Современные методы строительства трубопровода

Стремление человека к прогрессу позволяет разрабатывать и осваивать новые виды оборудования, тем самым постоянно совершенствуя строительные методики. Научные достижения, опыт и знания специалистов в области геологоразведки дали возможность применять бестраншейные технологии при налаживании коммуникаций.

Трубопроводы - подземные и надземные - одна из важнейших коммуникаций городов, хозяйств, предприятий. Системы водоснабжения и водоподготовки, транспортировки жидких сред, отопления, газовые и нефтяные магистрали - все это трубопроводные сборки. От того, насколько грамотно они реализованы, зависит бесперебойность их работы, безопасность и стоимость обслуживания.

Существует свод правил и технологий строительства трубопроводных магистралей разного назначения, соблюдение которых регламентируется на самом высоком уровне. Нормативы для конкретных проектов прямо зависят от способа сборки, а современных способов и методов существует несколько.

Цель работы – проанализировать современные методы строительства трубопровода.

Задачи:

1) дать понятие трубопровода и рассмотреть современные способы его укладки;

2) проанализировать бестраншейное строительство трубопроводов

1. Понятие трубопровода и современные способы его укладки

Трубопровод - это инженерное сооружение разной степени сложности, используемое для транспортировки жидких и газообразных веществ под воздействием давления или естественных ландшафтно-геодезических особенностей. Некоторые виды трубопроводов предназначены для доставки твердых веществ на небольшие расстояния - в рамках одного помещения или здания.

Основная функция большинства трубопроводов - передача вещества или продукта от места добычи до места переработки и потребления. Но есть системы, предназначенные не для подачи, а для удаления или отведения. А именно:

- Канализация - отводит промышленные и бытовые отходы через очистку к утилизации

- Дренаж - служит для удаления воды с поверхности земли и из подземного пространства

- Водовыпуск - удаляет воду из подземных коллекторов, тоннелей, камер и т.д.

Прокладка трубопровода - прокладка инженерных сетей или отдельных трубопроводов для подачи из одной точки в другую необходимого вещества - жидкости (нефти, воды, бытовых и промышленных канализационных стоков, включая продукты питания - алкоголь, молоко и др.), твёрдых веществ (уголь и др.), газа, либо энергии - электричества.

При изменении прокладки трубопровода, если требуется выполнение входа в землю или выход из земли трубопроводом либо требуется специальное сооружение (защитный кожух, мост, балка и др.) в связи с препятствием (овраг, река и др.), то такая часть прокладки трубопровода вместе с сооружением называется трубопроводным переходом.

Все способы можно разделить на 2 большие группы.

1. Подземная установка. Она применяется чаще и проводится с применением 1 из 2 технологий.

- Бесканальная прокладка трубопроводов.

- Подземное устройство в каналах.

2. Надземная прокладка трубопровода. Предполагает монтаж труб на поверхности земли или на расстоянии от нее (актуально для трубопроводов над трассами, в этом случае высота размещения труб должна быть достаточной, чтобы трубопроводная магистраль не мешала работе трассы).

Надземные трубопроводы незаменимы, когда маршрут труб пролегает через овраги, пути транспортного следования, реки, иные сооружения. Надземная прокладка трубопровода выполняется в каналах (лотках). Они могут располагаться на грунте или быть слегка в него заглублены, такой способ монтажа актуален в регионах с холодным климатом, которым свойственно присутствие вечномерзлых почв.

Выбор способа устройства трубопроводной линии зависит от ряда условий. Среди них планировочные факторы (назначение, пересечения маршрута с сооружениями и объектами), природные (категория почвы), финансовые (бюджет строительства) и прочие (требования к эстетике вида инженерной системы). Решение по технологии принимается после проведения расчетов по разным вариантам монтажа и должно быть ориентировано в первую очередь на оптимизацию стоимости коммуникации.

Причем учитываться в технико-экономическом обосновании должна не только цена строительства, но и сервисная составляющая стоимости проекта. Пример - прокладка трубопровода отопления. Выбор в пользу подземного устройства позволит снизить капитальные расходы на постройку. Но в практике обслуживания стоимость будет выше, чем у надземной прокладки в силу:

- необходимости устройства изоляции (при бесканальной укладке теплопотери будут выше, особенно во влажной почве);

- дополнительной постоянной поддержки во избежание раннего износа.

Рассмотрим наиболее распространенные методы прокладки трубопровода:

- бестраншейный (укладка под землю без вскрытия грунта);

- открытый вариант (сборка по опорам, может проводиться в проходных или непроходных коллекторах);

- скрытый способ монтажа (готовятся траншеи, по которым тянутся трубы).

Проект может быть сложным или простым. В первом случае (как правило, применяется для прокладки трубопроводов водоснабжения в городских условиях траншейным или канальным способом) в одной траншее могут проходить несколько разных магистралей - коробы с кабелями, отопительная сеть и водообеспечение, например.

Одно из важных условий долговечности службы всей сборки - выбор соответствующего материала труб. В современной практике применяют изделия из пластика, асбеста, металла (сталь, медь), керамики, бетона.

Открытый способ.

Открытый способ прокладки трубопровода нельзя назвать популярным решением. Скорее, это компромисс, актуальный в случаях, когда укладка закрытым методом невозможна.

Этапы работ:

- подготовка и выравнивание траншеи для прокладки трубопровода;

- укрепление стенок и дна выработки;

- насыпь песчаной подушки;

- монтаж (сборка) труб;

- укрывание трубных секций;

- закрытие траншеи;

- выравнивание поверхности и восстановление покрытия (если оно имело место),

- ландшафтного объекта.

Открытая сеть может устраиваться и в непроходных каналах. Тогда трубы магистрали не будут подвергаться постоянному механическому воздействию (давлению) в периоды подвижек и пучения грунта. Правда, ремонт затрудняется из-за менее комфортного доступа непосредственно к секциям.

1. Белякова Е. В., Головин К. А. Современные бестраншейные технологии // Известия ТулГУ. Серия: Естественные науки, 2016. №3. C. 238–244.
2. Данилович Д.А. Справочник наилучших эффективных технологий. Раздел: Методы строительства и реконструкции трубопроводов. - Москва, 2015 г.
3. Корзун Н. Л., Балканов А. А. Обоснование применения микротоннелирования для прокладки инженерных сетей на урбанизированных территориях // Известия вузов. Серия: Инвестиции. Строительство. Недвижимость, 2014. №1. C. 50–52.
4. Орлов В. А.,  Зоткин С. П., Нечитаева В. А. Сравнение методов бестраншейного строительства инженерных сетей// СОК №9 - 2019 (стр. 28-31).
5. Рыбаков А. П. Основы бестраншейных технологий. - М.: Изд-во «ПрессБюро». 2015.304 с.
6. СТО НОСТРОЙ 2.27.17-2011. Освоение подземного пространства. Прокладка подземных инженерных коммуникаций методом горизонтального направленного бурения. — М.: Изд-во «БСТ», 2012.145 c.
7. ТСН 40-303-2003 г. Москвы (МГСН 6.01–03). Бестраншейная прокладка коммуникаций с применением микротоннелепроходческих комплексов и реконструкция трубопроводов с применением специального оборудования. - М.: ГУП «НИАЦ», 2004.82 с.
8. Тиманов Ю. М. Укладка трубопроводов методом ГНБ // Технологии Мира, 2016. №3- C. 35-40.