Как выполняется прокладка труб методом прокола: технические правила и советы специалистов

Бур для ГНБ своими руками

Основным элементом ГНБ установки является бур, именно на него ложится главная функция процесса бурения. Бур можно приобрести в специализированном магазине строительной техники. Но, раз уж мы решили изготовить установку ГНБ своими руками, то и здесь постараемся справиться самостоятельно.

Для изготовления бура вам понадобится следующее:

• прочная труба диаметром до 5-ти сантиметров и длиной, которая будет соответствовать длине необходимой скважины;
• две небольших трубки диаметром 4-5 сантиметров и длиной 10-12 см (будущая ручка);
• отрезок листовой стали толщиной не менее четырех миллиметров;
• машинка для резки твердых металлов;
• электросварочный аппарат;
• горелка (паяльная лампа).

Приступаем к изготовлению бура ГНБ своими руками:

1. Вырезаем окружность из куска листовой стали таким образом, чтобы ее диаметр совпадал с диаметром будущей скважины.
2. В центральной части окружности делаем отверстие по размеру основной трубы.
3. Из полученного кольца удаляем один сегмент. Его размер зависит от размера камней, которые преобладают в месте бурения.
4. При помощи кувалды «сворачиваем» стальное кольцо в спиралевидную форму. Крайнюю, режущую часть необходимо заострить для более эффективного бурения.
5. Теперь нужно изготовить наконечник. Сделать это можно при помощи небольшого куска листовой стали. Нагреваем сталь горелкой, предварительно зажав в тисках, после чего придаем отрезку стали необходимую форму.
6. Полученный наконечник свариваем с концом основной трубы. Наконечник должен быть словно продолжением этой трубы, увеличивая ее длину.
7. Приварите к основной трубе два патрубка, которые будут служить будущими ручками.

Стадии работ при выполнении ГНБ своими руками

Выполнение горизонтально направленного бурения с помощью самодельной ГНБ установки осуществляется в несколько этапов:

Подготовка.

На этой стадии выкапывается две ямы (небольших котлована) параллельно друг другу, напротив препятствия (дороги, например). Глубина котлованов должна быть ориентировочно на 20-30 сантиметров больше планируемой глубины прокладки труб.

Пилотная скважина.

На данном этапе делается предварительная скважина между котлованами. Берется первый отрезок трубы, направляющую трубы нужно заострить при помощи шлифовальной машины. Труба вбивается кувалдой острым концом в сторону принимающего котлована. Забив трубу полностью, к ее окончанию приваривается следующий отрезок трубы и также вбивается. Так продолжается до тех пор, пока в приемном котловане не появится наше острие.

Вбитый прут, между стартовым и приемным котлованом, в дальнейшем выполняет функцию направляющей оси.

Завершающий этап.

Снова вбивается труба, по аналогу предыдущей стадии, но большего размера. После чего, с помощью насоса, под давлением осуществляется вымывание лишнего грунта из трубы.

Стоит сказать, что такое ГНБ своими руками требует больших трудозатрат и терпения. Чтобы проделать горизонтальную скважину даже небольшой дины предстоит приложить немало усилий.

ГНБ

Технологию бестраншейной прокладки коммуникаций или прокол грунта применяют с целью затягивания трубы. При этом она может быть из любого материала, например, асбоцемента, полиэтилена или стали.

Преимущества методов направленного горизонтального бурения:

1. Возможность сохранения вида ландшафта. Исключения составляют точечное рытье колодцев и установка помещений хозяйственного предназначения.
2. Минимальный риск повреждения различных инженерных сетей и ранее проложенных коммуникаций.
3. Отсутствие необходимости в перекрытии движения автомобилей по магистралям.
4. Снижение затрат на обеспечение места проведения работ электроэнергией.
5. Значительное сокращение расходов на оплату рабочим, так как работников требуется значительно меньше.
6. Отсутствие необходимости восстановления асфальта, объектов, поврежденных при выполнении работ.
7. Снижение расходов, связанных с эксплуатацией коммуникаций.

Горизонтальное бурения проводится в несколько этапов. Каждый из них следует выполнять точно по инструкции, соблюдая технику безопасности:

1. Геологическая разведка. Осуществляется с помощью забора проб почвы и радиолокации. Необходима для установления наличия установленных коммуникаций и типа грунта. На основе полученных данных производится выбор бурового оборудования.
2. Пилотное бурение. В результате под землей будет установлена штанга, весь канал будет пройден.
3. Расширение канала. Также выполняется запрессовывание или расширение трубопровода.

Процесс горизонтального бурения закончен. Остаются только работы по устройству колодцев и другие.

Качество и точность выполненных работ зависит, в первую очередь, от способа проведения работ и используемого оборудования. Сегодня специалисты предпочитают применять УГБ.

Если требуется точность, рекомендовано применять установки для прокола почвы или оборудование для микротоннелирования.

Ещё около 10 лет назад технология прокола грунта была диковинкой. Но сегодня горизонтально направленное бурение используется во многих городах России. Применение метода ГНБ занимает около 95% от общего количеством прокладки коммуникаций.

На сегодняшний день качественными установками для осуществления горизонтального бурения является наша установка УПГ. Это технология, которая обладает лучшими характеристиками.

Существует множество моделей с различными характеристиками.

1. Буровая техника с проколом.
2. Установка с трубой.
3. Установка разрушения труб.
4. Универсальный бур.
5. Горизонтальный грунтовый мотобур.
6. Горизонтальная установка промывкой.
7. Навесной буровой станок.
8. Гидравлическая приводная установка.

Также компания предлагает смесительные установки бентонита.

Сегодня одним из самых популярных методом прокладки труб считается бестраншейный. При помощи специального оборудования делается прокол. Он также называется пилотной скважиной. После выполнения проводится расширение прокола. Скважина смазывается при помощи бентонита, а с противоположного конца запрессовывается и втягивается трубопровод с начального котлована.

Методика, при которой делается прокол грунта, обладает рядом преимуществ. В первую очередь подобный способ установки коммуникаций позволяет сохранить целостность асфальтового покрытия. Также при проколе отсутствует необходимость восстановления нарушенных объектов.

Процесс выполнения прокола контролируют при помощи высокоточного оборудования, что позволяет добиться точности и исключить повреждения асфальта, расположенных рядом коммуникаций.

Направленное бурение во время осуществлении прокола почвы позволяет снизить финансовые и экономические затраты. Также подобная методика позволяет избежать нанесения ущерба окружающей среде.

На сегодняшний день способы бестраншейной прокладки труб уже заменяет устаревшие методы. Разработано множество различных установок для горизонтального бурения.

В Европе популярностью пользуются установки для прокола грунта, обладающие точностью и экономичностью особенно при расходе растворов бентонита.

Выделяют три основных вида бурения, каждый из которых имеет свою классификацию:

1. Неуправляемое бурение. Сюда входят бурение проколом, земли, глухих отверстий, применение отбойника и ударной бурение.
2. Управляемые методы. К ним относятся трех- и двухступенчатые методы, ударное бурение, с отбойником, глухих отверстий, с промывкой, шнековое бурение, с управляющей трубой.
3. Санация трубопровода. В свою очередь может быть выполнена при помощи разрушения и обновления, с втягиванием, с обновлением точного положения и с применением вспомогательной трубы.

Метод выполнения скважины подбирается с учетом грунта, сложности и объема работ.

Как произвести прокол своими руками

В бытовых условиях, если необходимо проложить подземный водопровод или газовую линию малого диаметра в дом на небольшое расстояние, можно использовать промышленные техники прохода.

Одним из эффективных видов является гидропрокол отверстия в земле, для проведения следующих работ поступают таким образом:

• Берут металлические трубы нужного диаметра в 1 м. (большая длина трубы потребует слишком объемного места проведения работ) на всю длину отверстия и нарезают на них с одного конца резьбу, к другому приваривают муфты с внутренней резьбой аналогичного сечения и шага.
• Для подачи воды применяют погружной или поверхностный электронасос, используя переходную муфту, один конец который крепят к трубному торцу, а к другому присоединяют выходной патрубок насосного агрегата.
• Выкапывают в земле приямок необходимой глубины и длиной, позволяющей удобно располагать в нем стальной метр трубы для проталкивания.

Рис. 8 Гидпропрокол своими руками — оборудование

• Заранее производят расчет траектории скважины, подключает трубу к электронасосу, подают воду и начинают проталкивать ее в землю, контролируя направление и отклонение по вертикали строительным уровнем.
• После углубления первой трубы отключают электронасос, отсоединяют его патрубок и прикручивают вторую трубу на резьбу, подключая с другого конца электронасос и подводя к ней воду.
• Операцию периодически повторяют до полного прохода канала на нужную длину, по завершении работ трубопровод извлекают и демонтируют.
• В канал вставляют водопроводную трубу ПНД, выводят в нужное место и на этом работа считается завершенной.

Для вертикальной прокладки шахты в доме используют самодельный бур, длина которого также зависит от глубины линии, его проворачивают с помощью дрели или перфоратора.

Самодельные буровые приспособления можно использовать и для горизонтальной проходки в быту, при этом вращение бура осуществляют с помощью электроинструмента, удлиняя его металлическими штангами с резьбовым соединением.

Рис. 9 Горизонтальное бурение своими руками

Бестраншейная прокладка трубопроводов является эффективным методом решения задач в случаях, когда выкапывание траншей невозможно или экономически нецелесообразно. При проведении работ используется широкий ряд промышленных способов с применением специального оборудования, некоторые технологии можно успешно применять в быту.

Оценка альтернативных вариантов

Помимо метода управляемого прокола существуют и другие варианты устройства коммуникаций в толще грунта без устройства траншей. Иногда альтернатива может оказаться более приемлемой, чем прокол, все зависит от конкретной ситуации.

Горизонтально направленное бурение, которое также называют наклонно-направленным, используется для прокладки напорных и безнапорных трубопроводов. Бурение этим способом выполняется с поверхности земли. Диаметр отверстия следует взять на 30-50% больше, чем размеры труб, которые предполагается в нее уложить.

Отверстие расширяют не сразу, а в несколько этапов. При этом используется бентонитовый раствор, который смешивается с взрыхленным грунтом и облегчает его удаление из ствола. Кроме того, эта рабочая жидкость используется для охлаждения бурового инструмента, а в дальнейшем она образует на стенках шахты слой, который защищает их от разрушения.

Для откачивания отработанного бентонитового раствора используют илосос. После откачки ненужный раствор нужно отвезти на свалку для дальнейшей утилизации. Если работы выполнены правильно, в результате получается чистая скважина с прочными стенками.

Буровые установки для выполнения работ этого типа обладают различными характеристиками, такими как крутящий момент и тяговое усилие. От этого зависит длина труб, которые будут уложены в толще грунта, которая может достигать 1000 метров.

Допустимый диаметр труб – 120 см. Путем горизонтального направленного бурения можно укладывать и металлические, и пластиковые трубы.

Бурение выполняется по предварительно рассчитанной траектории, движение бурового инструмента контролируется с помощью системы локации. Угол забуривания может варьироваться в пределах 26-34 градуса.

Еще один важный показатель при использовании ГНБ – изгиб штанг, который может составлять 6-12 %, это зависит от их типа. Еще одна популярная методика бестраншейной прокладки труб – бурошнековое бурение. Для ее выполнения используют специальную гидравлическую установку, действующую как домкрат.

Сначала делают стартовый и финишный котлованы. Глубина каждого из них должна быть на один метр глубже, чем уровень прокладки трубопровода. В стартовый котлован опускают гидравлическую установку, которая вращает шнек и трубы продавливания. В результате часть грунта удаляется и получается скважина для трубы.

Затем внутрь устанавливают трубы, футляры и т.п. Максимальная длина прокладки обычно составляет всего 100 метров, но диаметр коммуникаций может достигать 172 см, показатели во многом зависят от типа грунта, на котором проводится бурение.

Для контроля над проведением работ во время бурошнекового бурения используют лазер, который обеспечивает правильный угол наклона бура, а также позволяет отслеживать направление бурения с высокой точностью. После того, как шнек достигает финишного котлована, его выводят из получившейся скважины в обратном порядке.

Микротоннелирование – это высокоточный метод бестраншейной прокладки коммуникаций, который выполняется с помощью специального проходческого щита.

Для перемещения устройства используется домкратная станция высокой мощности. Она оказывает воздействие на колонну из ж/б труб, которые присоединены к щиту. Постепенно длина скважины наращивается, поэтому длину колонны увеличивают путем наращивания железобетонных конструкций.

Этот метод также требует предварительной подготовки двух котлованов, расстояние между ними может варьироваться в пределах 50-500 метров. Домкратную установку нужно опустить в стартовый котлован на глубину, которая соответствует уровню прокладки коммуникаций. Если длина скважины превышает 200 метров, обычно используют промежуточную домкратную станцию.

Проходческий щит разрыхляет грунт, который вымывается водой или бентонитовым раствором, поступающим по подводящим линиям. Отработанная жидкость, смешанная с частичками грунта, перемещается в отстойник по отводным линиям. После того, как проходческий щит попадает в финишный котлован, работы можно считать оконченными.

Оборудование разбирают и удаляют. Методом микротоннелирования можно устанавливать не только железобетонные, но и стальные трубы. Для контроля правильности выполнения работ используется навигационная система, состоящая из лазера, мишени и измерительного колеса.

Для длинных участков (более 200 м) эффективной считается электронная лазерная система, снабженная гидростатическим уровнем, который дает точные сведения о глубине прокладки труб независимо от температуры воздуха внутри конструкции.

Подготовительные работы перед прокладкой трубопровода

Чтобы правильно и беспрепятственно проложить трубу, необходимо подготовить место проведения работ:

1. Нужно составить маршрут прохождения коммуникаций. В этом случае учитываются типы грунтов, возможные препятствия на пути, длина и глубина скважины. Опытные строители рекомендуют при составлении проекта, стараться допускать как можно меньше изгибов (они считаются проблемными участками).
2. Требуется рассчитать уклон, под которым будет уходить в землю скважина. Это зависит от возможных препятствий на его пути. Когда глубина, длина и уклон известны, выбирается способ проведения работ. В зависимости от него, подбирается соответствующее оборудование.
3. Когда проект и план действий составлены, начинается подготовка самого места. Происходит разметка рабочих зон. Отмечаются приемный и стартовый котлованы. После разметки, рабочие должны их выкопать на определенную глубину (в зависимости от глубины трубопровода). Если грунт сыпучий, стенки котлованов нужно укрепить досками или щитами. Это мера безопасности от возможных обрушений. В них устанавливаются лестницы, для беспрепятственного доступа на заданную глубину. Для дополнительной безопасности, рабочая территория должна быть огорожена.
4. После все проведенных мер, на строительную площадку завозится оборудование для бурения. Установки помещаются в котлованы, устанавливаются все необходимые детали и механизмы. После этого, проводится проверка оборудования и основных деталей на их работоспособность. К станции подключается гидравлический насос.

По окончании подготовки, производятся основные этапы работы.

Первое, что необходимо сделать — согласовать проект строительства, реконструкции

Выполнять прокол под дорогой без плана и согласования не стоит прежде всего по двум причинам. Первая причина

это личная безопасность. Может получится так, что под вашим участком уже проходят определенные виды коммуникаций, о которых вы не знали. Бывали редкие случаи, когда о скрытых довоенных коммуникациях не было известно даже после согласования проекта. Стоит все же подстраховаться, чтобы не проколоть прилегающую под вашим участком газовую трубу — последствия могут быть плачевными.

Вторая причина

по которой лучше сделать согласование — штраф от органов городского управления за несогласованные действия. Особенно это касается тех видов коммуникаций, которые выходят за пределы вашего личного участка: случаи, когда нужно войти в общую магистральную трубу и т. п.

Прокладка методом прокола

По этой технологии тянут магистральные трубопроводы на суглинистых и глинистых грунтах. При ее использовании можно прокладывать трубопроводы длиной до 60 м. Заключается эта методика в следующем:

• на трубу надевается стальной наконечник;
• на определенном расстоянии от препятствия выкапывают котлован и устанавливают в него гидравлический домкрат на опорах;
• в котлован опускается труба со вставленной в нее трубой меньшего диаметра — «шомполом»;
• производится поэтапный прокол грунта.

При использовании этой методики земля наружу не вынимается. В процессе прокола она просто уплотняется по окружности трубы.

Скрытый способ прокладки: особенности технологии

Технология сборки магистралей выбирается в том числе в зависимости от того, трубы из какого материала используются. Полимерные сваривают по нескольку штук (до длины 18-24 м) непосредственно возле объекта хранения, а затем доставляют к месту прокладки. Здесь в летний период времени их собирают в непрерывную нитку, после чего помещают в траншею. Монтаж производится с помощью передвижных сварочных установок. Зимой трубы укладывают в траншею по одной и соединяют склеиванием или с помощью резиновых колец.

Строительство трубопроводов керамических по уклону производят сверху вниз. Перед началом монтажа трубы осматривают на наличие сколов. Соединяют их раструбным методом с уплотнением битумной прядью и устройством замка из цементного раствора. Примерно так же укладываются и бетонные трубы. В качестве уплотнителя в данном случае может использоваться резиновое кольцо.

Асбоцементные магистральные трубопроводы с давлением до 0,6 МПа собирают с применением двухбуртных асбоцементных муфт, а с давлением до 0,9 МПа — с использованием чугунных фланцевых. Безнапорные трубопроводы ведут с применением цилиндрических муфт. Стальные магистрали прокладывают с использованием сварки.

Гидро-, вибропрокол и продавливание

Различают гидро- и вибропроколы. В первом случае в качестве инструмента для продавливания грунта используют водяную струю, которая под большим напором бьет из специального наконечника.

Этот метод особенно эффективен на несвязных песчаных грунтах, легко размываемых под воздействие струи. Он позволяет проделать отверстие диаметром около 50 см за минимальное количество времени. Но максимальная длина скважины при гидропроколе – 30 м.

Вибропрокол, как понятно из названия, осуществляется с помощь вибрационного воздействия. В устройстве для выполнения прокола используются ударно-вибрационно-вдавливающие установки с возбудителями продольно-направленных колебаний.

Статическое вдавливание сочетают с воздействием на грунт ударных импульсов вибромолота. Метод применяется на водонасыщенных и маловлажных песчаных грунтах как для прокладки труб, так и для их извлечения. Диаметр скважины может достигать 50 см, а ее протяженность – 60 м.

Метод продавливания осуществляется с помощью домкратов, как и прокол. Но в этом случае труба направляется в грунт открытым концом. В процессе продвижения конструкции в трубе образуется плотная пробка из грунта, которая затем удаляется.

Для выполнения этого типа работ используют от двух до восьми мощных (на 200-400 тонн) гидродомкратов, для работы которых необходим монтаж упорной стенки с рамой и наголовником.

Продавливание грунта – это бестраншейный метод прокладки труб, который выполняется с помощью специальных гидравлических установок высокой мощности

За смену такое устройство может пройти до 10 метров грунта, а общая длина скважины обычно не превышает 80 метров. Если требуется проложить более длинную трассу, ее разбивают на отдельные участки не более 80 метров.

Этот метод также требует устройства начального и финишного котлована, в которых и устанавливают необходимую гидравлику.

Проходку каждого участка выполняют дважды: в прямом, а затем в обратном направлении. Контроль работы механизмов и качества продавливания ведет оператор, который находится в котловане.

Технически этот метод сложнее, чем обычный прокол, но его можно применять практически на любых грунтах. Диаметр конструкции может достигать 172 см. Выборка керна, сформировавшегося внутри трубы, может производиться вручную или механизированными средствами.

Что такое управляемый прокол грунта

Технология управляемого прокола почвы считается одним из самых менее затратных способов проведения инженерных сетей под автомобильными дорогами или железнодорожными путями.

Зачастую управляемый прокол грунта осуществляется в глинистых грунтах. Для выполнения работы прокола используется нажимной агрегат.

Также потребуются штанга, набор расширителей и иной инструмент. В обязательном порядке применяется гидравлическая станция. Гидроцилиндр обеспечивает силовое воздействие. Его мощность составляет 36 тонн. Станция работает от двигателя внутреннего сгорания.

Управляемый прокол грунта имеет одно важное преимущество – при проведении работ используется локация. Она позволяет отслеживать направление прокола

Перед проведением работы осуществляется рытью двух котлованов. Первый называется стартовый. Именно из него начинают выполнять прокол. Второй котлована называется финишным.

Информация о прохождении трассы поступает на локатор, который проводит анализ данных и определяет местоположение бура в грунте, его наклон и соответствие ранее намеченному плану.

Также осуществляется контроль батареи зонта. Головка бура имеет скошенную поверхность, что позволяет улучшить производительность. При этом оно отражается на качестве проводимых работ, так как наличие скоса приводит к незначительному, но постоянному отклонению от плана.

Оператор буровой установки должен контролировать движение бура и постоянно сверяться с результатами локатора. Для того чтобы голова бура двигалась по прямой, ее следует вращать с одной скоростью.

Бурение начинают в стартовом котловане, а завершают в финишном, где на головку бура фиксируют специальный расширитель. Она двигается в обратном направлении, что позволяет расширить уже проделанную скважину.

Когда этап бурения завершен, в скважину вставляется труба или футляр нужного диаметра. В зависимости от нужной длины трубопровода используется не одна, а сразу несколько труб, которые завариваются между собой.

Также при проведении работ по проколу грунта важно продумать место для хранения труб. Они должны располагаться поблизости от стартового котлована

Размер площадки, где располагаются трубы, зависит от их длины. Хранение осуществляется в горизонтальном положении, что позволит исключить повреждение конструкции. Кроме этого, правильное хранение позволит быстро доставить их в котлован.

Бестраншейная прокладка труб — виды и способы

Существующие технологии позволяют укладывать трубопроводные магистрали на большой глубине при проведении новых линий или внутри каналов старых труб, иногда с их разрушением.

Реконструкция и замена трубопровода методом санации

Санацией называют метод проводки линий с использованием старых коммуникаций, при этом различают две технологии:

• Релайниг. Данный метод санации применяется, если старый трубопровод сохраняют и он служит оболочкой для новой магистрали, которую протягивают внутри.
• Реновация. Данная методика заключается в том, что при прокладывании новой линии происходит разрушение старой — ее разрезают вдоль роликовыми или неподвижными ножами и расширителем увеличивают радиус окружности проходного канала, вдавливая остатки оболочки в землю.

Технология релайнинга

Релайнинг является наиболее экономически выгодным методом в ситуации, когда устаревшую магистраль меняют на современную пластиковую (полиэтилен низкого давления ПНД) чуть меньшего диаметра. Технология производства трубы ПНД позволяет осуществлять ее соединение свариванием, для этого промышленностью выпускается широкий ряд устройств, осуществляющих выравнивающую обработку, нагрев дисковым утюгом и сварку торцов. При проведении работ по протяжке длина ПНД магистрали может достигать 700 метров, в процессе подачи на поверхности производят сваривание труб (10 — 12 м.) специальными подходящими по габаритам дорогостоящими электронными агрегатами.

Довольно часто необходима протяжка по старому стальному трубопроводу полиэтиленовой линии чуть большего радиуса — для этого используют технологии протяжки со специальным ножом-расширителем, которым разрезают трубопровод вдоль. Проводимые работы состоят из следующих этапов:

1. По краям заменяемого участка выкапывают рабочий и принимающий котлованы нужного размера (зависит от глубины залегания трубопровода и габаритов машин) для размещения инженерной техники.
2. При помощи специального механизма гидравлических домкратов скручивают металлические штанги и подают их в канал, проталкивая до выхода из линии в приемном котловане.
3. Подсоединяют к металлической штанге пластиковый трубопровод через крепеж, который находится на специальном наконечнике в виде ножа-расширителя.
4. Гидравлическая машина производит протяжку в обратном направлении с одновременным продольным разрезанием стальной трубной оболочки. При этом штанги по мере извлечения раскручивают и извлекают из котлована.