В статье рассматриваются особенности организации бестраншейного перехода на территории с плотной застройкой.
Строительство перехода под каналом, который носит одноименное название со столицей страны, связано с сооружением скоростной автострады «Москва – Санкт-Петербург». Автодорога протянулась в непосредственной близости от строительной площадки. В связи с этим был запланирован перенос существующих подземных коммуникаций за границу магистрали в неуязвимые, с точки зрения застройки и последующего использования трассы, территории.
Положение вещей учтено в наименовании программы: «Перенос нефтепроводов и газопроводов за пределы границ возведения автодороги».
Запланировано проведение подводных линий. Поперечное сечение трубы – 122 см, толщина материала – 1,8 см. Изучим, какие ресурсы и технологии понадобятся для реализации и задачи.
Как возвести переход
Методика возведения обсуждается на этапе проектирования документации.
Воплощение плана в реальность сопряжено с рядом сложностей. По этой причине выбор стоит между стандартной технологией и бестраншейным методом строительства.
Каждому варианту свойственны свои плюсы и минусы, о которых пойдет речь ниже.
Методика прокладки труб в траншею посредством использования экскаватора и пригрузов
В судоходный период этот способ препятствует движению кораблей. В случае, когда реализация проекта запланирована на зиму, судоходство отсутствует и уровень воды в водоеме достигает минимальных значений. В такой ситуации для капитального строительства подрядчику понадобится наладить логистику.
Однако, при текущих обстоятельствах это не представляется возможным. Фактором, отягчающим положение, стал статус участка, на котором предусмотрены работы. Территория позиционируется как «Порт пяти морей», т. е. загруженный транспортный узел, остановка которого чревата катастрофическими для региона последствиями.
Укладка труб при помощи технологии открытого строительства с гидроразмывом и привлечением водолазов
Методику отклонили по тем же причинам, что и в предыдущем случае. Более того, применение гидроразмыва на территории канала, где береговая линия залита бетоном, а контур выстлан гигантскими камнями – задача, не оправдывающая затрат.
Использование вышеописанных способов предполагает решение вопроса с вывозом и дальнейшим применением торфа и ила, количество которых превышает 1000 м3 с каждой траншеи для трубопровода.
Технология ГНБ
Испытанный временем, продуктивный и практичный способ имел шансы стать оптимальным для достижения целей, поставленных в рамках проекта. Однако, и здесь не обошлось без подводных камней. Зона работ – это плотно застроенная территория с экологическими барьерами.
Канал имени Москвы на участке пересечения с магистралью перехода обладает следующими размерами: ширина водоема составляет 0,11 км. В районе правого берега расположен отвесный откос, высотой от 10 до 12 м. Участок отличается узкой горизонтальной бровкой, где и располагается строительная зона. В ближайшей перспективе раскинулись коттеджные поселки, на границе которых расположен город.
На левом берегу такой же склон, превышающий по высоте противоположный. На возвышенности простираются леса, граничащие с городом.
Встал вопрос: где расположить установку ГНБ? Даже если найти подходящий ответ, вероятность поместить готовую к работе плеть дюкера сводится к нулю. Геологические особенности местности затрудняют деятельность строительных бригад.
Метод обустройства микротоннелей
Самый подходящий в теории способ, если бы не затратная часть. Микротоннелирование называют высокоавтоматизированным и компьютеризированным методом бестраншейного строительства подземных трубопроводов. Метод заключается в бурении тоннеля с помощью бурового диска с одновременным продавливанием линейных труб. При этом процесс практически полностью автоматизирован. Реализация проекта требует высоких капиталовложений, что сказывается на смете. Удорожание делает задачу нерентабельной.
Метод «кривых»
Учитывая заинтересованность региона в осуществлении строительства, инженеры продолжили поиск решения. В итоге, в качестве альтернативы была разработана технология, в которой были учтены недочеты каждой из вышеописанных методик. Способ назвали методом «кривых».
Если описать кратко, то в основе изобретения лежит укладка выгнутых в определенном направлении труб. Возведение трассы таким способом сокращает радиус изгиба строящегося трубопровода.
Особенности разработки
Принципиальным отличием технологии, воплощаемой при сооружении перехода через канал, стал шанс значительно сократить дальность и кривизну магистрали укладываемого тоннеля.
К примеру, при применении стандартных труб из стали с поперечным сечением 122 см наименьший радиус поворота плети на участке упругих деформаций составляет как минимум 1200 диаметров рабочей трубы.
При использовании заранее изогнутых труб с поперечным сечением 122 см показатель наименьшего радиуса изгиба равен 218 м! Сокращение величины в 6,7 раз снижает затраты трудовых ресурсов, издержки на материальное обеспечение, уменьшает длительность реализации проекта.
Плюсы
Как показала практика, технология обладает рядом технических и экономических достоинств.
Соблюдение экологических требований
Преимущества заключаются в следующих показателях:
1. Русло канала не подвергается разрушению, структура береговых линий остается в первозданном виде.
2. Повышается скорость возведения коммуникаций, что сокращает сроки выполнения работ. Это уменьшает количество отработанных газов, попавших в атмосферу.
3. Длительность производства, сопровождаемого шумом, минимизируется.
4. Отпадает надобность в захоронении отходов бентонита и полимеров.
Основательность и фундаментальность постройки
Возводимая магистраль обладает арочной конструкцией. Строение дюкера, выполненное из заранее выгнутых труб повышенной жесткости, дает гарантию, что трасса не «всплывет» на поверхность и не углубится в грунт во время использования. Срок годности подводного перехода такого рода не уступает прямым участкам трассы.
Неуязвимость сооружения
Коэффициент надежности и долговечности достигается благодаря глубинному погружению магистрали относительно поверхности земли. Технология обезопасит трубопровод от негативного влияния сезонных температурных изменений и последствий половодий. Парабола, сконструированная из заведомо выгнутых труб, обладает компенсаторными возможностями и сдерживает экспансию дюкера.
Высокотехнологичность производства
Параметры этого понятия объясняются уровнем автоматизации работ. Для реализации основополагающих и дополнительных мероприятий в процессе строительства задействован минимальный перечень машин и других установок. На площадке не понадобится оборудование массой свыше 18 тонн.
Высокоточность операций
Потенциал выполнения укладки трассы сообразно разработанному проекту стал возможен благодаря использованию данных локализации. Информация построена на сведениях гироскопов – приборов, устойчивых к влиянию электромагнитного поля.
Диапазон горно-геологических обстоятельств
Методика позволяет укладывать магистрали из труб в независимости от геологических особенностей местности. С одинаковой успешностью работы проводятся в рассыпчатом грунте и твердых породах. Обстоятельство стало возможным благодаря грамотному выбору применяемого в микрощите инструментария.
Сравнительно невысокая себестоимость работ
Если взять во внимание совокупность достоинств описываемой технологии, станет ясно, почему цена воплощения проекта аналогична тарифу траншейного способа строительства трубопровода через канал.
Скорость реализации
Прокладка магистрали из труб с поперечным сечением 122 см длиной 186 м под водоемом осуществлена за 13 дней, не учитывая формирование начальных приямков и подготовки стройплощадки.
Геологические изыскания
На этапе, предшествующем началу работ, было вынесено постановление о подробном исследовании горно-геологических данных местности. Задача – изучить нюансы с целью получения исчерпывающих сведений на примере международных компаний, задействованных в подземном сооружении нестандартных подводных трубопроводов.
По окончании анализа информации стало известно, что по маршруту прохождения
микрощита расположен затопленный канал в железобетонной оболочке. Предположительно, конструкция играла роль транспортной артерии в момент постройки канала имени Москвы.
Таким образом, оборудованию предстояло трудиться в металлической арматуре. Изучение выявленных обстоятельств и сделанные выводы предотвратили работу в условиях, которые стали бы непреодолимым препятствием в процессе реализации проекта. В итоге запланированный маршрут магистрали претерпел изменения за счет повышения глубины трассы.
Выводы
Возведение перехода через канал стало наглядной иллюстрацией использования способа «кривых» без привязки к особенностям грунта. В рассмотренных обстоятельствах трубопровод переправлен через местность с зонами каменистой почвы, наличием бетонных сооружений и торфяников, сдобренных многочисленными органическими включениями.
Реализация проекта потребовала применения специального микрощита с многофункциональной конструкцией резака. Фактор позволил проходить любые участки. Продуктивность работ менялась наряду с изменениями геологических нюансов, однако задача оставалась выполнимой.