Способ бестраншейной прокладки трубопроводов

 

Изобретение относится к технологии строительного производства и может быть использовано для бестраншейной прокладки в грунте трубопроводов большого диаметра с повышенной точностью. Технической задачей, решаемой данным изобретением, является расширение области использования способа путем увеличения диапазона диаметров прокладываемого трубопровода при сохранении точности прокладки. Это достигается тем, что при бестраншейной прокладке трубопроводов, включающей проходку лидерной скважины, образование скважины с уплотненными стенками и затягивание в неё трубопровода, лидерную скважину образуют путем извлечения грунта с корректировкой направления, при этом масса извлеченного грунта должна составлять не менее половины массы впоследствии уплотненного грунта. Лидерную скважину можно образовать как направленным бурением, так и циклической очисткой, например, самоходным грунтозаборным устройством с постоянной корректировкой направления. Целесообразно извлекать грунта тем больше, чем выше плотность грунта на трассе. Это позволяет прокладывать трубопроводы больших размеров в уплотняемом грунте без необходимости использования энергоустановок большой мощности и сохраняя без изменения дневную поверхность. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительной техники и может быть использовано для бестраншейной прокладки трубопроводов большого диаметра.

Известен способ бестраншейной прокладки подземных коммуникаций, (например, СПМ №7696, кл. E 02 F 5/18), согласно которому самоходным ударным механизмом в грунте проходят скважину с уплотненными стенками и одновременным затягиванием присоединенного к ударному механизму трубопровода.

Недостатком данного способа является малая точность проходки скважины, т.к. механизм не имеет средств для корректировки направления проходки. Кроме того, данный способ может быть применен только для прокладки трубопроводов малого диаметра, до 300 мм, т.к. при проходке скважины уплотнением грунт может уплотняться только до определенной величины, далее происходит разрушение скелета грунта, что приводит к резкому повышению энергозатрат.

Известен способ бестраншейной прокладки трубопроводов по заявке ФРГ №2824915, согласно которому проходят самоходным пневоударным молотком сначала точно направленную лидерную скважину малого размера, а далее ее расширяют посредством уплотняющего молотка большего диаметра, протаскиваемого с помощью каната, получая скважину с уплотненными стенками. В полученную скважину вводят трубопровод, предварительно закрепленный на уплотняющем молотке.

Недостатком способа является малая область его применения, т.к. таким способом можно прокладывать только трубы небольшого диаметра (до 400 мм). Увеличение диаметра прокладываемого трубопровода приводит к резкому возрастанию энергозатрат, возможности "выпирания" дневного слоя почвы и, как следствие, повышению стоимости прокладки.

Технической задачей, решаемой изобретением, является расширение области использования способа путем увеличения диапазона диаметров прокладываемого трубопровода, при сохранении точности прокладки.

Данная задача решается тем, что при бестраншейной прокладке трубопроводов повышенной точности, включающей проходку лидерной скважины, образование скважины с уплотненными стенками и затягивание в нее трубопровода, при этом лидерную скважину образуют путем извлечения грунта с корректировкой направления, причем масса извлеченного грунта должна составлять не менее половины массы впоследствии уплотненного грунта. Это позволит прокладывать трубопроводы больших размеров в уплотняемом грунте без необходимости использования энергоустановок большой мощности и сохраняя без изменения дневную поверхность.

Целесообразно в плохо уплотняемых грунтах и грунтах повышенной крепости производить извлечение грунта из лидерной скважины направленным бурением. Это обеспечивает необходимую скорость и точность проходки, что особенно важно при прокладке канализационных труб.

Целесообразно в грунтах средней плотности производить извлечение грунта из лидерной скважины циклической очисткой, например, самоходным грунтозаборным устройством с постоянной корректировкой направления. Это дает возможность визуально осуществлять контроль направления проходки после каждого цикла.

Целесообразно извлекать массу грунта тем больше, чем выше плотность грунта на трассе скважины, т.к. в плотном грунте для получения стенок с необходимой прочностью требуется меньше уплотнять грунт.

Способ иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 представлено образование лидерной скважины бурением.

На фиг.2 - образование скважины самоходным грунтозаборным устройством.

На фиг.3 - образование уплотненных стенок и затягивание трубопровода.

Способ осуществляется следующим образом.

Во входном приямке 1 (фиг.1) устанавливают буровую установку 2 и производят направленное бурение лидерной скважины 3 диаметром d. В процессе бурения производят корректировку направления специальным устройством 4. Другим вариантом выполнения лидерной скважины может быть использование самоходного грунтозаборного устройства 5 (фиг.2), которое размещают также во входном приямке 1. Самоходное грунтозаборное устройство 5 запускают в нужном направлении на определенную длину, после заполнения его грунтом устройство извлекают, освобождают от набранного грунта и замеряют направление образования скважины и в случае отклонения корректируют движение посредством специального средства для корректировки направления движения, например, установкой на переднюю часть дополнительного ножа 6 соответствующей формы, которое обеспечивает исправление допущенной погрешности. Затем устройство запускают снова в скважину. Циклы повторяются до получения лидерной скважины необходимой длины. После образования лидерной скважины 3 в нее запускается уплотняющее устройство 7 (фиг.3) диаметром D с присоединным к нему трубопроводом 8. По мере продвижения по скважине 3 уплотняющее устройство 7 образует скважину диаметром D с уплотненными стенками 9 и затягивает за собой прокладываемый трубопровод 8. В качестве уплотняющего устройства могут использоваться как самоходные пневмоударные, гидравлические, электрические устройства, так устройства, протягиваемые, например, с помощью канатной тяги. Диаметр лидерной скважины d и диаметр необходимой для прокладки трубопровода скважины D выбираются так, чтобы масса извлекаемого грунта составляла не менее половины массы уплотняемого грунта при образовании скважины диаметром D. В том случае, когда грунт более плотный, диаметр лидерной скважины d увеличивают, чтобы для последующего образования скважины D с уплотненными стенками осталось меньше объема грунта.

Предлагаемый способ обеспечивает прокладку трубопроводов большого диаметра (свыше 400 мм) с большой точностью, что важно, например, при прокладке канализации, не требует использования больших площадей для технологических работ (все работы ведутся из одного приямка, извлечение грунта значительно меньше, чем при тех же объемах без уплотнения грунта).

Формула изобретения

1. Способ бестраншейной прокладки трубопроводов повышенной точности, включающий проходку лидерной скважины, образование скважины с уплотненными стенками и затягивание в нее трубопровода, отличающийся тем, что лидерную скважину образуют путем извлечения грунта с корректировкой направления, при этом масса извлеченного грунта должна составлять не менее половины массы впоследствии уплотненного грунта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что лидерную скважину образуют направленным бурением.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что лидерную скважину образуют циклической очисткой, например, самоходным грунтозаборным устройством с постоянной корректировкой направления.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что масса извлекаемого грунта тем больше, чем выше плотность грунта на трассе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3