4. Бестраншейная прокладка трубопроводов

При пересечении трубопроводами искусственных и естественных препятствий (автомобильные и железный дороги, каналы, здания и сооружения) открытый способ их прокладки становиться невозможным.

Закрытые (бестраншейные) способы прокладки трубопроводов могут быть выполнены путём:

- прокалывания;

- продавливания;

- горизонтального бурения.

При прокалывании массив грунта не удаляется из скважины, поэтому его применяют:

- в связных грунтах (глина, суглинок);

- при малом диаметре труб (до 400 мм);

- при длине участков до 60 м.

Для снижения сопротивления, возникающего при прокалывании, труба снабжается конусным наконечником.

Необходимые для прокола усилия создаются с помощью:

- гидравлических домкратов;

- лебедок;

- тракторов; бульдозеров;

- и пр.

Усилия могут достигать 3000 кН. Для выбора механизма для прокалывания расчетом определяют требуемое усилие.

Разновидностью прокола труб является гидропроколы и вибропроколы.

Гидропроколы целесообразно использовать в песчаных грунтах, вибропроколы – в песчаных грунтах и плывунах.

Для выполнения гидропрокола необходимы надежные источники водоснабжения и места для выброса пульпы.

Скорость проходки увеличивается, но возможны отклонения от проектной оси и значительные неудобства в связи с загрязнением рабочего котлована.

Вибропрокол основан на использовании продольно направленных колебаний. Позволяет прокалывать трубы диаметром до 500 мм на длину до 60 м (ударновибрационно-вдавливающие установки).

Способ продавливания отличается от проколы тем, что прокладываемую трубу открытым концом, снабженным ножом, вдавливают в грунт. Грунт, поступающий в трубу в виде плотного керна (пробки) разрабатывают и удаляют из забоя.

Способ продавливания эффективен в грунтах I - IV групп, диаметре труб 600 – 1700 мм и длине прокладки до 100 м.

Как при прокалывании, так и при продавливании, каждая вновь наставляемая труба тщательно центрируется и сваривается с предыдущей.

Трубопроводы, прокладываемые бестраншейным способом, не являются эксплуатационными, они служат футлярами для инженерных сетей.

Наиболее перспективной представляется бестраншейная прокладка трубопровода методом горизонтального бурения, в основе которого лежит использование шнековых установок горизонтального бурения, совмещающих процесс бурения и прокладки труб с непрерывным удалением грунта.

Установки горизонтального бурения могут использоваться в грунтах до IV группы при диаметре труб до 1420 мм и протяженности до 60 м.

Первая секция трубопровода оснащается режущей головкой и шнеком, все последующие – шнеком.

Бурение проводиться на длину первой секции, затем монтируется вторая (трубы центрируются, и свариваются, шнеки соединяются) и т.д.

Совершенствованием этой технологии является горизонтальное бурение скважины с одновременной раскаткой грунта: разработанный режущей головкой грунт шнеком подается в затрубное пространство, где он раскатывается (уплотняется) специальным устройствам.

Рабочий трубопровод в футляре укладывают проталкиванием или протаскиванием. Но перед этим его тщательно подготавливают:

- проводят гидравлическое и пневматическое испытание;

- поверхность изолируют;

- укладывают деревянные рейки (для защиты изоляции от повреждения во время протаскивания или проталкивания).

В зависимости от назначения трубопровода может быть предусмотрено его крепление с футляром (сальниковое уплотнение).

Передовой опыт бестраншейной прокладки (ремонта) трубопроводов накоплен за рубежом (США, Германия):

- забивка труб пневмопробойниками;

- бурение скважин микрощитом;

- применение установок наклонного горизонтального направленного бурения, оснащаемых компьютерной лазерной системой наведения, обеспечивающей высокую точность прохождения скважины в любых грунтовых условиях и практически на любые расстояния (до 500 м).

Для ремонта трубопроводов используют методы:

- затягивания сплющенной полиэтиленовой трубы, которая под давлением пара плотно прилегает к внутренней поверхности;

- протягивания тканево-полиэтиленового рукава с помощью сжатого воздуха (давления воды);

- раскатывания (разрушения) старого трубопровода (применяется раскатчик, который ввинчивается в старую трубу, разрушая её и одновременно затягивает внутрь новую трубу).