Варианты бестраншейной прокладки труб – преимущества и недостатки способов

Варианты бестраншейной прокладки труб – преимущества и недостатки способов

Трубопроводы – основная, самая протяжённая и уязвимая часть систем горячего и холодного водоснабжения и водоотведения (канализации). В связи с этим закономерно возникает проблема: как правильно проложить трубы под землёй, наименее задействовав финансовые ресурсы и прилагая минимум усилий для проведения этой операции? Основных решений два: траншейная и бестраншейная прокладка трубопроводов. О преимуществах последнего варианта будет рассказано ниже.

Преимущества и недостатки обоих видов прокладки трубопроводов

Плюсы траншейной прокладки трубопроводов:

• традиционность – долгое время использовался именно этот метод, а значит, именно к нему в большей степени готовы и обученный ранее рабочий персонал, и проектировщики схем канализации и водоснабжения;
• доступность – в связи с первым пунктом, этот процесс быстрее просчитывается и лучше обеспечивается необходимой техникой, включая экскаваторы, сварочные аппараты и т.д.

Минусы метода очевидны:

• разрушение при перекапывании наиболее плодородного почвенного слоя – в результате после прокладки трубопровода возникает необходимость восстанавливать «работоспособность» мест культивации растений;
• гибель при проведении труб уже имеющихся растений всех видов – деревьев и кустарников, дающих кислород, возможно даже агрокультур;
• необходимость при проведении трубопровода через дорогу останавливать движение по выбранному участку – доставляет значительные неудобства автомобилистам; кроме того, на трассах с особенно интенсивным движением полностью перекрыть поток практически невозможно, значит, и обустройство водопровода или канализации будет или затруднено, или невозможно;
• по той же причине нельзя проложить носители таким методом под уже построенными зданиями.

Поэтому для того, чтобы проложить трубу без вскрытия грунта, к примеру, под трассой, железной дорогой, жилым домом или производственным строением, применяют бестраншейную прокладку труб.

Достоинства этого способа:

• не требует рытья траншеи;
• работы, проведённые таким методом, обходятся дешевле;
• при наличии необходимых устройств и должной квалификации персонала работа проходит значительно быстрее;
• бестраншейная прокладка требует меньшего числа рабочих рук;
• это способ безопаснее и для персонала, и для окружающей среды (не уничтожаются насаждения, не разрушаются слои почвы);
• работы можно проводить в любое время года, в том числе зимой.

Среди недостатков метода можно отметить лишь меньшую пока распространённость и, соответственно, неготовность некоторого числа рабочих к применению такого способа.

Разновидности бестраншейной прокладки труб

Способ проведения трубопровода зависит, в частности, от длины участка, на котором требуется провести систему водоснабжения или канализации. Например, если планируемая протяжённость такой системы не будет превышать нескольких десятков метров, проведение работ вполне может быть обеспечено и без использования специфической техники.

Достаточно будет лишь изготовить или найти закрытый цилиндр требуемого диаметра (разумеется, размер должен быть чуть больше, чем у прокладываемой трубы) и прикрепить его к выдвигающейся штанге, работающей на пневматическом, гидравлическом или электрическом приводе. С помощью этого несложного оборудования работы можно провести достаточно быстро, однако придётся по обоим краям проектируемой траншеи выкопать котлованы необходимой глубины.

В случае же, когда планируется прокладка бестраншейным способом трубопровода большой протяжённости, работы осуществляются по одному из следующих сценариев:

1. Проведение санации труб.
2. Создание тоннеля методом прокола.
3. Прокладка элементов продавливанием.
4. Направленное бурение в горизонтальной плоскости.

Каждый из вышеперечисленных способов следует рассмотреть подробнее.

Санация

Суть способа санации трубопровода – бестраншейная замена старых труб на новые.

Различают два основных вида санации.

Санация релайнингом

В таком случае современные трубы из высокомолекулярных соединений (полимеров) протягиваются в уже обустроенный трубопровод. Делать это, в свою очередь, можно двумя способами: без разреза старых труб или с таковым.

В первом случае, когда диаметр новых элементов чуть меньше исходных, необходимо перед началом работ провести обследование внутренней поверхности труб, чтобы предотвратить повреждение пластиковых труб находящимися внутри прежних элементов препятствиями или полное торможение работы.

Второй вариант применяется, когда нужна прокладка труб большого диаметра, превышающего прежний или равного ему. Тогда используется статистическое взламывание старой конструкции.

Порядок проведения работ следующий:

1. По краям участка, на котором планируется производить работы, роются углубления (размерами около 2×3 м).
2. Из начального углубления проводятся выдвигающиеся штанги, на рабочих концах которых (в той же яме) фиксируется нож для расширения, посредством вертлюга скреплённый с прокладываемой трубой из ПНД (полиэтилена низкого давления).
3. В конечном котловане устанавливают на каркасе гидравлические домкраты, с помощью которых осуществляется возвратно-поступательное движение установленных штанг. Для дополнительной надёжности конструкции каркас с домкратами можно установить на бетонную плиту.
4. Начинают процесс протяжки, длящийся до того момента, когда нож не выйдет полностью в конечный котлован.
5. Периодически штанги длиной 1,5 м вытаскиваются из траншеи и очищаются от загрязнений.

В итоге старые трубы разрезаются соответствующим ножом, расширяются, и в них проволакивается полимерная труба.

При проведении релайнинга необходимо учитывать несколько рекомендаций:

• на стадии проектирования процесса следует тщательно подобрать сечение новой прокладываемой трубы ПНД;
• отрезки новых труб размером 10-12 м свариваются на поверхности и после проводятся в санируемую систему;
• общая длина сварного участка не должна превышать 0,7 км;
• при подборе диаметра труб и проведении замеров необходимо учитывать образующийся при сварке бурт, достигающий в некоторых случаях 15 мм.

Санация трубопровода методом релайнига позволяется только в случаях, когда допустимо небольшое изменение диаметра трубопровода или его пропускная способность, благодаря преимуществам полиэтилена низкого давления (гладкой внутренней поверхности и небольшому гидравлическому сопротивлению), повышается.

Реновация

Этот вариант сопровождается полным разрушением старых конструкций с одновременной прокладкой новых труб. Этот метод применяется, когда прежний трубопровод или не удовлетворяет возросшим требованиям к пропускной способности, или слишком обветшал. Методом реновации можно прокладывать трубы как большего, так и меньшего сечения, чем исходные.

Этот способ также существует в двух вариантах исполнения: заменой старых труб на новые ПНД-трубы, имеющие резьбу, или разрушением трубопровода.

В первом случае возможно осуществлять замену конкретного повреждённого участка трубопровода. Неисправный отрезок трубы разрезают роликовыми ножами, с помощью расширителя увеличивают тоннель, затем вводят новые трубы.

Во втором варианте трубопровод, как при релайнинге, ломается статическим способом.

• отсутствие необходимости рыть новые тоннели – можно использовать уже обустроенные коммуникационные системы;
• практически невозможно при проведении работ повредить другие трубопроводы;
• можно изменять диаметр старых труб на соответствующий современным требованиям;
• затраты на проведение земельных и восстановительных работ минимальны.

Метод прокола

Следующий способ прокладки трубопровода – прокол. Проведение работ таким методом особенно рекомендуется при обустройстве канализации или систем водоснабжения на участках с глинистым или суглинистым грунтом.

Метод имеет ограничения по длине. Например, для труб диаметром до 0,6 м длина соответствующего тоннеля может достигать 60 м.

Прокол для прокладки трубопровода осуществляется путём уплотнения грунта по краям, в результате чего земля не выбрасывается на поверхность, а остаётся в зоне проведения работ.

Соответственно, главное преимущество способа проведения трубопровода проколом – отсутствие образующихся в результате работы земляных отвалов, от которых необходимо каким-либо образом избавляться. Читайте также: «Способы прокладки трубопроводов – открытый и закрытый, правила выполнения работ».

Недостаток также связан с уплотнением земли: для создания достаточного радиального давления в месте проведения работ необходимо серьёзное усилие (0,15 до 3 МН). Это усилие достигается за счёт использования лебёдок, бульдозеров, тракторов и домкратов, обычно гидравлического типа.

Конечно, есть способ преодолеть повышенное сопротивление земли. Для этого на конец протягиваемой трубы устанавливается конус, основание которого выступает на 20 мм за края элемента (для труб большого диаметра). Если планируется проложить трубу небольшого сечения, землю прокалывают непосредственно трубой, причём в процессе образуется уплотняющее ядро.

Следует отметить, что при использовании конуса точность проволакивания трубы снижается, поскольку при встрече наконечника с различными расположенными в земле препятствиями труба незначительно отклоняется от исходной траектории.

Обычная скорость выполнения работ методом прокола – 4-6 м/ч. Если в дополнение к методике использовать виброимпульсы (техника называется вибропроколом), скорость повышается до значений 20-40 м/ч.

Ещё одна вариация прокола – гидропрокол. Техника применяется при проведении работ в легкоразмывающемся грунте. При проведении процесса грунт перед трубой с помощью особой насадки размывается, а в получаемый тоннель проталкивается труба. Среди недостатков этого способа – довольно значительные отклонения от проектируемой траектории движения трубы и необходимость освобождения пути движения от образующейся пульпы. Таким способом часто укладывается труба на въезд на участок, так как это наиболее оптимальный вариант в данном случае.

Алгоритм проведения работы следующий:

1. На некотором расстоянии от начала тоннеля роется котлован, в нём на каркасе ставятся гидравлические домкраты. Сверху устанавливается насос, подводящий воду к домкратам. Параметры домкратов (величина создаваемого усилия и длина ходов штоков или нажимной плиты) должны соответствовать характеристикам грунта, прокладываемых труб и т.д.
2. В котлован погружается оснащённая специальным наконечником и передаточным шомполом, связывающим её с плитой домкрата, труба. Шомпол может по диаметру быть больше или меньше трубы, соответственно крепится он или снаружи, или внутри. Первый отрезок трубы, на который надевается шомпол, должен иметь длину 6-7 м.
3. Первый прокол выполняется с помощью одного только шомпола, зафиксированного непосредственно на нажимной плите. После в отверстия шомпола вставляется стержень из стали радиусом 25 мм, затем цикл работы повторяют.
4. Если в процессе прокладки используется подвижный упор, подтягивающий домкрат во время обратного прохода штоков, шомпол не требуется. В этом случае домкрат передвигается вместе с плитой за прокладываемой трубой вплоть до её полного заглубления в грунт, затем возвращается на место. К концу трубу приваривают новый элемент, и процесс повторяют до наращивания необходимой длины трубопровода.

Метод продавливания

Ещё один способ прокладки трубопровода – метод продавливания. При таком способе труба, как и при прокалывании, вжимается в землю, но незакрытым концом, а после проведения работы труба очищается – вручную или с использованием соответствующей техники.

Такой способ позволяет протягивать трубопроводы из стальных труб диаметром до 2 м.

Для осуществления продавливания по окружности труб крепят гидравлические домкраты. Такое крепление обеспечивает нормальную работу в грунтах любой группы, длине протаскивания труб до 100 м и диаметре изделий до 1,72 м.

Порядок выполнения работ:

1. В созданный котлован устанавливают гидравлические домкраты.
2. Первый элемент будущего трубопровода устанавливается на направляющую, фиксируется на плите домкрата, при этом окончание трубы свободно.
3. Труба, проталкиваемая домкратами, вводится в землю, в результате чего в ней образуется земляная пробка. При возвратном движении трубы эта пробка поначалу извлекается с помощью лопат с длинной рукоятью, после – лопат с короткой рукоятью и пневматических ударных аппаратов.
4. После очистки трубы в пространство между нажимной плитой домкрата и проволакиваемой трубой ставится первый нажимной патрубок. Всего таких патрубков предусматривается три, длина первого соответствует длине шага штоков домкрата, второй длиннее вдвое, третий – втрое. Когда зазор между трубой и плитой домкрата достигает значения, вчетверо превышающего шаг штока, устанавливаются первый и третий патрубки, впятеро – второй и третий.

После того, как первый участок трубопровода полностью уложен, подобным образом монтируют второй и последующий участки.

Таким образом осуществляются любые операции продавливания, в том числе продавливание труб под дорогой.

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ)

Применение этого метода предполагает наличие соответствующих буровых агрегатов и отлично подходит для создания систем подземной коммуникации.

Работы по данному методы включают три этапа:

1. Прокладка скважины. На этом этапе применяется буровая головка из твёрдых сплавов, соединённая с гибкой штангой. Направление движения контролируется встроенным в головку навигационным блоком.
2. Расширение скважины. Осуществляется с помощью расширителя, устанавливаемого вместо головки. Устройство вытягивается от точки выхода головки до расположения бурильного аппарата. Если необходимо существенно расширить тоннель, расширение обычно проводят в несколько стадий. Диаметр получившейся скважины должен на треть превышать соответствующий параметр трубы. Читайте также: «Преимущества прокладки труб методом ГНБ – как выполняются работы».
3. Протягивание трубы. Труба посредством расширителя с шарниром крепится к штанге, затем агрегат ГНБ втаскивает её в вырытый тоннель. Для облегчения процесса используют буровой раствор.

При использовании этого способа длина тоннеля практически не ограничена (вплоть до нескольких тысяч метров), диаметр используемых труб – до 1,4 м.

Прокладка канализационных труб под дорогой: особенности технологии ГНБ

При обустройстве отвода сточных вод пользователей интересует прокладка канализационных труб под дорогой. Пользователи спрашивают, чем лучше пробивать отверстие под дорогой и какие трубы для этого можно использовать. Выяснив заранее правила и технологию проведения работ, можно избежать в будущем непредвиденных расходов на ремонт канализации.

Бестраншейная прокладка труб

Существует два варианта монтажа подземных коммуникаций без рытья траншей: ручной и машинный (горизонтальное направленное бурение ГНБ).

По сравнению с открытым способом, оба они позволяют сэкономить значительные средства, затрачиваемые на демонтаж и последующую реставрацию вскрытого дорожного полотна.

Горизонтально-направленное бурение

Если ширина дороги превышает 10 м, проколы для труб лучше делать с использованием специальной буровой установки для ГНБ. Ее размещают в том месте обочины, где по проекту должен находиться вход трубопровода под дорогу. Отверстие пробивается с использованием локаторов и монитора. Это позволяет точно выдержать заданную траекторию, в итоге оказавшись в планируемой точке выхода.

Машинная технология дает возможность проложить коммуникации на любой глубине не только под дорогами, но и под любыми природными или искусственными объектами, не мешая их функционированию и не причиняя вреда окружающей среде

Монтаж самотечной канализации с помощью буровой установки осуществляется в несколько этапов:

1. Исследование места прокладки. Изучается структура грунта, рассматривается схема проложенных под дорогой коммуникаций, оформляется разрешение на подземные работы.
2. Прокладка пилотной скважины. Рабочим органом для ее пробивания служит буровая головка в виде трубы с твердосплавным коническим наконечником в передней части. Корпус головки соединен с гибкой трубчатой штангой, приводимой в действие гидравлическими домкратами. Гибкая конструкция позволяет успешно обходить препятствия, обнаруженные на первом этапе. В головке имеются отверстия для подачи раствора бентонита — он уменьшает трение, охлаждает инструмент, очищает канал от обломков породы (выводит их на поверхность).
   • Расширение скважины. На этом этапе буровую головку снимают, присоединяя к штанге расширитель (риммер). Прилагая тяговое усилие и одновременно вращая риммер, его протаскивают в обратном направлении – к буровой установке. Чтобы увеличение скважины было достаточным, диаметр расширителя должен в 1,5-2 раза превышать диаметр канализации.
   • Протягивание трубопровода. Возле выходного отверстия готовят канализационную трубу. К ее переднему концу с помощью шарнирной серьги крепят насадку с вертлюгом, другую сторону которого соединяют с риммером. За счет серьги вертлюг воспринимает тяговое усилие расширителя, но не передает трубе вращательное движение. В результате плеть трубопровода затягивается в скважину.

Мощный бурильный комплекс позволяет делать проколы на большие расстояния для труб диаметром до 1,4. Существуют и мини-установки, удобные для использования на малых объектах. Аренда сложной землеройной техники вместе с обслуживающим персоналом стоит в среднем 1000 руб./час.

Ручная методика изготовления скважины

Прокол под дорогой для канализации можно сделать без привлечения спецсредств, если ширина дорожного полотна менее 10 метров. Способ подходит для установки канализационных труб диаметром до 150 мм. Его плюсы – простота, надежность, возможность применения в стеснённых условиях (малодоступных местах). Для этого варианта бестраншейной технологии прокладки понадобятся удлинительные штанги из арматуры, полая гильза с буром на одном конце, насос и физическая сила исполнителя.

Прокалывание осуществляется в следующем порядке:

1. С обеих сторон дороги роют два приямка (колодца). Они должны быть симметричны друг другу, а их глубина — несколько больше уровня прокладки основной траншеи. Гильзу забивают в рабочий колодец, а выходит она в приемный. Участок траншеи на длине 3 м от дороги до точки прокола расширяют и углубляют так, чтобы рабочий находящийся там, мог свободно работать с длинномерным материалом.
2. По направлению линии прокола забивают направляющую — стальную арматуру с заостренным концом, длиной не более 2 м (чтобы не изогнулась). По мере заглубления в грунт к стержню приваривают следующий кусок, продолжая забивать. Направляющая – это своего рода щуп для обнаружения препятствий. Если продвижение останавливается, приходится начинать прокол заново: ниже или выше.
3. После выхода арматурного стержня наружу на его «хвост» надевают гильзу — трубу длиной 2-4 м. К ее переднему торцу крепят конический наконечник с продольным сквозным отверстием. Сзади в трубу вставляют шланг, соединенный с насосом, погруженным в бочку с водой. Бьют кувалдой по заднему торцу трубы, она заполняется грунтом. Включив насос, землю удаляют мощной струей воды, которая выходит из узкого отверстия в наконечнике. Иногда при прокладке труб под дорогой не пользуются насосом. В этом случае каждый раз после заполнения гильзы грунтом придется извлекать ее и очищать.
4. По мере продвижения трубы ее наращивают с помощью сварки. Работу заканчивают, когда коническая насадка выйдет в приемный колодец. Арматурный стержень вытаскивают, снимают насадку, а корпус оставляют в земле, используя его в качестве защитного футляра для канализационной трубы. После ее укладки приямки и траншеи засыпают грунтом, тщательно уплотняя его.

Какие трубы использовать для канализации под дорогой

Требования к размещению канализационных сетей зависят от плотности коммуникаций под ними. В крупных городах с развитой подземной инфраструктурой, либо под автомагистралями с мощным транспортным потоком все трубы (кроме газовых) монтируют в железобетонных сборных коллекторах.

При индивидуальной прокладке канализации под дорогой местного значения трубы подбирают по материалу и классу прочности с учетом типа транспортной линии:

• I категория (автомагистрали и скоростные трассы с четырьмя и более полосами) – под ними монтируют тяжелые ПВХ трубы SN 8 или особо прочные гофрированные изделия из полиэтилена;
• II, III, IV, V категории (нескоростные дороги с 1-4 полосами) – для них подойдут средние трубы из ПВХ SN 4.

Легкие трубы из поливинилхлорида класса SN 2 предназначены для укладки на малой глубине, но не под дорогами. А вот изделия из полипропилена (ПП) нельзя прокладывать в грунте: они обладают малой жесткостью, их могут повредить грызуны. До недавних пор канализацию монтировали из прочных и долговечных чугунных труб. Однако им свойственны и недостатки: шероховатая внутренняя поверхность, большая масса и дороговизна.

Строительные нормы и правила (СНиП) регламентируют монтаж канализации в стальных футлярах с антикоррозионным покрытием. Их задача – предупредить смятие трубопровода из-за давления грунта под воздействием веса транспорта, предохранить материал от коррозии.

Превышение диаметра футляра по отношению к диаметру канализационного трубопровода должно составлять 150-250 мм. Осуществив протаскивание трубы в защитную оболочку, пространство между ними заполняют цементно-песчаным раствором.

Источник https://trubaspec.com/montazh-i-remont/varianty-bestransheynoy-prokladki-trub-preimushchestva-i-nedostatki-sposobov.html

Источник http://stroyusnulya.com/prokladka-trub-pod-dorogoj.html

Источник

Источник