Установка для прокладки труб. Техника для бестраншейной прокладки коммуникаций. Особенности бестраншейной прокладки труб
Наиболее распространенным является открытый способ прокладки труб в земле, когда роется траншея нужной глубины, в ней монтируется трубопровод, после чего траншея закапывается. Такой метод имеет свои недостатки:
- нарушается плодородный слой почвы;
- уничтожаются зеленые насаждения;
- если траншея проходит через дорогу, то разрушается асфальтовое покрытие, которое потом необходимо будет восстановить, а если дорогу нельзя перекрыть, то прокладка трубопровода открытым способом на таком участке вообще становится невозможной.
Что бы проложить трубопровод под железной дорогой, рекой, жилой постройкой, автотрассой и т.п. используют бестраншейные методы прокладки трубопроводов. Бестраншейные технологии бурения позволяют выполнять подземные работы без вскрытия грунта, что исключает необходимость восстановления асфальтовых покрытий дорог, нарушения функционирования существующих коммуникаций, перекрытие дорог, уничтожение деревьев и элементов благоустройства и т.д.
Ударный моль также имеет самоходную функцию и обратную мощность, поэтому ее можно снять, если она отклонилась от желаемого пути. Скважина всегда может идти по пути наименьшего сопротивления в неоднородных почвах, и это необходимо учитывать на этапе планирования проекта. Пирсинг-инструменты могут проникать даже в самые неблагоприятные типы почв, но твердая порода непригодна для этой техники.
В ударной манеже вырываются две ямы, одна для запуска моля, а другая - для ее получения. Установочная подставка настроена и настроена так, чтобы установить линию и уровень мола до начала операции. Это гарантирует, что моль достигнет приемной ямы и появится на правильной глубине. Приемная яма должна быть, по меньшей мере, длиной моля, чтобы позволить его удаление. После того, как инструмент для молотка сконструировал отверстие, труба продукта может быть установлена путем вытягивания или подъема.
Так же к преимуществам бестраншейных технологий можно отнести:
- сокращение материальных затрат;
- уменьшение времени работы;
- сокращение рабочего персонала, необходимого для проведения работ;
- сведение к минимуму вреда окружающей среде;
- возможность прокладки коммуникаций в зимний период;
- отсутствие траншей и механизмов повышают безопасность работ.
Если необходимо сделать небольшой участок бестраншейной прокладки трубопровода, такой как, например прокол под дорогой. То можно обойтись и из специальных машин и оборудования. Потребуется лишь изготовить цилиндр нужного диаметра с закрепленной к нему наращиваемой штангой. И с помощью него вручную выбирать землю из под дороги, предварительно выкопав траншеи с обеих сторон. Когда же прокол измеряется в десятках метрах и больше, то потребуется использование специальных механизмов.
Преимущественные моменты прокладки труб без траншей
Как уже упоминалось, он также может быть установлен во время формования ствола скважины. Это выгодно для рыхлых почв, где неподдерживаемое отверстие подвержено разрушению. Диаметр отверстия скважины ограничен размером цилиндрического корпуса прокалывающего инструмента. Этот метод, как правило, не управляется, но в последнее время стали доступны управляемые системы. Управляемые ударные молы допускают кривые траектории и отверстия с несколькими изменениями направления и корректировки выравнивания в процессе литья.
Существует несколько способов бестраншейной прокладки трубопроводов:
Прокладка коммуникаций методом горизонтально-направленного бурения состоит из трех этапов:
1. Прокладка пилотной скважины.
Это наиболее важный этап работы, от которого во многом будет зависеть конечный результат. Бурение пилотной скважины выполняется буровой головкой, изготовленной из сменных твердосплавных пластин. Буровая головка соединена с гибкой штангой, которая позволяет ей двигаться по заданной траектории и обходить всевозможные препятствия на своем пути. Так же в головке имеется отверстие, через которое подается буровой раствор для ее охлаждения, а так же разжижения измельченной породы, для последующего вывода ее на поверхность. Контроль за траекторией бурения осуществляется с помощью навигационного блока, расположенного в полости буровой головки. Он передает на пульт управления местоположение, уклон и азимут буровой головки, что позволяет точно проложить скважину, обходя всевозможные препятствия на ее пути. При точном расчете и высокой квалификации обслуживающего персонала, буровая головка выходит в заданном проектом месте.
Чтобы обеспечить успешную установку с нерегулируемыми ударными молями, важно, чтобы направление, глубина и уровень были точно установлены до запуска мола. Мониторинговое оборудование может использоваться для отслеживания хода мола через землю. Если моль встречает препятствие или, как видно, отклоняется от его курса, его можно снять и возобновить работу. Также важно, чтобы трубы, каналы или кабели не находились вдоль предполагаемого маршрута нового трубопровода. Они могут повредить моль или быть повреждены им.
Тем не менее, возможно, ударные родинки справляются с некоторыми препятствиями, не отклоняясь от курса, добавив другой тип головки, который допускает различные наземные условия. Эксплуатация трубопровода требует создания твердой базы на стороне запуска монтажной ямы, показанной на рисунке. Обычно бетонная мата используется против стороны склона или в начальной яме. На циферблате установлены направляющие рельсы, и на них установлена первая длина стального корпуса. Режущая кромка трубы формируется путем сварки стальной ленты на ее наружную поверхность, а ударный молоток прикреплен к задней части трубы.
2. Расширение скважины.
После того как пилотная скважина готова, головку отсоединяют от штанги и на ее место устанавливают специальный расширитель. Расширитель вытягивается от точки выхода к буровой машине, тем самым расширяя скважину до нужного диаметра. При больших диаметра трубопровода, расширение скважины может производиться в несколько этапов, что бы снизить нагрузку на оборудование. Так же следует учитывать, что диаметра скважины должен быть на 30% больше диаметра трубы.
Горизонтально направленное бурение
В зависимости от диаметра корпуса и ударного молотка вставки могут использоваться для обеспечения надежного контакта между молотком и трубой. Уплотнение труб можно рассматривать как расширение ударопрочности. Натяжной молоток заставляет трубу в землю по линии направляющих. Это по существу большой ударный моль, который вписывается в конец стального корпуса. Сталь используется, так как труба должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать ударные силы, создаваемые молотком. Толщина стенки также важна в дизайне.
3. Протягивание трубопровода.
Плеть трубопровода крепится к штанге через расширитель и специальный шарнир (серьгу), после чего машина ГНБ затягивает ее в скважину. В процессе затягивания так же используется буровой раствор, что бы уменьшить трение и защитить трубу от механических повреждений.
Как только один сегмент трубы будет включен, молоток останавливается и перемещается. Следующая длина корпуса сваривается на месте. Может потребоваться смазка наружной поверхности корпуса. Этот цикл повторяется до тех пор, пока передний фронт первой трубы не достигнет приемного вала. Поскольку набивка труб является неуправляемым процессом, важно, чтобы первоначальная настройка была точной по строкам и классу. Гравитация тянет трубку вниз, поэтому изначально набивка должна начинаться на восходящей стороне перехода.
Для удаления грунта из обсадной колонны используется сжатый воздух или вода. Для больших оболочек можно использовать шнек. Если почвенные условия подходят, можно использовать закрытый корпус. В скважину всегда поддерживается непрерывная опора корпуса, что предотвращает раскопки. Кроме того, в раскопках не требуется вода. После установки корпус можно использовать в качестве трубы или в качестве канала для большинства типов труб или кабелей.
А в
переводе это просто "не копай". Ведь как часто мы смеёмся над
коммунальниками по поводу того, что не успели дорожные службы положить асфальт,
как его взорвали для прокладки теплотрассы. Другая ситуация: автостраду
республиканского или международного значения начало с одной стороны
заболачивать и подтапливать, нужно под ней положить трубу для отвода воды, а
раскапывать дорогу нельзя ― объезда нет. Или: через старинный парк, где каждое
дерево является памятником истории и природы, надо провести к фольварку,
ставшему музеем, газ и воду... Благодаря новым технологиям, в частности,
бестраншейной прокладке коммуникаций, все эти задачи решаются быстро и
безболезненно для природы.
Способы бестраншейной прокладки коммуникаций
Их существует как минимум семь, выбор же конкретного способа зависит от назначения и глубины закладываемых коммуникаций, от их размеров, от механического состава грунта, от длины проделываемого отверстия, от мощности силового привода.
Чтобы установить трубу, следующая процедура используется для типичной операции тарания. Присоедините ударное устройство и подключите его к пневматическому или гидравлическому источнику питания. Для нескольких сегментов труб удалите молоток, слейте другую трубу к концу корпуса и повторите цикл до завершения установки. Снимите конус или ленту и очистите корпус. Извлеките оборудование. При необходимости восстановите область.
- Построить адекватный стартовый вал.
- Установите конус или ленту на переднюю кромку корпуса.
- Поместите корпус в приводной вал и отрегулируйте требуемую линию и класс.
- Инициируйте привод и продолжайте работу до завершения установки.
Наиболее распространены следующие:
- - способ горизонтального механического бурения;
- - способ прокола и продавливания;
- - способ щитовой проходки.
Все они обеспечивают целостность и нормальное функционирование надземных и подземных объектов, сокращают сроки прокладки коммуникаций, уменьшают их стоимость.
Молоток фиксированного типа, управляемый сжатым воздухом, воздействует на твердую головку, сваренную или привинченную к корпусу инструмента. Молоток с движущейся головкой воздействует на промежуточную наковальню, а головка, которая проникает в землю, смонтирована на пружине. Теоретически, молоток с движущейся головкой позволяет всей начальной энергии удара сосредоточиться на толкании головы в землю, тогда как голова фиксированного типа должна преодолевать трение на корпусе и одновременно перемещать тело вперед.
Существуют две основные формы головы: конус и голова. Конус пробивает землю и отталкивает почву. Ступенчатая голова также действует как конус, когда ступени заполняются почвой, но когда голова ударяется о препятствие, ступенчатые края концентрируют энергию удара против препятствия. Это может приложить достаточную силу для перемещения или разрушения препятствия. Препятствие будет отклоняться от гладкого конуса. Пример ступенчатой головки конуса показан на рисунке.
Горизонтальное механическое бурение
Хотя
это один из первых способов бестраншейной прокладки коммуникаций, тем не менее,
он очень часто применяется и теперь. Часто эта операция обозначается
аббревиатурой ГНБ (горизонтальное направленное бурение), так как это бурение
вполне управляемое в толще земли.
Ступенчатая ударная головка с конусом, возникающая на приемной яме. Нерегулируемые отверстия предназначены для продвижения по прямой. Оператор может поддерживать выравнивание только через подачу воздуха инструмента. Точность мола зависит от его скорости. Мягкие почвы заставляют голову терять тягу и ее скорость должна быть уменьшена. Движение вперед увеличивается с применением дополнительного статическое давление. Для больших расстояний, где точность уменьшается, можно применять практику сшивания.
Способы бестраншейной прокладки коммуникаций
Малые ямы раскопаны вдоль пути мола, так что линия и уровень может быть проверен. Несколько проходов мола могут достигать диаметров от 200 до 500 мм. Для набивки труб можно протащить трубку с открытым или закрытым контуром. Для закрытых труб поверхность должна иметь коническую форму, аналогичную ударной головке. Плунжер сжимает грунт, когда корпус проталкивается вперед. Труба с открытым контуром является предпочтительным способом конструкции трамплина. Этот метод требует меньшего усилия намотки, поскольку только режущая кромка трубы уплотняет грунт.
Процесс горизонтального бурения можно разделить на несколько стадий. Первая из них ― бурение пилотной скважины. Это очень ответственная операция, от неё зависит расположение трубопровода под землёй и место его выхода. Осуществляется это следующим образом. Породоразрушающим инструментом является буровая головка, имеющая встроенный излучатель для локации. Также в буровой головке есть отверстия для выхода бурового раствора, подаваемого по полым штангам. Благодаря локатору, находящемуся у оператора, из буровой головки фиксируются сигналы об её местоположении, азимуте и уклоне. Имея на дисплее схему других коммуникаций и объектов и траекторию движения головки, оператор манипулирует е движением: сначала "стоп", потом измерение и изменение угла направления движения, потом опять продолжение движения, но уже по заданному направлению. Направление движения головки изменяется благодаря косому срезу на головке: срез указывает направление, куда пойдёт головка в начале движения после подачи бурового раствора.
Таким образом, может быть пропитана более твердая почва, так как почва не уплотняется до такой степени, как закрытая труба или метод ударного литья. Меньшая вероятность отклонения трубы, если она сталкивается и препятствует. На рисунке 16 показана типичная настройка трамплина.
Типичная настройка и процесс работы с трубкой. При использовании переднего края с открытым лицом окружающая земля должна быть самонесущей. Если это не так, потеря опор вокруг режущей кромки может произойти, если почва перемещается по трубе и течет в исходную яму. Это может вызвать оседание поверхности или потерю поддержки соседних трубопроводов. Уплотнение труб с закрытыми поверхностями было бы более эффективным в таких условиях почвы. Тем не менее, закрытый метод уплотнения создает больший риск поверхностного удара.
После того, как головка вышла в точке, определённой проектом, начинается следующая стадия. Буровая головка отсоединяется от штанг, а подсоединяется расширитель (риммер), который вместе со штангами идёт в обратном направлении. Риммер имеет диаметр в полтора-два раза больший, нежели диаметр трубы. Вращаясь, он легко расширяет до нужных размеров пилотную скважину.
Как правило, нет никаких средств для контроля направления трубы во время отверстия. Поэтому создание четкого пути ствола до начала работы имеет важное значение. Точность размещения трамбов труб зависит от начальной настройки, длины приводного вала, диаметра трубы, препятствий и условий почвы. Для проектов с высокой точностью обычно устанавливаются негабаритные корпуса, а труба регулируется в корпусе. Точность составляет от 1 до 3 процентов длины трубы. Для успешной установки необходимо достаточное пространство для доступа к сайту.
Метод щитовой проходки
Так как ударная линька использует принципы уплотнения для создания скважины, она наиболее подходит для использования в сжимаемых почвах. Трудности могут возникать при уплотнении плотно упакованных почв и в рыхлых песках и гравии, включая обрушение головки отверстия. Высокий уровень грунтовых вод может влиять на сжимаемость почвы. Сжимаемые почвы с высоким коэффициентом пропускания наиболее благоприятны для методов перемещения грунта. Для неконсолидированных рыхлых грунтов динамическая энергия удара, создаваемая при уплотнении почвы, может привести к оседанию поверхности.
На втягиваемый конец трубопровода крепится оголовок с вертлюгом. Трубопровод втягивается за риммером, вертлюг же нужен для того, чтобы труба не вращалась согласно поступательно-вращательному движению риммера. Благодаря всем этим последовательным операциям трубопровод ложится точно по проектной траектории.
Горизонтальный прокол
Наиболее
часто проколы выполняют под автомобильными и железными дорогами. Поначалу
выкапываются два котлована: стартовый и приёмный. В стартовом котловане
помещают раму с домкратами. Прокладываемая труба снабжается наконечником,
благодаря чему ей легче проходить через грунт. Труба с наконечником пронзают
грунт под действием домкратов. Как только открытая часть трубы приближается к
месту входа в грунт, к трубе присоединяют следующую секцию. Скважина вокруг
трубы представляет собой уплотнённый грунт. Скорость прокола и энергозатраты
зависят от пористости грунта, материала трубы (разное трение), размера скважины
и способа прокола. К разновидностям прокола можно отнести гидропрокол (в трубу
подаётся мощная струя воды) и вибропрокол (при помощи вибромолотов). Иногда
прокол производят с помощью спецмеханизма ― пневмопробойника, внутри корпуса
которого находится ударник, приводимый в движение сжатым воздухом. За счёт
ударов передний торец механизма движется поступательно вперёд, обратному же
ходу препятствует трение корпуса механизма о грунт. Малое трение в болотистой
местности не позволяет применять там пневмопробойник. Не возьмёт он и скальные
породы, так как сбивается с пути даже в мягком грунте, если напорется на
камень. Проколом обычно протягивают трубы диаметром до
426 мм
на длину 25-
50 метров
.
Плохо градуированные или плотные грунты трудно прокалывать. Необходимо знать наземные условия и определить глубину и местоположение всех существующих инженерных сетей и подземных объектов до начала работы по удалению мочи. Этот метод уплотнения почвы не требует удаления грунта, поэтому он может быть используется в зонах загрязненных почв.
Особенности бестраншейной прокладки труб
Чтобы избежать поверхностного повреждения, ударную гладкость следует проводить на глубине, по меньшей мере, в 10 раз превышающей диаметр трубы продукта или глубину от 9 до 2 м, в зависимости от того, что больше, во избежание повреждения поверхности и предотвращения взрыва. Одним из его наиболее популярных применений является установка телекоммуникационных и жилых коммуникаций из-за простоты эксплуатации и низких эксплуатационных расходов. Минимальное количество навыков, необходимых для его работы.
Метод продавливания
Он
во многом схож с методом горизонтального прокола. Также роются котлованы, также
устанавливаются рама и домкраты. А вот дальше начинается главное отличие: труба
не снабжается, как при проколе, наконечником, она подаётся открытым концом.
Труба снабжена по переднему краю ножом, она вдавливается в грунт домкратами,
работающими циклически, то есть на прямой и обратный ход. При проколе грунт
раздвигается, вдавливается и уплотняется вокруг трубы, при продавливании грунт
пробкой заходит в трубу. Грунт из трубы удаляется вручную или механизмами.
Обычно требуется экипаж из двух человек. Однако операция может быть шумной, и это следует учитывать. Ударная линька имеет широкий спектр применений. Помимо линий подачи газа и воды, эти инструменты используются для кабелей, кабельных каналов, садового орошения, систем водоподготовки, наружного водоснабжения, ландшафтного освещения, замены дренажа и замены свинцовых труб. Они также могут использоваться в других приложениях, таких как восстановление трубопроводов для вытягивания вкладыша в трубу или в нетехнических применениях, таких как установка экологических скважин.
Для облегчения работ могут использоваться гидроразмывные и виброударные установки. Очень облегчает и убыстряет процесс продавливания комбинация гидромонитора для размыва грунта и шнековой установки, удаляющей грунт на поверхность земли. Этот метод позволяет прокладывать трубы диаметром до 2- 3 метров протяжённостью около 60 метров . За смену обычно проходится около 10 метров .
Метод щитовой проходки
Он
применяется в городских условиях для туннелей и цилиндрических штолен, для
проходки линий метрополитена. Им прокладываются коммуникационные линии
диаметром от 2 до
10
метров
.
Сначала подготавливается монтажная шахта, по которой щит опускают в забой. Затем производятся работы, которые в будущем обеспечат нормальное функционирование проходки: устраивается вентиляция, подводится электроэнергия, прокладываются системы отвода грунта, монтируется проходческий щит.
Он представляет собой стальную оболочку, под прикрытием которой производятся работы по выемке и удалению грунта. Состоит следующих частей:
- - передняя клиновидная;
- - опорная средняя;
- - хвостовая задняя.
В передней клиновидной части производятся работы по рыхлению сбору и удалению грунта. В средней части располагаются домкраты, которые и продвигают щит при проходке. В задней части производятся работы по обделке стен пройденного туннеля.
Преимущества бестраншейных технологий
Рост городов и постоянное усовершенствование их инфраструктуры требуют и постоянных изменений систем коммуникаций. А чтобы этот процесс не превратился в постоянное перекапывание улиц, применяются бестраншейные технологии прокладки коммуникаций. Они имеют ряд несомненных плюсов:
- - мобильность и компактность;
- - уменьшение стоимости работ благодаря сокращению сроков их проведения;
- - минимальность ущерба, следовательно, уменьшение затрат на восстановление окружающих объектов;
- - скорость проведения работ;
- - многопрофильность применения технологий (для трубопроводов, сетей канализации, дренажных систем и т.д.);
- - возможность проведения работ в специфических условиях: под реками и озёрами, под действующими дорогами и аэродромами, под плавунами, даже под проливом Ла-Манш, то есть под толщей воды в скальных породах;
- - экологичность процесса.
Эстетика и экология
Бесконечные
рвы и траншеи и так не радуют глаз, а если они вдобавок находятся в часто
посещаемых местах или зонах отдыха? Вы раз в жизни выбрались посмотреть на храм
Василия Блаженного, а дорогу туда перегородили экскаваторы и выкопанные ими
канавы. Ну, и как ощущение? Сколько конфликтов возникает, сколько пикетов выставляется,
если в старинном скверике появляется рычащий бульдозер. Даже если землеройная
техника не выкорчует дерево, она повредит корневую систему. Часто после рытья
траншей понижается уровень грунтовых вод, что местной флоре только во вред, а
то и вообще приводит к её исчезновению. Как бы мы при рытье не разделяли
плодородный слой и материнскую породу, при закапывании траншеи произойдёт
перемешивание грунта, что ведёт к изменению биоценоза. На месте бывших траншей
появляются бугры и провалы благодаря выпадению осадков и перепадам температуры,
ведь равномерного уплотнения грунта при засыпке траншеи добиться невозможно.
Бестраншейная прокладка коммуникаций позволяет избежать нарушения целостности окружающей среды, не требует средств на восстановление ландшафтов, стартовые же и финишные котлованы являются точечными нарушениями, кроме того на их месте устанавливаются смотровые колодцы для контроля над трубопроводами.
Еще про крупногабаритную технику, оборудование и транспорт :
- Экскаваторы. Полная классификация.