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, такие как прекращение движения транспорта, повреждение зеленых насаждений, демонтаж существующих коммуникаций. На их восстановление требуются значительные средства. Поэтому такие пересечения, получившие названия переходов, чаще устраивают способами бестраншейной прокладки.

К основным способам прокладки переходов при диаметре труб до 1720 мм 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) горизонтальное бурение;

4) щитовой или штольневый способ 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 пневмопробойниками

Применение пневмопробойников рассмотрено ниже (в главе 16).

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 туннеля. В больших городах с помощью щитовой проходки устраивают туннели для совмещенной прокладки трубопроводов и коммуникаций и канализационных коллекторов.

Проходка коллектора (туннеля) включает в себя ряд процессов:

• разработка пород в забое;

• передвижка щита;

• транспортировка материалов;

• устройство блочной или монолитной обделки туннеля (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.