При пересечении подземных коммуникаций с дорогой или путями их демонтаж может оказаться сложным, а иногда и невозможным. Прокладку труб методом прокола можно считать более простым и экономичным решением проблемы.
Технология прокладки труб в земле без повреждения поверхности, строений и подвижных объектов — тема нашего рассказа. Узнайте о применяемом оборудовании и методах проведения колодцев.
Помимо методики по прокладке труб классическим способом, рассмотрены альтернативные методы бестраншейного монтажа с прилагаемыми схемами, фотографиями и видеозаписями.
Что из себя представляет метод прокола?
Прокольным методом создают отверстия, не разработывая и не выемкой грунт, а его уплотняют.
Этот метод применим для укладки стальных конструкций диаметром от 100 до 500 мм и длиной отверстия 30-50 метров. Прокол под дорогой – популярный способ бестраншейной прокладки коммуникаций.
Подземные ветки водопроводов и канализаций прокладывают таким способом, что они доходят до участка. магистральный газ.
Управляемый прокол используют для прокладки:
- коммуникаций из металла и пластика;
- Оков для труб с газом и водой.
- футляров для силовых, телефонных кабелей и т.п.
Проколы применяют не только для безопасного перехода через дороги и рельсы.
Метод применим для создания отверстий в скважину (при диаметре не менее 1,5 метра), фундаменте здания, а также для протягивания кабеля под малогабаритными конструкциями и подобным.
Управляемый прокол часто выполняется в глинистом грунте под дорогами, такими как автомобильные трассы или железные дороги. Ditch Witch P80.
Для проведения буровых работ требуется также набор расширителей, штанги, головок и прочего инструмента.
Работа выполняется с помощью гидравлической станции, которая обеспечивает необходимое силовое воздействие гидроцилиндром мощностью порядка 36 тонн. Двигатель внутреннего сгорания служит источником энергии для работы станции. Для наблюдения за процессом в толще грунта используют средства беспроводной локации.
Можно привести пример порядка работы локационного устройства. EclipseВ буровую головку устанавливается зонд для передачи данных о процессе бурения.
Информация передается на локатор для анализа. В результате обработки данных устанавливается точное местоположение бурового инструмента в земле, угол наклона буровой головки и соответствие движения плана работ. Параллельно проверяется состояние батареи зонда, сообщающего о текущем положении дел.
Форма буровой головки предусматривает скошенную поверхность части ее корпуса. Такая конструкция повышает эффективность работы, но влияет на качество выполняемых операций.
Из-за наклона во время прохождения через грунт головка будет отклоняться от направления силы. Оператор обязан непрерывно изменять путь движения головки, сравнивая его с данными локации.
Для прямолинейного движения инструмента требуется вращение с постоянной скоростью. Выполнение первой стадии пробурения начинается в котловане начала и заканчивается в приемном. Вместо буровой головки на установку крепят конусный расширитель.
Устройство прокладывает образовавшуюся горизонтальную скважину обратно, увеличивая ее диаметр и укрепляя стенки.
В образовавшееся отверстие устанавливается труба нужного размера или футляр для прокладки коммуникаций. При необходимости можно проложить несколько труб. Затем эти коммуникации подключаются к общей системе.
При подготовке к работам нужно предусмотреть место для труб, которое должно быть близко к месту бурения.
Чаще всего место для труб располагают около начального котлована. Размеры площадки под хранение зависят от длины труб, которая может быть до шести метров. Лучше всего, если… выбранные для прокладки трубыГоризонтальное положение облегчит установку и уменьшит риск поломки изделия.
Для бесперебойной доставки материалов и техники, необходимой для выполнения работ, требуется обустройство подъездных путей к начальному котлованu.
Вначале проводится предварительное осматривание территории строительства. Специалисты руководствуются проектной документацией и итогами анализа объекта для составления плана осуществления прокола.
При выполнении прокола под объектами с интенсивным трафиком (железнодорожные пути, автомобильные дороги, трамвайные линии, метро и подобное), трубы монтируют в защитных кожухах.
Диаметр такого футляра должен быть больше диаметра труб на 15-20 сантиметров. Сначала устанавливают футляр, потом в него монтируют трубы, а пустое пространство между ними заполняют раствором. цемент М-100Футляры защищают подземные коммуникации от перегрузки и минимизируют вероятность их поломки.
Гидро-, вибропрокол и продавливание
Существуют гидро- и вибропроколы. При гидропроколе для пробивки грунта применяется струя воды, вырываемая из специального сопла с большой силой.
Метод эффективен на рыхлых песчаных грунтах, подверженных размыву водой. За короткое время создаётся отверстие диаметром около 50 см. Максимальная глубина скважины при гидропроколе составляет 30 метров.
Вибропрокол, судя по названию, выполняется с помощью вибрации. Устройство для проведения прокола оснащено установками ударного, вибрационного и вдавливающего действия с возбудителями продольных колебаний.
Статическое вдавливание дополняют воздействием на грунт ударными импульсами вибромолота. Метод используют на водонасыщенных и мало влажных песчаных грунтах для прокладки труб или их извлечения. Диаметр скважины может составлять до 50 см, а глубина – 60 м.
Продавливание выполняется при помощи домкратов, подобно проколу. Однако труба вводится в почву открытым концом. При движении конструкции внутри трубы формируется плотная пробка из земли, которую потом устраняют.
Эти работы выполняют с использованием от двух до восьми мощных (200-400 тонн) гидродомкратов. Для их работы требуется установка упорной стенки с рамой и наголовником.
За смену установка проходит до десяти метров грунта, а общая глубина скважины обычно не превышает восемьдесят метров. Для более протяжённых трасс её делят на отрезки длиной не более восьмидесяти метров.
Для этого метода нужно соорудить стартовый и конечный котлован, где разместят гидросистему.
Дважды проходят каждый участок: вперёд и назад. Оператор, находящийся в котловане, следит за работой механизмов и качеством продавливания.
Этот способ технически сложнее обычного бурения, однако применим практически на всех типах почв. Его диаметр может составлять до 172 сантиметров. Извлечение керна из сформировавшейся внутри трубы возможно как вручную, так и с помощью механизмов.
Преимущества метода прокола
Метод прокола популярен благодаря существенным достоинствам перед альтернативными способами проведения подобных работ. К примеру, его можно применять в любую пору года: ни жара, ни мороз не оказывают существенного влияния на эффективность прокола.
Установка функционирует без бентонитового раствора, подачи воды или бурового раствора. Агрегат обладает высокой мощностью и компактным размером. Его оснащен надежной системой электробезопасности, что упрощает доставку и установку к объекту.
Работы выполняются быстрее, чем другими методами. Если на месте бурения высокий уровень грунтовых вод, дополнительное отведение воды не требуется.
При засыпке расширительного конуса происходит уплотнение стенок траншеи, поэтому дополнительных работ по уплотнению не нужно.
Выполнение прокола на разных объектах
Сложность и быстрота работ такого типа зависят от условий: местности и характеристик объекта, где осуществляется прокол. Под железнодорожным полотном бурение требует серьёзного оформления. Сначала нужно получить согласие у ряда служб железной дороги.
В России для решения вопроса следует обратиться в подразделения ЭЧ, ШЧ, РЦС НОДГ, ПЧ и другие службы ОАО «РЖД». Обязательно оформляются договора на ведение технадзора и на установку страховочных пакетов. Вся исполнительная документация должна быть согласована и предоставлена органам железной дороги.
По завершении работ по трубопроводу документы передаются на определенное расстояние. Прокол под дорогой весьма популярен при обустройстве новых коммуникаций в городах, особенно там, где находятся памятники истории.
Данный метод сохраняет привычный транспортный поток и защищает старинную мостовую при прокладке труб в таких местах.
Реставрация такого объекта может оказаться трудной, а иногда и невыполнимой. В коттеджных поселках прокладка коммуникаций методом прокола позволяет выполнить все работы с минимальными повреждениями существующих объектов: дорог, заборов и так далее.
Оценка альтернативных вариантов
В дополнение к методу управляемого прокола есть другие подходы. устройства коммуникаций в толще грунтаВ некоторых ситуациях выбор может быть предпочтительнее бурения.
Горизонтально направленное бурениеНаклонно-направленное бурение применяется для прокладки трубопроводов под давлением и без него. Оно осуществляется с поверхности земли. Диаметр сверления должен быть на 30-50% больше диаметра труб, планируемых к укладке.
Расширение отверстия происходит поэтапно с помощью бентонитового раствора. Смесь раствора и разрыхлённого грунта упрощает его извлечение из ствола. Эта рабочая жидкость также охлаждает буровой инструмент, а впоследствии образует на стенках шахты защитный слой от разрушения.
Для откачивания отработанного бентонитового раствора применяют илосос. После откачки ненужный раствор необходимо доставить на свалку для утилизации. При правильной выполнении работ в результате получается чистая скважина со стабильными стенками.
Буровые установки для этих работ имеют разные характеристики: крутящий момент и тяговое усилие. От них зависит длина труб, укладываемых в грунте, до 1000 метров.
Трубы с диаметром до 120 сантиметров можно прокладывать методом горизонтального направленного бурения, используя как металл, так и пластик.
Бурение происходит по заранее определенной траектории. Движение инструмента регистрируется системой геолокации. Угол забуривания находится в диапазоне от 26 до 34 градусов.
Ещё один важный показатель при применении ГНБ — изгиб штанг, который может быть от 6 до 12 %. Это зависит от их типа. Ещё одна популярная методика бестраншейной прокладки труб — бурошнековое бурениеДля её осуществления применяют специальное гидравлическое устройство, функционирующее подобно домкрату.
Сначала вырывают котлованы для начала и конца трубопровода. Глубина каждого должна быть на метр больше глубины прокладки. В стартовый котлован опускают гидравлическую установку, которая вращает шнек и трубы продавливания. В итоге часть грунта удаляется, а получается скважина для трубы.
Внутри устанавливают трубы, кожухи и подобные конструкции. Обычно протяженность прокладки не превышает 100 метров, но диаметр коммуникаций может достигать 172 см. Размеры во многом зависят от типа грунта, где проводится бурение.
Для контроля работ при бурошнековом бурении используют лазер. Лазер обеспечивает правильный угол наклона бура и позволяет отслеживать направление бурения с высокой точностью. После достижения шнеком финишного котлована его выводят из скважины в обратном порядке.
МикротоннелированиеЭто точный способ прокладывать коммуникации без рытья траншеи при помощи проходческого щита.
Для перемещения устройства применяется домкратная станция большой мощности. Её воздействие направлено на колонну из железобетонных труб, соединённую со щитом. По мере увеличения длины скважины длину колонны наращивают за счет добавления железобетонных конструкций.
Для данного метода необходимо подготовить два котлована, расстояние между которыми может составлять от 50 до 500 метров. Домкратную установку опускают в первый котлован на глубину, равную уровню прокладки коммуникаций. При длине скважины более 200 метров применяют промежуточную домкратную станцию.
Проходческий щит разрушает почву, которую промывают водой или раствором бентонита через подводящие трубы.
Отработанная жидкость с частицами грунта направляется по отводящим трубам в отстойник. После достижения проходческим щитом финишного котлована работы завершаются.
Спецтехника демонтирует оборудование. С помощью микротоннелирования возможно размещение не только бетонных конструкций, но и стальные трубыДля проверки качества выполненных задач применяется навигационная система, включающая лазер, мишень и колесо для измерения.
Для трубопроводов длиной более 200 метров оптимально применять электронную лазерную систему с гидростатическим уровнем. Такой уровень обеспечивает точные данные о глубине прокладки независимо от температуры воздуха внутри конструкции.
Тонкости выбора подходящего способа
Выбор способа прокладки коммуникаций с помощью горизонтального бурения осуществляется на этапе проектирования. При бестраншейной прокладке труб для строящегося объекта, например, жилого дома, работы интегрируются в общую концепцию строительства.
При проектировании учитываются следующие сведения:
- Длина коммуникаций, требующих бестраншейного прокладки.
- диаметр футляра или трубы;
- материал, из которого изготовлены коммуникации;
- Поглубь заложения труб.
- тип трубопровода (напорный или безнапорный);
- Возможность вырыть начальный и конечный котлован нужной глубины.
- Дороги для подвоза к строительной площадке.
- Для размещения материалов, техники и прочих необходимых вещей предусмотрено пространство достаточной площади.
- уровень пролегания грунтовых вод;
- другие геологические особенности участка;
- Схема размещения существующих на участке коммуникаций.
Во время возведения объектов иногда требуется внести коррективы в имеющийся план. Такое изменение может быть обусловлено стремлением сэкономить средства, применяя, к примеру, пластиковые трубыВместо металлических. Более того, схема размещения подземных инженерных сетей на участке зачастую не бывает максимально точной.
В ходе работ могут быть обнаружены не учтённые трубы или кабели. Это может потребовать корректировок проекта и повлиять на выбор метода бурения.
При небольшой глубине прокладки коммуникаций возможна просадка поверхностного грунта, что актуально в случае применения бентонитового раствора при бурении. Лучшим решением станет горизонтальное шнековое бурение.
Выбор метода бурения во многом зависит от имеющегося у подрядчика оборудования.
Если при возведении применяются домкраты или установка для горизонтального направленного бурения, этот способ выберется вместо прокола. Такие решения чаще всего основаны на желании сэкономить.
Выводы и полезное видео по теме
Видеосюжет демонстрирует процесс работы установки для управляемого прокола.
Управляемый прокол – это точный и сравнительно недорогая возможность для прокладки инженерных сетей под дорогами и другими сооружениями. . Необходимо тщательно продумать все этапы работ и строго следовать технологии.
Интересные факты о прокладке труб по технологии прокола или появились вопросы после прочтения? Напишите свои комментарии под статьёй.