Чем продавливание отличается от прокола и шнекового бурения
Все три способа ставят под дорогой стальную трубу, в которую потом укладывают рабочий трубопровод или кабель. Разница — в том, куда девается грунт из-под трубы.
При проколе конец трубы закрыт конусом, грунт никуда не удаляется, а раздвигается и уплотняется вокруг. Поэтому прокол подходит для малых диаметров: чем больше труба, тем больше усилие и тем сильнее грунт выпирает к поверхности. При продавливании нож на переднем торце срезает грунт, он заходит внутрь футляра в виде керна, и его периодически выбирают. Усилие на домкратах меньше, а покрытие дороги над переходом почти не деформируется.
Шнековое бурение — родственник продавливания: трубу тоже вдавливают, но грунт внутри непрерывно транспортирует шнек, и работа идёт быстрее. Подробно о нём — в статье шнековое бурение: что это и где применяется.
| Способ | Что происходит с грунтом | Типичная задача |
|---|---|---|
| Прокол | Уплотняется вокруг трубы, не извлекается | Короткий переход малого диаметра в мягком грунте |
| Продавливание | Заходит внутрь футляра, вынимается порциями | Стальной футляр крупного диаметра на коротком прямом участке |
| Шнековое бурение | Выводится шнеком внутри трубы непрерывно | Прямые переходы под дорогами, где важна скорость |
| ГНБ | Разбуривается и выносится буровым раствором | Длинные и криволинейные переходы трубами ПНД |
Как идёт продавливание стального футляра по шагам
Работу начинают с двух котлованов: рабочего, где стоит домкратная установка, и приёмного, куда выходит труба. Рабочий котлован больше: в нём должны поместиться звено трубы, домкраты, упор и место для выемки грунта.
- Упорная стенка. В заднюю стенку рабочего котлована устраивают упор из металла, бетона или шпунта. Он принимает реакцию домкратов, и его прочность определяет, какое усилие можно развить.
- Направляющая рама. На дно укладывают раму, которая задаёт ось и уклон. Ошибка в её установке уходит в весь переход — исправить направление по ходу почти невозможно.
- Первое звено с ножом. На передний торец ставят режущую кромку, чуть больше наружного диаметра трубы, чтобы уменьшить трение о стенки.
- Цикл вдавливания. Домкраты продвигают трубу на ход штока, затем ставят нажимные вставки и повторяют. Периодически внутри выбирают грунт — вручную, скребком или гидравлически, в зависимости от диаметра.
- Наращивание. Очередное звено опускают в котлован, сваривают со сплошным провариванием стыка и продолжают продавливание.
- Выход и контроль. Когда нож показался в приёмном котловане, геодезист снимает фактические отметки начала и конца футляра, их вносят в исполнительную съёмку.
Какие грунты подходят, а какие становятся проблемой
Лучше всего метод работает в связных и маловлажных грунтах: суглинках, супесях, плотных глинах. Керн внутри трубы держит форму, его легко вынимать, стенки за трубой не осыпаются.
- Валуны и строительный мусор. Камень или старый бетон перед ножом останавливает продвижение, а при большом усилии трубу уводит в сторону. В крупных футлярах препятствие иногда разбирают изнутри, в малых — переход приходится начинать заново.
- Водонасыщенные пески и плывуны. Грунт втекает в трубу быстрее, чем его вынимают, над переходом образуются провалы. Здесь без водопонижения или смены метода не обойтись.
- Насыпные грунты. Разнородная засыпка у дорог даёт непредсказуемое сопротивление и перекос.
Поэтому до выбора метода нужны инженерно-геологические изыскания по СП 47.13330.2016 именно по оси перехода, а не общая колонка с соседнего участка.
Ограничения по длине, диаметру и точности
Продавливание — метод для коротких переходов. С ростом длины растёт трение трубы о грунт, и в какой-то момент домкратов или упора уже не хватает. Промежуточные домкратные станции решают эту проблему, но заметно усложняют работу, и тогда чаще выгоднее микротоннелирование.
По диаметру ограничение обратное: мелкие трубы продавливать неудобно, потому что грунт изнутри трудно извлечь. Для них проще прокол или ГНБ. Крупные футляры, в которые рабочий может зайти, продавливать удобно, но нужен больший котлован и мощная упорная стенка.
Траектория только прямая. Обойти кабель или трубу, которые попались на оси, нельзя, поэтому пересечения с существующими сетями проверяют шурфами заранее. Точность уклона достаточна для футляра, но для самотёчной канализации проектный уклон всё равно выдерживают уже внутри футляра, на опорах.
Зачем вообще нужен стальной футляр
Владельцы дорог и железных дорог обычно требуют, чтобы рабочая труба под полотном шла в защитном кожухе. Футляр принимает нагрузку от транспорта, позволяет заменить трубу без вскрытия покрытия и не даёт воде из аварийного трубопровода размыть основание дороги.
Требования к футляру — длина за бровку, герметизация концов, иногда контрольная трубка — задают технические условия владельца дороги и проект. Какие они бывают, мы собрали в материале футляр под дорогой: требования к прокладке.
Что заложить в проект и смету перехода
Стоимость продавливания складывается не только из метров трубы. Существенная часть — котлованы, их крепление и водоотлив, упорная стенка, сварка стыков, антикоррозионная защита футляра и восстановление благоустройства.
- глубина котлованов и необходимость шпунтового крепления;
- грунт по оси и уровень грунтовых вод;
- диаметр и толщина стенки футляра;
- количество стыков и способ их контроля;
- заполнение межтрубного пространства и герметизация торцов;
- согласования и ордер на земляные работы.
Сравнивать стоит сразу несколько методов. Если переход длинный или грунт с валунами, иногда оказывается, что ГНБ или шнек дешевле при той же надёжности.
Когда мы выбираем продавливание, а когда другой метод
Мы выполняем все закрытые переходы в рамках направления ГНБ и микротоннелирования: продавливание, шнековое бурение, ГНБ, микротоннелирование. Поэтому не подгоняем задачу под одну установку, а сравниваем варианты по длине, грунту и требованиям владельца дороги.
До выезда инженера полезно собрать топосъёмку с сетями, технические условия владельца дороги, данные изысканий, если они есть, и требования к рабочей трубе. На этой основе даём смету за 24 часа после выезда, а по завершении — исполнительную документацию с фактическими отметками футляра.
