Прокладання підземних трубопроводів методами проколу та продавлювання, Реконструкція промислових
Бестраншейну прокладку труб для інженерних комунікацій найчастіше застосовують під природними та штучними перешкодами - автомобільними та залізничними шляхами, існуючою забудовою та мережею комунікацій, у тому числі при реконструкції підприємств.
Для виконання робіт вибирається той чи інший спосіб прокладання захисних труб-кожухів, що є складною і трудомісткою технологічною операцією при влаштуванні перетинів-переходів під перешкодами. До основних способів відносяться:
а) прокладання труб без вилучення ґрунту (прокол): шляхом статичного впровадження гідравлічними домкратами та поліспастними системами; із застосуванням ударних та вібраційних пристроїв;
б) бестраншейна прокладка труб з розробкою та з потягом ґрунту; з безперервною розробкою ґрунту та впровадженням труби, що прокладається (буріння); шляхом періодичного вилучення ґрунтового керна з труби, що продавлюється.
-При виборі способу прокладки труби-кожуха враховують діаметр і довжину труби, що прокладається, ґрунтові та гідрогеологічні умови, призначення і технічний стан наземних споруд по трасі переходу, експлуатаційні вимоги до переходу, що споруджується (міцність прокладки, вимоги до ізоляції та ін.)» економічну доцільність ( Таблиця 5.2).
Проколом (рис. 5.3) зазвичай здійснюють прокладання труб діаметром від 50 до 400 мм і більше (табл. 5.3) в суглинистих і глинистих грунтах будь-якої вологості. У піщаних ґрунтах цей спосіб менш ефективний. Глибина закладення обмежується мінімальною відстанню від поверхні до труби, що прокладається, рівним п'яти її діаметрам. Прокладку труб проколом здійснюють за допомогою домкратів, ґрунтопрокладних установок іпневмопробійників, лебідок, тракторів, трубоукладачів та бульдозерів.
Будівельні машини використовуються для проколу під насипами труб, до ухилу яких не пред'являються особливі вимоги, переважно під кабельні мережі. Для виконання проколу з одного боку насипу планується майданчик для розміщення труби та машини. Прокол здійснюють шляхом передачі зусилля від машини безпосередньо на торець труби або через насадку.
Найбільш поширений прокол труби з використанням ґрунтопроколюючих домкратних установок. Для цього відривають робочий котлован, в який розташовують домкратну установку з секцією труби, що прокладається (зазвичай довжиною 6м). Гідравлічний насос високого тиску розташований на бровці котловану (рис. 5.3).
Трубу прокладають передачею зусилля через наголовник натискними подовжувальними патрубками довжиною 1-4 м, шомполами або хомутами. Рух труби здійснюється циклічно шляхом поперемінного перемикання домкратів на прямий та зворотний хід. При прямому ході труба вдавлюється у ґрунт на довжину ходу штока домкрата. Після повернення штока змінюють патрубок на інший, подвоєної довжини, і повторюють цикл вдавлювання, доки прокол проведе ланки труби. Надалі встановлюють нову ланку труби та всі операції повторюють до закінчення проколу необхідної довжини. Також виконується прокол із застосуванням шомпола.
Найбільш продуктивні домкратні установки Главмосстроя і ГПУ-600 (рис. 5.4) Принциповою відмінністю даних установок є наявність рухомої упорної плити, що пересувається домкратами слідом за трубою, що прокладається після кожного циклу вдавлювання до повного впровадження в грунт секції труби. Після вдавлювання в ґрунт секції труби рухливий упор, санки з домкратами та натискна плита повертаються ввихідне положення.
Для проколу трубами діаметром до 800 мм може використовуватися механізм подачі інструменту «Укроргтех-буд» з натискним зусиллям до 2000 кН в комплекті з установками горизонтального буріння ПМ-800-1400, ПМ-800-1600 і типу «Запоріжжя». Застосування механізму подачі в комплекті з даними установками горизонтального буріння забезпечує їх універсальність, тобто можливість вести прохід трубами діаметром до 800 мм методом проколу, а трубами понад 600 мм методом горизонтального буріння. При прокладанні труб методом проколу механізм подачі може бути використаний самостійно.
Для проколу трубами діаметром до 800 мм на велику довжину можуть використовуватися домкратні установки, що складаються з кількох домкратів, що створюють зусилля до 10 000 кН і більше.
До гумового шлангу від компресора, здійснює зворотно-поступальний рух і завдає удару по передньому внутрішньому торцю корпусу, забиваючи його в грунт. Реверсивний пристрій дозволяє змінити напрямок дії машини за рахунок зміни напрямку ударів. У комплект пневмопробійників входять розширювачі для пробивання свердловин великого діаметру. Реверсивна робота пневмопробійників здійснюється без розширювачів.
Технологічні операції "при пробиванні свердловин пневмопробойниками (рис. 5.6) починаються з його впровадження в грунт з вихідного приямка в напрямку приймального приямка. При русі пневмопробойник своїм конічним переднім кінцем ущільнює грунт, розсовуючи його в сторони, і утворює свердловину. Для сприйняття реактивних зусиль. момент запуску машини з приямка застосовують стартові пристрої, що створюють сили тертя на корпусі пневмопробойника або підтискають машину до забою.зниженому тиску (0,3-0,4 МПа) стисненого повітря.
Крім пробивання свердловин пневмопробійники можуть широко використовуватися при виконанні інших технологічних операцій: забиванні сталевих труб (кожухів), затягуванні азбестоцеметних труб і витягуванні труб з ґрунту (табл. 5.5). труби і забиває її в ґрунт. Передній кінець труби закривається конусним наконечником.
При заміні труб нову секцію трубопроводу з пневмопробойником, встановленим у задньому торці, приєднують до видаляється, а стару трубу в міру виходу приймальний приямок обрізають і видаляють.
Продавлювання сталевих труб діаметром 500-2000 мм або залізобетонних колекторів круглого, квадратного або прямокутного перерізу на відстань до 80 м здійснюють натискними насосно-домкратними установками, що з'єднують 2, 4, 8 і більше гідродомкратів. Домкрати встановлені на рамі; для їх упору служить спеціальна упорна стінка, що складається з паль та двох рядів брусів.
Для продавлювання трубопроводів найбільш ефективні установки з механізованою розробкою та видаленням ґрунту типу ВКВ Головмосбуду та ПУ-2 конструкції ЦНДІ підземмашу (див. табл. 5.3). Установка ПУ-2 складається з чотирьох частин: силового агрегату, робочого органу, пристрої передачі натискних зусиль і ножової секції (рис. 5.7). Технологічні операції із застосуванням установки ПУ-2 виконуються у такій послідовності. На направляючу раму, розміщену в котловані, укладають першу ланку кожуха із встановленою на його кінці ножовою секцією та системою роликів, що відхиляють. Після перевірки правильності спрямування прокладки в площину ланки вводять робочий орган і запасають канати. Потімвключають гідродомкрати, які просувають вперед основну натискну траверсу до її зіткнення з торцем ланки кожуха, що прокладається. При подальшому просуванні траверси відбувається незначне вдавлювання переднього кінця кожуха в ґрунт. Потім припиняють подачу кожуха і за допомогою робочого каната підтягують робочий орган до дотику різальної кромки ковша з вибоєм. Подальше відтягування каната супроводжується просуванням робочого органу вперед і поворотом ковша зверху донизу.
Зрізаний ґрунт обсипається в нижню частину порожнини кожуха. Пригальмовуючи робочий орган і підтягуючи тягові канати, робочий орган відводять від вибою приблизно нд 1-1,2 м-коду.
При цьому зрізаний ґрунт переміщатиметься ковшем по кожуху на таку ж відстань. Потім послаблюють тяговий канат і дають можливість відтяжним пружинам повернути ріжучий пристрій у вихідне положення, тобто знизу вгору. Підтягуючи тяговий канат, повторюють цикл розробки грунту. Після повторення декількох циклів робочий орган витягується з вибою, при цьому грунт, що накопичився за клапаном-скребком, виноситься назовні в приймальний лоток, який разом з грунтом піднімають краном за межі робочого котловану і спорожняють. Після повернення робочого органу в порожнину кожуха, що прокладається, знову здійснюють подачу кожуха і розробку грунту вибою.
Продавлювання труб може здійснюватися за допомогою пневмопробійників. При цьому труба (кожух) впроваджується відкритим кінцем у ґрунт під дією ударного навантаження. Ґрунт видаляється із внутрішньої порожнини кожуха самохідною капсулою, що приводиться в дію реверсивним пневмопробійником. Капсула є відрізком труби, що має вирізи для зменшення маси і полегшення розвантаження ґрунту. Для продавлювання труб діаметром 530-1020 мм на довжинудо 50 м у незв'язних, піщаних та пливунних ґрунтах застосовується також віброударна установка УВГ-51 (див. рис. 5.5). Для вібропродавлювання труби на вибійному її
кінці приварюють серпоподібну накладку для забезпечення зазору (10-15 мм) між свердловиною і трубою, а в задній частині труби прорізають два бічні симетрично розташовані вікна для видалення ґрунту. Грунт із труби вибирається віброударною желонкою, що впроваджується у забій вібромолотом і переміщується після забору ґрунту за допомогою каната до розвантажувальних вікон. З желонок ґрунт висипається під дією вібрації у розвантажувальні вікна на дно траншеї.
Прокладання труб діаметром 1220 мм на довжину до 60 м в сухих і зволожених ґрунтах І-ІІІ груп виконують установкою У-12/60. Установка містить голівку з човником, що встановлюється в вибійній частині труби, натискний гідродомкратний привід, що розвиває зусилля натиску до 3400 кН, насосну станцію, лебідку та завзятий черевик (рис. 5.8).
Для бестраншейної прокладки труби за допомогою установки У-12/60 повинен бути підготовлений котлован довжиною 13м, шириною Зм і глибиною на 0,1 м нижче проектної позначки основи труби, що прокладається. У задній частині котлован повинен бути розширений та поглиблений для монтажу викладки з брусів або шпал та встановлення інвентарного завзятого черевика.
Робота установки У-12/60 полягає в періодичному вдавлюванні труби, що прокладається на довжину ходу домкратів (1000 мм) з подальшим вилученням човна з труби, що прокладається, і його розвантаженням. Після кожного циклу натискання проводять операції з видалення натискних патрубків, зачищення місця встановлення човника в головці за допомогою кількох ходів човника на забій, нарощування або встановлення натискних патрубків більшої довжини наступного натискання. Заповнення човника ґрунтомзабезпечується вдавлюванням труби гідродомкратами при розклинюванні човника в головці труби, що продавлюється. Розвантаження човна роблять у відвал чи транспорт.
Спонсор даного матеріалу - науково-виробничий комплекс завод бурової техніки Гідрофоб. Основним напрямом діяльності підприємства є здійснення робіт із прокладання підземних комунікацій бестраншейним методом з використанням технології горизонтально-спрямованого буріння (ГНБ), а також розробка впровадження енергозберігаючих технологій.
Представництво у м. Москва: 117628, Москва, вул. Куликівська, буд.1, офіс 1, біля станції метро Бульвар Дмитра Донського Телефон у Москві: 8 (495) 505-52-35
Тел./факс: (8639) 25-96-50, 25-97-16, 25-97-23