ПРОКЛАДКА ТРУБ СПОСОБОМ ПРОДАВЛИВАНИЯ

     Бестраншейная прокладка труб продавливанием отличается тем, что прокладываемую трубу открытым концом, снабженным ножом, вдавливают в массив грунта, а грунт, поступающий в трубу в виде плотного керна (пробки), разрабатывают и удаляют из забоя. При продвижении трубы преодолевают усилия трения грунта по наружному ее контуру и врезания ножевой части в грунт.

      Для продавливания труб применяют нажимные насосно-домкрат- ные установки из двух, четырех, восьми и более гидродомкратов усилием по 500-3000 кН каждый с ходом штока 1,1-2,1 м, работающие от насосов высокого давления. Количество домкратов в установке зависит от необходимого нажимного усилия Р:


где qc - удельное сопротивление вдавливанию ножа в грунт, кН; l- периметр ножа, м; dzetta0 - коэффициент бокового давления грунта; Мт - масса 1 м трубы (футляра), кг; L - длина продавливания трубы, м; tg[sigma] - коэффициент трения трубы о грунт; Р1 - вертикальное давление на 1 м длины трубы;


где Р - плотность грунта, т/м3 ; Dк - диаметр кожуха (футляра), м; tкр - коэффициент крепости грунта по проф. М.М. Протодьякову. Приближенное необходимое усилие для продавливания трубы


где I - сила трения грунта по поверхности трубы, равная 20-25 кН на 1 м2 поверхности трубы, м; Dтр - наружный диаметр трубы, м; L - общая длина продавливания трубы, м.
      Способом продавливания ведут прокладку не только стальных труб, но и железобетонных коллекторов и тоннелей из элементов различной замкнутой по периметру формы.
      Для продавливания труб или элементов коллекторов и тоннелей применяют нажимные насосно-домкратные установки из двух, четырех, восьми и более гидродомкратов усилием 50-300 тс каждый с ходом штока 1,1-2,1 м. Количество домкратов в установке зависит от необходимого нажимного усилия для продавливания трубопровода.
     Поскольку при продавливании труб больших диаметров, особенно в твердых грунтах, применяют особо мощные нажимные установки из нескольких домкратов, способных создать усилия более 10000 кН, для них необходимы прочные упорные стенки.
     Способ продавливания бывает с ручной разработкой грунта и механической (рис. 21.4).



      Применение ручной разработки грунта при продавливании мало эффективно. Поэтому для бестраншейной прокладки трубопроводов чаше всего применяют установки с механизированной разработкой и удалением грунта, в том числе установи типов СКВ Главмосстроя и ПУ-2 конструкции ЦНИИПодземмаша.
     С помощью установки СКВ Главмосстроя (рис. 21.4, б) можно продавливать трубопроводы диаметром до 920 мм в грунтах 1-111 групп. Установка общей массой 13 т при давлении в гидросистеме 30 МПа (300 кгс/см2 ) и ходе штоков гидродомкратов 1,15 м позволяет достичь скорости прокладки 18 м в смену при общей максимальной длине трубопровода до 60 м.
     Установка состоит из силового агрегата (два гидравлических домкрата ГД-170/1150 с индивидуальными насосными станциями Н-403), устройства для передачи нажимных усилий на торец труб, трехбара-банной лебедки, предназначенной для отрезания грунтового керна и его транспортирования, ножевой секции с системой роликов, гидрораспределителя давления с контрольной аппаратурой.
     Ножевую секцию длиной 930 мм с диффузором приваривают переднему концу прокладываемой трубы. При вдавливании ножа в грунт он проходит через диффузор и поступает в телескопический ковш, который тросом извлекают из трубопровода через отверстие в траверсе и после отсоединения от троса удаляют из котлована. Опорожненный ковш затем снова укладывают в корпус рабочего органа и с помощью каната подают в забой.
     Установка ПУ-2 состоит из силового агрегата (два гидродомкрата ГД-170/1150, насосной станции, двухбарабанной лебедки с пультом управления), рабочего органа, устройства для передачи нажимных усилий и ножевой секции. С ее помощью можно продавливать трубопроводы диаметром 1220 и 1420 мм в таких же грунтах, что и установкой СКВ Главмосстроя, при скорости прокладки 8,4 м в смену и максимальной длине трубопровода 60 м.
     Бестраншейную прокладку труб диаметром 1220 мм способом продавливания в сухих и увлажненных грунтах I-III групп можно производить также с помощью установки У-12/60 конструкции Гип-ронефтеснецмонтажа (рис. 21.5, а). Этой установкой, имеющей массу 12,7 т, при усилии продавливанил 3400 кН и мощности приводных электродвигателей 18 кВт можно продавливать трубы указанного диаметра на длину 60 м. Головку установки приваривают к продавливаемому трубопроводу для восприятия лотового сопротивления грунта. Грунт удаляется челноком, находящимся внутри головки.
     Работа установки заключается в периодическом вдавливании прокладываемой трубы на длину хода домкрата (1000 мм) с последующим извлечением челнока из трубы и его разгрузкой в отвал или на транспорт.

     Виброударной установкой УВГ-51 (рис. 21.5, б) можно продавливать трубы (кожухи) диаметром 530—1020 мм, причем диаметром до 530 мм без эвакуации грунта из скважины, а диаметром до 1020 мм — с эвакуацией грунта. С помощью этой установки обшей массой 6.3 т при массе ударной части 2,5 т и мощности электродвигателя 75 кВт можно прокладывать трубы на длину до 50 м.
      Внутрь трубы (кожуха) помещают виброударную желонку (рис. 21.5, в). При проходке труба (кожух) открытым концом внедряется в грунт на определенное расстояние (заходку), а затем желонка подается канатом к ее забойному концу, внедряется с помощью вибромолота в грунт, забирает его и с помощью каната перемешается к разгрузочным окнам, где под действием ударов вибромолота грунт высыпается через окна желонки в разгрузочные окна кожуха на дно траншеи.
     Процесс проходки состоит из отдельных периодически повторяющихся циклов, в которых каждое внедрение в грунт трубы на 1-5 диаметров чередуется с выбором грунтового керна виброударной желонкой.
     Иногда применяют также способы с разработкой грунта гидроразмывом и удалением его из забоя в виде пульпы. Возможно также более простое по конструкции и надежно действующее устройство для продавливания труб домкратами с разработкой грунта в забое гидромонитором и удалением его с помощью шнека. С помощью такой установки можно прокладывать трубы диаметром 400-1220 мм на длину до 100 м при средней скорости 12-15 м в смену.
     Для продавливания тоннельных коллекторных секций диаметром 2,5—3,5 м Главмосинжстроем предложен специальный комплекс оборудования, состоящий из металлического оголовка, нажимной колонки — сердечника, переходника, упорной вставки, кондуктора, силового агрегата, гидравлического вагоноопрокидывателя и опорной плиты.
     Способ продавливания тоннельных секций может быть применен в различных инженерно-геологических условиях. Этим способом можно продавливать тоннели и коллекторы длиной до 20-50 м, а при использовании промежуточных ломкратных установок - длиной до 300 м и более. Для устройства тоннелей и коллекторов по указанной технологии создан специальный проходческий комплекс УПК-3, применение которого, по данным треста № 2 Главмосинжстроя, повышает производительность труда в 1,5—2 раза и одновременно позволяет улучшить качество сооружаемых коллекторов, а также условия работы проходчиков.



Источник:

Ценообразование в строительстве. ФЦЦС Минстроя. Сметный норматив. Концепция 400 дней.