7.5. Особенности проектирования при реконструкции водоотводящих сетей и сооружений

В период строительства новых и развития старых городов и мегаполисов их подземная инфраструктура, в том числе и водоотводящие сети, строились в основном открытым способом, при котором трубопроводы прокладывались на требуемых отметках в открытых траншеях с их последовательной засыпкой вынутым грунтом. В связи с переходом от экстенсивного развития городов к их более плотной и многоэтажной застройке основной задачей становится не строительство новых водоотводящих линий, а обеспечение надежной эксплуатации уже существующих подземных коммуникаций, что неизбежно связано с заменой, перекладкой и реконструкцией отслуживших свой нормативный срок и аварийных участков.

В условиях современных городов, имеющих насыщенную подземную инфраструктуру и интенсивное движение автотранспорта по улицам, использование открытых способов прокладки трубопроводов при реконструкции сетей и устройстве новых становится не только затруднительным, но и в некоторых районах городов невозможным.

Основными бестраншейными методами прокладки и реконструкции подземных трубопроводов являются: щитовая прокладка; микротоннелирование; горизонтальное направленное бурение; прокалывание, пробивка и продавливание; раскатывание.

Щитовую проходку с применением щитов круглой формы используют также и в районах, которые имеют достаточно плотную застройку, большое количество подземных коммуникаций, сложные природные условия участка, а также в тех случаях, когда сделать прокладку коллекторов открытым способом невозможно. Щитовая проходка представляет собой закрытый способ прокладывания тоннелей механизированными щитами диаметром 1,5–3,6 м с последующей укладкой в тоннелях труб требуемого диаметра и забутовкой свободного пространства. При осуществлении щитовой проходки всегда нужно соблюдать определенный уклон коллектора. Уклон в пределах от 0,001 до 0,006 обеспечивает невысокую скорость движения стоков, а именно от 1,2 до 3,5 м/с. Одновременно при проходке коллекторов на них обустраивают строительные и технологические стволы или, другими словами, колодцы. Назначением технологических стволов является обустройство перепадов, обеспечение доступа воздуха и возможность обслуживания сети во время ее работы. Строительные стволы необходимы для спуска и подъема различных строительных материалов, а также рабочих во время проведения строительных работ. Кроме того, с помощью строительных стволов можно осуществлять вентиляцию, поворотные камеры и демонтировать проходческие устройства. Прежде чем приступить к работам по щитовой проходке, всегда оборудуют шахтную площадку, с которой можно будет осуществлять проходку от шахты до отметки уровня заложения коллектора. Диаметр шахтного ствола зависит от наружного диаметра щитов для проходки. Если наружный диаметр составляет не более 3 м, то его опускают в шахту в собранном виде, а в тех случаях, когда внешний диаметр щита превышает 3 м, то его опускают в шахту в виде отдельных узлов. Щит оснащен металлическим цилиндром, на который и осуществляется давление грунта. Технология строительства тоннеля с помощью щитовой проходки начинается с разработки породы в забое. Одновременно с этим происходит продвижение щита на заходку, ширина которой равняется ширине кольца крепи. Такие циклы повторяются по несколько раз, до тех пор, пока строительство коллектора не будет завершено. Микротоннелирование осуществляют с помощью дистанционно управляемых комплексов, позволяющих осуществить от 10 до 15 м проходки в сутки практически во всех горно-геологических условиях, в том числе водонасыщенных грунтах без водопонижения или закрепления грунтов. Для микротоннелирования используются щиты диаметром от 150 мм до 15 м, при использовании которых устраняется ручной труд в забое, механизируется процесс прокладки труб и все управление технологическим процессом осуществляет с централизованного пульта машиниста.