Якщо підземні комунікації перетинають дорожню трасу або залізничні колії, демонтаж таких об'єктів може бути вкрай скрутний, а часто і зовсім неможливий. Вирішити проблему допоможе прокладка труб методом проколу. Цей спосіб значно простіше і дешевше в реалізації.
Бажаючим дізнатися, як прокладаються труби в землі без порушення наземних покриттів, знесення будівель, переміщення мобільних об'єктів, ми розкриємо специфіку технології. У нас ви дізнаєтесь, яке обладнання використовується в ході робіт, яким способом здійснюються проколи.
Крім титульної методики ми описали альтернативні варіанти прокладки труб в землі по безтраншейної технології, доклали схеми, фото-підбірки і відео-матеріали.
Що з себе являє метод проколу?
Методом проколу називають технологію, при якій можна отримати отвір без розробки і виїмки грунту шляхом його ущільнення.
Такий спосіб підходить для прокладки сталевих конструкцій. Діаметр може варіюватися в межах 100-500 мм, довжина отвору - 30-50 м. Прокол під дорогою - це один з найбільш затребуваних методів безтраншейної прокладки комунікацій.
Таким чином влаштовують підземні гілки водогону, каналізації, підводять до ділянки магістральний газ.
Керований прокол використовують для прокладки:
- комунікацій з металу і пластика;
- футлярів, в які потім укладають газові і водопровідні труби;
- футлярів для силових, телефонних кабелів і т.п.
Прокол використовується не тільки в тих випадках, коли необхідно безболісно перетнути трасу або залізничні колії.
Метод підходить для прокладки отворів в колодязь (за умови, що діаметр цієї криниці не менше півтора метрів), підвал будинку, при необхідності провести дроти під будь-яким відносно невеликим об'єктом і т.п.
Технологія проколу в пристрої підземних комунікацій дозволяє значно прискорити і здешевити цикл проведення робіт 
Методом проколу можуть бути протягнуті тільки комунікації в сталевих трубах Ø 100-500 мм при використанні їх в якості основних каналів або в якості кожухів 
Виконання проколу для укладання трубопроводу можливо тільки в суглинках, здатних тримати стінки після механічного впливу. Прокол проводиться або нарощувати металевим стрижнем з конусним залізним наконечником, або струменем води під великим напором 
Установки, що випускаються для виробництва проколу в грунті, підрозділяються по здійснюваним технологіям, габаритам і потужносним характеристикам 
Використовуючи технологію проколу, можна прокласти трасу протяжністю не більше 50 м. Оптимальною довжиною підземного ділянки, зробленого проколом, вважають 30 - 35 м 
Невеликі, мобільні, легко переміщувані установки можуть використовуватися на ділянках, на які не здатний заїхати транспорт 
Під час виконання робіт даної категорії важливо дотримуватися горизонтальність і забезпечити верстата стійке положення 
Застосування технології проколу дозволяє істотно скоротити обсяг земляних робіт. Для укладання трубопроводу не потрібно розробляти траншеї, досить двох невеликих котлованів у стартовій і фінішної точці траси
Найчастіше керований прокол виконують в товщі глинистого грунту під різними шляхами, наприклад, під автотрасою або залізничним полотном. Для цього використовують насосно-домкратний нажімной агрегат, наприклад, такий як установка Ditch Witch P80.
Крім того, знадобиться набір розширювачів, штанг, головок і іншого інструменту, за допомогою якого виконують бурові роботи.
Обов'язково використовують гідравлічну станцію. Необхідна силовий вплив забезпечує гідроциліндр, прийнятна потужність агрегату становить близько 36 тонн. Роботу станції повинен забезпечувати двигун внутрішнього згоряння. Для спостереження за ходом робіт в товщі грунту застосовують засоби бездротового локації.
Як приклад можна розглянути порядок роботи локаційного пристрої Eclipse. У бурову головку поміщають зонд, який передає відомості про хід бурових робіт.
Керований прокол - це один з найменш витратних способів безтраншейної прокладки комунікацій під дорогою або іншими схожими об'єктами (+)
Інформація надходить на локатор. Тут дані аналізуються, в результаті чого визначається точне розташування бурового інструменту в товщі грунту, кут нахилу бурової головки, відповідність її руху складеним раніше планом робіт. Одночасно контролюється стан батареї зонда, з якого надходять відомості.
Бурова головка влаштована таким чином, що частина її поверхні скошена. Це покращує продуктивність, але відбивається на якості робіт.
Через скоса при просуванні в товщі грунту положення головки буде постійно відхилятися від вектора впливу. Оператор повинен постійно коригувати траєкторію руху головки, звіряючись з результатами локації.
Щоб інструмент рухався строго по прямій, його необхідно обертати з постійною швидкістю. Першу стадію виконання проколу починають в стартовому котловані, а завершують - в приймальному. Тут замість бурової головки на установку закріплюють конусоподібний розширювач.
Це пристрій проходить утворилася горизонтальну свердловину в зворотному напрямку, що дозволяє розширити її і ущільнити стінки.
Для виконання безтраншейної прокладки труб методом проколу необхідно попередньо зробити два котловани: стартовий і фінішний (або приймальний)
Після цього в вийшло довге отвір вставляється труба необхідного діаметра або футляр для прокладки комунікацій. Залежно від ситуації можна прокладати не одну, а кілька труб. Подальші дії полягають в тому, щоб ці комунікації прокласти і підключити до загальної системи.
Під час підготовчих робіт також необхідно продумати місце зберігання труб, які повинні знаходитися поруч з місцем проведення буріння.
Зазвичай майданчик для труб передбачають поряд зі стартовим котлованом. Розміри майданчика для зберігання залежать від довжини труб, яка може досягати шести метрів. Бажано, щоб вибрані для прокладки труби зберігалися в горизонтальному положенні. Це спростить монтаж і знизить ймовірність пошкодження конструкції.
Крім того, потрібно забезпечити під'їзні шляхи до стартового котловану, щоб безперешкодно доставляти матеріали і необхідну для проведення робіт техніку.
Метод керованого проколу дозволяє успішно укладати в металевому кожусі і пластикові, і металеві труби. Спочатку виконуватися пілотний прокол, потім проводиться ущільнення в зворотну сторону, введення кожуха, потім прокладка труб
Спочатку виконується попереднє обстеження місця проведення робіт на місцевості. Фахівці при цьому використовують проектну документацію, грунтуючись на якій, а також на результатах аналізу об'єкта, складається план виконання проколу.
Якщо необхідно виконати прокол під об'єктом, що зазнають серйозні транспортні навантаження (трамвайні колії, автотраса, залізниця, метро і т.п.), труби укладають в спеціальних футлярах.
Якщо потрібно прокласти під дорогою кілька кабелів, спочатку укладають трубу або футляр, діаметр якого дозволяє вмістити всі необхідні комунікації
Такий футляр повинен мати діаметр, що перевищує розміри труб приблизно на 15-20 см. Спочатку кладуть футляр, потім в нього монтують труби, а простір між цими комунікаціями заливають розчином, для якого можна використовувати недорогий цемент М-100. Футляри зменшують навантаження на підземні комунікації і знижують ризик їх пошкодження.
Гідро-, вібропрокол і продавлювання
Розрізняють гідро- і вібропроколи. У першому випадку в якості інструменту для продавлювання грунту використовують водяний струмінь, яка під великим напором б'є зі спеціального наконечника.
Цей метод особливо ефективний на незв'язних піщаних грунтах, легко розмиваються під вплив струменя. Він дозволяє зробити отвір діаметром близько 50 см за мінімальну кількість часу. Але максимальна довжина свердловини при гідропроколе - 30 м.
Вібропрокол, як зрозуміло з назви, здійснюється за допомогою вібраційного впливу. У пристрої для виконання проколу використовуються ударно-вібраційно-вдавлюють установки зі збудниками поздовжньо-спрямованих коливань.
Статична вдавлення поєднують з впливом на грунт ударних імпульсів вібромолота. Метод застосовується на водонасичених і маловлажних піщаних грунтах як для прокладки труб, так і для їх вилучення. Діаметр свердловини може досягати 50 см, а її протяжність - 60 м.
Метод продавлювання здійснюється за допомогою домкратів, як і прокол. Але в цьому випадку труба направляється в грунт відкритим кінцем. В процесі просування конструкції в трубі утворюється щільна пробка з грунту, яка потім видаляється.
Для виконання цього типу робіт використовують від двох до восьми потужних (на 200-400 тонн) гідродомкратів, для роботи яких необхідний монтаж наполегливої стінки з рамою і наголовником.
Продавлювання грунту - це безтраншейний метод прокладки труб, який виконується за допомогою спеціальних гідравлічних установок високої потужності
За зміну такий пристрій може пройти до 10 метрів грунту, а загальна довжина свердловини зазвичай не перевищує 80 метрів. Якщо потрібно прокласти довшу трасу, її розбивають на окремі ділянки не більше 80 метрів.
Цей метод також вимагає пристрою початкового і фінішного котловану, в яких і встановлюють необхідну гідравліку.
Проходку кожної ділянки виконують двічі: в прямому, а потім у зворотному напрямку. Контроль роботи механізмів і якості продавлювання веде оператор, який знаходиться в котловані.
Технічно цей метод складніше, ніж звичайний прокол, але його можна застосовувати практично на будь-яких грунтах. Діаметр конструкції може досягати 172 см. Вибірка керна, що сформувався всередині труби, може здійснюватися вручну або механізованими засобами.
Переваги методу проколу
Затребуваність методу проколу пояснюється його значними перевагами в порівнянні з іншими варіантами виконання робіт цього типу. Наприклад, прокол доступний в будь-який час року, висока або низька температура зовнішнього повітря і грунту великого значення не має.
Одна з переваг методу керованого проколу полягає в тому, що роботи можуть проводитися і на ділянках з підвищеним рівнем ґрунтових вод
Робота установки не вимагає використання бентонітової розчину, подачі в свердловину води або бурового розчину. Це компактний і потужний агрегат, який оснащений надійною системою електробезпеки. Його не складно доставити до об'єкту і встановити. При цьому компактні розміри не заважають пристрою працювати з високими показниками потужності.
Безтраншейні методи прокладки труб, такі як керований прокол, можна з успіхом застосовувати і в літній, і в зимовий період
Терміни робіт також менше, ніж при застосуванні інших методів. Навіть якщо на ділянці, де виконується прокол, спостерігається підвищений рівень грунтових вод, немає необхідності проводити заходи по відведенню води з ділянки.
Під час проходження розширювального конуса проводиться і ущільнення стінок траншеї, тому додаткові роботи в цьому відношенні не потрібні.
Виконання проколу на різних об'єктах
Складність і швидкість робіт цього типу багато в чому залежить від умов, тобто від місцевості і характеристик об'єкта, під яким виконується прокол. Для буріння під залізничним полотном зазвичай потрібно досить серйозне оформлення. Спочатку потрібно узгодити буріння з цілим рядом служб залізниці.
Використання методу керованого проколу в межах міста дозволяє зберегти цілісність дорожніх трас, щоб мінімізувати витрати і не порушувати рух транспорту
У Росії потрібно звернутися в підрозділи ЕЧ, ШЧ, РЦС НОДГ, ПЧ і інші служби ВАТ "РЖД". В обов'язковому порядку оформляються договору на ведення технагляду, а також на установку страхувальних пакетів. Вся виконавча документація повинна бути погоджена і надана органам залізниці.
У дистанцію шляху передається пакет документів після закінчення циклу робіт по прокладці труб. У містах прокол під дорогою дуже затребуваний при прокладанні нових комунікацій, особливо в місцях з історичними пам'ятками.
Метод дозволяє не тільки зберегти звичайний рух на дорогах, а й запобігти руйнуванню старовинної бруківки, коли необхідно прокласти труби під такими ділянками.
Реставрація подібного об'єкта може бути складною, а часом і неможливою. У котеджних селищах прокладка комунікацій методом проколу дозволяє виконати всі роботи з мінімальними пошкодженнями вже готових об'єктів: доріг, огорож і т.п.
Оцінка альтернативних варіантів
Крім методу керованого проколу існують і інші варіанти пристрою комунікацій в товщі грунту без влаштування траншей. Іноді альтернатива може виявитися більш прийнятною, ніж прокол, все залежить від конкретної ситуації.
Горизонтально направлене буріння, яке також називають похило-спрямованим, використовується для прокладки напірних і безнапірних трубопроводів. Буріння цим способом виконується з поверхні землі. Діаметр отвору слід взяти на 30-50% більше, ніж розміри труб, які передбачається в неї укласти.
Отвір розширюють не відразу, а в кілька етапів. При цьому використовується бентонітовий розчин, який змішується з розпушування грунтом і полегшує його видалення зі стовбура. Крім того, ця робоча рідина використовується для охолодження бурового інструменту, а в подальшому вона утворює на стінках шахти шар, який захищає їх від руйнування.
Для відкачування відпрацьованого бентонітової розчину використовують мулосос. Після відкачування непотрібний розчин потрібно відвезти на звалище для подальшої утилізації. Якщо роботи виконані правильно, в результаті виходить чиста свердловина з міцними стінками.
Бурові установки для виконання робіт цього типу мають різні характеристики, такими як крутний момент і тягове зусилля. Від цього залежить довжина труб, які будуть покладені в товщі грунту, яка може досягати 1000 метрів.
Допустимий діаметр труб - 120 см. Шляхом горизонтального направленого буріння можна укладати і металеві, і пластикові труби.
Буріння виконується за попередньо розрахованої траєкторії, рух бурового інструменту контролюється за допомогою системи локації. Кут забуріванія може варіюватися в межах 26-34 градуси.
Ще один важливий показник при використанні ГНБ - вигин штанг, який може становити 6-12%, це залежить від їх типу. Ще одна популярна методика безтраншейної прокладки труб - Бурошнекові буріння. Для її виконання використовують спеціальну гідравлічну установку, що діє як домкрат.
Спочатку роблять стартовий і фінішний котловани. Глибина кожного з них повинна бути на один метр глибше, ніж рівень прокладки трубопроводу. У стартовий котлован опускають гідравлічну установку, яка обертає шнек і труби продавлювання. В результаті частина грунту видаляється і виходить свердловина для труби.
Потім всередину встановлюють труби, футляри тощо Максимальна довжина прокладки зазвичай становить всього 100 метрів, але діаметр комунікацій може досягати 172 см, показники багато в чому залежать від типу грунту, на якому проводиться буріння.
Метод продавлювання сталевих футлярів часто застосовують, якщо необхідно прокласти за допомогою безтраншейних способів труби або футляри великого діаметра
Для контролю над проведенням робіт під час Бурошнекові буріння використовують лазер, який забезпечує правильний кут нахилу бура, а також дозволяє відслідковувати напрямок буріння з високою точністю. Після того, як шнек досягає фінішного котловану, його виводять з отриманої свердловини в зворотному порядку.
Мікротунелювання - це високоточний метод безтраншейної прокладки комунікацій, який виконується за допомогою спеціального прохідницького щита.
Для переміщення пристрою використовується домкратних станція високої потужності. Вона впливає на колону з ж / б труб, які приєднані до щита. Поступово довжина свердловини нарощується, тому довжину колони збільшують шляхом нарощування залізобетонних конструкцій.
Для прокладки залізобетонних і сталевих труб використовують метод мікротоннелірованія. Його виконують за допомогою спеціального прохідницького щита, який розпушує грунт
Цей метод також вимагає попередньої підготовки двох котлованів, відстань між ними може варіюватися в межах 50-500 метрів. Домкратних установку потрібно опустити в стартовий котлован на глибину, яка відповідає рівню прокладки комунікацій. Якщо довжина свердловини перевищує 200 метрів, зазвичай використовують проміжну домкратних станцію.
Прохідницький щит розпушує грунт, який вимивається водою або бентонітових розчином, що надходять по подводящим лініях. Відпрацьована рідина, змішана з частинками грунту, переміщається в відстійник по відвідним лініях. Після того, як прохідницький щит потрапляє в фінішний котлован, роботи можна вважати закінченими.
Безтраншейні методи прокладки комунікацій виконуються із застосуванням спеціального обладнання високої потужності. Точне дотримання технології забезпечить надійну свердловину
Устаткування розбирають і видаляють. Методом мікротоннелірованія можна встановлювати не тільки залізобетонні, але і сталеві труби. Для контроля правильности выполнения работ используется навигационная система, состоящая из лазера, мишени и измерительного колеса.
Для длинных участков (более 200 м) эффективной считается электронная лазерная система, снабженная гидростатическим уровнем, который дает точные сведения о глубине прокладки труб независимо от температуры воздуха внутри конструкции.
Тонкости выбора подходящего способа
Способ прокладки коммуникаций с помощью горизонтального бурения выбирают еще на стадии проектирования конкретного процесса. Если бестраншейная прокладка труб будет выполняться в рамках строительства какого-то объекта, например, жилого дома, то работы могут стать частью общего строительного проекта.
При проектировании учитываются следующие сведения:
- длина коммуникаций, которые необходимо уложить бестраншейным способом;
- диаметр футляра или трубы;
- материал, из которого изготовлены коммуникации;
- глубина, на которую необходимо уложить трубы;
- тип трубопровода (напорный или безнапорный);
- возможность для монтажа стартового и финишного котлованов подходящей глубины;
- подъездные пути к месту проведения работ;
- наличие достаточно просторной площадки для хранения материалов, техники и т.п.;
- уровень пролегания грунтовых вод;
- другие геологические особенности участка;
- план расположения уже имеющихся на участке коммуникаций.
В процессе строительства иногда необходимо изменить уже составленный проект. Это может быть вызвано желанием сократить расходы, используя, например, пластиковые трубы вместо стальных. Кроме того, план расположения подземных коммуникаций на объекте не всегда оказывается достаточно точным.
Диаметр трубы – один из показателей, которые учитывают при выборе методов бестраншейной прокладки коммуникаций. Скважина должна быть немного больше
При выполнении работ могут обнаружиться такие неучтенные трубы или кабели. Все эти моменты могут потребовать изменений в проекте, а это может сказаться и на решении о способе бурения.
Если глубина прокладки коммуникаций невелика, возникает опасность просадки верхнего слоя грунта, особенно, если при бурении использовался бентонитовый раствор. В таких случаях лучше отдать предпочтение горизонтальному шнековому бурению.
Очень часто метод бурения определяется тем, какая именно техника имеется в распоряжении организации, выполняющей заказ.
Например, если строители располагают домкратами или установкой для горизонтального направленного бурения, то ему и будет отдано предпочтение перед методом прокола. Чаще всего такие изменения продиктованы соображениями экономической выгоды.
Висновки і корисне відео по темі
Наглядно процесс работы установки для выполнения управляемого прокола представлен в видеосюжете:
Управляемый прокол – высокоточный и относительно недорогой способ проложить коммуникации под дорогой или другим объектом . При этом важно правильно спроектировать все работы и точно соблюдать технологию.
Хотите сообщить об интересных фактах, связанных с прокладкой труб по технологии прокола? Появились вопросы в процессе ознакомления с представленной информацией? Пишіть, будь ласка, коментарі в блоці під текстом статті.