Как проложить канализационные трубы в земле

Прокладка трубопровода методом прокола

Прокол – это такой метод бестраншейной прокладки труб, который зачастую применяется для монтирования трубопроводов в глинистом и суглинистом грунтах. Трубы, имеющие диаметр не более 600 мм, могут прокладываться таким методом на длину до 60 м. При этом методе бестраншейной прокладки труб грунт не вырабатывается, а уплотняется вокруг трубы в радиальном направлении. Для прокола необходимо весьма значительное усилие (от 150 до 3000 кН), которое создают с помощью лебедок, тракторов и бульдозеров, а чаще всего используют гидравлические домкраты.

Прокладка трубопровода методом прокола.

Для того чтобы уменьшить сопротивления грунта, а также силы бокового трения, на окончание трубы закрепляется конусный наконечник с диаметром основания на 20 мм больше, чем наружный диаметр прокладываемой трубы. При небольшом диаметре трубы конусный наконечник не устанавливается, а грунт прокалывается трубой (с созданием уплотняющего ядра). В таком случае точность выполнения прокола будет выше, чем с применением конусного наконечника, исходя из того, что, когда коническая поверхность встречается с какими-либо препятствиями в грунте (булыжники, валуны и т. п.), наконечник немного сдвигается от оси прокола и в дальнейшем прокол делается по дуге.

Прокол выполняется со скоростью 4 – 6 м/ч. Для того чтобы увеличить скорость прокола, применяется вибропрокол. При таком способе прокола статические усилия домкратов сочетаются с виброимпульсами, это позволяет увеличить скорость до 20 – 40 м/ч.

Существует еще одна разновидность прокола – гидропрокол, он применяется в легкоразмываемом грунте. Процесс гидропрокола заключается в том, что грунт, находящийся перед трубой, размывается с помощью специальной насадки и в образующуюся впадину продвигается труба. Существенными недостатками этой разновидности прокола является то, что возможно отклонения от оси прокладки и необходимы дополнительные расходы на организацию отвода пульпы.

Последовательность выполнения прокола

На определенном удалении от препятствия выкапывается котлован, в котором сооружается опорная конструкция, устанавливаются гидравлические домкраты. На поверхности этого котлована монтируется насос высокого давления для дальнейшего подключения домкратов. В технической характеристике домкрата, помимо величины усилия, которое он может создать, указывается величина хода его штоков или расстояние, на которое способна передвигаться нажимная плита, возвращаясь в начальное положение.

Схема бестраншейной прокладки труб методом прокола.

В котлован со смонтированными домкратами опускается протягиваемая труба с наконечником, имеющая специальное приспособление (предназначенное для передачи усилия от плиты домкрата на протягиваемую трубу), называющееся шомполом. Этот шомпол изготавливается из трубы, диаметр которой может быть больше или меньше диаметра протягиваемого трубопровода. В первом варианте шомпол надевается на трубу, во втором – вставляется внутрь трубы. Шомпол имеет диаметрально просверленные отверстия, расстояние между ними равняется ходу штоков домкрата. Первое звено протягиваемой с шомполом трубы имеет длину 6 – 7 м.

Дабы выполнить первый цикл прокола, к нажимной плите домкратов закрепляется только шомпол, а окончание протягиваемой трубы остается свободным. Когда труба вдавливается, наконечник защемляется грунтом, с помощью нажимной плиты домкратов, при ее возвращении в изначальное положение, вытаскивается шомпол. Результатом данного процесса будет то, что за свободным концом трубы, на расстоянии одного хода штока домкрата от нажимной плиты, образуется первое отверстие. В отверстия шомпола монтируется стальной стержень, который имеет диаметр 50 мм, и цикл повторяется.

Существуют установки, которые имеют подвижный упор, он подтягивает домкрат при обратном ходе штоков. В данном случае не требуется шомпол. Домкрат с подвижным упором и нажимной плитой перемещаются вслед за протягиваемой трубой до полного ее погружения в грунт, после чего возвращаются в изначальное положение. К свободному окончанию трубы приваривается очередное звено, и циклы повторяются.

Бестраншейная прокладка труб: технология

Бестраншейная прокладка труб – это наиболее простой и современный метод обустройства основных коммуникационных сетей. Суть метода заключается в отсутствии земляных работ, что позволяет сохранить в целостности ландшафт участка, посадки, дороги и иные сооружения. В чем преимущества данного способа прокладки труб? Какие методы используются при строительстве трубопроводов, читайте далее.

Сооружение канализации бестраншейным способом

Преимущества бестраншейного метода

Укладка трубопровода бестраншейным методом, то сравнению со стандартной траншейной технологией обладает следующими преимуществами:

• сниженная стоимость работ. При выборе такого способа укладки не надо проводить дорогостоящие земляные работы;
• оперативность прокладки трубопровода, достигаемая за счет сокращения выполняемого перечня работ;
• отсутствие необходимости привлечения большого количества специалистов, что в определенной мере также снижает конечную стоимость трубопровода;
• максимальная безопасность для окружающей среды, деревьев и иных насаждений;
• универсальность, то есть возможность прокладки в любой местности и при любых условиях;

Прокладка трубопровода под естественным водоемом

• возможность выполнения работ по прокладке трубопровода в любое время года, независимо от промерзания почвенного слоя;
• безопасность метода.

Способы укладки труб

В настоящее время существует несколько различных способов прокладки трубопровода бестраншейным методом. К ним относятся:

• санация;
• продавливание;
• прокол;
• горизонтально-направленное бурение.

Рассмотрим каждую из методик более подробно.

Продавливание

Следующим способом бестраншейной прокладки является продавливание. Данная методика позволяет проложить трубопроводы диаметром до 2000 мм в любой местности: под дорогой, водоемом, зданием и так далее. Технология использования продавливания следующая:

на концах участка будущей системы выкапываются котлованы, необходимые для выполнения дальнейшей работы;

в котлованы устанавливаются опорные бетонные основания и специальные приспособления – домкраты;

Установка оборудования для выполнения продавливания

труба устанавливается на домкрат и при помощи этого приспособления вдавливается в землю в нужном направлении;

удаление грунта, собирающегося в трубе в ходе выполнения операции, осуществляется при помощи лопат и специализированного пмевмооборудования.

Методика выполнения продавливания

Прокол

Технология прокалывания преимущественно используется при прокладке труб канализации или водоснабжения, диаметр которых не превышает 600 мм. Основным требованием выполнения данного вида работ также является ограничение по максимальной длине трубопровода. Для труб диаметром в 600 мм максимальная длина должна составлять не более 60 м.

Прокол трубы осуществляется в следующем порядке:

обустраиваются котлованы для выполнения прокола;

в котлован помещается гидравлический домкрат;

Установка для выполнения прокола грунта

труба устанавливается в домкрат и на нее надевается металлический наконечник;

труба постепенно вводится домкратом в слой грунта.

Прокладка труб методом прокалывания

Преимуществом данного метола является полное отсутствие скоплений грунта в ходе выполнения прокладки трубопровода, так как земля не вытаскивается на поверхность, а просто уплотняется.

Горизонтально-направленное бурение

Технология горизонтально-направленного бурения (ГНБ) оптимально подходит для прокладки различных коммуникаций в любых условиях. Для выполнения работы потребуется специальная бурильная установка.

Технология прокладки данным способом следующая:

прокладка скважины для трубопровода, которая выполняется буровой головкой, изготовленной из высокопрочных материалов и оснащенной навигационным блоком для контролирования правильной траектории движения;

расширение скважины. Вместо буровой головки на установку надевается расширитель, который проходит по проложенной ранее трассе, увеличивая ее диаметр;

прокладка труб методом протягивания.

Последовательность выполнения работ при бурении

Технология выполнения направленного бурения подробно представлена на видео.

Благодаря разнообразию методик бестраншейной прокладки трубопроводов можно подобрать способ, который наиболее подходит для определенных условий и значительно снизить затраты и время на проведение различных коммуникаций.

Принцип метода прокола и продавливания

Данной технологией прокладку коммуникаций проводят методом прокалывания и продавливания. Следует сразу отметить, что этими методами бестраншейной подземной прокладки укладывают исключительно новые инженерные трубные коммуникации.

Прокалывание

Метод прокола применяется для трубных линий протяженностью до 60 метров. Такая небольшая длина обусловлена значительными усилиями в 150 – 3000 Кн, которые необходимо технике для прокалывания грунта. В организации прокола задействованы тракторы, бульдозеры, лебедки и гидравлические домкраты. Прокалывание почвы осуществляется трубной конструкцией оборудованной выступающим наконечником в виде конуса с установленными на нем режущих ножей. За счет давления, получаемого от оборудования, наконечник вместе с трубной конструкцией круговыми движениями продвигается вперед. При этом грунт вокруг трубы уплотняется и не обсыпается, а сама конструкция по мере продвижения соединяется сваркой. Таким образом можно прокладывать подземные трубопроводы диаметром до 600 мм. При прокладке трассы инженерных коммуникаций маленького диаметра, прокол осуществляется непосредственно трубой без установки дополнительного наконечника.

В зависимости от категории грунта и технических возможностей оборудования скорость прокалывания грунтов за один час составляет от 4 до 6 метров. Если к круговым движениям трубного элемента приложить вибрационные усилия, то тогда возможно увеличить быстроту прокола до 20 – 40 м/час.

Для грунтов с хорошей водопроницаемостью применяют метод гидропрокола. В этом случае прокладку коммуникаций производят мощным потоком воды направленного действия, который размывает почву и образует тоннель для прокладки трубопроводов.

Продавливание

Продавливанием монтируют трубные коммуникации большого диаметра

Принцип метода продавливания аналогичен проколу, только его проводят одной трубой без специальной насадки. В этом случае земляные массы попадают во внутрь трубной полости и находятся там до общего извлечения всей конструкции.

Грунты, для которых рекомендован метод продавливания, должны относится I–IV категории и представлены глиной, суглинкам, супесями или песками.

Инженерный сети, прокладываемые методом продавливанием, могут иметь размеры от 600 до 1720 мм, а предельно допустимая длина участка составляет 100 метров.

Продавливание осуществляется за счет значительных динамических усилий, создаваемых гидравлическими домкратами, которые симметрично устанавливаются по периметру окружности трубы. Работы проводят в следующей последовательности:

Вначале производится отрывка небольшого котлована.

Устанавливается упорная конструкция в виде стены для крепления гидравлических домкратов.

Первые звенья проводящей трубы присоединяют к домкратам, надежно закрепленных на упорных конструкциях. Другой конец трубной конструкции находится в свободном открытом положении.

Гидравлическими домкратами создаются необходимые усилия, приводящие в движение трубный элемент, и он медленно поступательным движением проникает сквозь толщу грунта.

Землю из полости удаляют ручным способом с помощью лопат или сжатым воздухом ударных пневматических приспособлений.

Прокладка внутренней канализации

При использовании пластиковых изделий для внутренней канализации, чаще всего большая часть деталей монтируется в помещениях на открытом пространстве. Монтаж их не представляет сложности. Исключением являются детали канализации, прокладываемые в полу и в стенах. В принципе, для прокладки деталей ТП внутри дома соблюдаются те же правила, что и для прокладки наружной КС, так как стоки начинают формироваться внутри здания. Необходимо обеспечить должный уклон для самотёчной внутренней канализации и минимизировать количество поворотов и углов.

Для прокладки ТП внутри стен существует специальная технология, так как пластиковые трубы при нагревании расширяются. Если их просто вмуровать в стену, то расширяясь, они «потянут» за собой удерживающий их материал. В результате он начнёт трескаться и крошиться. Поэтому такую работу лучше доверить профессионалам.

Правильная прокладка канализационных труб в соответствии с проектом является условием, гарантирующим многолетнюю безотказную и эффективную работу всей системы канализации загородного дома.

Этапы прокладки

Прокладка канализации методом прокола — это процедура, выполняемая в несколько этапов:

• подготовка площадки под оборудование. Ее размер составляет 10 × 15 м;
• установка пилотной штанги, которая погружается в грунт в точке входа буровой головки;
• проходка пилотной скважины. Это основной этап работ. Делается скважина с заданной конфигурацией, ее диаметр составляет 100 мм. Контроль траектории проводится через каждые 3 м длины;
• извлечение буровой головки и расширение скважины путем протягивания риммера. Это инструмент, который устанавливают на гибкую штангу и с усилием тянут в сторону, противоположную проходке пилотной скважины;
• позади риммера крепится плеть трубопроводов, которая сразу после расширения скважины затягивается в нее в направлении к буровой установке.

Устройство прокола для канализации требует постоянного контроля траектории. Этим занимается оператор, который наблюдает за ходом работ на дисплее приемника. Сигнал на него идет с датчиков буровой головки. При необходимости изменить траекторию он дает бурильщику команду на остановку подачи и задает нужный угол поворота. При любой его величине головку вращают только по часовой стрелке, чтобы не ослаблялось соединение буровых штанг.

Разновидности

            Канализация методом прокола — это эффективная и перспективная технология. Со времени ее появления разработано три варианта выполнения работ:

• гидропрокол;
• вибропрокол;
• продавливание.

Каждая из этих методик рассчитана на работу в определенных условиях. Например, гидравлический способ хорош в глинистых вязких грунтах, вибрационный более эффективен в плотных породах с многочисленными скальными включениями. Продавливание используется на мягких почвах, не требующих значительных усилий для проходки скважины.

При использовании любой методики необходима подача значительного осевого усилия в направлении проходки. Для его создания применяются мощные гидродомкраты. Нагрузка на ось штанги велика — от 30 до 400 тонн, что обеспечивает эффективное и быстрое решение задачи.

Достоинства и недостатки

            Устройство канализации методом ГНБ обладает рядом достоинств:

• уменьшаются затраты на укладку сети;
• технология менее трудоемкая, чем традиционная методика;
• время строительства линии сокращается примерно на 30%;
• не требуется восстанавливать ландшафт, элементы благоустройства поверхности;
• практически нет ограничений по месту проведения работ. Можно выполнять укладку на территории исторических памятников, промышленных предприятий, в зоне плотной застройки;
• не снимается и не портится плодородный слой почвы;
• во время выполнения работ не приходится перекрывать движение автомобилей, останавливать производство или принимать другие ограничения.

Недостатки технологии ГНБ:

• методика не годится для создания протяженных скважин или для укладки трубопроводов на большой глубине;
• максимальная длина одной линии составляет 300-400 м. Если нужна более протяженная система, придется делать промежуточные котлованы и проходить повторные скважины.

Определенные затруднения возникают, если производится устройство самотечной канализации методом ГНБ. Для этого надо обеспечить перепад высот между точкой входа и выхода скважины. Если используется труба диаметром 160-200 мм, необходим уклон 8 или 7 мм на каждый метр длины. Для линии длиной 400 м (максимум) перепад высот составит 3,2 м. кроме этого, обход препятствий в вертикальной плоскости становится невозможен. Если на пути скважины возникают крупные включения, придется делать обход по горизонтали, не изменяя заданного угла наклона. Это может потребовать большей длины трубопроводов, что увеличит расходы и время сборки системы.

Поэтапное выполнение ГНБ

Процесс бурения требует внимательного отношения, контроля, соблюдения технологических особенностей на каждом этапе.

Подготовительные работы

Перед прокладкой подземных коммуникаций ландшафт и оборудование необходимо подготовить:

Оборудование площадки для буровой машины универсального размера 10х15 м;

При необходимости – подготовка объездного пути для машины;

Установка бурильного оборудования и пилотной штанги непосредственно в месте входа в почву бура;

Фиксация инструмента с помощью анкеров на ровной площадке во избежание смещения или подвижности при ГНБ;

Регулировка инструмента по углу наклона с помощью расширителя, выравнивание головки бура для ровного входа в почву;

Отладка радиосвязи между членами бригады;

В котлованах оборудуется дополнительное отведение для бентонитовой жидкости и грунтовых вод, если их будет слишком много.

На стадии подготовки важно просчитывать местоположение уже существующих трубопроводов, чтобы не повредить их во время земляных работ. При монтаже установок для замеса бетонита и бурения необходимо выдерживать дистанцию между ними, минимальное расстояние составляет 10 м

Перед прокалыванием следует изучить состав почвы, подбирать соответствующий инструмент для успешного прохода головки бура сквозь грунт. Всю локацию проведения работ, где установлены специальные устройства, а также в месте выхода бура, ограждают желтой предупредительной лентой.

Прокладывание трубопровода и других коммуникаций

После проведения подготовительных работ, приступают к ГНБ:

Прокладывается пилотная скважина с сечением 10 см;

Отладка оборудования, регулировка наклона головки бура на 10 – 20° относительно линии горизонта;

Прохождение бура с проверкой траектории через каждые 3 м и корректированием направленности инструмента;

Расширение пилотное скважины: первоначальный инструмент вынимается из прокола, заменяется на расширитель;

Полное проведение расширителя сквозь образовавшийся канал с постоянным корректированием движения.

При ГНБ обязательно использование бурильного раствора. В функции состава входит размягчение почвы для простейшего прохода инструмента сквозь нее.

Важно учитывать возможность осыпания грунта. Для исключения нарушения технологии проведения коммуникации необходимо соединять все части труб между собой надежно, чтобы давление почвы или осыпающиеся фрагменты не нарушили их целостность

Подберем установку для любых видов ГНБ

Мы более 10 лет работаем в сфере ГНБ и сможем подобрать оптимальную модель установки для бестраншейного бурения, полный комплект бурового инструмента и расходных материалов.

Остались вопросы? +7(800)350-20-26

Плюсы и минусы технологии

Горизонтально-направленное бурение было изобретено еще в 1960 г. С тех пор ГНБ активно используется по всему миру благодаря особенностям технологии. Как и любая методика, ГНБ имеет свои преимущества и недостатки.

Плюсы ГНБ

• Меньшая трата ресурсов, финансов, рабочей силы;
• По сравнению со способом траншейной прокладки затрачивается на 30% меньше времени;
• Затраты на прокладку коммуникаций понижаются в связи с отсутствием необходимости восстанавливать ландшафт;
• Проводить работы можно на любых территориях, включая места расположения исторических ценностей, высоковольтных станций, неблагоприятных климатических условиях;
• Структура грунта сохраняется, плодородные слои почвы не нарушаются;
• В момент проведения работ не нарушается привычный городской ритм, не нужно останавливать движение автомобилей, нет вреда экологии.

Преимущественные моменты прокладки труб без траншей

Чаще всего трубопроводные системы укладывают посредством вырытых траншей. Этот метод имеет некоторые существенные недостатки:

• Нарушение плодородного слоя вследствие вскрытия грунта.
• Удаление растительности, включая деревья и кустарники.
• Высокие тарифы на проводимые работы.
• Длительная подготовка.

Помимо этого канал, проходящий через дорожное полотно, невозможно проложить, не нарушив асфальтовое покрытие, что неизбежно приводит к реконструкции дороги по окончании работы. А перекрытие оживленного участка трассы может вызвать определенные трудности. Решением проблем в этом случае становится бестраншейную или закрытую прокладку коммуникационных линий, включая прокладку труб ГНБ.

Указанный метод имеет множество достоинств:

• Меньшие материальные затраты на выполнение процесса.
• Ускоренное выполнение монтажного процесса.
• Минимальные трудозатраты, включая число рабочих.
• Безопасность в экологическом плане.
• Всесезонное проведение работ (мерзлый грунт затрудняет открытую укладку труб при низкой температуре воздуха).
• Обеспечение безопасности проводимым работам.

Монтажный процесс, выполняемый на коротком участке, к примеру, под дорожным полотном, не требуют привлечения специальной техники. Процесс такой укладки достаточно прост. Для его выполнения требуется цилиндр определенного размера и штанга с элементами наращивания. Такое устройство позволяет вручную удалять грунт, но предварительно нужно выкопать небольшие котлованы по бокам дороги, то есть на входе и выходе трубы. Если монтаж предполагает работу на длинном участке, то необходимо привлечение специального оборудования.

Последовательность действий

При помощи УШМ затачивается отрезок арматуры до 2 м, причем заточка должна быть равномерной и максимальной. При использовании отреза более 2 м велик риск изгибания.

Теперь можно непосредственно начать горизонтально направленное бурение. Этот отрезок при помощи кувалды вбивается в землю в нужном направлении, причем удары всегда должны быть равномерные.

После того как отрезок полностью вогнан, нужно наварить на него следующий. Таким образом, продвигается работа на необходимую глубину. При стыке с породой можно немного изогнуть прут, поэтому нужно быть внимательным. Работа заканчивается ровно в тот момент, когда в месте выхода покажется рабочая «голова». Таким образом формируется направляющий стержень.

Теперь берется труба большего диаметра и надевается на арматуру. Поверх трубы надевается еще один небольшой отрезок немного большего диаметра (стакан), который защитит трубу от расплющивания при ударах, а после того как бить уже не надо, стакан следует снять. Трубу нужно в обязательном порядке заострить болгаркой, дабы ход работы был максимальный.

После того как труба вогнана на самый максимум (не более 2 м), нужно установить в нее насос с водой и включить подачу. Для искусственного повышения давления используются насадки на уменьшение диаметра. Из открытой части трубы будет выходить вода, для которой и подготавливалась бочка на 200 л.

Когда работа с отрезком завершается, нужно убрать бочку в сторону и опорожнить ее. Теперь можно наваривать сверху еще один отрез и аналогичным образом продолжать деятельность, пока не будет зафиксирован выход трубы с другой стороны. Стоит учесть, что один стакан используется на всю работу.

Установка для горизонтально направленного бурения — достаточно дорогостоящее оборудование. Но если нет финансовой возможности для покупки такой спецтехники, то есть вариант изготовления мини ГНБ своими руками. Подобная идея вполне осуществима, что неоднократно доказали многие народные умельцы, демонстрируя свои ГНБ установки на специализированных форумах. Такая установка отлично подойдет для использования в бытовых нуждах.

Давайте разберемся, что потребуется для изготовления такой установки, кроме «прямых рук»:

Сварочный аппарат;

Шлифовальная машина (болгарка);

Хорошая кувалда;

Арматура диаметром не менее, чем 20 миллиметров и длиной на десять сантиметров больше дорожной ширины. Понадобятся также стальные трубы такой же длины;

Насос со шлангом;

Кадушка объемом не менее 150-ти литров (рекомендуется более вместительную) с широким «горлом»;

Бур, с помощью которого будет осуществляться бурение (можно также изготовить самостоятельно);

Воронка с закрепленным шлангом длиной не менее 2-х метров.