Указания по бестраншейной прокладке и щитовой проходке при строительстве трубопроводов

УКАЗАНИЯ ПО БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКЕ И ЩИТОВОЙ ПРОХОДКЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТРУБОПРОВОДОВ
 

Общие положения

Необходимость применения бестраншейных способов прокладки трубопроводов часто возникает при пересечении ими различных препятствий, особенно железных и автомобильных дорог. Переходы их под дорогами и другими препятствиями состоят из защитного кожуха (футляра), рабочего трубопровода, опор и сальников. Для устройства футляров применяют стальные трубы, диаметр которых зависит от диаметра рабочего трубопровода, типа его изоляционного покрытия, толщины футеровки и величин необходимого зазора. При наружном диаметре рабочего трубопровода 530 мм футляр устраивают диаметром 720 мм и далее соответственно 820 - 1020, 920 - 1220 и т. д. Толщина их стенки зависит от применяемого способа бестраншейной прокладки. Длину трубопровода футляра принимают исходя из ширины дорожного полотна или дорожной насыпи. Для предохранения от коррозии его покрывают слоем надежной антикоррозийной изоляции. При наличии в грунте блуждающих токов его еще защищают и от электрокоррозии. Бестраншейную прокладку труб футляров осуществляют в основном способами прокола, продавливания или горизонтального бурения. Каждый из них имеет свою область применения.

При любом из бестраншейных способов прокладки труб вначале по обе стороны дороги отрывают рабочий и приемный котлованы, а затем монтируют соответствующие механизированные установки. Далее на берме рабочего котлована подготавливают для бестраншейной прокладки трубы, изолируют их, оснащают наконечником (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. При диаметре трубопровода 159…426 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 - 2,2…2,4 м. Крепление стенок рабочего и приемного котлованов выполняют в соответствии с указаниями проекта производства работ.

Основным оборудованием при проколе и продавливании труб являются направляющие рамы, гидравлические домкраты, нажимные патрубки или шомпола, наконечники, грунтозаборные ковши, пневмопробойники, насосы, компрессоры и т. п., а при горизонтальном бурении - установки, включающие двигатели внутреннего сгорания, шнеки, режущие головки и др. Установки эти изготовляются на заводах и в мастерских строительных организаций.

Технология монтажа при проколе и продавливании труб

Прокол применяют для прокладки под дорогами труб малых и средних диаметров (50…500 мм) в глинистых, суглинистых (связных) и песчаных грунтах при максимальной длине прокола до 60…80 м. Прокладывание в толще грунта этим способом трубы для уменьшения сопротивлений и снижения сил трения снабжаются специальными конусными наконечниками. Тип и конструкцию вдавливающего механизма, способного развить требуемое усилие, выбирают в соответствии с необходимым нажимным усилием, которое зависит от диаметра, длины прокалываемого трубопровода и вида грунта.

Для прокола труб (рис. 1) применяют нажимные насосно-домкратные установки, состоящие из одного или двух гидравлических домкратов, смонтированных на общей раме. Штоки домкратов обладают большим свободным ходом (до 1,15.. 1,13 м). Раму с домкратами устанавливают на дно рабочего котлована, из которого ведут прокол. Рядом с котлованом размещают гидравлический насос высокого давления, к которому подключают домкраты. Прокол трубы производят циклично путем попеременного переключения домкратов на прямой и обратный ход. Давление домкратов на трубу передают через наголовник сменными нажимными патрубками, шомполами или зажимными хомутами. С применением нажимных патрубков длиной 1, 2, 3 и 4 м после вдавливания труб в грунт на длину хода штока домкрата шток возвращают в первоначальное положение и в образовавшееся пространство вставляют другой патрубок (удвоенной длины) и так продолжают до тех пор, пока не закончат прокол первой трубы. Далее к ней приваривают вторую, третью и т. д., пока не будет завершен прокол всего трубопровода. Шомпола делают из труб с отверстиями по бокам, расстояния между которыми соответствуют длине хода штоков домкратов. Они бывают внутренние, двигающиеся внутри трубы, и наружные, охватывающие ее снаружи. Шомпола жестко крепят к напорной балке домкратов, давление от которых к трубе передается через фланец-шайбу и толстый стальной стержень (диаметром 50 мм) с рукоятью, вставляемой поочередно в сквозные отверстия шомпола. При использовании шомпола по мере прокола трубы одновременно с обратным ходом штоков шомпол выдвигается назад, стержень переставляют в очередные отверстия и цикл повторяют до тех пор, пока вся труба не вдавится в грунт. Затем к ней приваривают следующую и ее также вдавливают с помощью того же шомпола и т. д.

Рис. 1 Способы прокола труб (общая схема работ)

1 - наконечник;

2, 3 - приямки;

4 - прокалываемая труба;

5 - шпалы;

6 - направляющая рама;

7 - нажимной патрубок;

8 - гидродомкраты;

9 - опорный башмак;

10 - упорная стенка;

11 - насосная станция;

12 - маслопроводы;

13 - нажимная заглушка;

14, 16 - рабочий и проемный котлованы;