Бестраншейная прокладка инженерных коммуникаций с помощью пневмопробойников применяется при устройстве переходов водопроводных, канализационных и газовых трубопроводов под автомобильными железными дорогами, трамвайными сооружениями, а также зелеными насаждениями.
В зависимости от грунтовых условий с помощью пневмопробойников возможно выполнение работ, приведенных в таблице.
Выполнение работ с помощью пневмопробойников
Вид работы | Диаметр, мм | Длина, м | Вид грунта |
Пробивка скважин: глухих сквозных |
70—152 70—250 |
60 60 |
Связные неводонасыщенные То же |
Забивка стальных труб: в массив грунта в лидирующую скважину |
100—219 140—426 |
60 60 |
Любые, кроме скальных и мерзлых Связные неводонасыщенные |
Затягивание асбестоцементных труб | 118—122 | 20 | Любые, кроме скальных и мерзлых |
Извлечение труб из грунта | 0—300 | 60 | Любые |
Выполнение работ пневмопробойниками в зимних условиях возможно ниже глубины промерзания грунта. Выполнение работ пневмопробойником невозможно в скальных и мерзлых грунтах, при наличии твердых включений размером более 250 мм, фундаментов, свай, валунов, корней деревьев.
При устройстве бестраншейных переходов пневмопробойниками выполняются следующие работы:
— пробивают скважину необходимого диаметра с расширителями или без них, используемую для бестраншейной прокладки кабельных трасс или в качестве лидирующей при прокладке кожуха;
— при забивании стальных труб предварительно пробивают скважину в грунте диаметром, большим или меньшим диаметра стальной трубы, в скважину забивают трубы, которые могут использоваться в качестве кожухов для прокладки подземных коммуникаций.
— при затягивании асбестоцементных и пластмассовых труб в грунт используют пневмопробойник с устройством для затягивания труб, при этом пневмопробойник движется впереди, пробивая скважину, и за собой тянет секции труб, соединенных муфтами.
Образование скважин происходит за счет приложения ударной нагрузки ударником на передний торец корпуса пневмопробойника. Энергия удара в зависимости от марки пневмопробойника колеблется от 6 до 130 кгс/м. В отличие от других способов бестраншейной прокладке подземных коммуникаций, где необходимы громоздкие механизмы, подпорные стенки, воспринимающие реактивные усилия, и т.д., преимущество данного способа в том, что пневмопробойник автономен, а реактивные нагрузки воспринимаются стенками скважин. Пневмопробойник оснащен реверсивным устройством, которое дает возможность изменять направление ударов, а следовательно, и направление движения машины, т.е. возвращать ее по скважине.
При прокладке стальных кожухов можно забивать отдельные секции труб или трубопровод, сваренный на полную длину перехода. Забивка труб возможна как непосредственно в грунт, так и в предварительно пробитую лидирующую скважину. В зависимости от диаметра труб, плотности грунта и мощности пневмопробойника диаметр лидирующей скважины может быть больше или меньше диаметра трубы.
Устройство бестраншейных переходов можно производить при различных расположениях входного и приемного приямков. Входной приямок рекомендуется располагать с той стороны перехода, где расположено больше существующих подземных коммуникаций.
При значительной длине перехода возможны (в зависимости от конкретных условий) варианты расположения приямков, представленные на рисунке.
Варианты расположения приямков
1 — входной;
2 — контрольный;
3 — приемный
Варианты расположения приямков:
— посередине перехода выполняют контрольный приямок для проверки правильности направления движения пневмопробойника или прокладываемой трубы, работу ведут из входного приямка в приемный;
— посередине перехода отрывают приемный приямок, а с двух сторон перехода — входные, и работу ведут из двух приямков в один;
— посередине перехода делают входной приямок, и работу из него ведут в обе стороны в два приемных приямка.
В каждом конкретном случае рабочий технологический вариант выбирают с учетом диаметра и длины перехода, характеристики грунтов, глубины заложения трассы, насыщенности существующими подземными коммуникациями, возможностей имеющихся пневмопробойников.
Если к месту прокладки коммуникаций проведены готовые траншеи достаточной длины и ширины, то наиболее целесообразна прокладка трубопровода, соединенного на полную длину перехода.
Пневмопробойник представляет собой самодвижущуюся пневматическую машину ударного действия. Его корпус является рабочим органом, образующим скважину, а ударник, размещенный в корпусе, совершает под действием сжатого воздуха возвратно-поступательные движения и наносит удары по переднему торцу корпуса, забивая его в грунт. Обратному перемещению корпуса препятствуют силы трения, возникающие между его наружной поверхностью и грунтом. Благодаря осевой симметрии и значительной длине пневмопробойник во время движения грунте сохраняет заданное направление.
Устройство пневмопробойника
1 — корпус;
2 — наковальня;
3 — ударник;
4 — патрубок;
5 — амортизатор;
6 — задняя гайка;
7 — клапан;
8 — воздухопроводящий шланг;
9 — гайка
Техническая характеристика реверсивных пневмопробойников ИП-4603, ИП46-05, СО-144, ПР-400 приводится в таблице. Для работы пневмопробойников необходимы передвижные компрессорные станции.
Технические характеристики пневмопробойников
Показатель | СО-144 | ИП-4605 | ИП-4603 | СО-134 ПР-400 | М-130 |
Наружный диаметр корпуса, мм | 70 | 95 | 130 | 152 | 240 |
Рабочее давление сжатого воздуха, МПа | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
Расход воздуха (не более), м3/мин | 0,8 | 3,5 | 4,5 | 7 | 8 |
Энергия единичного удара на прямом ходе (не менее), кгс/м | 6 | 12 | 23 |