Главная >
Архив статей нашей рассылки >
Выпуск №14. Статья №3.
Прокладка труб способом продавливания.
|
ОАО "МИХНЕВСКИЙ РМЗ" ПРЕДЛАГАЕТ: |
|
 |
8-800-550-07-58 , (499) 262-22-88 +7+7 495 740-31-21
Собственное производство! |
Бестраншейная прокладка труб продавливанием
отличается тем, что прокладываемую трубу открытым концом, снабженным
ножом, вдавливают в массив грунта, а грунт, поступающий в трубу в
виде плотного керна (пробки), разрабатывают и удаляют из забоя. При
продвижении трубы преодолевают усилия трения грунта по наружному ее
контуру и врезания ножевой части в грунт.
Для продавливания труб применяют нажимные насосно-домкратные установки
из двух, четырех, восьми и более гидродомкратов усилием по 500-3000
кН каждый с ходом штока 1,1-2,1 м, работающие от насосов высокого
давления. Количество домкратов в установке зависит от необходимого
нажимного усилия Р:
где qc - удельное сопротивление вдавливанию ножа в грунт, кН; l- периметр
ножа, м; dzetta0 - коэффициент бокового давления грунта; Мт - масса
1 м трубы (футляра), кг; L - длина продавливания трубы, м; tg[sigma]
- коэффициент трения трубы о грунт; Р1 - вертикальное давление на
1 м длины трубы;
где Р - плотность грунта, т/м3 ; Dк - диаметр кожуха (футляра), м;
tкр - коэффициент крепости грунта по проф. М.М. Протодьякову. Приближенное
необходимое усилие для продавливания трубы.
где I - сила трения грунта по поверхности трубы, равная 20-25 кН на
1 м2 поверхности трубы, м; Dтр - наружный диаметр трубы, м; L - общая
длина продавливания трубы, м.
Способом продавливания ведут прокладку не только стальных
труб, но и железобетонных коллекторов и тоннелей из элементов различной
замкнутой по периметру формы.
Для продавливания труб или элементов коллекторов и тоннелей применяют
нажимные насосно-домкратные установки из двух, четырех, восьми и более
гидродомкратов усилием 50-300 тс каждый с ходом штока 1,1-2,1 м. Количество
домкратов в установке зависит от необходимого нажимного усилия для
продавливания трубопровода.
Поскольку при продавливании труб больших диаметров, особенно в твердых
грунтах, применяют особо мощные нажимные установки из нескольких домкратов,
способных создать усилия более 10000 кН, для них необходимы прочные
упорные стенки.
Способ продавливания бывает с ручной разработкой грунта и механической
(рис.1).
 |
|
Рис.1.а. Продавливание с ручной разработкой
грунта.
|
 |
|
Рис.1.б. Продавливание установкой СКВ
с механизированной разработкой грунта.
|
Рис. 1. Установки для прокладки труб методом продавливания:
а — продавливание с ручной разработкой грунта ;
б — продавливание установкой СКВ Главмосстроя с механизированной
разработкой грунта ;
1 — насосная станция ;
2 — трубопровод ;
3 — рабочий котлован ;
4 — водоотводный поток ;
5 — трубопровод ( футляр );
6 — лобовая обделка ( нож );
7 — приемный котлован ;
8 — приямок для сварки труб ;
9 — направляющая рама ;
10 — нажимной патрубок ;
11 — нажимная заглушка ;
12 — гидродомкраты ;
13 — башмак ;
14 —упорная стенка ;
15, 18 — канаты ;
16 — ролики ;
17 — ковш ;
19 — барабан - накопитель ;
20 — уравнитель ;
21 — нажимные штанги ;
22 — траверса ;
23 — поворотные фланцы ;
24 — лебедка ;
25 — шпалы направляющей рамы.
Применение ручной разработки грунта при продавливании мало эффективно.
Поэтому для бестраншейной прокладки трубопроводов чаше всего применяют
установки с механизированной разработкой и удалением грунта, в том
числе установи типов СКВ Главмосстроя и ПУ-2 конструкции
ЦНИИПодземмаша.
С помощью установки СКВ Главмосстроя (рис. 1, б) можно продавливать
трубопроводы диаметром до 920 мм в грунтах I-III групп. Установка
общей массой 13 т при давлении в гидросистеме 30 МПа (300 кгс/см2 )
и ходе штоков гидродомкратов 1,15 м позволяет достичь скорости
прокладки 18 м в смену при общей максимальной длине трубопровода
до 60 м.
Установка состоит из силового агрегата (два гидравлических домкрата
ГД-170/1150 с индивидуальными насосными станциями Н-403), устройства
для передачи нажимных усилий на торец труб, трехбара-банной лебедки,
предназначенной для отрезания грунтового керна и его транспортирования,
ножевой секции с системой роликов, гидрораспределителя давления
с контрольной аппаратурой.
Ножевую секцию длиной 930 мм с диффузором приваривают переднему
концу прокладываемой трубы. При вдавливании ножа в грунт он проходит
через диффузор и поступает в телескопический ковш, который тросом
извлекают из трубопровода через отверстие в траверсе и после отсоединения
от троса удаляют из котлована. Опорожненный ковш затем снова укладывают
в корпус рабочего органа и с помощью каната подают в забой.
Установка ПУ-2 состоит из силового агрегата (два гидродомкрата
ГД-170/1150, насосной станции, двухбарабанной лебедки с пультом
управления), рабочего органа, устройства для передачи нажимных усилий
и ножевой секции. С ее помощью можно продавливать трубопроводы диаметром
1220 и 1420 мм в таких же грунтах, что и установкой СКВ Главмосстроя,
при скорости прокладки 8,4 м в смену и максимальной длине трубопровода
60 м.
Бестраншейную прокладку
труб диаметром 1220 мм способом продавливания в сухих и увлажненных
грунтах I-III групп можно производить также с помощью установки
У-12/60 конструкции Гипронефтеснецмонтажа (рис. 2, а). Этой
установкой, имеющей массу 12,7 т, при усилии продавливанил 3400
кН и мощности приводных электродвигателей 18 кВт можно продавливать
трубы указанного диаметра на длину 60 м. Головку установки приваривают
к продавливаемому трубопроводу для восприятия лотового сопротивления
грунта. Грунт удаляется челноком, находящимся внутри головки.
Работа установки заключается в периодическом вдавливании прокладываемой
трубы на длину хода домкрата (1000 мм) с последующим извлечением
челнока из трубы и его разгрузкой в отвал или на транспорт.
 |
|
Рис.2.а. Установка У-12/60.
|
 |
|
Рис.2.б. Виброударная установка УВГ-51
|
Рис. 2.
1 — гидропривод ;
2 — упорный башмак ;
3 — гидродомкрат ;
4 — нажимной патрубок ;
5 — труба ( футляр );
6 — головка ;
7 — направляющая ;
8 — лебедка ;
9 — конусный наконечник ;
10 — передвижная электростанция ;
11 — корпус установки с расположенным внутри него вибромолотом
горизонтального действия ;
12 — электродвигатель ;
13 — портальная рама ;
14 — неподвижный блок ;
15 — стакан ;
16 — вибромолот с электроприводом ;
17 — канаты для перемещения желонки внутри трубы (футляра);
18 —окно для разгрузки грунта
Виброударной установкой УВГ-51 (рис. 2, б) можно продавливать
трубы (кожухи) диаметром 530—1020 мм, причем диаметром до 530 мм без
эвакуации грунта из скважины, а диаметром до 1020 мм — с эвакуацией
грунта. С помощью этой установки обшей массой 6.3 т при массе ударной
части 2,5 т и мощности электродвигателя 75 кВт можно прокладывать
трубы на длину до 50 м.
Внутрь трубы (кожуха) помещают виброударную желонку (рис. 2, в). При
проходке труба (кожух) открытым концом внедряется в грунт на определенное
расстояние (заходку), а затем желонка подается канатом к ее забойному
концу, внедряется с помощью вибромолота в грунт, забирает его и с
помощью каната перемешается к разгрузочным окнам, где под действием
ударов вибромолота грунт высыпается через окна желонки в разгрузочные
окна кожуха на дно траншеи.
Процесс проходки состоит из отдельных периодически повторяющихся циклов,
в которых каждое внедрение в грунт трубы на 1-5 диаметров чередуется
с выбором грунтового керна виброударной желонкой.
Иногда применяют также способы с разработкой грунта гидроразмывом
и удалением его из забоя в виде пульпы.
Возможно также более простое по конструкции и надежно действующее
устройство для продавливания труб домкратами с разработкой грунта
в забое гидромонитором и удалением его с помощью шнека. С помощью
такой установки можно прокладывать трубы диаметром 400-1220 мм на
длину до 100 м при средней скорости 12-15 м в смену.
Для продавливания тоннельных коллекторных секций диаметром 2,5—3,5
м Главмосинжстроем предложен специальный комплекс оборудования, состоящий
из металлического оголовка, нажимной колонки — сердечника, переходника,
упорной вставки, кондуктора, силового агрегата, гидравлического вагоноопрокидывателя
и опорной плиты.
Способ продавливания тоннельных секций может быть применен в различных
инженерно-геологических условиях. Этим способом можно продавливать
тоннели и коллекторы длиной до 20-50 м, а при использовании промежуточных
ломкратных установок - длиной до 300 м и более. Для устройства тоннелей
и коллекторов по указанной технологии создан специальный проходческий
комплекс УПК-3, применение которого, по данным треста № 2 Главмосинжстроя,
повышает производительность труда в 1,5—2 раза и одновременно позволяет
улучшить качество сооружаемых коллекторов, а также условия работы
проходчиков.
Читайте в следующем номере рассылки:
-
-
-
-
По материалам сайта "SBH COTPAHC"
Источник: Б.Ф. Белецкий, "Технология и механизация строительного производства" 2003
|
Техника