Прокладка трубопроводов скрытым способом

Особенности прокладки трубопроводов состоят в том, что их монтируют из отдельных элементов (труб) сравнительно небольшой длины с большим количеством стыков (от 60 до 500 на 1 км трубопровода), что увеличивает трудоемкость и стоимость работ. Для снижения этих показателей применяют укрупнение труб в звенья или секции из 2-х или 3-х и большего числа труб.

Соединения труб бывают (рис 15.1.):

· сварные;

· клеевые;

· раструбные;

· фланцевые;

· муфтовые.

Рис 15.1. Схемы соединения труб:

а) – сварное; б) – клеевое; в) раструбное; г) – фланцевое; д) – муфтовое; 1 – труба; 2 – прихватка; 3 – раструб; 4 – обезжиревание; 5 – подача клея под напором; 6 – пеньковая, смоляная или битуминизированная прядь; 7 – замок из асфальтовой мастики; 8 – фланец; 9 – уплотняющая прокладка из резины или паронита 10 – стяжные болты; 11 – муфта; 12 – резиновые кольца.

Сваркой соединяют стальные и пластмассовые трубы; склеиванием – пластмассовые и стеклянные; раструбные соединения применяют для керамических, железобетонных и пластмассовых труб; на фланцах соединяют металлические трубы; муфтовые соединения применяются преимущественно для асбестоцементных труб.

Трубопроводы укладывают на естественное или искусственное основание. При естественном основании трубы укладывают непосредственно на грунт ненарушенной структуры, который в случае необходимости уплотняют. Искусственные основания устраивают бетонные или железобетонные, монолитные или сборные, лекальные или свайные (рис 15.2.).

Рис 15.2. Типы искусственных оснований под трубопроводы:

а) – в песчаных грунтах; б) – в глинистых грунтах; в) – в скальных грунтах; г) – в слабых грунтах; д) – в водонасыщенных грунтах; е) – в плывунах; ж) – в водонасыщенных слабых грунтах; з) – под железобетонные трубы d=2,5-3 м; 1 – труба; 2 – дно траншеи; 3 – ложе; 4 – песчаная подушка; 5 – подсыпка из песка; 6 – гидроизоляционный материал; 7 – бетонная плита; 8 – монолитный бетон; 9 – щебеночное основание; 10 – дренаж; 11 – железобетонная плита; 12 – сваи; 13 – ростверк; 14 – лекальная железобетонная плита.

Для укладки труб используют краны-трубоукладчики (для укладки секциями или плетями), которые являются неповоротными (рис 15.3.). Для укладки трубопроводов с транспортного средства или со склада требуется поворот крановой стрелы к траншее. В этом случае применяют стреловые краны автомобильные, пневмоколесные или гусеничные. Краны-трубоукладчики выпускаются грузоподъемностью от 6,3 до 68 т; вылет крюка крана составляет до 6,5 м. При укладке трубопроводов плетями (секциями из нескольких заранее сваренных труб) применяют звено (группу) кранов-трубоукладчиков из 2-8 машин. Длина плети (Lп.) зависит от диаметра (Dтр.) трубопровода (табл. 15.1.).

Таблица 15.1.

D тр., мм
Lп., м

Рис. 15.3. Схема крана-трубоукладчика:

1 – контргруз; 2 – гидроцилиндр для откидывания контргруза; 3 – лебедка; 4 – базовый трактор; 5 – стрела (А-образная); 6 – крюковая подвеска; 7 – гидроцилиндр стрелы; 8 – полиспаст; 9 – укладываемая труба.

При укладке труб применяются различные грузозахватные приспособления (рис15.4. и 15.5.)

Рис. 15.4. Строповочные устройства для монтажа труб:

а) – универсальный строп; б) – полуавтоматический строп «удавка»; в) – двух и четырехветвевые стропы; 1 – труба; 2 – трос несущий; 3 – фиксатор-замок; 4 – тросик для выдергивания пальца фиксатора; 5 – серьга; 6 – коуш; 7 – захват; 8 – скоба.

Рис 15.5. Траверсы, захваты и другие устройства для подъема труб:

а) – шарнирный торцевой захват для асбестоцементных труб; б) – монтажная скоба для железобетонных труб; в) – мягкий строп «полотенце»; г) – траверса для длинномерных труб; д) – полуавтоматический клещевой захват; 1 – труба; 2 – трос несущий; 3 – захват (крюк); 4 – коуш; 5 – монтажная скоба-траверса; 6 – монтажные петли; 7 – брезентовая полоса, армированная сеткой («полотенце»); 8 – монтажные скобы; 9 – траверса; 10 – стропы; 11 – клещевые захваты; 12 – кольцо; 13 – подвески; 14 – рычаги; 15 – выдвижные губки.

Последовательность укладки трубопроводов.

Трубопроводы укладывают от колодца до колодца, снизу вверх по уклону, начиная с самой нижней точки. Укладка трубопроводов проводится в последовательности, изложенной ниже.

1). Для разбивки трассы трубопровода и соблюдения заданных уклонов с помощью геодезических инструментов устраивают обноску. Обноску устраивают следующим образом:

· забивают по два столба по обеим сторонам смежных колодцев;

· к столбам прибивают горизонтальную поперечную доску так, чтобы она находилась над центром колодца;

· над центром колодца в доску вбивают гвоздь;

· сбоку к доске прибивают строго горизонтально брусок, называемый полочкой;

· к забитым гвоздям крепят и натягивают проволоку (причалку), служащую в качестве направляющей при укладке труб (рис 15.6.).

Рис 15.6. Схема устройства обноски:

1 – траншея; 2 – проектное положение колодца; 3 – доска; 4 – гвоздь; 5 – проволока (причалка).

2). Отрывка траншеи. Производится с помощью землеройных машин.

3). Зачистка дна траншеи. Производится бульдозером или вручную.

4). Устройство основания. Производится в соответствии с проектом.

5). Укладка трубопровода. Опускают отвес с проволоки, с помощью которого отмечают ось прокладываемого трубопровода. С помощью нивелира определяют отметки полочек над колодцами для контролирования уклона трубопровода. Однако более точно проложить трубопровод по заданному направлению и уклону можно при помощи луча лазерного нивелира. Монтаж трубопроводов ведут как отдельными трубами, так и укрупненными звеньями. Соединение труб производится описанными ранее способами(п.15.2.,рис15.1.).

6). Изоляция трубопроводов. Для защиты от почвенной коррозии используют покрытия из нефтяных битумов и из полимерных липких лент.

7). Обратная засыпка траншей. Производится бульдозером с уплотнением грунта электро- или пневмотрамбовками.

15.3. Бестраншейная прокладка коммуникаций (закрытый способ).

В условиях городской застройки при необходимости пересечения существующих автомобильных и железных дорог и ранее проложенных коммуникаций возникают осложнения при укладке новых коммуникаций открытым способом. Это связано с прекращением движения транспорта, повреждением зеленых насаждений, демонтажом существующих коммуникаций, что требует значительных средств на их восстановление. Поэтому такие пересечения получившие названия переходов, чаще устраивают способами бестраншейной прокладки.

К основным способам прокладки переходов при диаметре труб до 1720мм относятся следующие:

1). Бестраншейная прокладка труб без извлечения грунта – прокол:

· путем статического внедрения (гидродомкратами, полиспастными системами и др.);

· путем применения ударных устройств (пневмопробойников и др.).

2). Бестраншейная прокладка труб с разработкой и извлечением грунта – продавливание:

· с опережающей разработкой грунта перед прокладываемой трубой (транспортирование грунта по трубе шнеком, конвейером и др.);

· путем извлечения грунтового керна из продавливаемой трубы.

3). Способ горизонтального бурения.

4). Щитовой или штольневый метод проходки.

Для прокола и продавливания применяются специальные наконечники (рис.15.7.).

Рис 15.7. Типы наконечников для прокола и продавливания:

а)-г); е) – наконечники для прокола; д);ж);з) – наконечники для продавливания.

Статический прокол (гидродомкратами) применяется для труб диаметром 800 мм, длиной до 80 м. Для прокола труб применяют нажимные гидродомкраты типа ГД-170. Трубу вдавливают циклически, путем переключения домкратов на прямой и обратный ход. Общая схема работ приведена на рис. 15.8.

Рис 15.8. Схема статического прокола (гидродомкратами):

1 – прокалываемое препятствие (например, ж.д. насыпь); 2 – котлованы; 3 – прокалываемая труба; 4 – наконечник; 5 – направляющие; 6 – гидродомкраты; 7 – упорный башмак; 8 – упорная стенка; 9 – насос высокого давления.

Статический прокол (пневмопробойники).

Применение пневмопробойников рассмотрено ниже (в главе 16), – при усилении фундаментов.

Продавливание.

Продавливают трубы диаметром до 1720 мм, длиной до 100 м. При продавливании трубу подают с открытыми концами, а грунт поступающий в трубу разрабатывают и удаляют с помощью шнека, конвейера или гидромеханическим методом (рис. 15.9.).

Рис 15.9. Схема продавливания:

1 – препятствие для трубопровода; 2 – труба; 3 – шнек; 4 – бурильная установка; 5 – емкость для удаляемого грунта; 6 – гидродомкраты; 7 – упорная стенка; 8 – насос высокого давления.

Горизонтальное бурение.

При горизонтальном бурении конец трубы снабжается режущей кромкой чуть большего диаметра, чем диаметр трубы. Труба приводится во вращение двигателем. Поступательное вращение трубы обеспечивает реечный домкрат с упором в заднюю стенку котлована. Грунт, заполняющий трубу, удаляют, как при продавливании. Способ горизонтального бурения применяется для труб диаметром до 1420 мм и длиной до 120 м. (рис. 15.10.).

Рис 15.10. Схема горизонтального бурения:

1 – препятствие для трубопровода; 2 – труба; 3 – режущая головка; 4 – приемный котлован; 5 – рабочий котлован; 6 – реечный домкрат; 7 – упорная стенка; 8 – двигатель для вращения трубы.

Щитовая или штольневая проходка применяется для устройства подземных выработок больших диаметров, таких как:

· штольни шахт;

· горные выработки;

· транспортные туннели;

· туннели метрополитена;

· водоводы больших диаметров и т.п.

Щитовую проходку ведут обычно с помощью проходческого щита, изготовленного в виде металлической оболочки, диаметр которой равен диаметру сооружаемого тоннеля. В больших городах с помощью щитовой проходки устраивают тоннели для совмещенной прокладки трубопроводов и коммуникаций и канализационных коллекторов.

Проходка коллектора (тоннеля) включает в себя ряд процессов:

· разработка пород в забое;

· передвижка щита;

· транспортировка материалов;

· устройство блочной или монолитной обделки тоннеля (укрепление внутренней поверхности);

· инъектирование стыков блочной обделки;

· вспомогательные работы по устройству откаточных путей и прокладке коммуникаций.

При щитовой проходке зачастую приходится вести борьбу с грунтовыми водами. Для этого применяются иглофильтровальные установки, замораживание грунтов, кессонный метод и др.

Глава 16. Особенности производства работ при ремонте, реконструкции и модернизации зданий и сооружений.