Sdr труб при гнб

Размеры котлованов при ГНБ или проколах

Стандартный размер котлована ГНБ намного меньше традиционной траншеи. Это объясняет, почему такой метод бурения стал самым используемым при прокладке труб водоснабжения, газопроводов, кабельных и электросетей. Данный подход позволил сократить объем организационно-технических согласований, так как он меньше затрагивает окружающий ландшафт, поскольку размеры прокола и котлованов при ГНБ не требуют большого пространства для расчистки от находящихся на них объектов. В зависимости от того, какая техника применяется для прокола под дорогой, зданиями и другими сооружениями, какая установка ГНБ используется и каковы характеристики грунта и глубина прохождения трубопровода, размер последнего, меняется и расчет котлована.

Зачем нужен котлован

Метод горизонтально-направленного бурения применяется в ряде случаев:

1. Если укладка кабельных сетей, продуктопроводов, инженерных систем, водопроводов траншейным способом является невозможной технически.
2. При запрете местных органов власти или уполномоченных организаций на проведение траншейных работ.
3. Если в границах проектирования прокладки труб имеются элементы инфраструктуры и окружающей среды, требующие сохранности.

При принятии решения действовать методом прокола под дорогой или другим объектом, рассчитывают такой размер котлована (приямка), который предотвращает или минимизирует негативное влияние на природную среду. В каждом случае является обязательным предоставление технико-экономических расчетов, рассмотрение разных вариантов прокладки. От качества проведения подготовительных работ напрямую зависит конечный результат.

Сопоставляются габариты планируемой прокладки, оборудование, используемое при проколах, и утверждается соответствующие параметры котлована.

Учитываются временные и материальные затраты, вызванные перекрытием автомобильных и железных дорог либо перекладкой уже существующих коммуникаций, принимаются во внимание необходимость сохранности природных объектов, рассматриваются решения о вырубке или пересадке зеленых насаждений.

Диаметр трубы и её SDR

Согласно [4] внутренний диаметр полимерной трубы рекомендуется брать не менее полутора диаметров прокладываемого в ней кабеля. В [1,5] предлагается более детальное правило:

• для коротких трубных переходов (до 10 м) принимать «не менее 1,5 диаметров»;

• в остальных случаях принимать «не менее 2 диаметров».

Что касается SDR трубы, характеризующего толщину стенки, то его значение можно определить по методикам, разработанным для напорных водопроводов и/или газопроводов (однако эти методики настолько сложны и запутаны, что понять их практически невозможно даже специалисту).

Если рассматривать прокладку кабелей в трубах методом ГНБ как удобный способ создания долговечной подземной системы кабельных каналов, аналогичных коллекторам, то нельзя не задаться двумя следующими вопросами:

• действительно ли надо выбирать диаметр трубы по рекомендациям [4];

• корректно ли применение методик выбора SDR трубы, которые справедливы для напорных систем с внутренним давлением в несколько атмосфер.

Полагаю, что целесообразно в принципе отказаться от выбора диаметра трубы и её SDR, а принять некие стандартные значения, заведомо достаточные для любой кабельной линии. Например, в Москве так и сделали, и большинство кабелей 110-220 кВ прокладываются в одних и тех же трубах стандартного диаметра 225 мм и SDR 17,6. Для Петербурга это тоже было бы неплохо, так как позволило бы получить систему стандартных унифицированных подземных кабельных каналов.

Каким принять стандартные значения диаметра трубы и её SDR — вопрос не самый очевидный, и опыт Москвы здесь важен скорее не конкретными значениями, а самим подходом, заслуживающим внимания — трубы должны быть однотипными по всему городу (энергосистеме).

Выскажем несколько соображений в помощь тем, кто примется за выбор труб, подходящих на роль типового решения.

Выбор диаметра трубы

По моему мнению, если позволяет возможность ГНБ-машины и имеющийся бюджет, то всегда лучше склоняться к применению труб повышенного диаметра, и этому есть две причины:

• проще затянуть кабель и извлечь его в случае необходимости;

• больше пропускная способность кабельной линии.

Первое соображение очевидно, а вот для доказательства второго обратимся к табл. 1, где представлены расчёты длительно допустимого тока кабельной линии 110 кВ с медной жилой 1000 мм2 и экраном 240 мм2, имеющей транспозицию экранов (нет потерь в экранах) и проложенную пофазно в полимерных трубах. При этом варьировались наружный диаметр трубы DT и удельное тепловое сопротивление грунта ρr. Были приняты: температура грунта 20oС, глубина заложения кабеля 1 м (на самом деле КЛ 110 кВ прокладывают глубже), SDR трубы равно 11. Из табл. 1 видно, что по мере роста диаметра трубы DT (роста отношения DTB /DK внутреннего диаметра трубы к диаметру кабеля), длительно допустимый ток увеличивается. Особенно это заметно при повышенных удельных сопротивлениях грунта, когда пропускная способность линии в трубах оказывается даже выше, чем при её традиционном размещении в открытом грунте сомкнутым треугольником (последняястрока).

Выводы из табл. 1 имеют своё объяснение, ведь по мере роста диаметра трубы:

• возрастает зазор между трубой и кабелем, а значит, увеличивается объём воздуха и роль конвективной теплопередачи от кабеля к трубе; • возрастает площадь соприкосновения грунта с трубами, а значит, облегчается их охлаждение грунтом.

Из табл. 1 следует, что использование труб повышенного диаметра DTB /DK ≈ 3 даёт увеличение пропускной способности кабельной линии на 5-10% в сравнении с трубами DTB /DK ≈1,5, рекомендуемыми нормами [4].

Выбор SDR трубы

Если проводить расчёты по обоснованию SDR трубы, который будет принят в качестве типового, то методики напорных систем, о которых говорится в [1], дадут излишне толстую стенку трубы (маленький SDR, такой как 11 или 13,6). Поскольку кабельные линии являются безнапорными системами, то при выборе SDR трубы для кабеля корректнее было бы воспользоваться опытом городских канализационных систем, которые также выполняются полимерными трубами.

Табл. 1. Длительно допустимый ток трёхфазной группы однофазных кабелей 110 кВ 1000/240 мм2, проложенных в трубах диаметром DT

В системах канализации, вместо понятия SDR, используют дуальное понятие SN, характеризующее кольцевую жёсткость труб. Так вот, городские коллекторы, являющиеся стратегически важными объектами, по имеющейся предварительной информации, выполняются с такой кольцевой жёсткостью SN, которая соответствует SDR 21. Следовательно, помимо московского положительного опыта использования труб SDR 17,6 для нужд прокладки кабелей, можно опираться на положительный опыт использования SDR 21 в городских канализационных коллекторах. Учитывая изложенное, можно предположить, что типовыми SDR труб в нашей стране скорее станут SDR 17,6 и 21, нежели толстостенные и дорогие SDR 9, 11 и 13,6.

Стандартные размеры котлована ГНБ

Существует ряд факторов, оказывающих влияние на размеры котлованов для ГНБ:

• конструкции машин, стыковых соединений, буровых установок и оборудование ГНБ;
• характер грунта;
• величина прокола, которая зависит от того, что будет прокладываться, и где это будет производиться (под дорогой, водоемом или другим объектом).

Каждый случай предполагает отдельный расчет расстояния между котлованами ГНБ.Рассмотрим некоторые стандартные размеры:

1. Минимальный размер стартового котлована при прокладке 1 трубы составляет 3 м в длину, 2 м — ширину; глубина равняется расстоянию от поверхности земли до верха коммуникации + 0,5 м. Приемный котлован выкапывается на ту же глубину, что и стартовый. Длина и ширина могут варьироваться, но в норме составляет 2х2 м.
2. При «продавливании» 2 и более труб ширину увеличивают на соответствующее расстояние между ними из расчета минимум 100 мм на каждую.

Куда отходит буровой раствор ?

По технологии его выкачивает илосос и транспортирует в отвал. Если грунт чистый, то в паре с чистым бентонитом это не составит проблем. Если грунт с включениями, то, как и при открытом методе, его надо вывозить на свалку.

С увеличением длины и диаметра трассы количество буровой пульпы заметно растет. В ППР и на деле принимаются дополнительные меры поэтапной работы для утилизации. В сложных и больших проектах может быть использована регенерация бурового раствора. Мы располагаем такой установкой производства фирмы TUSLA.

Правила использования котлованов

До начала работ по ГНБ необходимо провести анализ участка на наличие других коммуникаций, подземных створов и других возможных препятствий. Участки бестраншейной прокладки согласовываются со всеми владельцами коммуникаций, попадающих в зону работ. Для этого за 3 дня до старта проекта приглашают представителей всех организаций, эксплуатирующих объект.

После этого подрядчик должен убедиться в отсутствии рисков в виде подземных кабелей, крышек люков, водяных либо газовых счетчиков, наружных коммуникаций, распределительных шкафов рядом с планируемым объектом.

Если последние обнаружены, их вскрывают шурфами для выяснения глубины закладки и отмечают предупредительными знаками. Если это предусмотрено проектом, проводят охранные действия и проверяют проектный профиль бурения скважины.

Территорию, на которой производят бурение, условно разделяют на 2 отдельные строительные площадки. На одной из них находится буровая установка (площадка стартового котлована), другая предназначена для приемного.

Зону, где будут проводиться работы, огораживают забором, рядом с которым устанавливают необходимые дорожные знаки. Место для стройплощадки очищают от зеленых насаждений (их вырубают либо пересаживают), поверхность выравнивают, засыпают углубления и срезают бугры. Для организации перевозки техники и грузов прокладывают подъездные колеи. На самой площадке строят временные склады, подводят водоснабжение, размещают противопожарный инвентарь. Должны быть обеспечены средства сигнализации и связи.

Монтаж строительных механизмов производят на устойчивом основании, уклон которого не должен быть выше допустимого по техническому паспорту. Рядом с выступающими частями строительных механизмов оставляют свободным проход не менее 1 м в ширину. Приямки огораживают перилами высотой не менее 1,1 м. В темное время суток этот участок должен быть освещен.

Поскольку при бурении, независимо от размеров котлованов ГНБ, остается вероятность подтопления, в специальном приямке устанавливают водяной насос для откачки жидкости. Это позволяет поддерживать дно в сухом состоянии, способном выдержать нагрузку. Насос устанавливают в передней части стартового котлована с правой стороны.

Бурение можно начинать, когда размеры котлованов соответствуют всем требованиям ГНБ и завершены все подготовительные работы. С помощью пилотных штанг делается прокол от стартового к приемному сечением 100 мм.

При проведении скважины под автомагистралью либо железнодорожными путями продвижение бура регулируется с помощью системы геолокации, без которой проведение работ запрещено. Проверку положения головки бура производят каждые 3 м.

В приемном котловане на штанге закрепляют насадку-расширитель конусовидной формы и запускают обратное движение. Технология ГНБ предусматривает, что размеры насадок меняют, а движение по соединению стартового и приемного котлованов продолжают до тех пор, пока скважина не достигнет нужного диаметра. Ее окончательный размер должен составлять 135-150% диаметра запланированного трубопровода.

Сфера применения

Использование труб из полиэтилена регламентируется ГОСТ 18599-2001 и ГОСТ Р 50838-2009. Изделия предназначены для перекачки жидкостей или газообразных продуктов при температуре рабочей среды от 0 °С до + 40 °С и давлении до 2.5 МПа (25 атм). Транспортировка горючих газов допускается при рабочем давлении до 1.2 МПа (12 атм).

Увеличение температуры или давления рабочей среды сокращает срок службы. Применение при температуре выше +60 °C не рекомендуется, для сетей горячего водоснабжения и отопления продукция из ПНД не подходит.

Виды трубопроводов, в которых используют полиэтиленовые трубы:

• водопроводы хозяйственно-питьевого, противопожарного или технологического назначения;
• напорная или самотечная канализация, ливневка, системы сброса неочищенных стоков промышленных предприятий;
• промышленные и коммунально-бытовые газопроводы;
• защитные футляры для трубопроводов или кабельных линий;
• промысловые трубопроводы на нефтяных и газовых месторождениях;
• технологические трубопроводы на производстве;
• дренажные и оросительные системы;
• подземные воздуховоды.

Из-за легкого веса в грунте с напорными водами трубопровод может всплыть. В этом случае стоит предпочесть стальные изделия.

Особенности котлованов

При ГНБ расстояние между котлованами зависит от характера местности. По обстоятельствам рассчитывается отступ от дороги. Стандартным расстоянием от проезжей части считается 4-5 м, однако учитывают наличие насыпи или канавы. Отступ должен позволять прокладку трубы без сильных искривлений. Если дорога за городом, то приямки располагают за пределами обочины. При проколе ГНБ на улице в городе предпочтительное использование зеленых зон. Если это невозможно, снимается тротуарное покрытие, которое восстанавливается после окончания работ.

При проколах ГНБ размеры котлованов разные: стартовый больше приемного. Согласно стандартам, больший приямок располагают с той стороны, где меньше сетей и коммуникаций, либо там, где удобнее оборудовать подъезд техники и достаточно места для стройплощадки.

Сталь или полиэтилен: какую трубу выбрать для бестраншейной прокладки методом ГНБ?

Для метода ГНБ подходят практически любые трубы за исключением бетонных. Сегодня, благодаря развитию техники ГНБ, даже чугунные трубы укладывают данным способом. Для такой работы, конечно, необходимо приложить немалые усилия. Однако уже существуют специальные буровые установки, которые имеют тяговое усилие до 45 тонн и более.

Тем не менее, полиэтилен и сталь — наиболее востребованные материалы труб для прокладки коммуникаций методом ГНБ. Более 80% заказов, которые вот уже 10 лет поступают ЭлектИС, выполняются с использованием труб ПЭ, еще 20% приходятся на стальные. Несмотря на то, что сегодня существует ряд труб из альтернативных материалов (мы уже сравнивали их в этой статье ), сталь и полиэтилен остаются самыми популярными среди заказчиков и исполнителей.

Так как основной выбор остается между стальными и полиэтиленовыми трубами, то имеет смысл сравнить именно их.

Сегодня мы расскажем подробнее о каждом из материалов, сравним цены, покажем и расскажем о различиях в технологиях прокладки труб разного сырья. Вы сможете лучше понять разницу, оценить преимущества и недостатки труб, и выбрать ту, которая лучше всего подойдет под ваши критерии.

Что такое бестраншейные технологии?

Под этим термином подразумевается:

• Прокладка трубопроводов и их замена;
• Ремонт коммуникаций;
• Инспекция инженерных линий и обнаружение в них дефектов.

Во всех случаях осуществляется минимальное вскрытие земной поверхности. На данный момент существуют правила прокладки трубопроводов и определенные методы с применением спецоборудования и бестраншейных технологий.

Источник