Torujuhtmete kaevamine ja taastamine

Selles artiklis: mis on kraavideta tehnoloogiate vajaduse põhjus; kraavideta tehnoloogiate tüübid; horisontaalse suuna puurimistehnoloogia; vibratsioonipuurimise tehnoloogia; hüdrauliliste murdude tehnoloogia.

Maa-aluste kommunaalteenuste paigaldamine ja remont on paljude inimeste meelest seotud tõsise tööga – kaevikute kaevamine, torude paigaldamine neisse, nende blokeerimine mullaga, kruusapadja täitmine ja tihendamine, asfalteerimine või betoneerimine. Suvel ja kevadel on tolm, muda ja lörts kraavikaevetööde lahutamatuks atribuudiks, rääkimata maanteede kasutamise täielikust võimatusest tööplatsi piirkonnas. Kõvakaose kaosest koos kõigi selle atribuutidega saab kõvaketta kõvaketta (horisontaalne suund) abil täielikult vältida.

Kaevatud tehnoloogiad

Industrialiseerimise ajastu on muutnud Maa linnu – nende laienemisega kaasnes maapealsete ja maa-aluste kommunikatsioonide keeruka süsteemi väljatöötamine. Ja kui maapealseid viadukte saaks parandada ja minimaalsete kahjustustega asendada, võiks torude asendamise maa-alused tööd teha muul viisil kui kaevamise teel. 70 aastat tagasi oli lekkivaid metalli- ja malmist torusid, mis toimivad kuuma ja külma vee, maagaasi, kanalisatsiooni jms viaduktidena, parandamise ja taastamise probleem kui tänapäeval..

Kuna maa-aluste kommunaalteenuste massilise kriitilise kulumise probleemi oli võimalik ette näha, loodi 1976. aastal USA-s Riiklik Kanalisatsiooniteenuste Assotsiatsioon (NASSCO), mille liikmete eesmärk oli leida ja arendada tehnilisi lahendusi maa-aluste kommunaalteenuste kaevikuteta remondi alal. Aja jooksul loodi paljudes riikides sarnased ühendused ja 1986. aastal liideti need Rahvusvahelise Trenchless Technologies Society (ISTT) peakontoriga Londonis (Suurbritannia). ISSTi osalejate hulgas on ka Venemaa esindus – MTÜ “ROBT”, mis loodi 1996. aastal ja reformiti 2003. aastal.

Reeglina toimub kommunikatsioonide kaevamine kaevamata järgmistel viisidel:

• vibratsioon (pneumaatilised löögid). Seda kasutatakse nii uute torustike ehitamisel kui ka rekonstrueerimistöödel (vanade torude hävitamine ja nende asendamine uutega). Selle seadme kasutamise tingimuseks on vibratsioonikoormuste lubatavus maapinnal;
• horisontaalne suundpuurimine. Seda tüüpi seadmeid kasutatakse ainult uute torustike paigaldamiseks;
• hüdrauliline hävitamine. Kõige sagedamini kasutatakse seda tehnoloogiat kulunud kommunikatsioonide parandamisel.

Järgnevalt vaatame lähemalt kaevikutööde tootmismeetodeid ja seadmeid..

Horisontaalne suundpuurimine

See meetod võimaldab teil luua maa-aluseid torujuhtmeid pikkusega mitu meetrit kuni mitu kilomeetrit, toru maksimaalne lubatud läbimõõt on üle 1200 mm, need võivad olla valmistatud nii terasest kui ka madalrõhu polüetüleenist (HDPE).

Horisontaalne suundpuurimismasin koosneb metallkarkassist ja -kerest, ratas- või roomikeredest. Selle korpuses on hüdrojaam, diiselmootor, külvikäru, varraste toitesüsteem ja masina juhtpaneel. HDD-masinad erinevad omavahel varda nööri suurima tõmbejõu (mõõdetuna tonnides), varda nööri painde (raadius on antud) ja bentoniidi lahuse voolukiiruse osas (mõõdetuna l / min).

HDD puurimine hõlmab järgmisi etappe: puurimise ettevalmistamine; piloodi kaevu puurimine; kaevu läbimõõdu suurenemine; torujuhtme tõmbamine läbi kaevu; lõputööd.

Puurimise ettevalmistamine. Teostatakse pinnase koostise ja omaduste uuringuid, olemasolevate maa-aluste kommunaalteenuste skeemi, koostatakse vajalikud dokumendid. Optimaalseima kaevu trajektoori valimiseks sondeeritakse tööala mitmes kohas, maa-aluste torustike läheduse korral rajatakse kaevud.

Piloodi kaevu puurimine. Lõikeriistaga varustatud puurpea paigaldatakse kõvakettale. Pea sees asuv lokatsioonisüsteemi andur võimaldab jälgida selle asukohta ja lõikeinstrumendi kaldus – teostada kontrollitud puurimist. Töö ajal võtab sondeensorist signaale asukoha määramise seade ja kuvatakse horisontaalset suunda puurmasinat juhtiva operaatori ekraanil – puurpea sügavuse ja kalde andmed kuvatakse aja suhtes. Lisaks jälgib külvikupea asukohta operaator käeshoitava asukoha määramise seadmega, jälgides külvikut läbi piirkonna. Kui külvik kalkuleeritud trajektoorist kõrvale kaldub, peatab talavarras varraste pöörlemise ja korrigeerib puurpea kaldenurka.

Paindlik amortisaatorivarras, puurpeaga varda nöör, täidab kahte ülesannet – see vähendab varraste koormust ja aitab puurikeelt juhtida. Pihustid, millega puurpea on varustatud, on mõeldud spetsiaalse koostisega bentoniidi lahuse varustamiseks – puurimise ajal juhitakse see kaevu rõhu all õõnesvarraste kaudu. Bentoniidilahuse peamised ülesanded on: kivimi eemaldamine puuraugust; külviku ja pea jahutamine ja määrimine; kivimi suspensioonis toomine ja säilitamine; mulla stabiliseerimine varda nööri ümber; pinnase erosioon (hüdrokontroll).

Pilootkaevu puurimine lõpeb puurpea väljumisega projekteerimispunktis.

Puuraugu läbimõõdu suurendamine. Väljapääsukohas eraldatakse puurpea, selle asemele on kinnitatud suurema läbimõõduga reameeripea, mis on samuti varustatud bentoniidilahuse väljundpihustitega, mida kaevu laiendamise ajal pidevalt tarnitakse. Pööramise ja tõmbejõu abil tõmmatakse reamer piki puurauku vastassuunas, suurendades samal ajal selle läbimõõtu nõutud – kaevu ava lõplik läbimõõt peaks olema 30% suurem kui sellesse sisestatava torujuhtme läbimõõt. Reaalaja puurimise ja tõmbamise etappe korratakse mitu korda, iga uue astmega suureneb peade läbimõõt.

Torujuhtme tõmbamine. Torujuhtme jaoks ette nähtud torud keevitatakse eelnevalt kokku. Pärast puuripea viimistlemist (kaevuauk laiendatakse vajaliku läbimõõduni) paigaldatakse selle asemel varda nöörile järjestikku laienduspea, pöörd (seade, mis väldib pöörde nihkumist nöörist torusse), haagis (ühendab pöörde haaratsiga) ja haarats toru külge. Kui see on valmis, käivitatakse HDD-seade ja see siseneb torujuhtme ettevalmistatud puurauku.

Viimases etapis valmistab töövõtja ette ja edastab tellijale dokumendid, mis sisaldavad torujuhtme asukoha plaaniskeemi mitmes tasapinnas, viidates tööplatsi orientiiridele.

Horisontaalse suundpuurimise eelised:

• torujuhtmete paigaldamine ja parandamine maastikul, igat tüüpi pinnases (sealhulgas hõljukid ja kivid), erinevates turvaalades, rasketes linnatingimustes;
• -. – lubade arvu ja selle saamise tingimuste oluline vähenemine, tööde ajaks pole vaja maanteedel liiklust peatada;
• kaasaegsete puurimisvõimaluste kasutamine võimaldab vähendada töötingimusi;
• ei nõua kaevamiseks vajalike rasketehnika ja suure hulga töötajate kaasamist;
• HDD-masinate autonoomia, s.t. nad ei vaja väliseid energiaallikaid;
• põhjavee tase ei mõjuta valmimisaega;
• minimaalne mõju töökoha ökoloogilisele tasakaalule ja maastikule.

HDD-töö puudused:

• kui torujuhtme kaugus on väiksem kui 2 m, siis on selle puurimismeetodi kasutamine kallis;
• HDD-masina ja puurimisprotsessi juhtimist saavad läbi viia ainult spetsialistid – kõik vead suurendavad dramaatiliselt töö maksumust;
• HDD-tehnoloogiat kasutamata kraavitööde protsessi ei saa kiirendada – tööd saab teostada ainult eeldataval ajal.

Vibratsioonipuurimine

Vibratsiooni abil puurimiseks kasutatakse spetsiaalset tööriista – pneumaatilist stantsi, mis võimaldab mulda mulda nii etteantud läbimõõduga horisontaalseid kui ka kaldusid. Vibratsioonipuurimist kasutatakse kaevude paigutamisel kuni 15 m kaugusele ja puuraugu läbimõõduga kuni 203 mm – neid kasutatakse näiteks torude tekitamiseks teede all, sõiduteed avamata ja liiklust peatamata.

Punch koosneb koonusekujulisest metallkerest, selle sees on löögi, tagasikäigu ja õhu jaotuse mehhanismid. Suruõhk tarnitakse kompressorist pneumaatilisele mulgurile elastse õhuvooliku kaudu läbimõõduga 25 mm. Vooliku pikkus vastab läbimõõdule, millesse puurauk on augustatud, ja stantsikere läbimõõt vastab kaevu läbimõõdule. Valmistatakse pneumaatilised löögid, mille kapsli läbimõõt on vahemikus 44 kuni 203 mm.

Tööetapid vibratsioonipuurimisel: šahtide ettevalmistamine; kaevu puurimine; kommunikatsioonide paigutamine viimistletud kaevu; töö lõpetamine.

Vundamendi kaevude ettevalmistamine. Enne kui alustate augu augustamist pneumaatilise mulgustajaga, on vaja kaevata käivitus- ja vastuvõtukaev – esimeses paigaldatakse pneumaatilise mulguri kapsel, teises – see tuleb välja pärast augu mulgustamist. Kui kaevu nõutav pikkus ületab 15 m, tuleb vahepealsed šahtid avada iga 15 m tagant – enamus pneumaatiliste löökide mudeleid töötab selle vahemaa tagant. Kaevude sügavus peaks olema puuritava augu läbimõõdust kümme korda suurem, s.o. nõutava läbimõõduga 44 mm, peaks iga kaevu sügavus olema 440 mm või rohkem.

Kaevu puurimine (kontrollimatu punktsioon). Stardiava põhjas asetatakse juhik vastuvõtva (vahepealse) kaevu poole, sellele on paigaldatud pneumaatiline stants, selle keha külge on ühendatud õhuvoolikud, ühendades kapsli kompressoriga. Pärast suuna seadmist käivitub kompressor ja suruõhu rõhul alustab pneumaatiline mulgur impulssliikumist vastuvõtukaevu kiirusega umbes 300 mm / min, liikudes maapinnaga paralleelselt. Punch-kapsel ei tohi seatud kursist üheski suunas kalduda – selle disain takistab seda. Pärast kaevu läbimist väljub pneumaatiline mulgur vastuvõtukaevu, mille järel kompressor peatub, suruõhk vabastatakse ja voolikud eraldatakse kapslist, summutatakse ja tõmmatakse kaevu kaudu lähtekaevu suunas.

Sideliinid viiakse ettevalmistatud kaevu, mille jaoks see oli ette nähtud – kaablid või torud, mille läbimõõt peaks olema 25-30% väiksem kui kaevu läbimõõt.

Viimases etapis plaanile on kantud kaev koos kommunaalteenustega, viidates selle piirkonna vaatamisväärsustele.

Vibratsioonipuurimise eelised:

• tagab maa-aluse horisontaalse kaevu (punktsiooni) loomise, ilma et see kahjustaks pinnakatteid ja sideteid;
• töö maksumus on palju madalam kui kraavi meetodil;
• märkimisväärselt madalamad tööjõukulud ja raskete seadmete ligimeelitamise vajaduse täielik puudumine;
• seadmete tööks pole vaja tugiseina;
• seadmete väike suurus võimaldab neid kasutada hoonete keldrites;
• kasutamine pehmetes muldades ja ujukites on lubatud.
• pneumaatilise mulguri töö ajal ei saa selle liikumise suunda muuta;
• piiratud puuraugu pikkus (mitte rohkem kui 15 m) ja selle puuraugu läbimõõt (203 mm);
• vajadus šahtide alustamise, vahepealse ja vastuvõtmise järele.

Lisaks uute kaevude loomisele kasutatakse olemasolevates linnakommunikatsioonides torude asendamiseks pneumaatilisi lööke. Pneumaatilise mulguri kapsel paigaldatakse lähtekaevu, ankurdusseade paigaldatakse vastuvõtukaevu, sellest tõmmatakse kommunikatsioonitoru kaudu teraskaabel ja kinnitatakse pneumaatilise mulguri kapsli ninale. Suruõhu ja kaabli pinge mõjul liigub kapsel mööda kulunud toru, hävitades selle ja laiendades kaevu, pingutades samal ajal uusi polüetüleentorusid, mis on alguskaevu keermestatud ühenduse abil üksteise külge üles ehitatud. Pneumaatilise stantsi abil saate kulunud toru sees käivitada uue polüetüleenist toru – muidugi peab uue toru läbimõõt olema väiksem kui olemasoleva läbimõõt.

Hüdrauliline murd

Hüdraulikaseadmete abil tehakse kahte tüüpi töid – sunnitakse terasest korpuseid ja purustatakse torusid uutega asendamisega. Esimene tüüpi töö hõlmab torude tsüklilist mulgustamist hüdrauliliste tungraudade süsteemi abil. Esimese toru peapael on varustatud mulda lõikava koonilise noaga, mille kaevamine toimub vardatorude moodustatud õõnsa tünni kaudu. See meetod võimaldab mulda torgata torudele, mille läbimõõt on 1-1,4 m ja pikkus kuni 50 m, sõltumata puurimiskoha kohal asuvatest takistustest..

Teist tüüpi tööd – hüdraulilist hävitamist – käsitletakse üksikasjalikumalt. Erinevalt vibratsioonipuurimisel kasutatavatest pneumaatiliste löökide kapslitest on hävitav stants (“mool”) varustatud spetsiaalsete nugadega ja seda juhib hüdrauliline pumpamisjaam. Pingi suurim läbimõõt on 1200 mm, läbipääsu maksimaalne pikkus on 50 m.

Töö etapid: vundamendi kaevude ettevalmistamine; seadmete paigaldamine; olemasoleva kulunud toru hävitamine; uue madala polüetüleenist toru paigaldamine.

Vundamendi kaevude ettevalmistamine. Lähte- ja vastuvõtukaevud rebendatakse välja vahetatavate kommunikatsioonide sügavuseni. Vastuvõtukaevu üldmõõtmed peaksid olema piisavad paigaldatud toru vaba liikumise tagamiseks, lähtekaevu mõõtmed – hüdraulilise kaitselüliti vaba paigaldamise ja varraste sisenemise tagamiseks. Stardiava seinad ja põhi tuleb hoolikalt tasandada – augusti tsentreerimine hävitatava toru suhtes peab olema võimalikult täpne. Stardiava põhjas valatakse kruusapadja või laotakse laudtee – abinõu hävitava pea vältimisest kaevu üleujutuse korral.

Seadmete paigaldamine. Metallvoodile paigaldatud lammutusseade pannakse auku ja selle keskel asetseb kraana abil kese. Selleks, et auguraam ei liiguks hävitatud toru suunas, on vaja terasest plaadist vertikaalset tõkesti, mis on tehtud vähemalt 25 mm paksusest terasest plaadist 25 mm ja paksusega vähemalt 15 mm – seadme tagumine tõukejõud on üle 50 tonni ja tugeva tõkke puudumisel tõmbab see end paratamatult maapinnale. … Alusplaat on ühelt poolt kinnitatud kitsa sisselõikega toru ette, mis tuleb hävitada ja asendada. Pärast paigalduse lõppu ühendatakse auguga väljaspool kaevu asuva hüdrojaama voolikud augustiga.

Vana toru hävitamine. Selles etapis ei ole lõikepea paigaldatud; vana toru kanalisse sisestatakse ainult vardad, mida pikendatakse uute sektsioonidega, kuni nende ots ilmub vastuvõtukaevu. Varraste painduvus võimaldab torujuhtme kanali 20 ° paindenurka, kuid mitte rohkem.

Uue toru paigaldamine. Pärast seda, kui vardad väljuvad vastuvõtukaevus, kinnitatakse nende otsa külge lõikeosa, mille läbimõõt vastab uue toru välisläbimõõdule, kasutades kollethaarde, pea külge kinnitatakse toru, mis asendab vana. Pingi töörežiim lülitatakse vastupidisele kohale, paigaldatakse terasest piirik. Liikumise protsessis hävitab pea vana toru, surudes selle fragmendid kanali seintesse. Torude asendamise protsess jätkub, kuni uue toru ots väljub lähteauku, mille järel tõkestuspaneel eemaldatakse, vardad demonteeritakse ja hüdrosüsteemi voolikud ühendatakse lahti, seejärel eemaldatakse stants kaevust. Jääb ainult ühendada uus toru sidevõrguga ja torujuhtme terviklikkus taastatakse.

Trenchless hüdrauliliste tööriistade eelised:

• toodetud sõiduteed kahjustamata;
• uue toru paigaldamine toimub vanas kanalis;
• olulise läbimõõduga (kuni 1200 mm) torude ühekordne asendamine lõigul üle 50 m;
• võimaldab suurendada torujuhtme läbimõõtu võrreldes vana kanali läbimõõduga;
• võrreldes kaevamistöödega, mis nõuavad suurt hulka seadmeid ja märkimisväärset tööjõudu, tehakse hüdraulilise hävitamise tehnoloogiat kasutavaid töid vähem vaeva ja palju lühema aja jooksul;
• – ei vaja vana torukanali eelnevat loputamist;
• – töö ajal puudub vibratsioon;
• – tööga ei kaasne mingit keskkonnakahju.
• – vundamendi šahtide ettevalmistamine on vajalik;
• – töö kallinemine võrreldes kaevamisega.

Lõpus

Võttes arvesse peaaegu 90% Venemaa ja SRÜ riikide kommunaalteenuste halvenemisest, on kaevikuteta tehnoloogiad ainus väljapääs sellest olukorrast. Lekkimata torustike lõputu lappimine kaevandusmeetodiga, mida tavaliselt kasutavad kommunaalteenused, on selle kasulikkuse juba ammu kasutanud..