Ттк. прокладка трубопровода бестраншейным способом с использованием комплекта оборудования мнб-50

Расстояние

Трубы малого диаметра через изношенную магистраль лебёдкой вытягиваются на расстояние до 500 метров. Другие методы бестраншейной прокладки позволяют укладывать плеть на расстояние 40–80 метров. Работы по развитию этой технологии начали вестись не так давно, поэтому ресурсный потенциал разрабатываемых программ огромен.

Бестраншейная прокладка никогда не окупится в бытовом применении. Если появилась необходимость подключить к водопроводу частное жильё, то лучше всего прибегнуть к услугам экскаватора. Или, в крайнем случае, обычной лопаты. Это в конечном результате выйдет менее затратно.

Описание технологии бестраншейного прокладывания труб

Монтаж инженерных сетей бестраншейным способом позволяет сохранить целостность дорожного покрытия

В городских условиях трассы подземных трубопроводов проходят под городскими оживленными улицами, проезжей части автомагистралей, зелеными насаждениями, транспортными развязками и другими объектами. Если проводить замену и ремонт подземных инженерных сетей непосредственно под землей и не проводить при этом вскрытие грунта, то такая технология производства работ носит название «бестраншейная прокладка инженерных трубопроводов». В основу этого способа заложен принцип сквозного прохождения трубных конструкций сквозь почвенные пласты, прокладываемых в любых направлениях. Технология выполнения производства сама по себе несложная, правда для такой прокладки закрытым способом нужна специальная техника и технологическое оборудование. Монтаж производят с помощью специальной металлической цилиндрической насадки требуемого диаметра и наращиваемой шланги. Если возникает необходимость в закрытой прокладке на подземных магистралях большой протяженности, то в этом случае требуется применение спецтехники и технологического оборудования.

Пробитие грунта ударно-импульсным пневмопробойником

Этот бестраншейный метод прокладки труб использует технологию простого отбойного молотка. Воздух компрессором нагнетается в шланг. С помощью распределительного клапана сжатый воздух начинает толкать ударник, и тот, нанося удары, бьёт по обтекаемому корпусу.

Обтекаемый корпус имеет внушительную длину (2 м и более). Особенность прокола состоит в том, что пневмопробойник со дна котлована пробивает прямолинейную скважину горизонтального направления. Скважина имеет гладкие уплотнённые стенки.

В этом варианте придать магистрали нужное направление очень сложно. Хотя, если тщательно провести все нужные расчёты, – можно. Существуют и направляемые ударно-импульсные пробойники. Но в силу определённых технических трудностей они имеют низкую производительность.

Прокладка трубопровода методом продавливания

Продавливание – еще один метод бестраншейной прокладки труб, который применяется для укладки изделий из стали, имеющих диаметр не более 2000 мм. Этот метод очень схож на прокол, за исключением лишь того, что вдавливание трубы в грунт выполняется открытым концом, после этого земля, которая вдавилась внутрь трубы, убирается или вручную, или механическим способом.

Схема продавливания трубопровода.

При продавливании, для того чтобы создать нажимное усилие, применяются гидравлические домкраты, которые располагаются симметрично по всей окружности трубы. Этот способ прокладки труб эффективен для разных грунтов I – IV групп, с диаметром продавливаемого трубопровода от 600 до 1720 мм и длиной прокладки не более 100 м.

Продавливание выполняется в следующей последовательности. Заранее вырытый котлован оборудуют прочной упорной стеной и монтируют в него гидравлические домкраты. На направляющую раму опускается первое звено прокладываемой трубы, после чего его стыкуют с плитой домкратов, при этом оставляется конец трубы свободным.

При воздействии домкратов на трубу она открытым концом входит в грунт. Таким образом внутри трубы создается грунтовая пробка. После возвращения нажимной плиты домкрата в исходное положение, между окончанием трубы и нажимной плитой образуется зазор, с размером хода штоков домкрата. На начальном этапе находящийся внутри трубы грунт удаляется лопатой, которая имеет длинную рукоять, в последующем – лопатой с короткой рукоятью и пневматическим ударным приспособлением.

После удаления и разработки из трубы грунта в зазор между краем продавливаемой трубы и нажимной плитой домкратов монтируется первый нажимной патрубок, его длина равняется шагу штоков домкратов. Этих нажимных патрубков всего три. Второй вдвое длиннее первого, а третий втрое. На тот момент, когда между концом трубы и нажимной плитой домкратов получится зазор длиной, равной четырем шагам штоков, устанавливается первый и третий патрубки. При величине зазора в пять шагов штока – второй и третий патрубки. Больше двух нажимных патрубков монтирование запрещается.

При полном погружении в грунт, удалении и разработке грунта из одного звена трубы в котлован подается и монтируется к свободному ее концу очередное звено и циклы повторяются.

Область применения технологии без траншеи

Схема прокладки труб ПДН под водоемом

Использование технологии прокладки сетей закрытым способом без проведения большого объема земляных работ позволяет выполнить следующие виды работ:

• Прокладки подземных кабельных коммуникаций связи.
• Монтаж технологических трубных систем по перекачке нефти.
• Прокладка подземных газопроводов и водопроводных магистралей.
• Прокладка трубной канализации.
• Устройство подземных теплотрасс.
• Ремонт поврежденных труб и их замена.

Кроме того, технология горизонтально-направленного бурения позволяет прокладывать инженерные коммуникации в местах, где возможны оползни грунта, где нет возможности свободного подъезда строительной техники. Методы бестраншейной технологии используются при прокладке трубопроводов сложных гидрогеологических условиях, в заповедных зонах и на территории памятников архитектуры.

Видеоролик о бестраншейной прокладке коммуникаций:

Релайнинг трубопроводов

Релайнинг – это метод санации, при котором новые трубы из полимерного материала затягиваются в существующий трубопровод. Релайнинг может проводиться как без разрушения, так и с разрушением старой трубы.

Схема релайнинга трубопроводов.

Перед тем как приступить к протягиванию новой трубы без разрушения старой, нужно тщательно изучить внутреннюю поверхность старой трубы на наличие в ней нахождения посторонних предметов и иных непреодолимых препятствий.

При необходимости сохранить или увеличить применяется метод со статическим взламыванием старого трубопровода. В этом случае через разрушаемый трубопровод пропускаются штанги со стороны предварительно вырытого приемного котлована (размер 2х3 м). На конце протягиваемых штанг, в стартовом котловане, крепится расширительный нож, который через вертлюг соединен с протягиваемой ПНД трубой. На дне приемного котлована на раме смонтированы гидравлические домкраты, в которые затянуты штанги. С помощью данных домкратов приводится в движение каретка с закрепленными штангами. Для улучшения фиксации рамы в котловане монтируется упорная плита. Протяжка ПНД-трубы продолжается до тех пор, пока нож полностью не выйдет в приемный котлован. Во время протяжки штанги длиной по 1,5 м периодически вынимаются. Таким образом, во время этого процесса старая труба ножом разрезается, расширяется и в нее затягивается новая полиэтиленовая труба.

Некоторые нюансы проведения релайнинга

При выборе метода ремонта трубопровода, очень часто, из-за своей экономичности самым распространенным методом является релайнинг. Проводя подготовку к ремонту трубопровода, в первую очередь необходимо подобрать диаметр ПНД-трубы, который идеально должен подходить к диаметру реставрируемого трубопровода. На поверхности трубы длиной 10-12 м свариваются и вводятся в ремонтируемый трубопровод. Свариваемый участок трубопровода может быть длиной не более 700 м. Производительность, в первую очередь, зависит от диаметра трубы и может быть до 250 м в сутки.

Схема сварки полиэтиленовых труб.

Не нужно забывать, что при применении стыковой сварки, на стыках труб образуется бурт, высота его может быть до 15 мм. Этот нюанс необходимо обязательно учесть при проведении замера зазора между внутренней поверхностью ремонтируемого трубопровода и новой ПНД-трубой. С учетом того что диаметр ремонтируемой трубы уменьшится, его пропускная способность совсем не изменится. Происходит это благодаря низкому гидравлическому сопротивлению вставляемой ПНД-трубы.

Санация при помощи релайнинга, без разрушения старого трубопровода, разрешается только в тех случаях, когда допустимо небольшое изменение диаметра трубы или когда оно компенсируется улучшенной пропускной способностью нового трубопровода.

Метод, при котором происходит разрушение старого трубопровода, после чего протягивается новая труба, будет очень полезен в той ситуации, если релайнинг не позволит создать необходимого напора при реставрации трубопровода. Данный метод хорошо подходит для проведения работ в тяжелых гидрогеологических условиях, а также при нахождении вблизи ремонтируемого трубопровода иных коммуникаций или построек.

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.

Преимущества бестраншейного метода

Укладка трубопровода бестраншейным методом, то сравнению со стандартной траншейной технологией обладает следующими преимуществами:

• сниженная стоимость работ. При выборе такого способа укладки не надо проводить дорогостоящие земляные работы;
• оперативность прокладки трубопровода, достигаемая за счет сокращения выполняемого перечня работ;
• отсутствие необходимости привлечения большого количества специалистов, что в определенной мере также снижает конечную стоимость трубопровода;
• максимальная безопасность для окружающей среды, деревьев и иных насаждений;
• универсальность, то есть возможность прокладки в любой местности и при любых условиях;

Прокладка трубопровода под естественным водоемом

• возможность выполнения работ по прокладке трубопровода в любое время года, независимо от промерзания почвенного слоя;
• безопасность метода.

Единственным существенным недостатком бестраншейного метода в данный момент времени является отсутствие большого количества квалифицированных рабочих и необходимого оборудования, так как технология является относительно новой и только завоевывает преимущественное положение. 

Прокладка трубопровода методом прокола

Прокол – это такой метод бестраншейной прокладки труб, который зачастую применяется для монтирования трубопроводов в глинистом и суглинистом грунтах. Трубы, имеющие диаметр не более 600 мм, могут прокладываться таким методом на длину до 60 м. При этом методе бестраншейной прокладки труб грунт не вырабатывается, а уплотняется вокруг трубы в радиальном направлении. Для прокола необходимо весьма значительное усилие (от 150 до 3000 кН), которое создают с помощью лебедок, тракторов и бульдозеров, а чаще всего используют гидравлические домкраты.

Прокладка трубопровода методом прокола.

Для того чтобы уменьшить сопротивления грунта, а также силы бокового трения, на окончание трубы закрепляется конусный наконечник с диаметром основания на 20 мм больше, чем наружный диаметр прокладываемой трубы. При небольшом диаметре трубы конусный наконечник не устанавливается, а грунт прокалывается трубой (с созданием уплотняющего ядра). В таком случае точность выполнения прокола будет выше, чем с применением конусного наконечника, исходя из того, что, когда коническая поверхность встречается с какими-либо препятствиями в грунте (булыжники, валуны и т. п.), наконечник немного сдвигается от оси прокола и в дальнейшем прокол делается по дуге.

Прокол выполняется со скоростью 4 – 6 м/ч. Для того чтобы увеличить скорость прокола, применяется вибропрокол. При таком способе прокола статические усилия домкратов сочетаются с виброимпульсами, это позволяет увеличить скорость до 20 – 40 м/ч.

Существует еще одна разновидность прокола – гидропрокол, он применяется в легкоразмываемом грунте. Процесс гидропрокола заключается в том, что грунт, находящийся перед трубой, размывается с помощью специальной насадки и в образующуюся впадину продвигается труба. Существенными недостатками этой разновидности прокола является то, что возможно отклонения от оси прокладки и необходимы дополнительные расходы на организацию отвода пульпы.

Последовательность выполнения прокола

На определенном удалении от препятствия выкапывается котлован, в котором сооружается опорная конструкция, устанавливаются гидравлические домкраты. На поверхности этого котлована монтируется насос высокого давления для дальнейшего подключения домкратов. В технической характеристике домкрата, помимо величины усилия, которое он может создать, указывается величина хода его штоков или расстояние, на которое способна передвигаться нажимная плита, возвращаясь в начальное положение.

Схема бестраншейной прокладки труб методом прокола.

В котлован со смонтированными домкратами опускается протягиваемая труба с наконечником, имеющая специальное приспособление (предназначенное для передачи усилия от плиты домкрата на протягиваемую трубу), называющееся шомполом. Этот шомпол изготавливается из трубы, диаметр которой может быть больше или меньше диаметра протягиваемого трубопровода. В первом варианте шомпол надевается на трубу, во втором – вставляется внутрь трубы. Шомпол имеет диаметрально просверленные отверстия, расстояние между ними равняется ходу штоков домкрата. Первое звено протягиваемой с шомполом трубы имеет длину 6 – 7 м.

Дабы выполнить первый цикл прокола, к нажимной плите домкратов закрепляется только шомпол, а окончание протягиваемой трубы остается свободным. Когда труба вдавливается, наконечник защемляется грунтом, с помощью нажимной плиты домкратов, при ее возвращении в изначальное положение, вытаскивается шомпол. Результатом данного процесса будет то, что за свободным концом трубы, на расстоянии одного хода штока домкрата от нажимной плиты, образуется первое отверстие. В отверстия шомпола монтируется стальной стержень, который имеет диаметр 50 мм, и цикл повторяется.

Существуют установки, которые имеют подвижный упор, он подтягивает домкрат при обратном ходе штоков. В данном случае не требуется шомпол. Домкрат с подвижным упором и нажимной плитой перемещаются вслед за протягиваемой трубой до полного ее погружения в грунт, после чего возвращаются в изначальное положение. К свободному окончанию трубы приваривается очередное звено, и циклы повторяются.

Прокладка труб методом продавливания

Этот вариант бестраншейной укладки труб чаще производится из котлована. Стальная труба своим торцом вдавливается в грунт. Полость её забивается землёй. Впоследствии грунт удаляется сжатым воздухом или специальным шнеком, который, как ёрш, зачищает внутреннюю часть трубопровода.

Для надавливания используются гидравлические домкраты большой мощности. Такому агрегату необходима крепкая опора, которую иногда сложно найти. Поэтому в паре с домкратами работают виброударные устройства, проталкивающие снаряд небольшими рывками.

Подобный метод прокладки замечателен тем, что при помощи него можно забивать в нужном направлении трубы большого диаметра (2500 мм).

Метод горизонтально-направленного бурения

Бурильная установка горизонтально-направленного действия на гусеничном ходу

Производство работ по технологии бестраншейной прокладки инженерных труб методом ГНБ заключается в направленном пробировании грунта с использованием специальных буровых установок. С помощью горизонтального направленного бурения можно прокладывать инженерные сети в местах с развитой транспортной инфраструктурой, а также под автомагистралями и железнодорожными путями. Технология ГБН всего пятнадцать лет тому назад считалась инновационным прорывом в области закрытого монтажа и впервые было опробована в США в 70-годах ушедшего столетия. Новинка успешно выдержала испытания и уже в 80-х годах этой технологией стали пользоваться и в Европе. По данному способу можно прокладывать трубы диаметром от 76 до 315 мм с протяженностью трассы до 300 метров.

Технология содержит три этапа последовательного проведения работ:

• Устройство проводной (пилотной) скважины с использованием установки бурения для бестраншейной прокладки труб. Чтобы правильно задать направление и впоследствии проводить контроль за правильностью траектории движения, на буровой головке устанавливается специальный прибор навигации.
• Расширение первоначальной скважины до расчетного сечения. На этом этапе в работу включается расширитель с принципом обратного действия, который проходя через проводную скважину, расширяет полость скважины до нужного размера.
• Прокладка трубопровода. На заключительном этапе выполняется протягивание заготовленных звеньев трубопровода специальной штангой машины ГБН. Для прокладки в основном используют современные трубы ПНД, широко используемых для устройства инженерных сетей канализации, водоснабжения и водоотведения. Возможен монтаж полиэтиленовых трубчатых конструкций несколькими плетями заранее сваренных в единую нитку. Чтобы снизить показатель дополнительного трения, возникающего при протягивании трубопроводов через подготовленный горизонтальный тоннель, в скважину закачивают растворную бурильную смесь.

Благодаря применению технологии горизонтального бурения можно значительно сэкономить материально-технические ресурсы и в короткие сроки проложить инженерные коммуникации на любых территориях в городских условиях и промышленных площадок.

Устройство пилотной скважины – первый этап производства работ методом горизонтального пробуривания

Способы бестраншейной прокладки трубопроводов

Осуществить бестраншейную прокладку труб можно различными способами. К наиболее распространенным из всех существующих, относится:

1. Горизонтально направленное бурение;
2. Способы продавливания (забивки) и прокалывания;
3. Санация.

Рассмотрим каждый из вышеперечисленных способов бестраншейной прокладки трубопроводов. При горизонтально направленном бурении (ГНБ) используются специальные буровые установки, посредством которых, получается, осуществить выемку грунта для прокладки трубопроводов на большой глубине.

При этом протяжённость данного способа бестраншейной прокладки, может составлять сотни метров, а диаметр закладываемых труб, быть до 1500 мм. ГНБ — это один из самых эффективных способов бестраншейной укладки труб, поскольку экономия на осуществление работ, здесь достигает 40 и более процентов.

Санация — включает в себя несколько отдельных методов бестраншейной прокладки труб: релайнинг и реновацию. При релайнинге, существующий трубопровод (старая линия) подвергается чистке, после чего она используется для прокладки нового трубопровода.

При реновации, трубопровод также обновляется, только без предварительной чистки линии, а за счет укладки новых труб по предшествующей ранее конструкции.

Что же касается способов продавливания и прокалывания при бестраншейной прокладке труб, то они применяются исключительно при обустройстве новых подземных путей. Недостатком данных методов бестраншейной прокладки трубопроводов является ограниченная длина участка, как правило, не более 100 метров.

Бестраншейная прокладка труб и её преимущества

Бестраншейная прокладка труб имеет массу неоспоримых преимуществ. Ну, во-первых, работы по обустройству подземных путей для трубопровода, можно осуществлять в любое время года. При этом, для выполнения бестраншейной укладки, требуется минимум рабочей силы (нет необходимости рыть котлованы и т. д.).

Ну а благодаря новейшему оборудованию, все вышеперечисленные способы прокладки труб, позволяют увеличить скорость работ во много раз. Так, например, в зависимости от сложности работ и особенностей местности, скорость укладки труб при бестраншейной прокладке, варьируется от 4 и до 40 метров в час.

Но самое главное преимущество данной технологии заключается в том, что при прокладке труб не нарушается целостность участка. Все уже существующие на нем дороги, постройки и растительность, остаются целыми и невредимыми.

При этом сохраняется и привычный ритм жизни, поскольку бестраншейная прокладка труб, никак не влияет на транспортные потоки, что очень важно при осуществлении подобного рода работ в густонаселённых регионах нашей необъятной страны. https://www.youtube.com/embed/KlYvUBNZgZk

Опубликовано 02.06.2020 Обновлено 13.06.2020 Пользователем admin