Menu

Прокладка подземных трубопроводов методами прокола и продавливания

Бестраншейную прокладку труб для инженерных коммуникаций наиболее часто применяют под естественными и искусственными препятствиями— автомобильными и железнодорожными путями, существующей застройкой и сетью коммуникаций, в том числе при реконструкции предприятий.

Для производства работ выбирается тот или иной способ прокладки защитных труб-кожухов, являющийся сложной и трудоемкой технологической операцией при устройстве пересечений-переходов под препятствиями. К основным способам относятся:

а)  прокладка труб без извлечения грунта (прокол): путем статического внедрения гидравлическими домкратами и полиспастными системами; с применением ударных и вибрационных устройств;

б)  бестраншейная прокладка труб с разработкой и из влечением грунта; с непрерывной разработкой грунта и внедрением прокладываемой трубы (бурение); путем периодического извлечения грунтового керна из продавливаемой трубы.



-При выборе способа прокладки трубы-кожуха учитывают диаметр и длину прокладываемой трубы, грунтовые и гидрогеологические условия, назначение и техническое состояние наземных сооружений по трассе перехода, эксплуатационные требования к сооружаемому переходу (прочность прокладки, требования к изоляции и Др.)» экономическую целесообразность (табл. 5.2).

Проколом (рис. 5.3) осуществляют обычно прокладку труб диаметром от 50 до 400 мм и более (табл. 5.3) в суглинистых и глинистых грунтах любой влажности. В песчаных грунтах этот способ менее эффективен. Глубина заложения ограничивается минимальным расстоянием от поверхности до прокладываемой трубы, равным пяти ее диаметрам. Прокладку труб проколом осуществляют с помощью домкратов, грунтопрокладывающих установок и пневмопробойников, лебедок, тракторов, трубоукладчиков и бульдозеров.

Строительные машины применяются для прокола под насыпями труб, к уклону которых не предъявляются особые требования, в основном под кабельные сети. Для выполнения прокола с одной стороны насыпи планируется площадка для размещения трубы и машины. Прокол осуществляют путем передачи усилия от "машины непосредственно на торец трубы или через насадку.

Наиболее распространен прокол трубы с использованием грунтопрокалывающих домкратных установок. Для этого отрывают рабочий котлован, в который располагают домкратную установку с секцией прокладываемой трубы (обычно длиной 6м). Гидравлический насос высокого давления располагается на бровке котлована (рис. 5.3).




Трубу прокладывают передачей усилия через наголовник нажимными удлинительными патрубками длиной 1—4 м, шомполами или зажимными хомутами. Движение трубы осуществляется циклически путем попеременного переключения домкратов на прямой и обратный ход. При прямом ходе труба вдавливается в грунт на длину хода штока домкрата. После возврата штока меняют патрубок на другой, удвоенной длины, и повторяют цикл вдавливания, пока не произведут прокол звена трубы. В дальнейшем устанавливают новое звено трубы и все операции повторяют до окончания прокола требуемой длины. Так же же выполняется прокол с применением шомпола.

Наиболее производительные домкратные установки Главмосстроя и ГПУ-600 (рис. 5.4)
Принципиальным отличием данных установок является наличие подвижной упорной плиты, передвигаемой домкратами вслед за прокладываемой трубой после каждого цикла вдавливания до полного внедрения в грунт секции трубы. После вдавливания в грунт секции трубы подвижный упор, салазки с домкратами и нажимная плита возвращаются в исходное положение.

Для прокола трубами диаметром до 800 мм может использоваться механизм подачи инструмента «Укроргтех-строй» с нажимным усилием до 2000 кН в комплекте с установками горизонтального бурения типа ПМ-800-1400, ПМ-800-1600 и типа «Запорожье». Применение механизма подачи в комплекте с данными установками горизонтального бурения обеспечивает их универсальность, т. е. возможность вести проходку трубами диаметром до 800 мм методом прокола, а трубами более 600 мм — методом горизонтального бурения. При прокладке труб методом прокола механизм подачи может быть также использован самостоятельно.

Для прокола трубами диаметром до 800 мм на большую длину могут использоваться домкратные установки, состоящие из нескольких домкратов и создающие усилия до 10 000 кН и более.

 


При реконструкции предприятий для прокола в несвязных, песчаных и плывучих грунтах труб диаметром до 500 мм эффективно использовать вибропрокалывающие установки; для прокола в грунтах I, II и III категорий с наличием камня, кирпича, обломков дерева и других строительных отходов труб диаметром до 400 мм — пневмопро-бойники. Положительным качеством вибропрокалывающих установок и пневмопробойников является возможность их применения для замены старых труб подземной прокладки.
В установках для вибропрокола (рис. 5.5) применяются виброударные устройства, создающие продольно направленные колебания. Виброударное устройство закрепляют на заднем торце трубы и устанавливают на тележке с рельсовым путем. К забойному торцу трубы приваривают конусный наконечник. Вибропрокол осуществляется под действием ударных импульсов в сочетании со статическим вдавливанием лебедкой, установленной на тележке, передающей усилие на трубу через пригрузочный полиспаст.

К резиновому шлангу от компрессора, совершает возвратно-поступательное движение и наносит удар по переднему внутреннему торцу корпуса, забивая его в грунт. Реверсивное устройство позволяет изменить направление действия машины за счет изменения направления ударов. В комплект пневмопробойников входят расширители для пробивки скважин большого диаметра. Реверсивная работа пневмопробойников осуществляется без расширителей.

Технологические операции "при пробивке скважин пневмопробойниками (рис. 5.6) начинаются с его внедрения в грунт из выходного приямка в направлении приемного приямка. При движении пневмопробойник своим коническим передним концом уплотняет грунт, раздвигая его в стороны, и образует скважину. Для восприятия реактивных усилий в момент запуска машины из приямка применяют стартовые устройства, создающие силы трения на корпусе пневмопробойника либо поджимающие машину к забою. Кроме того, для облегчения внедрения пневмопробойника в грунт запуск ведут на пониженном давлении (0,3—0,4 МПа) сжатого воздуха.

 

 

 

Помимо пробивки скважин пневмопробойники могут широко использоваться при выполнении других технологических операций: забивке стальных труб (кожухов), затягивании асбестоцеметных труб и извлечении труб из грунта (табл. 5.5).При прокладке кожухов из стальных труб пиевмопробойник используется как ударный узел, присоединяемый к заднему торцу трубы и забивающий ее в грунт. Передний конец трубы закрывается конусным наконечником.

При замене труб новую секцию трубопровода с пневмопробойником, установленным в заднем торце, присоединяют к удаляемой, а старую трубу по мере выхода в приемный приямок обрезают и удаляют.

Продавливание стальных труб диаметром 500— 2000 мм или железобетонных коллекторов круглого, квадратного или прямоугольного сечения на расстояние до 80 м осуществляют нажимными насосно-домкратными установками, соединяющими 2, 4, 8 и более гидродомкратов. Домкраты установлены на раме; для их упора служит специальная упорная стенка, состоящая из свай и двух рядов брусьев.

 

Для продавливания трубопроводов наиболее эффективны установки с механизированной разработкой и удалением грунта типа СКВ Главмосстроя и ПУ-2 конструкции ЦНИИподземмаша (см. табл. 5.3). Установка ПУ-2 состоит из четырех частей: силового агрегата, рабочего органа, устройства для передачи нажимных усилий и ножевой секции (рис. 5.7).
Технологические операции с применением установки ПУ-2 выполняются в такой последовательности. На направляющую раму, размещенную в котловане, укладывают первое звено кожуха с установленной на его конце ножевой секцией и системой отклоняющих роликов. После проверки правильности направления прокладки в плоскость звена вводят рабочий орган и запасовывают канаты. Затем включают гидродомкраты, которые продвигают вперед основную нажимную траверсу до ее соприкосновения с торцом прокладываемого звена кожуха.
При дальнейшем продвижении траверсы происходит незначительное вдавливание переднего конца кожуха в грунт. Затем прекращают подачу кожуха и при помощи рабочего каната подтягивают рабочий орган до соприкосновения режущей кромки ковша с забоем. Дальнейшее оттягивание каната сопровождается продвижением рабочего органа вперед и поворотом ковша сверху вниз.


Срезанный грунт осыпается в нижнюю часть полости кожуха. Притормаживая рабочий орган и подтягивая тяговые канаты, рабочий орган отводят от забоя примерно нд 1—1,2 м.

При этом срезанный грунт будет перемещаться ковшом по кожуху на такое же расстояние. Затем ослабляют тяговый канат и дают возможность оттяжным пружинам повернуть режущее устройство в исходное положение, т. е. снизу вверх. Подтягивая снова тяговый канат, повторяют цикл разработки грунта. После повторения нескольких циклов рабочий орган извлекается из забоя, при этом накопившийся за клапаном-скребком грунт выносится наружу в приемный лоток, который вместе с грунтом поднимают краном за пределы рабочего котлована и опорожняют. После возвращения рабочего органа в полость прокладываемого кожуха снова осуществляют подачу кожуха и разработку грунта забоя.

Продавливание труб может производиться с помощью пневмопробойников. При этом труба (кожух) внедряется открытым концом в грунт под действием ударной нагрузки. Грунт удаляется из внутренней полости кожуха самоходной капсулой, приводимой в действие реверсивным пневмопробойником. Капсула представляет собой отрезок трубы, имеющей вырезы для уменьшения массы и облегчения разгрузки грунта.
Для продавливания труб диаметром 530—1020 мм на длину до 50 м в несвязных, песчаных и плывунных грунтах применяется также виброударная установка УВГ-51 (см. рис. 5.5). Для вибропродавливания трубы на забойном ее

 



конце приваривают серповидную накладку для обеспечения зазора (10—15 мм) между скважиной и трубой, а в задней части трубы прорезают два боковых симметрично расположенных окна для удаления грунта. Грунт из трубы выбирается виброударной желонкой, внедряемой в забой вибромолотом и перемещаемой после забора грунта с помощью каната к разгрузочным окнам. Из желонок грунт высыпается под действием вибрации в разгрузочные окна на дно траншеи.

Прокладывание труб диаметром 1220 мм на длину до 60 м в сухих и увлажненных грунтах I—III групп выполняют установкой У-12/60. Установка содержит головку с челноком, устанавливаемую в забойной части трубы, нажимной гидродомкратный привод, развивающий усилие нажима до 3400 кН, насосную станцию, лебедку и упорный башмак (рис. 5.8).

Для бестраншейной прокладки трубы с помощью установки У-12/60 должен быть подготовлен котлован длиной 13м, шириной Зм и глубиной на 0,1 м ниже проектной отметки основания прокладываемой трубы. В задней части котлован должен быть расширен и углублен для монтажа выкладки из брусьев или шпал и установки инвентарного упорного башмака.

Работа установки У-12/60 заключается в периодическом вдавливании прокладываемой трубы на длину хода домкратов (1000 мм) с последующим извлечением челнока из прокладываемой трубы и его разгрузкой. После каждого цикла надавливания производят операции по удалению нажимных патрубков, зачистке места установки челнока в головке с помощью нескольких ходов челнока на забой, наращиванию или установке нажимных патрубков большей длины для последующего надавливания.
Заполнение челнока грунтом обеспечивается вдавливанием трубы гидродомкратами при расклинивании челнока в головке продавливаемой трубы. Разгрузку челнока производят в отвал или транспорт.

{AF template=default colorize=ee77bb width=100% bgcolor=77ee44 ratio=30}

tehn ugnb_3

 

Спонсор данного материала научно-производственный комплекс завод буровой техники Гидрофоб. Основным направлением деятельности предприятия является осуществление работ по прокладке подземных коммуникаций бестраншейным методом с использованием технологии горизонтально-направленного бурения (ГНБ), а также разработка внедрение энергосберегающих технологий.

 

Представительство в г. Москва: 117628, Москва, ул. Куликовская, д.1, офис 1, около станции метро Бульвар Дмитрия Донского
Телефон в Москве: 8 (495) 505-52-35

Тел./факс: 
(8639) 25-96-50, 25-97-16, 25-97-23 


{/AF}

 

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2595 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5217 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2475 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Введение

В нашей стране за годы советской власти возникло более 1000 новых городов, многим из которых не более десяти лет. Закладываются города в необжитых местах, например в районах Сибири и Дальнего...

27-07-2010 Просмотров:8947 Постоянное планово-высотное съемочное обоснование

Общие сведения из теории ветровых волн

Волнение сопровождается перемещением водных масс. Движение частиц воды при волнении происходит по незамкнутым орбитам и представляет собой сложный для теоретического описания случайный неупорядоченный процесс, зависящий от многих факторов. Основные элементы морских...

12-01-2011 Просмотров:5122 Морские буровые моноопорные основания

Практическое значение трещиноватости

Трещины и трещиноватость горных пород имеют исключительно большое практическое значение: 1. Трещины и трещинные зоны служат проводниками и коллекторами как нефти и газа, так и различных рудоносных растворов (гидротерм) и магматических...

01-10-2010 Просмотров:11097 Геологическое картирование, структурная геология