Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

При будівництві нових трубопроводів, а також при ремонті або заміні старих ліній комунікацій, активно застосовується бестраншейная прокладка труб.

Різноманітність методів дозволяє підібрати оптимальний спосіб - в залежності від складності ділянки або щільності забудови.

У цьому матеріалі ми детально розповімо про методи безтраншейної прокладки трубопроводів і їх відмінностях.

Переваги та особливості БПТ

Очевидними перевагами в порівнянні з земляними роботами при копанні траншей є наступні аспекти:

  • скорочення термінів проведення робіт;
  • мінімізація витрат на відновлення благоустрою;
  • збереження роботи об'єктів інфраструктури в штатному режимі;
  • зниження впливу на екологічно чутливі райони.

Вибір методу безтраншейної прокладки трубопроводу залежить від діаметра необхідної свердловини, характеристик ландшафту і грунту, матеріалу укладаються труб, наявності або відсутності діючих комунікацій.

Природні водойми, наземна і підземна інфраструктура, зелені насадження і споруди не будуть зачіпатися, якщо роботи з будівництва трубопроводів проводяться безтраншейним способом

Варіантів реалізації безліч, але серед них можна виділити чотири основні методи: санація, продавлювання та прокол грунту, горизонтально-направлене буріння.

Реконструкція та заміна трубопроводу методом санації

Метод санації застосовується в тих випадках, коли в процесі ревізії було виявлено необхідність повної або часткової заміни наявного трубопроводу.

За допомогою санації ефективно вирішуються такі проблеми:

  • засмічення ділянок трубопроводу і утворення тріщин;
  • руйнування локальних відгалужень комунікацій корінням дерев;
  • загроза прориву труб в результаті корозії.

Залежно від стану комунікацій та поставлених завдань вдаються до технології релайнінга або реновації.

Технологія релайнінга або "труба в трубі"

Релайнінг - варіант санації, застосовуваний для трубопроводів, в яких можливо несуттєве зменшення діаметра. Якщо реальний термін служби металевих труб вичерпаний і є побоювання, що вони працюють до чергового прориву, то їх попередньо очищають від відкладень кальцію, іржі і піску.

Готують поліетиленовий вкладиш, що має вигляд рукава, який попередньо зсередини наповнюють полімерним складом, рівномірно розподіляється по всій довжині. Цей полімерний панчіх під тиском води або повітря розправляють всередині труби, одночасно вивертаючи його навиворіт, щоб нанесений раніше склад примикав до стінок трубопроводу.

Після того, як рукав заповнив весь сегмент зношеного трубопроводу, під впливом температури проводять процес полімеризації. В результаті збільшується як міцність комунікацій, так і їх пропускна здатність.

Інша технологія релайнінга має на увазі прокладання нових поліпропіленових труб зсередини наявних старих. Таким способом замінюють сталеві, керамічні, азбестоцементні, чавунні, бетонні та залізобетонні трубопроводи діаметром 200-315 мм.

Релайнінг - швидкий і економічний спосіб оновлення трубопроводу і збільшення його пропускної здатності, незважаючи на незначне зменшення внутрішнього діаметру труб

При цьому потрібно враховувати, що в місцях з'єднання труб ПВХ утворюється шов близько 15 мм, а від нього необхідно виміряти зазор між внутрішнім діаметром старої труби і зовнішньою поверхнею труби нової.

Через низький гідравлічного опору пластикових труб пропускна здатність не погіршується навіть при зменшенні діаметра.

Оновлення трубопроводів за технологією реновації

Ще один варіант санації - реновація. Від релайнінга відрізняється куди менш обтяжливим ставленням до вже наявних комунікацій, які руйнуються і ущільнюються в грунт, створюючи захисну оболонку для нового трубопроводу, що має часто більший діаметр.

При залученні технології реновації зношені сегменти старого трубопроводу руйнуються і вдавлюються в грунт, тим самим для нових комунікацій створюється додаткова захисна оболонка

Для такої безтраншейної прокладки труб необхідно спеціалізоване обладнання - використовується гідропневматичне устаткування з конусом-розширювачем, оснащеним ріжучими ребрами. На відео під статтею наочно показано, як конус справляється з трубою з 6-міліметрової сталі.

Робочий механізм фіксується до тягового тросу, після чого поетапно приєднуються модулі з труб ПВХ, довжина яких може коливатися від 600 до 1000 мм - в залежності від ширини колодязя. Пневматичний шланг підключається до компресора, після чого разом зі страхувальним тросом пропускається через приєднані модулі.

Вхід в замінний трубопровід розширюється і в нього вводиться гідропневматичне устаткування. Переміщаючись по комунікаціях, вона ламає їх, одночасно простягаючи за собою укладальної матеріал.

Методи продавлювання грунту

Продавлювання грунту також виконується значною кількістю варіацій. Це технологія мікротоннелірованія, використання пневмопробійників, направлено-шнекове буріння, керований і некерований прокол.

Кожен з цих способів безтраншейної укладання затребуваний і актуальний в залежності від місця залягання комунікацій.

Футляр для труб або метод некерованого проколу

При цьому способі обсадная труба душить в грунт, при цьому одночасно проводиться його вибірка. Найчастіше для вибірки використовуються шнеки, рідше - стиснене повітря і розмив водою.

Некерований прокол застосовується при будь-якому типі грунту, хоча можуть виникати труднощі в разі незв'язних грунтів і при наявності великих каменів, коли обсадная труба обжимается грунтом або блокується її просування.

На стадії підготовки робіт обсадная труба виставляється в котловані чітко по осі проколу. Через можливих перешкод траєкторія руху може бути скоригована використанням двох труб, одна з яких підбирається більшого діаметру, ніж потрібно, а вже всередині неї прокладається батіг труб потрібного діаметру.

Зовнішня труба служить своєрідним футляром і захищає робочий трубопровід, що актуально в тих випадках, коли укладання проводиться під залізничними або трамвайними коліями, а також під автомагістралями з великим навантаженням.

Одна з найпоширеніших установок для безтраншейної прокладки батоги труб малого діаметра. Переваги установки - компактність і зручність транспортування

Різниця в діаметрі зазвичай становить 150-250 мм, а міжтрубний відстань підлягає забутовкой - заповнення цементно-піщаним розчином. Таким чином знижується тиск грунту на робочу трубу, зменшується навантаження на неї від транспорту, а також забезпечується захист від впливу інших комунікацій, розташованих поблизу.

Довжина сегментів обсадних труб коливається від 3 до 12 метрів; в процесі укладання вони послідовно зварюються.

Відмінності керованого проколу

Цей спосіб відрізняється від некерованого проколу додатковим використанням отклонітелей - сталевих пластин, закріплених в передній частині обсадної труби. Вони піднімають за допомогою гідравлічних циліндрів, тим самим коригується напрямок проколу.

Установка керованого проколу грунту УПГК-40У може застосовуватися в колодязях діаметром до одного метра з кришкою люка до 600 мм

В обох випадках для зниження тертя застосовується бентонітовий розчин, який після укладання трубопроводу відкачується і після фільтрації може бути використаний повторно.

Детальніше про технологію прокладки труб методом проколу можна прочитати в цьому матеріалі.

Залучення пневмопробійників в щільних грунтах

Використання пневмопробійників для проколу грунту - найдешевший, швидкий і ефективний спосіб, завдяки відносно високій точності безтраншейної проходки.

Цей метод не потребує виготовлення додаткових упорів для гідравлічних домкратів, в його застосуванні використовується невелике і зручне в транспортуванні обладнання, пред'являються мінімальні вимоги по підготовці будівельного майданчика.

Пневмопробойник такої потужності використовується для пробивання свердловин діаметром від 155 мм без розширювача до 245 мм за умови використання розширювача

За рахунок стисненого повітря розвивається достатня енергія удару, під впливом якої відкрита сталева труба довжиною до 80 метрів забивається в грунти високої міцності. Середня швидкість прокладки при цьому становить 15 метрів на годину. Після укладання труби очищають від ґрунту водою і стиснутим повітрям. Труби великого діаметра очищаються вручну.

Переваги технології мікротоннелірованія

Процес мікротоннелірованія повністю автоматизований. Обсадні і робочі труби виготовляються не тільки зі сталі, але і кераміки, скловолокна, чавуну і залізобетону. Середня відстань проходки без перевстановлення домкратної станції становить від 100 до 250 метрів.

Мікротоннелепроходческіе комплекси дозволяють прокладати сталеві і залізобетонні футляри діаметром до 1700 мм в грунтах, що містять валуни і скельні включення

Дальність дистанції коливається від виду грунту, потужності рами продавлювання, якої оснащений мікротоннельний комплекс, а також від матеріалу використовуваних труб - в залежності від того, яке зусилля на стиск труба здатна витримати.

Використання установок для направлено-шнекового буріння

Залучення бурошнекових установок є дешевою альтернативою Мікротунелювання. Такі установки дозволяють прокладати обсадні труби з високою точністю і дотриманням проектного ухилу, що актуально для самопливних комунікацій.

Обмеженням по застосуванню можуть стати пливуни і великі тверді включення грунту. Дистанція проходки зазвичай не перевищує 80 метрів.

Максимальна довжина свердловини до перевстановлення Бурошнекові обладнання - близько 80 метрів. Дальність також залежить від міцності обсадної труби

Застосування шнеків з порожнистим валом дозволяє здійснювати буріння без розробки приймального котловану.

Метод горизонтально-направленого буріння

Мабуть, це найбільш витратний метод з усіх існуючих в безтраншейної прокладки труб, але і самий високотехнологічний.

До ГНБ вдаються не тільки при необхідності буріння на тривалі відстані і прокладки труб великих діаметрів, а й в тих випадках, коли потрібно прокласти невеликий відрізок трубопроводу з малим діаметром в безпосередній близькості від приватних володінь або об'єктів культурної цінності.

В процесі використовується бурова рідина, яка забезпечує зменшення тертя при протягуванні батоги труб, підтримку розробленого грунту в підвішеному стані для виключення обтиску укладається матеріалу, охолодження і змащення обладнання, винос розробленої грунту на поверхню.

Буровий розчин готується за допомогою розведення водою бентоніту - природного мінералу з комплексом спеціальних добавок. Отримана суспензія запобігає обвалення каналів, виключає необхідність часткової або повної відкачування грунтових вод, так як здатна виконувати свої функції навіть в проникних грунтах.

Горизонтально-направлене буріння в водонасичених грунтах вимагає чіткого контролю за тиском і витраті бурового розчину, а також використання в його приготуванні спеціальних добавок.

Так як вода для приготування розчину забирається з розташованих в безпосередній близькості водойм, то необхідно враховувати наявність мінеральних солей і pH грунтових вод, так як ці параметри можуть вплинути на стабільність суспензії. Такий підхід дозволяє уникнути неконтрольованого розмиву.

Проведення робіт ГНБ можна розділити на кілька етапів:

  • планування траєкторії буріння;
  • підготовка місця проведення робіт;
  • виконання пілотної свердловини;
  • етап розширення свердловини;
  • зворотне протягування;
  • відновлення території.

Розглянемо кожен пункт плану.

Етап планування і розрахунок траєкторії свердловини

До початку буріння потрібно розрахувати і запланувати траєкторію проходження свердловини.

Враховувати не тільки довжину і глибину шляху, але і можливі перешкоди, такі як:

  • уплотняемость грунту, його пористість і липкість;
  • вміст вологи і рівень грунтових вод;
  • наявність великих каменів і скельних порід;
  • прилеглі до зони буріння підземні структури.

Визначаються можливі ризики і слід повідомляти аварійним службам і в Управління ДАІ.

Навіть при прокладанні комунікацій на невелику відстань, необхідно точно розрахувати траєкторію свердловини, а також врахувати можливі ризики

Складається креслення траєкторії буріння або робиться розмітка безпосередньо на поверхні території. При серйозному інженерному підході враховуються кути входу і виходу бура, а також мінімально допустимі радіуси кривизни батоги штанг.

Найбільше навантаження на установку виникає при одночасному розширенні пілотної свердловини і прокладанні трубопроводу, тому розрахунки виконуються з поправкою на потужність обладнання.

Організація місця проведення горизонтально-направленого буріння

Комплекс ГНБ доставляється на об'єкт, вивантажується, виставляється на місці проведення робіт. Необхідно зважити кут нахилу бурової рами і зробити анкерного кріплення установки.

Без такого кріплення сам бур, його привід і бурова рама швидше зношуються, тому нехтувати фіксацією не варто. Потім слід зробити тестовий запуск міксера для суспензії і двигунів установки, переконатися в стабільності з'єднання шлангів гідросистеми.

Виконання пілотної свердловини

Пілотне буріння полягає в проходженні всієї довжини траєкторії свердловини з невеликим діаметром, достатнім для протягування батоги штанг. Перший сегмент завантажується в направляючу штангу, різьбове з'єднання рясно змащується і з'єднується з буровою головкою - пристроєм, що складається з передавача локаційної системи, самої бурильної лопатки, а також фільтра подачі суспензії.

Потім проводиться подача розчину бентоніту і регулювання тиску - це потрібно для того, щоб переконатися, що суспензія проходить через шланги в бурову штангу, надходить в стовбур, фільтр і сопла бурової головки, після чого виходить з потрібним напором.

Оператор установки виконує вхідний отвір перпендикулярно поверхні грунту щодо поздовжньої осі бурової головки, після чого проводить буріння, послідовно нарощуючи батіг штанг.

Невелика бригада операторів, мінімум втручання в наявний ландшафт, висока швидкість будівництва трубопроводів - вагомі аргументи на користь ГНБ

Оператор локаційної системи робить позначки позицій, глибини і кута буріння, звіряється із запланованою траєкторією і завдає на план фактичну траєкторію, якщо потрібно переорієнтування. Після того, як бурильна головка з'являється в точці виходу, пілотне буріння завершується.

Етапи розширення свердловини і прокладки тунелю

В процесі пілотного буріння формується свердловина шириною 75-100 мм, якою буває досить при прокладці комунікацій невеликого діаметру. Якщо діаметр свердловини вже, ніж потрібно, то в протилежну сторону простягають Ріммер-розширювач.

Найчастіше цей етап об'єднують з укладанням засобів комунікацій, тоді за обертовим розширником встановлюють вертлюг, щоб укладається матеріал не скручувався.

У деяких випадках, з урахуванням зусиль, необхідних для затягування, окремо проводиться розширення свердловини настільки, щоб розмір тунелю забезпечив прокладку матеріалу потрібного діаметру.

Зворотне протягування проводиться також з подачею бурової рідини, щоб знизити тертя матеріалу об стінки свердловини. У міру затягування батоги на довжину штанги, оператор ГНБ відключає подачу суспензії, зупиняє обертання і від'єднує штангу, після чого відновлює роботу установки.

Процедура повторюється до тих пір, поки розширювач чи не з'явиться з вхідного отвору свердловини.

Завершення робіт та відновлення озеленення

Після того, як бестраншейная укладання трубопроводу завершена, вимикається двигун установки, від'єднується прокладена батіг комунікацій, прибираються з'єднувачі, вертлюг і фільтр.

Всі пристосування очищаються від землі, обробляються водостійкою мастилом. Залишки суспензії викачуються, приямок засипається і, по можливості, відновлюється природний або близький до природного ландшафт.

Висновки і корисне відео по темі

Буріння свердловини підручними засобами на приватній ділянці:

Відеоролик про застосування методу релайнінга:

Принцип реновації - руйнування сталевої труби:

Покрокова інструкція із застосування компактної установки ГНБ:

Застосування безтраншейного способу прокладки комунікацій має на увазі використання спеціального обладнання та певних пристосувань. Однак на невеликі відстані можна пробурити свердловину діаметром 50-100 мм, маючи під рукою звичайні електроприлади. Головне - правильно провести розрахунки.

Залишилися питання, знайшли недоліки в нашому матеріалі або можете доповнити його цінною інформацією? Залишайте, будь ласка, свої коментарі в блоці під статтею.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Сантехніка