Бестраншейная прокладка труб – это наиболее простой и современный метод обустройства основных коммуникационных сетей. Суть метода заключается в отсутствии земляных работ, что позволяет сохранить в целостности ландшафт участка, посадки, дороги и иные сооружения. В чем преимущества данного способа прокладки труб? Какие методы используются при строительстве трубопроводов, читайте далее.
Сооружение канализации бестраншейным способом
Преимущества бестраншейного метода
Укладка трубопровода бестраншейным методом, то сравнению со стандартной траншейной технологией обладает следующими преимуществами:
- сниженная стоимость работ. При выборе такого способа укладки не надо проводить дорогостоящие земляные работы;
- оперативность прокладки трубопровода, достигаемая за счет сокращения выполняемого перечня работ;
- отсутствие необходимости привлечения большого количества специалистов, что в определенной мере также снижает конечную стоимость трубопровода;
- максимальная безопасность для окружающей среды, деревьев и иных насаждений;
- универсальность, то есть возможность прокладки в любой местности и при любых условиях;
Прокладка трубопровода под естественным водоемом
- возможность выполнения работ по прокладке трубопровода в любое время года, независимо от промерзания почвенного слоя;
- безопасность метода.
Способы укладки труб
В настоящее время существует несколько различных способов прокладки трубопровода бестраншейным методом. К ним относятся:
- санация;
- продавливание;
- прокол;
- горизонтально-направленное бурение.
Рассмотрим каждую из методик более подробно.
Санация
Данный способ применяется при необходимости замены уже существующей системы коммуникаций. Санация может быть произведена двумя методами:
- релайнинг. Суть данного метода сводится к установке новой трубопроводной системы для канализации, отопления, водоснабжения и так далее в уже существующую сеть. Основным преимуществом релайнинга является образование дополнительной защиты нового трубопровода за счет оставшихся труб вышедшей из строя системы. Релайнинг может быть осуществлен:
- методом протягивания труб от одного участка трубопровода к другому;
- методом продавливания труб от начала участка, подлежащего реконструкции;
Технология ремонта трубопровода методом протягивания
-
- реновация. Данный метод позволяет произвести полную замену труб, причем на трубы, как большего, так и меньшего диаметра. Суть методики заключается в прохождении следующих этапов:
-
- обустройство котлованов (смотровых колодцев) на концах участка, требующего замены;
- подбор труб по диаметру для существующей системы трубопровода;
- введение в котлован (колодец) режущих ножей, которые измельчают старые трубы;
- установка новой системы методом протягивания.
Полная замена отдельного участка трубопровода
Продавливание
Следующим способом бестраншейной прокладки является продавливание. Данная методика позволяет проложить трубопроводы диаметром до 2000 мм в любой местности: под дорогой, водоемом, зданием и так далее. Технология использования продавливания следующая:
- на концах участка будущей системы выкапываются котлованы, необходимые для выполнения дальнейшей работы;
- в котлованы устанавливаются опорные бетонные основания и специальные приспособления – домкраты;
Установка оборудования для выполнения продавливания
- труба устанавливается на домкрат и при помощи этого приспособления вдавливается в землю в нужном направлении;
- удаление грунта, собирающегося в трубе в ходе выполнения операции, осуществляется при помощи лопат и специализированного пмевмооборудования.
Методика выполнения продавливания
Прокол
Технология прокалывания преимущественно используется при прокладке труб канализации или водоснабжения, диаметр которых не превышает 600 мм. Основным требованием выполнения данного вида работ также является ограничение по максимальной длине трубопровода. Для труб диаметром в 600 мм максимальная длина должна составлять не более 60 м.
Прокол трубы осуществляется в следующем порядке:
- обустраиваются котлованы для выполнения прокола;
- в котлован помещается гидравлический домкрат;
Установка для выполнения прокола грунта
- труба устанавливается в домкрат и на нее надевается металлический наконечник;
- труба постепенно вводится домкратом в слой грунта.
Прокладка труб методом прокалывания
Преимуществом данного метола является полное отсутствие скоплений грунта в ходе выполнения прокладки трубопровода, так как земля не вытаскивается на поверхность, а просто уплотняется.
Горизонтально-направленное бурение
Технология горизонтально-направленного бурения (ГНБ) оптимально подходит для прокладки различных коммуникаций в любых условиях. Для выполнения работы потребуется специальная бурильная установка.
Технология прокладки данным способом следующая:
- прокладка скважины для трубопровода, которая выполняется буровой головкой, изготовленной из высокопрочных материалов и оснащенной навигационным блоком для контролирования правильной траектории движения;
- расширение скважины. Вместо буровой головки на установку надевается расширитель, который проходит по проложенной ранее трассе, увеличивая ее диаметр;
- прокладка труб методом протягивания.
Последовательность выполнения работ при бурении
- Технология выполнения направленного бурения подробно представлена на видео.
- Благодаря разнообразию методик бестраншейной прокладки трубопроводов можно подобрать способ, который наиболее подходит для определенных условий и значительно снизить затраты и время на проведение различных коммуникаций.
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.
Бестраншейные технологии прокладки трубопроводов
Бестраншейный метод подразумевает прокладку магистралей в условиях города, плотной застройки инфраструктурными объектами и ограниченного пространства. Подразумевает применение технологии релайнинга, реновации или санации.
Может выполняться путем прокола, гидропрокола, продавливанием или вибропрокалыванием. Ниже рассмотрим, в чем особенности таких работ, и в каких случаях они актуальны. Приведем основные методы и кратко разберем принципы их реализации.
Что такое бестраншейные технологии и где они используются
Термин «бестраншейные технологии» на английском языке звучит как NoDig(«не копай») или TrenchlessTechnologies («технология без траншей»). Простыми словами, подразумевается прокладка кабеля, труб или иных коммуникаций без углубления в землю по всей длине укадки. Методика применяется в условиях крупных населенных пунктов с большим количеством построек, дорог и иных объектов инфраструктуры.
Причина в том, что установки для бурения имеют небольшие размеры и потребляют меньше горючего. Кроме того, для обслуживания оборудования хватит двух-трех человек.
Бестраншейные методы позволяют проводить коммуникации под пешеходными дорожками, автомобильными дорогами, небольшими озерами и даже под железной дорогой без нарушения их целостности. К примеру, трубы укладываются в грунт с применением буровых устройств, генерирующих момент вращения и осевое усилие для подталкивания, разворота и изъятия бурильных труб.
Технологии бестраншейного метода
Трубоукладчик Комацу d355с, технические характеристики
Сегодня существует несколько технологий, отличающихся по особенностям применения и сложности. Решение о выборе подходящего метода принимается с учетом ситуации, длины, назначения и диаметра трубопровода.
Метод санации
Принцип санации подходит для случаев, когда необходимо менять вышедшие из строя участки канализационной, отопительной или водоснабжающей системы. Она применяется везде, где используются трубы и позволяет избежать подготовки новых каналов. Процесс проходит в два этапа:
- Подготовительный. С двух стороны готовится вход и выход для зацепа новой трубы.
- Санация. Сначала установочная штанга проталкивается до отверстия на выходе. Там к ней крепится режущая головка и фиксируется труба. При обратном движении головка вырезает стенки трубы и производит утрамбовку осколков в грунт, а после затягиваются новые коммуникации.
Преимущество санации в том, что не нужно тратить время на поиски места под канал, нет риска навредить другим коммуникациям, и отсутствует необходимость вскрывать грунт. При этом никакие объекты инфраструктуры не мешают выполнить поставленную задачу. Если это необходимо, в имеющемся канале можно проложить даже большую трубу, а сами работы занимают много меньше времени.
Релайнинг
Эта бестраншейная технология прокладки трубопроводов применяется при замене более старой магистрали на полиэтиленовые (ПНД) системы. Конструктивные особенности таких изделий позволяют осуществлять крепление с помощью сварки. Для этого на рынке предусмотрено множество аппаратов, обеспечивающих выполнение работы.
Релайнинг можно использовать даже в том случае, когда длина магистралей составляет до 0,7 км. Сварка труб в большинстве случае проводится на поверхности, что делается для удобства и возможности контроля результата.
Алгоритм прокладки следующий:
- Подготовка ям по концам меняемого участка. Глубина определяется с учетом размера техники, глубины размещения трубы или иных факторов.
- Скручивание металлической штанги и ее передача в канал до второго выхода. Для скручивания применяются гидродомкраты.
- Соединение к штанге новой трубы с помощью крепления на конце.
- Постепенная раскрутка штанг и извлечение из ямы после протяжки и разрезания оболочки трубы.
По сути, релайнинг— один из методов санации, подразумевающей реализацию принципа «труба в трубе».
Преимуществом способа является простота, возможность применения в условиях города и минимальный риск повреждения других коммуникаций. Минус в том, что диаметр проходного сечения снижается, но пропускная способность остается на высоком уровне из-за низкого сопротивления ПНД-трубы.
Реновация
Применение такого способа актуально в ситуации, когда прежняя труба имеет небольшие размеры, не соответствующие новым нормам. В таком случае происходит разрушение старого объекта с помощью специального оборудования.
После этого в освободившееся пространство проталкиваются новые полимерные трубы. Предварительно в начале и конце участка делается два колодца на расстоянии 150-200 м, а остальная работа ведется через них.
К плюсам реновации стоит отнести:
- возможность работы даже в холодное время года;
- увеличение сечения трубы, а, следовательно, пропускной способности;
- прокладка нового кабеля по уже действующему каналу;
- отсутствие риска просадки / обваливания земли;
- не нужны согласования с диаметром старой трубы.
Горизонтально направленное бурение (прокладка ГНБ)
ГНБ прокладка—технология, предусматривающая разработку грунта с помощью специальных устройств и возможностью прокладки трубопроводов диаметром до 172 см на расстояние до 2000 м и больше. Бурение производится одним из двух способов:
- Раздельный. Начала делается шахта, далее извлекается оборудование, и протягивается линия.
- Совместный. Бурение выполняется одновременно с трубопроводом, который постепенно прокладывается в грунте.
Условно ГНБ делится на два этапа. Сначала делается пилотная скважина с применением скошенной буровой головки. Данные о нахождении и угле наклона головной части передаются на специальный монитор. Как только головка выходит к заданной точке, первый этап оканчивается.
На следующем шаге скважина расширяется с помощью риммера или специального расширителя. Здесь важно добиться, чтобы диаметр отверстия был на 25-30% больше размера трубы. На последнем шаге происходит протяжка трубопровода, готовится документация и передается заказчику.
К плюсам ГНБ бурения стоит отнести высокую точность прокладки, безопасность для окружающей среды и отсутствие риска разрушения ландшафта. При необходимости можно проложить трубы почти под любым объектом без риска его повреждения.
Как продавить грунт
Технология бестраншейной прокладки трубопровода подразумевает применение нескольких способов продавливания грунта.
Прокол
Применяется при обустройстве скважин размером до 0,7 м в диаметре в глиняной почве. Суть способа состоит в прокалывании земли с помощью трубы со специальным наконечником.
Для выполнения работы требуется усилие до 3 МН, а максимальная длина прохода не больше 80 м.
Главным инструментом при решении задачи является насосно-домкратная установка, в состав которой входит гидродомкрат (один или несколько). Алгоритм действий:
- Создание котлованов с двух сторон. Глубина определяется индивидуально с учетом особенностей.
- Подготовка труб: покрытие гидроизоляции, монтаж наконечника.
- Вдавливание трубопроводов с помощью гидродомкратов.
- Приваривание очередной трубы и ее вдавливание.
Метод прокола чаще всего применяется при прокладке канализационных и водоснабжающих систем. Преимущество в том, что здесь не образуются земляные отвалы, требующие вывоза или распределения. Но есть и минус — необходимость уплотнения грунта, для чего нужно создание немалого усилия.
Гидропрокол
Методика активно применяется при создании скважин. Алгоритм действий такой:
- Готовится труба, к которой крепится специальная насадка.
- Внутрь подается вода под большим давлением с помощью специальных насосов.
- Грязь откачивается из ямы с помощью специальных агрегатов.
- Операция проводится до момента достижения нужной глубины.
Технология наиболее эффективна при работе в мягком песчаном грунте. При правильном подходе за одну смену можно проходить до 30 м. Из минусов стоит выделить небольшую длину — до 40 м для 20-сантиметрового диаметра и до 20 м для 50-сантиметровых труб. Кроме того, работа очень трудоемкая и требует квалификации.
Вибропрокалывание
В основе метода бестраншейной технологии лежит вибрация, применение которой позволяет уменьшить время на выполнение работы.
Способ актуален для плавунных / песчаных пород, а также используются для изъятия старых трубопроводов из шахт. Средняя скорость углубления до 60 метров в час. При этом диаметр трубы может быть не больше 50 сантиметров.
Продавливание
В такой методике труба, как и в случае с прокалыванием, вдавливается в грунт. Особенность в том, что ее конец не закрывается. После завершения работы трубопровод чистится вручную или с применением специальной аппаратуры. Для работы применяются гидродомкраты, которые устанавливаются по окружности. Способ подходит для труб, имеющих диаметр от 80 до 172 см. Алгоритм действий следующий:
- Установка гидродомкратов в котлован.
- Монтаж будущего трубопровода на направляющей с фиксацией на плите домкрата.
- Проталкивание трубы в землю. Появившаяся пробка убирается с помощью лопат с длинной ручкой или пневматических ударных инструментов.
- Установка первого, а потом и последующих нажимных патрубков.
После завершения укладки первого участка трубы устанавливается второй и последующие. Метод можно использовать в разных местах, в том числе под асфальтированным покрытием или железной дорогой.
Итоги
Применение технологий бестраншейной прокладки— реальный выход в ситуации, когда другие варианты не подходят. Рассмотренные выше методы позволяют защитить окружающую среду, сэкономить деньги и реализовать задачу работы в любое время года. Но есть минусы, связанные с необходимостью привлечения квалифицированного персонала и расходами на покупку дорогостоящего оборудования.
Поиск запроса «бестраншейный метод» по информационным материалам
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...
