ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О БЕЗОПАСНОЙ УСТАНОВКЕ ТРУБ. ЦЕЛЬ, ОБЛАСТЬ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ И ВЫБОРА

При прокладке трубопроводов под дорогами и другими препятствиями, в принципе, возможны два основных способа производства — открытый и закрытый. В открытом состоянии требуется траншея, которая повреждает дорогу и останавливает движение при прокладке труб. Все это, конечно, связано с большими неудобствами для пассажиров и транспорта, а также приводит к увеличению затрат на рабочую силу, поскольку необходимо восстановить поверхность проезжей части и элементы благоустройства на перекрестке.

Более перспективными являются закрытые процедуры прокладки труб под дорогами, которые не требуют рытья. При бестраншейной прокладке труб сначала устанавливаются защитные или защитные покрытия под улицами, а затем прокладываются сами рабочие линии. Чтобы сделать это возможным, диаметр корпуса (корпуса) должен быть больше диаметра прокладываемого трубопровода.

Стальные трубы используются для защитных чехлов (корпусов): бесшовные горячекатаные, сварные прямые и спиральные. Горячекатаный используется только для соединений путепровода с диаметром до 273 мм, а для труб большого диаметра обычно используются сварные прямые или спиральные трубы большого размера.

Длина обшивки зависит от ширины проезжей части (или насыпи) и рекомендуемых стандартных расстояний. Оболочки защищены от коррозии поверхностными антикоррозийными покрытиями из асбеста или песчаного цемента, битумного битума, эпоксидной смолы или полимера.

Укладка оболочек (коробок) в закрытых трубах в основном осуществляется путем пробивки, штамповки, горизонтального бурения, а также для укладки коллекторов и туннелей, а также используются процедуры защиты и укладки для подземных проходок.

Пункция лучше всего подходит для прокладки труб малого и среднего диаметра (не более 400-500 мм) на глинистых и суглинистых (связных) почвах. Диаметр пробиваемых труб ограничен тем, что в этом процессе массив земли пробивается трубой, снабженной наконечником, не удаляя почву из скважины, что требует значительных усилий для пробивки. В связи с этим длина проколотой трубки не превышает 60-80 м.

Метод штамповки, с извлечением почвенных пробок или стержней из трубы, может быть применен в практически любом типе группы I — IV этаж и подходим для труб с диаметром 800-1720 мм и длиной укладки до 100 м.

При горизонтальном бурении грунт предварительно обрабатывается отверстиями для оборудования в грунте большего диаметра, чем труба, которая должна быть проложена. Таким образом, вы можете организовать подземные проходы труб диаметром до 1720 мм и длиной от 70 до 80 м, но это недостаточно эффективно для затопленных и рыхлых почв.

При необходимости используются панельные и штекерные методы, устройство переходов трубопроводов, коллекторов и туннелей значительных диаметров и длин.

При всех методах бестраншейной прокладки сначала отрываются рабочая и приемная ямы с обеих сторон дороги, а затем устанавливаются соответствующие механические системы.

Размеры рабочей ямы зависят от диаметра укладываемого трубопровода, глубины укладки и конструкции направляющей рамы.

Основным оборудованием для пробивки и проталкивания труб являются направляющие, гидравлические цилиндры, напорные трубы, люльки, проушины, нижние лопаты, пневматические штампы, насосы, компрессоры, а также установки для горизонтального бурения, включая двигатели внутреннего сгорания, винты, режущие головки.

Выбор метода бестраншейной установки зависит от диаметра и длины трубопровода, физико-механических свойств и гидрогеологических условий разрабатываемых грунтов. Выбор метода также зависит от наличия подходящих трубных отверстий, штамповочных и сверлильных агрегатов, оборудования и оснастки в строительных компаниях.

Укладка труб прокалывания

Трубы, которые прокладываются в толще пола путем прокалывания труб, чтобы уменьшить сопротивление, вызванное деформацией грунта, и уменьшить силы трения, когда труба вдавливается в землю, оснащены специальными коническими наконечниками.

Тип и количество прессующих устройств, которые могут развить требуемое усилие, выбирается в соответствии с требуемым расчетным усилием прессования, которое зависит от диаметра и длины укладываемого трубопровода, а также от типа грунта. Необходимое контактное давление для продвижения проложенной трубы в землю получается из специального расчета по формуле. Усилия, требуемые для прокола труб, колеблются до 2000 кН. После того как  определили давление, принять необходимое количество гидравлических лебедок для электростанции, а также выбрать тип стены давления в яме.

Установка работает по принципу «подъемных цилиндров», что позволяет значительно сократить время рабочего цикла. При включении масляной насосной станции подвижная прижимная плита с прокладываемой трубой сначала вытягивается гидравлическими цилиндрами до длины хода подъемного стержня (1,2 м).

После окончания рабочего цикла подвижный упор отпускается, и подъемники вытягивают его назад после прокладки трубы. Эти операции повторяются до тех пор, пока первый элемент укладываемой трубы не будет полностью вставлен в пол, после чего подвижный упор, ползун с подъемниками и прижимная плита вернутся в исходное положение. Затем монтируется второе соединение труб, и цикл повторяется.

Преимуществами гидравлического прокола являются относительно простая операция и относительно высокая скорость формирования скважины (до 30 м / слой). Основными недостатками являются относительно небольшая глубина проникновения (до 20-30 м), возможные отклонения от расчетной оси и сложные условия работы из-за загрязнения рабочей ямы.

Наиболее эффективным является ударно-вибрационный и компрессионный агрегат. В этой установке труба должна быть установлена ​​на другом конце в головном уборе амортизатора вибрационного молота с наконечником штока, прикрепленным к одному концу. Под воздействием ударных импульсов в сочетании со статическим вдавливанием с помощью нагрузочного шкива секция трубы последовательно вводится в грунт.

При прокалывании стальных труб с помощью пневматических штампов они устанавливаются в качестве амортизаторов на заднем конце трубы и вбиваются в землю. Конический наконечник прикреплен к переднему концу трубки. В этом случае возможны два варианта техники работы: вбивание трубы в грунт и врезание в ведущую скважину на устойчивых глинистых почвах.

УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ

Для перемещения труб используются подъемные домкраты с двумя, четырьмя, восемью или более гидравлическими подъемными домкратами с усилием до 3000 кН и ходом до 2,1 м, которые работают с насосами высокого давления. Количество розеток в установке зависит от необходимого давления.

Использование ручной обработки почвы при штамповке не очень эффективно. Поэтому бестраншейные трубопроводные системы чаще всего используются на объектах механизированной добычи полезных ископаемых и рекультивации.

С помощью установки трубы диаметром до 920 мм могут проникать в грунты 1-111 групп. Установка общей массой 13 тонн и ходом гидравлических подъемных стержней 1,15 м обеспечивает скорость укладки 18 метров в смену при максимальной общей длине до 60 метров.   Система состоит из блока, устройства для передачи давления на конец трубы, трехбарабанной лебедки для отделения почвы и транспортировки части лезвия с роликовой системой, клапан контроля давления с устройством управления.

Ножевая часть длиной 930 мм с диффузором приварена к переднему концу укладываемой трубы. Когда нож вдавливается в землю, он проходит через диффузор и входит в телескопическое ведро, которое удаляется с помощью кабеля из трубы через отверстие в траверсе и удаляется после отсоединения кабеля от котлована. Опорожненное ведро затем помещают обратно в корпус рабочего органа и направляют веревкой в ​​лицо.

Процесс погружения состоит из отдельных периодически повторяющихся циклов, в которых каждое проникновение в нижнюю часть трубы диаметром от 1 до 5 чередуется с выбором нижнего сердечника вибрирующим молотком.

Иногда методы также используются для разработки почвы с помощью гидравлической мойки и удаления ее с лица в виде мякоти. Кроме того, конструктивно проще и надежнее с образованием грунта в нижней части гидравлического ограждения и удалением его с помощью винта. Метод обеспечения выполнения участков туннеля может применяться в различных технических и геологических условиях. Таким образом, туннели и коллекторы можно проталкивать до 50 м, а при использовании промежуточных ломов до 300 м и более.

Укладка труб с горизонтальным бурением

Бурение и прокладка трубопроводных соединений в скважине могут быть разделены и совмещены. При резке сначала пробуривается скважина, а после удаления бурильного инструмента вытягивается трубка. В комбинированном способе трубу прокладывают вместе с подачей бурового инструмента.

Для горизонтальной прокладки труб будет использована система винтового механического привода для добычи горизонтальных скважин на глинистых грунтах диаметром до 325 мм и длиной до 40 м.  Более распространенными являются унитарные горизонтальные отвертки, которые сочетают сверление, прокладку труб и постоянное удаление мусора с земли.

Бестраншейная прокладка трубопроводов большого диаметра путем горизонтального бурения также осуществляется путем расширения пионерского отверстия. Прежде всего, пионерская скважина разрабатывается с помощью установки, в которой одновременно проложена труба подачи. Затем с расширителем, установленным на конце винта, скважина пробурена под возвратной трубой большого диаметра. Во время обратного хода нагнетательная труба выталкивается из ствола скважины с помощью проложенной трубы большого диаметра.

С помощью метода горизонтального бурения можно выполнять бестраншейную прокладку труб практически любого диаметра с относительно небольшими усилиями, чем при проколе или штамповке. Однако основным недостатком остается необходимость удаления почвы из ствола скважины. По этой причине в настоящее время разрабатывается новая технология для погружения горизонтальных работ без удаления грунта путем бурения и прокатки. Такие опускные работы выполняются на специальных шлифовальных станках с режущей головкой, оснащенных лопастями винта. Полученный грунт транспортируется с помощью шнека в затрубное пространство, образованное прокатным устройством.

Для прокладки стальных труб с помощью штампов сжатого воздуха они устанавливаются в качестве амортизаторов на заднем конце и вбиваются в землю (рис. 21.9, а). Конический наконечник прикреплен к переднему концу трубки. В этом случае возможны два варианта техники работы: вбивание трубы в грунт и врезание в ведущую скважину (на устойчивых глинистых почвах). Когда заглушки заглушены, трубы приварены к принудительному усилию соединений с помощью продольных перекрытий. В этом случае особое внимание уделяется ориентации соединяемых труб.

С помощью пневматического плунжера старые подземные трубы могут быть заменены новыми с таким же или большим диаметром. С этой целью первая секция нового трубопровода соединяется с удаленным устройством (на разных диаметрах с помощью конического адаптера), а старая труба обрезается и удаляется при поступлении в защитную яму. Стальные трубы диаметром до 800 мм также можно снять с пола с помощью плунжера сжатого воздуха. При снятии труб с земли в качестве ударного механизма используется пневматический пуансон, прикрепленный к переднему концу трубы.

Независимо от метода, используемого для бестраншейной установки трубопровода, обеспечение и проверка заданного положения трубопровода во время его монтажа является важной проблемой. Для обеспечения требуемого направления прокладываемой трубы используются вертикальные и горизонтальные направляющие рамы, которые устанавливаются на дне рабочей ямы.

РАСПОЛОЖЕНИЕ РАБОЧЕЙ ЛИНИИ В ЖИЛЬЕ

Рабочая линия, которая расположена в корпусе секции подземного перехода, является наиболее важной секцией ватерлинии, поэтому повышены требования к прочности и надежности. Для этого используются стальные трубы, толщина стенок которых на 25% превышает толщину стенок магистрального трубопровода.

Укладка и сварка рабочей трубы чаще всего осуществляется непосредственно в месте расположения переходного устройства, от одиночных труб или ресниц до длины 36 м. После проверки и устранения ошибок наносится слой антикоррозионной изоляции для защиты от механических повреждений при прокладке и прокладке труб внутри корпуса.

Укладка рабочей линии в чемодане осуществляется путем толкания и вытягивания. При прохождении трубы диаметром до 1020 мм прессуется. Для проталкивания труб используются трубные краны грузоподъемностью от 12 до 35 тонн. Перед скольжением направляющий рельс состоит из шпал, углов и рельсов в нижней части котлована, на который укладывают трубопровод после смазки консистентной смазкой.

Затем к концу корпуса прикреплен взлетный ролик (блок), через который направляется трос с крюком на конце. Крюк подвешен к стене рабочей линии, а второй конец каната прикреплен к крюку укладочного крана. При подъеме крюка канат протягивается и проталкивается через систему подшипников благодаря роли рабочей линии в чемодане.

Чертеж рабочей линии используется, когда переходы сделаны из труб диаметром 1220 мм и более. В то же время используются тракторы, кран-трубоукладчики или путевые и ручные лебедки грузоподъемностью 3-5 тонн, которые устанавливают направляющий рельс перед тем, как тянуть трубу и скользить по ней с твердым маслом.

Трос прикреплен к специальному наконечнику или кронштейну, приваренному к переднему концу трубки. Лошади каната вытягиваются со стороны устройства тягового средства с помощью натяжного блока, закрепленного в яме, и начинается вытягивание. После прокладки рабочей трубы фитинги монтируются в корпусе, отверстия устраиваются и дальнейшие работы выполняются в рамках проекта.

ЗАЩИТА ТУННЕЛЕЙ И КОЛЛЕКТОРОВ

Конструкции используемых туннельных знаков. Щит состоит из трех основных частей: лицевая сторона — режущий клиновидный с козырьком или без него, средняя часть — кронштейн, где находятся домкраты, и задняя часть — задняя часть. Знак вдавливается в землю гидравлическими лебедками, а земля перед знаком обрабатывается вручную или механически. Структура подкладки (стенок) коллектора происходит в задней части знака.

Для проникновения в щиты используются туннельные щиты разных типов с наружным диаметром от 2 до 5 м, которые делятся в зависимости от типа обработки почвы на забое и их транспортировки на механизированную, полу механизированную и немеханизированную. Механизированные плиты более производительны, но их трудно эксплуатировать, они не моторизованы, ими легко управлять и они слишком далеки от затопления коллекторов диаметром 2,5 м.

Немеханизированные опускные щитки конструктивно одинаковы в принципе, но есть несколько вариантов — с открытым и закрытым изголовьем, жесткими решетками и горизонтальными полками. Для щита с секцией с открытой головкой диаметром 2 м для резки земли и вставки экрана режущая часть снабжена козырьком с клиновидным лезвием.

Лезвие периодически перемещается вперед с помощью гидравлических домкратов, которые расположены по окружности лезвия и толкают их стержни к ранее уложенным элементам туннельной футеровки. Опорный элемент, расположенный в центре экрана, придает ему необходимую прочность и жесткость, а под защитой хвостовой части собираются одно или два кольца команды или строится определенный участок монолитного вкладыша коллектора.

Скорость движения с немеханизированными знаками варьируется от 0,8 до 1,2 м / смена в зависимости от диаметра выемки, категории грунта, количества и типа домкрата и мощности насосного агрегата. Механизированные щиты имеют механизмы для разработки почвы, укладки блоков и распределения разработанного грунта на погрузчики. Рабочий орган экранов может быть, например, вращающимся, в форме стержня, экскаватороподобным, гидромеханическим.

Часто используются щиты с рабочими органами ротора и земснаряда. В результате его вращения почва, разрушенная резцами, непрерывно захватывается спиральными лопастями в щите с вращающимся рабочим органом и проходит через приемное окно в ленточный конвейер, а затем в каретки со сменными кузовами. Рабочий орган перемещается с помощью гидравлических лебедок, независимо от движения лезвия и одновременно с перемещением ленты переноса на расстояние до 1 м.

После того, как поверхность была разработана, рабочий орган отводится на длину кольца гильзы, выдвигается экран, и следующее кольцо гильзы укладывается бетоном или брусчаткой в ​​хвостовой части. Подача грунта на поверхность и подача материалов на панель осуществляется с помощью горизонтальной внутренней части и вертикальный.

Механизированный щит с экскаваторным рабочим органом вырабатывает почву по принципу экскаватора. Дно ковша выгружается на ленточный конвейер, а затем в грузовики туннелей. Такой щит диаметром 2 м перемещают 16 гидравлических лебедок грузоподъемностью 125 тонн каждая. Для туннелирования и коллекторов диаметром от 1,8 до 3,55 м также используются механизированные щитовые системы типа КЩ диаметром от 2,1 до 4 м.

Бурение на щитах обычно выполняется в три этапа. В первой (подготовительной) установке или на начальной волне щит опускается в лицо, подается электричество, устанавливается вентиляция и т. д. Они также прокладывают путь для рисования земли и оборудуют шахту. В первой шахте устроен свайный упор и установлен на уровне строительства туннельный щит. На втором этапе они начинают опускаться — перемещая щит, развивая пол лицом, продвигая щит, устанавливая блок или строя монолитную подкладку. На третьем этапе, когда туннель используется в качестве гравитационной трубы (канализация), в нем размещается желоб.

Введение щита в лицо. Экран опускается в вал с помощью стрелового крана, а затем устанавливается внизу в направлении проникновения. Прямо в лицо щит вводится с помощью гидравлических лебедок, которые опираются на специально организованную временную опору (центр тяжести). Круглое отверстие диаметром 100 мм, которое больше диаметра экрана, необходимого для вставки экрана в поверхность, расположено в стенке ямы в нижней части поверхности. По мере того как пол развивается и доска продвигается, по всему периметру коллектора размещается футеровка.

Когда щит полностью проник в землю и прошли первые 10-12 м коллектора, опора снимается, рама и распорки удаляются. Затем в основной сборке или промежуточном валу предусмотрено отделение для ковшей для поднятия вагонов или их кузовов на землю, а также для подачи материалов, необходимых для работы щита, для которого кран-стрела установлен над ковшом.

В водонасыщенных и слабых почвах щитовое бурение значительно затруднено. В почвах с умеренным притоком подземных вод проникновение происходит с перекрытием лба лица или, как указано, «с закрытой грудью». В то же время лоб лица частично или полностью заблокирован скандалами (стальными щитами), прикрепленными к винту с внутренней стороны ножевого кольца. Однако лучше всего бороться с подземными водами во время обтекания путем искусственного осушения лица с помощью световых или эжекторных фильтров или погружных насосов в скважинах.

В тех случаях, когда невозможно использовать водоредуцирующие растения из-за низкого значения коэффициента фильтрации почвы или по другим причинам, методы развития лица на лице применяются под защитой сжатого воздуха (метод кессона) или путем заморозить лицо. Метод погружения грунтовых вод в вытеснен от избыточного давления воздуха, с коллектором , разделенным на зоны повышенного и нормального давления при помощи герметичных перегородок и шлюзов , необходимых для прохода и транспортировки материалов и камней.

Облицовка туннелей (коллекторов) состоит из сборных элементов, а также монолитного бетона и железобетона. Подкладка шланга без кабельных стяжек, наиболее экономичная. Облицовка тоннеля начинается с укладки блоков ванны. Затем боковые блоки монтируются с обеих сторон и, наконец, устанавливается блокирующий блок. Блоки можно сложить, постепенно удаляя стойки домкрата и освобождая место для блока нового кольца, или одновременно чистя планки всех домкратов. Каждый блок обжимается розетками после укладки. При укладке колец из 1 трапециевидных блоков некоторые из них не доводятся до полной длины, что облегчает сборку. После установки блокирующего блока они сжимаются вместе с блокирующим блоком с помощью подъемников, а затем служат в качестве подъемных приспособлений при перемещении щита.

Облицовочное устройство из литого бетона, в частности железобетона, используется все чаще и чаще. Чтобы получить литьевую прессованную подкладку из прессованного бетона, в задней части знака, для которого перекачивается бетон, устанавливается опалубка. Принцип работы механизированного щитового комплекса основан на сочетании вдавливания головной части щита в лоб и одновременного вдавливания бетонной смеси в заднюю часть.

Туннельный строительный комплекс состоит из щита, металлической опалубки, механизма перемещения жалюзи, конвейерного моста, мобильной платформы с конвейером, бетонного конвейера и пневматические датчики. Бетон транспортируется через устройство в прижимном кольце по бетонному каналу из пневматической подачи в пространство палубы.

Сначала бетон предварительно сжимается между стенами опалубки и плитой, а затем, когда плита перемещается с бетонным каналом, отделенным от прижимного кольца, бетон, наконец, уплотняется с силой, передаваемой скале. Этот метод позволяет мгновенно получить готовый вкладыш коллектора с гладкой, водонепроницаемой поверхностью, который не требует доработки, тогда как предварительно изготовленный вкладыш требует дополнительной доработки.

Прокладка трубопроводов в тоннелях щита, футеровка. В проходных щитках для переходных сооружений проложены линии гравитации и напора разных диаметров. Керамические и бетонные трубы укладывают в тоннеле на тощий бетон. Чугунные и стальные трубопроводы в тоннеле прокладываются по методу строительства. Трубы в туннеле перемещаются на специальных тележках.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ ПРИ УСТАНОВКЕ ТРУБ

При штамповке труб, железобетонных колец и других элементов при ручной обработке почвы рабочие могут оставаться в трубопроводе, если их диаметр не опускается ниже 1200 мм, а их длина до 40 м. Трубопроводы длиной более 10 м должны вентилироваться внешней системой вентиляции.

Ручное вскрытие почвы допускается только в условиях, которые исключают прорывы в почве из-за воды, газов, стоков и взаимного общения с рабочими. Разработка грунта внутри трубы может осуществляться только в том случае, если конец трубы заполнен дном, не короче длины ножа. Вне трубы запрещено разрабатывать почву вручную.

Для освещения рабочего и сигнального месторасположения под землей можно использовать сети с напряжением не более 36 Вт и в условиях повышенной и влажной среды — не более 12 Вт. При пробивании труб и других элементов рабочие не должны находиться вблизи напорных труб.

При прохождении через туннели (коллекторы) установленный знак, его механизмы и оборудование не могут быть введены в эксплуатацию до тех пор, пока это не будет принято законом. Земля должна быть развернута только в козырьке щита. Невозможно переместить экран за пределы ширины кольца вкладыша. В неустойчивых, слабых почвах лоб должен быть временно поддержан, а в рыхлых почвах, как правило, должны использоваться горизонтальные доски, количество которых зависит от условий устойчивости почвенного склона. Знак можно перемещать только в присутствии начальника смены или продюсера без людей, находящихся рядом с лицом.

Не разрешается выполнять ручной и механический транспорт в одной и той же операции. Для ручной перемотки световой сигнал должен подаваться на переднюю панель автомобиля. При движении по шахтам и тоннелям (коллекторам) должна быть обеспечена вентиляция. Кольца прокладки туннеля должны быть последовательно установлены с обеих сторон в блоке (элементе). Каждый последующий блок может быть заложен только после того, как предыдущий был исправлен. Все электрические установки и электрические пусковые устройства на механизмах и устройствах должны быть герметизированы и надежно заземлены.

Пункционное устройство. Метод прокола является одним из вариантов бестраншейной технологии прокладки трубопроводов или кабелей. Это альтернатива наиболее распространенному траншейному методу для устройства подземных инженерных сетей.

Особенность техники прокола позволяет прокладывать трубы любого диаметра. В то же время оптимальными грунтами для размещения ям под дорогой являются глина и хорошо уплотненная глина. Они создают проколы с максимальным диаметром скважины и максимально возможным расстоянием. На песчаных и тяжелых почвах эффективность работы значительно снижается до невозможности прокола:

1. Технологические особенности устройства. Для устройства прокола могут быть использованы различные методы, которые требуют использования соответствующего оборудования.
2. Механический прокол для достижения максимальной длины скважины.
3. Гидравлической прокол, который включает кинетическую энергию потока воды под высоким давлением.При высокой скорости проникновения длина ограничена от 20 до 30 метров.
4. Виброп-ра, для которой было создано множество инсталляций.Максимальный эффект достигается при комбинированном воздействии на землю, включая удары, вибрации и нагрузки.
5. Проколы земляными сверлами для изготовления скважин малого диаметра (до 108 мм).
6. Штамповка с помощью пневматического штамповочного оборудования, обладающего высокой производительностью, что позволяет не только прокладывать новые трубы, но и извлекать трубы, из которых состоят ранее созданные трубы.