Принцип метода: щит впереди, трубы за ним
В основе микротоннелирования лежит продавливание труб, только с управляемой машиной на конце. Из стартовой шахты домкратная станция толкает щит, а следом — всю колонну уже задавленных секций. Щит разрабатывает грунт режущим ротором, трубы идут следом и сразу становятся готовой обделкой тоннеля.
Когда очередная труба задавлена, домкраты отводят назад, в шахту опускают следующую секцию, и цикл повторяется. Так колонна наращивается до тех пор, пока щит не выйдет в приёмную шахту. Там машину извлекают, а трубопровод остаётся в грунте.
Оборудование микротоннельного комплекса
- Микротоннельный щит с режущим ротором и дробилкой, которая измельчает камни до размера, пригодного для транспортировки. Ротор подбирают под грунт: для мягких пород — с резцами, для валунов и твёрдых включений — с дисковыми шарошками.
- Управляющие цилиндры в корпусе щита — с их помощью оператор меняет направление.
- Домкратная станция в стартовой шахте с упорной стенкой, которая передаёт усилие на грунт.
- Промежуточные домкратные станции — на длинных проходках их встраивают в колонну, чтобы распределить усилие.
- Система удаления грунта: гидравлическая, когда грунт в виде пульпы откачивают по трубам, или шнековая.
- Сепарационная установка, которая отделяет грунт от воды и возвращает жидкость в контур.
- Лазерная система наведения и мишень в щите.
- Кабина оператора на поверхности с пультом управления и мониторами.
- Система подачи смазки в затрубное пространство для снижения трения.
Типоразмер машины подбирают под внутренний диаметр трубопровода. Среди распространённых комплексов — машины серии AVN, в том числе AVN 2000, которой мы прокладывали тепловую сеть для подключения к МОЭК.
Как идёт проходка от стартовой шахты до приёмной
- Строят стартовую и приёмную шахты с креплением стенок — шпунтом, опускным колодцем или другими конструкциями по проекту. Проектирование и устройство выемок ведут по СП 45.13330.2017.
- В стартовой шахте бетонируют упорную стенку, монтируют домкратную станцию и направляющую раму.
- На поверхности размещают кабину оператора, сепарационную установку, насосы, склад труб и кран.
- Щит выводят через уплотнение во входном проёме шахты, чтобы грунт и вода не прорвались внутрь.
- Идёт цикл проходки: задавливание, наращивание трубы, контроль положения по лазеру.
- Щит выходит в приёмную шахту и его поднимают на поверхность; затрубное пространство заполняют раствором.
Шахты — самая затратная часть подготовки. Зато из одной стартовой шахты можно вести проходки в нескольких направлениях, и на трассе из нескольких участков это заметно экономит.
Точность и контроль уклона
Главное преимущество технологии — точность. Лазер, установленный в стартовой шахте, бьёт в мишень внутри щита, и оператор видит отклонение по высоте и в плане в реальном времени. Небольшие коррекции управляющими цилиндрами вносят непрерывно, поэтому колонна не накапливает ошибку.
Именно поэтому микротоннелированием прокладывают самотёчную канализацию и ливнёвку, где уклон задан проектом и провис недопустим. Трасса при этом, как правило, прямолинейная между шахтами, хотя существуют и схемы с пологими кривыми.
Какие трубы используют
Трубы при микротоннелировании воспринимают огромные осевые усилия от домкратов, поэтому обычные трубы для траншейной укладки не подходят. Применяют специальные трубы для продавливания с усиленными торцами и соединениями, которые не выступают за наружный контур.
| Материал | Где уместен | Особенности |
|---|---|---|
| Железобетон | Самотёчные коллекторы канализации и ливнёвки, футляры | Высокая несущая способность, внутреннее защитное покрытие по проекту |
| Стеклопластик | Канализация с агрессивными стоками | Гладкая стенка, коррозионная стойкость, меньшая масса |
| Керамика | Самотёчная канализация небольших диаметров | Химическая стойкость, требует бережного монтажа |
| Сталь | Футляры для тепловых сетей, водопровода, кабелей | Внутри футляра затем монтируют рабочую трубу |
Для теплосетей типичная схема — стальной футляр, проложенный микротоннелированием, и рабочие трубы, смонтированные внутри него. Так изоляция не испытывает нагрузок при проходке.
Грунты и ограничения технологии
Технология при прокладке трубопроводов работает в широком диапазоне грунтов — от водонасыщенных песков до плотных глин и грунтов с включениями. При гидравлическом удалении грунта давление в забое уравновешивают давлением пульпы, поэтому проходка возможна ниже уровня грунтовых вод без водопонижения.
- нужны шахты, а значит место на поверхности и время на их устройство;
- на коротких переходах малого диаметра метод обычно дороже альтернатив;
- сваи, остатки фундаментов и металлические конструкции на трассе требуют предварительного обследования;
- комплекс требует надёжного электроснабжения и подъёмной техники на площадке.
Как мы применяем микротоннелирование
Мы используем микротоннелирование там, где ГНБ не обеспечит нужный уклон или диаметр: самотёчные коллекторы, футляры для теплосетей, переходы рядом с чувствительными сооружениями. Проектные решения, шахты с креплением, проходку и исполнительную документацию выполняем в одном договоре.
На выходе заказчик получает исполнительную съёмку трассы с фактическими отметками, журнал проходки с отклонениями от проектной оси, акты освидетельствования скрытых работ и результаты испытаний трубопровода. Этот комплект нужен эксплуатирующей организации для приёмки сети и для любых будущих работ рядом с ней.
Если вы выбираете между двумя методами, начните со статьи «ГНБ или микротоннелирование». Для оценки конкретного объекта пришлите проект или план трассы: инженер бесплатно выедет по Москве и области, смету подготовим за 24 часа. Подробнее — на странице услуги микротоннелирование.
