Cum se realizează așezarea fără șanț a țevilor: caracteristici ale metodei + exemplu de lucru

La construirea de noi conducte, precum și la repararea sau înlocuirea liniilor de comunicații vechi, se utilizează activ instalarea fără șanț a conductelor.

Varietatea metodelor permite alegerea modului optim – în funcție de complexitatea sectorului sau densitatea construcțiilor.

În acest material, vă vom povesti în detaliu despre metodele de instalare fără șanț a conductelor și particularitățile lor distinctive.

Avantaje și particularități ale IFȘ

Avantaje evidente în comparație cu lucrările de pământ la săparea șanțurilor sunt următoarele aspecte:

• reducerea termenelor de execuție a lucrărilor;
• minimizarea costurilor pentru restaurarea amenajării;
• menținerea funcționării normale a obiectelor de infrastructură;
• reducerea impactului asupra zonelor ecologic sensibile.

Alegerea metodei de instalare fără șanț a conductei depinde de diametrul sondei necesare, caracteristicile peisajului și solurilor, materialul conductelor instalate, prezența sau absența comunicațiilor existente.

Apele naturale, infrastructura de suprafață și subterană, plantele verzi și construcțiile nu sunt afectate, dacă lucrările de construire a conductelor se efectuează prin metoda fără șanț

Există numeroase variante de realizare, dar dintre acestea se pot evidenția patru metode principale: sanarea, împingerea și perforarea solului, forajul orizontal direcțional.

Reconstrucția și înlocuirea conductei prin metoda de sanare

Metoda de sanare se aplică în cazurile în care, în procesul de revizie, a fost identificată necesitatea înlocuirii totale sau parțiale a conductei existente.

Cu ajutorul sanării, se rezolvă eficient următoarele probleme:

• colmatarea tronsoanelor conductei și formarea de fisuri;
• distrugerea ramificațiilor locale ale comunicațiilor de către rădăcinile copacilor;
• amenințarea spargerii țevilor ca urmare a coroziunii.

În funcție de starea comunicațiilor și de sarcinile stabilite, se recurge la tehnologia de relining sau renovare.

Tehnologia relining-ului sau “conductă în conductă”

Reliningul este o variantă de sanare aplicată conductelor în care este posibilă o reducere nesemnificativă a diametrului. Dacă durata reală de viață a țevilor metalice este epuizată și există temeri că acestea funcționează până la o nouă spargere, atunci ele sunt curățate în prealabil de depunerile de calciu, rugină și nisip.

Se pregătește un căptușeală din polietilenă, având forma unui manșon, care este umplut în prealabil din interior cu un compus polimeric, distribuit uniform pe toată lungimea. Acest ciorap polimeric este desfăcut în interiorul țevii sub presiunea apei sau a aerului, întorcându-l simultan pe dos, astfel încât compusul aplicat anterior să adere la pereții conductei.

După ce manșonul a umplut întregul segment al conductei uzate, sub influența temperaturii se efectuează procesul de polimerizare. Ca rezultat, cresc atât rezistența comunicațiilor, cât și capacitatea lor de debit.

O altă tehnologie de relining implică instalarea de noi țevi din polipropilenă în interiorul celor vechi existente. În acest mod, se înlocuiesc conductele din oțel, ceramică, azbociment, fontă, beton și beton armat cu diametrul de 200-315 mm.

Relining – o modalitate rapidă și economică de modernizare a conductelor și de creștere a capacității lor de transport, în ciuda reducerii ușoare a diametrului interior al țevilor.

În acest sens, trebuie să se țină cont că, în zonele de îmbinare a țevilor PVC, se formează o sudură de aproximativ 15 mm, iar de la aceasta trebuie măsurat spațiul dintre diametrul interior al țevii vechi și suprafața exterioară a țevii noi.

Datorită rezistenței hidraulice scăzute a țevilor din plastic, capacitatea de transport nu se înrăutățește nici măcar la reducerea diametrului.

Modernizarea conductelor prin tehnologia de renovare

O altă variantă de reabilitare este renovarea. Spre deosebire de relining, aceasta presupune o abordare mult mai puțin blândă față de conductele existente, care sunt distruse și compactate în sol, creând un înveliș protector pentru noua conductă, care are adesea un diametru mai mare.

La utilizarea tehnologiei de renovare, segmentele uzate ale conductei vechi sunt distruse și presate în sol, creându-se astfel un înveliș protector suplimentar pentru noile conducte.

Pentru o astfel de pozare a țevilor fără șanț, este necesar un echipament specializat – se utilizează o mașină cu percuție pneumatică cu un con expandator, dotat cu muchii tăietoare. În videoclipul de sub articol se arată clar cum conul face față unei țevi de oțel de 6 mm.

Mecanismul de lucru se fixează de cablul de tracțiune, după care se atașează treptat modulele din țevi PVC, a căror lungime poate varia între 600 și 1000 mm – în funcție de lățimea căminului. Furtunul pneumatic se conectează la compresor, iar apoi, împreună cu cablul de siguranță, este trecut prin modulele atașate.

Intrarea în conducta care urmează să fie înlocuită se lărgește și se introduce mașina cu percuție pneumatică. Deplasându-se prin conducte, aceasta le sparge, trăgând în același timp după sine materialul de pozare.

Metode de împingere a solului

Presarea solului se realizează, de asemenea, printr-un număr semnificativ de variante. Acestea includ tehnologia de microtunelare, utilizarea ciocanelor pneumatice, forajul direcțional cu șnec, perforația dirijată și ne-dirijată.

Fiecare dintre aceste metode de pozare fără șanț este solicitată și actuală, în funcție de locul de amplasare al conductelor.

Carcasa pentru conducte sau metoda perforării necontrolate

În această metodă, țeava de protecție este presată în sol, în timp ce se realizează simultan extragerea solului. Cel mai adesea, pentru extragere se folosesc șnecuri, mai rar – aer comprimat și spălare cu apă.

Perforația ne-dirijată se aplică la orice tip de sol, deși pot apărea dificultăți în cazul solurilor necoezive și când există pietre mari, atunci când țeava de protecție este comprimată de sol sau progresia acesteia este blocată.

La etapa de pregătire a lucrărilor, tubul de carcasă este amplasat în groapă exact pe axa perforării. Din cauza posibilelor obstacole, traiectoria poate fi ajustată prin utilizarea a două tuburi, unul dintre ele fiind ales cu un diametru mai mare decât cel necesar, iar în interiorul acestuia se instalează o porțiune de tuburi cu diametrul necesar.

Tubul exterior servește ca un fel de carcasă de protecție și protejează conducta de lucru, ceea ce este relevant atunci când instalarea se face sub căi ferate sau linii de tramvai, precum și sub autostrăzi cu trafic intens.

Una dintre cele mai răspândite instalații pentru montarea fără șanț a unei porțiuni de tuburi de diametru mic. Avantajele instalației – compactitatea și ușurința transportului.

Diferența de diametru este de obicei de 150-250 mm, iar distanța dintre tuburi trebuie umplută cu mortar de ciment-nisip. Astfel, se reduce presiunea solului asupra tubului de lucru, se diminuează sarcina exercitată de trafic și se asigură protecția împotriva efectelor altor rețele situate în apropiere.

Lungimea segmentelor tuburilor de carcasă variază între 3 și 12 metri; pe parcursul instalării, acestea se suduează succesiv.

Diferențele perforării controlate

Această metodă se deosebește de perforarea neghidată prin utilizarea suplimentară a deflectoarelor – plăci din oțel fixate în partea din față a tubului de carcasă. Acestea sunt ridicate cu ajutorul cilindrilor hidraulici, corectând astfel direcția perforării.

Instalația de perforare ghidată a solului UPGK-40U poate fi utilizată în puțuri cu diametrul de până la un metru, cu capacul gurii de vizitare de până la 600 mm.

În ambele cazuri, pentru reducerea frecării se utilizează soluție de bentonită, care, după instalarea conductei, este pompată și, după filtrare, poate fi refolosită.

Mai multe detalii despre tehnologia de instalare a conductelor prin metoda perforării pot fi găsite în acest material.

Utilizarea perforatoarelor pneumatice în soluri dense

Utilizarea perforatoarelor pneumatice pentru perforarea solului este cea mai ieftină, rapidă și eficientă metodă, datorită preciziei relativ ridicate a traversării fără șanț.

Această metodă nu necesită fabricarea de suporturi suplimentare pentru cricurile hidraulice, utilizează echipamente mici și ușor de transportat și impune cerințe minime pentru pregătirea șantierului.

Un pneumopercutor de această putere este utilizat pentru perforarea găurilor cu diametrul de la 155 mm fără expandator până la 245 mm cu utilizarea expandatorului.

Datorită aerului comprimat se dezvoltă o energie de impact suficientă, sub acțiunea căreia o țeavă de oțel deschisă cu o lungime de până la 80 de metri este bătută în soluri de înaltă rezistență. Viteza medie de instalare este de 15 metri pe oră. După așezare, țevile sunt curățate de sol cu apă și aer comprimat. Țevile de diametru mare se curăță manual.

Avantajele tehnologiei de microtunelare

Procesul de microtunelare este complet automatizat. Țevile de carcasă și de lucru sunt fabricate nu numai din oțel, ci și din ceramică, fibră de sticlă, fontă și beton armat. Distanța medie de avansare fără reamplasarea stației de cricuri este între 100 și 250 de metri.

Complexele de microtunelare permit instalarea de carcase din oțel și beton armat cu diametru de până la 1700 mm în soluri care conțin bolovani și incluziuni stâncoase

Distanța de avansare variază în funcție de tipul solului, de puterea cadrului de împingere cu care este echipat complexul de microtunelare, precum și de materialul țevilor utilizate — în funcție de efortul de compresiune pe care țeava îl poate suporta.

Utilizarea instalațiilor pentru foraj direcțional cu șnec

Utilizarea instalațiilor de foraj cu șnec reprezintă o alternativă ieftină la microtunelare. Astfel de instalații permit instalarea țevilor de carcasă cu o precizie ridicată și respectarea pantei proiectate, ceea ce este relevant pentru comunicațiile gravitaționale.

Limitări în aplicare pot fi nisipurile mișcătoare și incluziunile solide mari ale solului. Distanța de avansare nu depășește de obicei 80 de metri.

Lungimea maximă a forajului până la reamplasarea echipamentului de foraj cu șnec – aproximativ 80 de metri. Distanța depinde, de asemenea, de rezistența țevii de carcasă

Utilizarea șnecurilor cu arbore tubular permite efectuarea forajului fără excavarea puțului de recepție.

Metoda forajului orizontal direcțional

Probabil, aceasta este cea mai costisitoare metodă dintre toate existentele în instalarea de țevi fără șanț, dar și cea mai avansată tehnologic.

La forajul orizontal dirijat se recurge nu numai atunci când este necesară forarea pe distanțe lungi și instalarea de țevi cu diametru mare, ci și în cazurile în care este necesară instalarea unui segment scurt de conductă cu diametru mic în imediata apropiere a proprietăților private sau a obiectelor de valoare culturală.

În proces se utilizează fluid de foraj, care asigură reducerea frecării la tragerea țevilor, menținerea solului excavat în stare suspensie pentru a evita compresarea materialului așezat, răcirea și ungerea echipamentului, și evacuarea solului excavat la suprafață.

Soluția de foraj se prepară prin diluarea bentonitei cu apă — un mineral natural cu un complex de aditivi speciali. Suspensia obținută previne prăbușirea canalelor, elimină necesitatea epuizării parțiale sau totale a apelor subterane, deoarece este capabilă să își îndeplinească funcțiile chiar și în soluri permeabile.

Forajul orizontal direcționat în soluri saturate cu apă necesită un control strict al presiunii și debitului soluției de foraj, precum și utilizarea de aditivi speciali în prepararea acesteia.

Deoarece apa pentru prepararea soluției este preluată din corpuri de apă situate în imediata apropiere, este necesar să se țină cont de prezența sărurilor minerale și de pH-ul apelor subterane, deoarece acești parametri pot influența stabilitatea suspensiei. Această abordare permite evitarea eroziunii necontrolate.

Executarea lucrărilor HDD (foraj orizontal direcționat) poate fi împărțită în mai multe etape:

• planificarea traiectoriei de foraj;
• pregătirea locului de execuție;
• executarea sondei pilot;
• etapa de lărgire a sondei;
• tragerea inversă;
• reabilitarea terenului.

Vom analiza fiecare punct al planului.

Etapa de planificare și calculul traiectoriei sondei

Înainte de începerea forajului, este necesar să se calculeze și să se planifice traiectoria de trecere a sondei.

Se vor lua în considerare nu numai lungimea și adâncimea traseului, ci și eventualele obstacole, cum ar fi:

• compactibilitatea solului, porozitatea și lipiciunea acestuia;
• conținutul de umiditate și nivelul apelor subterane;
• prezența pietrelor mari și a rocilor dure;
• structurile subterane adiacente zonei de foraj.

Se identifică riscurile posibile și se trimit notificări serviciilor de urgență și Direcției de Poliție Rutieră (GIBDD).

Chiar și la instalarea conductelor pe o distanță mică, este necesar să se calculeze cu precizie traiectoria sondei, precum și să se țină cont de riscurile posibile.

Se realizează o schiță a traiectoriei de foraj sau se face marcajul direct pe suprafața terenului. La o abordare inginerească serioasă, se iau în considerare unghiurile de intrare și ieșire a burghiului, precum și razele minime admise de curbură a lanțului de tije.

Cea mai mare sarcină asupra instalației apare la lărgirea simultană a sondei pilot și la instalarea conductei, prin urmare calculele se efectuează ținând cont de puterea echipamentului.

Organizarea locului de desfășurare a forajului orizontal direcțional

Complexul HDD este transportat la obiect, descărcat și poziționat la locul de execuție. Este necesar să se verifice unghiul de înclinare a cadrului de foraj și să se realizeze fixarea cu ancore a instalației.

Fără o astfel de fixare, burghiul în sine, acționarea sa și cadrul de foraj se uzează mai repede, de aceea nu merită să neglijăm ancorarea. Apoi, trebuie efectuată o pornire de test a mixerului pentru suspensie și a motoarelor instalației, asigurându-se stabilitatea conexiunii furtunelor sistemului hidraulic.

Executarea sondei pilot

Forajul pilot constă în parcurgerea întregii lungimi a traiectoriei sondei cu un diametru mic, suficient pentru tragerea tulpinii de prăjini. Primul segment se încarcă în prăjina de ghidare, îmbinarea filetată se unge abundent și se conectează la capul de foraj — un dispozitiv format dintr-un transmițător al sistemului de localizare, paleta de foraj propriu-zisă, precum și filtrul de alimentare cu suspensie.

Apoi se realizează alimentarea cu soluție de bentonită și reglarea presiunii — acest lucru este necesar pentru a se asigura că suspensia trece prin furtunuri în prăjina de foraj, ajunge în trunchi, filtru și duzele capului de foraj, după care iese cu presiunea necesară.

Operatorul instalației execută orificiul de intrare perpendicular pe suprafața solului în raport cu axa longitudinală a capului de foraj, după care efectuează forajul, adăugând succesiv tulpina de prăjini.

O echipă mică de operatori, un minim de intervenție în peisajul existent, o viteză ridicată de construcție a conductelor – argumente solide în favoarea HDD

Operatorul sistemului de localizare face marcaje ale pozițiilor, adâncimii și unghiului de foraj, verifică cu traiectoria planificată și trasează pe plan traiectoria reală, dacă este necesară reorientarea. După ce capul de foraj apare la punctul de ieșire, forajul pilot se încheie.

Etapele lărgirii sondei și instalării tunelului

În timpul forajului pilot se formează o sondă cu lățimea de 75-100 mm, suficientă în cazul amplasării comunicațiilor de diametru mic. Dacă diametrul sondei este mai mic decât este necesar, atunci în direcția opusă se trage un reamer (lărgitor).

Adesea această etapă se combină cu așezarea mijloacelor de comunicație, atunci în spatele lărgitorului rotativ se instalează un swivel (veritug) pentru ca materialul așezat să nu se răsucească.

În unele cazuri, ținând cont de eforturile necesare pentru tragere, se realizează separat lărgirea sondei astfel încât dimensiunea tunelului să asigure așezarea materialului de diametrul necesar.

Tragerea inversă se realizează, de asemenea, cu alimentare cu fluid de foraj, pentru a reduce frecarea materialului de pereții sondei. Pe măsură ce tulpina de prăjini este trasă pe lungimea unei prăjini, operatorul HDD oprește alimentarea cu suspensie, oprește rotația și deconectează prăjina, după care reia funcționarea instalației.

Procedura se repetă până când lărgitorul apare din orificiul de intrare al sondei.

Finalizarea lucrărilor și restaurarea spațiilor verzi

După ce așezarea fără șanț a conductei este finalizată, se oprește motorul instalației, se deconectează tulpina de comunicații așezată, se îndepărtează conectorii, swivel-ul și filtrul.

Toate dispozitivele se curăță de pământ, se tratează cu lubrifiant rezistent la apă. Resturile de suspensie se pompează afară, groapa se umple și, pe cât posibil, se restaurează peisajul natural sau apropiat de cel natural.

Concluzii și material video util pe această temă

Forarea sondei cu mijloace improvizate pe un teren privat:

Videoclip despre aplicarea metodei de relining:

Principiul renovării – distrugerea țevii de oțel:

Instrucțiuni pas cu pas privind aplicarea instalației compacte HDD:

Aplicarea metodei fără șanț pentru instalarea comunicațiilor implică utilizarea unor echipamente speciale și a unor dispozitive specifice. Cu toate acestea, pe distanțe scurte, se poate fora o sondă cu diametrul de 50-100 mm, având la dispoziție aparate electrice obișnuite. Principalul lucru este să efectuați corect calculele.

Ați rămas cu întrebări, ați găsit neajunsuri în materialul nostru sau puteți să-l completați cu informații valoroase? Vă rugăm să lăsați comentariile dumneavoastră în blocul de sub articol.