ГНБ — это метод прокладывания трубопроводов, каналов и кабелей. С помощью оборудования, установленного на земле, бурение осуществляют на плоскости, расположенной на небольшой глубине.
Прокладка нового трубопровода в грунте бестраншейными методами
Традиционное бурение сопряжено со сложностями при необходимости обхода существующих подземных инженерных сооружений или естественных препятствий. ГНБ, благодаря использованию специализированных приборов и систем управления, позволяет бригаде вести работы без создания объемных траншей.
Управляемое бурение применимо даже на территориях национальных парков и заповедников, где проведение раскопок запрещено. Препятствия в виде деревьев, заборов, оживленных трасс, рек, железнодорожных путей, канализации — не проблема, если реализация задачи происходит с помощью горизонтально направленного бурения. Работы производят благодаря установкам с камерами, которые с успехом используют в качестве передающих систем.
Методы прокладывания нового трубопровода способом горизонтально-направленного бурения:
- Мокрое бурение — техника, сочетающая механическое прохождение почвы и резку грунта при помощи жидкости, подаваемой под давлением.
- Сухое бурение — приемы, при которых не прибегают к применению жидкости.
- Шнековое бурение — метод образования скважины посредством использования вращающегося бура и очистки породы шнековым инструментом.
- Продавливание — процедура прохождения грунта оборудованием типа пневмоотбойника, оснащенным ударным молотом, помещенным в кожух в виде торпеды.
- Виброударный метод — технология, основанная на дроблении почвы колебательными движениями.
Компания ООО «АльфаЭнергоМонтаж» оснащена соответствующими установками и навигационными устройствами для дистанционно контролируемого процесса. Выбор методики зависит от условий местности.
Пример бестраншейного контролируемого строительства водопровода из 3-х этапов:
- Подготовительные работы в виде пилотного прохода. Первый шаг — выполнение тестового отверстия. Установка, расположенная на уровне земли, бурит скважину под углом 20°. После достижения необходимой глубины для укладки нового канала направление бурения меняется на горизонтальное. Глубина сверления контролируется трассером (водорастворимым химическим реагентом). Для облегчения прохождения головки через грунт подается раствор на основе бентонита — глины с содержанием от 70% минералов.
- Второй этап — бурение. Это рассверливание отверстия до заданного диаметра. Расширяющая головка выбирается в зависимости от типа почвы.
- Протягивание трубопровода.
Бурение, осуществляемое по заданной траектории (кривизне), где не требуется равномерного продольного уклона водовода по всей длине, применяют для создания напорных соединений.
К горизонтальному бурению прибегают для формирования самотечных соединений, т. е. водостоков.
Используемое оборудование отличается от типичных буровых установок компактными размерами и укороченными штангами. Габариты позволяют рабочим соорудить этим методом домовые водостоки или точечные котлованы.
Бестраншейное прокладывание нового трубопровода по магистрали существующей трассы
В случае необходимости уменьшить или увеличить диаметр проводника, прибегают к одному из нижеописанных методов. Специфика вариантов заключается во введении трубы заданного диаметра в старый трубопровод. Предварительно имеющуюся стальную трубу разрезают, а чугунную дробят с помощью режущей или дробящей головки соответственно. Поврежденные части водовода выталкивают наружу к земле. На освободившееся место непосредственно за оголовком вставляют новые трубы такого же или большего диаметра.
Разработаны и с успехом применяются на практике следующие способы разрушения существующих трасс:
- Взламывание — прием, предусматривающий применение силы внутри магистрали, с последующим вдавливанием осколков в землю. На втором этапе прокладывают альтернативный трубопровод.
- Поглощение — техника одновременной разработки выведенной из строя трубы и близлежащей почвы. Вариант аналогичен технологии строительства впервые возводимых коммуникаций.
- Раскалывание — методика ликвидации нынешней трассы путем повреждения по продольной оси.
- Удар — крушение путем столкновения пары твердых тел или твердотельного элемента и раствора — гидравлического удара.
- Виброудар — воздействие путем применения механических толчков.
Технологии разрыва труб применяются при диаметрах разрушаемых линий 50–1000 мм. Таким образом увеличивают существующее поперечное сечение, к примеру, с 250 до 500 мм.
После сварки частей обновленного трубопровода на поверхности грунта проводник протягивают внутрь существующего канала. Свободное пространство заполняют цементным раствором.
В результате применения бестраншейных технологий удается избежать ряда неблагоприятных факторов, характерных для земляных работ. Способом бестраншейного строительства по заранее проложенной магистрали обновляют трубопроводы и кабели подземной инфраструктуры на участках протяженностью более 3 км.
Восстановление (ремонт) трубопроводов бестраншейным методом
Помимо бестраншейных способов прокладки труб, введения новых труб в старые, существует технология облицовки поврежденных трубопроводов. Используемые покрытия восстанавливают первоначальные свойства магистрали:
- герметичность;
- стойкость к коррозии и накипи;
- устраняют проблему вторичного загрязнения воды.
К распространенным неисправностям трубопроводов, ремонт которых возможен бестраншейным способом, относятся:
- прохудившиеся соединения;
- нарушение гидравлических свойств магистрали;
- вросшие корни деревьев;
- поперечные и продольные трещины со смещениями;
- потеря диаметра сечения до 30% от исходного;
- затвердевшие отложения и другие препятствия, ограничивающие скорость доставки.
Технологию реставрации выбирают в зависимости от грунтовых и рельефных условий, технического состояния водовода, площади повреждений а также финансовых возможностей владельца инфраструктуры. Цель — обеспечить надежность и безопасность транспортировки содержимого трубопровода на ближайшие десятилетия.
Цементирование
Проверенная временем технология ремонта бывших в употреблении трубопроводов. Способ защиты, применяемый производителями чугунных труб с цементным покрытием.
После очистки поверхности на внутреннюю часть методом напыления наносится цементный раствор толщиной от пары-тройки до десятков миллиметров. Существует 2 варианта реставрации:
- С использованием цементно-песчаного покрытия. Это способ ремонта поврежденной магистрали посредством нанесения состава путем центрифугирования. Распыление раствора происходит при помощи центробежного впрыска через рабочую поверхность пневматического устройства. Технология рекомендована для стальных и чугунных труб диаметром 150-1500 мм.
- С применением цементно-полимерной смеси. Методика реставрации, предполагающая аналогичную технологию нанесения. Отличие в составе применяемого раствора. Помимо бетона в рецептуру средства входят смола и примеси на базе стекла. Последние ограждают поверхность трубы от появления ржавчины и других отложений, способствующих износу. Такое покрытие отвечает за герметичность стенок.
При обнаружении механических повреждений (трещин, царапин, отверстий) решение о ремонте труб методом напыления принимают безотлагательно. Бетон, как долговечный материал, гарантирует долговременную эксплуатацию.
Санация трубопроводов
Утечки в стенках, неровности дна, вызывающие засоры — повреждения, возникшие в результате длительной эксплуатации. Эти и другие нарушения ликвидируют с помощью материалов, предназначенных для ремонта трубопроводов, например, растворов для перепрофилирования.
Ремонтные работы по бестраншейной рукавной технологии начинаются с гидродинамической очистки канализации с применением напорной машины. Непрерывный контроль состояния магистрали во время очистки обеспечивается с помощью телекамеры.
Технология бестраншейной санации заключается в восстановлении производительности и устранении дефектов в трубе. Манипуляцию выполняют путем введения в предварительно очищенную артерию рукава соответствующего диаметра, пропитанного эпоксидной смолой.
Канал, вставленный в трубу наполняется водой, паром или воздухом под соответствующим давлением, благодаря чему он плотно прилегает к стенкам ремонтируемой артерии. В случае с рукавом, пропитанным термореактивной смолой, вода или пар при соответствующей температуре вызывают затвердевание состава.
Следующим этапом ремонта становится постепенное охлаждение с целью снижения внутренних напряжений и исключения рисков разрыва.
Виды реставрации
Точечное восстановление
Простая, но во многих случаях незаменимая технология. Способ заключается в реконструкции места повреждения специальной смолой. Ремонт этим методом — самый быстрый и дешевый вариант. Прием применяют, когда трубопровод находится в работоспособном состоянии, кроме части, подвергшейся местной коррозии или другим деструктивным процессам, нарушающим целостность стенок.
Под контролем камеры поврежденные трубы герметизируют смолой со стеклопластиковыми добавками. Эту технологию используют для ремонта магистралей из керамогранита, бетона, стали, а также пластиковых труб.
Локальное обновление
Восстановительные работы в трубе при условии, что протяженность места, требующего ремонта, не превышает дистанцию между 2 доступными позициями.
Цементирование пустот
Методика реставрации посредством уплотнения раствором пустующего пространства между действующей и созданной трубами.
Химическое закупоривание
Способ, предполагающий использование специализированных химических составов. Средство добавляют в структуру стенок, а при потребности — в почву. Цель — заполнить расщелины и пустующие участки, укрепить конструкцию, добиться герметичности. Дополнительное уплотнение образовавшихся дефектов приводит к восстановлению прочности системы в целом, а не только исходной трубы.
Слиплайнинг
Вариант восстановления путем монтажа нового трубопровода в действующий. Пустоты между вставленной внутрь и существующей артериями заливают раствором. Конструкция трубы не имеет значения. Речь идет про цельные и составные магистрали. Несмотря на то, что пространство в этом месте сужено, это не мешает эксплуатации обновленного участка. Способ подходит, в том числе, для случаев полной деградации трубы, например обрушении колодца.
Модифицированный слиплайнинг
Прием, при котором диаметр встраиваемого русла сокращают перед монтажом в ремонтируемую трубу. Затем размер нового канала доводят до исходного, организовывая прилегание к восстанавливаемому трубопроводу.
Восстановление формы трубопровода
Функция, предусматривающая вставку расширителя в магистраль, утратившую первоначальную конфигурацию. Цель — воссоздать первичную форму сечения.
Достоинства методики
Реновация труб бестраншейным способом, к которым относится ремонт, герметизация, реконструкция и частичная замена артерий, находит все большее применение. Причина — в технических преимуществах и экономической эффективности технологии.
Использование бестраншейной методики исключает этап проведения земляных работ. Это сокращает время реализации проекта, что отражается на трудозатратах и стоимости услуги. По сравнению с традиционной техникой ремонта в анализируемом примере до 3% сокращается выброс СО2 в атмосферу.
Перед вводом трубопровода в эксплуатацию проводят проверку на герметичность, промывку, дезинфекцию. В случае с питьевой водой, выполняют лабораторное исследование химического состава жидкости.