Покупателям


Технология строительства трубопроводов запахиванием в грунт(плужный метод)

Метод бестраншейного запахивания в грунт звеньев трубо­провода с муфтовыми соединениями с помощью специального плуга, разработанный немецкими специалистами в 1999 г., широко используется за рубежом и в России. Плужный метод наиболее подходит для прокладки трубопроводов диаметром до 300 мм при глубине заложения до 1,8 м. Технология запахивания безвредна для окружающей среды даже в тех случаях, когда прокладка труб осуществляется под зеркалом грунтовых вод, отвод которых (водоотлив) не производится. Эти преимущества резко отлича­ют бестраншейную технологию запахивания от традиционных траншейных, требующих огромных объемов земляных работ.

Сущность метода запахивания трубопроводов состоит в плав­ном перемещении плуга и протягивании прикрепленных к нему звеньев трубопровода. Плуг двигается с помощью тягача, с которым он соединен стальным тросом, намотанным на бара­бан лебедки. Модернизированная конструкция плуга позволяет запахивать не только пластиковые трубы, но и звенья чугунных трубопроводов с муфтовыми соединениями, имеющими тяговый замок с продольным силовым замыканием TIS-K. При этом сила тяги, воздействующая на замок, не должна превышать 100 кН, а скорость протяжки трубопровода при этом должна составлять от 6 до 10 м/мин.

Плужный метод прокладки трубопроводов2.1

1 — звено трубопровода с прочным на разрыв соединением; 2 — плуг;
3 — канатная лебедка; 4 — тягач; 5 — опора; 6 — тяговый канат;
7 — лемех плуга; 8 — расширительная головка; 9 — ограничительная трассировочная лента; 10 — стартовый колодец

Для прокладки трубопровода на лемехе плуга монтируется специальная расширительная головка, к которой последовательно на специальном замке крепятся отдельные звенья трубопровода. В стартовом колодце, выполненном с соответствующим откосом стенок, который обеспечивает допустимый люфт муфтового соеди­нения, звено чугунной трубы втягивается в зону протяжки плети трубопровода и помещается на определенную глубину укладки. Благодаря усилию на канатной лебедке лемех плуга вытесняет своей расширительной головкой грунт на трассе протяжки. За счет этого создается полое пространство, в которое постепенно втягивается вся плеть. Вытесненный на поверхность местности грунт может заглаживаться землеройной машиной или виброкатком.

Для уменьшения трения звеньев трубопровода о грунт про­странство между грунтом и наружной стенкой трубопровода заполняется бентонитовой суспензией (на основе глинистого минерала). Суспензия находится в автоцистерне, которая пере­двигается параллельно с плугом, и закачивается в полость между грунтом и стенкой трубы с помощью насоса на автоцистерне. При использовании бентонитовая суспензия создает своеобразную оболочку вокруг трубопровода толщиной от 1 до 1,5 см.

Трубопроводы малого диаметра (до 160 мм) могут затягивать­ся в образующееся за плугом пространство непосредственно с барабана. Ниже показан рабочий узел, включающий плуг и устройство для подачи трубопровода.

Плуг и устройство для подачи трубопровода

2.2

При прокладке плетей труб в более твердых грунтах, когда сопротивление протягиванию резко увеличивается, можно использовать модифицированную технологию плужного метода, при которой специальным устройством роторного типа роется узкая траншея, затем труба укладывается в проектное положение. Выкопанный грунт используется как материал для обратной засыпки.

Фрагмент роторной экскавации грунта и прокладки трубопровода

2.3

Метод запахивания трубопроводов требует предварительного исследования грунта вдоль прокладываемой трассы. Анализ грун­тов осуществляется после операций зондирования забивными сваями и шурфования. Плужный метод наиболее целесообразен для такого вида грунта, который легко вытесняется. При этом производительность прокладки может составить до 1600 м/сут в зависимости от материала труб, их диаметра, характера грунта (сухой или влажный) и глубины укладки.

Одним из первых объектов применения плужного метода в Баварии (Германия) был сельский питьевой водопровод, где была уложена плеть трубопровода диаметром 150 мм и общей длиной 504 м, разделенная на три самостоятельных отрезка протяженностью соответственно 126,150 и 228 м. Для прокладки использовались чугунные трубы, имеющие муфтовое соединение TIS-K с продольным силовым замыканием.

В период подготовительных работ были проведены предвари­тельные исследования грунта для анализа пригодности трассы. Зондирование показало, что под растительным слоем грунта присутствовали слои шлама, глины и песка. Верхний слой шлама (примерно 0,5 м ниже растительного слоя) оценивался как мягкий, а средний и нижний — как плотный и полутвердый. Местами на глубине от 1 до 1,7 м присутствовал песчаник средней твердости.

В результате проведенной диагностики грунта на его пригодность для плужного метода был сделан вывод, что реализация метода не только возможна, но и наиболее целесообразна.

Процесс запахивания, включая комплекс подготовительных работ, длился 3 рабочих дня, однако эффективное время про­тяжки на каждом из указанных выше отрезков трассы составило соответственно 22, 15 и 22 минуты при средней глубине укладки 1,34; 1,55 и 1,3 м.

Проведенные в рамках проекта выборочные контрольные из­мерения глубины укладки на отдельных участках трассы показали, что плужный метод приемлем для напорных трубопроводов, так как отклонения от номинального положения трубопровода состав­ляли по длине трасы ± 5 см, что недопустимо для безнапорной водоотводящей сети, прокладываемой с уклоном, строго уста­новленным проектом. Через некоторое время после запахивания при подсыхании грунта на поверхности по трассе трубопровода возможно заметное оседание почвы, способствующее дренаж­ному эффекту. Для исключения данного явления необходимо производить выравнивание почвы подсыпкой грунта.

За рубежом при производстве работ по методу запахивания трубопроводов применяются трубокабелеукладчики «Lansier- KV15», «VermeerР-185», «Вгоп-250» и «Foeckersperger». В отечест­венной практике для реализации этого метода используются бестраншейные вибрационные трубокабелеукладчики КВГ-1 И КВГ-2 с гидравлическим приводом вибратора, смонтирован­ным на болотных тракторах Челябинского тракторного завода Т-10Б.0121-2. Навесное оборудование может быть установлено и на других моделях тракторов завода подобного тягового класса, а также на мелиоративных машинах МД и колесных тракторах К-703. Незначительное удельное давление на почву и небольшие габариты этих машин даже в комплексе с дополнительной тяговой единицей позволяют применять их в условиях переувлажненных и заболоченных грунтов, а также в стесненных условиях населен­ных пунктов. Следует отметить, что специальных требований к технической подготовке обслуживающего персонала не предъ­является, что важно для многих хозяйств при сезонных работах и отсутствии постоянно работающих механизаторов.

У некоторых отечественных трубокабелеукладчиков возможно параллельное смещение рабочего органа вправо или влево от про­дольной оси машины до 1,14 м. Это позволяет вести прокладку труб рядом со стеной здания, на обочине шоссейных дорог, вдоль проложенных ранее трубопроводов и т.д

Техническим специалистам