8(800)350-83-64

Бестраншейные технологии прокладки коммуникаций(2018г)

Техника для бестраншейной прокладки коммуникаций

Бестраншейные технологии прокладки коммуникаций
     А впереводе это просто “не копай”. Ведь как часто мы смеёмся надкоммунальниками по поводу того, что не успели дорожные службы положить асфальт,как его взорвали для прокладки теплотрассы.

Другая ситуация: автострадуреспубликанского или международного значения начало с одной сторонызаболачивать и подтапливать, нужно под ней положить трубу для отвода воды, араскапывать дорогу нельзя ― объезда нет.

Или: через старинный парк, где каждоедерево является памятником истории и природы, надо провести к фольварку,ставшему музеем, газ и воду… Благодаря новым технологиям, в частности,бестраншейной прокладке коммуникаций, все эти задачи решаются быстро ибезболезненно для природы.

Способы бестраншейнойпрокладки коммуникаций

Ихсуществует как минимум семь, выбор же конкретного способа зависит от назначенияи глубины закладываемых коммуникаций, от их размеров, от механического составагрунта, от длины проделываемого отверстия, от мощности силового привода.

Наиболеераспространены следующие:

  • – способ горизонтального механического бурения;
  • – способ прокола и продавливания;
  • – способ щитовой проходки.

Всеони обеспечивают целостность и нормальное функционирование надземных иподземных объектов, сокращают сроки прокладки коммуникаций, уменьшают ихстоимость.

Горизонтальноемеханическое бурение

Хотяэто один из первых способов бестраншейной прокладки коммуникаций, тем не менее,он очень часто применяется и теперь. Часто эта операция обозначаетсяаббревиатурой ГНБ (горизонтальное направленное бурение), так как это бурениевполне управляемое в толще земли.

Процессгоризонтального бурения можно разделить на несколько стадий. Первая из них ―бурение пилотной скважины. Это очень ответственная операция, от неё зависитрасположение трубопровода под землёй и место его выхода. Осуществляется этоследующим образом.

Породоразрушающим инструментом является буровая головка,имеющая встроенный излучатель для локации. Также в буровой головке естьотверстия для выхода бурового раствора, подаваемого по полым штангам. Благодарялокатору, находящемуся у оператора, из буровой головки фиксируются сигналы обеё местоположении, азимуте и уклоне.

Имея на дисплее схему других коммуникацийи объектов и траекторию движения головки, оператор манипулирует е движением:сначала “стоп”, потом измерение и изменение угла направлениядвижения, потом опять продолжение движения, но уже по заданному направлению.

Направление движения головки изменяется благодаря косому срезу на головке: срезуказывает направление, куда пойдёт головка в начале движения после подачибурового раствора.

Послетого, как головка вышла в точке, определённой проектом, начинается следующаястадия. Буровая головка отсоединяется от штанг, а подсоединяется расширитель(риммер), который вместе со штангами идёт в обратном направлении. Риммер имеетдиаметр в полтора-два раза больший, нежели диаметр трубы. Вращаясь, он легкорасширяет до нужных размеров пилотную скважину.

Навтягиваемый конец трубопровода крепится оголовок с вертлюгом. Трубопроводвтягивается за риммером, вертлюг же нужен для того, чтобы труба не вращаласьсогласно поступательно-вращательному движению риммера. Благодаря всем этимпоследовательным операциям трубопровод ложится точно по проектной траектории.

Горизонтальный прокол

Наиболеечасто проколы выполняют под автомобильными и железными дорогами. Поначалувыкапываются два котлована: стартовый и приёмный. В стартовом котлованепомещают раму с домкратами. Прокладываемая труба снабжается наконечником,благодаря чему ей легче проходить через грунт.

Труба с наконечником пронзаютгрунт под действием домкратов. Как только открытая часть трубы приближается кместу входа в грунт, к трубе присоединяют следующую секцию. Скважина вокругтрубы представляет собой уплотнённый грунт.

Скорость прокола и энергозатратызависят от пористости грунта, материала трубы (разное трение), размера скважиныи способа прокола. К разновидностям прокола можно отнести гидропрокол (в трубуподаётся мощная струя воды) и вибропрокол (при помощи вибромолотов).

Иногдапрокол производят с помощью спецмеханизма ― пневмопробойника, внутри корпусакоторого находится ударник, приводимый в движение сжатым воздухом. За счётударов передний торец механизма движется поступательно вперёд, обратному жеходу препятствует трение корпуса механизма о грунт.

Малое трение в болотистойместности не позволяет применять там пневмопробойник. Не возьмёт он и скальныепороды, так как сбивается с пути даже в мягком грунте, если напорется накамень. Проколом обычно протягивают трубы диаметром до 426 мм на длину 25-50 метров.

Метод продавливания

Онво многом схож с методом горизонтального прокола. Также роются котлованы, такжеустанавливаются рама и домкраты. А вот дальше начинается главное отличие: трубане снабжается, как при проколе, наконечником, она подаётся открытым концом.

Труба снабжена по переднему краю ножом, она вдавливается в грунт домкратами,работающими циклически, то есть на прямой и обратный ход. При проколе грунтраздвигается, вдавливается и уплотняется вокруг трубы, при продавливании грунтпробкой заходит в трубу.

Грунт из трубы удаляется вручную или механизмами.

Дляоблегчения работ могут использоваться гидроразмывные и виброударные установки.Очень облегчает и убыстряет процесс продавливания комбинация гидромонитора дляразмыва грунта и шнековой установки, удаляющей грунт на поверхность земли. Этотметод позволяет прокладывать трубы диаметром до 2-3 метровпротяжённостью около 60 метров. За смену обычно проходится около 10 метров.

Метод щитовой проходки

Онприменяется в городских условиях для туннелей и цилиндрических штолен, дляпроходки линий метрополитена. Им прокладываются коммуникационные линиидиаметром от 2 до 10 метров.

Сначалаподготавливается монтажная шахта, по которой щит опускают в забой. Затемпроизводятся работы, которые в будущем обеспечат нормальное функционированиепроходки: устраивается вентиляция, подводится электроэнергия, прокладываютсясистемы отвода грунта, монтируется проходческий щит.

Онпредставляет собой стальную оболочку, под прикрытием которой производятсяработы по выемке и удалению грунта. Состоит следующих частей:

  • – передняя клиновидная;
  • – опорная средняя;
  • – хвостовая задняя.

Впередней клиновидной части производятся работы по рыхлению сбору и удалениюгрунта. В средней части располагаются домкраты, которые и продвигают щит припроходке. В задней части производятся работы по обделке стен пройденноготуннеля.

Преимуществабестраншейных технологий

Ростгородов и постоянное усовершенствование их инфраструктуры требуют и постоянныхизменений систем коммуникаций. А чтобы этот процесс не превратился в постоянноеперекапывание улиц, применяются бестраншейные технологии прокладкикоммуникаций. Они имеют ряд несомненных плюсов:

  • – мобильность и компактность;
  • – уменьшение стоимости работ благодаря сокращению сроков их проведения;
  • – минимальность ущерба, следовательно, уменьшение затрат на восстановление окружающих объектов;
  • – скорость проведения работ;
  • – многопрофильность применения технологий (для трубопроводов, сетей канализации, дренажных систем и т.д.);
  • – возможность проведения работ в специфических условиях: под реками и озёрами, под действующими дорогами и аэродромами, под плавунами, даже под проливом Ла-Манш, то есть под толщей воды в скальных породах;
  • – экологичность процесса.

Эстетика и экология

Бесконечныервы и траншеи и так не радуют глаз, а если они вдобавок находятся в частопосещаемых местах или зонах отдыха? Вы раз в жизни выбрались посмотреть на храмВасилия Блаженного, а дорогу туда перегородили экскаваторы и выкопанные имиканавы.

Ну, и как ощущение? Сколько конфликтов возникает, сколько пикетов выставляется,если в старинном скверике появляется рычащий бульдозер. Даже если землеройнаятехника не выкорчует дерево, она повредит корневую систему.

Часто после рытьятраншей понижается уровень грунтовых вод, что местной флоре только во вред, ато и вообще приводит к её исчезновению. Как бы мы при рытье не разделялиплодородный слой и материнскую породу, при закапывании траншеи произойдётперемешивание грунта, что ведёт к изменению биоценоза.

На месте бывших траншейпоявляются бугры и провалы благодаря выпадению осадков и перепадам температуры,ведь равномерного уплотнения грунта при засыпке траншеи добиться невозможно.

Бестраншейнаяпрокладка коммуникаций позволяет избежать нарушения целостности окружающейсреды, не требует средств на восстановление ландшафтов, стартовые же и финишныекотлованы являются точечными нарушениями, кроме того на их местеустанавливаются смотровые колодцы для контроля над трубопроводами.

Еще про крупногабаритную технику, оборудование и транспорт:

 – Автокраны

 – Бетономешалки

 – Компрессоры. Типы и виды.

 – Погрузчики – выбираем лучший

 – Землеройные и планировочные машины

 – Навесное рабочее оборудование

 – Экскаваторы. Полная классификация.

 – Помпы, насосы

Источник: http://www.megastroika.biz/index/tekhnika_dlja_bestranshejnoj_prokladki_kommunikacij/0-362

Бестраншейные технологии прокладки инженерных коммуникаций – новости строительства и развития подземных сооружений

Бестраншейные технологии прокладки коммуникаций

В настоящее время, выбор оптимального способа ремонта, прокладки инженерных коммуникаций – первостепенная задача в освоении подземного пространства современных мегаполисов, для крупных городов инженерные коммуникации являются неотъемлемой частью комфортной среды обитания современного жителя мегаполиса. Существуют различные способы прокладки инженерных коммуникаций, такие как открытая прокладка, с различными видами крепления траншеи, и бестраншейная прокладка коммуникаций, которая является динамически развивающимся и наиболее перспективным направлением подземного строительства.

Бестраншейная прокладка трубопровода, США

Применение бестраншейных технологий при прокладке инженерных коммуникаций позволяет оставлять нетронутыми полезные площади и ландшафт, а  также осуществлять прокладку коммуникаций,  в тех случаях, когда на поверхности уже имеется искусственное сооружение и другие препятствия.

Это позволяет исключить расходы на восстановление прилегающих территорий, а так же сократить сроки проведения работ.

Таким образом, бестраншейные технологии – это термин для наименования различных методов и технологий строительства и ремонта инженерных коммуникаций, а также для других подземных работ, проводимых закрытым способом, то есть без выемки траншей и без разрушения дорожного покрытия, благоустроенных участков городской территории.

Еще вначале 80-х гг. зарубежные специалисты рассматривали неэффективность использования открытых методов строительства в коммунальном хозяйстве, которые несут различные неудобства и затраты для крупных городов.

Первое широкое ознакомление российской инженерной общественности с многообразными зарубежными технологиями бестраншейного восстановления действующих трубопроводов различного назначения и их прокладки пришлось на 90-е гг. ХХ века.

Осознание реальности, целесообразности и возможности применения бестраншейных технологий в нашей стране послужило мощным импульсом их пропаганды в последующие годы.

Горизонтально направленное бурение, США

Метод прокола

Одним из первых и наиболее простых методов бестраншейных технологий является метод прокола. Суть метода заключается в образовании скважины за счет уплотнения массива грунта.

Технология работ выглядит следующим образом: сначала вырываются два котлована требуемой глубины – стартовый и приемный.

В первом устанавливается рама с домкратами, и движимая их усилием снаряженная наконечником труба, в буквальном смысле, пронзает массив грунта и постоянно удлиняемая за счет добавления новых секций, выходит в приемном котловане.

Необходимое для прокола усилие (обычно оно составляет от 150 до 2000 кН) прямо пропорционально квадрату радиуса сечения скважины, что автоматически позиционирует эту технологию в область малых диаметров труб.

Важное значение имеют свойства грунта – пористость (чем она меньше, тем тяжелее сделать прокол) и коэффициент трения стали о грунт. Свою лепту в требуемую величину усилия вносят масса трубы и длина скважины (поэтому особенно длинные проколы нецелесообразны).

Изначально прокол был просто «механическим».

Затем появились его усовершенствования: гидропрокол (когда струя воды под давлением выходит из расположенной впереди трубы специальной насадки и, размывая грунт, помогает ей двигаться вперед) и вибропрокол (в этом случае применяются специальные источники продольно-направленных колебаний – вибромолоты).

Метод прокола

Плужный метод бестраншейной прокладки труб

Сущность метода запахивания труб состоит в плавном перемещении плуга и протягивания их через кассету. Передвижение плуга осуществляется при помощи тягача, с которым плуг соединен стальным тросом, намотанным на барабан лебедки.

Модернизированная конструкция позволяет запахивать не только пластиковые трубы, но и звенья чугунных труб с муфтовыми соединениями, имеющими тяговый замок с продольным силовым замыканием TIS-K.

При этом сила тяги, воздействующая на замок, не должна превышать 100 кН, а скорость протяжки трубопровода от 6 до 10 м/мин.

Вытесненный на поверхность грунт может заравниваться землеройной машиной или катком. Наиболее приемлем для легковытесняемых грунтов. Удобен для прокладки коммуникаций через водоемы. Применяются отечественные и импортные бестраншейные вибрационные кабеле- и трубоукладчики. По некоторым данным,  производительность метода может составлять до 15 км прокладки коммуникаций в сутки.

Санация газопровода методом Феникс, Москва

Горизонтальное направленное бурение – ГНБ

Метод горизонтального бурения состоит в одновременном бурении горизонтальной скважины и прокладки в ней трубы. Скважину создает буровая коронка, насаженная на вал шнекового конвейера, который предназначен для удаления грунта из трубы и вращается с частотой 5,1…31,9 об/мин.

Труба подается в скважину полиспастом и лебедкой, приводимой в действие двигателем внутреннего сгорания. Все узлы такой установки, получившей название машины горизонтального бурения, смонтированы на общей раме.

С помощью этой установки прокладывают трубы диаметром от 100 до 1000 мм на длину 20…45 м в песчаных грунтах и до 100 мм — в глинистых.

Применяют машины разных типов, отличающиеся методом разработки грунта, способами его транспортирования внутри трубы и удаления из котлована, а также конструкцией буровой коронки. Грунт разрабатывают резанием или резанием и размывом водой под давлением.

Если конструкция машин такова, что в процессе бурения прокладываемая труба перемещается вместе с буровой машиной, установленной и закрепленной на конус трубы, то длина рабочего котлована определяется общей длиной перехода (прокладываемой трубы).

Если буровую машину устанавливают и закрепляют на отдельной деревянной раме, укладываемой на дне рабочего котлована, то его длина не превышает 15 м, что достаточно для размещения бурового оборудования и прокладываемой секции трубопровода.

Ширина котлована по дну — 2…3 м, глубина на 0,5…0,6 м больше проектного заложения трубопровода.

Способ продавливания

Сущность способа продавливания состоит в том, что трубу вдавливают в грунтовый массив открытым концом, а грунт, попадающий внутрь по мере ее продвижения, разрабатывают и удаляют средствами гидромеханизации или вручную.

Схема выполнения процесса в основном аналогична применяемой при проколе. Различие состоит лишь в том, что продавливанием прокладывают трубы диаметром от 600 до 1400 мм и на расстояние до 80 м.

Это требует установки четырех, а иногда и шести гидравличесских домкратов, усложняющих конструкцию упора, рамы для домкратов и наголовника.

Снизить усилия продавливания можно, придав режущей кромке трубы заостренную форму ножа (под углом 15…20° с утолщением ее на 50…60 мм по отношению к наружному диаметру трубы). Такие ножи в виде стальных секций длиной до 2 м применяют для прокладки железобетонных труб.

Длина проходки из одного рабочего котлована — от 30 до 80 м. Более длинные трассы делят на несколько участков. Из каждого котлована проходку ведут сначала в направлении одного участка, затем — в противоположном.

Рабочий и приемный котлованы к продавливанию труб подготавливают так же, как и при проколе. Давление от домкратов трубе передается наружными шомполами. Их так же, как и внутренние, блокируют с одной стороны со штоками домкратов или нажимной балкой, а с другой — с наголовником.

Скорость и трудоемкость проходки продавливанием зависят от диаметра трубы, длины прокладки, свойств грунта и способов его разработки.

Микротоннелирование, Польша
Источник: Альбом The Wonders of Trenchless Technologies, ISTT

Шнековое бурение

Метод управляемого продавливания труб, осуществляемого с высокой степенью точности в самых разнообразных грунтах.

Этот метод позволяет проходить подземные выработки без риска обрушения забоя, избежать значительных деформаций поверхности, что особенно важно при проходке коллекторов под существующими сооружениями и коммуникациями.

Для данного метода характерны: скорость проходки до 150 м., диаметр труб от 600 мм до 1820 мм.

Микротоннелирование

Этот метод основан на строительстве тоннеля с помощью дистанционно управляемого проходческого щита, выдвигаемого из заранее подготовленной стартовой шахты. После завершения проходки (а она может вестись в прямолинейном или криволинейном направлении) его извлекают из приемной шахты.

От продавливания микротоннелирование отличается большей длиной проходки (до 500 м, а при необходимости до нескольких километров), скоростью и точностью (независимо от длины трассы она контролируется компьютерным комплексом с применением системы лазерного ведения).

А кроме того, минимизацией затрат и материальных ресурсов.

С помощью микротоннелирования можно «пробиться» через грунты любой категории – от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород, работать в смешанном забое, не бояться появления в грунтовом массиве по трассе крупнообломочных включений, валунов, гальки и щебня. Для прокладки микротоннелированием используются самые разные трубы: полимербетонные, железобетонные, керамические, стеклопластиковые, асбестоцементные.

Санация

Способ замены труб, производимый без прекращения движения транспорта, объездов, пробок, и.т.п. Способ основан на принципе динамического удара: разрушающая головка продвигается по заменяемому трубопроводу из бетона (без арматуры), асбоцемента, ПЭ и чугуна, разрушает их. Одновременно затягивается труба такого же или большего диаметра.

Источник: https://undergroundexpert.info/issledovaniya-i-tehnologii/bestranshejnye-tehnologii-prokladki-kommunikatsij/

Современные методы прокладки инженерных сетей

Бестраншейные технологии прокладки коммуникаций

Современное строительство дорог, работы нулевого цикла

41

уже через 3—4года после ввода дороги в эксплуатацию (на примере МКАД и КАД СПб): заливки трещин, засыпки ям и т. п. Бетонное покрытие первые10—12лет эксплуатации практически ничего не требует.

Рис. 2.5. Цементобетонные покрытия

На территории России главным образом строят асфальтовые дороги, а на Западе — бетонные. Бетонные дороги служат 50 лет.

По статистике, их в США — 60 %, в Германии — 38 %, в Австрии — 46 %, в то время как в России — всего 3 %.

Примечательно, что вытеснение строительства бетонных дорог в нашей стране происходило из-задефицита требуемых марок цемента, малой производительности работ и высокой стоимости.

Бестраншейные технологии подземного строительства

Бестраншейные технологии представляют собой вариант выполнения работ по подземному строительству без вскрытия грунта. При использовании бестраншейных технологий более 90 % всех работ проводится под землей, что исключает:

необходимость восстановления дорожного покрытия;

нарушение существующих коммуникаций;

перекрытие транспортных магистралей;

нарушение привычного ритма жизни города;

уничтожение зеленых насаждений;

снос элементов благоустройства;

нарушение земляного покрытия и т. д.

Бестраншейные технологии являются экономически более выгодными (в 2,5— 3 раза) по сравнению с традиционным методом, это объясняется экономией средств, которые при открытом способе прокладки коммуникаций шли на обустройство траншей, восстановление вскрытых дорог и т. д.

Кроме того, бестраншейные методы прокладки коммуникаций сокращают время производства работ и количество рабочего персонала, значительно повышают уровень безопасности работ (отсутствие траншей и механизмов на трассе прокладки), а также не наносят ущерба окружающей среде.

Можно выделить три традиционных метода бестраншейной прокладки трубопроводов: продавливание, горизонтальное бурение и прокалывание. При продавливании прокладываемая труба вдавливается в грунт открытым концом, снабженным ножевым устройством. Поступающий в полость трубы грунт разрабатывается

иудаляется из забоя вручную или механизированным способом.

Внастоящее время появляются новые технологии бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола. Существуют установки для бестраншейной прокладки трубопроводов с реверсивным ходом собранного из штанг штока.

В данной установке используется принцип постепенного расширения прокалываемого канала путем последовательного увеличения диаметра оконечных конусов (при каждом следующем проходе канала). Главное преимущество данной технологии: не требуется единовременное создание значительного толкающего усилия.

Теоретически, именно благодаря пошаговому увеличению сечения канала в грунте с помощью весьма малогабаритной и мобильной установки можно подготовить канал для труб довольно больших диаметров.

Подземная прокладка коммуникаций

ЭТАП I

Горизонтально направленное бурение (рис. 2.6) осуществляется с помощью породоразрушающего инструмента — буровой головки со скосом в передней части со встроенным излучателем.

Контроль за местоположением буровой головки производится с помощью приемного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика. На мониторе локатора отображается визуальная информация о местоположении, уклоне, азимуте буровой головки.

Также эта информация отображается на дисплее оператора буровой головки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной и минимизируют риски излома рабочей нити.

Современное строительство дорог, работы нулевого цикла

43

Рис. 2.6. Строительство пилотной скважины

ЭТАП II

Расширение (рис. 2.7) осуществляется после завершения пилотного бурения. При этом буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо нее присоединяется расширитель обратного действия.

Приложением тягового усилия с одновременным вращением расширитель протягивается через створ скважины в направлении буровой установки, расширяя пилотную скважину до необходимого для протаскивания трубопровода диаметра.

Для обеспечения беспрепятственного протягивания трубопровода через расширенную скважину ее диаметр должен на 20— 30 % превышать диаметр трубопровода.

Рис. 2.7. Предварительное расширение

ЭТАП III

На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая к протягиванию плеть трубопровода (рис. 2.8). К переднему концу плети крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие шарниром (вертлюгом) и

расширителем. Шарнир позволяет вращаться буровой колонне и расширителю и в то же время не передает вращательное движение на затягиваемый трубопровод. Таким образом, буровая установка затягивает в скважину плеть трубопровода до проектных отметок.

Рис. 2.8. Протягивание трубопровода

Бестраншейные методы в России

Бестраншейные методы восстановления и прокладки новых подземных коммуникаций используются в наши дни все чаще.

Основные бестраншейные методы, которые получили наибольшее распространение в России за последнее десятилетие, следующие:

горизонтальное направленное бурение;

продавливание и микротоннелирование;

управляемый прокол;

безлюдная инспекция внутренней поверхности трубопроводов с помощью телекамер;

восстановление трубопроводов методами CIPP и Sliplining;

местный ремонт трубопроводов с помощью робототехники, включая установку бандажей;

перекладка трубопроводов методом “взламывания” (технология Pipe Bursting);

безлюдная очистка и зачистка трубопроводов путем нанесения на их внутренние поверхности покрытия из специальных растворов.

Для экономичного использования технологии бестраншейной прокладки трубопроводов решающее значение имеет детальное изучение свойств и состава грунта. Геофизические исследования позволяют провести послойное вертикальное или горизонтальное изучение грунтов на предмет выявления “препятствий”, таких как трубопроводы, трубы, шахты и т. д.

Глава 3

Методы устройства свай и фундаментов

Устройство фундаментов методом вибропогружения

Для погружения свай используют вибропогружатели низкочастотные с частотой примерно 800 колебаний в минуту, но с большой амплитудой колебаний. Для погружения стальных свай и шпунта применяют высокочастотные вибропогружатели, совершающие более 1000 колебаний в минуту. Вибрационное извлечение шпунта происходит при скорости примерно 3 м/мин в песчаных и 1 м/мин в глинистых грунтах.

Рис. 3.1. Шпунтовое ограждение

Источник: https://StudFiles.net/preview/5990459/page:8/

Вам будет интересно:

Поделиться:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.