Главная
> Архив статей нашей рассылки >
Выпуск №118. Статья №1.
БЕСТРАНШЕЙНАЯ ПРОКЛАДКА :
Преимущества перед "открытым" медотом.
Метод прокола.
| ОАО "Михневский
РМЗ" предлагает:
ПРОКАЛЫВАЮЩУЮ УСТАНОВКУ УПК-2 "ИГЛА"
УПК-2 "Игла" предназначена для прокладки магистралей методом прокола. Установка работает от гидросистемы трактора или от гидростанции HPP18V FLEX
Длина прокола - 55 м Диаметр прокола - 250 мм
ЦЕНА - 350 000 руб.
Предлагаем к поставке:
Установки горизонтального бурения:
УГБ-2,
УГБН-3М,
УГНБ-4
8-800-550-07-58 , (496-64) 6-66-64 |
 |
При прокладке труб под дорогами и другими препятствиями возможны
два основных способа производства работ - открытый и закрытый.
Традиционные методы прокладки трубопроводов до недавнего времени,
независимо от их назначения, проводились так называемым "открытым"
способом. Этот способ предусматривает вскрытие грунтов (рытье траншеи)
на заданную глубину, проведение технических мероприятий по подготовке
траншеи для прокладки трубопровода (как правило, это выравнивание
дна траншеи), создание песчаной постели, прокладка трубопровода
или кабеля, засыпка проложенных коммуникаций инертным материалом,
окончательная засыпка траншеи и, наконец, восстановление растительного
слоя или дорожного полотна.
|
НА СЕГОДНЯШНИЙ ДЕНЬ В ПЕРЕДОВОЙ
ЗАРУБЕЖНОЙ ПРАКТИКЕ 95% ОБЪЕМА РАБОТ ПО ПРОКЛАДКЕ И РЕКОНСТРУКЦИИ
ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ПРОИЗВОДИТСЯ БЕСТРАНШЕЙНЫМИ МЕТОДАМИ
...
... ВО МНОГИХ КРУПНЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ГОРОДАХ ПРОКЛАДКА ИНЖЕНЕРНЫХ КОММУНИКАЦИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ
УЖЕ ЗАПРЕЩЕНА! |
При проведении работ в городе необходимо обеспечить безопасные
условия их проведения на достаточно длительный период, что влечет
за собой согласование с различными дорожными службами.
При работе в зоне железных дорог приходится проводить различные
специальные мероприятия по укреплению железнодорожного полотна,
ограничивать скорость движения составов.
При прохождении коммуникаций через водоемы требуется применение
специального водолазного оборудования, специальной техники для рытья
траншей по дну, специальных мероприятий по прокладке дюкера и специального
же контроля его состояния в процессе дальнейшей эксплуатации.
Нельзя забывать про затраты на временные сооружения, необходимые
во время проведения работ. Не поддается экономическому анализу ущерб,
который наносится окружающей среде при проведении работ по прокладки
коммуникаций открытым способом.
 Необходимо отметить,
что в Европе постоянно растет число объектов, где находят применение
методы бестраншейной технологии ремонта, реконструкции и прокладки
коммуникаций. Этот рост носит более стремительный характер, чем
в США, поскольку крупнейшие европейские города были заложены, в
основном, несколько столетий назад.
В нашей стране из-за отсутствия соответствующего оборудования и
материалов ремонт и прокладка коммуникаций в последние годы производились
преимущественно открытым способом, что приводило к резкому увеличению
стоимости работ и сроков строительства объектов, а также к необходимости
разрушения дорожных покрытий и перекрытию движения автомобильного
и железнодорожного транспорта.
Как результат - помимо существенных убытков и ухудшения экологической
обстановки - социальные проблемы: огромные автомобильные пробки,
многочисленные неудобства для пассажиров, пешеходов, водителей. Выводы напрашиваются сами: технологии бестраншейной прокладки, получившие
в последние десятилетия широкое распространение в зарубежной и отечественной
практике, гораздо эффективнее в современных условиях, чем традиционные
открытые методы.
Бестраншейные технологии характеризуются высоким уровнем механизации,
почти стационарным режимом работы и, в отличие от траншейного способа,
меньшим объемом ручных работ. Контакт с поверхностью грунта и асфальтобетонным
покрытием либо полностью исключен (при работе по методу "из
колодца в колодец"), либо происходит только на начальном и
конечном этапах работ. Кроме того, бестраншейная технология позволяет
отказаться от транспортных операций. Другими преимуществами являются
легкость пересечения уже существующих коммуникаций и возможность
отказа от водоотливных мероприятий.
МЕТОД ПРОКОЛА
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
Прокладываемые в толще грунта способом прокола трубы
для уменьшения сопротивлений, возникающих при деформации грунта, и
снижения сил трения при вдавливании трубы в грунт снабжаются специальными
конусными наконечниками. Разновидности конусных наконечников приведены
на рис.1 ( а—д). Иногда применяют расширительные пояса с заглушками
(рис.1, р, ф). При небольшой длине прокола трубы прокалывают открытым
концом (рис.1, к).
|
а |
 |
з |
 |
п |
 |
|
б |
 |
и |
 |
р |
 |
|
в |
 |
к |
 |
с |
 |
|
г |
 |
л |
 |
т |
 |
|
д |
 |
м |
 |
у |
 |
|
е |
 |
н |
 |
ф |
 |
|
ж |
 |
о |
 |
|
Рис. 1. Наконечники для безтраншейной
прокладки труб способом прокола |
а ,6, в — конусные наконечники
г — конусный наконечник с эксцентриситетом
д — конусный наконечник со штырем
е , ж— конусный наконечник с щелевыми прорезями
з — конусный наконечник с усеченной вершиной
и — конусный наконечник с отверстиями для увлажнения грунта
к — открытый конец трубы
л — открытый конец трубы с кольцом
м — приварная заглушка
н — съемная заглушка
о — кольцевой нож с наружным скосом кромок
п — кольцевой нож с наружным скосом кромок с приварной заглушкой
р — кольцевой нож с внутренним скосом кромок
с — кольцевой нож клиновидной формы с внутренним скосом кромок
т — нож серпообразного сечения
у — нож серпообразного сечения с приварной заглушкой;
ф — кольцевой нож с направляющими пластинками (стабилизаторами)
Тип и количество вдавливающих устройств, способных развить требуемое
усилие, выбирают в соответствии с необходимым расчетным усилием
вдавливания, которое зависит от диаметра и длины прокладываемого
трубопровода, а также вида грунта.
Необходимое нажимное усилие
для продвижения в грунте прокладываемой трубы определяются расчетом
по формуле:
где:
Rс - радиус сечения отверстия (скважины) в грунте;
u0 - пористость грунта до прокалывания;
L - длина проходки (прокола),
м
Мт - масса 1 м трубы (футляра), кг
f - коэффициент трения стали о грунт
σупл - коэффициент сопротивления грунта
 |
|
Рис.2.
График для определения необходимого усилия для прокола труб. |
На рис.2 показан график для определения необходимого усилия для
прокола труб разных условных диаметров Dу на длину L, м, в песчаных
(——) и глинистых (------) грунтах.
Усилия, требующиеся для прокола труб, колеблются в пределах
от 150 до 2000 кН. Определив нажимное усилие, принимают необходимое
число гидродомкратов для силовой установки, а также выбирают тип упорной
стенки в котловане.
Для прокола труб чаше всего применяют нажимные насоснодомкратные установки,
состоящие из одного или двух спаренных гидравлических домкратов типа
ГД-170 с усилием до 170 тс каждый, смонтированных на общей раме. Штоки
домкратов обладают большим свободным ходом (до 1,15—1,3 м). Раму с
домкратами устанавливают на дне рабочего котлована, из которого ведут
прокол. Рядом с котлованом на поверхности размешают гидравлический
насос высокого давления - до 30 МПа (300 кгс/см2).
Трубу вдавливают циклически путем попеременного переключения домкратов
на прямой и обратный ход. Давление домкратов на трубу передается через
наголовник сменными нажимными удлинительными патрубками, шомполами
или зажимными хомутами. При применении нажимных удлинительных патрубков
длиной 1, 2, 3 и 4 м после вдавливания трубы в грунт на длину хода
штока домкрата (например, 1 м) шток возвращают в первоначальное положение
и в образовавшееся пространство вставляют другой патрубок удвоенной
длины и так продолжают до тех пор, пока не закончат прокол первого
звена трубопровода (обычно длиной 6 м). Затем к нему приваривают второе
звено и указанные операции повторяют до тех пор, пока не будет завершен
прокол на всю длину трубопровода.
Шомпола делают из труб с отверстиями по бокам, расстояние между которыми
соответствует длине хода штоков домкратов. Шомпола бывают внутренние,
двигающиеся внутри прокалываемой трубы, и наружные, охватывающие трубу
снаружи.
При использовании шомпола по мере вдавливания звена одновременно с
обратным ходом штоков домкратов шомпол выдвигается назад, стержень
переставляют в очередное отверстие, и цикл повторяется до тех пор,
пока все звено не вдавится в грунт. Затем к нему приваривают следующее
звено и его также вдавливают с помощью того же шомпола и т.д. Механический
прокол труб с помощью домкратов возможен в песчаных и глинистых грунтах
без твердых включений.
На рис. 3, а, показана наиболее распространенная схема бестраншейной
прокладки труб (кожухов) способом прокола с применением гидродомкратной
установки и комплекта нажимных патрубков.
Для бестраншейной прокладки стальных труб диаметром 104—630 мм на
длину до 80 м грунтах 1-1У групп (без крупных включений) способом
прокола применяют установки ГПУ-600 (рис. 3, б). Установка работает
по принципу «шагающих домкратов», что позволяет значительно сократить
время рабочего цикла. Вначале путем включения маслостанции гидродомкратами
продвигают подвижную нажимную плиту с прокладываемой трубой на длину
хода штока домкратов (1,2 м). Затем после окончания рабочего цикла
подвижной упор освобождают и обратным ходом домкратов подтягивают
его вслед за прокладываемой трубой. Указанные операции повторяют до
полного внедрения в грунт первого звена прокладываемой трубы, после
чего подвижной упор, салазки с домкратами и нажимную плиту возвращают
в исходное положение. Далее монтируют второе звено трубы, и цикл работ
повторяют и так до полного прокола всего трубопровода.
Установка направленного прокалывания УНП-630
предназначена для бестраншейной прокладки кабеля и трубопроводов диаметром
до 630 мм методом прокалывания пилотной скважины, с последующей обратной
протяжкой расширителей и трубопроводов.
УПК "Игла", УПК-2 "Игла" предназначено для выполнения
проколов под автомобильными и железными дорогами и иными земляными
насыпями, аналогичными по устройству.
 |
|
Рис.3.а. Общая схема работ. |
 |
|
Рис.3.б. Прокол установкой ГПУ-600. |
 |
|
Рис.3.в. Вибропрокол установкой УВВГП-400. |
 |
|
Рис.3.г. Прокол труб с помощью вибропробойников. |
На рис. 3. показаны способы прокола труб:
а — общая схема работ
б — прокол установкой ГПУ-600
в — вибропрокол установкой УВВГП-400
г — прокол труб с помощью вибропробойников
Обозначения:
1 — наконечник
2, 3 — приямки
4 — прокапываемая труба
5 — шпалы
6 — направляющая рама
7 — нажимной патрубок
8 — гидродомкраты
9 — упорный башмак
10 —упорная стенка
11 — насосная станция
12 — маслопроводы
13 — нажимная заглушка
14, 16 — рабочий и приемный котлованы
15 — обводной лоток
17 — подвижный упор
18 — нажимная плита на тележке
19 — фиксатор
20 — свая
21 — лебедка
22 — рама
23 — планка
24 — ударная приставка
25 — направляющие стержни
26 — вибрационный механизм
27 — электродвигатель
28 — электросварочный агрегат
29 — причалка
30 — отвес
31 — пневмопробойник
32 — сварка труб
С помощью прокольнои установки Главмосстроя можно прокалывать трубы
диаметром 209—426 мм на длину до 45 м в грунтах I—IV групп независимо
от его влажности. Установка работает, как и установка ГПУ-600, по
принципу «шагающих домкратов».
Гидропроколом трубы прокладывают с использованием кинетической
энергии струи воды, выходящей под давлением из расположенной впереди
трубы специальной конической насадки. Струя воды, выходящая из насадки
под давлением, размывает в грунте отверстие диаметром до 500 мм,
в котором прокладывают трубы. Удельный расход воды при этом зависит
от скорости струи, напора воды и категории проходимых грунтов.
Преимущества гидропрокола - относительная простота ведения работ и
довольно высокая скорость образования скважины (до 30 м/смену). Существенными
его недостатками являются сравнительно небольшая протяженность проходки
(до 20-30 м), возможные отклонения от проектной оси и сложные условия
работы вследствие загрязненности рабочего котлована.
|
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОКОЛОВ
Прокалывающая установка предназначена для прокладки магистралей методом прокола в грунтах любых типов под автодорогами, ж/д насыпями, реками, болотами, оврагами, лесными масивами.
Для модернизации, реконструкции и строительстве трубопроводов на территории населенных пунктов, в трудных геологических условиях, при действии ряда технических и экологических ограничений незаменима устанокка. "Игла" Данная установка используется при прокладке труб водоснабжения, канализации и газификации населенных пунктов, при прокладке оптиковолоконных сетей и иных инженерных коммуникаций.
Установка работает от гидросистемы трактора или от гидростанции. 
Подробные технические характеристики >>
|
Бестраншейную прокладку трубопровода в несвязных песчаных, супесчаных
и плывунных грунтах ускоряют способом вибропрокола. В установках
для вибропрокола применяются возбудители продольно направленных
колебаний.
Способом вибропрокола можно не только прокладывать трубопроводы
диаметром до 500 мм на длину 35-60 м при скорости проходки до 20—60
м/ч, но и извлечь их из грунта.
Наиболее эффективной является ударно-вибрационно-вдавливающая
установка УВВГП-400 конструкции ВНИИГС. При использовании этой установки
прокладываемую трубу (кожух) с закрепленным на одном конце инвентарным
наконечником другим концом устанавливают в наголовнике ударной приставки
вибромолота (рис. 3, в). Под действием ударных импульсов в сочетании
со статическим вдавливанием с помощью пригрузочного полиспаста секция
труб последовательно внедряется в грунт.
Используется также универсальная виброударная установка УВГ-51 (см.
) конструкции МИНХиГП
им. Губкина, которая предназначена для прокладки труб диаметром
до 530 мм способом прокола и диаметром 530-1020 мм способом виброударного
продав- ливания.
Для бестраншейной закрытой прокладки труб диаметром 63-400 мм широко
применяются механические грунтопрокалыватели и пневматические пробойники
типов ПР-60 ( СО-144), ИП-4605, ИП-4603,
ПР-400 (СО-134) и М-130.
Пневмопроходка с помощью указанных пневмопробойников типа «Крот»
применяется для устройства сквозных и глухих горизонтальных и наклонных
скважин с уплотненными стенками диаметром 63-400 мм и длиной до
40-50 м, через которые прокладывают трубопроводы.
Пневмопробойник представляет собой самодвижущуюся пневматическую
машину ударного действия. Его корпус является рабочим органом, образующим
скважину, а ударник, размешенный в корпусе, совершает под действием
сжатого воздуха возвратно-поступательные движения и наносит удары
по переднему торцу корпуса, забивая его в грунт. Обратному перемещению
корпуса препятствуют силы трения его о грунт. Благодаря осевой симметрии
и значительной длине (1,4—1,7 м) пневмопробойник при движении в
грунте сохраняет заданное направление.
Для восприятия усилий в момент запуска пневмопробойника из приямка
и увеличения точности проходки используют стартовые устройства,
создающие силы трения на его корпусе (для пневмопробойников ИП-4603, ИП-4605) либо поджимающие
его к забою (СО-134).
Для уменьшения искривления скважины в сложных условиях и при значительной
длине проходки к пневмопробойнику крепят специальную насадку — удлинитель.
При обеспечении точного запуска пневмопробойника отклонение скважины
от проектного положения на длине 20 м, как правило, не превышает
0,2—0,3 м по вертикали и 0,05-0,1 м по горизонтали.
При проколе стальных труб с помощью пневмопробойников (рис. 3, г)
их используют в качестве ударного узла, присоединенного к заднему
торцу трубы и забивающему ее в грунт. На переднем торце трубы крепят
конусный наконечник. При этом возможны два варианта технологии работ:
забивка трубы в грунт и забивка ее в лидирующую скважину (в устойчивых
глинистых грунтах).
С помощью пневмопробойника можно заменять старые трубы подземной
прокладки новыми того же или большего диаметра. Для этого первую
секцию нового трубопровода присоединяют к удаляемому (в случае разных
диаметров — с помощью конического переходника), а старую трубу по
мере выхода в приемный приямок обрезают и удаляют. Пневмопробойником
можно также извлекать из грунта стальные трубы диаметром до 800
мм. Длина извлекаемых труб зависит от грунтовых условий (сцепления
грунта с поверхностью трубы)- При извлечении труб из грунта пневмопробойник
используют в качестве ударного механизма, прикрепленного к переднему
торцу трубы с помощью специального приспособления.
В дополннение к прочитанному можно посмотреть фильм
В ЗАКЛЮЧЕНИЕ МОЖНО СКАЗАТЬ , что
Бестраншейные технологии позволяют:
- резко повысить темпы работ по новому строительству и ремонту изношенных
коммуникаций, более эффективно использовать финансовые и материальные
ресурсы;
- соблюдать экологические нормы, практически исключить ведение земляных
работ, ликвидировать угрозу повышения уровня грунтовых вод и загрязнения
грунтовых массивов бытовыми и производственными стоками;
- обеспечивать бесперебойное движение транспорта в районе проведения
работ.
|
Техника