Методы бестраншейной прокладки подземных коммуникаций

Муфтовая и стыковая сварка полиэтиленовых ПНД и ПЭ труб

Что такое сварка полиэтиленовых ПНД труб? Это — получение прочного неразъемного соединения в процессе сильного нагревания под давлением торцов двух полиэтиленовых элементов. При этом прочное соединение образуется в результате взаимного проникновения материала расплавленных кромок с последующим остыванием шва.

Наиболее востребованный и эффективный метод монтажа ПНД труб — это стыковая сварка (она же – сварка труб методом «встык») с применением специализированного оборудования. Полное название  этого процесса звучит так: «Контактная сварка плоским нагретым инструментом встык«. Обычно, в повседневности – для обозначения метода конечно же применяются сокращения и говорят: «Стыковая сварка ПНД труб» или «Сварка ПЭ труб».

Идея способа монтажа труб стыковой сваркой состоит в том, что торцы ПЭ труб нагреваются до состояния вязкого полиэтилена (непосредственным контактом с нагревательным элементом). После этого расплавленные торцы труб соединяются под давлением гидравлического или механического привода, а затем выдерживаются до полного остывания. В процессе охлаждения материал в месте соединения становится однородным и сварной шов достигает необходимой прочности. Условия возможности применения такой сварки — толщина стенки полиэтиленовой трубы более 4мм.

Диапазон диаметров труб, на которых можно применить сварку встык – от 50 до 800 мм.

Сварочное оборудование по типу свариваемых материалов подразделяют на группы:

• для сварки труб из полипропилена (ПП трубы);
• для сварки труб из полиэтилена (ПЭ трубы);
• для сварки труб из поливинилденфторида (ПВДФ трубы);
• для сварки труб из полибутена (ПБ трубы);

Чаще всего в строительстве при прокладке инженерных коммуникаций используются трубы ПНД — из полиэтилена низкого давления.

Кроме того, оборудование можно разделить на типы по принципу конструкции сварочных установок:

Сварочные зеркала. Самый недорогой способ сварки ПНД труб. Но и не без ограничений: из-за отсутствия центратора и торцевателя его не рекомендуется применять для сварки напорных трубопроводов.

Сварочные установки с механическим приводом. Это оборудование с оптимальным сочетанием цена/качество, предназначается для стыковой сварки труб диаметром до 160мм.

Сварочные установки с гидравлическим приводом. Данное оборудование предназначается для профессиональной сварки труб всех диаметров. Преимущества — надежность оборудования и качество сварки стыков.

Элементы автоматизации и протоколирования. Предназначены для автоматизации сварочного процесса и протоколирования. Прибор протоколирования чаще всего не задействован на сварке труб, только в особенных случаях, как правило, при сварке газовых труб. Документ, который он выдает, представляет собой набор сведений по сварке стыка, а именно: температура нагрева, сила сжатия, время удержания при сжатии, время остывания, температура воздуха и прочее. Протокол прилагается в качестве исполнительной документации к другим документам. Это требуется при сварке особо ответственных труб, а также, когда протоколы сварки стыков требуются в составе исполнительной документации.

Современные методы

Такая технология позволяет сэкономить много времени при замене инженерной коммуникации на новую, избежать неудобств и решить задачу проведения трубопровода под дорогами и автомагистралями с оживлённым движением. Теперь рабочие могут достаточно быстро осуществлять прокладку труб на значительные расстояния и на большую глубину без выкапывания траншей.

В настоящее время монтаж и ремонт трубопроводов проводятся с применением следующих видов бестраншейной технологии:

1. Горизонтальное бурение. Выполняется бурение с помощью буровой установки. Причём само отверстие может иметь диаметр, гораздо больший, чем сечение прокладываемой трубы. Такое техническое решение позволяет рабочим корректировать при выполнении работ маршрут бура, чтобы обойти препятствие.
2. Прокалывание. Грунт прокалывается с помощью специальной трубы, оснащённой наконечником, выполненным в виде бура. Прокалывание производится на небольшое расстояние. Такой метод применяется для трубопровода с малым диаметром.
3. Продавливание. Для магистралей гораздо большего сечения применяется продавливание. Данная технология позволяет прокладывать без траншей трубы уже на значительное расстояние. Она нашла наибольшее применение при замене стальных трубопроводов, а методика поведения работ вполне соответствует её названию.
4. Санация – это именно бестраншейная замена канализационных труб.

Для прокалывания грунта на трубу крепят специальный наконечник

Прокладка инженерной коммуникации без траншеи предусматривает учёт таких факторов:

• расстояние предполагаемой прокладки трубопровода;
• материал изготовления самой трубы и её диаметр;
• характер грунта в месте прохождения канализационной либо иной магистрали.

Эти факторы влияют на выбор одного из вышеуказанных способов прокладки системы канализации. А вид подходящего бура определяется на основе анализа характера грунта.

Релайнинг трубопроводов

Релайнинг – это метод санации, при котором новые трубы из полимерного материала затягиваются в существующий трубопровод. Релайнинг может проводиться как без разрушения, так и с разрушением старой трубы.

Схема релайнинга трубопроводов.

Перед тем как приступить к протягиванию новой трубы без разрушения старой, нужно тщательно изучить внутреннюю поверхность старой трубы на наличие в ней нахождения посторонних предметов и иных непреодолимых препятствий.

При необходимости сохранить или увеличить диаметр трубопровода применяется метод со статическим взламыванием старого трубопровода. В этом случае через разрушаемый трубопровод пропускаются штанги со стороны предварительно вырытого приемного котлована (размер 2х3 м). На конце протягиваемых штанг, в стартовом котловане, крепится расширительный нож, который через вертлюг соединен с протягиваемой ПНД трубой. На дне приемного котлована на раме смонтированы гидравлические домкраты, в которые затянуты штанги. С помощью данных домкратов приводится в движение каретка с закрепленными штангами. Для улучшения фиксации рамы в котловане монтируется упорная плита. Протяжка ПНД-трубы продолжается до тех пор, пока нож полностью не выйдет в приемный котлован. Во время протяжки штанги длиной по 1,5 м периодически вынимаются. Таким образом, во время этого процесса старая труба ножом разрезается, расширяется и в нее затягивается новая полиэтиленовая труба.

Некоторые нюансы проведения релайнинга

При выборе метода ремонта трубопровода, очень часто, из-за своей экономичности самым распространенным методом является релайнинг. Проводя подготовку к ремонту трубопровода, в первую очередь необходимо подобрать диаметр ПНД-трубы, который идеально должен подходить к диаметру реставрируемого трубопровода. На поверхности трубы длиной 10-12 м свариваются и вводятся в ремонтируемый трубопровод. Свариваемый участок трубопровода может быть длиной не более 700 м. Производительность, в первую очередь, зависит от диаметра трубы и может быть до 250 м в сутки.

Схема сварки полиэтиленовых труб.

Не нужно забывать, что при применении стыковой сварки, на стыках труб образуется бурт, высота его может быть до 15 мм. Этот нюанс необходимо обязательно учесть при проведении замера зазора между внутренней поверхностью ремонтируемого трубопровода и новой ПНД-трубой. С учетом того что диаметр ремонтируемой трубы уменьшится, его пропускная способность совсем не изменится. Происходит это благодаря низкому гидравлическому сопротивлению вставляемой ПНД-трубы.

Санация при помощи релайнинга, без разрушения старого трубопровода, разрешается только в тех случаях, когда допустимо небольшое изменение диаметра трубы или когда оно компенсируется улучшенной пропускной способностью нового трубопровода.

Метод, при котором происходит разрушение старого трубопровода, после чего протягивается новая труба, будет очень полезен в той ситуации, если релайнинг не позволит создать необходимого напора при реставрации трубопровода. Данный метод хорошо подходит для проведения работ в тяжелых гидрогеологических условиях, а также при нахождении вблизи ремонтируемого трубопровода иных коммуникаций или построек.

Нефтепроводы со сбросами

Нередко для
снабжения потребителей, расположенных
вдоль трассы, производится отбор
перекачиваемой нефти из нефтепровода,
иначе говоря, сброс перекачиваемого
продукта. Сбросы бывают непрерывные и
периодические. Непре­рывный сброс
может быть организован, например, для
снабжения нефтью нефтеперерабатывающего
завода, расположенного вблизи от трассы
нефтепровода. Периодические сбросы
обычно бывают на продуктопроводах,
например, для пополнения запасов
близлежащих нефтебаз.

Технологический
расчет нефтепровода с непрерывными
сбросами можно вести по участкам,
разграниченным пунктами сбросов.

При
незначительных сбросах нефтепровод
рассчитывается без их учета. Но следует
иметь в виду, что при периодических
сбросах изменяется технологический
режим перекачки – обычно это ведет к
необходимости регулирования работы
насосных станций.

Рассмотрим
режим работы нефтепровода при
периодических сбросах.

Участок
нефтепровода от начальной точки до
пункта сброса будем называть левым, а
от пункта сброса до конечной или
перевальной точки – правым.

При сбросе
количество нефти, поступающей в правый
участок (за пунктом сброса), уменьшается.
Перекачивающие станции, расположенные
на правом участке, начнут «высасывать»
нефть из левой части трубопровода, что
приведет к возрастанию расхода на левом
участке.

Подпоры на
всех промежуточных станциях уменьшатся.
Очевидно, что наименьшее значения
подпора будет на перека­чивающей
станции, где размещен пункт сброса, то
есть на c-й ПС (рис. 1).

Рис. 1.
Распределение подпоров и напоров в
случае перекачки со сбросом

Определим
критические значения расхода Q_КР
и
сброса q_КР,
соответствующие минимальному допустимому
подпору на c-й ПС HC=Hmin.

Примем для
простоты, что все ПС оборудованы
однотипными насосами. Тогда напор,
развиваемый магистральными насосами
перекачивающей станции, можно определить
из выражения

(1)

где a, b –
коэффициенты суммарной напорной
характеристики магистральных насосов
перекачивающей станции:

Для
левой части трубопровода уравнение
баланса напоров в случае перекачки с
критическим сбросом имеет вид:

,(2)

где mП –
количество работающих (параллельно)
подпорных насосов:

zЛЕВ=zC-zН.

Критический
расход при сбросе составит:

. (3)

Уравнение
баланса напоров для правой части
трубопровода записывается в виде:

(4)

Из (1.97) с
учетом (1.96) найдем значение критического
сброса

(5)

Если величина
сброса превышает qКР, то появляется
необходимость повысить подпор на c-й
ПС.

Повышение
подпора можно обеспечить увеличением
гидравлического сопротивления правой
части трубопровода (дросселированием),
или уменьшением напора перекачивающих
станций, находящихся за пунктом сброса.

Плюсы и минусы технологии

Прокладка трубопровода методом рытья траншеи имеет большой недостаток — нарушается целостность грунта, уничтожается дорожное покрытие и растительность. Метод ГНБ позволяет сохранить верхний плодородный слой почты и все, что на нем находится. К тому же, это дешевле и не требует длительной подготовки.

Асфальт после работ остается целым, не нужно укладывать его заново и восстанавливать дорогу. Не нужно перекрывать автомобильное движение и создавать трудности для пешеходов.

Другие плюсы метода ГНБ:

• сжатые сроки проведения работ;
• низкая стоимость;
• безопасность для экологии;
• минимальные затраты труда рабочих;
• безопасность для рабочих;
• возможность проведения работ в любое время года.

Прокладка труб на коротких участках таким способом не требует привлечения тяжелой техники. Такой способ стоит в два раза дешевле за счет экономии времени и денег на использование техники. Т.к. не нарушается верхний слой земли, нет необходимости его восстанавливать, ремонтировать асфальт, высаживать растения.

Недостатком метода горизонтального бурения является необходимость качественной геологической разведки. Под каждый тип грунта подбирается бур. Если он был выбран неправильно, придется начинать работу сначала. Еще одной проблемой может стать наличие старых труб в месте бурения, чего не учли специалисты. Неудачное бурение также является следствием неудачно вырытых котлованов, что ведет к порче оборудования и труб.

Неопытность персонала приводит к поломкам техники. В результате увеличивается срок бурения и конечная стоимость прокладки трубопровода. Поэтому самое главное — это правильный выбор специалистов.

Метод ГНБ позволяет прокладывать трубы под дорогой с использованием только ручного труда. Перед началом работ по обе стороны дороги роют котлованы. Потом применяется только цилиндр и штанга с возможностью наращивания. В результате удается сэкономить время и бюджет.

Монтаж внутренних трубопроводов

Устройство внутренних трубопроводов в зданиях производят согласно требованиям СНиП 3.05.01-85. Этот нормативный документ распространяется на монтаж систем холодного и горячего водоснабжения, отопления, канализации, водостоков, вентиляции, кондиционирования воздуха.

Принципы прокладки водопровода

При диаметре труб 50 мм и более водопровод используют из чугунных труб, при диаметре ввода меньше 50 мм – из стальных труб. Место прохода водопровода должно отстоять от коллектора канализации, теплопроводов и газопроводов на расстоянии не менее 1,5 м. Ввод водопровода через стену здания необходимо обустраивать так, чтобы предотвратить его повреждение при возможной осадке. Магистральные водопроводные трубы в жилых и общественных зданиях прокладывают в подвалах, а на производственных предприятиях в чердачных помещениях или по стенам технического этажа.

Схема монтажа водопровода в доме.

Горизонтальные трубопроводы укладывают с уклоном 0,002 – 0,005 в сторону ввода для опорожнения труб от воды при ремонте. На внутренних водопроводных сетях ставится арматура: вентили, задвижки, водоразборные краны, обратные клапаны, смывные краны и смесители. Монтаж водопроводной сети осуществляется таким образом, чтобы трубы отступали от стен на 15 – 20 мм и имели уклон 0,002 – 0,005 в сторону водоразборных кранов. При этом в самых низких участках магистрали устанавливают пробки для выпуска воды. Допускается отклонение водопроводных стояков от вертикали не более 2 мм на 1 м длины. В участках прохода труб через перекрытия они заключаются в гильзы из кровельной стали.

Особенности монтажа канализации

Водоотведение может осуществляться централизованно через городские канализационные сети или для отдельных групп зданий через местную систему. Местные системы водоотведения предназначаются для удаления и обезвреживания сточных вод в количестве не более 12 м3 в сутки при отсутствии централизованной канализации. Местную систему водоотведения можно применять, если нет опасности загрязнения почвы и грунтовых вод, используемых для водоснабжения.

Схема канализации в частном доме.

Для устройства внутренней канализации монтируют чугунные или (реже асбестоцементные). Начинают монтаж со сборки стояков, которую ведут снизу вверх, при этом трубы размещают строго вертикально. Диаметр стояка канализации при подсоединении унитаза должен составлять 100 мм, а при подсоединении других источников стоков может быть 50 мм. Над канализационными стояками устанавливают , которые должны на 50 мм превышать диаметр стояка и выходить на 0,7 м выше кровли. Для возможности прочистки канализационные трубы внутри здания оборудуются ревизиями, которые монтируются возле поворотов и мест соединения нескольких труб. Их устанавливают на расстоянии не более 12 – 15 м друг от друга при диаметре трубы 50 и 100 мм соответственно, а также над каждым отступом и под санитарными приборами.

Выпуск внутренней сети канализации прокладывают от смотрового колодца. Для этого делают отверстие в фундаменте дома размером 40х40 см и после проведения трубы заделывают его глиной с оштукатуриванием цементным раствором. Длина выпуска от стояка до смотрового колодца не должна превышать 10 м для трубы диаметром 50 мм, 20 м — для 150 мм.

Смотровые колодцы устраивают в местах присоединения линий или на поворотах минимум через 40 м. Для выполнения стенок смотровых колодцев используют железобетонные кольца. Люки колодцев необходимо надежно закрывать. Глубина траншеи для прокладки наружной канализации должна соответствовать уровню промерзания грунта. Канализационные трубы необходимо уложить раструбами навстречу движению жидкости, непосредственно на плотный грунт или песчаную подушку толщиной 10 – 12 см.

Внутренние сети диаметром 50 – 200 мм монтируют с уклоном 0,035 – 0,008. Дворовые сети диаметром 125 и 150 мм выполняют с уклоном не менее 0,007, проверяя нивелиром. Пространство между трубой и стенками траншеи засыпают песком и уплотняют во избежание деформаций трубопровода. Прокладка наружных и внутренних технических коммуникаций требует четкого соблюдения правил монтажа, чтобы обеспечить высокую надежность трубопровода, а значит, избежать протечек, прорывов и засоров.

Рассмотрим классификацию основных методов.

Группа неуправляемых способов. Бурение может проводиться:

Проходческие машины, совершающие откатки:

• промывочные;
• шнековые;
• с подсосом.

Промывочное бурение.

Происходит при помощи промывки бентонитом. Зонд управляемый.

Пилотное бурение с последующим:

• сухим или мокрым расширениями;
• расширением в скальном грунте.

Кратко рассмотрим ключевые принципы и моменты прокладки труб бестраншейными методами.

Шнековое бурение (или ГШБ) получило широкое применение в области промышленности и строительства. Особенно актуально в стесненных условиях. Футляр продавливается одномоментно с удалением лишней породы. Также предотвращается возможность обвалов.

К достоинствам относят целостность поверхности грунтов и окружающей среды, работоспособность в различных породах и в любую погоду, создание канала нужной длины и диаметра, отсутствует проседание почв.

Подойдут самые простейшие буровые установки. Их основа – это буровая головка с шнеками, расположенными вдоль за ней. Двигатели могут быть электрическими, гидравлическими или же пневматическими.

Цена ГНБ данного типа позволяет минимизировать расходы. Смета включает просчет каждого этапа и учитывает условия.

Пилотное бурение. К нему прибегают в случаях прокладки трасс, маршрутов пролегания трубопроводов производственного назначения. В установках для этого типа операций буровые головки скошенной формы. Могут быть оснащены специальными соплами для подачи бентонита. Специальный датчик, расположенный в головной части, определяет траекторию движения.

У любой бестраншейной прокладки труб существует ряд своих особенных, неоспоримых плюсов, которые выгодно выделяют ее среди других:

• универсальность для любых типов поставленных задач: от трубопровода на пустынных территориях до густо застроенных городских площадей;
• высокоточные технологии гарантируют точность прокладки любого вида коммуникаций;
• длина путей – до сотни километров, диаметр от 12 м и выше;
• не нужна тяжелая техника и много работников, следовательно, минимизируются трудовые затраты. Одна установка и не более четверых работников – все, что нужно;
• ценовая политика ГНБпозволяет сэкономить до 50% финансов и термины до 20 раз;
• возможность повредить пролегающие рядом сети сводится к минимуму;
• одновременно кладутся и укрепляются стенки шахты. Этому способствуют спецрастворы в комплексе с уплотнением почв;
• горы, реки, фундаменты домов и т.п. – не помеха;
• нет зависимости от метеоусловий;
• экологичность: верхние слои почвы абсолютно не повреждаются.

Такое важное и ответственное задание лучше доверить высокопрофессиональным специалистам, поскольку требуется соблюдение целого ряда условий: наличие спецустановок, обученные сотрудники с соответствующей квалификацией. Также владение нормативно-правовой документаций, проведение геолого-разведовательных исследований. Мы обладаем всем необходимым из вышеперечисленного перечня, самое главное – огромным опытом в данной отрасли, берем на себя согласование всей технической документации

А это – самая лучшая гарантия качества и долговечной, бесперебойной эксплуатации

Мы обладаем всем необходимым из вышеперечисленного перечня, самое главное – огромным опытом в данной отрасли, берем на себя согласование всей технической документации. А это – самая лучшая гарантия качества и долговечной, бесперебойной эксплуатации.

ГНБ цена. Что касается оплаты работ, то в каждом конкретном случае смета составляется с учетом особенностей вашего заказа, и цена определяется индивидуально. На конечный счет влияет вид грунтов, необходимая протяженность шахты, материалы.

Наши мастера и широкие возможности уникальных технологий бестраншейных прокладок труб решат все ваши сложности и избавят от лишней головной боли в кратчайшие сроки. А в это время вы будете жить в своем привычном ритме.

Современные строительные компании, занимающиеся прокладкой трубопроводов и других коммуникаций, постепенно сводят к минимуму применение траншейного способа, который теряет свою актуальность, предпочитая новые, проверенные временем, уникальные разработки. Благодаря новым технологиям, сегодня возможно проводить сложные строительные работы, не причиняя вред окружающим объектам, без больших финансовых вложений.

Технология горизонтально направленного бурения (ГНБ)

Горизонтальное направленное бурение широко применяются при строительстве подземных коммуникаций, таких как: прокладка кабелей связи и электрокабеля, прокладка нефте- и газопроводов, теплопроводов, а также канализации и водопроводов.

Технология ГНБ — горизонтально направленного бурения (анимация 1)

Использование технологии бестраншейного бурения имеет ряд преимуществ и позволяет выполнять работы не только под естественными ландшафтными преградами: реками, озёрами, лесными массивами, но и в густонаселенных городских районах, в том числе под памятниками архитектуры, при наличии уже имеющихся коммуникаций, под железнодорожными путями и т.д. В случае необходимости проведения подземных коммуникаций под такого рода препятствиями, выполняются проколы.

Строительная площадка. Протягивание труб методом ГНБ.

Прокол под дорогой и прокол под железнодорожными путями выполняется по той же технологии, что и другие проколы — методом горизонтально-направленного бурения. Данный вид работ подразумевает выкапывание с обеих сторон приямков — стартового и приемного, что значительно упрощает работы по прокладке подземных коммуникаций. Дорожное покрытие не повреждается и остается в том же виде, что и до начала работ. Нет необходимости разбирать железнодорожные пути и приостанавливать движение поездов и товарных составов.

Для исключения размывания берегов и донных отложений водоемов следует выполнять проколы в обязательном порядке, так как в таких местах выполнение работ традиционным способом невозможны. Прокол под рекой, озёрами и оврагами обоснован в таких экстремальных условиях работы как, высокий уровень грунтовых вод, невозможность экскавации грунта, наличие специфического грунта, твердых пород и т.д.

Работы выполняются с применением профессионального бурового инструмента со специальным локатором. На экране локатора специалист-оператор видит все движения бура под землей и может оперативно реагировать на все изменения траектории его прохода и своевременно сообщить об этом машинисту буровой установки. В случае возникновения препятствий на пути бура: крупные камни, металлические предметы и другие предметы мешающие свободному прохождению буровой головки они легко огибаются, оператору достаточно изменить угол атаки буровой лопатки. Также локационная система выполняет ряд полезных функций без которых нормальное бурение по проложенному маршруту было бы невозможно.

https://www.youtube.com/watch?v=UsWGcCT—RQ Технология ГНБ — горизонтально направленного бурения (анимация 2)

С помощью локационной системы специалист-оператор определяет местоположение буровой головки, температуру зонда, глубину, угол наклона, положение буровой лопатки, а также другие не менее важные параметры. Буровая установка имеет компактные размеры, удобна в эксплуатации за счет неприхотливости, простоты эксплуатации и обслуживания. Глубина бурения скважины составляет от 1 до 30 метров.

Технология ГНБ имеет четыре этапа:

• подготовительный этап,
• бурение пилотной скважины,
• расширение скважины, затягивание трубопровода или футляра для кабеля в скважину,
• завершающий этап.

Технология бестраншейного бурения и проколов ГНБ экономически выгодна. Исключаются дорогостоящие земляные работы, сокращаются расходы на сотрудников рабочих специальностей, минимизируются расходы на электроэнергию, так как установки полностью автономны. При использовании метода горизонтально-направленного бурения не разрушаются уже проложенные коммуникации, покрытия транспортных магистралей, наземные объекты под которыми проводятся проколы, остаются нетронутыми водоемы, лесные массивы и железнодорожные пути.

Подробнее об услуге горизонтально-направленного бурения, условиях и ценах можно прочитать на нашем сайте, в разделе «Услуги/Производство работ ГНБ»

Также вам может быть интересен следующий материал: Описание технологии бурения методом ГНБ, Подробнее о технологии ГНБ