Метод продавливания при прокладки трубопровода

Устройство трубопроводов способом продавливания

Продавливанием называют способ бестраншейной прокладки инженерных сетей, при котором производится последовательное вдавливание в грунт соединенных между собой звеньев труб с одновременной непрерывной или цикличной разработкой грунта внутри головного звена трубопровода и удалением его через прокладываемый трубопровод, Разработка грунта впереди трубы не допускается.

Продавливанием ведут не только прокладку стальных сварных трубопроводов, но и строительство железобетонных коллекторов и туннелей различного назначения, состоящих из элементов различ­ной формы, соединяемых в торец без наружных выступающих частей. Продавливанием прокладывают в грунтах I–III категории стальные трубопроводы диаметром 400-2000 мм и железобетонные футляры диаметром 1000-4000 мм, внутри которых затем прокла­дывают рабочие трубопроводы. Средняя длина проходок 70-80 м.

В качестве продавливающих устройств применяют насосно-домкратные установки, состоящие из двух, четырех, восьми и более домкратов мощностью 50-300 т каждый с ходом штоков 1100-2100 мм. Количество домкратов в установке зависит от диаметра и протяженности прокладываемого трубопровода. Так, для продав­ливания труб диаметром 400-1000 мм применяют установки с двумя гидравлическими домкратами рис. 4.5 (такие же установки применяют и для прокола). Установки из четырех, восьми и более домкратов используют для продавливания трубопроводов диаме­тром свыше 1000 мм.

Рисунок 4.4 – Схемы установок для прокладки труб методом продавливания:

а – продавливание с ручной разработкой грунта; б – продавливание установкой с механизированной разработкой грунта; 1 – насосная станция;

2 – трубопровод; 3 – рабочий котлован; 4 – водоотводный поток;

5 – трубопровод ( футляр ); 6 – лобовая обделка ( нож ); 7 – приемный котлован; 8 – приямок для сварки труб; 9 – направляющая рама;

10 – нажимной патрубок; 11 – нажимная заглушка; 12 – гидродомкраты;

13 – башмак; 14 – упорная стенка; 15, 18 – канаты; 16 – ролики; 17 – ковш;

19 – барабан – накопитель; 20 – уравнитель; 21 – нажимные штанги;

22 – траверса; 23 – поворотные фланцы; 24 – лебедка; 25 – шпалы направляющей рамы

Домкраты закрепляют в специальном станке, обеспечивающем правильность (без перекоса) их установки и равномерную передачу усилий вдавливания торцу трубопровода. Станок состоит из сварной стальной рамы и деревянных вкладышей, в гнездах которых устанавливаются домкраты так, чтобы их продольные оси и ось трубопровода были взаимно параллельны. Кроме того, оси домкратов должны быть строго перпендикулярны торцам звеньев трубопровода и задней упорной стенке.

Рисунок 4.5 – Продавливание стальной трубы установкой

с двумя гидравлическими домкратами

Усилия от домкратов передаются прокладываемой трубе через задний ее торец с помощью стальной нажимной рамы или стального нажимного кольца, равномерно распределяющих давление по периметру торца трубопровода. Передачу вдавливающих усилий стальному трубопроводу можно производить также через хомуты, закрепляемые на его боковой поверхности. Для передачи усилий от домкратов на торец звена трубы после продавливания трубопровода в грунт на длину хода штоков домкратов применяют нажимные патрубки. При прокладке стальных трубопроводов наиболее часто используют нажимные патрубки, изготовленные из отрезков труб того же диаметра что и диаметр продавливаемой трубы. Для передачи усилий вдавливания железобетонным трубам применяют трубчатые нажимные патрубки, изготовленные из толстостенных труб диаметром 150-300 мм. Длина нажимных патрубков должна быть равна или кратна длине хода штоков домкратов.

Так, для продавливания звеньев труб длиной 6 м домкратами с ходом штоков 1,15 м необходимо иметь набор нажимных патрубков длиной 1,0; 2,0 и 3,0 м соответственно.

Перед началом работ по продавливанию отрывают рабочий котлован необходимых размеров, из которого ведется прокладка трубопровода. При разработке котлована и во время проходки обеспечивается водопонижение или водоотлив грунтовых вод. В заднем торце котлована сооружают упорную стенку, которая восп­ринимает реактивные усилия домкратов через опорную подушку и передает их грунту.

На дне рабочего котлована на деревянном или железобетонном основании монтируют домкратную установку. Монтаж установки и вспомогательных устройств, а также дальнейшее обслуживание процесса продавливания ведется с помощью автокрана. Насосная установка, приводящая в действие домкраты, располагается, как правило, на поверхности земли поблизости от котлована. Рядом с домкратной установкой по ее оси на дне котлована монтируют направляющие устройства в виде двух рельсов, уголков или швеллеров, уложенных на шпалы параллельно оси прокладывае­мого трубопровода рис. 4.6.

Рисунок 4.6 – Котлован с установкой для продавливания

Направляющие устройства предназначены для точного направления движения звеньев трубопровода, нажимных рам, колец и патрубков при вдавливании. Вдавливаемая труба проходит в забой через отверстие в креплении передней стенки котлована. Размеры отверстия должны быть несколько больше внешних размеров стального клиновидного ножа, которым оснащен передний торец головного звена трубопровода. Во избежание отклонения трубо­провода от заданного направления при прокладке перед отверстием иногда устанавливают вертикальную направляющую раму.

Головное звено трубопровода опускают в котлован и устанав­ливают на направляющие перед домкратами с помощью крана.

Положение головного звена выверяют геодезическими приборами и начинают продавливание в такой последовательности. Сначала головное звено вдавливают в грунт на длину хода штоков домкратов. Затем, меняя переключателем направление движения масла в системе высокого давления, возвращают штоки в исходное положение. В промежуток между домкратами и торцом трубы укладывают на направляющие устройства нажимной патрубок, длина которого равна ходу штоков домкратов, и повторяют цикл вдавливания. После второго цикла домкратов ранее установленный патрубок заменяют другим, длина которого соответствует уже двойному ходу штоков домкратов, и т. д. Процесс смены нажимных патрубков повторяется до тех пор, пока все звено не будет вдавлено в грунт. Нажимные патрубки удаляют, и в освободившееся пространство перед домкратами устанавливают на направляющие очередное звено трубопровода. Звено либо сваривают с предыду­щим (при прокладке стальных трубопроводов), либо стыкуют в паз (при прокладке железобетонных трубопроводов).

Грунт, входящий в трубу через ее открытый конец, удаляют непрерывно или периодически через внутреннее пространство трубы в рабочий котлован ручной разработкой лопатами с короткими черенками (рис. 4.7) и механизированным способом (рис. 4.8).

Удаление грунта из труб диаметром 500-800 мм осуществ­ляется преимущественно гидравлическим способом. Для удаления грунта из трубопроводов большего диаметра используют вагонетки, бадьи, челноки, перемещаемые с помощью канатов и лебедок, самоходные электрокары и тележки со съемными или саморазгру­жающимися кузовами, ленточные и скребковые конвейеры перемен­ной длины, раздвигаемые по мере увеличения протяженности проходки, и т. д.

Рисунок 4.7 – Ручная разработка грунта

Рисунок 4.8 – Механизированная разработка грунта

Транспортные средства загружают вручную (при диаметре труб свыше 1000-1200 мм) или малогабаритными породопогру­зочными машинами. Плотные грунты перед погрузкой измельчают с помощью режущих решеток, помещенных сразу же за ножевым кольцом, разрабатывают вручную или малогабаритными автомати­ческими гидроэкскаваторами.

Несвязные водонасыщенные грунты поступают на транспор­тирующие устройства самостоятельно (без применения ручного труда и машин) через люки стальных диафрагм, отделяющие ножевую секцию от остальных секций трубопровода. Количество поступающего грунта регулируется специальными затворами.

В рабочем котловане грунт с горизонтальных транспортирую­щих средств перегружается в приемные устройства средств верти­кального транспорта – элеваторов различных типов, ковшовых или клетьевых подъемников. В некоторых случаях при транспортировке грунта в тележках и электрокарах их съемные кузова прикрепляют к траверсам, подвешенным на крюках кранов, и подают наверх через окно в нажимном патрубке.

Для разработки грунта и удаления его из трубопровода очень часто (особенно в неустойчивых и водонасыщенных грунтах) применяют метод гидротранспорта грунта, при котором полностью исключается ручной труд. Сущность этого способа заключается в следующем. Размыв поступающего в трубу грунта производится в камере направленными струями воды, выходящими под давлением 6-10 кгс/см 2 (0,59-0,98 МПа) из насадок, расположенных по периметру головного звена. Камера отделена от остальной части головного звена стальной диафрагмой с герметически закрываемой дверцей. Пульпа (размытый грунт) гидроэлеватором по пульповоду подается в рабочий котлован, а оттуда в отвал.

Возможно также вибровакуумное продавливание, заключаю­щееся в том, что из стального цилиндра с одним днищем, являюще­гося основным рабочим органом, откачивается воздух, вследствие чего атмосферное давление вдавливает цилиндр в грунт. Благодаря установленному на цилиндре вибратору скорость проходки значительно увеличивается. Проходка этим методом особенно целесообразна в песчаных грунтах.

Производительность установок для проходок способом про­давливания зависит от физико-механических свойств грунта, диа­метра и протяженности трубопровода, мощности домкратов, скорости и длины хода их штоков, а также от способа разработки и удаления грунта и составляет в среднем 0,5-1,5 м/ч, а длины проходок 20-60 м.

Основным достоинством способа продавливания является возможность прокладки стальных и железобетонных трубопроводов больших диаметров в грунтах до III категории включительно. К недостаткам следует отнести небольшую скорость проходки и возможность повреждения изоляции при прокладке изолированных рабочих трубопроводов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Прокладка труб способом продавливания

При прокладке сетей водопровода, самотечной и напорной канализации, газо- и нефтепроводов, а также тоннелей и железобетонных коллекторов, элементы которых замкнуты по периметру формы, мы применяем бестраншейную прокладку труб методом продавливания.

Продавливание стальных труб

Преимущества данного способа:

  • высокая скорость проведения работ;
  • из-за отсутствия траншеи, не возникает опасность обрушения грунта;
  • минимальные затраты на размещение и эксплуатацию спецтехники;
  • для осуществления работ, в среднем, требуется только 3-4 рабочих;
  • малая деформация ландшафта.

Особенности работ при продавливании

Бестраншейная прокладка способом продавливания особенна тем, что передний конец кожуха оснащается не конусной насадкой, а ножом, не препятствующим попаданию грунта в трубу.

Для продавливания кожухов мы используем нажимные насосно-домкратные установки, которые состоят из 2-х, 4-х, 8-ми и более гидродомкратов, работающих от насосов с высоким давлением. Необходимое количество домкратов мы определяем в зависимости от требуемого нажимного усилия.

Применяя данный способ, мы можем прокладывать стальные футляры большого диаметра.

При продавливании ТБД (это особенно касается работ в твердых грунтах) мы используем нажимные установки особой мощности, состоящие из нескольких домкратов, усилием более 10 тыс. кН, здесь же необходимо использовать прочные упорные стенки.

Этапы работы

  • Начальный (подготовительный) этап.Мы разрабатываем рабочий котлован и занимаемся его обустройством (заливаем упорную стенку для домкратов), затем устанавливаем необходимое оборудование.
  • Основной этап. Непосредственно вдавливание трубы (кожуха) посредством домкратов, которые поочередно переключаются с прямого на обратный ход. Скорость проходки зависит от типа установки.
  • Завершающий этап. Мы осуществляем разборку грунта с помощью одной из выбранных установок.

Установки для продавливания стальных труб

Установка для продавливания

Продавливание бывает двух видов: ручная и механическая разработка грунта.

Однако, опираясь на наш многолетний опыт, можно отметить, что ручная разработка грунта не слишком эффективна (требует больших усилий и времени), именно поэтому чаще всего при прокладке труб вдавливанием мы используем установки с механизированной разработкой и удалением грунта.

Установка СКВ Главмосстроя. С ее помощью мы прокладываем трубопроводы до 920 мм в диаметре в грунтах I-III группы. Данная установка позволяет прокладывать трубы со скоростью 18 м за смену, за счет давления гидросистемы – 300 кгс/см2 (30 МПа) с ходом штоков 1,15 м. Общая масса установки 13 т.

Установка включает в себя:

  • два гидравлических домкрата ГД-170/1150, имеющих индивидуальные насосные станции серии Н-403;
  • трехбарабанную лебедку (для удаляемого грунта);
  • механизмы для передачи нажимных усилий на торец труб;
  • секцию ножей с системой роликов;
  • гидрораспределитель давления с аппаратурой для контроля.

Установка – ПУ-2 предназначена для продавливания труб 1220 мм и 1420 мм в диаметре в грунтах тех же типов, что и при работе с установкой Главмосстроя. Максимальная длина прокладываемого трубопровода – 60 м при скорости прокладки 8,4 м.

Установка У-12/60. В данном случае мы привариваем головку установки для восприятия силы лотового сопротивления грунта к трубе. Попадающий в трубу грунт удаляется с помощью челнока, расположенного внутри головки.

Задача установки – периодически вдавливать трубу на 1000 мм (длина хода домкрата) и в дальнейшем извлекать из трубы челнок для разгрузки на транспорт или в отвал.

Виброударная установка УВГ-51 используется нами для продавливания кожухов от 530 до 1020 мм в диаметре. Трубы диаметром до 530 мм вдавливаются без извлечения грунта из образующейся скважины, а до 1020 мм – с извлечением. Прокладка труб производится на длину до 50 м при мощности двигателя 75 кВт и массе ударной части в 2,5 т (общая масса 6,3 т).

В некоторых случаях применяется гидроразмыв, тогда грунт удаляется в виде пульпы.

Установки для устройства коллекторов

Специальный комплекс, предложенный Главмосинжстроем, применяется для продавливания тоннельных коллекторных секций, имеющих диаметр 2,5–3,5 м.

Комплекс состоит из опорной плиты, металлического оголовка, колонки -сердечника нажимного принципа, упорной вставки, силового агрегата, кондуктора и гидравлического вагоноопрокидывателя.

Способ продавливания тоннельных секций мы можем применять в разных инженерно-геологических условиях. Этот способ позволяет делать тоннели и коллекторы до 20-50 м длины, а используя промежуточные домкратные установки длина тоннеля может составлять 300 и более метров.

Для осуществления указанной технологии, как правило, мы используем проходческий комплекс УПК-3, который, согласно исследованиям треста № 2 Главмосинжстроя, способен увеличить производительность труда в 1,5- 2 раза, одновременно улучшая условия работы и качество создаваемых коллекторов.

Как производится бестраншейная прокладка труб, и можно ли сделать прокол самому

При проведении трубопроводных магистралей обычно трубы прокладываются в траншеях на проектную глубину. Но в городских или стесненных условиях, возникают ситуации, когда линия труб пересекает водоемы, автомобильные и железные дороги, архитектурные сооружения, уникальный ландшафт и по техническим причинам требуется бестраншейная прокладка труб.

Разработано несколько технологий проведения работ в данной области, при этом используется специальная техника и квалифицированные специалисты. Каждый из методов рассчитан на определенные коммуникации и габаритные размеры прокладываемой линии и несмотря на сложное и дорогое оборудование, приносит экономический эффект.

Рис. 1 Бестраншейная прокладка трубопровода

Что такое прокладка труб без траншей и как это работает

Сущность метода заключается в проведении магистрали под поверхностью земли в отличие от выкапывания поверхностных траншей, которые имеют следующие недостатки:

  • Снятие грунта приводит к разрушению верхнего плодородного слоя не только в траншее, но и специальной техникой, а также к загрязнению прилегающей территории, значительно увеличивающему масштабы ущерба.
  • При траншейном методе повреждаются насаждения (деревья, кустарники), которые не всегда удается восстановить.
  • При проведении работ на асфальтированных автомобильных и пешеходных дорогах разрушается асфальтовое покрытие, использование трасс становится невозможным и требуется дальнейший ремонт – это приносит неудобства и экономически невыгодно.

К достоинствам траншейного способа относят простоту технологии, доступную в бытовом хозяйстве, и распространенность используемой техники, также для выкапывания траншей не требуется высокая квалификация работников.

При использовании бестраншейного метода монтаж и прокладку трубопровода проводят с помощью бурового оборудования, проходных агрегатов, гидравлических и пневматических пробойников.

Где применяется бестраншейная укладка

Метод подземной прокладки трубопроводов без траншей используется для проведения газовых, канализационных и водопроводных коммуникаций, электрических кабелей.

Бытовое использование технологии затруднено в силу сложности и дороговизны применяемого оборудования, поэтому данные работы проводят государственные организации и крупные частные компании.

Преимущества и особенности бестраншейной прокладки

Прокладка труб под землей без использования траншей, когда другие варианты невозможны, имеет следующие особенности:

  • Высокая скорость проведения работ.
  • Безвредность для окружающей среды, дорожного покрытия, архитектурных сооружений.
  • Экономия финансовых средств по сравнению с перекрытием дорог и разрушением их покрытия в случае использования траншей.
  • Использование сложного дорогостоящего оборудования, обслуживаемого квалифицированным персоналом.
  • Возможность проведения работ в зимнее время года.

Рис.2 Бестраншейная прокладка канализации технологией санации

Бестраншейная прокладка труб – виды и способы

Существующие технологии позволяют укладывать трубопроводные магистрали на большой глубине при проведении новых линий или внутри каналов старых труб, иногда с их разрушением.

Читайте также:  Трубопровод это техническое устройство или сооружение

Реконструкция и замена трубопровода методом санации

Санацией называют метод проводки линий с использованием старых коммуникаций, при этом различают две технологии:

  • Релайниг. Данный метод санации применяется, если старый трубопровод сохраняют и он служит оболочкой для новой магистрали, которую протягивают внутри.
  • Реновация. Данная методика заключается в том, что при прокладывании новой линии происходит разрушение старой – ее разрезают вдоль роликовыми или неподвижными ножами и расширителем увеличивают радиус окружности проходного канала, вдавливая остатки оболочки в землю.

Технология релайнинга

Релайнинг является наиболее экономически выгодным методом в ситуации, когда устаревшую магистраль меняют на современную пластиковую (полиэтилен низкого давления ПНД) чуть меньшего диаметра. Технология производства трубы ПНД позволяет осуществлять ее соединение свариванием, для этого промышленностью выпускается широкий ряд устройств, осуществляющих выравнивающую обработку, нагрев дисковым утюгом и сварку торцов. При проведении работ по протяжке длина ПНД магистрали может достигать 700 метров, в процессе подачи на поверхности производят сваривание труб (10 – 12 м.) специальными подходящими по габаритам дорогостоящими электронными агрегатами.

Довольно часто необходима протяжка по старому стальному трубопроводу полиэтиленовой линии чуть большего радиуса – для этого используют технологии протяжки со специальным ножом-расширителем, которым разрезают трубопровод вдоль. Проводимые работы состоят из следующих этапов:

  1. По краям заменяемого участка выкапывают рабочий и принимающий котлованы нужного размера (зависит от глубины залегания трубопровода и габаритов машин) для размещения инженерной техники.
  2. При помощи специального механизма гидравлических домкратов скручивают металлические штанги и подают их в канал, проталкивая до выхода из линии в приемном котловане.
  3. Подсоединяют к металлической штанге пластиковый трубопровод через крепеж, который находится на специальном наконечнике в виде ножа-расширителя.
  4. Гидравлическая машина производит протяжку в обратном направлении с одновременным продольным разрезанием стальной трубной оболочки. При этом штанги по мере извлечения раскручивают и извлекают из котлована.

Рис. 3 Пример применения пневмомашины для укладки участков трубопровода из ПНД

Реновация

Технология применяется в случае, если старый трубопровод имеет существенно меньший диаметр и не соответствует техническим требованиям новой линии, с помощью данной методики разрушают трубопроводы из хрупких (керамика, пластик, асбестоцемент) и стальных оболочек. Для протяжки используются гидростанции, разрушение происходит при помощи насадок с радиально расположенными ножами, преимущества метода заключаются в следующем:

  • Используются старые тоннели, поэтому отпадает необходимость в проведении работ по созданию нового канала.
  • Возрастает безопасность работ, исключены возможные риски повреждения других коммуникаций.
  • Нет необходимости согласования с диаметром старой трубы, методику используют для создания шахт больших размеров в окружности.

Методы продавливания грунта

При закрытых способах укладки трубопроводов (под дорогой, архитектурным сооружением) в отсутствии старых линий монтируют защищающий кожух, внутри которого размещают рабочую магистраль меньших габаритов.

В качестве защитных оболочек используют стальные, сварные, бесшовные или спиральношовные трубы с толщиной, зависящей от технологии укладки.

Протяжку защищающих кожухов проводят по технологиям продавливания, различными способами прокола, горизонтального бурения, в крупных городах для размещения коллекторных линий и туннелей используют щитовой метод подземной проходки.

Прокол

Технология, по которой выполняется прокол, используется при устройстве скважин диаметром до 700 мм. в грунтах с повышенным содержанием глины. Сущность метода заключается в протыкании земляной породы трубой с наконечником конусообразной формы без ее удаления, после чего грунт уплотняется.

Продавливание труб требует значительных усилий (до 3000 кН.), при большой протяженности стальная линия не выдерживает нагрузки, поэтому проходимое расстояние до 80 м.

Основным агрегатом для проведения данной процедуры служит гидравлический домкрат, работы проводят в такой последовательности:

  • Прорывают рабочий и принимающий карьеры с размерами, определяемыми глубиной залегания и конструктивными габаритами буровой рамы с домкратом, размещают в них соответствующее оборудование.
  • Готовят трубы стандартной длины 6 м., покрывая их гидроизоляцией и устанавливая наконечник соответствующей формы, для небольших расстояний используют модели с открытым концом. Домкратами производят механическое вдавливание трубы с изменением направления хода, усилие передают через удлиняющие патрубки, шомполы и хомуты. В процессе прокалывания производится замена патрубков с шагом в 1 м. на большую длину возвращением штока домкрата в начальное состояние и увеличением их размера, пока длина углубления не достигает 6 метров.
  • Приваривают следующую трубу, устанавливая удлиняющий патрубок наименьшего размера, и повторяют процедуру до тех пор, пока канал не будет полностью пройден.

Гидропрокол

Использование водного давления является эффективным способом прохода земляной породы, широко применяемым при бурении скважин. При использовании этого метода проходная труба оснащается специальной насадкой, в которую под давлением подается вода. Для закачки используют центробежные электронасосы, откачку грязи из ямы проводят промышленными шламовыми или дренажными агрегатами.

Технология эффективно применяется в хорошо размываемых породах из песка, отличается простотой и хорошим темпом прохода (30 м. за смену), к недостатком относят малую общую длину шахты (40 метров для 200 мм. и 20 м. для 500 мм. отверстий) и тяжелые условия труда проходчиков.

Вибропрокалывание

Использование техники прокола с помощью вибраций позволяет ускорить проведение работ по прокалыванию в песчаных и плывунных породах, технология также широко используется для извлечения старых трубопроводов из шахт. Скорость проходки при использовании ударно-вибрационных вдавливающих установок УВВГП-400 составляет до 60 м. в час, максимальная длина шахты 60 м. при трубном диаметре до 500 мм.

Рис. 4 Бестраншейная прокладка прокалыванием

Продавливание

Продавливание трубопроводов открытым концом с извлечением земляной пробки применяет в любых видах пород при протяженности скважины до 100 метров и трубной окружности 800 – 1720 мм. Способ прокалывания применяют для стальных линий, коллекторов и туннелей из железобетона. При работах в грунт выдавливают трубный торец, оснащенный ножом, а внутреннюю пробку разрабатывают и извлекают из забоя.

Для вдавливания применяют гидродомкраты в различном количестве, работающие от электронасосов высокого давления, их усилие доходит до 3000 кН., а ход штока лежит в диапазоне 1,1 – 2,1 м.

Если требуется продавить отверстие большого диаметра, используются мощные агрегаты из домкратов, способность создавать усилия в 10 000 кН.

Для осуществления прокалывания вырывают рабочий и принимающий карьеры, длина которых для изделий большой окружности составляет до 12 м., а ширина 5 м., стандартная глубина расположения берется на 0,2 м ниже высоты залегания проходного канала.

В принимающем карьере производят демонтаж кольцевого ножа после проходки, это определяет его рабочие размеры. Работы по проталкиванию проводят в несколько этапов:

  • При подготовке сооружают рабочий и принимающий карьер нужных размеров, устанавливает опорную стену и направляющие, по которым перемещают трубы, размещают силовые домкраты.
  • Процесс продавливания гидравликой производят с использованием патрубков, которые периодически удлиняют на длину хода штока, а при достижении максимального углубления приваривают следующую трубу, и процесс циклически повторяют.
  • При проходке железобетонными изделиями или коллекторами не допускается прямое механическое воздействие на их корпус, усилие передается на нажимную раму, которая помещается между проходным трубным торцом и патрубками, передающими энергию.
  • Выемку грунта внутри трубы производят механизированным методом при помощи телескопического ковша (желонки, челнока), которые размещаются внутри трубного канала и извлекается канатами при наполнении. Их опорожнение производится через специальное разгрузочное окно, после чего они с помощью нажимных патрубков снова направляются в канал. Иногда для удаления грунта пользуются гидроразмывом и откачкой шлама помпами, измельчением его гидромонитором и извлечением из канала шнековым способом.

Для промышленной проходки широко применяют виброударные установки (УВГ-51), в которых забивание происходит при помощи вибромолота, использование пневмопробойников особенно эффективно для шахт до 530 мм. – при проходе извлечение грунта из канала не требуется.

Рис. 5 Метод продавливания труб

Метод горизонтально направленного бурения ГНБ

Различают два вида буровой проходки:

  • Раздельное. При данном способе вначале бурами формируют шахту, а после извлечения инструмента протягивают линию.
  • Совмещенное. При данном виде бурение осуществляется вместе с трубами, которые продвигают по каналу.

Установки горизонтального бурения (УБ, УГБ) позволяют производить проход с укладкой линии со скоростью до 19 м. в час при длине шахты до 60 м., диапазон размеров пробуренных отверстий 325 – 1420 мм., более производительные агрегаты этого типа способны прокладывать магистраль до 120 м.

Проходка производится ножевыми насадками с удалением породы шнековым конвейером, для больших размеров используется выполнение пилотной скважины малого диаметра. После ее проходки на шнек устанавливают специальный расширитель и переводят буровую установку в обратный режим.

Рис.6 Проход с помощью специального проходческого щита (микротоннелирование)

Хотя усилия, применяемые при бурении, ниже, чем при прокалывании, к значительным недостаткам способа относится необходимость транспортировки грунта из пробуренной скважины. Новые технологии прокладки позволяют избежать данного недостатка – шахту прорезают ножами пропеллерного типа с дальнейшей раскаткой породы в затрубном пространстве.

Эффективная методика проделывания горизонтальных шахт – применение самоходных пневмомашин (Крот), которые образуют канал с плотными стенами шириной 63 – 400 мм. и длиной до 50 м.

Устройство представляет собой самоходную пневмомашину ударного принципа действия с ударником, осуществляющим поступательные и возвратные колебания под воздействием сжатого воздуха. Поддержание точности заданного направления определяется значительной длиной корпуса, обратному движению противостоит трение о земляные стенки.

Рис. 7 Способ направленно шнекового бурения

Как произвести прокол своими руками

В бытовых условиях, если необходимо проложить подземный водопровод или газовую линию малого диаметра в дом на небольшое расстояние, можно использовать промышленные техники прохода.

Одним из эффективных видов является гидропрокол отверстия в земле, для проведения следующих работ поступают таким образом:

  • Берут металлические трубы нужного диаметра в 1 м. (большая длина трубы потребует слишком объемного места проведения работ) на всю длину отверстия и нарезают на них с одного конца резьбу, к другому приваривают муфты с внутренней резьбой аналогичного сечения и шага.
  • Для подачи воды применяют погружной или поверхностный электронасос, используя переходную муфту, один конец который крепят к трубному торцу, а к другому присоединяют выходной патрубок насосного агрегата.
  • Выкапывают в земле приямок необходимой глубины и длиной, позволяющей удобно располагать в нем стальной метр трубы для проталкивания.

Рис. 8 Гидпропрокол своими руками – оборудование

  • Заранее производят расчет траектории скважины, подключает трубу к электронасосу, подают воду и начинают проталкивать ее в землю, контролируя направление и отклонение по вертикали строительным уровнем.
  • После углубления первой трубы отключают электронасос, отсоединяют его патрубок и прикручивают вторую трубу на резьбу, подключая с другого конца электронасос и подводя к ней воду.
  • Операцию периодически повторяют до полного прохода канала на нужную длину, по завершении работ трубопровод извлекают и демонтируют.
  • В канал вставляют водопроводную трубу ПНД, выводят в нужное место и на этом работа считается завершенной.

Для вертикальной прокладки шахты в доме используют самодельный бур, длина которого также зависит от глубины линии, его проворачивают с помощью дрели или перфоратора.

Самодельные буровые приспособления можно использовать и для горизонтальной проходки в быту, при этом вращение бура осуществляют с помощью электроинструмента, удлиняя его металлическими штангами с резьбовым соединением.

Рис. 9 Горизонтальное бурение своими руками

Бестраншейная прокладка трубопроводов является эффективным методом решения задач в случаях, когда выкапывание траншей невозможно или экономически нецелесообразно. При проведении работ используется широкий ряд промышленных способов с применением специального оборудования, некоторые технологии можно успешно применять в быту.

Подборка видео самостоятельной бестраншейной прокладки труб различным подручным инструментом

Как выполняется прокладка труб методом прокола: технические правила и советы специалистов

Если подземные коммуникации пересекают дорожную трассу или железнодорожные пути, демонтаж таких объектов может быть крайне затруднителен, а часто и вовсе невозможен. Решить проблему поможет прокладка труб методом прокола. Этот способ значительно проще и дешевле в реализации.

Желающим узнать, как прокладываются трубы в земле без нарушения наземных покрытий, сноса построек, перемещения мобильных объектов, мы раскроем специфику технологии. У нас вы узнаете, какое оборудование используется в ходе работ, каким способом осуществляются проколы.

Кроме титульной методики мы описали альтернативные варианты прокладки труб в земле по бестраншейной технологии, приложили схемы, фото-подборки и видео-материалы.

Что из себя представляет метод прокола?

Методом прокола называют технологию, при которой можно получить отверстие без разработки и выемки грунта путем его уплотнения.

Такой способ подходит для прокладки стальных конструкций. Диаметр может варьироваться в пределах 100-500 мм, длина отверстия – 30-50 м. Прокол под дорогой – это один из самых востребованных методов бестраншейной прокладки коммуникаций.

Таким образом устраивают подземные ветки водопровода, канализации, подводят к участку магистральный газ.

Управляемый прокол используют для прокладки:

  • коммуникаций из металла и пластика;
  • футляров, в которые затем укладывают газовые и водопроводные трубы;
  • футляров для силовых, телефонных кабелей и т.п.

Прокол используется не только в тех случаях, когда необходимо безболезненно пересечь трассу или железнодорожные пути.

Метод подходит для прокладки отверстий в колодец (при условии, что диаметр этого колодца не менее полутора метров), подвал дома, при необходимости провести провода под каким-либо относительно небольшим объектом и т.п.

Чаще всего управляемый прокол выполняют в толще глинистого грунта под различными дорогами, например, под автотрассой или железнодорожным полотном. Для этого используют насосно-домкратный нажимной агрегат, например, такой как установка Ditch Witch P80.

Кроме того, понадобится набор расширителей, штанг, головок и другого инструмента, с помощью которого выполняют буровые работы.

Обязательно используют гидравлическую станцию. Необходимое силовое воздействие обеспечивает гидроцилиндр, приемлемая мощность агрегата составляет порядка 36 тонн. Работу станции должен обеспечивать двигатель внутреннего сгорания. Для наблюдения за ходом работ в толще грунта применяют средства беспроводной локации.

В качестве примера можно рассмотреть порядок работы локационного устройства Eclipse. В буровую головку помещают зонд, который передает сведения о ходе буровых работ.

Информация поступает на локатор. Здесь данные анализируются, в результате чего определяется точное расположение бурового инструмента в толще грунта, угол наклона буровой головки, соответствие ее движения составленному ранее плану работ. Одновременно контролируется состояние батареи зонда, с которого поступают сведения.

Буровая головка устроена таким образом, что часть ее поверхности скошена. Это улучшает производительность, но отражается на качестве работ.

Из-за скоса при продвижении в толще грунта положение головки будет постоянно отклоняться от вектора воздействия. Оператор должен постоянно корректировать траекторию движения головки, сверяясь с результатами локации.

Чтоб инструмент двигался строго по прямой, его необходимо вращать с постоянной скоростью. Первую стадию выполнения прокола начинают в стартовом котловане, а завершают – в приемном. Здесь вместо буровой головки на установку закрепляют конусный расширитель.

Это устройство проходит образовавшуюся горизонтальную скважину в обратном направлении, что позволяет расширить ее и уплотнить стенки.

После этого в получившееся длинное отверстие вставляется труба необходимого диаметра или футляр для прокладки коммуникаций. В зависимости от ситуации можно прокладывать не одну, а несколько труб. Дальнейшие действия состоят в том, чтобы эти коммуникации проложить и подключить к общей системе.

Во время подготовительных работ также необходимо продумать место хранения труб, которые должны находиться рядом с местом проведения бурения.

Обычно площадку для труб предусматривают рядом со стартовым котлованом. Размеры площадки для хранения зависят от длины труб, которая может достигать шести метров. Желательно, чтобы выбранные для прокладки трубы хранились в горизонтальном положении. Это упростит монтаж и снизит вероятность повреждения конструкции.

Кроме того, нужно обеспечить подъездные пути к стартовому котловану, чтобы беспрепятственно доставлять материалы и необходимую для проведения работ технику.

Читайте также:  Условные диаметры трубопроводов ГОСТ

Сначала выполняется предварительное обследование места проведения работ на местности. Специалисты при этом используют проектную документацию, основываясь на которой, а также на результатах анализа объекта, составляется план выполнения прокола.

Если необходимо выполнить прокол под объектом, испытывающим серьезные транспортные нагрузки (трамвайные пути, автотрасса, железная дорога, метро и т.п.), трубы укладывают в специальных футлярах.

Такой футляр должен иметь диаметр, превышающий размеры труб примерно на 15-20 см. Сначала кладут футляр, затем в него монтируют трубы, а пространство между этими коммуникациями заливают раствором, для которого можно использовать недорогой цемент М-100. Футляры уменьшают нагрузки на подземные коммуникации и снижают риск их повреждения.

Гидро-, вибропрокол и продавливание

Различают гидро- и вибропроколы. В первом случае в качестве инструмента для продавливания грунта используют водяную струю, которая под большим напором бьет из специального наконечника.

Этот метод особенно эффективен на несвязных песчаных грунтах, легко размываемых под воздействие струи. Он позволяет проделать отверстие диаметром около 50 см за минимальное количество времени. Но максимальная длина скважины при гидропроколе – 30 м.

Вибропрокол, как понятно из названия, осуществляется с помощь вибрационного воздействия. В устройстве для выполнения прокола используются ударно-вибрационно-вдавливающие установки с возбудителями продольно-направленных колебаний.

Статическое вдавливание сочетают с воздействием на грунт ударных импульсов вибромолота. Метод применяется на водонасыщенных и маловлажных песчаных грунтах как для прокладки труб, так и для их извлечения. Диаметр скважины может достигать 50 см, а ее протяженность – 60 м.

Метод продавливания осуществляется с помощью домкратов, как и прокол. Но в этом случае труба направляется в грунт открытым концом. В процессе продвижения конструкции в трубе образуется плотная пробка из грунта, которая затем удаляется.

Для выполнения этого типа работ используют от двух до восьми мощных (на 200-400 тонн) гидродомкратов, для работы которых необходим монтаж упорной стенки с рамой и наголовником.

За смену такое устройство может пройти до 10 метров грунта, а общая длина скважины обычно не превышает 80 метров. Если требуется проложить более длинную трассу, ее разбивают на отдельные участки не более 80 метров.

Этот метод также требует устройства начального и финишного котлована, в которых и устанавливают необходимую гидравлику.

Проходку каждого участка выполняют дважды: в прямом, а затем в обратном направлении. Контроль работы механизмов и качества продавливания ведет оператор, который находится в котловане.

Технически этот метод сложнее, чем обычный прокол, но его можно применять практически на любых грунтах. Диаметр конструкции может достигать 172 см. Выборка керна, сформировавшегося внутри трубы, может производиться вручную или механизированными средствами.

Преимущества метода прокола

Востребованность метода прокола объясняется его значительными преимуществами по сравнению с другими вариантами выполнения работ этого типа. Например, прокол доступен в любое время года, высокая или низкая температура наружного воздуха и грунта большого значения не имеет.

Работа установки не требует использования бентонитового раствора, подачи в скважину воды или бурового раствора. Это компактный и мощный агрегат, который оснащен надежной системой электробезопасности. Его не сложно доставить к объекту и установить. При этом компактные размеры не мешают устройству работать с высокими показателями мощности.

Сроки работ также меньше, чем при применении других методов. Даже если на участке, где выполняется прокол, наблюдается повышенный уровень грунтовых вод, нет необходимости проводить мероприятия по отведению воды с участка.

Во время прохождения расширительного конуса производится и уплотнение стенок траншеи, поэтому дополнительные работы в этом отношении не требуются.

Выполнение прокола на разных объектах

Сложность и скорость работ этого типа во многом зависит от условий, т.е. от местности и характеристик объекта, под которым выполняется прокол. Для бурения под железнодорожным полотном обычно требуется достаточно серьезное оформление. Сначала нужно согласовать бурение с целым рядом служб железной дороги.

В России нужно обратиться в подразделения ЭЧ, ШЧ, РЦС НОДГ, ПЧ и другие службы ОАО “РЖД”. В обязательном порядке оформляются договора на ведение технадзора, а также на установку страховочных пакетов. Вся исполнительная документация должна быть согласована и предоставлена органам железной дороги.

В дистанцию пути передается пакет документов по окончании цикла работ по прокладке труб. В городах прокол под дорогой очень востребован при прокладке новых коммуникаций, особенно в местах с историческими достопримечательностями.

Метод позволяет не только сохранить обычное движение на дорогах, но и предотвратить разрушение старинной мостовой, когда необходимо проложить трубы под такими участками.

Реставрация подобного объекта может быть сложной, а порой и невозможной. В коттеджных поселках прокладка коммуникаций методом прокола позволяет выполнить все работы с минимальными повреждениями уже готовых объектов: дорог, изгородей и т.п.

Оценка альтернативных вариантов

Помимо метода управляемого прокола существуют и другие варианты устройства коммуникаций в толще грунта без устройства траншей. Иногда альтернатива может оказаться более приемлемой, чем прокол, все зависит от конкретной ситуации.

Горизонтально направленное бурение, которое также называют наклонно-направленным, используется для прокладки напорных и безнапорных трубопроводов. Бурение этим способом выполняется с поверхности земли. Диаметр отверстия следует взять на 30-50% больше, чем размеры труб, которые предполагается в нее уложить.

Отверстие расширяют не сразу, а в несколько этапов. При этом используется бентонитовый раствор, который смешивается с взрыхленным грунтом и облегчает его удаление из ствола. Кроме того, эта рабочая жидкость используется для охлаждения бурового инструмента, а в дальнейшем она образует на стенках шахты слой, который защищает их от разрушения.

Для откачивания отработанного бентонитового раствора используют илосос. После откачки ненужный раствор нужно отвезти на свалку для дальнейшей утилизации. Если работы выполнены правильно, в результате получается чистая скважина с прочными стенками.

Буровые установки для выполнения работ этого типа обладают различными характеристиками, такими как крутящий момент и тяговое усилие. От этого зависит длина труб, которые будут уложены в толще грунта, которая может достигать 1000 метров.

Допустимый диаметр труб – 120 см. Путем горизонтального направленного бурения можно укладывать и металлические, и пластиковые трубы.

Бурение выполняется по предварительно рассчитанной траектории, движение бурового инструмента контролируется с помощью системы локации. Угол забуривания может варьироваться в пределах 26-34 градуса.

Еще один важный показатель при использовании ГНБ – изгиб штанг, который может составлять 6-12 %, это зависит от их типа. Еще одна популярная методика бестраншейной прокладки труб – бурошнековое бурение. Для ее выполнения используют специальную гидравлическую установку, действующую как домкрат.

Сначала делают стартовый и финишный котлованы. Глубина каждого из них должна быть на один метр глубже, чем уровень прокладки трубопровода. В стартовый котлован опускают гидравлическую установку, которая вращает шнек и трубы продавливания. В результате часть грунта удаляется и получается скважина для трубы.

Затем внутрь устанавливают трубы, футляры и т.п. Максимальная длина прокладки обычно составляет всего 100 метров, но диаметр коммуникаций может достигать 172 см, показатели во многом зависят от типа грунта, на котором проводится бурение.

Для контроля над проведением работ во время бурошнекового бурения используют лазер, который обеспечивает правильный угол наклона бура, а также позволяет отслеживать направление бурения с высокой точностью. После того, как шнек достигает финишного котлована, его выводят из получившейся скважины в обратном порядке.

Микротоннелирование – это высокоточный метод бестраншейной прокладки коммуникаций, который выполняется с помощью специального проходческого щита.

Для перемещения устройства используется домкратная станция высокой мощности. Она оказывает воздействие на колонну из ж/б труб, которые присоединены к щиту. Постепенно длина скважины наращивается, поэтому длину колонны увеличивают путем наращивания железобетонных конструкций.

Этот метод также требует предварительной подготовки двух котлованов, расстояние между ними может варьироваться в пределах 50-500 метров. Домкратную установку нужно опустить в стартовый котлован на глубину, которая соответствует уровню прокладки коммуникаций. Если длина скважины превышает 200 метров, обычно используют промежуточную домкратную станцию.

Проходческий щит разрыхляет грунт, который вымывается водой или бентонитовым раствором, поступающим по подводящим линиям. Отработанная жидкость, смешанная с частичками грунта, перемещается в отстойник по отводным линиям. После того, как проходческий щит попадает в финишный котлован, работы можно считать оконченными.

Оборудование разбирают и удаляют. Методом микротоннелирования можно устанавливать не только железобетонные, но и стальные трубы. Для контроля правильности выполнения работ используется навигационная система, состоящая из лазера, мишени и измерительного колеса.

Для длинных участков (более 200 м) эффективной считается электронная лазерная система, снабженная гидростатическим уровнем, который дает точные сведения о глубине прокладки труб независимо от температуры воздуха внутри конструкции.

Тонкости выбора подходящего способа

Способ прокладки коммуникаций с помощью горизонтального бурения выбирают еще на стадии проектирования конкретного процесса. Если бестраншейная прокладка труб будет выполняться в рамках строительства какого-то объекта, например, жилого дома, то работы могут стать частью общего строительного проекта.

При проектировании учитываются следующие сведения:

  • длина коммуникаций, которые необходимо уложить бестраншейным способом;
  • диаметр футляра или трубы;
  • материал, из которого изготовлены коммуникации;
  • глубина, на которую необходимо уложить трубы;
  • тип трубопровода (напорный или безнапорный);
  • возможность для монтажа стартового и финишного котлованов подходящей глубины;
  • подъездные пути к месту проведения работ;
  • наличие достаточно просторной площадки для хранения материалов, техники и т.п.;
  • уровень пролегания грунтовых вод;
  • другие геологические особенности участка;
  • план расположения уже имеющихся на участке коммуникаций.

В процессе строительства иногда необходимо изменить уже составленный проект. Это может быть вызвано желанием сократить расходы, используя, например, пластиковые трубы вместо стальных. Кроме того, план расположения подземных коммуникаций на объекте не всегда оказывается достаточно точным.

При выполнении работ могут обнаружиться такие неучтенные трубы или кабели. Все эти моменты могут потребовать изменений в проекте, а это может сказаться и на решении о способе бурения.

Если глубина прокладки коммуникаций невелика, возникает опасность просадки верхнего слоя грунта, особенно, если при бурении использовался бентонитовый раствор. В таких случаях лучше отдать предпочтение горизонтальному шнековому бурению.

Очень часто метод бурения определяется тем, какая именно техника имеется в распоряжении организации, выполняющей заказ.

Например, если строители располагают домкратами или установкой для горизонтального направленного бурения, то ему и будет отдано предпочтение перед методом прокола. Чаще всего такие изменения продиктованы соображениями экономической выгоды.

Выводы и полезное видео по теме

Наглядно процесс работы установки для выполнения управляемого прокола представлен в видеосюжете:

Управляемый прокол – высокоточный и относительно недорогой способ проложить коммуникации под дорогой или другим объектом. При этом важно правильно спроектировать все работы и точно соблюдать технологию.

Хотите сообщить об интересных фактах, связанных с прокладкой труб по технологии прокола? Появились вопросы в процессе ознакомления с представленной информацией? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке под текстом статьи.

Прокладка труб методом прокола — технологические правила

Опубликовано Артём в 18.04.2019 18.04.2019

Прокладка трубопровода методом прокола

При прокладке трубопровода методом прокола труба оснащается специальным конусным наконечником. Это позволяет снизить силу трения и сопротивление при деформации грунта. В отдельных случаях мы можем использовать пояса с заглушкой. В том случае, если длина прокола невелика, он осуществляется открытым концом трубы.

Что такое прокладка труб без траншей и как это работает?

Сущность метода заключается в проведении магистрали под поверхностью земли в отличие от выкапывания поверхностных траншей, которые имеют следующие недостатки:

  • Снятие грунта приводит к разрушению верхнего плодородного слоя не только в траншее, но и специальной техникой, а также к загрязнению прилегающей территории, значительно увеличивающему масштабы ущерба.
  • При траншейном методе повреждаются насаждения (деревья, кустарники), которые не всегда удается восстановить.
  • При проведении работ на асфальтированных автомобильных и пешеходных дорогах разрушается асфальтовое покрытие, использование трасс становится невозможным и требуется дальнейший ремонт – это приносит неудобства и экономически невыгодно.

К достоинствам траншейного способа относят простоту технологии, доступную в бытовом хозяйстве, и распространенность используемой техники, также для выкапывания траншей не требуется высокая квалификация работников.

При использовании бестраншейного метода монтаж и прокладку трубопровода проводят с помощью бурового оборудования, проходных агрегатов, гидравлических и пневматических пробойников.

Выбор оборудования для прокола

Для выбора количества и типа вдавливающих аппаратов мы производим расчеты, позволяющие определить необходимое нажимное усилие. Оно зависит от:

  • диаметра трубы;
  • длины прокладываемого трубопровода;
  • вида грунта;
  • особенностей ландшафта.

Усилия для прокола различны и колеблются в диапазоне 150-2000 кН. Просчитав необходимое нажимное усилие, мы сможем опредиться с типом упорной стенки в вырытом котловане и числом домкратов для силовой установки.

Необходимым оборудованием при проколе является нажимная насоснодомкратная установка. Она представляет собой размещенные на общей раме гидравлические домкраты ГД-170 (один или два спаренных) с усилием до 170 тс на каждый. Штоки домкратов имеют большую амплитуду хода – до 1,15-1,3 м.

Домкратную установку помещают на дно рабочего котлована – из него и будет вестись прокол. Недалеко от котлована находится гидравлический насос с давлением до 30 МПа, иначе 300 кгс/см2.

Где применяется бестраншейная укладка

Метод подземной прокладки трубопроводов без траншей используется для проведения газовых, канализационных и водопроводных коммуникаций, электрических кабелей.

Бытовое использование технологии затруднено в силу сложности и дороговизны применяемого оборудования, поэтому данные работы проводят государственные организации и крупные частные компании.

Ход работы

Сам процесс прокола представляет собой циклическое вдавливание – домкраты поочередно переключают на прямой и обратный ход. Воздействие на трубу осуществляется через наголовник зажимными хомутами, шомполами или сменными нажимными патрубками.

Используя патрубки длиной от 1 до 4 м, полностью вдавив трубу на длину хода штока, его возвращают в начальное положение и в образовавшийся проем размещают патрубок двойной длины.

Этот процесс повторяется, пока прокол первого звена трубопровода не будет завершен (обычно он составляет 6 м). После этого к нему присоединяют следующее звено и операция повторяется.

Прокол с применением шомпола

Шомпола – это трубы с боковыми отверстиями. Расстояние между этими отверстиями определяется длиной хода штоков домкрата. Шомпола делятся на два вида: внутренние (движутся внутри кожуха и имеют меньший диаметр, чем прокладываемая труба) и наружные (охватывают кожух с внешней стороны).

В процессе проталкивания первого звена, с обратным ходом штоков, назад одновременно выдвигается и шомпол. Стержень переставляют в следующее отверстие и действия повторяются до полного вдавливания звена. Приварив следующее звено его вдавливают при помощи этого же шомпола.

Обычно, мы осуществляем прокол трубопроводов с использованием домкратов в глинистых и песчаных грунтах, не имеющих твердые включения.

Особенности работы различных установок

Пневматические пробойники различного диаметра типа «Крот»
  • Установка ГПУ-600. При прокладке способом прокола труб диаметра от 104 до 630 мм, длина которых до 80 м, на грунтах I-IV групп (без крупных твердых включений) мы используем установку ГПУ-600. Ее принцип работы называют «шагающими домкратами». Сначала гидродомкратами на 1,2 м (длина хода штока) рабочие проталкивают подвижную нажимную плиту с трубой, включив маслостанцию. Завершив рабочий цикл обратным ходом домкратов освобожденный подвижный цикл подтягивают следом за прокладываемой трубой. Эти операции повторяются до внедрения первого звена в грунт. Затем салазки с домкратами, подвижной упор и нажимная плита принимают исходное положение. После этого мы монтируем следующее звено трубопровода и процесс повторяется.
  • Установка Главмосстроя. Трубы диаметром от 209 до 426 мм в грунтах I–IV групп (независимо от влажности) на длину до 45 м целесообразно разместить с помощью установки Главмосстроя — она работает по тому же принципу «шагающих домкратов», что и ГПУ-600.
  • Грунтопрокалыватели и пневматические пробойники типов ИП-4605, ПР-400 (или СО-134), ПР-60 (или СО-144) и ИП-4603 применяются нами для прокладки труб диаметром от 63 до 400 мм закрытым методом. Пневмопробойники типа «Крот» позволяют создавать скважины любых видов (открытые/закрытые, наклонные/горизонтальные) с уплотненными стенками длиной до 40-50 м. Ударник, находящийся в корпусе, под воздействием сжатого воздуха осуществляет возвратно-поступательные движения по корпусу пневмопробойника, который является его рабочим органом, таким образом вбивая его в грунт.
  • Гидропрокол. Используя кинетическую энергию водного потока мы можем прокалывать трубы способом гидропрокола. При этом струя воды, выходящая из специальной насадки на передней части трубы размывает отверстие до 500 мм в диаметре. В нем и прокладываются трубы. Расход воды рассчитывается с учетом напора, скорости струи и типа грунта. Данный способ имеет свои особенности: ведение работ упрощается и повышается до 30 м/смену скорость образования скважины, но при этом возможно появление отклонений от проектной оси и протяженность проходки не может превышать 20-30 м. При этом усложняются сами условия работы – загрязняется рабочий котлован.
Читайте также:  Что такое врезка в трубопровод понятие

Как произвести прокол своими руками

В бытовых условиях, если необходимо проложить подземный водопровод или газовую линию малого диаметра в дом на небольшое расстояние, можно использовать промышленные техники прохода.

Одним из эффективных видов является гидропрокол отверстия в земле, для проведения следующих работ поступают таким образом:

  • Берут металлические трубы нужного диаметра в 1 м. (большая длина трубы потребует слишком объемного места проведения работ) на всю длину отверстия и нарезают на них с одного конца резьбу, к другому приваривают муфты с внутренней резьбой аналогичного сечения и шага.
  • Для подачи воды применяют погружной или поверхностный электронасос, используя переходную муфту, один конец который крепят к трубному торцу, а к другому присоединяют выходной патрубок насосного агрегата.
  • Выкапывают в земле приямок необходимой глубины и длиной, позволяющей удобно располагать в нем стальной метр трубы для проталкивания.

Рис. 8 Гидпропрокол своими руками – оборудование

  • Заранее производят расчет траектории скважины, подключает трубу к электронасосу, подают воду и начинают проталкивать ее в землю, контролируя направление и отклонение по вертикали строительным уровнем.
  • После углубления первой трубы отключают электронасос, отсоединяют его патрубок и прикручивают вторую трубу на резьбу, подключая с другого конца электронасос и подводя к ней воду.
  • Операцию периодически повторяют до полного прохода канала на нужную длину, по завершении работ трубопровод извлекают и демонтируют.
  • В канал вставляют водопроводную трубу ПНД, выводят в нужное место и на этом работа считается завершенной.

Для вертикальной прокладки шахты в доме используют самодельный бур, длина которого также зависит от глубины линии, его проворачивают с помощью дрели или перфоратора.

Самодельные буровые приспособления можно использовать и для горизонтальной проходки в быту, при этом вращение бура осуществляют с помощью электроинструмента, удлиняя его металлическими штангами с резьбовым соединением.

Рис. 9 Горизонтальное бурение своими руками

Бестраншейная прокладка трубопроводов является эффективным методом решения задач в случаях, когда выкапывание траншей невозможно или экономически нецелесообразно. При проведении работ используется широкий ряд промышленных способов с применением специального оборудования, некоторые технологии можно успешно применять в быту.

Подборка видео самостоятельной бестраншейной прокладки труб различным подручным инструментом




Варианты бестраншейной прокладки труб – преимущества и недостатки способов

Трубопроводы – основная, самая протяжённая и уязвимая часть систем горячего и холодного водоснабжения и водоотведения (канализации). В связи с этим закономерно возникает проблема: как правильно проложить трубы под землёй, наименее задействовав финансовые ресурсы и прилагая минимум усилий для проведения этой операции? Основных решений два: траншейная и бестраншейная прокладка трубопроводов. О преимуществах последнего варианта будет рассказано ниже.

Преимущества и недостатки обоих видов прокладки трубопроводов

Плюсы траншейной прокладки трубопроводов:

  • традиционность – долгое время использовался именно этот метод, а значит, именно к нему в большей степени готовы и обученный ранее рабочий персонал, и проектировщики схем канализации и водоснабжения;
  • доступность – в связи с первым пунктом, этот процесс быстрее просчитывается и лучше обеспечивается необходимой техникой, включая экскаваторы, сварочные аппараты и т.д.

Минусы метода очевидны:

  • разрушение при перекапывании наиболее плодородного почвенного слоя – в результате после прокладки трубопровода возникает необходимость восстанавливать «работоспособность» мест культивации растений;
  • гибель при проведении труб уже имеющихся растений всех видов – деревьев и кустарников, дающих кислород, возможно даже агрокультур;
  • необходимость при проведении трубопровода через дорогу останавливать движение по выбранному участку – доставляет значительные неудобства автомобилистам; кроме того, на трассах с особенно интенсивным движением полностью перекрыть поток практически невозможно, значит, и обустройство водопровода или канализации будет или затруднено, или невозможно;
  • по той же причине нельзя проложить носители таким методом под уже построенными зданиями.

Поэтому для того, чтобы проложить трубу без вскрытия грунта, к примеру, под трассой, железной дорогой, жилым домом или производственным строением, применяют бестраншейную прокладку труб.

Достоинства этого способа:

  • не требует рытья траншеи;
  • работы, проведённые таким методом, обходятся дешевле;
  • при наличии необходимых устройств и должной квалификации персонала работа проходит значительно быстрее;
  • бестраншейная прокладка требует меньшего числа рабочих рук;
  • это способ безопаснее и для персонала, и для окружающей среды (не уничтожаются насаждения, не разрушаются слои почвы);
  • работы можно проводить в любое время года, в том числе зимой.

Среди недостатков метода можно отметить лишь меньшую пока распространённость и, соответственно, неготовность некоторого числа рабочих к применению такого способа.

Разновидности бестраншейной прокладки труб

Способ проведения трубопровода зависит, в частности, от длины участка, на котором требуется провести систему водоснабжения или канализации. Например, если планируемая протяжённость такой системы не будет превышать нескольких десятков метров, проведение работ вполне может быть обеспечено и без использования специфической техники.

Достаточно будет лишь изготовить или найти закрытый цилиндр требуемого диаметра (разумеется, размер должен быть чуть больше, чем у прокладываемой трубы) и прикрепить его к выдвигающейся штанге, работающей на пневматическом, гидравлическом или электрическом приводе. С помощью этого несложного оборудования работы можно провести достаточно быстро, однако придётся по обоим краям проектируемой траншеи выкопать котлованы необходимой глубины.

В случае же, когда планируется прокладка бестраншейным способом трубопровода большой протяжённости, работы осуществляются по одному из следующих сценариев:

  1. Проведение санации труб.
  2. Создание тоннеля методом прокола.
  3. Прокладка элементов продавливанием.
  4. Направленное бурение в горизонтальной плоскости.

Каждый из вышеперечисленных способов следует рассмотреть подробнее.

Санация

Суть способа санации трубопровода – бестраншейная замена старых труб на новые.

Различают два основных вида санации.

Санация релайнингом

В таком случае современные трубы из высокомолекулярных соединений (полимеров) протягиваются в уже обустроенный трубопровод. Делать это, в свою очередь, можно двумя способами: без разреза старых труб или с таковым.

В первом случае, когда диаметр новых элементов чуть меньше исходных, необходимо перед началом работ провести обследование внутренней поверхности труб, чтобы предотвратить повреждение пластиковых труб находящимися внутри прежних элементов препятствиями или полное торможение работы.

Второй вариант применяется, когда нужна прокладка труб большого диаметра, превышающего прежний или равного ему. Тогда используется статистическое взламывание старой конструкции.

Порядок проведения работ следующий:

  1. По краям участка, на котором планируется производить работы, роются углубления (размерами около 2×3 м).
  2. Из начального углубления проводятся выдвигающиеся штанги, на рабочих концах которых (в той же яме) фиксируется нож для расширения, посредством вертлюга скреплённый с прокладываемой трубой из ПНД (полиэтилена низкого давления).
  3. В конечном котловане устанавливают на каркасе гидравлические домкраты, с помощью которых осуществляется возвратно-поступательное движение установленных штанг. Для дополнительной надёжности конструкции каркас с домкратами можно установить на бетонную плиту.
  4. Начинают процесс протяжки, длящийся до того момента, когда нож не выйдет полностью в конечный котлован.
  5. Периодически штанги длиной 1,5 м вытаскиваются из траншеи и очищаются от загрязнений.

В итоге старые трубы разрезаются соответствующим ножом, расширяются, и в них проволакивается полимерная труба.

При проведении релайнинга необходимо учитывать несколько рекомендаций:

  • на стадии проектирования процесса следует тщательно подобрать сечение новой прокладываемой трубы ПНД;
  • отрезки новых труб размером 10-12 м свариваются на поверхности и после проводятся в санируемую систему;
  • общая длина сварного участка не должна превышать 0,7 км;
  • при подборе диаметра труб и проведении замеров необходимо учитывать образующийся при сварке бурт, достигающий в некоторых случаях 15 мм.

Санация трубопровода методом релайнига позволяется только в случаях, когда допустимо небольшое изменение диаметра трубопровода или его пропускная способность, благодаря преимуществам полиэтилена низкого давления (гладкой внутренней поверхности и небольшому гидравлическому сопротивлению), повышается.

Реновация

Этот вариант сопровождается полным разрушением старых конструкций с одновременной прокладкой новых труб. Этот метод применяется, когда прежний трубопровод или не удовлетворяет возросшим требованиям к пропускной способности, или слишком обветшал. Методом реновации можно прокладывать трубы как большего, так и меньшего сечения, чем исходные.

Этот способ также существует в двух вариантах исполнения: заменой старых труб на новые ПНД-трубы, имеющие резьбу, или разрушением трубопровода.

В первом случае возможно осуществлять замену конкретного повреждённого участка трубопровода. Неисправный отрезок трубы разрезают роликовыми ножами, с помощью расширителя увеличивают тоннель, затем вводят новые трубы.

Во втором варианте трубопровод, как при релайнинге, ломается статическим способом.

  • отсутствие необходимости рыть новые тоннели – можно использовать уже обустроенные коммуникационные системы;
  • практически невозможно при проведении работ повредить другие трубопроводы;
  • можно изменять диаметр старых труб на соответствующий современным требованиям;
  • затраты на проведение земельных и восстановительных работ минимальны.

Метод прокола

Следующий способ прокладки трубопровода – прокол. Проведение работ таким методом особенно рекомендуется при обустройстве канализации или систем водоснабжения на участках с глинистым или суглинистым грунтом.

Метод имеет ограничения по длине. Например, для труб диаметром до 0,6 м длина соответствующего тоннеля может достигать 60 м.

Прокол для прокладки трубопровода осуществляется путём уплотнения грунта по краям, в результате чего земля не выбрасывается на поверхность, а остаётся в зоне проведения работ.

Соответственно, главное преимущество способа проведения трубопровода проколом – отсутствие образующихся в результате работы земляных отвалов, от которых необходимо каким-либо образом избавляться. Читайте также: “Способы прокладки трубопроводов – открытый и закрытый, правила выполнения работ”.

Недостаток также связан с уплотнением земли: для создания достаточного радиального давления в месте проведения работ необходимо серьёзное усилие (0,15 до 3 МН). Это усилие достигается за счёт использования лебёдок, бульдозеров, тракторов и домкратов, обычно гидравлического типа.

Конечно, есть способ преодолеть повышенное сопротивление земли. Для этого на конец протягиваемой трубы устанавливается конус, основание которого выступает на 20 мм за края элемента (для труб большого диаметра). Если планируется проложить трубу небольшого сечения, землю прокалывают непосредственно трубой, причём в процессе образуется уплотняющее ядро.

Следует отметить, что при использовании конуса точность проволакивания трубы снижается, поскольку при встрече наконечника с различными расположенными в земле препятствиями труба незначительно отклоняется от исходной траектории.

Обычная скорость выполнения работ методом прокола – 4-6 м/ч. Если в дополнение к методике использовать виброимпульсы (техника называется вибропроколом), скорость повышается до значений 20-40 м/ч.

Ещё одна вариация прокола – гидропрокол. Техника применяется при проведении работ в легкоразмывающемся грунте. При проведении процесса грунт перед трубой с помощью особой насадки размывается, а в получаемый тоннель проталкивается труба. Среди недостатков этого способа – довольно значительные отклонения от проектируемой траектории движения трубы и необходимость освобождения пути движения от образующейся пульпы. Таким способом часто укладывается труба на въезд на участок, так как это наиболее оптимальный вариант в данном случае.

Алгоритм проведения работы следующий:

  1. На некотором расстоянии от начала тоннеля роется котлован, в нём на каркасе ставятся гидравлические домкраты. Сверху устанавливается насос, подводящий воду к домкратам. Параметры домкратов (величина создаваемого усилия и длина ходов штоков или нажимной плиты) должны соответствовать характеристикам грунта, прокладываемых труб и т.д.
  2. В котлован погружается оснащённая специальным наконечником и передаточным шомполом, связывающим её с плитой домкрата, труба. Шомпол может по диаметру быть больше или меньше трубы, соответственно крепится он или снаружи, или внутри. Первый отрезок трубы, на который надевается шомпол, должен иметь длину 6-7 м.
  3. Первый прокол выполняется с помощью одного только шомпола, зафиксированного непосредственно на нажимной плите. После в отверстия шомпола вставляется стержень из стали радиусом 25 мм, затем цикл работы повторяют.
  4. Если в процессе прокладки используется подвижный упор, подтягивающий домкрат во время обратного прохода штоков, шомпол не требуется. В этом случае домкрат передвигается вместе с плитой за прокладываемой трубой вплоть до её полного заглубления в грунт, затем возвращается на место. К концу трубу приваривают новый элемент, и процесс повторяют до наращивания необходимой длины трубопровода.

Метод продавливания

Ещё один способ прокладки трубопровода – метод продавливания. При таком способе труба, как и при прокалывании, вжимается в землю, но незакрытым концом, а после проведения работы труба очищается – вручную или с использованием соответствующей техники.

Такой способ позволяет протягивать трубопроводы из стальных труб диаметром до 2 м.

Для осуществления продавливания по окружности труб крепят гидравлические домкраты. Такое крепление обеспечивает нормальную работу в грунтах любой группы, длине протаскивания труб до 100 м и диаметре изделий до 1,72 м.

Порядок выполнения работ:

  1. В созданный котлован устанавливают гидравлические домкраты.
  2. Первый элемент будущего трубопровода устанавливается на направляющую, фиксируется на плите домкрата, при этом окончание трубы свободно.
  3. Труба, проталкиваемая домкратами, вводится в землю, в результате чего в ней образуется земляная пробка. При возвратном движении трубы эта пробка поначалу извлекается с помощью лопат с длинной рукоятью, после – лопат с короткой рукоятью и пневматических ударных аппаратов.
  4. После очистки трубы в пространство между нажимной плитой домкрата и проволакиваемой трубой ставится первый нажимной патрубок. Всего таких патрубков предусматривается три, длина первого соответствует длине шага штоков домкрата, второй длиннее вдвое, третий – втрое. Когда зазор между трубой и плитой домкрата достигает значения, вчетверо превышающего шаг штока, устанавливаются первый и третий патрубки, впятеро – второй и третий.

После того, как первый участок трубопровода полностью уложен, подобным образом монтируют второй и последующий участки.

Таким образом осуществляются любые операции продавливания, в том числе продавливание труб под дорогой.

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ)

Применение этого метода предполагает наличие соответствующих буровых агрегатов и отлично подходит для создания систем подземной коммуникации.

Работы по данному методы включают три этапа:

  1. Прокладка скважины. На этом этапе применяется буровая головка из твёрдых сплавов, соединённая с гибкой штангой. Направление движения контролируется встроенным в головку навигационным блоком.
  2. Расширение скважины. Осуществляется с помощью расширителя, устанавливаемого вместо головки. Устройство вытягивается от точки выхода головки до расположения бурильного аппарата. Если необходимо существенно расширить тоннель, расширение обычно проводят в несколько стадий. Диаметр получившейся скважины должен на треть превышать соответствующий параметр трубы. Читайте также: “Преимущества прокладки труб методом ГНБ – как выполняются работы”.
  3. Протягивание трубы. Труба посредством расширителя с шарниром крепится к штанге, затем агрегат ГНБ втаскивает её в вырытый тоннель. Для облегчения процесса используют буровой раствор.

При использовании этого способа длина тоннеля практически не ограничена (вплоть до нескольких тысяч метров), диаметр используемых труб – до 1,4 м.

Ссылка на основную публикацию