RU2126870C1 - Method of trenchless laying of non-metallic pipelines under obstacles - Google Patents
Method of trenchless laying of non-metallic pipelines under obstacles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2126870C1 RU2126870C1 RU97103036A RU97103036A RU2126870C1 RU 2126870 C1 RU2126870 C1 RU 2126870C1 RU 97103036 A RU97103036 A RU 97103036A RU 97103036 A RU97103036 A RU 97103036A RU 2126870 C1 RU2126870 C1 RU 2126870C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- well
- metallic material
- steel case
- laying
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и строительству, в частности к способам бестраншейной прокладки трубопроводов из неметаллических материалов под препятствиями, и может быть использовано при строительстве дренажных систем для осушения обводненных участков и при прокладке подземных коммуникаций под железными и автомобильными дорогами, аэродромами, зданиями, реками и т.п. объектами, под которыми невозможно проведение работ открытым способом. The invention relates to the mining industry and construction, in particular to methods for trenchless laying of pipelines from non-metallic materials under obstacles, and can be used in the construction of drainage systems to drain waterlogged areas and when laying underground utilities under railways and roads, airfields, buildings, rivers and etc. objects under which it is impossible to conduct work in an open way.
Известен способ бестраншейной прокладки трубопровода, согласно которому стальной футляр с расположенным на его переднем конце рабочим органом внедряют в грунтовый массив приложением к его заднему торцу осевого усилия, а грунт из полости трубопровода удаляют периодически с помощью совка для транспортера грунта. При этом после прокладки стального футляра между приемным и рабочим котлованами в его полости размещают коммуникацию или используют в качестве транспортной магистрали (см. , например, авторское свидетельство СССР N 397610, кл. E 02 F 5/18, опубл. 1974). There is a method of trenchless laying of a pipeline, according to which a steel case with a working body located at its front end is introduced into the soil mass by applying axial force to its rear end face, and the soil is periodically removed from the pipeline cavity using a scoop for soil conveyor. In this case, after laying a steel case between the receiving and working pits, communication is placed in its cavity or used as a transport route (see, for example, USSR author's certificate N 397610, class E 02 F 5/18, publ. 1974).
К недостаткам известной технологии бестраншейной прокладки трубопроводов можно отнести значительную металлоемкость прокладки трубопроводов. Кроме того, при воздействии на проложенный в грунтовом массиве стальной футляр подземных вод срок службы его будет ограничен из-за коррозии металла. The disadvantages of the known technology of trenchless pipe laying include the significant metal consumption of pipe laying. In addition, when a steel case of groundwater is laid in a ground mass, its service life will be limited due to metal corrosion.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для прокладки трубопроводов, с помощью которого реализуется способ бестраншейной прокладки трубопроводов из неметаллических материалов под препятствием, включающий образование с помощью рабочего органа в грунтовом массиве между рабочим и приемным котлованами проектной оси скважины и размещение в скважине трубопровода из неметаллического материала, который в дальнейшем может быть использован в качестве транспортной магистрали или в качестве футляра для размещения в нем подземных коммуникаций (см., например, авторское свидетельство СССР N 1530691, кл. F 02 F 5/18, опубл. 1989). The closest in technical essence and the achieved technical result is a device for laying pipelines, with the help of which a method of trenchless laying of pipelines from non-metallic materials under an obstacle is implemented, including the formation of a design axis of the well with the help of a working body in the ground mass between the working and receiving pits and placement in the well a pipeline of non-metallic material, which can later be used as a transportation line or as a case for accommodating underground utilities (see, for example, USSR copyright certificate N 1530691, class F 02 F 5/18, publ. 1989).
Известное техническое решение, выбранное в качестве ближайшего аналога, частично устраняет недостатки описанной выше технологии поскольку использование неметаллического материала значительно снижает металлоемкость трубопровода и повышает его сопротивление агрессивному воздействию окружающей среды, что увеличивает срок службы трубопровода. К недостаткам известного способа можно отнести большую вероятность повреждения трубопровода при осадке грунта, особенно содержащего твердые включения с острыми выступами, поскольку сразу после образования рабочим органом скважины в ней размещается трубопровод из неметаллического материала, который полностью воспринимает нагрузки от грунта при его перемещении. Указанное обстоятельство ведет к снижению эксплуатационной надежности трубопровода из-за большой вероятности повреждения его стенок. Кроме того, успешная реализация известной технологии возможна только при работе в относительно слабых грунтах, поскольку передача осевой нагрузки на рабочий орган при образовании скважины осуществляется давлением рабочего агента, находящегося в полости трубопровода, что приводит к необходимости воздействия на трубопровод в процессе его прокладки нагрузками, которые значительно превышают эксплуатационные нагрузки на него. Максимальная величина давления рабочего агента, с одной стороны, ограничена прочностными характеристиками материала, из которого выполнен трубопровод, а, с другой стороны, неоднородностью грунтового массива (наличие пустот и выемок в грунтовом массиве), что накладывает определенные ограничения на величину осевого усилия, прикладываемого к рабочему органу, осуществляющему образование скважины. Указанное обстоятельство приводит к возможности использования известной технологии только при прокладке трубопроводов в слабых грунтах. The known technical solution, chosen as the closest analogue, partially eliminates the disadvantages of the technology described above since the use of non-metallic material significantly reduces the metal consumption of the pipeline and increases its resistance to aggressive environmental influences, which increases the life of the pipeline. The disadvantages of this method include the greater likelihood of damage to the pipeline during soil settlement, especially containing solid inclusions with sharp protrusions, since immediately after the formation of the working body of the well, a pipeline of non-metallic material is placed in it, which fully accepts loads from the soil when moving it. This circumstance leads to a decrease in the operational reliability of the pipeline due to the high probability of damage to its walls. In addition, the successful implementation of the known technology is possible only when working in relatively weak soils, since the axial load on the working body during well formation is transmitted by the pressure of the working agent located in the cavity of the pipeline, which leads to the need for the pipeline to be exposed to loads that significantly exceed the operational load on it. The maximum pressure of the working agent, on the one hand, is limited by the strength characteristics of the material from which the pipeline is made, and, on the other hand, by the heterogeneity of the soil mass (the presence of voids and grooves in the soil mass), which imposes certain restrictions on the magnitude of the axial force applied to the working body that performs the formation of the well. This circumstance leads to the possibility of using the known technology only when laying pipelines in soft soils.
Изобретение направлено на решение задачи по созданию такой технологии бестраншейной прокладки трубопроводов из неметаллических материалов под препятствием, которая обеспечивала бы повышение эксплуатационной надежности трубопровода при одновременном обеспечении возможности прокладки трубопровода в грунтах практически любой категории. Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в снижении воздействия на прокладываемый трубопровод грунтового массива и в увеличении длины прокладываемого трубопровода при прокладке последнего в прочных грунтах. The invention is aimed at solving the problem of creating such a technology for trenchless laying of pipelines from non-metallic materials under an obstacle that would increase the operational reliability of the pipeline while at the same time providing the possibility of laying the pipeline in soils of almost any category. The technical result that can be obtained by implementing the invention is to reduce the impact on the laid pipeline of the soil mass and to increase the length of the laid pipeline when laying the latter in strong soils.
Поставленная задача решена за счет того, что в способе бестраншейной прокладки трубопроводов из неметаллических материалов под препятствием, согласно которому в грунтовом массиве между рабочим и приемным котлованами по проектной оси с помощью рабочего органа образуют скважину и в скважине размещают трубопровод из неметаллического материала, в скважине размещают стальной футляр, внутренний диаметр которого не менее наружного диаметра трубопровода из неметаллического материала в его рабочем состоянии, при этом трубопровод из неметаллического материала размещают в полости стального футляра, а после прокладки стального футляра на всю длину последней извлекают из скважины, причем перед извлечением стального футляра трубопроводу из неметаллического материала придают форму, которая соответствует его рабочему состоянию, и поддерживают эту форму во время извлечения стального футляра из скважины. The problem is solved due to the fact that in the method of trenchless laying of pipelines of non-metallic materials under an obstacle, according to which a well is formed in the soil mass between the working and receiving pits along the project axis using the working body and a non-metallic material pipe is placed in the well, the well is placed in the well a steel case, the inner diameter of which is not less than the outer diameter of the non-metallic material pipeline in its working condition, while the non-metal pipeline material is placed in the cavity of the steel case, and after laying the steel case for the entire length of the latter, it is removed from the well, and before removing the steel case, the pipe from the non-metallic material is given a shape that corresponds to its working condition, and maintain this shape while removing the steel case from the well .
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что размещение стального футляра в скважине может быть осуществлено одновременно с образованием последней. При таком варианте использования технологии увеличивается скорость строительства бестраншейного перехода за счет совмещения во времени выполнения двух приемов способа. In addition, the task is solved due to the fact that the placement of the steel case in the well can be carried out simultaneously with the formation of the latter. With this option of using the technology, the speed of construction of the trenchless transition is increased due to the combination of the two methods of the method in time.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что трубопровод из неметаллического материала может быть размещен в полости стального футляра перед размещением последнего в скважине, что позволяет снизить трудоемкость размещения трубопровода в скважинах большой протяженности и/или малого диаметра. In addition, the task is solved due to the fact that the pipeline of non-metallic material can be placed in the cavity of the steel case before placing the latter in the well, which reduces the complexity of placing the pipeline in wells of long length and / or small diameter.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что прокладка стального футляра может быть осуществлена отдельными секциями, которые последовательно соединяют между собой по мере образования скважины. При использовании такого приема в заявленной технологии появляется возможность уменьшить габариты рабочего котлована, что немаловажно при прокладке трубопровода в стесненных условиях, например в условиях городской застройки. In addition, the task is solved due to the fact that the laying of the steel case can be carried out in separate sections, which are connected in series with each other as the formation of the well. When using this technique in the claimed technology, it becomes possible to reduce the dimensions of the working pit, which is important when laying the pipeline in cramped conditions, for example, in urban areas.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что при прокладке стального футляра его передний конец может быть закрыт от проникновения грунта в его полость, при этом конец трубопровода из неметаллического материала может быть закреплен на переднем конце стального футляра, что позволяет снизить объем вспомогательных работ по очистке полости футляра от грунта и по размещению трубопровода в футляре. In addition, the task is solved due to the fact that when laying a steel case, its front end can be closed from the penetration of soil into its cavity, while the end of the pipeline of non-metallic material can be fixed on the front end of the steel case, which reduces the amount of auxiliary work for cleaning the cavity of the case from soil and for placing the pipeline in the case.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен процесс образования скважины и размещения в ней стального футляра, на фиг. 2 - стальной футляр с размещенным в нем трубопроводом из неметаллического материала перед извлечением его из скважины и на фиг. 3 - трубопровод из неметаллического материала в скважине после извлечения из нее стального футляра. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 schematically depicts the process of well formation and placement of a steel case in it; FIG. 2 - a steel case with a non-metallic material pipe placed therein before removing it from the well and in FIG. 3 - pipeline of non-metallic material in the well after removing a steel case from it.
В соответствии со способом прокладки трубопроводов из неметаллических материалов под препятствием в начале и конце трассы отрывают соответственно рабочий котлован 1 и приемный котлован 2. Затем из рабочего котлована 1 по проектной оси 3 с помощью рабочего органа 4 образуют скважину 5. Образование скважины 5 может быть осуществлено любым известным способом. Например, с помощью бурового устройства (на чертежах не изображено) по проектной оси 3 сначала может быть пробурена пионерная скважина, которая затем повторной проходкой рабочим органом 4, выполненным в виде расширителя, разбурена до проектного диаметра. Скважина 5 может быть образована также за один проход рабочего органа 4. В качестве рабочего органа 4 при образовании скважины 5 в зависимости от физико-механических свойств грунта по трассе проходки может быть использован, например, пневмопробойник, буровая коронка или ножевая секция. В зависимости от выбранного типа рабочего органа 4 разработанный при образовании скважины 5 грунт может транспортироваться на поверхность любым известным способом по полости скважины 5 или уплотняться в окружающий грунтовый массив. В скважине 5 размещают стальной футляр 6. Следует отметить, что размещение в скважине 5 стального футляра 6 может быть осуществлено после выхода рабочего органа 4 в приемный котлован 2, то есть после образования скважины 5 на всю длину, или одновременно с образованием скважины 5, то есть одновременно с перемещением в грунтовом массиве рабочего органа 4 в образованную скважину с такой же или меньшей скоростью затягивают стальной футляр 6. Для затягивания в скважину 5 стального футляра 6 в приемном котловане 2 может быть размещена лебедка (на чертежах не изображена), тяговый трос которой размещен в образованной скважине 5 и соединен со стальным футляром 6. Передний конец стального футляра 6 может быть соединен с рабочим органом 4 и при перемещении последнего в грунтовом массиве он затягивает за собой в образованную скважину 5 стальной футляр 6. Возможен и такой вариант выполнения указанного приема, при котором от расположенного в рабочем котловане 1 нажимного устройства (на чертежах не изображено) через стальной футляр 6 передают осевое усилие на рабочий орган 4. Следует отметить, что перед размещением стального футляра 6 в скважине 5 его отдельные секции могут быть предварительно сварены между собой в плеть, длина которой соответствует длине скважины 5 между приемным 2 и рабочим 1 котлованами, и в скважину 5 погружают целиком всю плеть. Прокладка стального футляра 6 может быть также осуществлена отдельными секциями, которые последовательно соединяются между собой, например, посредством сварки в рабочем котловане 1, то есть по мере погружения в скважину 5 секций стального футляра 6 их наращивают в рабочем котловане 1. Наиболее предпочтительным является такой вариант выполнения указанного приема, при котором передний конец стального футляра 6 (первой секций или всей плети) закрывают от проникновения грунта в его полость либо специальной заглушкой (на чертежах не изображена), либо на переднем конце стального футляра 6 размещают рабочий орган 4, который препятствует проникновению грунта в его полость и дополнительно выполняет функции заглушки. В последнем случае необходимо, чтобы рабочий орган 4 осуществлял образование скважины 5 путем уплотнения грунта или транспортировки разрушенного грунта осуществлялась по специальной магистрали (на чертежах не изображено), которая расположена в полости стального футляра 6. Внутренний диаметр стального футляра 6 должен быть не менее наружного диаметра трубопровода 7 из неметаллического материала в его рабочем состоянии, то есть в состоянии, при котором трубопровод 7 из неметаллического материала имеет максимальное поперечное сечение. В качестве материала для изготовления трубопроводов 7 может быть использован природный или синтетический полимер, например наполненная пластмасса или композиционный полимерный материал. Трубопровод 7 из неметаллического материала размещают в полости стального футляра 6. Для этого трубопровод 7 из неметаллического материала с помощью размещенной в приемном котловане 2 лебедки (на чертежах не изображена) затягивают в полость размещенного в скважине 5 на всю ее длину стального футляра 6 из рабочего котлована 1. Возможен и другой вариант выполнения указанного приема, при котором трубопровод 7 из неметаллического материала размещают в полости стального футляра 6 перед размещением последнего в скважине 5, то есть на поверхности трубопровод 7 из неметаллического материала размещают в стальном футляре 6, который представляет сваренную из отдельных секций единую плеть. Эту плеть совместно с размещенным в ней трубопроводом 7 из неметаллического материала затаскивают в скважину 5, например, с помощью лебедки. При этом расположенная на переднем конце стального футляра заглушка препятствует попаданию грунта как в полость стального футляра 6, так и в полость размещенного внутри стального футляра 6 трубопровода 7 из неметаллического материала. Для предотвращения смещения трубопровода 7 из неметаллического материала в полости стального футляра 6 и/или его повреждения при размещении в скважине 5 один конец трубопровода 7 из неметаллического материала закрепляют на переднем торце стального футляра 6, например соединяют с помощью разъемного соединения с заглушкой или с рабочим органом 4. После прокладки стального футляра 6 на всю длину, то есть его передний конец находиться в приемном котловане 2, а его задний конец соответственно в рабочем котловане 1, расположенному в полости стального футляра 6 трубопроводу 7 из неметаллического материала придают форму, которая соответствует его рабочему состоянию. Для этого в трубопровод 7 из неметаллического материала подают рабочий агент, например жидкость или газ, под давлением, которое не превышает давления транспортируемого по трубопроводу 7 материала, в качестве рабочего агента может быть использован, например, тот агент, который предполагают в дальнейшем транспортировать по трубопроводу 7. Возможен и другой вариант выполнения указанного приема, согласно которому в трубопровод 7 из неметаллического материала вводят стержень 8 с закрепленными на нем опорными элементами 9, форма наружной боковой поверхности которых соответствует форме трубопровода 7 из неметаллического материала в его рабочем состоянии. Стержень 8 и опорные элементы 9 могут быть выполнены, например, из композиционного полимерного материала в виде отдельных секций, соединенных между собой с помощью разъемного соединения. Опорные элементы 9 размещают на равном расстоянии друг от друга по длине стержня 8. Таким образом, расположенный в стальном футляре 6 трубопровод 7 из неметаллического материала при взаимодействии с опорными элементами 9 принимает форму, соответствующую его рабочему состоянию, которая поддерживается либо рабочим агентом, либо опорными элементами 9. Затем осуществляют извлечение стального футляра 6 из скважины 5, например, в приемный котлован 2. При этом один конец трубопровода 7 из неметаллического материала закрепляют, например, с помощью анкера в рабочем котловане 1 и, следовательно, при извлечении стального футляра 6 в приемный котлован 2 трубопровод 7 из неметаллического материала останется в скважине 5. Следует отметить, что до полного излечения стального футляра 6 из скважины 5 поддерживают форму трубопровода 7 из неметаллического материала, соответствующую его рабочему состоянию. После извлечения стального футляра 6 из скважины 5 трубопровод 7 из неметаллического материала оказывается размещенным в скважине 5. Затем из проложенного трубопровода 7 из неметаллического материала извлекают стержень 8 с опорными элементами 9. При извлечении стержня 8 к его концу может быть присоединена размещаемая в трубопроводе 7 коммуникация, например силовой или управляющий кабель (на чертеже не изображен), и одновременно с извлечением стержня 8 осуществляется размещение коммуникации в трубопроводе 7, который в этом случае будет выполнять функции защитного кожуха для коммуникации. In accordance with the method of laying pipelines of non-metallic materials, under the obstacle at the beginning and end of the route, the working
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97103036A RU2126870C1 (en) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Method of trenchless laying of non-metallic pipelines under obstacles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97103036A RU2126870C1 (en) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Method of trenchless laying of non-metallic pipelines under obstacles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2126870C1 true RU2126870C1 (en) | 1999-02-27 |
RU97103036A RU97103036A (en) | 1999-03-27 |
Family
ID=20190326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97103036A RU2126870C1 (en) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | Method of trenchless laying of non-metallic pipelines under obstacles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2126870C1 (en) |
-
1997
- 1997-02-28 RU RU97103036A patent/RU2126870C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4507019A (en) | Method and apparatus for replacing buried pipe | |
US3894402A (en) | Apparatus and method for emplacing a conduit along an underground arcuate path | |
AU2007245987B8 (en) | Method for trenchless pipeline laying | |
RU2392390C2 (en) | Trenchless pipe driving method | |
US5112158A (en) | Underground pipe replacement method and apparatus | |
US4925344A (en) | Method and apparatus for replacing buried pipe | |
US5580188A (en) | Method for replacing buried pipe | |
CN108678130A (en) | A kind of non-digging drag pipe construction method | |
US7070359B2 (en) | Microtunneling systems and methods of use | |
RU2126870C1 (en) | Method of trenchless laying of non-metallic pipelines under obstacles | |
KR100632971B1 (en) | Propulsion method and apparatus for underground donduits | |
GB2167156A (en) | Replacing buried pipe | |
CA2194079C (en) | Methods and apparatus for directionally drilling a bore and placing pipe | |
JPH04501598A (en) | How to replace a pipeline without using the trench method | |
US12060963B1 (en) | Method and system for encapsulating in-ground asbestos concrete pipe | |
US11867338B1 (en) | Method and system for encapsulating in-ground asbestos concrete pipe | |
Thomson | EXTRACT. HORIZONTAL EARTH BORING. | |
KR200281084Y1 (en) | A tunnel boring machine | |
Pipe Ramming Task Force | Pipe Ramming | |
Dorwart | Trenchless Goes Hybrid | |
Najafi et al. | An overview of common methods in trenchless technology | |
Yonan | Pipe jacking forces in sand | |
KR100508018B1 (en) | Construction method for pushing medium and large steel pipe for using precede measuring dig through | |
Sarkar | Trenchless Technology in India—An Overview | |
JPH0426680B2 (en) |