Бестраншейные технологии прокладки трубопроводов

Бестраншейный метод подразумевает прокладку магистралей в условиях города, плотной застройки инфраструктурными объектами и ограниченного пространства. Подразумевает применение технологии релайнинга, реновации или санации. Может выполняться путем прокола, гидропрокола, продавливанием или вибропрокалыванием. Ниже рассмотрим, в чем особенности таких работ, и в каких случаях они актуальны. Приведем основные методы и кратко разберем принципы их реализации.

Что такое бестраншейные технологии и где они используются

Читайте также: Универсальная буровая установка БГМ-1

Термин «бестраншейные технологии» на английском языке звучит как NoDig(«не копай») или TrenchlessTechnologies («технология без траншей»). Простыми словами, подразумевается прокладка кабеля, труб или иных коммуникаций без углубления в землю по всей длине укадки. Методика применяется в условиях крупных населенных пунктов с большим количеством построек, дорог и иных объектов инфраструктуры.

Важно

Использование бестраншейной методики позволяет прокладывать коммуникации в любых местах. К примеру, для подведения труб или кабеля в многоквартирный дом все работы ведутся из подвального помещения этого объекта.

Причина в том, что установки для бурения имеют небольшие размеры и потребляют меньше горючего. Кроме того, для обслуживания оборудования хватит двух-трех человек.

Бестраншейные методы позволяют проводить коммуникации под пешеходными дорожками, автомобильными дорогами, небольшими озерами и даже под железной дорогой без нарушения их целостности. К примеру, трубы укладываются в грунт с применением буровых устройств, генерирующих момент вращения и осевое усилие для подталкивания, разворота и изъятия бурильных труб.

Технологии бестраншейного метода

Читайте также: Трубоукладчик Комацу d355с, технические характеристики

Сегодня существует несколько технологий, отличающихся по особенностям применения и сложности. Решение о выборе подходящего метода принимается с учетом ситуации, длины, назначения и диаметра трубопровода.

Метод санации

Принцип санации подходит для случаев, когда необходимо менять вышедшие из строя участки канализационной, отопительной или водоснабжающей системы. Она применяется везде, где используются трубы и позволяет избежать подготовки новых каналов. Процесс проходит в два этапа:

1. Подготовительный. С двух стороны готовится вход и выход для зацепа новой трубы.
2. Санация. Сначала установочная штанга проталкивается до отверстия на выходе. Там к ней крепится режущая головка и фиксируется труба. При обратном движении головка вырезает стенки трубы и производит утрамбовку осколков в грунт, а после затягиваются новые коммуникации.

Преимущество санации в том, что не нужно тратить время на поиски места под канал, нет риска навредить другим коммуникациям, и отсутствует необходимость вскрывать грунт. При этом никакие объекты инфраструктуры не мешают выполнить поставленную задачу. Если это необходимо, в имеющемся канале можно проложить даже большую трубу, а сами работы занимают много меньше времени.

Релайнинг

Эта бестраншейная технология прокладки трубопроводов применяется при замене более старой магистрали на полиэтиленовые (ПНД) системы. Конструктивные особенности таких изделий позволяют осуществлять крепление с помощью сварки. Для этого на рынке предусмотрено множество аппаратов, обеспечивающих выполнение работы.

Релайнинг можно использовать даже в том случае, когда длина магистралей составляет до 0,7 км. Сварка труб в большинстве случае проводится на поверхности, что делается для удобства и возможности контроля результата.

Алгоритм прокладки следующий:

• Подготовка ям по концам меняемого участка. Глубина определяется с учетом размера техники, глубины размещения трубы или иных факторов.
• Скручивание металлической штанги и ее передача в канал до второго выхода. Для скручивания применяются гидродомкраты.
• Соединение к штанге новой трубы с помощью крепления на конце.
• Постепенная раскрутка штанг и извлечение из ямы после протяжки и разрезания оболочки трубы.

По сути, релайнинг— один из методов санации, подразумевающей реализацию принципа «труба в трубе».

Преимуществом способа является простота, возможность применения в условиях города и минимальный риск повреждения других коммуникаций. Минус в том, что диаметр проходного сечения снижается, но пропускная способность остается на высоком уровне из-за низкого сопротивления ПНД-трубы.

Реновация

Читайте также: Экскаваторы-дреноукладчики

Применение такого способа актуально в ситуации, когда прежняя труба имеет небольшие размеры, не соответствующие новым нормам. В таком случае происходит разрушение старого объекта с помощью специального оборудования. После этого в освободившееся пространство проталкиваются новые полимерные трубы. Предварительно в начале и конце участка делается два колодца на расстоянии 150-200 м, а остальная работа ведется через них.
К плюсам реновации стоит отнести:

• возможность работы даже в холодное время года;
• увеличение сечения трубы, а, следовательно, пропускной способности;
• прокладка нового кабеля по уже действующему каналу;
• отсутствие риска просадки / обваливания земли;
• не нужны согласования с диаметром старой трубы.

Горизонтально направленное бурение (прокладка ГНБ)

ГНБ прокладка—технология, предусматривающая разработку грунта с помощью специальных устройств и возможностью прокладки трубопроводов диаметром до 172 см на расстояние до 2000 м и больше. 
Бурение производится одним из двух способов:

1. Раздельный. Начала делается шахта, далее извлекается оборудование, и протягивается линия.
2. Совместный. Бурение выполняется одновременно с трубопроводом, который постепенно прокладывается в грунте.

Условно ГНБ делится на два этапа. Сначала делается пилотная скважина с применением скошенной буровой головки. Данные о нахождении и угле наклона головной части передаются на специальный монитор. Как только головка выходит к заданной точке, первый этап оканчивается. На следующем шаге скважина расширяется с помощью риммера или специального расширителя. Здесь важно добиться, чтобы диаметр отверстия был на 25-30% больше размера трубы.  На последнем шаге происходит протяжка трубопровода, готовится документация и передается заказчику.

К плюсам ГНБ бурения стоит отнести высокую точность прокладки, безопасность для окружающей среды и отсутствие риска разрушения ландшафта. При необходимости можно проложить трубы почти под любым объектом без риска его повреждения.

Как продавить грунт

Технология бестраншейной прокладки трубопровода подразумевает применение нескольких способов продавливания грунта.

Прокол

Применяется при обустройстве скважин размером до 0,7 м в диаметре в глиняной почве. Суть способа состоит в прокалывании земли с помощью трубы со специальным наконечником. Для выполнения работы требуется усилие до 3 МН, а максимальная длина прохода не больше 80 м. Главным инструментом при решении задачи является насосно-домкратная установка, в состав которой входит гидродомкрат (один или несколько).
Алгоритм действий:

• Создание котлованов с двух сторон. Глубина определяется индивидуально с учетом особенностей.
• Подготовка труб: покрытие гидроизоляции, монтаж наконечника.
• Вдавливание трубопроводов с помощью гидродомкратов.
• Приваривание очередной трубы и ее вдавливание.

Метод прокола чаще всего применяется при прокладке канализационных и водоснабжающих систем. Преимущество в том, что здесь не образуются земляные отвалы, требующие вывоза или распределения. Но есть и минус — необходимость уплотнения грунта, для чего нужно создание немалого усилия. 

Гидропрокол

Методика активно применяется при создании скважин. Алгоритм действий такой:

• Готовится труба, к которой крепится специальная насадка.
• Внутрь подается вода под большим давлением с помощью специальных насосов.
• Грязь откачивается из ямы с помощью специальных агрегатов.
• Операция проводится до момента достижения нужной глубины.

Технология наиболее эффективна при работе в мягком песчаном грунте. При правильном подходе за одну смену можно проходить до 30 м. Из минусов стоит выделить небольшую длину — до 40 м для 20-сантиметрового диаметра и до 20 м для 50-сантиметровых труб. Кроме того, работа очень трудоемкая и требует квалификации.

Вибропрокалывание

В основе метода бестраншейной технологии лежит вибрация, применение которой позволяет уменьшить время на выполнение работы.

Способ актуален для плавунных / песчаных пород, а также используются для изъятия старых трубопроводов из шахт. Средняя скорость углубления до 60 метров в час. При этом диаметр трубы может быть не больше 50 сантиметров. 

Продавливание

В такой методике труба, как и в случае с прокалыванием, вдавливается в грунт. Особенность в том, что ее конец не закрывается. После завершения работы трубопровод чистится вручную или с применением специальной аппаратуры. Для работы применяются гидродомкраты, которые устанавливаются по окружности. Способ подходит для труб, имеющих диаметр от 80 до 172 см. 
Алгоритм действий следующий:

• Установка гидродомкратов в котлован.
• Монтаж будущего трубопровода на направляющей с фиксацией на плите домкрата.
• Проталкивание трубы в землю. Появившаяся пробка убирается с помощью лопат с длинной ручкой или пневматических ударных инструментов.
• Установка первого, а потом и последующих нажимных патрубков.

После завершения укладки первого участка трубы устанавливается второй и последующие. Метод можно использовать в разных местах, в том числе под асфальтированным покрытием или железной дорогой.

Итоги

Применение технологий бестраншейной прокладки— реальный выход в ситуации, когда другие варианты не подходят. Рассмотренные выше методы позволяют защитить окружающую среду, сэкономить деньги и реализовать задачу работы в любое время года. Но есть минусы, связанные с необходимостью привлечения квалифицированного персонала и расходами на покупку дорогостоящего оборудования.