Как проложить трубу под дорогой: технологии простые, быстрые и трудоемкие

Внешняя прокладка

Считается самым простым способом монтажа нужных труб. С другой стороны, трубопроводные системы остаются на виду, что не всегда уместно, с точки зрения привлекательности постройки. Среди преимуществ описываемого способа имеет смысл выделить следующие:

• Простота. Прокладка отопления осуществляется достаточно быстро и не предполагает проведение различных подготовительных мероприятий.
• Доступность. При необходимости трубопроводы чинятся без особых проблем, поскольку к ним нетрудно получить доступ.
• Отсутствие теплопотерь. Поскольку поверхность труб не соприкасается со стеновыми конструкциями или полом, теплота никуда не пропадает, а распространяется по тем или иным комнатам.
• Экономичность. Чтобы проложить трубы по внешним участкам различных элементов строения, требуется небольшое количество различных материалов. Не нужны ни переходники, ни утеплительные изделия, ни шпаклёвка.

Открытая прокладка

Открытая прокладка труб выполняется по существующим или специально возведённым строительным конструкциям (стенам, опорам, эстакадам) или в проходных и полупроходных каналах и галереях), в траншее (под землёй) или по грунту (на земле) следующим образом:

• на отдельностоящих фундаментах или опорах;
• с (установкой грузов на трубу или с анкеровкой трубы в грунт) — мероприятием против всплытия;
• на грунте с последующей засыпкой трубы привезённым или местным грунтом.

Открытый способ строительства переходов под автомобильными дорогами включает следующие способы организации работ:

• без нарушения интенсивности движения транспорта (с устройством объезда или переезда);
• с перекрытием движения транспорта в два этапа на одной половине ширины дороги, затем на другой;
• с краткосрочным перекрытием движения транспорта по дороге (без устройства объезда или переезда).

При пересечении дорог в сложных географических и гидрологических условиях может быть применено строительство тоннелей открытым способом. Например, такой переход был сооружён на нефтепроводе КТК при пересечении автодороги Краснодар — Новосибирск. Доступ к трубам в процессе производства работ и эксплуатации свободен.

Прокладка труб производится в соответствии с проектом производства работ (ППР), разработанным на основе рабочей документации проекта и действующих норм.

Земляные работы по разработке траншей и котлованов производятся в соответствии с правилами производства и приёмки земляных работ с соблюдением требований:

• рытьё производится без нарушения естественной структуры грунта в основании с недобором 0,10-0,15 м, далее зачистка производится бульдозером или вручную;
• если грунт разработан ниже проектной отметки, на дно подсыпается песок средней крупности с тщательным уплотнением (коэффициент уплотнения Купл = 0,98) толщиной не более 0,5 м;
• на дне траншеи устраивают песчаную подсыпку 0,10-0,15 м в зависимости от диаметра трубы;
• при обратной засыпке над трубой выполняется защитный слой из песчаного грунта 0,15-0,30 м, не содержащего твёрдых включений (щебня, камня и др.) с послойным уплотнением (особенно пространства между трубами, а также между трубами и стенкой траншеи); стыки не засыпаются;
• обратная засыпка трубопровода выполняется с послойным уплотнением грунта 0,2—0,4 м до планировочной отметки, либо без послойного уплотнения с возведением валика из земли над трубопроводом; высота валика выполняется по расчёту с учётом осадки неуплотнённого грунта до планировочной отметки земли в течение 1—2 лет;
• при производстве работ в зимнее время не допускается монтаж трубопроводов на промёрзшее основание.

Перед укладкой трубы, соединительные детали и элементы тщательно осматриваются с целью обнаружения трещин, сколов, глубоких надрезов, проколов, вырывов и других повреждений защитной оболочки.

После гидравлического испытания трубопровода производится его засыпка и уплотнение мест стыков с последующей равномерной засыпкой траншеи экскаватором слоем местного грунта толщиной 0,3 м с разравниванием грунта вручную и ковшом экскаватора.

Метод «прокола»

Выделяют несколько методов прокола: вибро-, гидропрокол, прокол с помощью грунтопрокалывателя, прокол механический с помощью гидравлического домкрата, пневмопробивка с помощью пневмопробойника, прокол Матвієнко (3 слесаря і 10 кг кувалда).

Прокол — это образование отверстий за счёт радиального уплотнения грунта при вдавливании в него трубы с коническим наконечником. Применяются различные по форме наконечники, наиболее распространённые из них в виде прямого кругового конуса, при использовании которых создаётся минимальное сопротивление грунта проколу. От угла заострения наконечника существенно зависит усилие прокола.

Прокол механический гидравлическим домкратом

Вдавливание производят с помощью гидравлического домкрата. В котловане укладывается звено трубы с наконечником и после выверки домкратом вдавливается в грунт на длину хода штока. После возврата штока в начальное положение на его место вводится нажимной патрубок (шомпол), и процесс повторяется. По окончании вдавливания первого звена трубы на полную длину шомпол убирается, в котлован опускается следующее звено и приваривается встык к уже задавленному в грунт. Далее задавливается наваренное звено, и цикл повторяется до прокола на всю длину участка. За каждый цикл труба продвигается на 150 мм.

Создание нажимного усилия на задний торец футляра вместо домкрата может быть обеспечено тяговым усилием лебёдки или трактора с помощью тросов или полиспастов. Вместо длинного шомпола-толкателя также применяются короткие нажимные патрубки с фланцами, длина которых равна величине хода штока домкрата. В этом случае после прокола грунта на длину хода шток домкрата возвращают в первоначальное положение и в образовавшееся пространство вставляют очередной нажимной патрубок для продолжения процесса прокола.

Способом прокола прокладываются трубы диаметром до 500 мм на длину 30-40 м со скоростью проходки 2-3 м/ч, величина усилий, необходимых для прокола, в зависимости от свойств грунтов и диаметров труб составляет 50-300 т.

Метод практикуется в хорошо сжимаемых грунтах, отверстия прокалывают для труб диаметром 100-400 мм на глубине более 2,5-3 м. В мало сжимаемых грунтах (песок, супесь) для обеспечения устойчивости стенок дополнительно к горизонтальному усилию применяется поперечное и вибрационное воздействие, при этом диаметр отверстия выполняется до 300 мм.

Пневмопробивка

Пневмопробивка производится с помощью специального проходческого снаряда виброударного действия — пневмопробойника, впервые предложенного Сибирским отделением Академии наук СССР, который позволяет проходить скважины до 50 м для трубопроводов до 400 мм включительно.

Агрегат представляет собой самодвижущуюся пневматическую машину, корпус которой является рабочим органом, образующим скважину. Ударник под действием сжатого воздуха совершает возвратно-поступательные движения и наносит удары по переднему внутреннему торцу корпуса, забивая его в грунт.

Технология скрытой прокладки

Подготовка. Прокладка отопления начинается с выбора его вида

Если хотите сделать систему с принудительной циркуляцией, рекомендуем обратить внимание на установку трубопровода под полом или в расположенной рядом с ним стеновой конструкции. Она подходит для этого как нельзя лучше

Естественная циркуляция рабочей среды предполагает размещение нагнетающей трубы прямо в подвесном потолке. Спуски стояков защищаются декоративным коробом либо прокладываются в стенках. Нижний трубопровод обязательно устанавливается в стену.

Разметка, штроба, магистральная прокладка

Как в предыдущем способе, разметка осуществляется на стеновых конструкциях. Создание штробы – весьма трудоёмкая работа, связанная с выделением большого количества пыли. Без строительных средств защиты не обойтись.

Для создания штробы понадобятся болгарка и перфоратор.

Резка штробы делается обыкновенной болгаркой, оснащённой алмазным кругом. Инструмент нужен для задания границ. Для выбивания необходим перфоратор. Магистральная прокладка осуществляется в штробе. В качестве элементов крепления используют клипсы.

Установка отопительных приборов

Сопровождается подключением к соответствующим магистралям. Для этого применяются разные переходники. Цель – сборка системы в единую конструкцию.

Опрессовка

Требуется отопительным коммуникациям. Согласно установленным стандартам, производится под давлением. Рабочая жидкость, естественно, вода.

https://youtube.com/watch?v=4Ayas6sXaWU

Замуровывание или декорирование

Перед началом работ трубопровод в обязательном порядке изолируется материалами, способными удерживать теплоту. Для декорирования подходят следующие способы:

• Штукатурка. Сводится к заделке штробы раствором из цемента и песка. Крепость раствора – малая. Обусловлена возможными ремонтными работами в будущем. Вместо приведенного состава допускается использовать штукатурку на основе гипса.
• Заклейка гипсокартоном. Гипсовый картон разрезается на ряд полосок. Они вклеиваются за счёт штукатурки из гипса. Последующая шпаклёвка полностью маскирует штробу. Работы выполняются быстро. При необходимости конструкция легко демонтируется. Трубы не крепятся жёстко. Стены не деформируются из-за воздействия тепла.
• Короба. Делаются из гипсокартонных конструкций. Не нужно долбить стенки. Используются достаточно часто, так как устраняют долбление стен при возникновении неполадок.

Заделку трубопровода следует выполнять только под давлением во всей отопительной системе. За счёт этого эмулируется «поведение» отопления. Произведя нужные корректировки, реально добиться минимального действия деформационных сил на декоративную отделку.

Классификация магистральных труб

По материалу

Стальные

Получили наибольшее распространение за счет надежности, относительно невысокой цены и простоты сварки. Применяются во всех типах магистральных трубопроводов, но, в последние годы, процент использования стальных труб неуклонно падает. Основные причины этого низкая коррозионная стойкость материала, потребность в большом количестве компенсаторов различного типа при в трубопроводах, высокая трудоемкость прокладки.

Соединения стальных труб осуществляют с помощью сварки. От коррозии используют метод катодной защиты или покрытие битумно-резиновой изоляцией. Для транспортирования сильно агрессивных сред, применяют стальные трубы с внутренней изоляцией.

Чугунные

В основном применяются в системах водоснабжения и водоотведения. Достоинства — долговечность и коррозионная стойкость включая стойкость к коррозии под воздействием блуждающих токов. Применяются для магистралей в условиях больших нагрузок на грунт. Современные образцы изнутри покрываются цементно-песчаным составом, для уменьшения скорости образования отложений.

Учитывая то, что коррозионная стойкость зависит от целостности внутреннего и внешнего покрытия, основной недостаток — хрупкость материала, По этой же причине плети трубопроводов имеют ограниченную гибкость, что увеличивает риск протечек.

Для чугунных труб используют стыки с асбестоцементной заделкой, они эластичны, хорошо сопротивляются вибрационным нагрузкам и надежны. Существуют соединения на резиновых кольцах без чеканки.

В настоящее время применение этого типа труб ограничено из-за высокой цены и сложности укладки, обусловленной большим весом.

Полимерные (пластиковые)

Изготавливают из полиэтилена, поливинилхлорида, полипропилена, стеклопластика и др. В основном используются в системах водоснабжения, газоснабжения и тепловых сетях. Вид полимера подбирается в зависимости от санитарных требования (для питьевой воды) и условий эксплуатации.

При достаточной жесткости, такие трубы гибкие и эластичные, что позволяет компенсировать небольшие сдвиги грунта и тепловое расширение. Полная инертность к транспортируемым средам и устойчивость ко всем видам коррозии обеспечивают длительный срок службы. Для наземной прокладки используют предизолированные трубы — устойчивые к ультрафиолетовому излучению.

Полимерные магистральные трубы — наиболее прогрессивный вид, по мере развития химической промышленности, область применения постоянно расширяется

Асбестоцементные и бетонные

Отличаются высокой долговечностью готовых конструкций, коррозионной стойкостью механической прочностью и относительно низкой ценой. Внутренняя поверхность устойчива к образованию минеральных отложений и образованию ила. В основном используются для систем технического водоснабжения, водоотведения и канализации. Соединения для этого вида труб осуществляют муфтами с резиновыми кольцами.

По диаметру

К магистральным, по Российским нормативам, согласно ГОСТ 20295-85, относят трубы с диаметром более 114 мм. По европейской классификации — магистральными определяются трубы из любого материала с диаметром более 200мм.

В нефтяной отрасли, в зависимости от диаметра труб для магистральных нефтепроводов существует разделение на классы:

• I – диаметр более 1000 мм,
• II – от 500 до 1000мм,
• III – от 300 до 500 мм,
• IV – менее 300мм.

По исполнению

По Российской классификации выделяют трубы «обычного» и «северного» исполнения.

• В хладостойком исполнении к ударной вязкости и доле вязкой составляющей в изломе предъявляются требования, выполнение которых должно обеспечиваться при температуре минус 20 °С, а для образцов с U-образным концентратором при минус 60 °С
• В обычном исполнении требования смягчены до 0 и минус 40°С соответственно.

По внутреннему рабочему давлению

• Напорные. Для водоснабжения, газоснабжения, тепловых сетей, нефтегазопроводы.
• Безнапорные. Используются в системах водоотведения и канализации.

В газовой отрасли, в зависимости от рабочего давления, выделяют трубы для двух классов магистральных газопроводов:

• Класс I — режимы работы под давлением от 2,5 до 10 МПа (от 25 до 100 кгс/см2),
• Класс II — рабочий режим в пределах от 1,2 до 2,5 МПа (от 12 до 25 кгс/см2).

По рабочей температуре переносимой среды

• Используются в холодных трубопроводах (менее 0 °C).
• В нормальных сетях (от +1 до +45 °C).
• В горячих трубопроводах (выше 46 °C).

По типу изоляционного покрытия

В целях защиты от коррозионного воздействия применяют покрытия, обладающие свойствами диэлектрика (защита от коррозии, порождаемой блуждающими токами), водонепроницаемости, термостойкости, эластичности и механической прочности.

Коллекторная система

На этой схеме остановлюсь более подробно, так как, во-первых, она наиболее сложна для реализации, а во-вторых, именно ее выбрал мой сосед.

Схема прокладки труб отопления с использованием коллекторной гребенки имеет повышенную надежность, масштабируемость и позволяет гибко регулировать микроклимат в каждой комнате.

Коллекторная схема прокладки труб отопления является, по сути, разновидностью двухтрубной, но лично я ее выделяю отдельно. В этом случае трубы подключаются не к общей магистрали, а к гребенкам, подающим горячий теплоноситель и собирающей остывшую воду.

Схема работы такая:

• жидкость от котла перетекает в подающий распределительный коллектор;
• оттуда вода по трубам перетекает к радиаторам отопления (причем каждая батарея подключена к гребенке отдельной трубой);
• после теплообмена в радиаторах остывший теплоноситель перетекает к собирающему коллектору (обратке), после чего направляется к котлу.

Для обеспечения работы этой сложной системы необходимо дополнительное оборудование:

• герметичный расширительный бак;
• циркуляционный насос (иногда несколько).

Коллекторные гребенки обычно монтируются в котельной в специальном распределительном шкафу. Я, наоборот, предпочитаю ставить шкаф как-то так, чтобы от него было примерно одинаковое расстояние до радиаторов отопления (так можно сэкономить трубы).

Подключать радиаторы можно по-разному, однако я предпочитаю нижнюю подводку. В этом случае все трубы замуровываются в стяжку пола и не нарушают гармонии интерьера внутри комнат.

Естественно, чтобы стравливать воздух здесь тоже нужно использовать краны Маевского.

Как я уже говорил, одной из причин выбора коллекторной системы отопления была возможность монтажа теплых полов. Тут вообще все просто. К тому же коллектору подключается труба, которая ведет не к трубе, а замуровывается в пол, обогревая его.

Для увеличения эффективности на этот контур я всегда ставлю дополнительный циркуляционный насос, чтобы не нагружать основной.

Если вы тоже решили замахнуться и выполнить прокладку труб по этой схеме, расскажу о плюсах и минусах такого решения.

Итак, преимущества:

• Несмотря на кажущуюся сложность, такая схема прокладки труб не требует особых навыков и привлечения специалистов высочайшего уровня.
• Достаточно, если вы просто знаете, с какого конца браться за гаечный ключ.
• Эта система имеет самый большой коэффициент полезного действия, так как теплоноситель доносит тепловую энергию до радиаторов отопления практически без непродуктивных потерь.
• Для конструирования системы можно использовать не очень мощный котел (так как КПД то высокий) и трубы меньшего диаметра. Однако последних нужно очень много.
• Металлопластиковые трубы, ведущие от коллектора к батареям, не имеют стыков, поэтому можно не бояться протеканий, если замуровать их в пол.
• Можно вообще не ставить радиаторы, ограничившись обустройством теплых полов. Я не раз сталкивался с подобными решениями и выглядит это очень эффектно, да и тепло вполне.
• Выход из строя какой-то части коллекторной системы отопления никак не влияет на другие ее части. Можно просто отключить поврежденный контур и выполнять его ремонт.

Ну а самое главное, лично для меня, это возможность тонкой регулировки температуры в каждой комнате. Например, в детской можно установить температуру в 28 градусов Цельсия, чтобы ребенок не заболел, а в своем рабочем кабинете 20, чтобы не заснуть.

Но есть и несколько недостатков:

• Завоздушивание отопительной системы. От интенсивной работы насоса в горизонтально проложенных трубах часто образуются пузырьки воздуха, которые накапливаются в верхней части радиаторов отопления. Их оттуда легко стравить через кран Маевского.
• Высокая стоимость реализации проекта. Коллекторные гребенки, насосы, трубы и так далее стоят немало денег. Но это, на мой взгляд, как раз тот случай, когда каждый потраченный рубль стоит того.
• Неработоспособность без электрической энергии, которая питает циркуляционные насосы. Впрочем, почти все современные котлы не могут работать без электричества, поэтому этот минус относится ко всем схемам прокладки труб.

Опоры

Основная статья: Опора трубопровода

По характеру работы опоры подразделяют на неподвижные, обеспечивающие несмещаемость сечения трубопровода на опоре, продольно- и свободноподвижные, не препятствующие перемещениям трубопровода вдоль его продольной оси или в любом направлении в плоскости опорной поверхности. Высота опор над землёй зависит от рельефа местности и обычно не превышает 0,9-1,5 м; на участках c резко пересечённым рельефом, например при пересечении оврагов или мелких рек c крутыми склонами, может достигать 4-5 м.

Опоры трубопроводов выполняются в виде рам или стоек c использованием свайных или плитных фундаментов. B качестве опор трубопроводов диаметром до 500 мм применяют шпальные клетки, A-образные качающиеся опоры, призмы (насыпи) из крупнозернистого песка или гравия. Сваи для опор — стальные, железобетонные, деревянные; плитные фундаменты — железобетонные; на многолетнемёрзлых грунтах в качестве опор могут применяться термосваи.

Анкерные опоры устанавливают в местах изменения оси трубопровода (оси трассы), а также на прямолинейных участках, превышающих предельную длину участка трубопровода между компенсаторами, на котором трубопровод имеет продольную подвижность. Длина этого участка зависит от:

• температурного перепада;
• площади поперечного сечения трубы;
• величины продольных сил;
• давления транспортируемого продукта (жидкости или газа) при изменении диаметра трубопровода;
• давления на торец компенсатора;
• трения в сальниковом компенсаторе при изменении температуры.

Промежуточные опоры надземного компенсатора должны обеспечить возможность его осевого (продольного) перемещения.

Части опор, на которые монтируется трубопровод, в зависимости от диаметра трубопровода бывают:

• скользящие;
• катковые;
• роликовые;
• качающиеся;
• седловидные;
• подвесные (c использованием гибких подвесок и элементов).

Выбор вида опор зависит главным образом от диаметра трубопровода. При диаметре до 0,5 м наиболее выгодны седловидные опоры, при диаметре 0,6-1,2 м — скользящие, при диаметре свыше 1,2 м — катковые и качающиеся.

Трубопроводы опирают на промежуточные опоры при помощи жёсткого кольца, приваренного к корпусу трубы. Не допускается расположение опор трубопровода под сварными стыками труб. Сварной стык располагается на расстоянии 1/5 пролёта от опоры и не ближе 1 м от неё.

B конструкциях скользящих опор c целью снижения сопротивления перемещениям трубопровода применяют специальные антифрикционные материалы, обладающие низким коэффициентом трения. Для удобства монтажа и эксплуатации конструкции опор предусматривают возможность использования положения ригелей и опорных частей.