Микротоннелирование

Первый проект с использованием труб en:HOBAS (Чехия) для микротоннеля с помощью дистанционно управляемой домкратной станции был проведен в рамках исследовательского проекта в Гамбурге. В 1982 году был проведён трубопровод с трубами наружного диаметра 752 мм, длиной 2980 мм и толщиной стенки 50 мм. В работе использовалась модифицированная установка для микротоннелирования en:Iseki. По истечении нескольких десятилетий стеклопластиковые трубы для микротоннелирования HOBAS прочно обосновались в индустрии микротоннельного метода прокладки трубопроводов, они производятся диаметром до 3600 мм (DIN 3600).

Осуществляется прокладка с помощью двух котлованов: стартового и приёмного, глубина которых соответствует глубине прокладки. В стартовом котловане устанавливается мощная домкратная станция, на которую помещается специальный тоннелепроходческий щит. С помощью домкратов осуществляется проходка щита в грунте на его длину, после чего на домкратную станцию помещается отрезок трубы продавливания той же длины, и процесс повторяется. После наращивания труб отдельными отрезками производится дальнейшая проходка до выхода щита в приёмный котлован. После этого щит демонтируется, а трубы остаются в земле в качестве трубопровода.[3]

Разработка грунта ведётся режущим колесом. Из отстойника, расположенного на поверхности, вода по соединительным линиям подаётся питающим насосом в призабойную зону, где она смешивается с разработанным грунтом и подаётся транспортным насосом в отстойник по соединительным линиям[3]. В отстойнике происходит осадка грунта, после чего вода снова используется в технологическом процессе, а осаждённый грунт вывозится[3].

Проходческий щит, также называемый — бур (бурошнековое бурение)[2], при работе смешивает породу с водой и она транспортируется системой очистки на поверхность, где сепарируется. Поступательное движение передаётся проходческому щиту от рамы продавливания через став труб. Проходческий щит имеет управляемую головку, что позволяет изменять направление движения щита и прокладывать трубопровод по прямолинейной и криволинейной в профиле и плане трассе[3].

Изменяя типоразмер проходческого щита, можно осуществить прокладку подземных микротоннелей различного внутреннего диаметра — от 250 мм до 3600 мм с глубиной залегания до 30 м.

Первая часть бурового снаряда может отклоняться на несколько градусов по вертикали и горизонтали (до 13 мм на 200 м), что требует постоянной корректировки направления бурения. Точность проходки достигается компьютерным комплексом управления с применением системы лазерного ведения щита[2]. Процесс бурения контролируется с поверхности оператором при помощи навигационного комплекса[2].

Технология микротоннелирования позволяет прокладывать коммуникации и трубопроводы с помощью коллекторов небольших диаметров в грунте любой сложности — от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород[3], в том числе при смешанном забое, в крупнообломочных грунтах с включением гравия, гальки, щебня в виде прослоя и валунов[2]. В зависимости от класса грунтов подбирается соответствующий режущий орган, что позволяет добиться оптимальных скоростей и параметров проходки[3].

Технология микротоннелирования позволяет прокладывать подземные коммуникации в районах плотной застройки, или местности пересеченной транспортными и иными коммуникациями.

Строительство микротоннелей состоит из следующих этапов.

1. Подготовительный этап:
   • освоение площадок стартового и приёмного котлованов;
   • строительство стартового и приёмного котлованов;
   • монтаж тоннелепроходческого комплекса.
2. Основной этап:
   • проходка тоннеля.
3. Завершающий этап (окончание строительства):
   • демонтаж тоннелепроходческого комплекса;
   • ликвидация строительных площадок.

За щитом с помощью домкратов продавливаются трубы: стальные, стеклопластиковые, керамические, бетонные, железобетонные или полимербетонные со специальными стеклопластиковыми муфтами, оказывающими незначительное сопротивление при продавливании труб в скважине[2]. Для строительства канализационных коллекторов обычно применяются трубы с внутренней изоляцией из полиэтилена, что увеличивает срок службы сооружения в 3-5 раз.

Передовая система управления тоннелепроходческими комплексами обеспечивает удовлетворяющую самым высоким требованиям точность проходки и позволяет в каждый момент времени контролировать величины, полностью характеризующие положение проходческого щита, параметры его движения, а также параметры работы его основных узлов и механизмов[3]. Комплексы построены по модульному принципу, что позволяет перебазировать их с одного объекта на другой и максимально сократить сроки монтажа оборудования[3].

Каждый комплекс включает в себя[3]:

• контейнер управления;
• отстойник;
• тельферную эстакаду;
• раму продавливания;
• транспортный и питающий насосы;
• тоннелепроходческий щит;
• соединительные линии;
• лазер;
• бентонитовый насоc.

Герметичность прокладываемого трубопровода обеспечивается системой резиновых уплотнений, расположенных на фланцевой стороне трубы. Специальная прокладка из дерева или ДСП выполняет функцию дополнительного уплотнения, а также предохраняет стыки труб от продавливания и повреждения при проходке по кривым траекториям.[3]

• Тоннель
• Проходческий щит
• Тоннелепроходческий комплекс

• «Руководство по применению микротоннелепроходческих комплексов и технологий микротоннелирования при строительстве подземных сооружений и прокладке коммуникаций закрытым способом». М., 2004.