Бестраншейная прокладка труб под дорогами и другими преградами (назначение, область применения)
При прокладке трубопроводов под дорогами и другими препятствиями возможны два основных способа производства работ - открытый и закрытый.
При открытом требуется разрытие поперек дороги траншеи с повреждением дорожного покрытия и остановкой движения транспорта по ней на время прокладки труб.
При закрытом методе прокладки труб под дорогами, не требуется устройства траншей. При прокладке труб бестраншейными способами вначале под дорогами устраивают защитные кожухи или футляры, а затем в них прокладывают сами рабочие трубопроводы. Чтобы это стало возможным, диаметр кожуха (футляра) должен быть большим, чем диаметр прокладываемого трубопровода.
Для защитных кожухов (футляров) применяют стальные трубы: бесшовные горячекатаные, сварные прямошовные и спиральношовные. Горячекатаные применяют только для кожухов переходов трубопроводов диаметром до 273 мм, а для трубопроводов больших диаметров используют обычно крупноразмерные сварные прямо- или спирально-шовные трубы.
Диаметр стального защитного кожуха зависит от диаметра рабочего трубопровода, типа его изоляционного покрытия, толщины футеровок и величины необходимого монтажного зазора, а толщина его стенки - от применяемого способа его прокладки (приложение 3).
Длину кожуха определяют исходя из ширины дорожного полотна (или дорожной насыпи) и рекомендуемых нормативных расстояний. Предохраняют кожухи от коррозии асбесто- или песчаноцементными, асфальто-цементобитумными, эпоксидными или полимерными антикоррозийными покрытиями, наносимыми на их поверхность. Указанные покрытия обладают высокой прочностью, что позволяет применять бестраншейный способ прокладки изолированного кожуха. Кроме отмеченной пассивной защиты кожухов при прокладке их в грунтах средней, повышенной и весьма высокой коррозионной способности применяют активную защиту, используя катодную поляризацию.
Закрытую прокладку труб кожухов (футляров) выполняют в основном способами прокола, продавливания, горизонтального бурения, а для прокладки коллекторов и тоннелей применяют щитовой способ подземной проходки. Выбор бестраншейного способа прокладки труб зависит от диаметра и длины трубопровода, физико-механических свойств и гидрогеологических условий разрабатываемых грунтов, точности прокладки, требований к противокоррозионной изоляции, экономической целесообразности применения и др. Выбор способа также зависит от наличия в строительных организациях соответствующих трубопрокалывающих, продавливающих и бурильных агрегатов, установок и оборудования. Для облегчения выбора можно воспользоваться рекомендациями, приведенными в приложении 3.
Прокол лучше применять для прокладки труб малых и средних диаметров (не более 400 - 500 мм) в глинистых и суглинистых (связных) грунтах. Ограничение диаметра прокалываемых труб обусловлено тем, что при этом способе массив грунта прокалывают трубой, оснащенной наконечником, без удаления грунта из скважины, вследствие чего для прокола требуются значительные усилия. В связи с этим и длина прокола труб не превышает 60 - 80 м.
Способ продавливания с извлечением из трубы грунтовой пробки или керна можно применять практически в любых грунтах, он пригоден для труб диаметром 800 -1720 мм при длине прокладки до 100 м.
Горизонтальное бурение предусматривает опережающую разработку грунта в забое с устройством скважины в грунте большего диаметра, чем прокладываемая труба. Этим способом можно устраивать подземные переходы трубопроводов диаметром до 1720 мм на длину 70 - 80 м. Однако способ этот недостаточно эффективен в обводненных и сыпучих грунтах.
Щитовой способ применяют при необходимости устройства переходов трубопроводов, коллекторов и тоннелей значительных диаметров и длины.
При любом из бестраншейных способов прокладки труб вначале по обе стороны дороги отрывают рабочий и приемный котлованы, а затем монтируют соответствующие механизированные установки. На берме рабочего котлована подготавливают для бестраншейной прокладки трубы, изолируют их, оснащают наконечниками (при проколе) или режущей головкой и шнеком (при горизонтальном бурении). После этого краном опускают их в рабочий котлован на направляющую раму и с помощью домкратов производят их прокол, продавливание или горизонтальное бурение.
Размеры рабочего котлована определяют в зависимости от диаметра прокладываемого трубопровода, глубины его заложения и конструкции направляющей рамы. Так, при диаметре трубопровода 159 - 436 мм длина рабочего котлована составляет 10 - 13 м, а ширина – 2,2 - 2,4 м. Глубина его в зависимости от типа направляющей рамы принимается на 0,1 - 0,3 м больше глубины заложения трубопровода.
Размеры приемного котлована назначаются с учетом возможности проведения сварочных и монтажных работ при соединении рабочей трубы с основным трубопроводом и конструкции уплотнительных сальников на конце рабочего трубопровода. Длина приемного котлована по дну должна быть не менее 1 - 1,5 м, а ширина - 2,3 - 2,4 м. Крепление стенок рабочего и премного котлованов принимают в зависимости от местных условий.