С технической точки зрения, прокладка труб – это многоэтапный процесс, который на каждой стадии своего исполнения требует соблюдения существующих строительных норм и правил техники безопасности. Такой работе предшествует тщательное изучение участка, на котором предстоит прокладка (в частности, составление топографической карты, анализ грунта, карта залегания грунтовых вод), и составление детализированного проекта.
Основных способов прокладки трубопроводов (вне зданий и помещений) существует всего два: требующий вскрытия грунта (называется также открытым способом) и без вскрытия (бестраншейный метод).
Открытый способ прокладки технически наиболее примитивен. Он не требует использования специального оборудования, но при этом, является достаточно трудоемким процессом. Кроме того, при открытом способе прокладки пострадают любые объекты, находящиеся на пути будущего трубопровода – дороги, любые асфальтовые и бетонные покрытия, благоустроенный ландшафт и так далее. Впоследствии, все это придется восстанавливать.
С практической точки зрения, открытый способ представляет собой обычное рытье траншеи, вручную, либо с использованием техники. Когда такая траншея в целом готова, у нее выравнивают дно и предпринимают меры для того, чтобы не осыпались стенки.
Трубы укладывают не на голый грунт, а на подготовленную песчаную подушку. Уложенные трубы изолируют с помощью пленки, инертной к большинству химических реакций. Затем траншею засыпают, а поврежденные при ее сооружении объекты ремонтируют.
Укладка бестраншейным способом имеет ряд преимуществ по сравнению с вышеописанным процессом. Затраты при таком методе существенно меньше, время укладки короче, движение транспорта на участке строительства может не приостанавливаться. Кроме того, все объекты и покрытия, находящиеся на пути прокладки, остаются в целости и сохранности.
Преимущественно, бестраншейный метод укладки труб применяется там, где такой способ критически важен – в пределах границ населенных пунктов. Существует, тем не менее, ряд обстоятельств, когда закрытая прокладка необходима и на открытых участках местности. В первую очередь, это трубопроводы, которые необходимо проложить под препятствиями – например, под болотистой местностью, каньоном или оврагом. Кроме того, бестраншейный метод применяют, чтобы сохранить естественный ландшафт местности в природоохранных зонах.
Закрытая прокладка может осуществляться несколькими способами, наиболее оптимальным из которых считается горизонтально направленное бурение.
Специальный навигационный прибор обеспечивает придание буру строго горизонтального направления, и таким способом обустраивают пилотную (пробную) скважину. Впоследствии, диаметр данной скважины расширяют до размеров, подходящих для прокладки труб заданного диаметра.
Обустройство пилотной скважины – ключевая часть бестраншейной технологии. Для этого применяют буровую головку, в конструкцию которой входит встроенный излучатель радиоимпульсов. Еще один важный элемент такой техники – приводная штанга. Необходима она, преимущественно, для двух задач: чтобы периодически подавать на бур специальный раствор, а также для обеспечения гибкости процесса бурения.
Основное предназначение бурового раствора – охлаждать бур. Кроме того, отработанный раствор вытекает из бура через ряд боковых отверстий; такая жидкость способствует цементированию стенок тоннеля и предотвращает возможные обвалы грунта.
При бестраншейном методе важная часть работы ложится на плечи оператора бурового оборудования. Такой специалист должен иметь соответствующую квалификацию для подобных мероприятий. Речь идет о том, чтобы считывать сигналы с локатора (они поступают от излучателя буровой головки), после чего, в соответствии с полученной информацией, корректировать угол наклона бурения. Для этой цели, оператор изменяет положение, в котором находятся буровые штанги.
Сверхзадача оператора – заставить буровое оборудование постоянно придерживаться заранее определенной траектории. Помимо прочего, это требует и наличия достаточно современного оборудования, способного точно выполнять все команды.
Еще один способ бурения по горизонтали – так называемый направленный прокол. Скважина при этом обустраивается с помощью пневматического оборудования (наподобие отбойного молотка). Такой способ достаточно экономичный, но имеет ограничения по диаметру труб – как правило, он не может превышать 40 сантиметров. Особенно эффективен направленный прокол в тех случаях, когда нужно расположить на небольшой глубине несколько параллельных скважин под трубы или кабели.
Если же требуется укладка труб больших диаметров, от 80 сантиметров и более, зачастую применяют способ продавливания. Выемка в грунте обустраивается с помощью прочного стального футляра со специальным ножом на конце. К такому футляру прикреплена труба, в которую попадает отработанный грунт, удаляемый впоследствии рабочими. Данный способ хорошо работает на небольших расстояниях – например, когда нужно проложить трубы большого диаметра под полотном железной дороги.
Еще один метод горизонтального бурения назвали бурошнековым. Всему причиной используемые в таком процессе шнековые машины для бурения. В образовавшийся тоннель может быть уложена стальная, бетонная, либо полиэтиленовая труба диаметром от 10 сантиметров и больше. На практике, отклонение стенок такого тоннеля от проектных показателей составляет не более трех сантиметров. Такая достаточно высокая точность позволяет использовать шнековое бурение для ответственных работ – в частности, при сооружении канализаций самотечного типа. Кроме того, шнековым способом зачастую подключают трубы к существующим коммуникациям в зданиях, а также проделывают тоннели для трубопроводов под железнодорожным полотном.
