Бестраншейная прокладка труб: обзор технологии работ и разбор нюансов

При строительстве новых трубопроводов, а также при ремонте или замене старых линий связи активно применяется бестраншейная прокладка труб.

Разнообразие методов позволяет выбрать оптимальный вариант в зависимости от сложности участка или плотности застройки.

В этом материале мы подробно расскажем о бестраншейных способах прокладки трубопроводов и их отличительных особенностях.

Преимущества и особенности BPT

Очевидные преимущества перед рытьем траншей заключаются в следующем:

  • сократить время работы;
  • минимизация затрат на восстановление ландшафта;
  • поддерживать функционирование инфраструктурных структур в штатном режиме;
  • снизить воздействие на чувствительные зоны с экологической точки зрения.

Выбор способа прокладки трубопровода без траншеи зависит от диаметра необходимого колодца, особенностей ландшафта и грунтов, материала прокладываемых труб, наличия или отсутствия существующих коммуникаций.

Природные водоемы, подземная и подземная инфраструктура, зеленые насаждения и здания не пострадают, если работы по строительству трубопроводов ведутся бестраншейным способом

Вариантов реализации много, но среди них можно выделить четыре основных метода: реабилитация, пробивка и бурение грунта, горизонтально-направленное бурение.

Галерея изображенийФото из Прокладка труб без рытья траншеи позволяет строить трубопровод без разрушения и переноса грунтовых конструкций Способ прокладки трубопроводов без рытья траншеи дает возможность отказаться от трудоемких земляных работ, что значительно увеличивает стоимость и время монтажа коммуникаций в зависимости от по физико-механическим свойствам грунта маршрут для прокладки бестраншейных коммуникаций проходит методом бурения или горизонтального бурения. В песчаных грунтах рыхлого и среднеплотного строения трубы прокладываются бурением, в результате чего керн не бурят, но скала вокруг него уплотняется. Для проведения работ в зоне входа и выхода трубы разрабатываются две небольшие канавы: одна для входа в трубу, вторая – приемная. Недостатком бестраншейной прокладки коммуникаций является отклонение от еруйте часто с запланированного маршрута. Бывает, что труба, уложенная без траншеи, не попадает в приемную яму. Для осуществления бестраншейной прокладки коммуникаций подходят только стальные трубы. Они могут выступать в качестве кожуха для последующего монтажа полимерных труб. Укладка полимерных труб в металлический корпус усложняет рабочий процесс и удорожает конструкцию. Укладка труб без рытья траншеи. Сокращение этапа выемки грунта к началу работ Приемная яма для бестраншейной прокладки корпусных труб

Реконструкция и замена трубопровода восстановительным методом

Метод восстановления применяется в случаях, когда в ходе аудита была выявлена ​​необходимость полной или частичной замены существующего трубопровода.

С помощью реабилитации эффективно решаются следующие проблемы:

  • засорение участков трубопровода и образование трещин;
  • разрушение локальных ответвлений коммуникаций корнями деревьев;
  • угроза разрыва трубы из-за коррозии.

В зависимости от состояния коммуникаций и поставленных задач используются технологии релайнинга или реструктуризации.

Технология релайнинга или «труба в трубе”

Замена футеровки – это вариант реабилитации трубопроводов, где возможно незначительное уменьшение диаметра. Если реальный ресурс металлических труб исчерпан и есть опасения, что они проработают до следующего поворота, их предварительно очищают от отложений кальция, ржавчины и песка.

Подготавливается полиэтиленовый вкладыш в виде рукава, который предварительно заполняется изнутри полимерным составом, равномерно распределенным по всей длине. Этот полимерный носок под давлением воды или воздуха расправляется внутри трубы, одновременно разворачивая ее наружу, чтобы нанесенный ранее состав прилегал к стенкам трубы.

После того, как гильза заполнила весь участок изношенного трубопровода, процесс полимеризации осуществляется под воздействием температуры. В результате увеличивается как сила коммуникаций, так и их производительность.

Еще одна технология замены футеровки предполагает прокладку новых полипропиленовых труб изнутри существующих старых. Таким образом заменяются трубы из стали, керамики, асбестоцемента, чугуна, бетона и железобетона диаметром 200-315 мм.

Замена футеровки – это быстрый и недорогой способ обновить трубопровод и повысить его производительность, несмотря на небольшое уменьшение внутреннего диаметра труб

При этом необходимо учитывать, что в стыках труб ПВХ образуется шов около 15 мм, и от него необходимо измерить зазор между внутренним диаметром старой трубы и внешней поверхностью трубы новая труба.

Из-за низкого гидравлического сопротивления пластиковых труб эксплуатационные характеристики не ухудшаются даже при уменьшении диаметра.

Реконструкция трубопроводов с использованием реновации

Другой вариант реорганизации – реструктуризация. От перебазировки отличается гораздо менее бережливым отношением к существующим коммуникациям, которые разрушаются и уплотняются в земле, создавая для нового трубопровода защитную оболочку, которая зачастую имеет больший диаметр.

При использовании технологии санации изношенные участки старого трубопровода разрушаются и вдавливаются в землю, создавая дополнительную защитную оболочку для новых коммуникаций

Для такой бестраншейной прокладки труб необходимо специализированное оборудование: применяется пневмоударник с расширительным конусом, снабженным режущими кромками. Видео под статьей наглядно показывает, как конус справляется со стальной трубой 6мм.

Рабочий механизм крепится к тяговому тросу, после чего постепенно закрепляются модули из труб ПВХ, длина которых может варьироваться от 600 до 1000 мм в зависимости от ширины колодца. Пневматический шланг подсоединяется к компрессору, а затем вместе с предохранительным тросом пропускается через подключенные модули.

Входной патрубок сменной трубы увеличен, и внутрь него введен воздушный ударный механизм. Двигаясь по коммуникациям, он их ломает, при этом таща за собой кладочный материал.

Способы проталкивания почвы

Прессование почвы также осуществляется со значительными вариациями. Это технология микротоннелирования, использование пневмопробойников, наклонно-шнековое бурение, контролируемое и неконтролируемое бурение.

Каждый из этих способов бестраншейной прокладки обязателен и актуален в зависимости от расположения коммуникаций.

Корпус трубы или неконтролируемый метод бурения

При использовании этого метода обсадная труба вдавливается в землю, одновременно отбирая пробу. Чаще для отбора проб используются шнеки, реже сжатый воздух и промывка водой.

Неконтролируемый прокол применяется в любом типе грунта, хотя трудности могут возникнуть в случае несвязных грунтов и при наличии крупных камней, когда обсадная труба прижимается землей или ее продвижение блокируется.

На этапе подготовки работ обсадная колонна обнажается в карьере четко по оси бурения. Из-за возможных препятствий траекторию движения можно скорректировать, применив две трубы, одна из которых выбрана с диаметром больше требуемого, а внутри нее уже проложена серия труб необходимого диаметра.

Наружная труба служит кожухом и защищает рабочий трубопровод, что актуально в тех случаях, когда прокладка проводится под железнодорожными или трамвайными путями, а также под магистралями с большими нагрузками.

Одна из самых распространенных установок для бестраншейной прокладки труб малого диаметра. Преимущества установки: компактность и удобство транспортировки

Перепад диаметров обычно составляет 150-250 мм, а кольцевое расстояние подлежит заливке – заливке цементным раствором. Таким образом, снижается давление грунта на рабочую трубу, снижается нагрузка на нее от транспортировки, обеспечивается защита от воздействия других расположенных поблизости коммуникаций.

Длина сегментов кожуха варьируется от 3 до 12 метров; в процессе укладки их последовательно сваривают.

Отличия управляемой пункции

Этот метод отличается от неконтролируемого прокола дополнительным использованием дефлекторов – стальных пластин, закрепленных в передней части кожуха. Они поднимаются гидроцилиндрами, корректируя направление бурения.

Установка управляемого бурения грунта УПГК-40У может применяться в скважинах диаметром до одного метра с крышкой люка до 600 мм

В обоих случаях для уменьшения трения используется раствор бентонита, который перекачивается после прокладки трубопровода и может быть повторно использован после фильтрации.

Подробнее о технологии укладки труб методом сверления вы можете прочитать в этом материале.

Использование пневмопробойников в плотных грунтах

Использование пневматических перфораторов для пробивания грунта является наиболее дешевым, быстрым и эффективным способом из-за относительно высокой точности бестраншейного проникновения.

Этот метод не требует изготовления дополнительных упоров для гидравлических домкратов, использует малогабаритное и удобное в транспортировке оборудование, а также предъявляет минимальные требования к подготовке площадки.

Пневматический пробойник такой мощности применяется для бурения скважин диаметром от 155 мм без расширителя до 245 мм при условии использования расширителя

За счет сжатого воздуха вырабатывается достаточная энергия удара, под действием которой открытая стальная труба длиной до 80 метров забивается в высокопрочные грунты. Средняя скорость монтажа – 15 метров в час. После прокладки трубы очищаются от земли водой и сжатым воздухом. Трубы большого диаметра очищаются вручную.

Преимущества технологии микротоннелирования

Процесс микротоннелирования полностью автоматизирован. Обсадные и рабочие трубы изготавливаются не только из стали, но и из керамики, стеклопластика, чугуна и железобетона. Среднее расстояние проезда без переустановки подъемной станции составляет от 100 до 250 метров.

Комплексы для бурения микротоннелей позволяют закладывать стальные и железобетонные ящики диаметром до 1700 мм в грунтах, содержащих валуны и включения горных пород

Диапазон расстояний зависит от типа грунта, мощности пробивной рамы, которой оборудован микротоннельный узел, а также от материала используемых труб, в зависимости от сжимающей силы, которую может выдержать труба.

Использование установки для наклонно-шнекового бурения

Использование шнеков – экономичная альтернатива микротоннелированию. Такие установки позволяют укладывать обсадные трубы с высокой точностью и соблюдением уклона проекта, что важно для самотечных коммуникаций.

Зыбучие пески и крупные твердые включения почвы могут стать ограничением в использовании. Дистанция проезда обычно не превышает 80 метров.

Максимальная длина котлована до переустановки шнекового оборудования составляет примерно 80 метров. Диапазон также зависит от прочности корпуса

Использование шнеков с полым валом позволяет проводить бурение без развития приемной ямы.

Метод горизонтально-направленного бурения

Пожалуй, это самый затратный из всех существующих способов бестраншейной прокладки труб, но и самый технологичный.

ГНБ применяется не только при необходимости бурения на большие расстояния и прокладки труб большого диаметра, но и при необходимости прокладки небольшого участка трубопровода малого диаметра в непосредственной близости от частной собственности или объектов культурной ценности.

При этом используется буровой раствор, который обеспечивает снижение трения при протягивании ряда труб, удерживает разработанный грунт во взвешенном состоянии для предотвращения сжатия уложенного материала, охлаждает и смазывает оборудование и доводит выработанный грунт до поверхность.

Буровой раствор готовится путем разбавления бентонита водой, природного минерала с комплексом специальных добавок. Полученная суспензия предотвращает обрушение каналов, избавляет от необходимости частичной или полной откачки грунтовых вод, так как способна выполнять свои функции даже в проницаемых грунтах.

Горизонтально-направленное бурение в водонасыщенных грунтах требует точного контроля давления и расхода бурового раствора, а также использования специальных добавок при его приготовлении.

Поскольку вода для приготовления раствора берется из резервуаров, расположенных в непосредственной близости, необходимо учитывать наличие минеральных солей и pH грунтовых вод, так как эти параметры могут влиять на стабильность суспензии. Такой подход позволяет избежать неконтролируемой эрозии.

Работу с HDD можно разделить на несколько этапов:

  • планирование траектории бурения;
  • подготовка площадки;
  • исполнение пилотной скважины;
  • фаза расширения скважины;
  • отступление;
  • восстановление территории.

Рассмотрим каждый пункт плана.

Этап проектирования и расчета траектории скважины

Перед началом бурения необходимо рассчитать и спланировать траекторию скважины.

Учитывайте не только длину и глубину трассы, но и возможные препятствия, такие как:

  • уплотнение грунта, его пористость и вязкость;
  • влажность и уровень грунтовых вод;
  • наличие крупных камней и скал;
  • подземные сооружения, прилегающие к району бурения.

Выявляются потенциальные риски и отправляются уведомления в службы экстренной помощи и Государственную инспекцию безопасности дорожного движения.

Даже при проведении коммуникаций на небольших расстояниях необходимо точно рассчитывать траекторию скважины, а также учитывать возможные риски

Строится чертеж траектории бурения или делается разметка непосредственно на поверхности территории. При серьезном инженерном подходе учитываются углы входа и выхода бура, а также минимально допустимые радиусы изгиба хорды штанги.

Наибольшая нагрузка на установку возникает при одновременном расширении пилотной скважины и прокладке трубопровода, поэтому расчеты проводятся с поправкой на мощность оборудования.

Организация площадки для горизонтально-направленного бурения

Комплекс ГНБ доставляется на строительную площадку, разгружается, выставляется на строительную площадку. Необходимо выровнять угол наклона буровой рамы и закрепить буровую установку.

Без такого крепления быстрее изнашивается сама дрель, ее трансмиссия и рама дрели, поэтому пренебрегать фиксацией не стоит. Затем следует выполнить пробный запуск смесителя для жидкого навоза и электродвигателей установки, убедившись, что соединение водопроводных труб стабильно.

Хорошо выполненный пилот

Пилотное бурение заключается в прохождении всей длины траектории скважины с небольшим диаметром, достаточным для вытягивания ряда штанг. Первый сегмент загружается в направляющую штангу, резьбовое соединение обильно смазывается и подключается к буровой головке – устройству, состоящему из передатчика системы локации, собственно бурового полотна и фильтра питания подвески.

Затем подается раствор бентонита и регулируется давление – это необходимо для того, чтобы пульпа проходила по трубам в буровой штанге, попадала в скважину, фильтровалась и сопла буровой головки, а затем выходила с желаемым давлением.

Оператор буровой установки создает вход перпендикулярно поверхности земли относительно продольной оси буровой головки, после чего бурит, последовательно наращивая ряд штанг.

Небольшая команда операторов, минимум вмешательства в существующий ландшафт, высокая скорость строительства трубопровода – веские аргументы в пользу ГНБ

Оператор системы локации отмечает позиции, глубину и угол бурения, проверяет запланированную траекторию и отображает фактическую траекторию на плоскости, если требуется переориентация. После появления буровой головки в точке выхода пилотное бурение завершается.

Фазы расширения и выемки колодца

В процессе пилотного бурения образуется яма шириной 75-100 мм, которой достаточно для прокладки коммуникаций небольшого диаметра. Если диаметр отверстия меньше необходимого, развертка тянется в противоположном направлении.

Часто этот этап совмещают с укладкой носителя, затем за вращающимся расширителем устанавливают стык, чтобы укладываемый материал не скручивался.

В некоторых случаях с учетом сил, необходимых для затяжки, колодец расширяют отдельно так, чтобы размер туннеля предусматривал укладку материала необходимого диаметра.

Обратная тяга также выполняется с подачей бурового раствора для уменьшения трения материала о стенку скважины. Когда канат растягивается на длину стержня, оператор ГНБ отключает питание подвески, останавливает вращение и отсоединяет стержень, а затем возобновляет установку.

Процедура повторяется до тех пор, пока развертка не выйдет из входа в скважину.

Завершение работ и восстановление ландшафта

После завершения бестраншейной прокладки трубопровода двигатель установки отключают, проложенный коммуникационный шланг отсоединяют, снимают соединители, вертлюг и фильтр.

Все устройства отшлифованы, обработаны водостойкой смазкой. Откачивается остаток взвеси, яма засыпается и по возможности восстанавливается естественный или близкий к естественному ландшафту.

Выводы и полезные видео по теме

Бурение скважины подручными средствами на частной территории:

Видео по применению метода релайнинга:

Принцип реструктуризации – разрушение стальной трубы:

Подробная инструкция по установке компактного жесткого диска:

Использование бестраншейного метода прокладки коммуникаций предполагает использование специальной техники и определенных устройств. Однако на небольшие расстояния можно пробурить скважину диаметром 50-100 мм, имея под рукой обычные электроприборы. Главное, правильно делать расчеты.

У вас остались вопросы, вы обнаружили недостатки в нашем материале или можете дополнить его ценной информацией? Оставляйте свои комментарии в блоке под статьей.

Источник – https://sovet-ingenera.com/santeh/trubodel/kak-proizvoditsya-bestranshejnaya-prokladka-trub.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: