Еще несколько десятилетий назад прокладка любого трубопровода не обходилась без рытья глубоких траншей, порчи покрытия и остановки движения. Такие строительные работы создавали немало проблем жителям близлежащих домов, поэтому данный метод нельзя было считать ни удобным, ни экономически выгодным. К счастью, технологии сейчас развиваются быстрыми темпами.
Постоянно появляются новые эффективные способы, позволяющие сократить сроки строительства, а также избежать неудобств и немалых дополнительных расходов. Не так давно строители познакомились с новым методом: это бестраншейная прокладка канализации, или других коммуникаций.
Она дает возможность проводить инженерные системы под дорогами, перекрыть которые из-за оживленного движения очень проблематично.
Плюсы и минусы траншейной прокладки
Чтобы понять, почему сейчас бестраншейная прокладка канализации и других инженерных систем активно используется для преодоления различных препятствий, надо ненадолго остановиться на традиционной технологии.
Достоинства траншей
Традиционность и является главным плюсом. В этом случае привлекала простота работ, нетребовательность к исполнителям, если не иметь в виду физическую силу. Но она в большинстве случаев не важна. Причина — возможность переложить большую часть работ на доступную технику, ведь привлечь экскаватор, бульдозер труда обычно не составляет. На этом список преимуществ заканчивается.
Минусы привычного способа
Их больше. К недостаткам относят:
- необходимость останавливать движение на участке, выбранном для работы;
- серьезные временные потери из-за демонтажа покрытия, а потом для его восстановления;
- гибель растений из-за повреждения корневой системы, разрушение плодородного слоя почвы.
Однако главным минусом траншейной технологии считают невозможность обойти серьезные препятствия — водоемы, широкие загруженные автомагистрали или железнодорожные пути. По этой причине альтернатив у бестраншейных способов нет.
Особенности бестраншейной технологии
Даже из названия понятно, что в этом случае нет необходимости рыть траншеи. Но в данном случае речь идет только о пересечении дорожного или ж/д полотна, водоема. К объектам трасса трубопровода подводится традиционным способом, однако там она проходит сквозь грунт, поэтому дорожное покрытие (либо рельсы, шпалы) остается невредимым.
Плюсы метода
Бестраншейная прокладка канализации или других инженерных систем имеет неоспоримые преимущества. К ним относится:
- высокий КПД;
- относительная бесшумность;
- небольшой объем подготовительных работ;
- малочисленность обслуживающего персонала;
- отсутствие необходимости перекрывать движение;
- возможность проводить работы в любое время года;
- полное отсутствие риска повреждения других коммуникаций;
- меньшие затраты, если сравнивать с традиционным траншейным способом;
- универсальность: технология дает возможность прокладки трассы в любой местности;
- сокращение сроков монтажа систем, так как профессионалами данный этап может быть выполнен в течение нескольких дней.
Самое главное преимущество этой технологии — отсутствие серьезного ущерба для окружающей среды, потому что не приходится восстанавливать дорожное покрытие.
Минусы технологии
Есть ли недостатки? Их нет, если рассматривать способ с точки зрения строителей-профессионалов. Владельцы загородных участков могут найти относительные минусы даже у бестраншейной прокладки. Это необходимость найма специальной техники и трудозатратность, когда операция проводится без участия специального оборудования.
Небольшим недостатком можно считать новизну технологии, которая в некоторых случаях может стать причиной неосведомленности рабочих о ее особенностях. Еще одна потенциальная проблема — отсутствие специального оборудования, но она — дело поправимое.
Области применения
После изобретения новых бестраншейных способов отпала необходимость большого объема земляных работ. По этой причине данные технологии используют очень широко. Чтобы убедиться в незаменимость методов, лучше познакомиться с областями их применения. Виды работ:
- прокладка коммуникационных кабелей;
- бестраншейная прокладка канализации;
- монтаж подземных теплотрасс, нефтепроводов;
- прокладка газопроводов, водопроводов под землей;
- ремонт или замена поврежденных элементов магистралей.
Один из видов бестраншейной прокладки (ГНБ) дает возможность проводить коммуникации в тех местах, где использование других методов полностью исключается. Например, если нет шанса для подъезда крупной строительной техники, когда в местности велика вероятность оползней и т. д.
Техника, материалы для прокладки
Несмотря на то, что отличия в методах существует, бестраншейная прокладка канализации или других инженерных систем — операция, во время которой звенья трубопровода проталкивают в грунт. Поэтому чаще всего используют определенный набор оборудования. В него входят:
- установки для прокладки труб: на гусеничном либо пневматическом ходу;
- сварочное оборудование для соединения звеньев магистрали;
- трубы, насадки, бурильные головки, шнеки, риммеры;
- дизельные гидравлические станции (маслостанции);
- камеры, мониторы для наблюдения;
- бульдозеры, лебедки, тракторы;
- гидравлические домкраты.
Каждый из видов бестраншейной технологии может потребовать дополнительных элементов, а также вспомогательного оборудования. Все зависит от характеристик грунта, особенностей и размеров «преодолимого препятствия».
Способы бестраншейной прокладки коммуникаций
Бестраншейная прокладка канализации или других инженерных систем — название общее. Видов прохода сквозь грунт под магистралями есть несколько. Нельзя сказать, что какой-то из них имеет существенные недостатки, но предназначение у каждого метода свое.
Прокол под препятствием
Эту технологию используют для труб, чей диаметр находится в пределах 100-600 мм. Прокол имеет ограничение по длине трубопровода: например, для трассы диаметром 600 мм максимальное значение составляет 60 м. Способ оптимален для глинистых грунтов и суглинков.
Суть этой операции — прокалывание грунта стальными трубами, имеющими небольшой диаметр и острый наконечник-конус. Если инженерная коммуникация имеет малый диаметр, то используют трубы без наконечника. В роли оборудования чаще выступают гидравлические домкраты. Труба, постепенно прокалывающая грунт, уплотняет его. По мере продвижения ее наращивают, соединяя элементы сваркой.
Минусом этого метода считают потенциальное изменение движения трассы, так как при столкновении с твердыми включениями наконечник легко может изменить направление. Преимущество прокола — отсутствие необходимости выемки грунта, так как он не поступает в трубу, а уплотняется.
Прокол делают таким образом:
- Сначала выкапывают котлованы на выбранном месте.
- В стартовый (входной) котлован помещают гидравлический домкрат.
- В него устанавливают трубу, на которую надевают металлический наконечник.
- Трубу постепенно вводят в грунт.
Операцию завершают, когда рабочий инструмент появляется на противоположной стороне дороги, в финишном котловане. Скорость прокалывания зависит от особенностей грунта, от мощности конкретного оборудования. Усредненные значения — 4-6 м/ч.
Если используется ударно-вибрационная установка, то скорость значительно повышается: она может составлять 20-40 м/ч. Такой способ облегчает прохождение в плотном грунте со скальными включениями. В районах с водопроницаемыми грунтами применяют метод гидропрокола. В качестве рабочего «инструмента» выступает мощный поток воды, размывающий почву.
Горизонтально-направленное бурение
В этом случае диаметр труб составляет от 110 до 800 мм. Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) позволяет делать работу в любых условиях, оно оптимально для любых магистралей: используется бестраншейная прокладка для канализационных систем, для водопроводов, электрокабелей и т. д.
Подготовка к работе не отличается от этих мероприятий для предыдущего метода: на выбранном участке точно так же выкапывают два котлована. Технология подразумевает 3 этапа:
- Сначала делают пилотную скважину с помощью специальной установки для горизонтально-направленного бурения. Для того чтобы избежать отклонений от траектории, бурильную головку оснащают навигационным блоком.
- После прохода головки до противоположной стороны трассы ее снимают со штанги, и заменяют расширителем — риммером. Он снова проходит сквозь грунт в обратном направлении (к установке), расширяя проход до необходимого диаметра.
- Прокладка звеньев трубопровода — заключительная операция. К риммеру с помощью вертлюга крепят плеть трубопровода, затем установка затягивает ее в тоннель. Чтобы значительно снизить трение, в скважину предварительно закачивают буровой раствор, состоящий из бентонита и воды.
Диаметр тоннеля в этом случае должен превышать параметр трубопровода на треть, поэтому ее расширение обычно происходит в несколько этапов. Данный метод идеально подходит для прокладки под разными объектами, включая железнодорожные пути и водоемы. Благодаря ГНБ есть возможность преодолеть большие расстояния: максимальная протяженность трассы — 350 м, в некоторых случаях — до 400 м.
Однако при использовании ГНБ во время обустройства канализации могут возникнуть некоторые затруднения. Они связано с перепадом высот между точками входа и выхода. Если на пути возникнут какие-либо препятствия, то будет необходимо отклонение, но без изменения угла наклона. По этим причинам расходы на проводку данного участка системы могут возрасти из-за большей длины трубопровода.
При этой технологии используют изделия из любого материала. Например, бестраншейная прокладка канализации или водопровода чаще подразумевает проводку труб ПНД. В этом случае плети заранее сваривают.
Продавливание
Данную технологию используют для трубопроводов, имеющих разный диаметр: как малый и впечатляющий: от 160 до 1720 мм. Принцип технологии очень похож на прокалывание грунта, однако в этом случае не используют наконечник. Почва попадает непосредственно в трубу — стальной футляр, из которого выводится тем или иным способом.
Бестраншейная прокладка канализации продавливанием проходит так:
- По обеим сторонам участка будущей подземной трассы выкапывают котлованы. В них устанавливают упоры из бетона, а затем на дне фиксируют гидравлический домкрат.
- Трубу без наконечника устанавливают на оборудование, а потом вдавливают в грунт. Землю, попавшую в полость инструмента, удаляют лопатами либо с помощью пневматического оборудования.
Этот метод чаще используют именно для прокладки канализации. Проложенная труба-футляр становится защитным кожухом для инженерных систем, поэтому технологию применяют для проводки коммуникаций под автомагистралями, а также под железнодорожными линиями. Максимальная длина участка составляет 80 метров. Оптимальные грунты для продавливания — пески, супеси, глина и суглинки.
Последний этап после завершения основных работ при использовании любой технологии — утилизация рабочих желобов. Надо отметить, что сейчас все виды бестраншейных способов прокладки чаще называют именно «проколами».
Подготовительные мероприятия
Бестраншейная прокладка канализации начинается далеко от места будущих работ, поскольку только от корректности подготовки зависит окончательный результат.
Проектирование трассы
Стартует подготовительный этап с составления проекта, во время его разработки надо найти оптимальный маршрут пролегания инженерных коммуникаций. Особенно данный фактор важен для канализационных и водопроводных систем.
Трасса должна быть максимально прямой, необходимо избегать большого количества изгибов, поворотов, которые способны стать причиной засоров. Чтобы владельцы имели возможность периодически контролировать состояние трубопровода, рекомендуют предусмотреть смотровые колодцы. Если канализационная трасса будет иметь большую протяженность, то такие объекты надо располагать с шагом 25 м.
Получения разрешения на проведение работ по обустройству этой инженерной системы — этап необходимый. Однако если магистраль планируется провести под дорогой, то дополнительное согласование данного этапа операции обязательно. В этом случае только одобрение государственных инстанций даст шанс избежать больших проблем в скором будущем.
Глубина залегания, уклон
Как правило, первый параметр зависит от глубины промерзания почвы, так как в этом случае главная задача — обеспечение качественной теплоизоляции магистрали. Обеспечение уклона — второе обязательное условие. По правилам (СНиП) он обязан составлять 7-30 мм на погонный метр. Точная цифра зависит только от диаметра трубопровода:
- 200 мм — 7 мм;
- 160 мм — 8 мм;
- 110 мм — 20 мм;
- 50 мм — 30 мм.
Если такой уклон обеспечить невозможно, то хозяевам придется приобрести фекальный насос. Когда запланировано подключение канализации к магистральной системе, учет ее глубины также обязателен.
Выбор метода прокладки
Организации, которые специализируются на подобных работах, могут предложить различные способы преодоления препятствий. Однако многие считают, что лучшим вариантом для прохождения под дорогой остается прокол. Отличие его от других методов проводки — необходимость получить гарантию от подрядчика.
Бестраншейная прокладка канализации — технология, позволяющая уложиться в максимально короткие сроки. Поэтому совсем не удивительно, что она, покорив запад, пришла и к нам. Познакомиться с новым методом «воочию» можно. Например, если посмотреть это видео:
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 прокладка труб: обзор технологии работ и разбор нюансов
- При строительстве новых трубопроводов, а также при ремонте или замене старых линий коммуникаций, активно применяется бестраншейная прокладка труб.
- Разнообразие методов позволяет подобрать оптимальный способ — в зависимости от сложности участка или плотности застройки.
- В этом материале мы подробно расскажем о методах бестраншейной прокладки трубопроводов и их отличительных особенностях.
Преимущества и особенности БПТ
Очевидными преимуществами по сравнению с земляными работами при копке траншей являются следующие аспекты:
- сокращение сроков проведения работ;
- минимизация затрат на восстановление благоустройства;
- сохранение работы объектов инфраструктуры в штатном режиме;
- снижение влияния на экологически чувствительные районы.
Выбор метода бестраншейной прокладки трубопровода зависит от диаметра необходимой скважины, характеристик ландшафта и грунтов, материала укладываемых труб, наличия или отсутствия действующих коммуникаций.
Естественные водоёмы, наземная и подземная инфраструктура, зелёные насаждения и постройки не затрагиваются, если работы по строительству трубопроводов проводятся бестраншейным способом
Вариантов реализации множество, но среди них можно выделить четыре основных метода: санация, продавливание и прокол грунта, горизонтально-направленное бурение.
Реконструкция и замена трубопровода методом санации
Метод санации применяется в тех случаях, когда в процессе ревизии была выявлена необходимость полной или частичной замены имеющегося трубопровода.
При помощи санации эффективно решаются следующие проблемы:
- засорение участков трубопровода и образование трещин;
- разрушение локальных ответвлений коммуникаций корнями деревьев;
- угроза прорыва труб в результате коррозии.
В зависимости от состояния коммуникаций и поставленных задач прибегают к технологии релайнинга или реновации.
Технология релайнинга или “труба в трубе”
Релайнинг — вариант санации, применяемый для трубопроводов, в которых возможно несущественное уменьшение диаметра. Если реальный срок службы металлических труб исчерпан и есть опасения, что они работают до очередного прорыва, то их предварительно очищают от отложений кальция, ржавчины и песка.
Подготавливают полиэтиленовый вкладыш, имеющий вид рукава, который предварительно изнутри наполняют полимерным составом, равномерно распределяемым по всей длине. Этот полимерный чулок под давлением воды или воздуха расправляют внутри трубы, одновременно выворачивая его наизнанку, чтобы нанесённый ранее состав примыкал к стенкам трубопровода.
После того, как рукав заполнил весь сегмент изношенного трубопровода, под воздействием температуры проводят процесс полимеризации. В результате увеличивается как прочность коммуникаций, так и их пропускная способность.
Другая технология релайнинга подразумевает прокладывание новых полипропиленовых труб изнутри имеющихся старых. Таким способом заменяют стальные, керамические, асбестоцементные, чугунные, бетонные и железобетонные трубопроводы диаметром 200-315 мм.
Релайнинг – быстрый и экономичный способ обновления трубопровода и увеличения его пропускной способности, несмотря на незначительное уменьшение внутреннего диаметра труб
При этом требуется учитывать, что в местах соединения труб ПВХ образовывается шов около 15 мм, а от него необходимо вымерить зазор между внутренним диаметром старой трубы и внешней поверхностью трубы новой.
Из-за низкого гидравлического сопротивления пластиковых труб пропускная способность не ухудшается даже при уменьшении диаметра.
Обновление трубопроводов по технологии реновации
Ещё один вариант санации — реновация. От релайнинга отличается куда менее щадящим отношением к уже имеющимся коммуникациям, которые разрушаются и уплотняются в грунт, создавая защитную оболочку для нового трубопровода, имеющего зачастую больший диаметр.
При задействовании технологии реновации изношенные сегменты старого трубопровода разрушаются и вдавливаются в грунт, тем самым для новых коммуникаций создаётся дополнительная защитная оболочка
Для такой бестраншейной прокладки труб необходимо специализированное оборудование — используется пневмоударная машина с конусом-расширителем, оснащённым режущими рёбрами. На видео под статьёй наглядно показано, как конус справляется с трубой из 6-миллиметровой стали.
Рабочий механизм фиксируется к тяговому тросу, после чего поэтапно присоединяются модули из труб ПВХ, длина которых может колебаться от 600 до 1000 мм — в зависимости от ширины колодца. Пневматический шланг подключается к компрессору, после чего вместе со страховочным тросом пропускается через присоединённые модули.
Вход в заменяемый трубопровод расширяется и в него вводится пневмоударная машина. Перемещаясь по коммуникациям, она разламывает их, одновременно протягивая за собой укладочный материал.
Методы продавливания грунта
Продавливание грунта также выполняется значительным количеством вариаций. Это технология микротоннелирования, использование пневмопробойников, направленно-шнековое бурение, управляемый и неуправляемый прокол.
Каждый из этих способов бестраншейной укладки востребован и актуален в зависимости от места залегания коммуникаций.
Футляр для труб или метод неуправляемого прокола
При этом способе обсадная труба задавливается в грунт, при этом одновременно производится его выборка. Чаще для выборки используются шнеки, реже — сжатый воздух и размыв водой.
Неуправляемый прокол применяется при любом типе грунта, хотя могут возникать затруднения в случае несвязных грунтов и при наличии крупных камней, когда обсадная труба обжимается грунтом или блокируется её продвижение.
На стадии подготовки работ обсадная труба выставляется в котловане чётко по оси прокола. Из-за возможных препятствий траектория движения может быть скорректирована использованием двух труб, одна из которых подбирается большего диаметра, чем требуется, а уже внутри неё прокладывается плеть труб нужного диаметра.
Внешняя труба служит своеобразным футляром и защищает рабочий трубопровод, что актуально в тех случаях, когда укладка производится под железнодорожными или трамвайными путями, а также под автомагистралями с большой нагрузкой.
Одна из самых распространённых установок для бестраншейной прокладки плети труб малого диаметра.
Преимущества установки – компактность и удобство транспортировки
Разница в диаметре обычно составляет 150-250 мм, а межтрубное расстояние подлежит забутовке — заполнению цементно-песчаным раствором.
Таким образом снижается давление грунта на рабочую трубу, уменьшается нагрузка на неё от транспорта, а также обеспечивается защита от воздействия других коммуникаций, расположенных поблизости.
Длина сегментов обсадных труб колеблется от 3 до 12 метров; в процессе укладки они последовательно свариваются.
Отличия управляемого прокола
Этот способ отличается от неуправляемого прокола дополнительным использованием отклонителей — стальных пластин, закреплённых в передней части обсадной трубы. Они приподнимаются с помощью гидравлических цилиндров, тем самым корректируется направление прокола.
Установка управляемого прокола грунта УПГК-40У может применяться в колодцах диаметром до одного метра с крышкой люка до 600 мм
В обоих случаях для снижения трения применяется бентонитовый раствор, который после укладки трубопровода откачивается и после фильтрации может быть использован повторно.
Подробнее о технологии прокладки труб методом прокола можно прочесть в этом материале.
Задействование пневмопробойников в плотных грунтах
Использование пневмопробойников для прокола грунта — самый недорогой, быстрый и эффективный способ, благодаря относительно высокой точности бестраншейной проходки.
Этот метод не требует изготовления дополнительных упоров для гидравлических домкратов, в его применении используется небольшое и удобное в транспортировке оборудование, предъявляются минимальные требования по подготовке строительной площадки.
Пневмопробойник такой мощности используется для пробивки скважин диаметром от 155 мм без расширителя до 245 мм при условии использования расширителя
За счёт сжатого воздуха развивается достаточная энергия удара, под воздействием которой открытая стальная труба протяжённостью до 80 метров забивается в грунты высокой прочности. Средняя скорость прокладки при этом составляет 15 метров в час. После укладки трубы очищают от грунта водой и сжатым воздухом. Трубы большого диаметра очищаются вручную.
Преимущества технологии микротоннелирования
Процесс микротоннелирования полностью автоматизирован. Обсадные и рабочие трубы изготавливаются не только из стали, но и керамики, стекловолокна, чугуна и железобетона. Среднее расстояние проходки без переустановки домкратной станции составляет от 100 до 250 метров.
Микротоннелепроходческие комплексы позволяют прокладывать стальные и железобетонные футляры диаметром до 1700 мм в грунтах, содержащих валуны и скальные включения
Дальность дистанции колеблется от вида грунта, мощности рамы продавливания, которой оснащён микротоннельный комплекс, а также от материала используемых труб — в зависимости от того, какое усилие на сжатие труба способна выдержать.
Использование установок для направленно-шнекового бурения
Задействование бурошнековых установок является дешёвой альтернативой микротоннелированию. Такие установки позволяют прокладывать обсадные трубы с высокой точностью и соблюдением проектного уклона, что актуально для самотечных коммуникаций.
Ограничением по применению могут стать плывуны и крупные твёрдые включения грунта. Дистанция проходки обычно не превышает 80 метров.
Максимальная протяжённость скважины до переустановки бурошнекового оборудования – около 80 метров. Дальность также зависит от прочности обсадной трубы
Применение шнеков с полым валом позволяет осуществлять бурение без разработки приёмного котлована.
Метод горизонтально-направленного бурения
- Пожалуй, это самый затратный метод из всех существующих в бестраншейной прокладке труб, но и самый высокотехнологичный.
- К ГНБ прибегают не только при необходимости бурения на продолжительные расстояния и прокладки труб больших диаметров, но и в тех случаях, когда требуется проложить небольшой отрезок трубопровода с малым диаметром в непосредственной близости от частных владений или объектов культурной ценности.
- В процессе используется буровая жидкость, которая обеспечивает уменьшение трения при протяжке плети труб, поддержание разработанного грунта во взвешенном состоянии для исключения обжатия укладываемого материала, охлаждение и смазку оборудования, вынос разработанной почвы на поверхность.
Буровой раствор приготавливается посредством разбавления водой бентонита — природного минерала с комплексом специальных добавок. Получаемая суспензия предотвращает обрушение каналов, исключает необходимость частичной или полной откачки грунтовых вод, так как способна выполнять свои функции даже в проницаемых грунтах.
Горизонтально-направленное бурение в водонасыщенных грунтах требует чёткого контроля по давлению и расходу бурового раствора, а также использование в его приготовлении специальных добавок.
Так как вода для приготовления раствора забирается из расположенных в непосредственной близости водоёмов, то необходимо учитывать наличие минеральных солей и pH грунтовых вод, так как эти параметры могут оказать влияние на стабильность суспензии. Такой подход позволяет избежать неконтролируемого размыва.
Проведение работ ГНБ можно разделить на несколько этапов:
- планирование траектории бурения;
- подготовка места проведения работ;
- выполнение пилотной скважины;
- этап расширения скважины;
- обратное протягивание;
- восстановление территории.
Рассмотрим каждый пункт плана.
Этап планирования и расчёт траектории скважины
До начала бурения требуется рассчитать и запланировать траекторию прохождения скважины.
Учесть не только длину и глубину пути, но и вероятные препятствия, такие как:
- уплотняемость грунта, его пористость и липкость;
- содержание влаги и уровень грунтовых вод;
- наличие крупных камней и скальных пород;
- прилегающие к зоне бурения подземные структуры.
Определяются возможные риски и направляются уведомления аварийным службам и в Управление ГИБДД.
Даже при прокладывании коммуникаций на небольшое расстояние, необходимо точно рассчитать траекторию скважины, а также учесть возможные риски
Составляется чертёж траектории бурения или делается разметка непосредственно на поверхности территории. При серьёзном инженерном подходе учитываются углы входа и выхода бура, а также минимально допустимые радиусы кривизны плети штанг.
Наибольшая нагрузка на установку возникает при одновременном расширении пилотной скважины и прокладывании трубопровода, поэтому расчёты выполняются с поправкой на мощность оборудования.
Организация места проведения горизонтально-направленного бурения
Комплекс ГНБ доставляется на объект, выгружается, выставляется на месте проведения работ. Необходимо выверить угол наклона буровой рамы и произвести анкерное крепление установки.
Без такого крепления сам бур, его привод и буровая рама быстрее изнашиваются, поэтому пренебрегать фиксацией не стоит. Затем следует произвести тестовый запуск миксера для суспензии и двигателей установки, убедиться в стабильности соединения шлангов гидросистемы.
Выполнение пилотной скважины
Пилотное бурение заключается в прохождении всей длины траектории скважины с небольшим диаметром, достаточным для протягивания плети штанг. Первый сегмент загружается в направляющую штангу, резьбовое соединение обильно смазывается и соединяется с буровой головкой — устройством, состоящего из передатчика локационной системы, самой бурильной лопатки, а также фильтра подачи суспензии.
Затем производится подача раствора бентонита и регулировка давления — это требуется для того, чтобы убедиться, что суспензия проходит через шланги в буровую штангу, поступает в ствол, фильтр и сопла буровой головки, после чего выходит с нужным напором.
Оператор установки выполняет входное отверстие перпендикулярно поверхности грунта относительно продольной оси буровой головки, после чего производит бурение, последовательно наращивая плеть штанг.
Небольшая бригада операторов, минимум вмешательства в имеющийся ландшафт, высокая скорость строительства трубопроводов – весомые доводы в пользу ГНБ
Оператор локационной системы делает отметки позиций, глубины и угла бурения, сверяется с запланированной траекторией и наносит на план фактическую траекторию, если требуется переориентирование. После того, как бурильная головка появляется в точке выхода, пилотное бурение завершается.
Этапы расширения скважины и прокладки тоннеля
В процессе пилотного бурения формируется скважина шириной 75-100 мм, которой бывает достаточно при прокладке коммуникаций небольшого диаметра. Если диаметр скважины уже, чем требуется, то в противоположную сторону протягивают риммер-расширитель.
Зачастую этот этап объединяют с укладкой средств коммуникаций, тогда за вращающимся расширителем устанавливают вертлюг, чтобы укладываемый материал не скручивался.
В некоторых случаях, с учётом усилий, требуемых для затягивания, отдельно производится расширение скважины настолько, чтобы размер туннеля обеспечил прокладку материала нужного диаметра.
Обратное протягивание производится также с подачей буровой жидкости, чтобы снизить трение материала о стенки скважины. По мере затягивания плети на длину штанги, оператор ГНБ отключает подачу суспензии, останавливает вращение и отсоединяет штангу, после чего возобновляет работу установки.
Процедура повторяется до тех пор, пока расширитель не появится из входного отверстия скважины.
Завершение работ и восстановление озеленения
После того, как бестраншейная укладка трубопровода завершена, выключается двигатель установки, отсоединяется проложенная плеть коммуникаций, убираются соединители, вертлюг и фильтр.
Все приспособления очищаются от земли, обрабатываются водостойкой смазкой. Остатки суспензии выкачиваются, приямок засыпается и, по возможности, восстанавливается естественный или близкий к естественному ландшафт.
Выводы и полезное видео по теме
- Бурение скважины подручными средствами на частном участке:
- Видеоролик о применении метода релайнинга:
- Принцип реновации – разрушение стальной трубы:
- Пошаговая инструкция по применению компактной установки ГНБ:
Применение бестраншейного способа прокладки коммуникаций подразумевает использование специального оборудования и определённых приспособлений. Однако на небольшие расстояния можно пробурить скважину диаметром 50-100 мм, имея под рукой обычные электроприборы. Главное — правильно произвести расчёты.
Остались вопросы, нашли недочеты в нашем материале или можете дополнить его ценной информацией? Оставляйте, пожалуйста, свои комментарии в блоке под статьей.
Загрузка...
