Микротоннелирование

Микротоннелирование — автоматизированная проходка тоннеля с продавливанием трубной конструкции обделки, выполняемая без присутствия людей в выработке^[1]. Это бестраншейный метод прокладки трубопроводов и коммуникаций с помощью специальных домкратных станций, когда труба «продавливается» сквозь грунт от одной станции до другой на расстояние до 100—120 м (при использовании специальных промежуточных прессовых станций это расстояние может быть увеличено в несколько раз)^[2].

Микротоннель (непроходной тоннель) — тоннель, не доступный для прохода людей и техники в процессе эксплуатации трубопровода^[1].

ИсторияПравить

Первый проект с использованием труб производства компании Hobas^[en] (Чехия) для микротоннеля с помощью дистанционно управляемой домкратной станции был проведен в рамках исследовательского проекта в Гамбурге. В 1982 году был проведён трубопровод с трубами наружного диаметра 752 мм, длиной 2980 мм и толщиной стенки 50 мм. В работе использовалась модифицированная установка для микротоннелирования японской компании Iseki^[en]. По истечении нескольких десятилетий стеклопластиковые трубы для микротоннелирования HOBAS прочно обосновались в индустрии микротоннельного метода прокладки трубопроводов, они производятся диаметром до 3600 мм (DIN 3600).

Описание методаПравить

Осуществляется прокладка с помощью двух котлованов: стартового и приёмного, глубина которых соответствует глубине прокладки. В стартовом котловане устанавливается мощная домкратная станция, на которую помещается специальный тоннелепроходческий щит (щитовая микромашина, ЩММ). С помощью домкратов осуществляется проходка щита в грунте на его длину, после чего на домкратную станцию помещается отрезок трубы продавливания той же длины, и процесс повторяется. После наращивания труб отдельными отрезками производится дальнейшая проходка до выхода щита в приёмный котлован. После этого щит демонтируется, а трубы остаются в земле в качестве трубопровода.^[3]

Разработка грунта ведётся режущим колесом. Из отстойника, расположенного на поверхности, вода по соединительным линиям подаётся питающим насосом в призабойную зону, где она смешивается с разработанным грунтом и подаётся транспортным насосом в отстойник по соединительным линиям^[3]. В отстойнике происходит осадка грунта, после чего вода снова используется в технологическом процессе, а осаждённый грунт вывозится^[3].

Проходческий щит, также называемый — бур (бурошнековое бурение)^[2], при работе смешивает породу с водой и она транспортируется системой очистки на поверхность, где сепарируется. Поступательное движение передаётся проходческому щиту от рамы продавливания через став труб. Проходческий щит имеет управляемую головку, что позволяет изменять направление движения щита и прокладывать трубопровод по прямолинейной и криволинейной в профиле и плане трассе^[3].

Изменяя типоразмер проходческого щита, можно осуществить прокладку подземных микротоннелей различного внутреннего диаметра — от 250 мм до 3600 мм с глубиной залегания до 30 м.

Первая часть бурового снаряда может отклоняться на несколько градусов по вертикали и горизонтали (до 13 мм на 200 м), что требует постоянной корректировки направления бурения. Точность проходки достигается компьютерным комплексом управления с применением системы лазерного ведения щита^[2]. Процесс бурения контролируется с поверхности оператором при помощи навигационного комплекса^[2].

Технология микротоннелирования позволяет прокладывать коммуникации и трубопроводы с помощью коллекторов небольших диаметров в грунте любой сложности — от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород^[3], в том числе при смешанном забое, в крупнообломочных грунтах с включением гравия, гальки, щебня в виде прослоя и валунов^[2]. В зависимости от класса грунтов подбирается соответствующий режущий орган, что позволяет добиться оптимальных скоростей и параметров проходки^[3].

ПрименениеПравить

Технология микротоннелирования позволяет прокладывать подземные коммуникации в районах плотной застройки и в местности, пересечённой транспортными и иными коммуникациями.

Строительные работыПравить

Строительство микротоннелей состоит из следующих этапов.

Подготовительный этап:
- освоение площадок стартового и приёмного котлованов;
- строительство стартового и приёмного котлованов;
- монтаж тоннелепроходческого комплекса.
Основной этап:
- проходка тоннеля.
Завершающий этап (окончание строительства):
- демонтаж тоннелепроходческого комплекса;
- ликвидация строительных площадок.

Материалы и оборудованиеПравить

За щитом с помощью домкратов продавливаются трубы: стальные, стеклопластиковые, керамические, бетонные, железобетонные или полимербетонные со специальными стеклопластиковыми муфтами, оказывающими незначительное сопротивление при продавливании труб в скважине^[2]. Для строительства канализационных коллекторов обычно применяются трубы с внутренней изоляцией из полиэтилена, что увеличивает срок службы сооружения в 3-5 раз.

Передовая система управления тоннелепроходческими комплексами обеспечивает удовлетворяющую самым высоким требованиям точность проходки и позволяет в каждый момент времени контролировать величины, полностью характеризующие положение проходческого щита, параметры его движения, а также параметры работы его основных узлов и механизмов^[3]. Комплексы построены по модульному принципу, что позволяет перебазировать их с одного объекта на другой и максимально сократить сроки монтажа оборудования^[3].

Каждый комплекс включает в себя^[3]:

контейнер управления;
отстойник;
тельферную эстакаду;
раму продавливания;
транспортный и питающий насосы;
тоннелепроходческий щит;
соединительные линии;
лазер;
бентонитовый насоc.

Герметичность прокладываемого трубопровода обеспечивается системой резиновых уплотнений, расположенных на фланцевой стороне трубы. Специальная прокладка из дерева или ДСП выполняет функцию дополнительного уплотнения, а также предохраняет стыки труб от продавливания и повреждения при проходке по кривым траекториям.^[3]

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ ¹ ² Параграф 3 «Термины и определения», СП 86.13330.2014 «Магистральные трубопроводы». Пересмотр актуализированного СНиП III-42-80*.
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Микротоннелирование Архивная копия от 6 октября 2014 на Wayback Machine — Ассоциация «Современные Бестраншейные Технологии».
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ Журнал «СтройПРОФИль» № 6-06. Статья Бестраншейная технология — микротоннелирование Архивная копия от 6 октября 2014 на Wayback Machine. Дата публикации: 02.10.2006. Рубрика: бестраншейные технологии.

ЛитератураПравить

«Руководство по применению микротоннелепроходческих комплексов и технологий микротоннелирования при строительстве подземных сооружений и прокладке коммуникаций закрытым способом». М., 2004.

[sp86-3-1] ¹ ² Параграф 3 «Термины и определения», СП 86.13330.2014 «Магистральные трубопроводы». Пересмотр актуализированного СНиП III-42-80*.

[sbt-2] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ Микротоннелирование Архивная копия от 6 октября 2014 на Wayback Machine — Ассоциация «Современные Бестраншейные Технологии».

[stroyprofile-606-3] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ¹⁰ Журнал «СтройПРОФИль» № 6-06. Статья Бестраншейная технология — микротоннелирование Архивная копия от 6 октября 2014 на Wayback Machine. Дата публикации: 02.10.2006. Рубрика: бестраншейные технологии.

[1]

[2]

[3]