загрузка...
загрузка...
На головну

Підземних інженерних мереж

Перспективні методи прокладки

Існують безтраншейні методи відновлення і прокладки нових підземних комунікацій. Основні безтраншейні методи, які набули найбільшого поширення за останнє 10-річчя, такі:

- Горизонтальне направлене буріння (ГНБ);

- Продавлювання і мікротунелювання (МТ);

- Керований прокол;

- Безлюдна інспекція внутрішньої поверхні трубопроводів за допомогою телекамер;

- Відновлення трубопроводів методами CIPP і Sliplining;

- Місцевий ремонт трубопроводів за допомогою робототехніки, включаючи установку бандажів;

- Перекладка трубопроводів методом «виламування» (технологія «pipebursting»);

- Безлюдна очищення і зачищення трубопроводів шляхом нанесення на їх внутрішні поверхні покриття зі спеціальних розчинів.

Горизонтальне направлене буріння - Технологія безтраншейного прокладання інженерних мереж з можливістю зміни напрямку буріння, обходу перешкод. Це бестраншейная прокладка трубопроводів і кабелів в обмежених міських умовах:

- Без руйнування дорожнього полотна;

- Без руйнування залізничних і трамвайних колій;

- Без руйнування ландшафтів в садах, скверах, площах;

- Прокладка інженерних комунікацій під дном водоймищ;

- Прокладка комунікацій над, під або між іншими трубопроводами і кабелями без розтину перетинаються мереж;

- Прокладання трубопроводів під спорудами нижче їх фундаменту;

- Буріння з колодязя в колодязь.

Для економічного використання технології безтраншейної прокладки трубопроводів вирішальне значення має детальне вивчення властивостей і складу грунту. Геофізичні дослідження дозволяють провести пошарове вертикальне чи горизонтальне вивчення ґрунтів на предмет виявлення «перешкод», таких як трубопроводи, труби, шахти і т. Д.

Горизонтальне направлене буріння дозволяє проводити роботи по прокладці підземних комунікацій в обхід перешкод. Ця технологія дозволяє прокладати не тільки магістральні трубопроводи, а й працювати в умовах щільної міської забудови з великою насиченістю різних підземних комунікацій.

Технологія ГНБ дозволяє бурити прямолінійні і криволінійні свердловини в горизонтальній і вертикальній площинах потрібної конфігурації для сталевих і поліетиленових труб. В даний час створені установки, що дозволяють прокладати трубопроводи діаметром до 1400-2000 мм на глибину до 20 м і довжиною до 1,5 км. Таким чином, можна досягти бажаного результату, не припиняючи руху транспорту і пішоходів, які не спотворюючи прекрасного вигляду міста і не розводячи звичної будівельної бруду.

Найбільш ефективно метод направленого буріння рекомендується використовувати в наступних випадках:

- Річки володіють значними швидкостями течії, що деформують русло, що виключає можливість влаштування траншей;

- Має місце обмеження вільного простору, де прокладено кілька трубопроводів і немає можливості прокласти новий трубопровід з мінімальним відстанню від існуючих;

- При переході водної перешкоди з інтенсивним судноплавством і штучними спорудами на березі;

- Будівництво прибережних морських трубопроводів при стрімких берегах, течіях і значних хвильових впливах.

Разом з тим направлене буріння має наступні обмеження:

- Якщо грунти містять валуни, булижники, гравій більше 30%, а також пливуни, що може викликати обвал грунту при розширенні пионерной свердловини;

- Будівництво трубопроводів діаметром понад 1420 мм з довжиною свердловини більше 1,5 км вимагає більш потужного устаткування;

- Відсутність власних глинопорошків для приготування бурового розчину і задоволення цієї потреби більш дорогими імпортними бентонітовими і полімерними добавками.

Перед початком робіт ретельно вивчаються властивості і склад грунту, дислокація існуючих підземних комунікацій, оформляються відповідні дозволи і погодження на виробництво підземних робіт. Здійснюється вибіркове зондування грунтів і, при необхідності, шурфування особливо складних перетинів траси буріння з існуючими комунікаціями. Результати цих робіт мають визначальне значення для вибору траєкторії і тактики будівництва свердловини. Особливу увагу слід приділяти оптимальному розташуванню бурового обладнання на будівельному майданчику і забезпечення безпечних умов праці бурової бригади і оточуючих людей.

Суть технології горизонтального спрямованого буріння полягає в наступному (ріс.4.15 - 4.17). На підставі наданої документації розробляють проект траси. В котлован встановлюють машину і поетапно виконують такі технологічні операції:

- Буріння пілотної свердловини;

- Розширення пілотної свердловини;

- Протягування трубопроводу;

- Заключний етап.

Буріння пілотної свердловини - Особливо відповідальний етап роботи, від якого багато в чому залежить кінцевий результат. Воно здійснюється за допомогою породоразрушающего інструменту - бурової головки з скосом в передній частині і вбудованим передавачем. Бурова головка сполучена за допомогою полого корпусу з гнучкою приводний штангою, що дозволяє управляти процесом будівництва пілотної свердловини і обходити виявлені на етапі підготовки до буріння підземні перешкоди в будь-якому напрямку в межах природного вигину простягається робочої нитки. Бурова головка має отвори для подачі спеціального бурового розчину, який закачується в свердловину і утворює суспензію з подрібненою породою. Буровий розчин зменшує тертя на буровій головці і штанзі, оберігає свердловину від обвалів, охолоджує породоразрушающий інструмент, руйнує породу і очищає свердловину від уламків, виносячи їх на поверхню.

Буровий розчин складається з води і спеціальних добавок, які вибираються в залежності від грунту і умов буріння. В основному це спеціальні глини - полімери і бентоніти, а також спеціальні хімічні добавки, які покращують хімічний склад води, запобігають налипання грунту на бурову головку і штангу. Контроль за місцем розташування бурової головки здійснюється за допомогою приймального пристрою локатора, який приймає і обробляє сигнали вбудованого в корпус бурової головки передавача. На моніторі локатора відображається візуальна інформація про місцезнаходження, ухилі, азимут, кількості обертів і температурі бурової головки. Ця інформація передається в процесі буріння локаторщіку і запобігає небажані наслідки.

Така ж ця інформація відображається на дисплеї оператора бурової установки. Ці дані є визначальними для контролю відповідності траєкторії споруджуваного трубопроводу проектної та мінімізує ризики зламу робочої нитки. При відхиленні бурової головки від проектної траєкторії оператор зупиняє обертання бурових штанг і встановлює скіс бурової головки в потрібному положенні. Потім здійснюється задавливания бурових штанг без обертання з метою корекції траєкторії буріння. Будівництво пілотної свердловини завершується виходом бурової головки в заданій проектом точці.

розширення свердловини здійснюється після завершення пілотного буріння. При цьому бурова головка від'єднується від бурових штанг і замість неї приєднується Ріммер - розширювач зворотної дії.

Малюнок 4.15 - Перший етап - буріння пілотної свердловини

Додатком тягового зусилля з одночасним обертанням Ріммер простягається через створ свердловини в напрямку бурової установки, розширюючи пілотну свердловину до необхідного для протягування трубопроводу діаметра. Для забезпечення безперешкодного протягування трубопроводу через розширену свердловину її діаметр повинен на 25-30% перевищувати діаметр трубопроводу.

Малюнок 4.16 - Другий етап - попереднє розширення свердловини

Протягування трубопроводу. На протилежній від бурової установки стороні свердловини розташовується готова до протягування батіг трубопроводу. До переднього кінця батоги кріпиться оголовок з сприймає тягове зусилля вертлюгом і Ріммер, і в той же час не передає обертальний рух на трубопровід. Таким чином, бурова установка затягує в свердловину батіг простягається трубопроводу по проектної траєкторії.

Заключний етап. Після закінчення основних технологічних етапів, інженерно-технічний персонал здає замовнику виконавчу документацію, на якій вказано фактичний стан укладеного трубопроводу в різних площинах, з обов'язковим зазначенням «прив'язок» до орієнтирів на місцевості.

Малюнок 4.17 - Третій етап - протягування трубопроводу

Управління в ГНБ - дуже важливий момент. Бур в процесі роботи знаходиться поза зоною видимості і досяжності, і неконтрольоване буріння може призвести до непередбачуваних наслідків. Тому у виробництві робіт ГНБ для контролю процесу буріння застосовуються системи локації. Система локації є зонд, який розташований на буровій головці, і спеціальний прилад синхронізації з цим зондом, який знаходиться в руках у оператора системи локації (локаторщіка) на земній поверхні. Зонд реєструє всю інформацію про вугілля і напрямку буріння, кількості обертів і температурі бурової головки. Ця інформація передається в процесі буріння локаторщіку і запобігає небажані наслідки.

Майбутнє за горизонтальним спрямованим бурінням, т. К. У нього високі темпи проведення робіт, порівняно низька їх вартість і висока екологічність.

Діаметр монтуються таким способом труб 300 ... 2000 мм. Продуктивність до 120 м / зміну.

Мікротунелюванняможна розглядати як дистанційно керований процес влаштування свердловин і продавлювання труб, діаметр яких не допускає присутності в них людини. Тунель при цьому способі прокладається прохідницьких щитом з подальшою прокладкою в ньому труб (рис. 4.18). Прохідницький щит має керовану бурову головку (рис. 4.19). Використовують щити різного оснащення та компонування. Силове обладнання може розміщуватися або всередині щита, або на поверхні землі. Орієнтація щита контролюється лазерною системою.

Малюнок 4.18 - Прокладка трубопроводів Мікротунелювання

Малюнок 4.19 - Ріжуча головка мікротоннельного щита «Бірюза»

Щит розміщують в заздалегідь підготовленому котловані (шахті) і при роботі він пересувається в заданому прямолінійному або криволінійному напрямку до фінішної шахті. Відстань між шахтами становить 100-120 м. При використанні спеціальних проміжних домкратних станцій (рис. 4.20) ця відстань може бути збільшена в декілька разів. За щитом за допомогою гідравлічних домкратів продавлюються труби: сталеві, залізобетонні, керамічні або дуже перспективні полімер зі спеціальними склопластиковими муфтами, що надають незначний опір при продавлюванні труб в свердловині. В ході проходки щита вода по з'єднувальним лініях подається живильним насосом в прізаборную зону, де змішується з розробленим грунтом і транспортним насосом по з'єднувальним лініях подається в відстійник з циклоном. У відстійнику відбувається осідання грунту, після чого вода знову використовується в технологічному процесі.

Малюнок 4.20 - Проміжна домкратних установка

Даний досвід використовують для влаштування тунелів діаметром до 2 м, застосовується для проходки будь-яких грунтів, в тому числі включають гравій, гальку, щебінь. Найбільш ефективним є застосування цієї технології в піщаних, в тому числі водонасичених грунтах, а також в глинах, суглинках і супісках.

При використанні цього методу варто мати на увазі, що мінімальна глибина залягання верху трубопроводу щодо поверхні грунту повинна бути не менше 1,5-2 діаметрів труби. При цьому відстань між прокладається трубопроводом і вже розташованими комунікаціями і спорудами має бути не менше 1 м.

Спорудження тунелів щитової проходки «-- попередня | наступна --» ОРГАНІЗАЦІЯ БУДІВНИЦТВА підземних інженерних мереж
загрузка...
© om.net.ua