БПТ: прокол грунта и ГНБ

БПТ: прокол грунта и ГНБ

Сети трубопроводов нуждаются в особенных подходах к своему строительству. Это важно, поскольку далее системы будут выполнять сложные задачи и подвергаться постоянному воздействию. Существует 2 стандартных способа устроительства сетей на местности: траншейный и бестраншейный. Последний обрел популярность практически недавно, но уже доказал на практике свои возможности. С БПТ можно в разы сократить разрушения на местности и снизить вред для природной среды. Также техника наиболее экономична и не требует трудозатрат.

В сегменте БПТ есть разные технологии. Выделяют прокол, продавливание, ГНБ, микротоннелирование, проходку щитами и др. Есть техники для реконструкции и реновации уже существующих линий. Возможно выделить прокол и ГНБ. При проколе реализуется продавливание трубы в грунт домкратами. Т.о. возможно укладывать футляры для разных трубопроводов: газовых, кабельных, канализационных. С успехом практика используется при создании систем мелиорации.

Правильный прокол не позволяет грунту осыпаться, не повреждает соседствующих коммуникаций или объектов строительства, не вредит среде, не повреждает насаждения и пр. Вести прокол удобнее из котлована. Формируют и 2 котлован, куда по направлению следует труба для стыковки с линией. Чтобы снизить вероятность повреждений и неправильной реализации методики, перед началом СМР обязательно проводятся геодезические работы. Оценивается состояние почвы и ее особенности. К типу почвы прокол достаточно требователен. Допускается работать исключительно по мягким грунтам.

Если предполагается, что грунт в ходе СМР может осыпаться, то для прокола пользуются бурошнековыми машинами. Эта технология уже имеет собственное название – ГНБ.

Указанная методика ГНБ предполагает разбуривание в грунте скважины, куда после кладется труба. Для разбуривания применяются ра.органы – бур и расширители. Бур на штангах формирует пилотную проходку. Далее протягиваются расширители, кот. устанавливают заданный калибр. После затягивается труба. Управляет СМР установка ГНБ. Контроль за ней осуществляет оператор. Благодаря локализационным приборам возможно контролировать положение и ход бура с макс. точностью. ГНБ участвует в прокладывании линий под препятствиями, также справляется с протяженными отрезками. Буром с алмазным напылением возможно разбуривать даже скальные породы.

ГНБ задействуют гл. образом тогда, когда др. технологии не справляются или нужно избежать возможных обвалов грунта. Именно здесь технология показывает свои положительные возможности. Кроме того ГНБ позволяет:

- сократить технологические и энергетические затраты;

- уменьшить бюджет на устройство сети;

- сократить сроки СМР;

- обеспечить большую экологичность;

- обеспечить автоматизацию;

- сократить разрушения ландшафта;

- снизить объемы земельных работ;

- повысить безопасность СМР для персонала.

 БПТ

 Для устройства коммуникационных трубопроводов на местности можно применить ряд технологий. Условно их возможно разделить на 2 сегмента: траншейные и бестраншейные. Если с траншейными технологиями все более-менее ясно, даже самый несведущий человек наверняка видел их масштабы на улицах своего города, то методики бестраншейные можно назвать своего рода новинкой. Хотя по сути это будет неправильно, поскольку их использование уже насчитывает не меньше 2 десятков лет. За рубежом они более популярны, но и наши коммуникационные службы уже делают шаги в пользу прогресса.

Ключевым достоинством БПТ является конечно же отсутствие глобальных раскопок. Объемы земельных работ технологически снижены в несколько раз. Более 85,3 проц. ведутся закрытым способом. А это очень внушительная цифра. Кроме того, БПТ позволяет:

- минимизировать разрушения покрытия дорог;

- сократить время СМР;

- приводить к отсутствию необходимости перекрытия движения;

- сократить риски повреждения коммуникаций;

- снизить вред для прир. среды;

- вести при малых затратах реконструкцию изношенных систем.

Можно отметить существование различных вариантов БПТ. Они предполагают разбуривание грунта при участии спец. установок, прокол и продавливание грунта трубой под действием домкрата, создание микротоннелей, ведение проходки щитами или штольней, а также различные методы реконструкции и санации: релайнинг, берстлайнинг, нанесение покрытий, метод рукава. Все они отличаются экономичностью и технологическими преимуществами, присущими сегменту БПТ в целом.

Прокол грунта с установками ЗАО «СИ»

Реализовывать бестраншейную прокладку труб возможно разными способами. В этом сегменте выделяются разные варианты технологий, кот. могут быть полезны при прокладывании трубопроводов производственного, частного, коммуникационного, транспортного назначения. Подобрать методику ГНБ возможно под разный грунт и практически любые ландшафтные условия. Различают:

- прокол под дорогой;

- алгоритм продавливания;

- штольневую врезку;

- проходку щитами;

- проходку микро- щитами;

- ГНБ.

Различают технику продавливания в толщу грунта футляров из сталесплавов. Ее задействуют при устроительстве разных трубопроводов. Наиболее часто такая практика видна при формировании переходов подз. кабельных линий чз дороги, коммуникации, взлетные полосы, жд пути. Сталесплавной футляр принимает на себя значительную долю нагрузок. Как результат основная линия защищена от возможных деформаций и продавливания.

Линии большего калибра, а также тоннели, каскады, формируются техниками щитовой или штольневой проходки. Здесь используются особые варианты оборудования – щиты и штольни. Для таких технологий фактически нет препятствий. Они справляются с любыми грунтами. Однако они значительно затратнее и сложнее.

Любая прокладка, в т.ч. бестраншейная, требует согласования с контролирующими органами. На стороне БПТ тот факт, что для нее таких согласовании надо меньше. Также нет разногласия с др. организациями, чьи коммуникации могут размещаться поблизости. Риски повреждения их минимальны. За счет сокращения необходимых разрешений, сокращаются и сроки работ, потому что отсутствуют бюрократические проволочки.

В плане обслуживания коммуникации, сооруженные по методу БПТ, почти ничем не отличаются от аналогичных, выполненных траншейной прокладкой. Также надо возводить колодцы. Котлованы под них раскапывают с помощью техники. В целом современная система будет представлять некий комплекс из траншейной и бестраншейной прокладки. Каждая применяется там, где это объективно и выгодно. Такой дифференциальный подход позволяет выдвигать СМР на более высокий уровень, повышать качество укладки сети, сокращать расходы, снижать трудоемкость, повышать автоматизацию.

В целом возможно отметить, что БПТ реализует следующие плюсы:

- сокращение сроков работ;

- экономическая эффективность;

- снижение трудовых затрат;

- повышение автоматизации;

- повышение безопасности;

- уменьшение объемов земельных работ;

- малые разрушения на местности;

- сокращение рисков повреждений.

 БПТ и микротоннелирование

 Линии трубопроводов нужны для обеспечения коммуникаций, производственных, автономных сетей, транспортных линий. Они выполняют самые разные функции и могут отличаться технологическими особенностями, протяженностью, условиями прокладывания. В мире принято формировать трубопроводы на местности при участии траншейной прокладки и бестраншейной. За траншейным способом следует немало проблем. Это и глобальные раскопки, кот. не всегда приятны горожанам, и потребность в затратах, восстановительных работах. Притом полностью отказаться от траншейной технологии невозможно. Но в тех местах и случаях, где это оправдано и логически верно, возможно перейти на бестраншейные методики.

БПТ позволяют проводить в толще грунта около 87,2 проц. всех технологических мероприятий. Разрушения на местности минимальны. Нет риска повреждения коммуникаций и объектов благоустройства. Кратко выделяют возможности БПТ:

- не требуется восстанавливать дор.покрытие после СМР;

- не нарушается привычный ритм городской жизни;

- нет потребности в остановке транспорта на участке, где ведутся работы;

- не требуется остановки работы коммуникаций.

Экономическая выгодность БПТ также заметна. Во многом реализуется сокращение затрат за счет меньшего процента восстановительных работ. Подрядчику не надо проводить рекультивационные работы на протяжении всей трассы, восстанавливать покрытие дорог, плиточных тротуаров, высаживать газоны и насаждения, формировать утраченные цветники и пр. Достаточно часто компании и вовсе этого не делали, что вызывало недовольство горожан, проблемы с властями, судебные иски. Теперь таких проблем и вовсе получается избегать. Притом нет разногласий с контролирующими органами, экологами, жителями.

Также меньше расходов собственно на сами земельные работы. Не надо привлекать сложную технику, раскапывать всю протяженность трассы, возводить укрепительные конструкции, мостки безопасности, перекрывать движение.

Реализация работ по БПТ становится возможной с использованием спец. агрегатов. Они отличаются функционалом, производительностью, малогабаритностью, простотой инсталляции.

Тенденция к переходу на БПТ наблюдается у многих компаний. Интерес проявляют как организации, занимающиеся магистральными сетями, так и мелкие подрядчики. Для развивающейся компании задействование методик БПТ может стать неплохим стимулом к развитию. Технологии позволяют проводить СМР быстрее и дешевле. Это несомненно понравится заказчику. Притом затраты на приобретение агрегатов для БПТ достаточно приемлемы даже для компании с небольшим бюджетом. Окупятся они качеством работ и востребованностью на рынке.

В разнообразии сегмента БПТ существует масса методик. Они имеют собственные характеристики, отличаются технологически, соблюдают индивидуальные комплексы оборудования. Выделяют практики с применением щитового и микрощитового оборудования, продавливание домкратами и прокол, бурение, разные типы проходки. Имеются техники реконструкции и санации трубопроводов, кот. уже проложены и функционируют какое-то время. Существенно новыми, но уже заслужившими определенные положительные примеры использования, являются техники пневматического и виброударного разбивания грунта с прокладыванием трубы.

При подборе технологии для выполнения СМР учитывают массу факторов. Это и условия грунта и местности, доступность трассы, глубину заложения, условия прокладки, требования линии, наличие коммуникаций поблизости, плотность застройки, протяженность сети, условия работы, комплекс задействуемого оборудования.

Каждая из технологий используется в определенных условиях. Учитывают ее эффективность. Она должна быть максимальной. Прокол или продавливание домкратами адекватно использовать для сооружения проходов чз препятствия неширокие. Это дороги, полосы аэродромов, жд пути. Если грунт сложный, то такие места допускается проходить бурением или пневмо- и виброударными машинами.

По ходу трасса трубопроводов может встречаться с водными препятствиями. Это могут быть неширокие реки, озера, болотистые зоны, овраги и ручьи. Здесь пользуются методиками ГНБ. Эта практика предполагает разбуривание в грунте скважины, куда затем закладывается труба. Реализуется ГНБ при участии современных буровых установок. Также кроме перехода чз водные преграды ГНБ позволяет формировать короткие отрезки и протяженные линии там, где др. методики не способны справиться по каким-либо причинам. На стороне ГНБ качество проходки и быстрота реализации СМР.

Начинается ГНБ с устроительства пилотной проходки. В заготовленном котловане инсталлируется установка. Она имеет гибкие штанги, на кот. фиксируется буровой инструмент. Он снабжен передатчиком, кот. позволяет управлять бурением. После пилотной проходки проводится расширение скважины до нужного калибра. Это делается при помощи расширителей или калибраторов. Его пропускают обратным ходом из приемного котлована. С последней проходкой расширителя фиксируют чз вертлюг трубу. Она затягивается в скважину.

Техника прокола начинается как и ГНБ с подготовительного этапа. Здесь на местности заготовляются котлованы. В одном из них инсталлируются домкраты и система направляющих. После укладывается труба. Обычно протяжку ведут секционно. К трубе фиксируется наконечник по типу конуса. Проводится центрирование трубы относительно траектории и гл.прокладки. Начинается проталкивание или забивка домкратами. По мере продвижения трубы к ней стыкуют секции, наращивая таким образом. Стыкование возможно проводить свариванием или резьбовым соединением. Прокол заканчивается, когда полная плеть трубопровода покажется из обратного котлована. Тогда домкраты демонтируют, наконечник снимают, трубу готовят к привариванию запорной арматуры. Прокол рационально использовать на мягких грунтах, с каменистыми он не справляется. Если грунт на участке сложный, то возможно воспользоваться техникой микротоннелирования.

При микротоннелировании заготовка скважины в толще грунта проводится при участии проходческого щита. Он имеет достаточную мощность, чтобы разбивать даже сложные почвы с элементами каменистых включений. Микротоннелированием возможно формировать небольшие каналы под прокладку самых разных по назначению трубопроводов. Закладка труб также ведется постепенным наращиванием. Управляемость микротоннелирования реализуется за счет лазерного наведения. Как результат такая методика профессиональна, точна, позволяет вести СМР в короткие сроки и эффективно.

Прокладка по методу создания микротоннелей универсальна и независима от типа почвы в зоне формирования трубопровода. Она работает в суглинках, наводненных, песчаных грунтах. Важно допускать укрепление траншеи. Это делают при заливке буровым раствором, бентонитом, ЦПП. Тип грунта учитывается при подборке режущего органа для установки микротоннелирования. Правильный подбор органа для работы позволит вести проходку быстро и эффективно, с минимальными потерями.

Техника устройства микротоннелей предполагает наличие индивидуального комплекса агрегатов и инструментария. В него включаются:

- комплексы микро- проходческие, снабженные транспортными системами для удаления грунта гидравлического типа. Их возможно применять при прокладывании различных видов коммуникаций;

- комплексы микро- проходческие, снабженные системами для удаления грунта шнекового типа;

- комплексы микро- проходческие, снабженные системой удаления грунта пневматического типа;

- установки продольного бурения. Притом грунт не удаляется, а раздвигается. Вокруг скважины образуется уплотненная зона. После грунт оседает и формирует с трубой единую систему;

- установки направленного прокола. Раб.орган имеет вид стержня. Изготовляется из сталесплава.

Технологически практика микротоннелирования является довольно специфичной. Однако сооружаемые коммуникации практически ничем по функциональности не отличаются. Методика позволяет также прокладывать трубы разных материалов. Широко используются изделия трубные от производителя их полимербетона, ЖБИ, керамические, сталесплавные, чугунные, из стеклопластика, асбоцемента. Калибр труб соотносится с требованиями проекта. В целом методика позволяет прокладывать совершенно любые изделия. Стыкование секций труб проводится при использовании спец. манжет. Они позволяют добиться полной герметичности и качества стыка. Важно, чтобы в трубы не попадала влага и пыль извне.

Методы продавливания и прокола

Способы БПТ отличаются минимальными объемами грунтовых работ, экономичностью, производительностью. Выделяют несколько вариантов реализации БПТ. Среди них возможно выделить методы прокола и продавливания.

Этими способами возможно тянуть новые подземные трубопроводы с меньшими затратами. Прокол проводится спец. механизмами. Его возможно применять исключительно в мягких грунтах. Среди его недостатков возможно выделить:

- короткие участки протяжки (около 58 м. за раз);

- сложности реализации при неоднородном рельефе;

- требуются значительные усилия при прокладке.

Прокол ведут с помощью гидродомкратов, лебедки, бульдозеров и тракторов. Прокалывают грунт трубой. Перед этим на нее устанавливают спец. наконечник. Он имеет коническую форму и снабжен ножами. Давление передается от оборудования через трубу к наконечнику. Под действием этого давления труба перемещается внутри грунта, занимая свое место. Притом стоит отметить, что труба после такой протяжки не требует дополнительной обсыпки. Достаточно лишь сваривать секции му собой по ходу движения.

Метод продавливания реализуется практически аналогично. Отсутствует насадка. Потому грунт не уплотняется, а остается внутри трубы. Для прокладки таким способом можно использовать исключительно металлические трубы. Именно они отличаются наибольшей прочностью и жесткостью.

Грунт, оставшийся в трубе после продавливания, удаляется гидромеханическим методом или воздухом. Методом можно тянуть трубы около 95 м. за раз. Использовать методику возможно лишь по мягким грунтам.

Достоинства бестраншейных технологий прокола грунта

Методики БПТ были разработаны на западе. Однако по ходу их развития они возымели интерес и среди отечественных компаний. Наши производители также внесли свой вклад в разработку оборудования и приспособлений для БПТ. На стороне БПТ несомненные преимущества за счет минимизации грунтовых работ, сокращения затрат. Возможно плюсы сформировать в качестве кратких тезисов:

- на БПТ не влияет сезонность работ;

- высокая степень автоматизации обеспечивает безопасность персонала;

- требуется меньшее число персонала;

- короткие сроки СМР;

- обеспечение сохранности надземной и подземной инфраструктуры;

- малые проценты выбросов и влияния на окр. среду.

Ремонт подземных трубопроводов БПТ

Трубопроводы выполняют большую работу по обеспечению населения и производств водой, газом, водоотведением, участвуют в транспортировании сырья. В процессе работы они подвергаются различным нагрузкам. В следствие этого они изнашиваются и приходят в негодность. Трубопроводы требуется своевременно ремонтировать и восстанавливать. На данный момент наиболее востребованными являются методы релайнинга (или труба в трубе) и взламывания старой трубы с протяжкой новой.

Этими способами возможно ремонтировать трубопроводы разного значения. Они с успехом могут использоваться для восстановления водопроводов, газовых труб, транспортных трубопроводов, канализации. Материал и калибр труб также не особо имеют значение. При правильном подборе методики могут справляться с трубами из ЖБИ, керамики, асбоцемента, стали, чугуна и пр.