індикатор якого знаходиться в кабіні тягового засобу (бульдозера). Протягування труб бульдозером, не оснащеним силовимірювачем, не допускається, оскільки в трубах можуть виникати пластичні деформації, що ведуть до стоншення стінки труби.
Рух тягового засобу (протягування ПЕ труб) здійснюється від вхідного котловану до прийомного зі швидкістю не більше 2 км/год. Для запобігання пошкодженню труби на її торець установлюють захисний пристрій, діаметр якого на 20-30 мм більший діаметра труби.
Ножовий розширювач «кріт» оснащений системою подачі бурового розчину або води в простір утвореного підземного тунелю.
При використанні методу заглиблення перед початком виконання робіт зварені труби розкладають по осі траси трубопроводу, а з рухом трактора піднімають і по роликових напрямних укладають у плужний заглиблювач. При температурі повітря вище +5°С укладання труб можна виконувати з барабана, який навішується на трактор. Заглиблювальні роботи здійснюють машини і механізми з високими потужностями і великою вагою.
Трубний батіг вводиться в ґрунт з вигином у вертикальній площині через порожній простір коробчатого плуга, причому труба для зниження напружень рухається по роликових опорах усередині короба, які забезпечують плавний вигин труби. Труби укладають в ґрунт з мінімальним зусиллям розтягання і, отже, без ризику пошкодження. Довжина батога, що укладається, не обмежена і залежить тільки від ґрунтових умов, рельєфу місцевості й наявності пересічних перешкод. На виході труби з короба встановлюють притискний ролик, що постійно утримує трубу на необхідному рівні доти, поки над нею не з’явиться замкнутий верхній шар ґрунту. Вертикальна конструкція плужного короба сприяє тому, що піднятий шар ґрунту падає позаду, покриваючи трубу.
Швидкість руху трактора при заглибленні трубного батога може скласти до 3 км / год і залежить від породи ґрунту.
Руйнування або продавлювання (видавлювання, забивання) старої труби
Методом руйнування старої труби здебільшого реконструюють мережі з чавуну, залізобетону, а також із сталі.
Серед безтраншейних технологій даний метод відновлення комунікацій, заміна існуючих систем з попереднім руйнуванням аварійного трубопроводу має свої переваги. До них варто віднести наступні: такі технології менш трудомісткі у порівнянні з іншими, збільшуючи діаметр, можна досягти значного зростання пропускної здатності трубопроводів. Для реалізації цих методів використовують поліетиленові багатошарові труби, що витримують значні навантаження і мають термін експлуатації 50-100 років. Застосовуючи такі технологічні рішення, можна працювати в умовах нестабільних ґрунтів. У порівнянні з відкритим способом перекладки трубопроводів відсутній ризик пошкодження існуючих комунікацій. Ущільнення ґрунту має місце не в такій мірі, як при застосуванні інших технологій. Немає необхідності очищення внутрішньої порожнини відновлюваного трубопроводу. Однією з найважливіших переваг є також екскавація ґрунту при виконанні ремонтнобудівельних робіт.
Сутність методу полягає в способі пересування ножа (бурової головки) по старому трубопроводу, руйнуючи його. Пересування головки, як правило, здійснюється двома способами:
-за допомогою потужної лебідки з сталевим тросом або шлангами (рис. 3.50);
-за допомогою пневмоудару (пневматичного устаткування) (рис. 3.51). Лебідку PORTA WINCH застосовують для роботи в тісному
приміщенні, колодязях, підвалах тощо.
Пневматичне устаткування IMPACTOR руйнує стару трубу завдяки імпульсній ударно-обертовій дії. Його застосовують з системами (машинами) горизонтально спрямованого буріння (ГСБ).
Рис. 3.50 – Лебідка PORTA WINCH
Рис. 3.51 – Пневматичне устаткування ІMPACTOR: а – загальний вигляд; б – розріз (1 – набір лопаток; 2 – корпус; 3 – ударник; 4 – розширювач)
Принцип роботи пневматичного устаткування «Impactor».
1.Верстат ГСБ приєднують до джерела стиснутого повітря й встановлюють в колодязі. Розміщення його на дорозі перешкоджає рухові транспорту.
2.Робочий орган протягують до наступного колодязя, після чого здійснюють прохід до стартової площадки. Головку можна проводити через частково зруйновану трубу, що дозволяє відмовитись від шурфів й запобігти розкопкам.
3.Нові труби, зварені раніше, приєднують до пристрою IMPACTOR за допомогою поліетиленового адаптера.
4.IMPACTOR приєднують до робочого інструменту й систему вводять в
трубу. При зворотньому протягуванні стара труба руйнується і одночасно втягується нова ПЕ труба.
5.Виймають IMPACTOR через існуючий колодязь, що значно зменшує об’єм земляних робіт.
На рис. 3.52 зображено принцип роботи IMPACTOR.
Крім IMPACTOR існує й інше устаткування для руйнування старих труб. Це – Т40, Т65, Т85, Т125, Т350 й т.ін.
Принцип роботи руйнувача труб Т40, Т65, Т85, Т125, Т350.
1.Підготовка ПЕ труби для протягування.
333
Рис. 3.52 – Принцип роботи устаткування IMPACTOR
2.Встановлення гідравлічного руйнувача труб в траншею й проштовхування стальної штанги в середину старої труби.
3.Опускання ножа з прикріпленою ПЕ трубою в траншею і приєднання до стальної штанги.
4.Протягування штанги, ножа і нової ПЕ труби. При цьому кожна штанга знімається й кладеться в контейнер.
5.Виймання ножа і руйнувача труби з ґрунту.
Ножа для руйнування сталі, як правило, вистачає на 6-10 км, після чого його заміняють на новий.
Залежно від матеріалу труби, яку руйнують, вибирають тип ріжучого (руйнуючого) інструменту і спосіб його приєднання.
Варіанти приєднання бурової головки
1.Комбінація з передньою установкою бурової головки (рис. 3.53).
Рис. 3.53 – Комбінація з передньою установкою бурової головки
Така комбінація спрощує вихід бурової головки в існуючий колодязь, виключаючи розривання додаткових колодязів. Це найбільш
334
розповсюджена комбінація для прокладання труб рівного або більшого діаметра.
2.Комбінація з передньою установкою бурової головки і направляючою насадкою (рис. 3.54).
Рис. 3.54 – Комбінація з передньою установкою бурової головки і направляючою насадкою
Встановлені спереду бурові головки комбінують з направляючими насадками при роботі в піщаних ґрунтах, проходженні через тріснуті труби або при руйнуванні труб корневими системами. Частіше їх використовують для санації чавунних труб.
3.Комбінація з передньою установкою бурової головки і проміжною протяжкою розширювача (рис. 3.55).
Рис.3.55 – Комбінація з передньою установкою бурової головки і проміжною протяжкою розширювача
Застосовується при необхідності збільшення діаметру труби. Встановлена спереду бурова головка разом з насадкою для протягування труби дозволяє використовувати насадки більшого діаметра.
4.Комбінація з передньою установкою бурової головки і прямим приєднанням розширювача (рис. 3.56).
Рис. 3.56 – Комбінація з передньою установкою бурової головки і прямим приєднанням розширювача
Комбінація створює «ефект трактора», використовуючи енергію бурового інструменту, для здійснення складної або на велику відстань санації трубопроводу.
Видавлювання із свердловини пошкодженої труби здійснюється за допомогою пневмопробійника або машини для забивання труб. На місце, де була скважина, лебідкою затягується нова труба того ж або більшого діаметра (рис. 3.57).
Рис.3.57 – Заміна пошкодженої труби методом видавлювання
Труби можна забивати безпосередньо в сипучий або обводнений ґрунт
Рис. 3.58 – Забивання труби безпосередньо в ґрунт
При забиванні труби відкритим кінцем ґрунт видаляють за допомогою ґрунтозабірного пристрою, який приводиться в дію пневмопробійником меншого діаметру.
Будівництво магістральних трубопроводів методом ГСБ у складних умовах. У складних інженерно-геологічних умовах технологія ГСБ просто є
незамінною, особливо для магістральних газопроводів. При безтрайшейній прокладці трубопроводів великих діаметрів використовують спеціальне обладнання, будова й принцип роботи якого залежить від щільності ґрунту. На рис. 3.59 наведені зразки бурових головок, які застосовують для прокла-дання пілотної свердловини в різних породах ґрунтів.
Рис. 3.59 – Зразки бурових головок для різних порід ґрунту
Буровий пристрій під час роботи здійснює обертові рухи і повільно просувається вперед, і таким чином бурить свердловину. Зі збільшенням величини просування до пристрою приєднують спеціальні кільця – чим більше відстань, тим більше кілець (рис. 3.60).
Рис. 3.60 – Процес нарощування кілець і збільшення величини пілотної свердловини
За рахунок обертання бурової головки і спеціального пристрою, який знаходиться в її середині, ґрунт забирається і подається на поверхню. Усім процесом керує оператор з пульта спеціального керуючого пристрою. Увесь процес проведення робіт організований чітко й злагоджено (рис. 3.61).
Рис. 3.61 – Організація проведення робіт
Обладнання спрямованого буріння
Найбільш відомими компаніями, що випускають устаткування спрямованого буріння, є американські DITCH WITCH, STRAIGHT LINE і VERMEER, швейцарська TERRA і німецька TRACTOTEChnik. На рис. 3.62
показані машини для спрямованого буріння.
Рис. 3.62 – Машини для спрямованого буріння
Це устаткування широко застосовується в різних країнах для прокладки газопроводів, особливо в містах. Дані машини дозволяють прокладати труби діаметром 120 – 2000 мм на довжину до 100 м способом вдавлювання ґрунту за допомогою пневматичної ударної системи.
Після закінчення робіт ґрунт, що залишився в трубі, видаляється під тиском стиснутого повітря і води, що поступають в трубу через поршень.
У Росії і в Україні випускають цілі комплекси для безтраншейної прокладки труб-кожухів діаметром від 219 до 1420 мм, а також налагоджене виробництво машин «Тайфун», ІП-4605А і ІП-4603А, які за своїми параметрами не поступаються закордонним машинам.
Машини для безтраншеїної прокладки свердловини ІП-4605А і ІП-4603А.
Це реверсивні пневмопробійники (рис. 3.63, а, б) з самовисувною пневматикою ударної дії, яка працює від стаціонарного або пересувного джерела стиснутого повітря.
Пневмопробійники прокладають щілини в ґрунті діаметром від 95 до 200 мм. Ступеневі насадки забезпечують точність безтраншейного буріння.
Конструкція моделей дозволяє одночасно після розробки щілини виконувати прокладку поліетиленового трубопроводу.
Рис. 3.63 – Пневмопробійники: а – ІП-4605А; б – ІП-4603А
Найбільш широко застосовують установки, які дозволяють виконувати роботи з прокладки трубопроводів діаметром від 32 до 500 мм на довжину 600 м. За їх допомогою можна:
-виконувати прокладку труб як прямолінійно, так і за радіусом у складних умовах (уздовж житлового будівництва, під залізничним коліями і водними перешкодами);
-вести контроль за глибиною і напрямком прокладки трубопроводу з точністю до 5 %.
Бурові установки мають пневмоколісну або гусеничну ходову частину з силовими агрегатами.
Штанги передають крутний момент і осьове підсилювання на головку бура відповідно від гідродвигуна і гідроциліндру.
Внутрішня порожнина бурових штанг використовується для подання бентонітового розчину, який служить для стабілізації стінок свердловин, змащуючи їх і таким чином полегшуючи розробку ґрунтів і протягування труб з меншим тяговим зусиллям.
Нові моделі устаткування фірми DITCH WITCH
Фірма DITCH WITCH випускає нове устаткування для горизонтально спрямованого буріння. Це:
-модель JT1220 Mach 1;
-модель JT2020 Mach 1.
JT1220 Mach 1 – це безшумне компактне і високовиробниче устаткування. Має найновішу систему подачі бурових штанг, дистанційне управління рухом. Зусилля протягування дорівнює 5300 кгс. Мінімальний рівень шуму, що виходить ззовні, дає змогу устаткуванню працювати в житлових забудовах. Гумові гусениці зберігають асфальтне покриття і дерен газонів, знижуючи, таким чином, витрати на оновлення робочої площі.
Високу якість роботи забезпечує автоматизована система подачі й прибирання бурових штанг. Швидкість подачі регулюється автоматично залежно від швидкості обертання шпинделя машини.
Велика потужність з невеликими габаритними розмірами даної моделі дозволяє прокладати трубопровід різного діаметра й довжини в різно-манітних ґрунтах і з обмеженими умовами роботи. JT2020 Mach 1 потужна малогабаритна машина, незалежні стабілізатори якої дозволяють міцно закріплювати її на будь-якій поверхні землі. Переносний пульт управління устаткуванням розширює можливості огляду при виконанні робіт, а також сприяє зручному її розташуванню на робочій площині. Система подачі
