Бестраншейная прокладка труб: особенности этого современного и экономичного метода

Бестраншейная прокладка труб: изюминки этого современного и

Бестраншейная прокладка труб – это неспециализированное наименование для всех аналогичных работ, создаваемых закрытым способом. Данные разработки более перспективны и предпочтительны, чем открытые методы укладки, т.к. намного экономичнее.

Особенности закрытых способов укладки труб

К закрытым типам прокладки относятся нижеследующие разработки.

  1. ГНБ – горизонтально направленное бурение.
  2. Микро-туннелирование.
  3. Продавливание железных футляров.
  4. Бурение бурошнековым способом.
  5. Метод прокола.

О первом из них мы и поболтаем более детально.

Метод ГНБ

Этот способ наиболее универсален и пригоден для закрытого прокладывания самых различных инженерных сетей. С его помощью возможно монтировать полиэтиленовые, металлические, чугунные трубопроводы, имеющие сечение 63/1000 мм, на глубинах до 25 м (определите тут, как самостоятельно выполняется прокладка кабеля в трубах разного типа).

Обратите внимание! Протяженность таких подземных участков может быть около 1.2 км. Зависима она от труб, каковые требуется протащить. Для осуществления работ конкретный метод, в большинстве случаев, выбирается на строительной площадке.

Обязательно направляться составить рабочие чертежи, т.к. большинство закрытых разработок взаимозаменяема.

Бестраншейная прокладка трубопровода пригодна для транспортирования газов и различных жидкостей.

При ее помощи тянут:

  • электрические кабели;
  • водопровод;
  • газопровод;
  • нефтепровод;
  • канализацию;
  • прочие сети и кабели связи.

Используемая техника и оборудование

Главным инструментом для осуществления работ способом ГНБ являются буровые установки.

В качестве дополнительной техники используются:

  • прокладчики трубопровода;
  • локационные системы;
  • генераторы тока;
  • смесительно-растворные узлы;
  • сварочные аппараты;
  • авто-манипуляторы для доставки бурового оборудования;
  • мотопомпы и пр.

Преимущества бестраншейных способов

Разработка работ

Укладка трубопроводов при помощи ГНБ предполагает нижеследующие стадии работ.

  1. определение свойств и Геодезическое исследование участка грунта. По мере необходимости в проблемных местах бурятся шурфы.
  2. Проектные работы предполагают вычисление траектории бурения, составление нужной документации, ее согласование в соответствующих инстанциях.
  3. Яркая подготовка к работам: выкапывание стартового и подготовительного котлованов, доставка на стройплощадку бурового оборудования, его приведение в рабочее состояние.
  4. Бурение пилотного канала.
  5. Повышение его диаметра.
  6. Укладка трубопровода.
  7. Завершение строительных работ.

Подготовка к бурению

  1. На данной стадии планируют и изучаются все сведенья, касающиеся черт земли на стройплощадке. Принимается во внимание состав грунта, его свойства, глубина и наличие залегания подпочвенных вод и подземных инженерных сетей.
  2. Чтобы выбрать оптимально подходящее оборудование и разработку работ, осуществляется зондирование земли.
  3. По окончании проектирования направляться согласовать работы и взять разрешительную документацию на укладку трубопровода на данном участке.

Пробная скважина

Инструкция даёт предупреждение, что прокладка сети обязана начинаться с создания пилотной скважины.

  1. Для этого используются особые инструментарий и бурильные установки, предназначенные для обустройства горизонтально расположенных скважин. Машина снабжена буровой головкой, имеющей излучатель.
  2. Она совмещена с буровой штангой. Изменяет ее положение и направление своими руками оператор автомобили. Штанга представляет собой металлическую трубу, имеющую длину до трех метров и сечение 60/80 мм.
  3. По мере того, как головка углубляется в породу, штанги вкручиваются последовательно приятель в приятеля. Так до тех пор, пока не будет достигнута проектная протяженность скважины.

Обратите внимание! Главная задача данной стадии работ – пробурить скважину совершенно верно по траектории, определенной проектом. Отклонения от нее недопустимы.

  1. Подобное бурение именуют еще направленным. Его ходом вероятно легко и легко руководить. Контролируется процесс работ благодаря вмонтированному в буровую головку датчику, который отправляет сигналы особенному локатору.
  2. В случае если на мониторе появляются информацию об отклонении штанги от проектного курса, оператор несколькими перемещениями возвращает ее на нужную траекторию.
  3. Т.к. при применении ГНБ пласты пород и грунта разрушаются, для пресечения обвалов, возможного выхода и обрушения скважины оборудования из строя, стены канала укрепляются. Для этого употребляется особый буровой раствор (бентонит).

Расширение канала

Прокладка трубопровода

Последний этап

  1. В то время, когда закрытая укладка труб закончена, эксперты контролируют качественность созданной сети, сверяют результат с проектной документацией и сдают объект клиенту.
  2. Передает готовый трубопровод рабочая инженерная несколько. Эксперты вручают клиенту всю нужную документацию. Она гарантирует и осуществление техобслуживания объекта.

Обратите внимание! Технические документы на смонтированный трубопровод должны в обязательном порядке включать в себя подробный замысел подземной инженерной сети, с ее привязкой к местности. Она нужна и а также, в то время, когда осуществляется бестраншейная замена труб.

Вывод

Бестраншейная прокладка труб способом ГНБ есть современным и высокотехнологичным методом. Он разрешает монтировать инженерные сети весьма быстро, наряду с этим затрачивая относительно мало денежных средств (см.кроме этого статью “Прокладка канализационных труб в доме: пошаговое управление по обустройству системы стоков”).

Видео в данной статье даст вам возможность ознакомиться с дополнительной информацией.

Как производится бестраншейная прокладка труб: особенности способа + пример работы

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

Разнообразие методов позволяет подобрать оптимальный способ — в зависимости от сложности участка или плотности застройки.

В этом материале мы подробно расскажем о методах бестраншейной прокладки трубопроводов и их отличительных особенностях.

Преимущества и особенности БПТ

Очевидными преимуществами по сравнению с земляными работами при копке траншей являются следующие аспекты:

  • сокращение сроков проведения работ;
  • минимизация затрат на восстановление благоустройства;
  • сохранение работы объектов инфраструктуры в штатном режиме;
  • снижение влияния на экологически чувствительные районы.

Выбор метода бестраншейной прокладки трубопровода зависит от диаметра необходимой скважины, характеристик ландшафта и грунтов, материала укладываемых труб, наличия или отсутствия действующих коммуникаций.

Вариантов реализации множество, но среди них можно выделить четыре основных метода: санация, продавливание и прокол грунта, горизонтально-направленное бурение.

Реконструкция и замена трубопровода методом санации

Метод санации применяется в тех случаях, когда в процессе ревизии была выявлена необходимость полной или частичной замены имеющегося трубопровода.

При помощи санации эффективно решаются следующие проблемы:

  • засорение участков трубопровода и образование трещин;
  • разрушение локальных ответвлений коммуникаций корнями деревьев;
  • угроза прорыва труб в результате коррозии.

В зависимости от состояния коммуникаций и поставленных задач прибегают к технологии релайнинга или реновации.

Технология релайнинга или “труба в трубе”

Релайнинг — вариант санации, применяемый для трубопроводов, в которых возможно несущественное уменьшение диаметра. Если реальный срок службы металлических труб исчерпан и есть опасения, что они работают до очередного прорыва, то их предварительно очищают от отложений кальция, ржавчины и песка.

Подготавливают полиэтиленовый вкладыш, имеющий вид рукава, который предварительно изнутри наполняют полимерным составом, равномерно распределяемым по всей длине. Этот полимерный чулок под давлением воды или воздуха расправляют внутри трубы, одновременно выворачивая его наизнанку, чтобы нанесённый ранее состав примыкал к стенкам трубопровода.

После того, как рукав заполнил весь сегмент изношенного трубопровода, под воздействием температуры проводят процесс полимеризации. В результате увеличивается как прочность коммуникаций, так и их пропускная способность.

Другая технология релайнинга подразумевает прокладывание новых полипропиленовых труб изнутри имеющихся старых. Таким способом заменяют стальные, керамические, асбестоцементные, чугунные, бетонные и железобетонные трубопроводы диаметром 200-315 мм.

При этом требуется учитывать, что в местах соединения труб ПВХ образовывается шов около 15 мм, а от него необходимо вымерить зазор между внутренним диаметром старой трубы и внешней поверхностью трубы новой.

Из-за низкого гидравлического сопротивления пластиковых труб пропускная способность не ухудшается даже при уменьшении диаметра.

Обновление трубопроводов по технологии реновации

Ещё один вариант санации — реновация. От релайнинга отличается куда менее щадящим отношением к уже имеющимся коммуникациям, которые разрушаются и уплотняются в грунт, создавая защитную оболочку для нового трубопровода, имеющего зачастую больший диаметр.

Для такой бестраншейной прокладки труб необходимо специализированное оборудование — используется пневмоударная машина с конусом-расширителем, оснащённым режущими рёбрами. На видео под статьёй наглядно показано, как конус справляется с трубой из 6-миллиметровой стали.

Рабочий механизм фиксируется к тяговому тросу, после чего поэтапно присоединяются модули из труб ПВХ, длина которых может колебаться от 600 до 1000 мм — в зависимости от ширины колодца. Пневматический шланг подключается к компрессору, после чего вместе со страховочным тросом пропускается через присоединённые модули.

Вход в заменяемый трубопровод расширяется и в него вводится пневмоударная машина. Перемещаясь по коммуникациям, она разламывает их, одновременно протягивая за собой укладочный материал.

Методы продавливания грунта

Продавливание грунта также выполняется значительным количеством вариаций. Это технология микротоннелирования, использование пневмопробойников, направленно-шнековое бурение, управляемый и неуправляемый прокол.

Каждый из этих способов бестраншейной укладки востребован и актуален в зависимости от места залегания коммуникаций.

Футляр для труб или метод неуправляемого прокола

При этом способе обсадная труба задавливается в грунт, при этом одновременно производится его выборка. Чаще для выборки используются шнеки, реже — сжатый воздух и размыв водой.

Неуправляемый прокол применяется при любом типе грунта, хотя могут возникать затруднения в случае несвязных грунтов и при наличии крупных камней, когда обсадная труба обжимается грунтом или блокируется её продвижение.

На стадии подготовки работ обсадная труба выставляется в котловане чётко по оси прокола. Из-за возможных препятствий траектория движения может быть скорректирована использованием двух труб, одна из которых подбирается большего диаметра, чем требуется, а уже внутри неё прокладывается плеть труб нужного диаметра.

Внешняя труба служит своеобразным футляром и защищает рабочий трубопровод, что актуально в тех случаях, когда укладка производится под железнодорожными или трамвайными путями, а также под автомагистралями с большой нагрузкой.

Разница в диаметре обычно составляет 150-250 мм, а межтрубное расстояние подлежит забутовке — заполнению цементно-песчаным раствором. Таким образом снижается давление грунта на рабочую трубу, уменьшается нагрузка на неё от транспорта, а также обеспечивается защита от воздействия других коммуникаций, расположенных поблизости.

Длина сегментов обсадных труб колеблется от 3 до 12 метров; в процессе укладки они последовательно свариваются.

Отличия управляемого прокола

Этот способ отличается от неуправляемого прокола дополнительным использованием отклонителей — стальных пластин, закреплённых в передней части обсадной трубы. Они приподнимаются с помощью гидравлических цилиндров, тем самым корректируется направление прокола.

В обоих случаях для снижения трения применяется бентонитовый раствор, который после укладки трубопровода откачивается и после фильтрации может быть использован повторно.

Подробнее о технологии прокладки труб методом прокола можно прочесть в этом материале.

Задействование пневмопробойников в плотных грунтах

Использование пневмопробойников для прокола грунта — самый недорогой, быстрый и эффективный способ, благодаря относительно высокой точности бестраншейной проходки.

Этот метод не требует изготовления дополнительных упоров для гидравлических домкратов, в его применении используется небольшое и удобное в транспортировке оборудование, предъявляются минимальные требования по подготовке строительной площадки.

За счёт сжатого воздуха развивается достаточная энергия удара, под воздействием которой открытая стальная труба протяжённостью до 80 метров забивается в грунты высокой прочности. Средняя скорость прокладки при этом составляет 15 метров в час. После укладки трубы очищают от грунта 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 керамики, стекловолокна, чугуна и железобетона. Среднее расстояние проходки без переустановки домкратной станции составляет от 100 до 250 метров.

Читайте также:  Обогрев водопровода: особенности и установка резистивного кабеля

Дальность дистанции колеблется от вида грунта, мощности рамы продавливания, которой оснащён микротоннельный комплекс, а также от материала используемых труб — в зависимости от того, какое усилие на сжатие труба способна выдержать.

Использование установок для направленно-шнекового бурения

Задействование бурошнековых установок является дешёвой альтернативой микротоннелированию. Такие установки позволяют прокладывать обсадные трубы с высокой точностью и соблюдением проектного уклона, что актуально для самотечных коммуникаций.

Ограничением по применению могут стать плывуны и крупные твёрдые включения грунта. Дистанция проходки обычно не превышает 80 метров.

Применение шнеков с полым валом позволяет осуществлять бурение без разработки приёмного котлована.

Метод горизонтально-направленного бурения

Пожалуй, это самый затратный метод из всех существующих в бестраншейной прокладке труб, но и самый высокотехнологичный.

К ГНБ прибегают не только при необходимости бурения на продолжительные расстояния и прокладки труб больших диаметров, но и в тех случаях, когда требуется проложить небольшой отрезок трубопровода с малым диаметром в непосредственной близости от частных владений или объектов культурной ценности.

В процессе используется буровая жидкость, которая обеспечивает уменьшение трения при протяжке плети труб, поддержание разработанного грунта во взвешенном состоянии для исключения обжатия укладываемого материала, охлаждение и смазку оборудования, вынос разработанной почвы на поверхность.

Буровой раствор приготавливается посредством разбавления водой бентонита — природного минерала с комплексом специальных добавок. Получаемая суспензия предотвращает обрушение каналов, исключает необходимость частичной или полной откачки грунтовых вод, так как способна выполнять свои функции даже в проницаемых грунтах.

Горизонтально-направленное бурение в водонасыщенных грунтах требует чёткого контроля по давлению и расходу бурового раствора, а также использование в его приготовлении специальных добавок.

Так как вода для приготовления раствора забирается из расположенных в непосредственной близости водоёмов, то необходимо учитывать наличие минеральных солей и pH грунтовых вод, так как эти параметры могут оказать влияние на стабильность суспензии. Такой подход позволяет избежать неконтролируемого размыва.

Проведение работ ГНБ можно разделить на несколько этапов:

  • планирование траектории бурения;
  • подготовка места проведения работ;
  • выполнение пилотной скважины;
  • этап расширения скважины;
  • обратное протягивание;
  • восстановление территории.

Рассмотрим каждый пункт плана.

Этап планирования и расчёт траектории скважины

До начала бурения требуется рассчитать и запланировать траекторию прохождения скважины.

Учесть не только длину и глубину пути, но и вероятные препятствия, такие как:

  • уплотняемость грунта, его пористость и липкость;
  • содержание влаги и уровень грунтовых вод;
  • наличие крупных камней и скальных пород;
  • прилегающие к зоне бурения подземные структуры.

Определяются возможные риски и направляются уведомления аварийным службам и в Управление ГИБДД.

Составляется чертёж траектории бурения или делается разметка непосредственно на поверхности территории. При серьёзном инженерном подходе учитываются углы входа и выхода бура, а также минимально допустимые радиусы кривизны плети штанг.

Наибольшая нагрузка на установку возникает при одновременном расширении пилотной скважины и прокладывании трубопровода, поэтому расчёты выполняются с поправкой на мощность оборудования.

Организация места проведения горизонтально-направленного бурения

Комплекс ГНБ доставляется на объект, выгружается, выставляется на месте проведения работ. Необходимо выверить угол наклона буровой рамы и произвести анкерное крепление установки.

Без такого крепления сам бур, его привод и буровая рама быстрее изнашиваются, поэтому пренебрегать фиксацией не стоит. Затем следует произвести тестовый запуск миксера для суспензии и двигателей установки, убедиться в стабильности соединения шлангов гидросистемы.

Выполнение пилотной скважины

Пилотное бурение заключается в прохождении всей длины траектории скважины с небольшим диаметром, достаточным для протягивания плети штанг. Первый сегмент загружается в направляющую штангу, резьбовое соединение обильно смазывается и соединяется с буровой головкой — устройством, состоящего из передатчика локационной системы, самой бурильной лопатки, а также фильтра подачи суспензии.

Затем производится подача раствора бентонита и регулировка давления — это требуется для того, чтобы убедиться, что суспензия проходит через шланги в буровую штангу, поступает в ствол, фильтр и сопла буровой головки, после чего выходит с нужным напором.

Оператор установки выполняет входное отверстие перпендикулярно поверхности грунта относительно продольной оси буровой головки, после чего производит бурение, последовательно наращивая плеть штанг.

Оператор локационной системы делает отметки позиций, глубины и угла бурения, сверяется с запланированной траекторией и наносит на план фактическую траекторию, если требуется переориентирование. После того, как бурильная головка появляется в точке выхода, пилотное бурение завершается.

Этапы расширения скважины и прокладки тоннеля

В процессе пилотного бурения формируется скважина шириной 75-100 мм, которой бывает достаточно при прокладке коммуникаций небольшого диаметра. Если диаметр скважины уже, чем требуется, то в противоположную сторону протягивают риммер-расширитель.

Зачастую этот этап объединяют с укладкой средств коммуникаций, тогда за вращающимся расширителем устанавливают вертлюг, чтобы укладываемый материал не скручивался.

В некоторых случаях, с учётом усилий, требуемых для затягивания, отдельно производится расширение скважины настолько, чтобы размер туннеля обеспечил прокладку материала нужного диаметра.

Обратное протягивание производится также с подачей буровой жидкости, чтобы снизить трение материала о стенки скважины. По мере затягивания плети на длину штанги, оператор ГНБ отключает подачу суспензии, останавливает вращение и отсоединяет штангу, после чего возобновляет работу установки.

Процедура повторяется до тех пор, пока расширитель не появится из входного отверстия скважины.

Завершение работ и восстановление озеленения

После того, как бестраншейная укладка трубопровода завершена, выключается двигатель установки, отсоединяется проложенная плеть коммуникаций, убираются соединители, вертлюг и фильтр.

Все приспособления очищаются от земли, обрабатываются водостойкой смазкой. Остатки суспензии выкачиваются, приямок засыпается и, по возможности, восстанавливается естественный или близкий к естественному ландшафт.

Выводы и полезное видео по теме

Бурение скважины подручными средствами на частном участке:

Видеоролик о применении метода релайнинга:

Принцип реновации – разрушение стальной трубы:

Пошаговая инструкция по применению компактной установки ГНБ:

Применение бестраншейного способа прокладки коммуникаций подразумевает использование специального оборудования и определённых приспособлений. Однако на небольшие расстояния можно пробурить скважину диаметром 50-100 мм, имея под рукой обычные электроприборы. Главное — правильно произвести расчёты.

Остались вопросы, нашли недочеты в нашем материале или можете дополнить его ценной информацией? Оставляйте, пожалуйста, свои комментарии в блоке под статьей.

Бестраншейная прокладка труб: особенности этого современного и экономичного метода

Бестраншейная прокладка труб – это общее название для всех подобных работ, производимых закрытым методом. Данные технологии более перспективны и предпочтительны, чем открытые способы укладки, т.к. намного экономичнее.

На фото — схематическое изображение метода ГНБ.

Особенности закрытых методов укладки труб

Закрытые способы укладки труб.

К закрытым типам прокладки относятся нижеследующие технологии.

  • ГНБ – горизонтально направленное бурение.
  • Микро-туннелирование.
  • Продавливание металлических футляров.
  • Бурение бурошнековым методом.
  • Способ прокола.

    О первом из них мы и поговорим более подробно.

    Способ ГНБ

    Данный метод наиболее универсален и пригоден для закрытого прокладывания самых разных инженерных сетей. С его помощью можно монтировать полиэтиленовые, стальные, чугунные трубопроводы, имеющие сечение 63/1000 мм, на глубинах до 25 м (узнайте здесь, как самостоятельно выполняется прокладка кабеля в трубах различного типа).

    Обратите внимание! Длина таких подземных участков может достигать 1.2 км. Зависима она от труб, которые требуется протащить. Для осуществления работ конкретный способ, как правило, выбирается на строительной площадке.

    В обязательном порядке следует составить рабочие чертежи, т.к. большая часть закрытых технологий взаимозаменяема.

    Бестраншейная прокладка трубопровода пригодна для транспортирования газов и разных жидкостей.

    При ее помощи тянут:

    • электрические кабели;
    • водопровод;
    • газопровод;
    • нефтепровод;
    • канализацию;
    • кабели связи и прочие сети.

    Применяемая техника и оборудование

    Основным инструментом для осуществления работ методом ГНБ являются буровые установки.

    В качестве дополнительной техники применяются:

    • прокладчики трубопровода;
    • локационные системы;
    • генераторы тока;
    • смесительно-растворные узлы;
    • сварочные аппараты;
    • авто-манипуляторы для доставки бурового оборудования;
    • мотопомпы и пр.

    Достоинства бестраншейных способов

    Метод позволяет не разрушать ландшафт и инфраструктуру участка.

    Технология работ

    Схема укладки трубопровода.

    Укладка трубопроводов при помощи ГНБ предполагает нижеследующие стадии работ.

  • Геодезическое исследование участка и определение свойств грунта. По мере необходимости в проблемных местах бурятся шурфы.
  • Проектные работы предполагают вычисление траектории бурения, составление нужной документации, ее согласование в соответствующих инстанциях.
  • Непосредственная подготовка к работам: выкапывание стартового и подготовительного котлованов, доставка на стройплощадку бурового оборудования, его приведение в рабочее состояние.
  • Бурение пилотного канала.
  • Увеличение его диаметра.
  • Укладка трубопровода.
  • Завершение строительных работ.

    Подготовка к бурению

    Пробная скважина

    Инструкция предупреждает, что прокладка сети должна начинаться с создания пилотной скважины.

  • Для этого применяются специальные бурильные установки и инструментарий, предназначенные для обустройства горизонтально расположенных скважин. Машина оборудована буровой головкой, имеющей излучатель.
  • Она совмещена с буровой штангой. Изменяет ее направление и положение своими руками оператор машины. Штанга представляет собой стальную трубу, имеющую длину до 3 м и сечение 60/80 мм.
  • По мере того, как головка углубляется в породу, штанги вкручиваются последовательно друг в друга. Так до тех пор, пока не будет достигнута проектная длина скважины.

    Обратите внимание! Основная задача данной стадии работ – пробурить скважину точно по траектории, определенной проектом. Отклонения от нее недопустимы.

    Расширение канала

    Расширение диаметра канала.

  • Далее пилотная скважина расширяется до нужных размеров. Для этого используются расширители.
  • Инструмент протягивается с выходного конца канала к его началу. В ходе операции он вращается вокруг своей оси и срезает породу, тем самым увеличивая диаметр скважины.
  • С тем, чтоб можно было без проблем протянуть сквозь скважину трубы, размер канала должен на 35/50 процентов превышать их диаметр.
  • Если предполагается монтировать трубопровод большого диаметра, скважину расширяют, последовательно протягивая сквозь нее 2/3 расширителя. Сечение каждого из них больше предыдущего. В отдельных случаях для этого используется калибратор.

    Прокладка трубопровода

  • Бурильные установки применяются не только для создания горизонтальных скважин, но и для укладки трубопровода способом протягивания.
  • С обратной стороны канала по направлению к машине опять протягивается расширительный инструмент. На данном этапе, на нем фиксируется плеть трубы, а также захват для ее протяжки.
  • Перемещаясь в сторону бурильной установки, расширитель тянет за собой трубу точно по каналу.
  • За процессом наблюдает оператор. От следит за числом выбранных из скважины бурильных штанг. Это дает возможность получать информацию о протяжке труб по каналу.

    Заключительный этап

    Обратите внимание! Технические документы на смонтированный трубопровод должны обязательно включать в себя подробный план подземной инженерной сети, с ее привязкой к местности. Она нужна и в том числе, когда осуществляется бестраншейная замена труб.

    Вывод

    Бестраншейная прокладка труб методом ГНБ является современным и высокотехнологичным способом. Он позволяет монтировать инженерные сети очень быстро, при этом затрачивая сравнительно немного финансовых средств (см.также статью «Прокладка канализационных труб в доме: пошаговое руководство по обустройству системы стоков»).

    Читайте также:  Как и где применяются хромированные трубы для мебели

    Видео в этой статье даст вам возможность ознакомиться с дополнительной информацией.

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Сравнительный анализ траншейного и бестраншейного методов прокладки трубопровода

    Способы строительства магистральных трубопроводов, причины развития новейших способов строительства. Прокладка нефтепровода в оживленных городских условиях с помощью траншейного метода, его недостатки. Преимущества бестраншейных технологий бурения.

    РубрикаПроизводство и технологии
    Видконтрольная работа
    Языкрусский
    Дата добавления14.06.2016
    Размер файла46,1 K

    Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

    Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

    Размещено на http://www.allbest.ru

    Линейные объекты являются нитями инженерно-технической сети: линии электропередач, трубопроводы, автомобильные и железные дороги, тоннели, метро и фуникулеры, все они словно нейроны мозга планеты обеспечивают жизнедеятельность всех людей в современном мире.

    Всем известно, что невозможно представить нашу жизнь без таких ресурсов энергии, как нефть и газ. Они – кровь в сосудах урбанизированных сообществ, поэтому очень важно совершенствовать строительство и ремонт газонефтепроводов.

    В зависимости от интенсивности движения транспорта, категорий дорог, диаметра трубопровода, методов производства работ, грунтовых условий существует три вида прокладки трубопровода: надземная, наземная и подземная; и множество методов, но мы рассмотрим чаще встречаемый в нормальных условиях вид – подземной прокладки. (Итак, задача моей работы сравнить траншейный и бестраншейный методы прокладки трубопровода.)

    магистральный трубопровод траншейный бурение

    Итак задача моей работы сравнить традиционный траншейный метод и более новым для России бестраншейным способом прокладки трубопровода. (ГНБ впервые использовалось 1971 году в Америке, сейчас таким способом строят повсеместно в Америке и Европе)

    Чем стремительней увеличиваются желания в развитии и потребности людей, тем быстрей развивается строительство и новые технологии. Что касается городского хозяйства, то основной причиной развития новейших способов строительства явилась невозможность применения стандартных траншейных способов прокладки трубопроводов.

    Рассмотрим возможность прокладки нефтепровода в оживленных городских условиях с помощью траншейного метода, прежде чем приступить к непосредственному строительству нам придется:

    – Убрать дом, детскую площадку, машины и парковку

    – пригнать специальную технику

    – которая сформирует траншею нужной глубины

    – в неё укладывают нефтепровод

    – после завершения всего монтажного процесса, силами рабочих или техникой засыпают траншею

    – возвращаем дороги, парковки, детские площадки, и тд…

    Все нефтепровод готов к использованию. Но понятно, что это невозможно.

    Таким образом, к основным недостаткам представленного выше метода следует отнести:

    – нарушение привычного ритма жизни города;

    – снос элементов благоустройства;

    – уничтожение зеленых насаждений;

    – необходимость восстановления дорожного покрытия;

    – нарушение существующих коммуникаций;

    – перекрытие транспортных магистралей;

    – нарушение земляного покрытия и т.д.

    Такой комплект недостатков может привести к полному уничтожению земельных ресурсов любого города. Но и останавливать строительство, разработку и добычу полезных ископаемых, транспортировку сырья никто не будет. Решить такую задачу позволяют бестраншейные методы прокладки трубопровода, которые позволяют решить вопросы, связанные с необходимостью прокладки трубопровода под автострадой, жилыми домами, железной дорогой.

    Бестраншейные технологии бурения представляют собой вариант выполнения работ по подземному строительству без вскрытия грунта. При использовании бестраншейных способов бурения более 90% всех работ проводится под землей, что исключает все перечисленные выше недостатки.

    Выбор бестраншейного способа прокладки труб зависит от диаметра и длины трубопровода, физико-механических свойств и гидрогеологических условий разрабатываемых грунтов. Выбор способа также зависит от наличия в строительных организациях соответствующих трубопрокалывающих, продавливающих и бурильных агрегатов, установок и оборудования.

    Можно выделить пять традиционных метода бестраншейной прокладки газонефтепроводов:

    Сравнительный анализ подземных способов прокладки трубопроводов (сравнение траншейного способа прокладки трубопровода проводим с горизонтально-направленным бурением и микротонелированием, вследствие возможности прокладки этими способами на длинные участки трассы):

    (ГНБ и микротонеллирование)

    Зависимость строительства от времени года

    Имеет частичную сезонность, в холодное время года необходимы дополнительные работы, зависит от распутиц и погодных условий.

    Может производиться в любое время года, при любых погодных условиях.

    Время производства работ

    Большие подготовительные работы, земляные работы по рытью траншеи, восстановление плодородного слоя в разы увеличивают сроки производства работ.

    Благодаря буровой установке сроки производства работ уменьшаются до 20 раз, а после завершения работ не требуются восстановительные работы земляного полотна.

    Гибель растительности (деревьев, кустарников и травы), существенное понижение грунтовых вод, даже после ее засыпки траншеи. Во время работ нарушается миграция животных.

    Незначительное влияние на окружающую среду и как следствие низкий экологический ущерб.

    При недостаточной засыпке трубопровода возможны образования пустот, а в результате скапливания воды.

    Стандартные ГНБ методы могут так же создать неприятности с вымыванием грунта, если использовать неправильную консистенцию бентонитовой смеси, сильно разбавляя водой.

    Плотность не разработанного грунта увеличивает прочность трубопровода.

    Большие транспортные расходы; привлекается много рабочей силы и техники из-за больших объемов работ в земле.

    Требуется только одна техника — буровой комплекс, с которым будут работать две бригады рабочих;

    Цены на бурение сокращают затраты практически до 50% от общих затрат на траншейный метод

    Таким образом, проведенные мной сравнения траншейного и бестраншейного методов показало, что по всем критериям бестраншейный метод более подходящий при пересечении естественных и искусственных препятствий, а в городских условиях без него невозможно обойтись.

    · Одним из важнейших преимуществ бестраншейной прокладки является незначительное влияние на окружающую среду и как следствие низкий экологический ущерб.

    · Закрытый бестраншейный способ, как правило, всегда рентабельнее по сравнению с устаревшим траншейным способом, когда глубина прокладки трубопровода достигает 1,5 метров.

    Бестраншейное бурение является экономически более выгодными (в 2,5-3 раза) по сравнению с традиционным методом, это объясняется экономией средств, которые при открытом способе прокладки коммуникаций шли на обустройство траншей, восстановление вскрытых дорог и т.д. Кроме того, бестраншейные методы бурения сокращают время производства работ и количество рабочего персонала, значительно повышают уровень безопасности работ (отсутствие траншей и механизмов на трассе прокладки), а также не наносят ущерба окружающей среде.

    К главным преимуществам бестраншейных технологий относятся: значительное сокращение материальных затрат, потому что не потребуется оплачивать часы работы персонала и оборудования; возможность выполнять все работы в зимнее время года; небольшое количество персонала; отсутствие дополнительных устройств для рытья траншеи и ее укрепления.

    Для того, чтобы проложить трубопровод под дорогой или выполнить отверстие под землей практически в любом месте, достаточно с помощью бурового сверла нужного диаметра пробурить отверстие. Увеличить длину шпура можно с помощью наращиваемой штанги. Крепятся отдельные участки штанги достаточно просто. Максимальная длина такого земельного отверстия не может быть более нескольких десятков метров, потому что вес вышележащего слоя земли будет давить на цилиндрическую болванку (один из аналогов сверла). В случае, когда требуется пробурить широкое и длинное отверстие, то лучше воспользоваться услугами специальных компаний и нанять бурильную машину.

    В настоящее время возникла реальная необходимость в использовании бестраншейных технологий и обусловлено это целым рядом причин. С одной стороны плачевное состояние трубопроводов, находящихся в эксплуатации с советских времен, а в некоторых городах и с дореволюционных. С другой – это ряд ограничений по проведению привычных траншейных работ. Рассмотрим основные преимущества бестраншейной прокладки в сравнении с рытьем траншей.

    Рекомендуемые способы бестраншейной прокладки трубопроводов:

    Особенности бестраншейной прокладки труб

    Многим горожанам до боли знакома картина: наступает осень и на улицах начинается коммунальная война с главными атрибутами – траншеями и котлованами. Это доблестные водопроводчики пытаются в срочном порядке спасать городские сети от предстоящих прорывов или «латать» старые паутины труб. А вот в Европе уже давно отказались от таких городских раскопок и перешли на бестраншейную прокладку труб, которая экономически выгодная и не уродует внешний вид города.

    Особенности бестраншейной прокладки труб

    На протяжении многих лет распространенным методом устройства городских коммуникаций остается укладка трубопровода в траншею. Последствия проведения этих работ – перерытые тротуары и зеленые зоны, поврежденное дорожное полотно, измененные маршруты движения общественного транспорта и постоянное возмущение горожан. Хотя всего этого кошмара можно избежать, если воспользоваться бестраншейными технологиями прокладки труб.

    Это закрытый способ устройства и ремонта инженерных коммуникаций, при котором подземные работы производятся без вскрытия грунта. В этом случае нет необходимости сооружать дополнительные переходы, менять маршруты движения, проводить большое количество согласований с другими коммунальными службами.

    По сравнению с укладкой канализационной трубы в траншею бестраншейный способ предполагает устройство инженерных сетей методом горизонтально направленного бурения, продавливания труб, прокола грунта, санации. Это наиболее перспективный способ строительства новых и ремонта или замены старых водопроводных и канализационных сетей в условиях большого города.

    Преимущества способа

    Главные преимущества способа понятны даже рядовому обывателю, которому небезразличен облик родного города.

    • Остаются невредимыми все коммуникации, которые проходят вблизи трубопровода. Ведь при рытье траншеи очень часто происходят порывы соседствующих сетей.
    • Экономическая выгода в том, что не нужно подключать дополнительную технику и рабочую силу для земляных работ, обратной засыпки траншеи трубопровода.
    • Нет необходимости производить последующий ремонт поврежденного асфальта, тротуарной плитки.
    • Быстрота проведения работ.
    • Возможность производить работу в зимнее время.
    • Сохранность ландшафта, дорожного полотна, зеленых зон.
    • Минимальный вред для окружающей среды.
    • Аварийных ситуаций почти не возникает.

    Преимущество в использовании бестраншейного метода еще и в том, что специальных подготовительных земляных работ не требуется. Например, укладка полиэтиленовых труб в траншею предполагает использование экскаватора, устройства подушки из песка или гравия на дне. После прокладки следует обратная засыпка траншеи трубопровода (СНиП предъявляет к этому этапу земляных работ особые требования), уплотнение и трамбовка грунта. А в случае закрытого способа прокладки труб требуется только грамотно составленный проект работ, продуманный оптимальный маршрут пролегания без изгибов и поворотов, просчитанная глубина залегания и уклон трубопровода.

    Сфера использования

    Бестраншейный способ прокладки труб универсален, поскольку может применяться для различных видов коммуникаций. Без него не обойтись при строительстве трубопроводов под оживленной трассой, железнодорожным полотном, линиями метрополитена, рекой, а также в условиях плотного пролегания других сетей. Это могут быть такие коммуникации:

    • водопровод,
    • канализация,
    • электрокабели,
    • нефтепровод,
    • газопровод,
    • кабели связи.

    Специальное оборудование

    Для проведения таких работ требуется специальное оборудование. В зависимости от того, какой метод бестраншейной прокладки труб применяется для отдельно взятой инженерной коммуникации, используются

    • буровые,
    • гидравлические,
    • локационные установки,
    • генераторы,
    • сварочные аппараты для пластиковых труб,
    • растворно-смесительные узлы,
    • автоманипуляторы.

    Основные методы

    Для бестраншейной прокладки труб используются такие наиболее популярные и востребованные методы:

    • санация,
    • продавливание,
    • горизонтально-направленное бурение,
    • прокол грунта.

    Следует помнить, что как при открытой прокладке обязательно придерживаться установленного СНиПом расстояния между трубами в траншее, так же и при бестраншейном способе эти правила должны быть соблюдены.

    Читайте также:  Как самостоятельно выполняется прокладка кабеля в трубах различного типа

    Технологию бестраншейной прокладки труб можно посмотреть здесь.

    Санация

    В переводе с латыни означает оздоровление, лечение. Данная процедура используется только на уже существующем участке трубопровода и заключается в замене старых труб на новые. Сделать это можно двумя способами – релайнингом и реновацией.

    Релайнинг – это распространенный метод санации, при котором в старую, например, стальную прокладывается новая полиэтиленовая труба меньшего диаметра. При этом нужно тщательно исследовать внутреннее состояние старой трубы, правильно подобрать диаметр новой, на конец которой прикрепить гидравлический калибратор, который будет двигаться вперед вдоль старой линии, освобождая место для новой трубы.

    Реновация используется, если старый трубопровод изжил себя, поэтому он полностью разрушается, а на его место укладывается новый.

    Продавливание

    Этот метод используется для прокладки труб большого диаметра. При этом они вдавливаются в грунт при помощи гидравлического домкрата и виброударного механизма. Грунт, а предпочтительно, чтобы он был песчаным и рыхлым, удаляется сжатым воздухом наружу через саму трубу.

    Горизонтально-направленное бурение

    Наиболее затратный, но в то же время самый универсальный способ бестраншейной прокладки трубопровода, поскольку может справиться с грунтами любой плотности, даже скалами, и проложить трубопровод до 100 метров длиной. Процесс бурения производится при помощи установок для бестраншейной прокладки труб – буровых машин. На глубине до 15 м в заданном направлении производится бурение небольшой скважины. Буровая головка связана с приводной штангой, поэтому способна обходить подземные препятствия, четко придерживаться заданной траектории. Образовавшуюся скважину расширяют и протаскивают по ней рабочий трубопровод.

    Прокол грунта

    Данный метод эффективен на глинистых и суглинистых грунтах, когда нужна прокладка труб диаметром до 15 см. Суть метода в том, что сквозь толщу грунта проталкивается стальная труба с конусом. Земля не выводится наружу, а уплотняется при помощи гидравлических домкратов. В образовавшуюся скважину затем вводится полиэтиленовая труба.

    За бестраншейной прокладкой трубопроводов – будущее. Надеемся, что скоро забудем о неприятных следах, которые остаются от ремонтных работ на теплотрассах и других городских коммуникациях.

    Бестраншейная прокладка труб: способы и технологии проведения работ

    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.

    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.

    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).

    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.

    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.

    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.

    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.

  • Ссылка на основную публикацию