Бестраншейная замена канализационных трубопроводов считается новой технологией, но это преувеличение. Любой метод, приводящий к значительным изменениям на рынке, за время продвижения на этот рынок становится новым лишь относительно — без рытья траншей трубопроводы меняли еще в прошлом веке.
В числе преимуществ метода отмечают отсутствие земляных работ и неприкосновенность ландшафта. В некоторых случаях это не совсем так — котлованы необходимы, если вблизи нет канализационных колодцев. Однако с траншеей два выкопанных колодца не сравнить.
Трудоемкий, длительный, грязный процесс замены канализационных труб традиционным способом с рытьем траншей
Для сравнения: работа через канализационный колодец
Есть два метода бестраншейной замены канализационных труб — санация и разрыв. Разрыв старой трубы — именно замена. Санация — ремонт трубопровода, хотя в итоге получают совершенно новую трубу внутри старой.
Технология бестраншейной замены канализационных труб ↑
Суть технологии — замена старых чугунных, асбестоцементных, керамических, бетонных, то есть сделанных из относительно хрупкого материала, канализационных труб путем их разрыва и последующего протягивания в образовавшуюся полость новой трубы. Начиная с конца прошлого века, метод активно совершенствовали, и сегодня меняют таким образом даже металлические трубы.
Замена трубопровода с увеличением диаметра труб
Модуль новой трубы крепят к расширителю (конструкция сборная, соединение — резьбовое, длина отрезков зависит от диаметра колодца). Рабочий элемент, состоящий из пневматического молота и расширителя, двигаясь по старому трубопроводу, разрушает стенки, трамбует осколки в грунт, расширяет полость до нужного диаметра.
Новую пластиковую трубу затягивают в полость, наращивая длину по мере продвижения расширителя. Реактивные усилия пневматического молота и упругое воздействие грунта воспринимает тяговый трос. Через отклоняющий анкер трос выведен в выходной колодец, где наматывается на лебедку.
Оборудование получает питание от мобильного компрессора. Если на нужном участке есть два канализационных колодца, земляных работ не требуется. В случае отсутствия колодцев придется их выкопать.
Оборудование для бестраншейной замены труб ↑
Для бестраншейной замены используют комплект оборудования, состоящий из:
- пневматического молота — компактной машины, сделанной с учетом размещения в канализационном колодце;
- расширителя — исполнительного устройства, состоящего из направляющей, разрушительного конуса, расширительной втулки;
- лебедки с пневматическим приводом;
- отклоняющего анкера;
- рукавов, проводящих воздух;
- тягового и страховочного каната.
В комплектацию также входит инструментарий для ТО оборудования и монтажа труб.
Схема бестраншейной замены труб канализации
Видео: бестраншейная замена канализационных труб ↑
Видео иллюстрирует замену труб методом разрыва старых и продавливания новых. В ролике показана ситуация с проведением земляных работ — на нужном участке нет канализационных колодцев.
Преимущества бестраншейной замены канализационных труб ↑
Первое очевидное преимущество — скорость:
- на сложных глинистых грунтах — от 0,5 до 0,6 м/час;
- на песчаных и супесях — от 20 до 25 м/час.
Никаким лопатами не вырыть за час 20-метровую траншею 2-метровой глубины. Усиление личного состава не поможет — рабочие попросту будут стукаться лопатами, но не выкопают.
Второе — время на работы: оно сокращается не только за счет скорости проходки, но и благодаря тому, что трубы не нужно извлекать.
Третье — цена. Но она в немалой степени зависит от оборудования, используемого подрядчиком.
Еще в 1998-м РАН делала доклад в рамках реализации государственной программы «Новое поколение технологий и комплектов оборудования для реконструкции подземных инженерных сетей».
Согласно этому докладу, стоимость бестраншейной замены труб путем разрыва старых коммуникаций как минимум в два раза дешевле традиционной.
Программа предусматривала разработку собственного метода и комплектов оборудования для его внедрения. Создание технологии и ее освоение заняли несколько лет и увенчались очевидным успехом — помимо снижения вдвое стоимости работ, цену оборудования также снизили вдвое относительно зарубежных аналогов.
Ремонт трубопроводов бестраншейным методом ↑
Бестраншейным способом очищают от отложений внутреннюю поверхность труб, восстанавливают поврежденные участки трубопровода рукавным покрытием.
Применяют методы:
- гидродинамический,
- гидрокавитационный,
- гидрофрезерный,
- ударно-деформационный.
Предварительно делают телевизионное обследование магистрали. Используют цветную камеру, дающую исчерпывающую информацию о состоянии труб, включая даже мелкие трещины и посторонние предметы. Робот определяет точное положение дефекта и его характер. По результатам исследования принимают решение о нужных мерах — замене отрезка магистрали либо локальном ремонте.
Локальный ремонт: полимерный рукав «заштопал» сквозное повреждение трубопровода
Восстановление канализационных труб рукавным покрытием ↑
Применяя так называемый метод чулка, восстанавливают работу трубопроводов (вне зависимости от сечения) диаметром 150–1400 мм, в том числе напорных (до 10 атм).
Устраняют различные дефекты, в частности сквозные повреждения. Параллельно обеспечивают защиту от коррозии и воздействия абразивных частиц, присутствующих в стоках.
В трубопровод вводят специальное покрытие, а затем подвергают его термообработке — образуется труба в трубе.
Схема установки оборудования для восстановления трубопровода рукавным методом
Толщина стенок полимерной трубы, образованной внутри поврежденного трубопровода, составляет 8–24 мм. Этот рукав плотно прилегает к стенкам старой трубы.
Очистка и санация участка напорного трубопровода требует вывода системы из эксплуатации и снятия запорной арматуры. На безнапорных трубопроводах ремонтируемый участок изолируют пневматическими заглушками. При наличии на территории канализационных колодцев земляных работ не проводят. В противном случае выкапывают всего два 3-метровых квадратных котлована.
Работы проводят поэтапно:
- очистка,
- обследование,
- пропитка,
- ввод рукава,
- полимеризация рукава,
- заключительное обследование.
Рукав состоит из нескольких слоев:
- Герметизирующего, удерживающего связующее и исключающего проникновение воды в клеевой состав.
- Впитывающего и удерживающего пластичный материал.
- Армирующего, принимающего растягивающую нагрузку в процессе выворачивания и выполняющего функцию арматуры в процессе дальнейшей эксплуатации трубопровода.
Структура рукава
На место работ рукав доставляют в сухом виде. В трубопровод его вводят под давлением (гидростатический столб воды). После ввода рукава запускают водогрейную установку — 8 часов непрерывно прогревают 90-градусной водой, циркулирующей через рукав и котел. Под воздействием температуры происходит полимеризация, и материал образует трубу — самостоятельную, способную выдержать 10 атм.
По завершении прогрева снова запускают робота с телекамерой — не только для получения представления о результате, но и для запечатления его на диск. Этот диск потом отдают заказчику как наглядную демонстрацию качества скрытых работ. На все уходит максимум 5 дней (при условии, что ремонтируемый участок не превышает 200 м).
Старые методы могут казаться выгодными в силу воздействия стереотипов. На самом деле они более затратные и длительные — это только кажется, что рытье траншей обойдется дешевле. Только копать (уродуя при этом территорию) будут столько времени, сколько уйдет на все работы по бестраншейной замене канализационных труб — в итоге получится вдвое дороже.
Оборудование для бестраншейной прокладки инженерных коммуникаций труб – установки Энерпром
Метод горизонтально направленного бурения позволяет решить проблему прокладки подземных коммуникаций в стеснённых условиях городской застройки. Предлагаем установки ГНБ колодезного и котлованного типов.
Установки для направленного прокола в стесненных условиях. Суть работы состоит в том, что первичная скважина не разбуривается, а прокалывается с помощью наконечника в форме пики многотонным усилием.
Установки предназначены для бестраншейной замены старых трубопроводов путем их разрушения и протягивания новой трубы такого же диаметра или большего.
Система локации SNS применяется при выполнении работ по бестраншейной прокладке инженерных коммуникаций (ГНБ, управляемый прокол грунта) для определения и отслеживания местоположения зонда, установленного в буровой головке.
Предназначен для разработки грунта и устройства коллекторных тоннелей, посредством укладки тюбинга.
Гидравлический динамический инструмент предназначен для решения широкого спектра задач, связанных с металлообработкой, прокладкой и обслуживанием инженерных коммуникаций.
Наша компания традиционно объявляет сезонные акции. Мы регулярно дарим подарки нашим клиентам, т.к. клиент довольный ценой, качеством и сервисом – наш приоритет!
Компания ЗАО «Энерпром» предлагает профессиональное гидравлическое оборудование для бестраншейного метода прокладки нефте- и газопроводов, труб горячего и холодного водоснабжения и других инженерных коммуникаций.
Технология бестраншейной прокладки инженерных коммуникаций является отличной альтернативой традиционному методу укладки в предварительно подготовленные траншеи, т.к. способна решить экономические, экологические и эстетические проблемы, которые обычно возникают при использовании открытого метода.
Оборудование для бестраншейной прокладки
В нашей стране используют следующие методы бестраншейной прокладки и замены труб:
Выбор между ними зависит от множества факторов, связанных с условиями прокладки, желаемыми результатами и с характерными особенностями самих методов.
- Метод горизонтально-направленного бурения предусматривает опережающую разработку грунта в забое с устройством скважины в грунте большого диаметра, чем прокладываемая труба. Этим способом можно устраивать подземные переходы трубопроводов диаметром до 1500 мм. Однако, способ этот недостаточно эффективен в обводненных и сыпучих грунтах и наиболее затратный.
- Метод прокола применяется для прокладки труб малых и средних диаметров (не более 400-450 мм) в глинистых и суглинистых грунтах. Ограничение диаметра прокалываемых труб обусловлено тем, что при этом способе массив грунта прокалывают трубой, оснащенной наконечником, без удаления грунта из трубы, вследствие чего для прокола требуются значительные усилия. В связи с этим и длина прокола труб не превышает 50м.
- Наиболее востребованным среди методов бестраншейной прокладки труб является метод продавливания труб, применяемый в грунтах I—III категории для труб диаметром от 150 до 2020 мм при длине прокладки до 100 м.
В вашем браузере отключена поддержка Jasvscript. Работа в таком режиме затруднительна.
Пожалуйста, включите в браузере режим «Javascript — разрешено»!
Если Вы не знаете как это сделать, обратитесь к системному администратору.
Вы используете устаревшую версию браузера. Отображение страниц сайта с этим браузером проблематична. Пожалуйста, обновите версию браузера!
Если Вы не знаете как это сделать, обратитесь к системному администратору.
Пневмопробойник. Бестраншейная замена труб
Принцип работы
Технология использования пневмопробойника заключается в следующем:
- Через установленные промежутки (их длина определяется диаметром подземной траншеи и составом грунта) выполняются вертикальные скважины необходимой глубины и диаметра.
- Ударное устройство, оснащённое приспособлением для затягивания труб, вводится в подготовленную скважину. Её называют лидирующей, причём диаметр скважины может равняться диаметру трубы, а может быть, и несколько меньше её.
- Пневмопробойник, постоянно получая ударные импульсы от компрессора, постепенно продвигается по каналу вперёд, увлекая трубу за собой.
- Для наращивания длины труб применяют соединительные муфты, после чего продолжают прокладку. В зависимости от условий прокладки и технических характеристик пневмопробойника может быть полностью подготовлен к монтажу и весь участок трассы.
Такой способ имеет ряд очевидных преимуществ:
- Сокращается общая трудоёмкость работ;
- Исключается потребность в прочих конструкциях (дополнительных механизмах, опорах и т. д.);
- Пневмопробойники обладают свойством реверсирования – изменения угла или направления прокладки трубопровода. Это даёт возможность использования рассматриваемой технологии на участках лесных массивов и уже имеющихся подземных коммуникаций;
- Все ударные нагрузки, которые возникают при работе устройства, полностью воспринимаются внутренней поверхностью траншеи и не воспринимаются другими предметами или объектами, расположенными в зоне прокладки;
- Устройства могут использоваться не только для прокладки, но и для извлечения из грунта заменяемых труб.
Существующие конструкции пневмопробойников позволяют эффективно использовать их для прокладки подземных трасс длиной до 60 метров в грунтах любой сложности, исключая скальные, насыщенные водой и мёрзлые.
Важно, что в зимнее время технология вполне пригодна для работ, если глубина прокладываемой траншеи превышает глубину сплошного промерзания. Диаметр прокладываемых труб может находиться в пределах 70…450 мм, при этом материал труб – сталь или асбоцемент – значения не имеет.
Меньшие диаметры труб соответствуют условиям пробивки глухих или сквозных скважин, а максимальные – работам по извлечению ранее проложенных участков труб.
Диаметр скважины может изменяться в ходе её прокладки, с этой целью пользуются специальными расширителями.
Устройство пневмопробойника
Устройство представляет собой перемещающийся в толще грунта сигарообразный механизм, который включает в себя следующие элементы:
- Корпус, изготавливаемый из прочной конструкционной стали марок не ниже 35ГС или 40Г2.
- Наковальню, которая состоит из двух частей – внутренней цилиндрической и ударной, заканчивающейся рабочей насадкой в виде конуса.
- Ударник, воздействующий на наковальню.
- Амортизатор, который изготавливается из высокоуглеродистой рессорно-пружинной стали, и воспринимает при работе пробойника все возникающие вибрационные нагрузки.
- Обратный клапан, прикрепляемый к корпусу с противоположной от ударника стороны, и предназначенный для стравливания избытка воздуха в корпусе.
- Шланг высокого давления, служащий для подачи сжатого воздуха во внутреннем рабочем пространстве корпуса.
Все конструктивные элементы пневмопробойника рассчитываются на ударные нагрузки до 1300…1500 кН∙м, при создаваемом внутри корпуса рабочем давлении до 6…8 атмосфер. Основные технические характеристики наиболее распространнённых типоразмеров пневмопробойников следующие:
- Внешний диаметр корпуса устройства, мм – 70…240;
- Предельный расход сжатого воздуха, м3/мин – 0,8…8,0;
- Частота ходов ударника, мин-1 – 400…200;
- Производительность при проходке скважин, м/ч – 40…60.
Кроме собственно пробойника, для практического применения рассматриваемого способа прохождения подземных траншей необходимы также стартовые устройства, которые создают необходимые условия для последующего внедрения ударника в грунт, и устройства для фиксации корпуса агрегата к стенкам траншеи.
Функциональность пневмопробойника увеличивается, если в комплект к нему идут различные формы насадок и удлинителей.
Они могут быть в виде усечённого конуса, с отверстиями для увлажнения грунта, снабжённые кольцевыми ножами, производящими подрезку грунта в местах его прокалывания, с приварными заглушками, которые исключают попадание грунта внутрь корпуса агрегата и пр.
В комплект инструмента обязательно входит удлинитель – заострённая с одного торца штанга из прочной стали типа 60С2 или 50ХФА, которая обеспечивает точное направление прокладки траншеи, и корректирует направление перемещения пневмопробойника. Удлинитель вставляют в проколотое отверстие, когда его длина более чем вдвое превышает диаметр корпуса пробойника.
Как выбрать типоразмер пневмопробойника?
- Исходными данными для расчёта служит значение усилия прокалывания грунта Р, которое устанавливается в зависимости от наибольшего радиуса поперечного сечения скважины R, предела временного сопротивления грунта σв, степени пористости грунта u, массы одного погонного метра трубы М, и длины прокладываемого участка трубопровода L.
- Для расчёта пользуются формулой
- Р = 3,14R2 σв/u +(0,25…0,5)МL
Первая составляющая зависимости учитывает усилие для внедрения пневмопробойника в грунт, а вторая – сопротивление перемещению корпуса в пробитом канале.
Для более тяжёлых, глинистых грунтов значение числового коэффициента перед второй составляющей устанавливают по максимуму.
В качестве ориентировочных данных можно принимать, что для труб диаметром 350…400 мм усилия внедрения пневмопробойника находятся в пределах 800…2000 кН, а для труб диаметром 200…300 мм – соответственно 300…900 кН.
Зная рабочее давление, развиваемое компрессорной станцией, длину шланга и его диаметр, можно подсчитать фактическое давление на грунт, которое будет оказываться работающим пневмопробойником, после чего выбрать подходящую модель агрегата.
Эффективность функционирования механизма усиливается, если при прокладке использовать нажимные насосно-домкратные установки.
С этой целью в готовый под пневмопробойник котлован или приямок на общей раме устанавливают два гидродомкрата усилием не менее 60% от определённого по формуле, включают штоки перемещения попеременно, то на прямой, то на обратный ход.
В результате получается стартовое углубление, в которое и вводится силовая головка пневмопробойника. После этого устройство можно эксплуатировать самостоятельно.
Организация работ с пневмопробойниками
Перед началом работ подготавливают рабочие котлованы. Их в идеале должно быть три: приёмный, конечный и контрольный (промежуточный). Последний потребуется для визуального контроля правильности перемещения пневмопробойника с трубами. При наличии тепловизора контрольный приямок можно не обустраивать.
Перекос пневмопробойника возможен при работе в мёрзлом грунте, при использовании искривлённого инструмента, а также при деформации наковальни относительно центра ударника. В этом случае возможно заклинивание устройства.
В таких ситуациях работы приостанавливают, а извлечение пневмопробойника производят либо реверсированием подачи сжатого воздуха, либо временной (на несколько часов) приостановкой работ. За этот период напряжения в грунте релаксируются, а корпус механизма остывает, уменьшаясь в размерах.
Силы трения ослабевают, и устройство, в зависимости от вида проблемы, можно либо извлечь из пробитой траншеи, либо запустить вновь, скорректировав направление перемещения ударника при помощи удлинительной штанги.
Указанные негативные явления не возникают, если проходка ведётся в диапазоне температур окружающего воздуха либо до -5°С, либо при отрицательных температурах ниже -15°С. Относительная влажность воздуха в районе применения пневмопробойника не должна быть более 80%.
Рекомендуются следующие глубины проходки подземных коммуникаций с применением пневмопробойников:
- При диаметре траншеи до 130 мм – до 1,2 м;
- При диаметре траншеи до 200 мм – до 1,6 м;
- При диаметре траншеи до 300 мм – до 2,2 м;
- При диаметре траншеи свыше 300 мм – до 2,6…3,0 м.
Среди отечественных производителей пневмопробойников стоит отметить устройства, производимые компанией «Техмаш». Их размерный ряд и цены на агрегаты приводятся ниже.
- Модель ИП-4610 (энергия удара 15 Дж, диаметр 60 мм) – 155000 руб.;
- Модель СО-144А (энергия удара 46 Дж, диаметр 71 мм) – 195000 руб.;
- Модель ИП 4605 (энергия удара 110 Дж, диаметр 95 мм) – 300000 руб.;
- Модель ИП 4603 (энергия удара 250 Дж, диаметр 140 мм) – 390000 руб.;
Замена труб методом разрушения
Представляем вашему вниманию технологию замены трубопроводов методом гидравлического разрушения.
Метод гидравлического разрушения трубопроводов заключается в разрушении старой трубы, с одновременной протяжкой по старому каналу новой трубы большего или равного диаметра под землей, без вскрытия дорожного покрытия.
Необходимость применения и преимущества метода гидравлического разрушения
Метод разрушения – самый распространенный способ санации трубопроводов во всем мире. Данная технология нашла широкое применение при замене чугунных, стальных, железобетонных и других видов трубопроводов на полиэтиленовые, почти вечные трубы водопровода, канализации и тепловых сетей.
Объективно необходимость в методе разрушения обусловлена следующими причинами:
- Городские коммунальные сети по всей России изношены на 70-90%. Основная часть стальных и чугунных трубопроводов попросту сгнили. В этих условиях для развития ЖКХ просто необходимо масштабное применение новых технологий строительства.
- В стесненных городских условиях часто просто негде проложить коммуникации вне старых линий трубопроводов. Необходимость прокладки коммуникаций по старым, отработанным трассам в наших городах едва ли не больше, чем прокладки новых трубопроводов.
- Постепенно, практически повсеместно как в крупных, так и в небольших городах вступают в силу запреты на вскрытие дорожного полотна, на работы, проводимые открытым способом.
Отметим основные преимущества данной технологии:
- работа проходит без вскрытия дорожного полотна;
- труба укладывается по старому каналу;
- высокая скорость прокладки трубопровода;
- относительно низкая себестоимость работы;
- возможность увеличение пропускной способности трубопровода;
Технология метода гидравлического разрушения
Работа начинается с подготовки приемного и стартового котлована.
Самым важным в подготовке стартового котлована является четкая центровка рабочего станка разрушителя относительно разрушаемой трубы.
Горизонт станка должен совпадать с горизонтом трубы, что предъявляет определенные требования к подготовке поверхности приямка, упорной стенки и среза самой трубы: все эти элементы должны быть максимально ровными.
При тщательной подготовке приямка удается избежать движения разрушающего станка в поперечной плоскости и излишних вибраций. Кроме того, для страховки от обводнения немаловажно подготовить «пол» приямка, осуществив отсыпку щебнем или положив настил из досок.
Требования к приемному котловану просты – главное обеспечить удобный заход для затягиваемой трубы.
Гидравлический разрушитель погружается в котлован при помощи крана, а гидравлическая маслостанция, приводящая его в действие, остается на поверхности. Длина шлангов позволяет легко разместить эти два основных агрегата установки.
Для работы с разрушителем изготовляют стальной упор. Например, это может быть плита размером 1,2х2,5 м, толщиной 15 мм. Иначе, установка с усилием обратной тяги 50 тонн и выше закопала бы себя, не найдя в процессе разрушения трубы достаточной платформы для опоры.
Штанги гидравлического разрушителя поступательно скручиваются специальным механизмом и проталкиваются по старому каналу трубопровода до выхода в приемный котлован. Важно отметить, что уклон канала трубы от стартового до приемного котлована не должен превышать 20 градусов, что обусловлено гибкостью штанг разрушителя.
После выхода штанг в приемный котлован устанавливается разрушающая головка и за ней через цанговый захват труба. Разрушающая головка-нож подбирается исходя из внешнего диаметра протягиваемой трубы (например, 110, 160, 225, 325, 425 мм):
Когда все элементы соединены, установка переключается в режим обратного протягивания и начинается процесс замены старой трубы на новую:
Разрушение происходит одновременно с протаскиванием новой ПНД трубы. Осколки старой трубы вдавливаются в стенки канала разрушающей головкой. Если разрушаемая труба стальная, нож разрушающей головки взрезает ее, а ее голова раскрывает в стороны. В конце процесса разрушения разрушающая головка подходит к установке:
Разрушитель отодвигается от трубы (используется собственный ход штанг как при проталкивании). Между разрушителем и старой трубой устанавливается упорная рама. После этого разрушитель втаскивает разрушающую головку с новой трубой в котлован:
Упорная рама вытаскивается из котлована, вся буксировочная система разбирается и демонтируется. Новая ПЭ труба протянута и готова к присоединению:
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...
