Как сделать прокол в земле для водопровода

Особенности бестраншейной прокладки труб

На протяжении многих лет распространенным методом устройства городских коммуникаций остается укладка трубопровода в траншею. Последствия проведения этих работ – перерытые тротуары и зеленые зоны, поврежденное дорожное полотно, измененные маршруты движения общественного транспорта и постоянное возмущение горожан. Хотя всего этого кошмара можно избежать, если воспользоваться бестраншейными технологиями прокладки труб.

Это закрытый способ устройства и ремонта инженерных коммуникаций, при котором подземные работы производятся без вскрытия грунта. В этом случае нет необходимости сооружать дополнительные переходы, менять маршруты движения, проводить большое количество согласований с другими коммунальными службами.

При бестраншейной прокладке трубопроводов 90% работ производятся под землей.

По сравнению с укладкой канализационной трубы в траншею бестраншейный способ предполагает устройство инженерных сетей методом горизонтально направленного бурения, продавливания труб, прокола грунта, санации. Это наиболее перспективный способ строительства новых и ремонта или замены старых водопроводных и канализационных сетей в условиях большого города.

Преимущества способа

Главные преимущества способа понятны даже рядовому обывателю, которому небезразличен облик родного города.

• Остаются невредимыми все коммуникации, которые проходят вблизи трубопровода. Ведь при рытье траншеи очень часто происходят порывы соседствующих сетей.
• Экономическая выгода в том, что не нужно подключать дополнительную технику и рабочую силу для земляных работ, обратной засыпки траншеи трубопровода.
• Нет необходимости производить последующий ремонт поврежденного асфальта, тротуарной плитки.
• Быстрота проведения работ.
• Возможность производить работу в зимнее время.
• Сохранность ландшафта, дорожного полотна, зеленых зон.
• Минимальный вред для окружающей среды.
• Аварийных ситуаций почти не возникает.

Преимущество в использовании бестраншейного метода еще и в том, что специальных подготовительных земляных работ не требуется. Например, укладка полиэтиленовых труб в траншею предполагает использование экскаватора, устройства подушки из песка или гравия на дне. После прокладки следует обратная засыпка траншеи трубопровода (СНиП предъявляет к этому этапу земляных работ особые требования), уплотнение и трамбовка грунта. А в случае закрытого способа прокладки труб требуется только грамотно составленный проект работ, продуманный оптимальный маршрут пролегания без изгибов и поворотов, просчитанная глубина залегания и уклон трубопровода.

Сфера использования

Бестраншейный способ прокладки труб универсален, поскольку может применяться для различных видов коммуникаций. Без него не обойтись при строительстве трубопроводов под оживленной трассой, железнодорожным полотном, линиями метрополитена, рекой, а также в условиях плотного пролегания других сетей. Это могут быть такие коммуникации:

• водопровод,
• канализация,
• электрокабели,
• нефтепровод,
• газопровод,
• кабели связи.

Специальное оборудование

Для проведения таких работ требуется специальное оборудование. В зависимости от того, какой метод бестраншейной прокладки труб применяется для отдельно взятой инженерной коммуникации, используются

• буровые,
• гидравлические,
• локационные установки,
• генераторы,
• сварочные аппараты для пластиковых труб,
• растворно-смесительные узлы,
• автоманипуляторы.

Продавливание грунта происходит при помощи мощной гидравлической установки.

Расширение скважины

6.1. На этом этапе диаметр пилотной скважины увеличивается при помощи расширителя. С этой целью выполняется разборка бурильной головки, а вместо нее устанавливается риммер (специальное устройство). Риммер – элемент конструкции, применяемый во время прокладки труб способом ГНБ, выполняющим функцию расширения пилотного канала. Нужно сказать, что риммер служит для расширения обратного действия. Устройство протягивается от выхода канала до его входа.

6.2. Создание буровой скважины производится способом выталкивания и уплотнения грунта вследствие вращения расширителя и подачи сквозь него раствора бентонита. Иногда может понадобиться выполнить расширение несколько раз. В таких случаях диаметр расширителя постепенно увеличивается. Окончательный диаметр скважины должен составить от 135 до 150% от диаметра будущего трубопровода.

6.3. Также надо указать на то, что все работы необходимо выполнять с применением охлаждающей жидкости. Дело в том, что аппаратура, используемая для геолокации очень чувствительна к повышению температуры. Прокалывание дороги – серьёзное мероприятие. Поэтому все этапы работ должны быть продуманы.

6.4. Есть еще немаловажный фактор, который необходимо учитывать, грунт имеет свойство осыпаться. Также прокол под дорожным полотном способом ГНБ должен учитывать тот момент, что до начала протягивания металлических или пластиковых труб внутрь скважины, их нужно соединить. Все должно быть сделано аккуратно и надежно. В противном случае могут появиться проблемы. Затем при отключенном оборудовании производится стыковка кольцевого расширителя со штангами. После этого через вращающийся вертлюг соединяют нужные коммуникации. Для проведения этой операции понадобится специальный переходной элемент либо другое подходящее устройство.

Преимущества и недостатки обоих видов прокладки трубопроводов

Плюсы траншейной прокладки трубопроводов:

• традиционность – долгое время использовался именно этот метод, а значит, именно к нему в большей степени готовы и обученный ранее рабочий персонал, и проектировщики схем канализации и водоснабжения;
• доступность – в связи с первым пунктом, этот процесс быстрее просчитывается и лучше обеспечивается необходимой техникой, включая экскаваторы, сварочные аппараты и т.д.

Минусы метода очевидны:

• разрушение при перекапывании наиболее плодородного почвенного слоя – в результате после прокладки трубопровода возникает необходимость восстанавливать «работоспособность» мест культивации растений;
• гибель при проведении труб уже имеющихся растений всех видов – деревьев и кустарников, дающих кислород, возможно даже агрокультур;
• необходимость при проведении трубопровода через дорогу останавливать движение по выбранному участку – доставляет значительные неудобства автомобилистам; кроме того, на трассах с особенно интенсивным движением полностью перекрыть поток практически невозможно, значит, и обустройство водопровода или канализации будет или затруднено, или невозможно;
• по той же причине нельзя проложить носители таким методом под уже построенными зданиями.

Поэтому для того, чтобы проложить трубу без вскрытия грунта, к примеру, под трассой, железной дорогой, жилым домом или производственным строением, применяют бестраншейную прокладку труб.

Достоинства этого способа:

• не требует рытья траншеи;
• работы, проведённые таким методом, обходятся дешевле;
• при наличии необходимых устройств и должной квалификации персонала работа проходит значительно быстрее;
• бестраншейная прокладка требует меньшего числа рабочих рук;
• это способ безопаснее и для персонала, и для окружающей среды (не уничтожаются насаждения, не разрушаются слои почвы);
• работы можно проводить в любое время года, в том числе зимой.

Как сделать прокол самостоятельно?

Как уже было отмечено, этот ручной способ применяют, но только если ширина дорожного полотна не превышает 10 м. В этом случае мастеру будет необходима хорошая физическая подготовка, но даже «Гераклу» помощники не помешают. Перед тем как детально рассматривать вопрос о том, как проложить трубу под дорогой, придется заняться поисками оборудования, инструментов и материалов.

Что потребуется найти?

Для операции надо собрать все необходимое. В список входит:

• болгарка;
• кувалда;
• сварочный аппарат;
• насос с пластиковой трубой;
• воронка и шланг (длина — около 2 м);
• пластиковая бочка (200 л, с горловиной);
• арматура (максимальная толщина — 20 мм, длина кусков — 2 м).

Еще потребуется приобрести несколько отрезков стальных труб нужного диаметра.

Как делают прокол арматурой?

Процесс прокладки трубопровода вручную включает несколько этапов.

1. Первым делом с обеих сторон участка дороги, где будет прокладываться трасса, выкапывают приямки. Их глубина и ширина больше, чем у основной траншеи. Запас должен составлять 120-130 мм. После этого отмечают ось будущей магистрали.
2. Начинают забивать направляющую — отрезок арматуры, конец которой заранее заостряют. По мере его заглубления в грунт к первому стержню приваривают второй, потом, если необходимо, следующие. Затем продолжают забивать направляющую в грунт.
3. После того как арматура вышла наружу, на нее надевают подготовленную «гильзу» — кусок трубы, рабочий край которой заостряют, или нарезают на нем зубья болгаркой. Сзади в трубу вставляют шланг, его соединяют с насосом, который помещают в бочку с водой.
4. По заднему торцу трубы бьют кувалдой. После того как она заполнилась грунтом, его вымывают с помощью струи воды. Можно обойтись без насоса, однако в этом случае работа усложнится. Гильзу придется постоянно вытаскивать и очищать от земли, а эти манипуляции могут спровоцировать обвал.
5. Трубопровод, продвигающийся в землю, наращивают с помощью сварочного оборудования. Операцию завершают, когда заостренный торец первого элемента показывается на противоположной стороне дороги. Арматуру вытаскивают, а корпус, который будет «работать» защитным футляром, оставляют в земле.

После окончания проводки траншеи и приямки закапывают, затем тщательно уплотняют грунт.

Как проложить «трубы трубой»?

В этом случае тоже будет нужно приобрести материалы, а насадку на рабочий инструмент можно сделать самостоятельно. Для прокола понадобится:

• стальная толстостенная труба (диаметр — 40 мм, длина ее больше ширины дорожного полотна);
• инструментальная сталь для создания наконечника;
• сварочный аппарат для изготовления конуса (пирамиды);
• болгарка, а также штыковая лопата, кувалда, лом, уровень.

Это технология также проста, поэтому этапы затруднений не обещают. Сначала из инструментальной стати изготавливают наконечник, который приваривают к трубе.

1. Как и в предыдущем случае, основная работа стартует с выкапывания. В этом случае траншея-вход должна быть длиннее, чем рабочая труба с насаженным наконечником. Плюс необходимо оставить простор для «размахивания» кувалдой.
2. Используя уровень и кирпичи, трубу укладывают по центру траншеи таким образом, чтобы инструмент упирался наконечником в грунт, который нужно будет пробивать.
3. Вооружаются кувалдой, удары наносят по торцу до тех пор, пока наконечник не появится с противоположной стороны.

Помощь ручного бура

Это еще один, относительно простой вариант для тех, кого не устраивают предыдущие методы. В этом случае мастеру будет необходимо приобрести двухметровый ручной бур: метр инструмента плюс метр удлинителя. Еще потребуется:

• отрезок арматуры: длина около 3-4 м, диаметр — 16 мм;
• шест, который будет исполнять роль ориентира;
• кувалда.

Работа поэтапно выглядит так:

1. Сначала с обеих сторон дороги роют траншеи с таким расчетом, чтобы в них было удобно (сидя) крутить бур. Со стороны выхода будущего трубопровода втыкают шест-ориентир, чтобы не было возможности отклониться от нужного направления.
2. Потом начинают «заседание» в противоположной траншее: там крутят бур (не отклоняясь от горизонтали) до тех пор, пока он не уйдет под дорогу на всю глубину. Потом берут отрезок арматуры, один его конец должен быть заточен заранее.
3. Его вставляют в пробуренное отверстие, оставшееся расстояние пробивают кувалдой, время от времени прокручивая стержень. После того как прут пробьет грунт насквозь, берут бур и отправляются завершать начатое в противоположную траншею.

Если грунт под дорогой не слишком податливый, то рекомендуют из траншеи-выхода заранее сделать небольшой подкоп, а затем надежно укрепить его досками. Когда почва на месте работы каменистая, то могут возникнуть препятствия, которые придется героически преодолевать.

Бурошнековое бурение

Существует способ укладки трубопроводов с помощью специального оборудования — шнековых буровых машин. При этом бурение идет в приемный котлован из рабочего. А значит, не требуется выход на поверхность. Данный метод подходит для прокладки трубопроводов закрытым способом до ста метров из стальных, бетонных или полимерных труб (100 – 1700 мм в диаметре). Он отличается высокой точностью, максимальное отклонение не будет превышать 30 мм. Сам трубопровод получится ровным, без провисаний. Такой метод часто используется при монтаже самотечных канализаций, при укладке труб под железнодорожными путями или в зоне коммуникаций домов.

Полиэтиленовые трубы

Характеристики материала: Полиэтилен в отличие от стали — материал гибкий и легкий, он имеет высокую прочность, не подвержен коррозии и расширению под воздействием температур. Теплопроводность на низком уровне.

Цена: Полиэтиленовые трубы — одни из самых недорогих и демократичных вариантов. Стоимость трубы ПЭ зависит от её диаметра и длинны, и в среднем составляет от 150 до 250 рублей за п. м. (d63 мм)

Подходящий тип коммуникаций: Трубы из полиэтилена могут быть использованы при прокладке газопровода низкого давления, кабельных линий и ненапорной канализации, водопровода холодной воды. Не рекомендуется использовать их для проведения теплосети и горячего водопровода.

Технологические особенности: Благодаря гибкости полиэтиленовой трубы, протягивать её значительно легче, чем стальную. Наклон бурения может может легко изменяться, благодаря чему легко обойти уже имеющиеся подземные коммуникации. Бестраншейную работу с полиэтиленовой трубой во многих случаях можно начинать без предварительных земляных работ по выкапыванию приямков или траншей.

Ограничения: Глубина прокладки полиэтиленовой трубы не должна превышать 30 м. Температура воды для полиэтиленовой трубы высокого давления не более 40⁰C, низкого давления — 90⁰C . Если грунт состоит из слоев глины и песка, а при этом еще и присутствуют грунтовые напорные воды, которые постоянно вымывают слои, то установка полиэтиленовых труб может быть затруднена. Это будет связано со всплытием труб на поверхность. Чтобы этого избежать, необходимо использовать более тяжелые трубы.

Преимущества: Г ибкость, универсальность, чистота рабочей площади, совокупная цена работ по укладке трубы ПЭ ниже, чем у стальных.

Недостатки: О граничения по глубине и типу грунта, есть температурные ограничения.

Оценка альтернативных вариантов

Помимо метода управляемого прокола существуют и другие варианты устройства коммуникаций в толще грунта без устройства траншей. Иногда альтернатива может оказаться более приемлемой, чем прокол, все зависит от конкретной ситуации.

Горизонтально направленное бурение, которое также называют наклонно-направленным, используется для прокладки напорных и безнапорных трубопроводов. Бурение этим способом выполняется с поверхности земли. Диаметр отверстия следует взять на 30-50% больше, чем размеры труб, которые предполагается в нее уложить.

Отверстие расширяют не сразу, а в несколько этапов. При этом используется бентонитовый раствор, который смешивается с взрыхленным грунтом и облегчает его удаление из ствола. Кроме того, эта рабочая жидкость используется для охлаждения бурового инструмента, а в дальнейшем она образует на стенках шахты слой, который защищает их от разрушения.

Для откачивания отработанного бентонитового раствора используют илосос. После откачки ненужный раствор нужно отвезти на свалку для дальнейшей утилизации. Если работы выполнены правильно, в результате получается чистая скважина с прочными стенками.

Буровые установки для выполнения работ этого типа обладают различными характеристиками, такими как крутящий момент и тяговое усилие. От этого зависит длина труб, которые будут уложены в толще грунта, которая может достигать 1000 метров.

Допустимый диаметр труб – 120 см. Путем горизонтального направленного бурения можно укладывать и металлические, и пластиковые трубы.

Бурение выполняется по предварительно рассчитанной траектории, движение бурового инструмента контролируется с помощью системы локации. Угол забуривания может варьироваться в пределах 26-34 градуса.

Еще один важный показатель при использовании ГНБ – изгиб штанг, который может составлять 6-12 %, это зависит от их типа. Еще одна популярная методика бестраншейной прокладки труб – бурошнековое бурение. Для ее выполнения используют специальную гидравлическую установку, действующую как домкрат.

Сначала делают стартовый и финишный котлованы. Глубина каждого из них должна быть на один метр глубже, чем уровень прокладки трубопровода. В стартовый котлован опускают гидравлическую установку, которая вращает шнек и трубы продавливания. В результате часть грунта удаляется и получается скважина для трубы.

Затем внутрь устанавливают трубы, футляры и т.п. Максимальная длина прокладки обычно составляет всего 100 метров, но диаметр коммуникаций может достигать 172 см, показатели во многом зависят от типа грунта, на котором проводится бурение.

Для контроля над проведением работ во время бурошнекового бурения используют лазер, который обеспечивает правильный угол наклона бура, а также позволяет отслеживать направление бурения с высокой точностью. После того, как шнек достигает финишного котлована, его выводят из получившейся скважины в обратном порядке.

Микротоннелирование – это высокоточный метод бестраншейной прокладки коммуникаций, который выполняется с помощью специального проходческого щита.

Для перемещения устройства используется домкратная станция высокой мощности. Она оказывает воздействие на колонну из ж/б труб, которые присоединены к щиту. Постепенно длина скважины наращивается, поэтому длину колонны увеличивают путем наращивания железобетонных конструкций.

Этот метод также требует предварительной подготовки двух котлованов, расстояние между ними может варьироваться в пределах 50-500 метров. Домкратную установку нужно опустить в стартовый котлован на глубину, которая соответствует уровню прокладки коммуникаций. Если длина скважины превышает 200 метров, обычно используют промежуточную домкратную станцию.

Проходческий щит разрыхляет грунт, который вымывается водой или бентонитовым раствором, поступающим по подводящим линиям. Отработанная жидкость, смешанная с частичками грунта, перемещается в отстойник по отводным линиям. После того, как проходческий щит попадает в финишный котлован, работы можно считать оконченными.

Оборудование разбирают и удаляют. Методом микротоннелирования можно устанавливать не только железобетонные, но и стальные трубы. Для контроля правильности выполнения работ используется навигационная система, состоящая из лазера, мишени и измерительного колеса.

Для длинных участков (более 200 м) эффективной считается электронная лазерная система, снабженная гидростатическим уровнем, который дает точные сведения о глубине прокладки труб независимо от температуры воздуха внутри конструкции.

Прокладка водопроводных труб в земле

Для правильной укладки элементов системы необходимо подготовить проект или схему водовода с указанием мест установки фитингов и возможных ответвлений. Затем данные переносятся на местность и при необходимости корректируются. После этого приступают к рытью траншеи. Глубина ее должна быть не менее 1,4-1,5 м, а ширина — около 0,6 м.

Прокладка водопровода из полипропиленовых труб в земле начинается от источника воды (скважины, колодца и др.) или места врезки в магистральную сеть, к дому. Сборку элементов водовода проводят на поверхности, а затем укладывают на песчаную подушку в траншею. При монтаже необходимо избегать резких поворотов и перегибов труб. Если предполагается пересечение канализационной системы, то водопровод должен проходить на 0,2 м выше ее. Не допускается прокладка водогона на расстоянии менее 0,75 м от электрических и телефонных кабелей и 2 м от системы стоков.

После положительных результатов испытаний системы на плотность канаву засыпают. Слой грунта, имеющий непосредственный контакт с водогоном, не должен содержать крупных камней и строительного мусора.

Как определить глубину прокладки водопроводных труб?

Глубина заложения водопровода зависит от промерзания грунта, его структуры, близости грунтовых вод и других факторов. Эти данные можно запросить у ближайшей организации, занимающейся подобными работами либо получить самостоятельно, пробурив несколько контрольных скважин по ходу предполагаемой траншеи. Во многих регионах глубина промерзания грунта не превышает 1,6 м. Если по каким либо причинам достичь такой глубины невозможно, то укладка водопроводной трубы в траншею должна проводиться с предварительным утеплением.

Близость расположения к поверхности грунтовых вод негативно сказывается на материале водовода. В этом случае проводят гидроизоляцию сети либо уменьшают глубину траншеи с последующим утеплением системы. Если водовод проходит под площадками, где предполагаются большие нагрузки, то в таких местах он должен быть заглублен или дополнительно установлены элементы, защищающие трубопровод от разрушения. В случае прокладки системы через открытые места, лишенные растительности в регионах с жарким климатом, то глубина его залегания должна быть не менее 0,5 м.

Учитывая все эти нюансы, можно точно определить, на какую глубину закапывать водопроводные трубы.

Прокладка полипропиленовых труб

Глубина прокладки водопроводных труб, выполненных из полипропилена, не отличается от элементов из других материалов. Монтаж проводится при помощи пайки специальным паяльником. Оптимальная температура нагрева рабочей части составляет +260…+270°С. На качество сварки влияет время нагрева посадочного места. Перегрев, как и недогрев приводит к получению дефектного шва. Повторная сварка возможна после удаления бракованного участка.

Необходимо помнить, что системы из полипропилена недостаточно гибкие. Чрезмерный изгиб может привести к разрушению элемента. С целью организации поворота или отвода используют тройники, уголки и другие фитинги. Для отклонения трубы для водопровода на угол 90° желательно использовать 2 уголка по 45°. Это уменьшает гидравлическое сопротивление системы и защищает от гидроударов.

Прокладка водопроводных труб из стали

В связи с тем, что металлические трубы для подземного водопровода являются хорошим проводником, они должны быть заземлены. Эти работы выполняются с учетом требований норм и правил. Придумывать доморощенную защиту от блуждающих токов не только запрещено, но и опасно. Нередко стальные водогоны подключают в качестве заземляющего контура.

Автономные водопроводы в частных хозяйствах не заземляются вовсе. Если все же решили трубы заземлить, то подсоединение заземлителя проводится при помощи сварки. Категорически запрещено водопровод занулять.

Монтаж труб проводится при помощи сварки или сгонов. Последнее более практично, однако соединительный узел является «тонким» местом системы. В большинстве случаев через несколько лет на резьбе сгона образуется свищ. Укладку металлических элементов рекомендуется проводить ниже точки промерзания грунта.

Особенности проведения канализации в частном доме

Чтобы жизнь за городом была комфортной, необходимо снабдить его не только холодной водой, но и канализацией. При постройке нового дома прокладка труб под холодную воду и канализацию (как и другие инженерные сети) происходит еще на этапе возведения фундамента. Но если дом построен несколько лет назад, а возможность провести канализацию появилась только недавно, приходится задействовать специальную технику.

Прокладка труб в частном доме не представляет собой большой проблемы. Обычно для этого роется траншея, куда укладывается сама труба. Однако, если копка траншеи нежелательна (чтобы не разбивать цементный двор или не портить сад с дорогими и ценными растениями), используется метод прокладки труб без копки траншей.

При прокладке труб в загородном доме учитывайте температуру стоков и их ежедневный объем, от этого будет зависеть диаметр сечения трубы и материалы, из которых она должна быть изготовлена. Чаще всего на приусадебных участках используются канализационные трубы диаметром 110 мм из полипропилена (он выдерживает температуру канализационных вод до 80 градусов по Цельсию). При прокладке трубопровода по технологии прокола, например, под дорогой с оживленным движением, специалисты рекомендуют использовать двухслойные трубы с гофрированной поверхностью.

Трубопровод частного дома

Если есть возможность подключиться к магистральной канализационной системе, не забывайте учитывать глубину ее залегания. От этого будет зависеть не только глубина, на которой будет проходить канализация по участку, но также максимальная возможность ее уклона. Эту информацию, а также разрешение на подключение можно получить у организации, которая обслуживает данную магистраль. В противном случае придется вырыть выгребную яму, предварительно рассчитав ее глубину и размеры. Обычно при выходе канализационной трубы в септик она укладывается на метровой глубине.

Помните, что прокладка канализационной трубы без рытья траншеи потребует привлечения специальной техники, что может повлиять на окончательную стоимость работ по прокладке канализации в частном доме.