Основные методы прокладывания коммуникаций без вскапывания грунта
Самый важный, существенный плюс закрытых технологий строительства котлованов и скважин путем бурения в том, что нет необходимости проводить работы по бурению асфальта – трубы, в горизонтальном положении, прокладываются сразу под землю. Для этого могут потребоваться мощные домкратные установки. При проходе бура под землей грунт не только раздвигается, но и уплотняется, благодаря чему создается скважина с плотными стенками. В некоторых случаях даже нет необходимости использовать специальные растворы.
Плюсы сухого бурения заключаются в том, что стенки могут обладать повышенной плотностью, чем при обычном бурении, а если бур проходит через водоносные слои земли, то не нужно использовать загуститель. Работы проводятся за считанные часы.
Однако данный метод не может быть использован в том случае, если нужно пробурить скальную породу или другой, очень прочный, например, хрящевой грунт.
В целом можно отметить, что закрытый способ можно считать выгодным по причине высокой экономии и возможности прокладки труб в тех местах, в которых нецелесообразно разрушение построек или нарушение целостности поверхности земли.
Открытая прокладка трубопроводов связана с очень большими неудобствами в процессе проведения работ. Как только на смену данному методу пришла бестраншейная прокладка труб, она сразу же получила широкое распространение и популярность. Теперь совершенно отсутствует необходимость выкапывать огромные траншеи и вручную менять трубы, после чего восстанавливать зачастую сильно разрушенную территорию. Очень часто при прокладке магистральных трубопроводов трубы проходят не под одной, а под несколькими автомобильными трассами. В таком случае копание траншей на столь обширной территории не только очень неудобное, но и долгое занятие. Также в процессе таких работ полностью погибает растительность не только под землей, но на ней, а значит, сильно нарушается состояние природной среды.
Когда проводились работы траншейным способом, заказчику приходилось не только брать на себя огромную ответственность, но и тратить немало денег, как на саму прокладку труб, так и на восстановление разрушенной территории.
Метод бестраншейной прокладки был придуман сравнительно недавно, однако с его появлением все свободно вздохнули, и рабочие, и заказчики.
Бестраншейная прокладка: методы
Специалисты выделяют пять основных методов проведения закрытой, бестраншейной прокладки трубопроводных магистралей. Каждый из этих способов проводится примерно по одинаковой схеме: копание котлованов – погружение трубы в землю – телеинспекция – сдача трубы. Глубина погружения трубы и ее диаметр определяется инженером после того, как он исследует местность, выбранную для проведения работ.
Если необходимо протолкнуть трубу в грунт, то крайний конец немного заостряют для того, чтобы труба легче проходила через скважину.
Закрытую прокладку сети можно осуществлять, используя установку для вбивания трубы в землю. Предварительно трубу срезают под острым углом, чтобы упростить прохождение. Данный метод подходит для прокладывания сетей в рыхлой почве.
Чтобы протолкнуть трубу в скважину, необходимо использовать специальную установку, за счет работы которой создается определенное усилие. К таким установкам можно отнести оборудование для вибрационного прокола, гидропрокола и пневматические установки.
Прокладывать трубы с помощью продавливания можно на территориях с практически любым типом грунта. Однако в зависимости от его крепости нужно настроить оборудование таким образом, чтобы повысить его мощность. В процессе продвижения трубы, нужно сразу убирать поступающий в нее грунт. Можно заделать отверстие трубы пробкой, которая потом снимается, однако прокол в таком случае будет совершить намного сложнее, поскольку грунт будет оставаться полностью на своем месте. С помощью данной технологии можно прокладывать трубы, как среднего, так и большого диаметра.
Если был выбран метод горизонтального бурения, нужно установить в выкопанном котловане специальное оборудование и наблюдать за процессом. Если грунт очень сыпучий, нужно использовать буровой раствор, или любую другую вяжущую смесь. Прокладывать трубы таким образом можно на короткие или средние расстояния, в случае необходимости перемещая установку для продолжения магистрали.
Другие известные, и также широко используемые методы – щитовая и штольневая проходка. С их помощью можно строить трубопроводы большого диаметра, например, такие, как метрополитен.
Отдельно отметим, что с помощью шнекового бурения можно разрабатывать достаточно большие скважины, используя установку со шнеком, который вращаясь, забирает грунт. Применять данную технологию можно не только в прочном, но и сыпучем, а также глинистом грунте. Максимальная глубина закладки труб в данном случае составляет около восьмидесяти метров. Достоинство метода заключается в том, что работы можно проводить даже зимой, а шахту не нужно промывать перед сдачей.
В большинстве своем, все бестраншейные технологии, которые используются для прокладки труб или их замены, появились сравнительно недавно и еще недостаточно широко распространены и разработаны. Однако одно уже ясно совершенно точно, используя оборудование для бестраншейной замены труб, можно попасть под землей практически в любую точку, даже если на пути встречаются различные преграды. Нет необходимости прокапывать траншеи и использовать для этого дорогую технику, а также восстанавливать впоследствии все, что было разрушено. Восстановление городских улиц является очень хлопотным и затратным делом, которое теперь можно избежать.
Если трубопроводная магистраль проходит через автотрассу, ее также можно прокладывать совершенно спокойно, не опасаясь разрушить дорогу или остановить движение на несколько недель. Также в каждом городе есть немало мест, в которых проложить трубы с копанием траншей просто невозможно, а значит, теперь появилась возможность использовать еще не занятые территории. Очень многое становится возможным за счет появления новых технологий. Особенно важно использовать современные установки в России, поскольку здесь очень высокий процент полностью разрушенных коммуникаций, заменить которые обычным способом не представляется возможным.
Сегодня можно осуществлять прокладку коммуникаций без копания траншей, в частности, прокладывать ливневые и бытовые канализационные коллекторы, ремонтировать бытовые трубы, прокладывать новые трубы из стали или полиэтилена, а также из других материалов. Также можно прокладывать газовые трубы и ремонтировать отдельные детали магистральных трубопроводов – колодцы и лотки.
Особенности производства земляных работ и прокладки водопроводных каналов и отводных сетей канализации от жилых и производственных комплексов.
Работники, которые будут присутствовать на стройке, должны пройти очень строгий отбор. При прокладке трубопроводов не могут быть допущены какие – либо ошибки, поскольку они могут привести к серьезным авариям и поломкам. К работам по прокладке коммуникаций и щитовой проходке могут быть допущены только лица, старше восемнадцати лет, получившие профессиональное образование и обученные методам производства работ. Они должны не только знать теорию, но и иметь хотя бы начальные навыки проведения прокола, продавливания, ГНБ или щитовой проходки. Также работники в обязательном порядке проходят медицинскую комиссию и должны предоставить справку о том, что они годны для работ в качестве проходчика.
Перед началом работ все присутствующие на площадке слушают перечень правил и инструкций, которые имеют прямое отношение к технике безопасности, которая должна соблюдаться во время проведения работ. Существует правило насчет лиц женского пола в строительстве, они не могут присутствовать на площадке и не должны производить разработку грунта прямо в продавливаемом трубопроводе.
Организатор работ, иначе говоря, подрядчик, обязательно должен иметь инструкции по эксплуатации ко всему оборудованию и устройствам, применяемым на строительной площадке. Вся документация должна находиться в доступном месте, чтобы в любой момент можно было прочесть ее.
Ручную разработку грунта производят только в тех случаях, когда в него продавливается труба большого диаметра и длины. Рабочие разрабатывают грунт в тех местах, в которых это невозможно сделать с помощью оборудования. Для того чтобы проработать грунт, рабочий должен спуститься в котлован. При этом необходимо следить, чтобы он не находился под землей больше часа. Допустимые интервалы между спусками под землю составляют около 30 минут. На рабочем должен быть специальный защитный костюм. Несмотря на то, что сама по себе разработка грунта является не сложным действием, находиться под землей в течение долгого времени опасно для здоровья, поэтому очень важно, чтобы рабочие проходили медицинское обследование время от времени.
При производстве работ по ручной разработке грунта в длинном трубопроводе в первую очередь устанавливают принудительную вентиляцию и обеспечивают подачу в котлован свежего воздуха в строго необходимом количестве. Воздух подается через специальный шланг. Его забор осуществляется в чистых местах, вдали от магистралей и местностей, загрязненных выхлопными газами, дымом и пылью. Категорически не допускается вентилирование глухого забоя в трубопроводе с применением струи сжатого воздуха, который подается от компрессора без применения эжекторов.
Однако не только подача воздуха является проблемой при проведении подземных работ. В котлован обязательно нужно доставить освещение. Его устанавливают внутри продавливаемого трубопровода, используя не высокое напряжение. При этом необходимо защитить лампы с помощью металлической сетки.
Все электрические установки и механизмы, используемые в работах, должны быть должным образом заземлены.
Используя метод бестраншейной прокладки трубопроводов, электросетей и телефонных кабелей, следует приобретать современное оборудование, благодаря которому производить работы проще в несколько раз, по сравнению с траншейным способом. Бестраншейным способом можно прокладывать все коммуникации, в частности канализацию, водопроводы и теплопроводы, а также все сети и кабели. Для прокладки труб среднего и большого диаметра лучше всего прибегать к методу ГНБ или продавливания с использованием стальных футляров. Трубы небольшого диаметра проще проложить методом прокола.
Следует отметить, что бестраншейную прокладку коммуникаций можно использовать для устройства канализации, отопительных сетей или водопровода, а также газовых и нефтяных трубопроводов. Таким образом, метод подходит для прокладки всех видов коммуникаций. Метод широко используется для проведения работ в плотно застроенных городах, в которых из — за большого количества зданий и узлов инженерных сетей проводить работы другими способами практически не представляется возможным. Наличие сложной системы подземных коммуникаций, в которых ни одна труба не должны быть повреждена, диктует условия работ, склоняя подрядчиков к применению технологии закрытой установки магистралей.
Современные методы, по сравнению с другими способами проведения работ отличаются по нескольким признакам:
- За счет применения современного, мощного и многофункционального пневматического и ударного оборудования в несколько раз увеличивается скорость прокладки трубопроводов;
- В несколько раз также сокращается срок проведения подготовительных работ, санации поврежденных труб;
- Меньше времени уходит на «бумажную» подготовку к работе – получение всех необходимых решений и согласований;
- Существенно уменьшается сметная стоимость работ;
- Полностью отпадает необходимость проводить восстановительные работы, нести дополнительные расходы на асфальт и кустарники для возвращения территории прежнего вида. Не нарушается целостность дорог и тротуара, городского ландшафта, памятников и зданий. Также не возникает необходимость ограничивать движение пешеходов и устанавливать ограничивающие знаки и переходные мостики.
При проведении работ по укладке коммуникаций в России, строительные организации обязательно должны принимать во внимание действующие в крупных городах строительные нормы по бестраншейной прокладке коммуникаций с применением микротоннелирования проходческих комплексов и реконструкции трубопроводов с использованием специального оборудования.
Все действующие строительные и иные нормы, по большей части распространяются не только на строительство труб, но и на их проектирование, а также сдачу в эксплуатацию. Каждый вид работ должен быть выполнен в соответствии со стандартами. Прежде всего, необходимо определить, является ли трубопровод самотечным или же напорным, прокладывается ли дождевая или бытовая канализация, поскольку все эти детали могут иметь большое значение для производства работ и правильности выбора технологии. Могут быть использованы щитовые установки и комплексы для прокладывания микротоннелей, однако ими также необходимо пользоваться в соответствии со стандартами.
Большинство строительных норм напрямую относится к монтажу и проектированию сетей, прокладываемых под землей, для подачи воды, а также для откачивания дождевой жидкости из земли. Могут быть использованы различные методы – например, увеличение диаметра труб для улучшения их проходимости, или же ремонт разрушенных участков с помощью специальных рукавов.
Особое внимание нужно уделять проектированию, а также и строительству сетей, через которые будут подаваться нефтяные продукты, газ или другие виды транспортируемых средств. Необходимо принимать во внимание то, что все нормы, действующие в крупном городе, совершенно не подходят для пригорода, поэтому очень важно тщательно изучить документацию и действовать в соответствии с установленными правилами.
Наша организация производит и поставляет установки для направленного мелкого бурения, в том числе, для бурения пилотной скважины и расширения скважины, обратного протягивания.
Установка имеет несколько отделов и деталей: УНМБ, буровые штанги, буровая головка, расширитель, вертлюг, буксирная головка.
Также для прокладки труб нужно приобрести непосредственно трубопровод. Начальный этап работы – прокоп стартового котлована и установка оборудования на площадке.
Осуществляя выбор оборудования для работы и, производя разметку рабочего участка, необходимо, прежде всего, учитывать финансовую сторону работ и просчитывать, сколько денег может быть выделено на бестраншейный ремонт коммуникаций. Это позволяет сделать правильный выбор и предотвращает необходимость добавлять деньги уже в процессе производства работ по той причине, что выясняется, будто не хватает каких – либо установок или материалов, или вовсе вместо санации труб нужно покупать новые и прокладывать их вместо пришедших в негодность старых труб.
Только после того, как произведена всесторонняя, подробная оценка состояния трубопроводной магистрали и грунта, может быть выбран наилучший метод строительных работ с использованием бестраншейных технологий. Во внимание следует принимать структуру и материал, из которого проложены старые трубы, глубину их заложения, а также наличие под землей других коммуникаций. Учитывается ровность местности, на которой будут проводиться работы, протекание грунтовых вод и условия, предъявляемые местными властями к охране окружающей среды.
Очень важно заранее предусмотреть даже самые, казалось бы, незначительные детали, чтобы не пришлось останавливать работы в самый неподходящий для этого момент. Также необходимо учесть, что чем глубже осуществляется прокладка коммуникационных сетей, тем более мощное потребуется оборудование, поскольку такой тип работ будет приравниваться к горным.
На государственном уровне были приняты правила нормы, касающиеся проведения работ данного уровня, а также основ регулирования соблюдения при производстве работ всех правил безопасности. Работы по строительству трубопроводов относятся к работам на опасных объектах, и соответственно, в случае возникновения травмы хотя бы у одного рабочего, управляющая компания должна будет отвечать по всем статьям. Безопасности на данных объектах уделяется очень большое внимание. Однако, из – за столь высокого уровня опасности нередко возникают сложности с получением разрешения на производство работ. Специалисты государственных ведомств проверяют всю документацию «от и до», обращают внимание на наличие документов, гарантирующих проведение среди работников инструктажа по технике безопасности, а также документов, в которых отмечается мнение эксперта о том, какой вид работ, и какое оборудование лучше выбрать.
Вся проектная документация в обязательном порядке должна быть одобрена экспертом в органе Госгортехнадзора по Российской Федерации. Если данный документ не был одобрен, приступать к работам категорически запрещается.
При составлении плана строительства и разметки места работ необходимо особое внимание обратить на параметры эксплуатации и показатели высотности трассы. Также обеспечивается наличие защитных кожухов на трубах, что позволяет снизить вероятность возникновения аварийной ситуации. Такие меры должны предприниматься на всех участках, поскольку они являются, прежде всего, правильными мерами и установлены в строительных нормативах. Если не соблюдать правила, может возникнуть не только авария, связанная с взрывом трубопровода, но и обрушением асфальта, а это чревато появлением человеческих жертв, которые можно было бы предотвратить.
План работ составляется в зависимости от того, является ли канализация самотечной или напорной. От этого параметра зависят многие показатели. Так может быть необходимо обеспечить прокладывание защитного футляра и заполнение пространства между трубами специальным раствором, без которого трубы не будут установлены правильно, а значит, будут шататься, нарушая процесс подачи воды или вывода отходов из канализации. При этом к параметрам защитных кожухов не предъявляется повышенных требований, его размеры определяются нормативами проекта.
Чтобы осуществить прокладку труб и избежать столкновения с препятствием, осуществляют прокладку защитных футляров или кожухов, используя оборудование для щитовой проходки или установок для ГНБ, которые являются многофункциональными, и потому широко используются.
В процессе прокладки трубопроводной магистрали нельзя забывать о том, что на каждом этапе работ необходимо осуществлять контроль над правильностью выполнения прокладки и соблюдением этапности проекта. Иначе говоря, все работы должны выполняться строго по плану.
Если было решено остановиться на технологии бурения, выбирают направленное, которым можно управлять, чтобы проложить кабели различного назначения, рекомендуется использовать связки труб из полиэтилена, при этом не возникает необходимость создавать защитную оболочку, поскольку сами кабели прокладываются в тонкой полиэтиленовой трубе. Труба должна иметь диаметр на несколько процентов больше, чем сам кабель. При этом размеры секций и материал для конструкции устанавливается в соответствии с тем, какой был выбран метод прокладки, а также зависит от того, какой будет протяженность трубопровода.
В зависимости от того, какова глубина заложения труб, условия работ, качество грунта и другие показатели, может быть решено, что гораздо целесообразнее использовать не полиэтиленовые, а чугунные или стальные трубы. В некоторых случаях совершить их прокладку значительно проще. В таком случае прокладка нового трубопровода может производиться с использованием таких дополнительных методов, как: сматывание труб с помощью барабана, неразрывное протаскивание сваренной плети труб под землю, также может быть применено цикличное протаскивание труб, с поэтапным наращиванием и свариванием плети в начальном котловане. Трубы могут подаваться под землю не только через котлован, но и через технический колодец, что в некоторых случаях даже более удобно сделать.
При этом нет необходимости выкапывать большие колодцы. Его размеры определяются исходя из параметров одной части трубопровода.
К выбору оборудования для производства работ необходимо подойти с ответственностью, тщательно изучив всю документацию и проведя сравнение различных вариантов. Из множества способов выбирается тот, который подходит наилучшим образом, является более удобным, практичным и выгодным с экономической точки зрения. Специалист изучает карту проекта и документацию с показателями качества грунта и глубины заложения труб. Исходя из этих данных, он определяет, каким способом будут производиться работы. Немаловажно также учесть характер окружающей среды, в частности, является ли местность, на которой будет совершаться прокладка труб – ветреной, пустынной, или же здесь часто идут дожди.
После изучения площадки составляется техническое задание для рабочих. В нем обязательно указывается цель проекта, глубина заложения труб, выбранный способ прокладки и другие показатели, с помощью которых строители могут произвести работы наилучшим образом. Вне зависимости от того, требуется ли прокладка нового трубопровода, замена устаревшего, или расширение диаметра трубы, работы должны проводиться в соответствии с планами и стандартами.
До и после работ проводится диагностика объекта, только в первом случае определяются параметры участка, изучается состояние трубопровода и наличие в нем загрязнений, наличие трещин в трубах и расстыковки швов, то после того, как работы закончены, телеинспекцию проводят только с одной целью – чтобы убедиться, что все сделано правильно и включение трубы в эксплуатацию не вызовет никаких проблем.