Існує траншейна і бестраншейная прокладка труб каналізації і водопостачання. Традиційним і найпоширенішим є «відкритий» метод укладання труб, при якому риється траншея необхідної глибини, в неї вкладається трубопровід, після цього траншея засипається.
Безтраншейна прокладка труб
Цей метод має суттєві недоліки:
- відбувається порушення родючого шару ґрунту;
- знищення зелених насаджень;
- в разі коли траншея проходить через автодорогу, буде зруйновано асфальтове покриття, яке згодом потрібно відновити, а якщо цю автодорогу, через велику інтенсивність, можна перекрити навіть вночі, то виконати прокладку трубопроводу, використовуючи «відкритий» метод на цій ділянці, буде абсолютно неможливо.
Щоб виконати прокладку трубопроводу під автотрасою, залізницею, житловий спорудою, річкою і т.д. застосовується бестраншейная прокладка труб.
Переваги безтраншейних методів прокладки труб
Безтраншейний метод буріння дає можливість виробляти підземні роботи, не розкриваючи грунт. Це дозволяє виключити необхідність перекриття дороги, відновлення асфальтового покриття, порушення працездатності існуючих комунікацій, знищення дерев і т.д.
Крім усього, цей метод прокладки труб має такі переваги:
- істотне зменшення матеріальних витрат;
- скорочення часу прокладки трубопроводу;
- зменшення робочих для проведення земляних робіт;
- мінімальне нанесення шкоди навколишньому середовищу;
- можливість прокладки труби в зимову пору року;
- підвищення безпеки роботи персоналу.
При необхідності безтраншейної укладання труби на невеликій ділянці, такому як, наприклад, прокладка під дорогою, обійтися можна і без застосування спеціального обладнання та машин. Буде потрібно виготовити лише циліндр необхідного діаметра і закріпити до нього нарощувану штангу.
За допомогою цієї нескладної конструкції можна вручну вибирати землю. Але слід врахувати, що для цього буде необхідно по обидва боки дороги попередньо викопати невеликі котловани. Коли бестраншейная укладання вимірюється в декількох десятках метрів і більше, тоді просто необхідно буде застосування спеціальних машин і механізмів.
Існує кілька методів безтраншейної прокладки труб:
- санація;
- прокол;
- продавлювання;
- горизонтально-направлене буріння.
Більш детально розглянемо кожен метод безтраншейної прокладки труб. Санація відноситься до безтраншейної прокладки труб шляхом їх заміни (старі на нові труби).
Релайнінг трубопроводів
Релайнінг - це метод санації, при якому нові труби з полімерного матеріалу затягуються в існуючий трубопровід. Релайнінг може проводитися як без руйнування, так і з руйнуванням старої труби.
Перед тим як приступити до протягування нової труби без руйнування старої, потрібно ретельно вивчити внутрішню поверхню старої труби на наявність в ній знаходження сторонніх предметів і інших непереборних перешкод.
При необхідності зберегти або збільшити діаметр трубопроводу застосовується метод зі статичним виламуванням старого трубопроводу. У цьому випадку через руйнується трубопровід пропускаються штанги з боку попередньо виритого приймального котловану (розмір 2 × 3 м).
На кінці протягаються штанг, в стартовому котловані, кріпиться розширювальний ніж, який через вертлюг з'єднаний з простягається ПНД трубою. На дні приймального котловану на рамі змонтовані гідравлічні домкрати, в які затягнуті штанги.
За допомогою даних домкратів приводиться в рух каретка з закріпленими штангами. Для поліпшення фіксації рами в котловані монтується наполеглива плита. Протяжка ПНД-труби триває до тих пір, поки ніж повного виходу у приймальний котлован.
Під час протягання штанги довжиною по 1,5 м періодично виймаються. Таким чином, під час цього процесу стара труба ножем розрізається, розширюється і в неї затягується нова поліетиленова труба.
Прокладка в старих трубах
Для реалізації першого способу необхідно задіяти спеціальне обладнання для безтраншейної прокладки труб: гідравлічний калибратор. Цей апарат вводять в торець старої труби, після чого, просуваючись вздовж старого лінії, калібратор звільняє місце для нового трубопроводу. Причому новий трубопровід приєднують прямо до калібратору.
На практиці така технологія виконується шляхом реалізації наступних дій. Спочатку потрібно локалізувати проблемну ділянку старого трубопроводу, забезпечивши доступ до початку і кінця замінної лінії. Простіше кажучи, трубу розкопують в двох точках.
Далі трубу обрізають в потрібному місці, а у вільний торець поміщають трос лебідки, барабан якої монтують на протилежному кінці замінної труби. До тросу лебідки прикріплюють головку калібратора, яку вводять в стару трубу, включивши барабан на протилежному кінці трубопроводу.
У головку калібратора закачується масло або вода, інструмент тисне на стару трубу і грунт. Стінки труби розсуваються, і калібруюча головка втягується лебідкою далі по трубопроводу. Нова труба прикріплюється за калібруючої головкою і втягується в продавлені середу за цим інструментом.
Таким способом реалізується прокладка труб з діаметром більшим, ніж габарити первинного трубопроводу. Але якщо габарити нової труби менше, ніж діаметр старої лінії, то безтраншейну прокладку можна здійснити і без гідравлічного калібратора. Адже меншу трубу можна «протягнути» за більш габаритному трубопроводу за допомогою звичайної лебідки.
Прокладка продавлювання труб великого діаметра
Дуже великі труби з діаметрами більше 1,5-2 метрів прокладають з допомогою особливої технології - безтраншейного продавлювання в грунті. Така технологія дозволяє прокладати сталеві труби в пухких і піщаних грунтах.
На місці входу труби в грунт риється круглий котлован-колодязь великої глибини. Причому стінки такого колодязя потрібно зміцнити спеціальної опалубкою. На дно колодязя опускається гідравлічна установка для безтраншейної прокладки труб, що представляє собою звичайний домкрат, поршень якого переміщається в горизонтальному напрямку.
Траса під інсталяцію труби проколюється пневматичним інструментом - ударно-імпульсним пробійником, викреслюють лінію проколу грунту.
В місце проколу вставляється труба, торець якої поджимается поршнем гідравлічного преса. І під дією цього інструменту труба заглиблюється в грунт в потрібному напрямку. Залишки землі витягуються з труби спеціальним шнековим транспортером або вимиваються водою.
Максимальний діаметр труб монтованих за цією технологією дорівнює 3,8 метра! Але довжина таких трубопроводів обмежена мірної довжиною труби, регламентованої відповідним сортаментом.
Зрозуміло, труби можна зістикувати, з'єднавши на муфту або на зварювання. Однак після такої дії підвищується ризик відхилення лінії трубопроводу від первісного напрямку.
Прокол грунту ударно - імпульсним Пневмопробійники
У цьому випадку обладнання для безтраншейної прокладки труб пневматична. Як воно працює?
Фактично, ми маємо справу з різновидом звичайного відбійного молотка. Стиснене повітря нагнітається компресором в шланги; розподільний клапан з певною періодичністю призводить ударник в рух, і той завдає ударів по обтекаемому корпусу, вбиваючи його в грунт.
Корпус має досить велику довжину (до двох метрів, а в деяких випадках і більше). Пристрій в процесі проколу грунту некеровано, і успіх підприємства залежить від точного вибору напрямку при запуску. Для цього використовується так звана наводить рама.
В принципі, існують і керовані модифікації ударно-імпульсних пробійників; проте в силу деяких технічних проблем їх виконання вони мають порівняно невеликі розміри і продуктивність.
Керовані пневмопробійники застосовуються, як правило, для пілотного проколу, після чого в тому ж напрямку пускається некероване пристрій більшого калібру.
Прокладка продавлювання труб
Цей метод зводиться до того, що труба відкритим торцем вдавлюється в грунт; при цьому ущільнений керн видаляється з неї стисненим повітрям або різновидом фрези з подає шнеком.
Для вдавлення використовуються гідравлічні домкрати, яким, зрозуміло, потрібна опора. Зусилля може обчислюватися десятками тонн. Щоб зменшити його, використовуються віброударні механізми, які просувають трубу короткими ривками.
Найбільше гідність цього методу - в можливості прокладати з його допомогою труби великих діаметрів. У нашій країні використовувалося продавлювання труб діаметром до 2500 мм; в світовій практиці є досвід продавлювання через грунт труб діаметром до 3800 мм.
Направлене горизонтальне буріння
З точки зору витрат часу і ресурсів горизонтальне буріння найбільш затратно. Однак у нього є величезна перевага. Якщо все альтернативні методи або використовують вже наявний канал, або здатні проходити лише порівняно м'які ґрунти, то горизонтального буріння підвладний грунт будь-якої міцності, аж до скельного.
Що можна розповісти про горизонтальному направленому бурінні (ГНБ)?
- Для передачі крутного моменту на бур найчастіше використовуються бурові штанги, з'єднані своєрідними шарнірами.
Згадайте: у силу розташування самої бурової установки і форми свердловини традиційні бурові труби незастосовні. - Буріння твердого грунту вимагає, зрозуміло, застосування бурового розчину. Він виконує функцію мастила при бурінні, охолодження бурової коронки, стабілізації стінок свердловини і допомагає видалити продукти буріння. Розчини зазвичай підлягають регенерації та повторному використанню.
- Горизонтальне буріння здійснюється зі швидкістю 1,5 - 19 м / год.
- Наявність грунтових вод ставить хрест на застосуванні горизонтального буріння.
