается на бровку котлована.
2.4 В процессе устройства креплений торцевых стенок котлованов производится:
- заготовка элементов креплений с перепиливанием и затеской;
- подача элементов креплений в котлованы;
- установка элементов крепления со срезкой неровностей на стенках;
- засыпка грунтом пустот за элементами креплений.
2.5 После выполнения работ по креплению торцевых стенок котлованов производится устройство упорной стенки в составе следующих работ:
- углубление котлована для установки упорной стенки;
- заготовка элементов упорной стенки и опускание в котлован;
- устройство упорной стенки.
2.6 Монтаж оборудования для прокалывания грунта трубой производится в следующей технологической последовательности:
- выгрузка оборудования со средств перемещения;
- подготовка основания в котловане;
- установка опорной рамы для домкрата и направляющих для трубы;
- опускание домкрата и опорного пакета в котлован;
- установка гидронасоса и присоединение его к домкрату;
- укладка звена трубы на направляющие;
- установка нажимных устройств.
2.7 После полной готовности насосно-домкратной установки приступают к прокалыванию грунта трубой необходимого диаметра с использованием гидродомкрата. В состав работ входят следующие операции:
- прокалывание трубой или звеньями труб;
- отвод домкрата в исходное положение;
- наращивание нажимных устройств;
- очистка и подгонка кромок и поверхностей стыков звеньев труб;
- центрирование и поддерживание при прихватке стыков;
- изоляция стыков с приготовлением мастики и грунтовки.
2.8 После окончания работы по прокладке согласно проекту трубы приступают к демонтажу оборудования, включающему:
- отсоединение домкрата от насосной установки;
- подъем домкрата, рамы, опорного пакета и направляющих из котлована;
- погрузка оборудования на средства перемещения.
2.9 Разборка упорной стенки и торцевых креплений котлованов включает:
- разборку элементов креплений;
- подъем их на поверхность, складирование в штабель или погрузка на транспортные средства для перебазирования к новому месту работы.
2.10 При прокладке труб методом прокола к переднему концу первого звена трубы приваривают наконечник, изготовленный в соответствии с рисунком 1 .
Для уменьшения сил трения, возникающих между стенкой трубы и грунтом, необходимо обеспечить зазор между трубой и грунтом. Для формирования такого зазора наружный диаметр наконечника должен быть на 34 - 46 мм больше наружного диаметра прокладываемой трубы.
2.11 При прокалывании особо должно уделяться внимание прочности задней (упорной) стенки, воспринимающей упорные реакции усилий подачи, развиваемых гидродомкратной установкой.
Характеристика грунтов и конструкции типовых упорных стенок (при расстоянии от поверхности земли до оси трубы более 2 м) в различных грунтах приведены в таблице 2 и на рисунке 2 .
Таблица 2 - Характеристика грунтов
Характеристика и наименование грунтов
Ориентировочная величина углов внутреннего трения
Слабые грунты: водонасыщенные грунты, глины, суглинки и супеси в пластичном состоянии, близком к границе текучести
Грунты средней прочности: мелко- и среднезернистые пески (независимо от влажности); глины, суглинки и супеси в пластичном состоянии
Условный трубы Ду (мм)
Материал - труба по ГОСТ 8732-78*
Материал - труба по ГОСТ 8732-78*
Материал - сталь круглая Д = 60 мм
1 Наконечник изготавливается из цельнотянутой трубы требуемого для прохода диаметра.
2 Для получения V -образной разделки сварных швов вырезку лепестков выполнять с изменением угла резки от основания лепестка к вершине от 30 ° до 5 ° .
3 Загиб лепестков выполнять с нагревом заготовки газовой горелкой по линии загиба.
4 Особое внимание обратить на трудность загиба лепестков и сварку наконечника. Совпадение оси наконечника (оси трубы) с осью центра проверять по шаблону. Отклонение не должно превышать 2 мм.
5 Перед сваркой швов произвести прихватку лепестков через 200 - 250 мм. Длина каждой прихватки не менее 50 мм.
6 Приварку кольца производить после сварки лепестков наконечника.
Рисунок 1 - Наконечник для прокола
Тип I и II - для слабых грунтов ( j £ 18°); типы III и IV - для средних грунтов (18° £ j £ 30°); 1, 5 - шпунт металлический; 2 - шпунтовая крепь; 3 - бревна диаметром 160 мм; 4, 8, 11 и 15 - опорный пакет; 6 - швеллер № 16; 7 - балки двутавровые № 16; 9 - свая диаметром 200 мм; 10 и 14 - брусья 160 ´ 160 мм; 12 и 13 - бетонные фундаментные блоки
Рисунок 2 - Типовые упорные стенки
2.12 Для равномерного распределения нагрузки от домкрата на упорную стенку используют опорный пакет, который устанавливается между домкратом и стенкой. Варианты конструкций опорных пакетов представлены на рисунках 3 и 4 .
Рисунок 3 - Опорный пакет. Вариант 1. Набор из рельс
1 - брус 200 ´ 200; 2 - болт М14, L = 400 мм; 3 - болт М14, L = 650 мм
Рисунок 4 - Опорный пакет. Вариант 2. Набор из деревянных брусьев
2.13 По окончании сооружения упорной стенки дно рабочего котлована выравнивают и размещают направляющие рельсы, раму для крепления домкрата, агрегаты и узлы установки бестраншейной прокладки трубы.
При монтаже направляющих конструкций в рабочем котловане особое внимание следует обращать на правильное их размещение в горизонтальной и вертикальной плоскостях, так как это обеспечивает сохранение заданного направления прокладки и минимальное отклонение фактического положения оси трубы от проектного.
Конструкция рамы для крепления домкрата представлена на рисунке 5 .
2.14 На рисунке 6 показана примерная схема организации работ по бестраншейной прокладке трубы диаметром до 400 мм методом прокола домкратом.
1 - швеллер № 24, L = 1,5 м ( ГОСТ 26020-83 ); 2 - уголок 100 ´ 63, L = 3,6 м ( ГОСТ 8510-86* ); 3 - сталь полосовая 90 ´ 10, L = 0,8 м ( ГОСТ 103-76* ); 4 - сталь круглая D = 16 мм, L = 2,3 м ( ГОСТ 2590-88 ); 5 - сталь полосовая 50 ´ 5, L = 3 м ( ГОСТ 103-76* ); 6 - гайка М16
Рисунок 5 - Рама для крепления домкрата
Рисунок 6 - Схема организации работ
2.15 Процесс прокладки трубы происходит следующим образом. Подготовленное для прокладки первое звено трубы 1 диаметром 400 мм длиной 8 м с наконечником 2 опускают автомобильным краном КС-4572 грузоподъемностью 16 т на направляющие рельсы 3 и устанавливают на ее торце нажимную заглушку 6. Затем включают в работу гидродомкрат 8. Шток гидродомкрата упирается в фланец-заглушку и продвигает прокладываемую трубу. При этом передний конец трубы с наконечником внедряется в массив грунта.
После того, как трубу внедрили в грунт на длину, равную ходу штока гидродомкрата, шток отводят в исходное положение. Вместе со штоками в исходное положение возвращается нажимная заглушка. В образовавшийся просвет между торцом трубы и заглушкой вставляется нажимной патрубок 5, длина которого несколько меньше рабочего хода штоков. Снова включают в работу гидродомкрат, и трубу с нажимным патрубком и заглушкой продвигают вперед на полную длину хода штока гидродомкрата. Затем шток гидродомкрата с нажимной заглушкой опять отводят назад и в образовавшийся просвет вставляют уже другой нажимной патрубок, длина которого равна двойной длине первого патрубка. Нажимная заглушка и нажимные патрубки изготавливаются в соответствии с рисунками 7 и 8 .
Условный диаметр трубы Ду (мм)
Сталь листовая по ГОСТ 19904-90
2 - Передний фланец
Сталь листовая по ГОСТ 19904-90
4 - Задний фланец
Сталь листовая по ГОСТ 19904-90
Сталь круглая по ГОСТ 2590-88
Рисунок 7 - Нажимная заглушка
Условный диаметр трубы Ду (мм)
2 - Торцевые заглушки
Сталь листовая по ГОСТ 19904-90
Сталь круглая по ГОСТ 2590-88
Условный диаметр трубы Ду (мм)
2 - Торцевые заглушки
Сталь листовая по ГОСТ 19904-90
Сталь круглая по ГОСТ 2590-88
Рисунок 8 - Нажимные патрубки
2.16 Продвижение трубы и смену нажимных патрубков осуществляют до тех пор, пока первое звено трубы не будет полностью вдавлено в грунт, но с условием, что часть трубы длиной около 400 мм должна оставаться в рабочем котловане для удобства сварки стыка. После этого шток гидродомкрата отводят назад вместе с заглушкой и одновременно удаляют нажимной патрубок.
На освободившееся место укладывают второе звено трубы, которое центрируют и присоединяют к первому звену трубы сваркой.
Для производства сварочных работ в котловане сооружается приямок, в котором размещается сварщик. Если в приямке накапливается вода, то ее время от времени удаляют насосом.
Затем в принятой последовательности все операции повторяют до тех пор, пока лобовой конец первого звена трубы не войдет в приемный котлован.
2.17 Для бестраншейной прокладки труб методом прокола используются специальные установки для бестраншейной прокладки труб, которые подбираются в каждом отдельном случае индивидуально. Некоторые такие установки представлены в таблице 3 .
Таблица 3 - Перечень установок для бестраншейной прокладки труб.
Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола
Грунтопрокладывающая установка ГПУ-600
Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов с домкратом ГД-170/1150
Диаметр прокладываемых труб, мм
Максимальная длина проходки, м
Глубина заложения, м
Скорость проходки, м/ч
- рабочее давление, МПа/кгс/см 2
- скорость вращения, об/мин
- число гидродомкратов, шт.
- максимальное усилие, кН/кгс
Львовский политехнический институт
2.18 В настоящей карте применена установка для бестраншейной прокладки трубопроводов с домкратом ГД-170/1150.
2.19 В процессе бестраншейной прокладки труб методом прокола домкратом особое внимание следует обращать на работу гидропривода. При резком увеличении давления в гидросистеме необходимо немедленно остановить установку до выяснения причин. В качестве одной из них могут быть твердые включения в толще проходки.
2.20 Прокладка трубы выполняется комплексной бригадой, состоящей из 5 человек:
- трубоукладчик 5 разряда - 1 (Т1);
- трубоукладчик 4 разряда - 1 (Т2);
- трубоукладчик 3 разряда - 1 (Т3);
- сварщик 5 разряда - 1 (С1);
- машинист крана 6 разряда - 1 (К1)
2.21 Работы по подготовке бестраншейной прокладки труб выполняются в следующей технологической последовательности:
- трубоукладчики (Т1, Т2, Т3) производят зачистку дна и стен рабочего и приемного котлованов, отрывают приямок для сбора грунтовых вод и приямок для сварщика при сварке стыков элементов труб и траншею для установки упорной стенки;
- после завершения земляных работ трубоукладчики (Т1, Т2, Т3) приступают к устройству креплений торцевых стенок котлованов. Трубоукладчики (Т1, Т2) заготавливают элементы крепления торцевой и упорной стенок и подают их в котлован. Трубоукладчик (Т3) принимает элементы крепления в котловане, а затем совместно с трубоукладчиками (Т1, Т2) устанавливает их в проектное положение. Упорную стенку устанавливают так, чтобы наружная поверхность стенки была строго перпендикулярна оси проходки;
- трубоукладчик (Т2) производит строповку опорного пакета и подает команду машинисту крана (К1) опустить опорный пакет в рабочий котлован. Трубоукладчики (Т1, Т3) принимают опорный пакет и устанавливают его в рабочее положение и освобождают стропы;
- трубоукладчик (Т2) после установки опорного пакета производит строповку опорной рамы для домкрата и подает команду машинисту крана (К1) опустить опорную раму в рабочий котлован. Трубоукладчики (Т1, Т3) принимают опорную раму и устанавливают ее в исходное положение и после проверки правильности установки рамы отцепляют стропы;
- затем трубоукладчик (Т2) производит строповку направляющих для трубы и подает команду машинисту крана (К1) подать направляющие в рабочий котлован. Трубоукладчики (Т1, Т3) принимают направляющие и устанавливают их в рабочее положение и после проверки правильности установки отцепляют стропы. Правильность установки направляющих и опорной рамы в плане проверяется при помощи натянутого троса и отвеса. Вертикальные отметки проверяются мастером с помощью нивелира;
- после окончания работы по установке направляющих трубоукладчик (Т2) производит строповку домкрата и подает команду машинисту крана (К1) подать домкрат в рабочий котлован. Трубоукладчики (Т1, Т3) принимают домкрат и устанавливают его на опорную раму в рабочее положение и закрепляют его хомутами, после чего освобождают стропы;
- затем трубоукладчики (Т1, Т2) устанавливают гидронасосную установку в рабочее положение на бровке котлована за пределами призмы обрушения, присоединяют ее шлангами высокого давления к домкрату и производят ее опробование. В это время трубоукладчик (Т3) приготавливает грунтовки и битумные мастики для изоляции стыков.
2.22 Прокалывание трубой осуществляется в следующем порядке:
- трубоукладчик (Т2) производит строповку первого звена трубы с приваренным наконечником и подает команду машинисту крана (К1) опустить звено в рабочий котлован. Трубоукладчики (Т1, Т3) принимают звено трубы и укладывают его на направляющие рельсы в направлении наконечником в сторону прокола и освобождают стропы;
- трубоукладчик (Т3) устанавливает между свободным концом трубы и домкратом нажимную заглушку и дает команду трубоукладчику (Т2) включить гидронасосную установку;
- трубоукладчик (Т2), находясь на бровке котлована, включает гидронасосную установку и следит за ее работой и показаниями приборов. Работу следует начинать при малом давлении подачи масла в домкрат с постепенным его увеличением. При этом необходимо следить по манометру, чтобы давление масла в системе не превышало допустимого;
- после того, как трубу внедрили в грунт на длину, равную ходу штока гидродомкрата, трубоукладчик (Т2) переключает гидронасосную установку и отводит шток в исходное положение. Вместе со штоками в исходное положение возвращается нажимная заглушка;
- в образовавшийся просвет между торцом трубы и заглушкой трубоукладчики (Т1, Т3) вставляется нажимной патрубок длиной 1 м, что несколько меньше рабочего хода штоков и дают команду трубоукладчику (Т2) снова включить гидронасосную установку;
- после того, как трубу внедрили в грунт на длину, равную ходу штока гидродомкрата, трубоукладчик (Т2) переключает гидронасосную установку и отводит шток в исходное положение. Вместе со штоками в исходное положение возвращается нажимная заглушка;
- в образовавшийся просвет между торцом трубы и заглушкой трубоукладчики (Т1, Т3) вставляется уже другой нажимной патрубок, длина которого равна двойной длине первого патрубка и дают команду трубоукладчику (Т2) снова включить гидронасосную установку;
- продвижение трубы и смену нажимных патрубков осуществляют до тех пор, пока первое звено трубы не будет полностью вдавлено в грунт, но с условием, что часть трубы длиной около 400 мм должна оставаться в рабочем котловане для удобства сварки стыка. После этого трубоукладчик (Т2) отводит шток гидродомкрата назад вместе с заглушкой, а трубоукладчики (Т1, Т3) удаляют нажимной патрубок;
- после этого трубоукладчик (Т2) производит строповку следующего звена трубы и подает команду машинисту крана (К1) опустить звено в рабочий котлован. Трубоукладчики (Т1, Т3) принимают звено трубы и укладывают его на направляющие рельсы в просвет между домкратом и концом вдавленной трубы, очищают поверхности стыков от грязи, окалины и ржавчины, центрируют и поддерживают при прихватке стыка. Стыкуемые трубы должны точно соответствовать друг другу по диаметру;
- сварщик (С1) производит сварку стыка. При сварке стыка необходимо следить за прямолинейностью и овальностью свариваемых труб;
- трубоукладчики (Т1, Т3) выполняют антикоррозийную изоляцию стыка.
Далее цикл работы по прокалыванию последующего звена трубы повторяется. Общая длина трубы должна быть больше расстояния между рабочим и приемным котлованами на 7 ¸ 10 м.
- после завершения прокладки трубы сварщик (С1) отрезает наконечник и вместе с трубоукладчиком (Т2) извлекают его из котлована;
- в это время трубоукладчики (Т1, Т3) отсоединяют домкрат от гидронасосной установки и при помощи крана извлекают из котлована нажимные патрубки, направляющие рельсы, домкрат и опорную раму;
- после демонтажа и извлечения из котлована оборудования и инвентаря трубоукладчики (Т1, Т2, Т3) производят разборку креплений и упорной стенки. Затем трубоукладчики (Т1, Т3) при помощи крана подают элементы крепления трубоукладчику (Т2), который находится на бровке котлована. Он принимает элементы крепления, складирует или грузит на транспортные средства.
3 ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И ПРИЕМКЕ РАБОТ
3.1 Целью производственного контроля качества выполнения строительно-монтажных работ при прокладке труб бестраншейным способом являются предупреждение и исключение брака и дефектов в процессе выполнения работ, недопущение накопления дефектов.
3.2 Контроль качества работ должен осуществляться специальными службами строительных организаций. При производстве работ следует выполнять входной, операционный и приемочный контроль, руководствуясь требованиями СНиП 3.01.01-85* «Организация строительного производства», СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты», СНиП 3.05.04-85* «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации».
3.4 Операционный контроль осуществляется в ходе выполнения строительных процессов и производственных операций и обеспечивает своевременное выявление дефектов и принятие мер по их устранению и предупреждению. Осуществляется измерительным методом или техническим осмотром. Результаты операционного контроля фиксируются в общих или журналах производства работ, журналах геотехнического контроля и других документах, предусмотренных действующей в данной организации системой управления качеством.
3.5 . Контроль подготовительных работ включает в себя:
- наличие проекта производства работ. ППР по составу должен соответствовать СНиП 3.01.01-85* и должен быть согласован с заинтересованными организациями;
- соответствие закрепи оси трубопровода рабочим чертежам. Допустимые отклонения: по вертикали - не более 1,5 % глубины заложения; по горизонтали - не более 1 % длины трубы;
- планировка площадки под рабочий и приемный котлованы должна соответствовать ППР.
3.6 Контроль земляных работ при бестраншейной прокладке заключается в следующем:
- контроль размеров котлована. Для обеспечения спуска рабочих в котлован и работы в нем наименьшая ширина между строительным оборудованием или трубой и откосом должна быть не менее 0,7 м;
- проверка крутизны откосов котлованов. Наибольшая крутизна должна соответствовать данным, приведенным в таблице 1 . Крутизна откосов котлованов глубиной более 5 м и при грунтах, не предусмотренных таблицей 1 должна устанавливаться проектом;
- проверка крепления стенок котлованов. Стенки следует крепить в соответствии с данными таблицы 4 .
Таблица 4 - Условия крепления стенок котлованов
Глубина траншеи, котлована, м
Грунты, связанные естественной влажностью, при отсутствии или незначительном притоке грунтовых вод
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
Бестраншейная укладка водопровода. Способы и приспособления.
Водоснабжение, для дома является неотъемлемой частью, создающий условия комфортного в нём проживания.
В настоящее время, водопровод к дому можно подвести, с использованием современных технологий, с минимальным ущербом для земного покрова и ландшафтного дизайна. Такой метод, называется бестраншейная укладка водоправода.
Есть такие устройства и приспособления, которые производят подземный горизонтальный прокол, с использованием навигационных систем, и направленного прохода без навигации, называются такие системы: горизонтально направленного бурения, или устройства "крот".
- Навигационный подземный прокол, горизонтально направленного бурения, может производится одновременно с укладкой водопроводной трубы, на удалённое расстояние до абонента.
Устройство направленного подземного прокола: "крот", без навигационной системы, работает исключительно в таком положение, при котором был задан "угол, градус" для подземного прокола, а длина подземного прохода ограниченна, малым расстоянием.
Работу, навигационной системы: направленного горизонтального бурения, можно часто наблюдать на городских улицах, когда производится подземная укладка коммуникаций, под построенными зданиями, дорогами и даже под дном рек
Бестраншейные технологии прокладки инженерных коммуникаций
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
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.
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.
Читайте также: