Метод продавливания при прокладке трубопровода

Бестраншейная прокладка труб – это наиболее простой и современный метод обустройства основных коммуникационных сетей. Суть метода заключается в отсутствии земляных работ, что позволяет сохранить в целостности ландшафт участка, посадки, дороги и иные сооружения. В чем преимущества данного способа прокладки труб? Какие методы используются при строительстве трубопроводов, читайте далее.

Метод продавливания при прокладке трубопровода

Сооружение канализации бестраншейным способом

Преимущества бестраншейного метода

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

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

Метод продавливания при прокладке трубопровода

Прокладка трубопровода под естественным водоемом

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

Способы укладки труб

В настоящее время существует несколько различных способов прокладки трубопровода бестраншейным методом. К ним относятся:

  • санация;
  • продавливание;
  • прокол;
  • горизонтально-направленное бурение.

Рассмотрим каждую из методик более подробно.

Санация

Данный способ применяется при необходимости замены уже существующей системы коммуникаций. Санация может быть произведена двумя методами:

  1. релайнинг. Суть данного метода сводится к установке новой трубопроводной системы для канализации, отопления, водоснабжения и так далее в уже существующую сеть. Основным преимуществом релайнинга является образование дополнительной защиты нового трубопровода за счет оставшихся труб вышедшей из строя системы. Релайнинг может быть осуществлен:
    • методом протягивания труб от одного участка трубопровода к другому;
    • методом продавливания труб от начала участка, подлежащего реконструкции;

    Метод продавливания при прокладке трубопровода

    Технология ремонта трубопровода методом протягивания

    1. реновация. Данный метод позволяет произвести полную замену труб, причем на трубы, как большего, так и меньшего диаметра. Суть методики заключается в прохождении следующих этапов:
      • обустройство котлованов (смотровых колодцев) на концах участка, требующего замены;
      • подбор труб по диаметру для существующей системы трубопровода;
      • введение в котлован (колодец) режущих ножей, которые измельчают старые трубы;
      • установка новой системы методом протягивания.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Полная замена отдельного участка трубопровода

      Продавливание

      Следующим способом бестраншейной прокладки является продавливание. Данная методика позволяет проложить трубопроводы диаметром до 2000 мм в любой местности: под дорогой, водоемом, зданием и так далее. Технология использования продавливания следующая:

      1. на концах участка будущей системы выкапываются котлованы, необходимые для выполнения дальнейшей работы;
      2. в котлованы устанавливаются опорные бетонные основания и специальные приспособления – домкраты;

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Установка оборудования для выполнения продавливания

      1. труба устанавливается на домкрат и при помощи этого приспособления вдавливается в землю в нужном направлении;
      2. удаление грунта, собирающегося в трубе в ходе выполнения операции, осуществляется при помощи лопат и специализированного пмевмооборудования.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Методика выполнения продавливания

      Прокол

      Технология прокалывания преимущественно используется при прокладке труб канализации или водоснабжения, диаметр которых не превышает 600 мм. Основным требованием выполнения данного вида работ также является ограничение по максимальной длине трубопровода. Для труб диаметром в 600 мм максимальная длина должна составлять не более 60 м.

      Прокол трубы осуществляется в следующем порядке:

      1. обустраиваются котлованы для выполнения прокола;
      2. в котлован помещается гидравлический домкрат;

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Установка для выполнения прокола грунта

      1. труба устанавливается в домкрат и на нее надевается металлический наконечник;
      1. труба постепенно вводится домкратом в слой грунта.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Прокладка труб методом прокалывания

      Преимуществом данного метола является полное отсутствие скоплений грунта в ходе выполнения прокладки трубопровода, так как земля не вытаскивается на поверхность, а просто уплотняется.

      Горизонтально-направленное бурение

      Технология горизонтально-направленного бурения (ГНБ) оптимально подходит для прокладки различных коммуникаций в любых условиях. Для выполнения работы потребуется специальная бурильная установка.

      Технология прокладки данным способом следующая:

      1. прокладка скважины для трубопровода, которая выполняется буровой головкой, изготовленной из высокопрочных материалов и оснащенной навигационным блоком для контролирования правильной траектории движения;
      2. расширение скважины. Вместо буровой головки на установку надевается расширитель, который проходит по проложенной ранее трассе, увеличивая ее диаметр;
      3. прокладка труб методом протягивания.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Последовательность выполнения работ при бурении

      Технология выполнения направленного бурения подробно представлена на видео.

      Благодаря разнообразию методик бестраншейной прокладки трубопроводов можно подобрать способ, который наиболее подходит для определенных условий и значительно снизить затраты и время на проведение различных коммуникаций.

      Бестраншейная прокладка труб — это способ, который позволяет монтировать трубопроводные коммуникации без вскрытия грунта. Благодаря этому варианту прокладки исключается нарушение внешнего вида участка, целостности асфальтных дорог, уничтожение деревьев и т. д. На сегодняшний день этот способ включает в себя несколько возможных вариантов реализации.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Прокладка трубопроводов бестраншейным методом не требует проведения масштабных земляных работ

      Преимущества бестраншейной прокладки трубопроводов

      Наиболее распространённым методом прокладки трубопроводных конструкций считается траншейный. Однако этот вариант монтажа имеет свои недостатки, к которым относятся:

      • перекапывание грунта влечёт за собой нарушение плодородного слоя;
      • ликвидация деревьев и других насаждений;
      • высокая стоимость монтажных работ;
      • долгая подготовительная стадия.

      Обратите внимание! При прохождении канала для трубопровода через дорожное покрыти не избежать разрушения асфальта, поэтому после работ дорогу придётся реконструировать. Кроме этого, если это довольно оживлённый участок дороги, то его перекрытие может быть затруднительно. В таких случаях на помощь приходит бестраншейная (закрытая) прокладка коммуникации.

      Бестраншейный метод обладает следующими преимуществами:

      • требуется меньше материальных ресурсов на проведение работ;
      • высокая скорость выполнения монтажа;
      • минимальное количество рабочих;
      • безвредность для окружающей среды;
      • возможность прокладки труб круглый год (монтаж труб открытым способом в зимнее время затруднителен из-за промёрзшей почвы);
      • безопасность работ.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Для бестраншейной прокладки труб достаточно выкопать маленький котлован

      Если монтаж трубы осуществляется на небольшом отрезке, например, под дорожным покрытием, то можно выполнить все работы без задействования специальной техники. Выполняется такая проводка довольно просто. Для неё необходим цилиндр нужного диаметра и наращиваемая штанга. Благодаря такому приспособлению появляется возможность удалять землю вручную, однако, перед этим выполняется работа по выкапыванию небольших котлованов с обеих сторон дороги. При закрытом монтаже на больших участках применяется специальные машины и агрегаты.

      Способы бестраншейной прокладки

      Закрытый способ замены труб используют для проводки различных коммуникаций. К ним относятся:

      • проводка связного кабеля;
      • монтаж различных трубопроводов (нефтяных, газовых, отопительных);
      • проводка канализационных конструкций и систем водоснабжения (холодный и горячий водопровод);
      • ремонт и замена труб.

      На сегодняшний день существует несколько способов бестраншейной прокладки трубопроводов, некоторые имеют разные способы исполнения. Технология бестраншейной прокладки трубопроводов дифференцируется на такие варианты:

      • замена старых труб на новые (санация);
      • прокол грунта;
      • продавливание грунта;
      • горизонтально-направленное бурение (ГНБ).

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Бестраншейным методом можно прокладывать новые магистрали и восстанавливать старые сети

      Санацию проводят, когда требуется ремонт уже существующего трубопровода или его замена. В остальных случаях проходит непосредственная проводка трубопроводной конструкции. Бестраншейная прокладка труб является довольно распространённой и её использование позволяет избежать многих проблем, которыми отличается открытый вариант укладки.

      Ремонт и прокладка трубопровода с помощью санации

      Санация является закрытым способом проводки труб и выполняется с заменой старой коммуникации на новую. Она подразделяется на 2 варианта проведения работ:

      В первом случае старая коммуникация сохраняется и служит капсулой для нового трубопровода. Перед началом прокладки старый трубопровод очищают от мусора и посторонних предметов. Далее в неё проводят новую линию меньшего диаметра. Трубы из современных материалов обладают прекрасными техническими характеристиками, а дополнительная защита из старой конструкции уменьшает шанс возникновения аварийной ситуации в системе.

      Вариантов выполнения релайнинговых работ довольно много. К ним можно отнести втягивание труб, которое производится от конца старой коммуникации и проталкивание от начала трубопровода. При ремонте определённого отрезка линии производится его отключение от системы. Затем в этот старый отрезок вводят новую конструкцию, из современных материалов. Этот процесс может проходить с частичным разрушением старого трубопровода.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      При релайнинге новую трубу меньшего диаметра вводят в старую, более широкую

      Полезная информация! На время ремонта, как правило, на замену ремонтируемому сегменту конструкции устанавливают временные трубы. После окончания релайнинговых работ временные трубы удаляют и подключают к системе отремонтированный отрезок трубопровода.

      Если релайнинг, по сути, является ремонтом старой коммуникации с использованием новых материалов, то реновация — это обновление линии, которое может происходить с изменением диаметра трубопровода. При реновации происходит разрушение старой конструкции путём ввода в неё новой линии. При этом обломки трубы остаются под землёй и создают уплотнительную оболочку для новой коммуникации.

      Способ санации позволяет осуществить замену коммуникаций из любых материалов: керамики, бетона, металла и т. д.

      Монтаж труб методом прокола

      Грунты, в которых используют метод прокола трубопроводов, как правило, являются глинистыми и суглинистыми. Такой способ позволяет проводить трубы с сечением до 600 мм. Расстояние, на которое можно проложить конструкцию с помощью этого варианта, доходит до 60 м. В результате такой проводки почва уплотняется вокруг трубы в круговом направлении. Сила, которая необходима для осуществления прокола, равняется показателю от 150 до 3000 кН. Это усилие производится благодаря специальной технике. Наиболее распространён вариант осуществления прокола с помощью гидравлического домкрата.

      В большинстве случаев для уменьшения трения и сопротивления в почве на трубу надевают конусообразный наконечник, основание которого выступает примерно на 2 см по отношению к самой трубе. Если трубопровод имеет небольшое сечение, то тогда применение такого наконечника необязательно. В таком случае прокол обеспечивается самой трубой.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Для прокола грунта на трубу надевается специальный наконечник

      Обратите внимание! Если не использовать конусный наконечник — точность прокола будет выше. Это связано с тем, что при проникновении через грунт конус может наталкиваться на естественные препятствия и отклоняться от линии прокола.

      Скорость прокола, как правило, колеблется от 4 до 6 м/ч. Она зависит от особенностей почвы и оборудования, которое применяется при этом варианте бестраншейной прокладки. В некоторых случаях для увеличения скорости движения трубы используют вибрацию, которая вместе с усилием домкрата позволяет продвигаться через грунт со скоростью от 20 до 40 м/ч.

      Помимо этого, есть ещё один вид прокладки труб проколом, который используют в тех случаях, когда почва легко размывается водными потоками. Этот метод называют гидропроколом. Такая прокладка выполняется с помощью потока воды. Направленный поток разрушает почву и образует колодец, в который помещают коммуникацию.

      Монтаж трубопроводов способом продавливания

      Бестраншейная прокладка трубопроводов также может выполняться способом продавливания. В большинстве случаев такой способ используется для того, чтобы проводить трубы из стали с размерами сечения до 2000 мм. Продавливание очень похоже на прокол, однако, разница состоит в том, что оно осуществляется открытым концом трубы. В результате трубу достают и убирают из неё земляной столб.

      Для создания достаточного усилия в этом случае используют гидравлические домкраты. Их устанавливают симметрично по всему сечению трубы. Грунты, в которых можно проводить эти работы, относятся к I–IV группам (глина, суглинок, пески и т. д.). Диаметр труб, которые можно использовать при таком методе, варьируется от 600 до 1720 мм. Расстояние прокладки, как правило, не превышает 100 м.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Для прокладки труб на небольшие расстояния применяют метод продавливания

      Вначале выполняются работы по рытью котлована. Далее проходит установка упорной стены, на которую впоследствии крепят домкраты. Первое звено проводящей трубы соединяют с домкратами, располагающимися на плите. В результате конец трубы остаётся свободным.

      Домкраты создают усилие, которое передаётся трубе, и она проникает открытым концом в грунт. При проникновении через почву внутри детали скапливается столб земли. Его удаление проводится с использованием лопат (с длинной и короткой рукояткой) и ударных приспособлений, в основе работы которых лежит пневматика.

      Прокладка труб методом ГНБ

      Горизонтально-направленное бурение является методом, по которому также выполняется бестраншейная прокладка труб. Особенность этого способа заключается в использовании буровых установок. Существует три основных этапа бестраншейной прокладки труб методом ГНБ:

      • проводка скважины;
      • расширение скважины;
      • прокладка труб.

      Бестраншейное горизонтальное бурение выполняется с использованием буровой техники, которая оснащена специальным наконечником. Такой наконечник стыкуется с гибкой штангой, которая позволяет ему менять направление при бурении. Это в первую очередь нужно для того, чтобы избежать столкновения с естественными препятствиями в почве. Наконечник имеет отверстия, которые необходимы для его охлаждения во время работы. Кроме этого, в нем расположен навигационный аппарат, который контролирует и корректирует траекторию бурения.

      Расширение скважины выполняют, меняя буровой наконечник на расширитель. Для того, чтобы выполнить скважину с большим диаметром, расширение может производиться несколько раз.

      Важно! Диаметр скважины должен иметь показатель, который на 30% превышает размеры сечения прокладываемого трубопровода.

      На заключительном этапе производится протягивание трубопровода. Протягивают трубы таким образом: плеть коммуникации закрепляют к специальной штанге, а дальше машина ГНБ затягивает конструкцию в скважину. Для того, чтобы снизить показатель трения при протягивании трубопровода через горизонтальный канал, применяется бурильный раствор.

      Бестраншейная прокладка труб для различных сетей – это современная методика, позволяющая экономить ресурсы. Благодаря нескольким способам реализации такой технологии можно подобрать самый оптимальный вариант для любой ситуации.

      Прокол применяют для прокладки под дорогами труб малых и средних диаметров (50+500 мм) в глинистых, суглинистых (связных) и песчаных грунтах при максимальной длине прокола до 60+80 м. Прокладывание в толще грунта этим способом трубы для уменьшения сопротивлений и снижения сил трения снабжаются специальными конусными наконечниками. Тип и конструкцию вдавливающего механизма, способного развить требуемое усилие, выбирают в соответствии с необходимым нажимным усилием, которое зависит от диаметра, длины прокалываемого трубопровода и вида грунта.

      Для прокола труб (рис. 1) применяют нажимные насосно-домкратные установки, состоящие из одного или двух гидравлических домкратов, смонтированных на общей раме. Штоки домкратов обладают большим свободным ходом (до 1,15.. 1,13 м). Раму с домкратами устанавливают на дно рабочего котлована, из которого ведут прокол. Рядом с котлованом размещают гидравлический насос высокого давления, к которому подключают домкраты. Прокол трубы производят циклично путем попеременного переключения домкратов на прямой и обратный ход. Давление домкратов на трубу передают через наголовник сменными нажимными патрубками, шомполами или зажимными хомутами. С применением нажимных патрубков длиной 1, 2, 3 и 4 м после вдавливания труб в грунт на длину хода штока домкрата шток возвращают в первоначальное положение и в образовавшееся пространство вставляют другой патрубок (удвоенной длины) и так продолжают до тех пор, пока не закончат прокол первой трубы. Далее к ней приваривают вторую, третью и т. д., пока не будет завершен прокол всего трубопровода. Шомпола делают из труб с отверстиями по бокам, расстояния между которыми соответствуют длине хода штоков домкратов. Они бывают внутренние, двигающиеся внутри трубы, и наружные, охватывающие ее снаружи. Шомпола жестко крепят к напорной балке домкратов, давление от которых к трубе передается через фланец-шайбу и толстый стальной стержень (диаметром 50 мм) с рукоятью, вставляемой поочередно в сквозные отверстия шомпола. При использовании шомпола по мере прокола трубы одновременно с обратным ходом штоков шомпол выдвигается назад, стержень переставляют в очередные отверстия и цикл повторяют до тех пор, пока вся труба не вдавится в грунт. Затем к ней приваривают следующую и ее также вдавливают с помощью того же шомпола и т. д.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Рис. 1 Способы прокола труб (общая схема работ)

      4— прокалываемая труба;

      6 —направляющая рама;

      7— нажимной патрубок;

      9 —опорный башмак;

      10— упорная стенка;

      11— насосная станция;

      13 —нажимная заглушка;

      14, 16 —рабочий и проемный котлованы;

      15— обводной лоток;

      Для прокола труб диаметром 100+600 мм на длину до 80 м применяют установки ГПУ-600 (рис. 2) с "шагающими" домкратами. При этом вначале гидродомкратами продвигают на длину хода штоков (1,2 м) нажимную плиту с прокалываемой трубой, а затем, после окончания рабочего цикла, подвижной упор обратным ходом штоков подтягивают вслед за прокладываемой трубой. Использование принципа "шагающих" домкратов позволяет значительно сократить продолжительность рабочего цикла. С помощью прокольной установки, работающей также по принципу "шагающих" домкратов, можно прокалывать трубы диаметром 200+400 мм на длину до 45 м. Помимо механического прокола применяют также гидро- и вибропрокол. При гидропроколе трубы в грунте прокалывают с использованием водяной струи, которая, выходя под давлением из конической насадки впереди трубы, размывает грунт и образует в нем отверстие диаметром до 500 мм, в котором прокладывают трубы.

      Метод продавливания при прокладке трубопровода

      Рис. 2. Прокол установкой ГПУ-600

      1— прокалываемая труба;

      2 —направляющая рама;

      4— упорная стенка;

      5— насосная станция;

      6 —рабочий и проемный котлованы;

      7 —подвижкой упор;

      8 —нажимная плита на тележке;

      Способ вибропрокола основан на использовании процессе прокола трубы дополнительных вибрационных воздействий. Этим способом можно не только прокалывать трубы диаметром до 500 мм на длину 35+60 м в несвязных песчаных и плывунных грунтах, но и извлекать их из грунта. Вибропрокол труб выполняют ударно-вибрационно-вдавливающей установкой УВВГП-400. При этом трубу с наконечником устанавливают в наголовнике ударной приставки вибромолота и далее ее внедряют в грунт под действием ударных импульсов в сочетании со статическим вдавливанием пригрузочным полиспастом (рис. 3). Применяют также универсальную виброударную установку УВГ-51 (см. далее рис. 7), предназначенную как для вибропрокола труб (диаметром 530 мм), так и для прокладки труб диаметром 530+1020 мм способом виброударного продавливания. Трубы малых диаметров (до 108 мм) прокалывают при помощи механических грунтопрокалывателей, работающих от двигателя внутреннего сгорания и способных обеспечивать максимальную длину прокола 50+60 м. Одним из эффективных способов прокладки труб с предварительным устройством горизонтальной скважины является применение пневмопробойников типа "Крот". С их помощью можно устраивать скважины диаметром от 63 до 400 мм и длиной до 40+50 м, в которых прокладывают трубопроводы. Пневмопробойник представляет собой самодвижущуюся в грунте пневматическую машину ударного действия. Его запускают из входного приямка в направлении приемного. При проколе стальных труб с помощью пневмопробойников их также используют в качестве ударного механизма, присоединенного к заднему торцу трубы и забивающего ее в грунт (рис. 4). Продавливание отличается от прокола тем, что прокладываемую трубу вдавливают открытым концом в массив, а грунт, поступающий в трубу, разрабатывают и удаляют из нее. При продвижении трубы преодолеваются усилия трения грунта по наружному контуру и врезания ножевой части в грунт. Для продавливания труб применяют нажимные насосно-домкратные установки из двух, четырех и более гидродомкратов. Количество их зависит от необходимого нажимного усилия.

      Читайте так же:  Температура подачи и обратки в частном доме
      Оцените статью