Статья:

Современные методы прокладки трубопровода

Конференция: VII Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Гаврилова Н.А. Современные методы прокладки трубопровода // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. VII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 7(7). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/7(7).pdf (дата обращения: 21.02.2020)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 25 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Современные методы прокладки трубопровода

Гаврилова Наталья Александровна
студент Академия строительства и архитектуры Самарского государственного технического университета- АСА СамГТУ, РФ, г. Самара

 

Аннотация. В данной работе был проведен анализ новых методов прокладки труб, как  альтернатива ьтраншейной прокладке. Современные методы имеют ряд преимуществ: сокращение времени, вматериальных затрат, труда рабочих, равсесезонность выполнения работ, сохранение окружающей среды.

 

Ключевые слова: инженерные сети, трубопровод, бестраншейные методы, горизонтальное направленное бурение.

 

Для прокладки про трубопровода еще нескольконес лет назад выкапывали большие   ботраншеи, перекрывали улицы, это создавало для жителей жителейгородов немалые неудобства. В настоящее время очень часто нужно провести дополнительные инженерные сети к какому-либо участку, заменить старый трубопровод. Тем временем появились новые технологии, с ними возможно решить многие проблемы.

Бестраншейная прокладка труб имеет ряд преимуществ:

- экономия времени прокладки трубопровода;

- уменьшение материальных затрат;

- сокращение количества рабочих, повышение их безопасности при производстве работ;

- возможность прокладки трубы круглый год;

- минимальный вред окружающей среде.

Основными бестраншейными методами прокладки и реконструкции подземных трубопроводов являются: 
- щитовая проходка; 
- микротоннелирование; 
- горизонтальное направленное бурение; 
- прокалывание, пробивка и продавливание; 
- раскатывание. 

Щитовая проходка- представляет собой закрытый способ прокладывания тоннелей, с помощью механизированных щитов размерами 1,5-3,6 м. В эти тоннели укладываются трубы нужного диаметра и проводят забутовку свободного простанства. При использовании метода щитовой проводки в неблагоприятных грунтах (водонасыщенных, слабоустойчивых) следует проводить  мероприятия по водопонижению, замораживанию, химическому закреплению. При производстве щитовой проходки в стесненных условиях, густо населенных городских районах сталкиваются с проблемой неоходимости ограничения движения транспортных средств.

 

Рисунок.1 Схема проходки туннеля с помощью щита. 1 - полость, заполненная бетонной смесью; 2 - обделка туннеля из тюбингов; 3 - обойма щита; 4 - домкраты; 5 - зашитных козырек; 6-рабочая платформа; 7 - эжектор; 8 - вагонетка; 9 - рукав растворонасоса

 

Микротоннелирование дает возможность  выполнять 10-15 метров проходки в сутки во всех горно-геологических условиях с помощью дистанционно управляемых комплексов. Этот метод позволяет выполнять задачи по прокладке коммуникаций в сложных условиях: водонасыщенных без водопонижения или закрепления грунтов. Важной особенностью технологии микротоннелирования является высокий уровень точности проходки и возможность постоянного контроля за ее траекторией. Такой метод обеспечивает точность прокладки под землей коллектора большого диаметра до нескольких сантиметров.

Горизонтальное направленное бурение в народе сокращенно носит название «ГНБ» .  При прокладке труб до 150 мм таким способом используют раствор на основе бентонита или полимеров. Трубы с большим диаметром прокладываются  с использованием специальных буровых установок.  Для прокладки труб диаметром до 300 мм и длиной до 50 м  применяют малые установки шнекового бурения с тяговым усилием 4 тонны, а установки с большим тяговым усилием в 30 тонн используют при прокладке труб диаметром до 500 мм на расстояниедо 400 м. Существенное преимущество данного метода заключается в том, что длина прокладки трубы может достигать несколько километров, а диаметр трубопровода  доходить до 1400 мм.

 

Рисунок.2 Схема установки направленного мелкого бурения

а) – бурение пилотной скважины; б) – расширение скважины и обратное протягиване ; 1 - установка ГНБ; 2 - буровые штанги ; 3 - буровая головка; 4 - расширитель; 5 -  прокладываемый трубопровод; 6 - стартовый котлован

 

Работы по строительству инженерных сетей методом ГНБ скважит проводят в три этапа:

1.     Бурение пилотной скважины

2.     Расширение пилотной скважины

3.     Протаскивание в скважину трубопровода.

Пробивка и прокалывание представляют собой горизонтальные скважины,  с помощью пневмопробойников в них затягивают трубы (диаметром до 400 мм). В корпусе пневмопробойников расположены ударник и воздухораспределительный механизм, который обеспечивает прямой и обратный ход пробойника. Работы производят с высокой скоростью. Продавливание -  с помощью пневмоударных машин забивают стальные трубы диаметром 400-1400 мм  в грунт.

 

Рисунок 3. Схема выполнения прокола 1 — масляный насос; 2 — опорная конструкция; — гидравлический домкрат; 4 — нажимная плита; 5 — шомпол; 6 — труба

 

Рисунок 4. Схема выполнения продавливания: 1 — масляный насос; 2 -гидравлический домкрат; 3 — опорная конструкция; 4 — опорная плита; 5 – продавливаемая труба.

 

Для проходки и расширения уже существующих скважин применяют раскатывание, с помощью специальной раскатывающей головки, которая приводится в движение буровым станком через наращиваемые буровые штанги. Грунт вдавливается в стенки скважины при вращении головки и образуется устойчивая цилиндрическая полость, в которую затем при реверсе раскатчика затаскивается трубопровод. Лазерной системой наведения контролируют соответствие оси раскатчика с осью проектируемого трубопровода.
Разработанные методы закрытой прокладки имеют огромное количество преимуществ по сравнению с траншейным методом, их используют не только при строительстве новых трубопроводов, но и замене старых, аварийных участков сетей на новые.

Для пересечения естественных и искусственных препятствий применяют бестраншейный метод, как наиболее подходящий, а в городских условиях без него в принципе невозможно обойтись.

 

Список литературы:
1. Воронов Ю.В., Алексеев Е.В., Саломеев В.П., Пугачёв Е.А. Водоотведение - Инфра-М. Москва. 2007 - 415 с.
2. Рыбаков А.П. Основы бестраншейных технологий. Теория и практика. - ПрессБюро. Москва. 2005 – 304с.