Микротоннелирование как метод строительства коллекторов бестраншейным способом
Бестраншейная прокладка труб в Санкт-Петербурге реализуется двумя основными методами: микротоннелированием (продавливанием трубы) и горизонтальным направленным бурением; небольшой объем работ выполняется бурошнековыми установками и проколами с применением домкратных установок или пневмопробойников.
Микротоннелирование, Польша
Источник: Альбом The Wonders of Trenchless Technologies, ISTT
Если говорить о ситуации в мире, то микротоннелирование уже в течение нескольких десятилетий является основным методом строительства коллекторов в странах Европы, США, Японии. Важной особенностью технологии микротоннелирования является высокая точность проходки и постоянный контроль за ее траекторией. Микротоннелирование позволяет выполнять задачи по прокладке коммуникаций в сложнейших условиях, где раньше без специальных методов (водопонижение, замораживание и др.) делать было нечего. Метод позволяет с точностью до нескольких сантиметров прокладывать под землей выработки большого диаметра.
Преимущества технологии очевидны, за 2013 год компания «СТИС» построила 6709 м тоннелей методом микротоннелирования. Кроме ООО «СТИС» микротоннелированием в регионе занимаются еще несколько компаний – это ООО «Тоннельный отряд-4», ЗАО «ПРиСС», ООО «ПиК», которые также располагают оборудованием для строительства микротоннелей.
Строительство главного коллектора в Санкт-Петербурге
Преимущества нового оборудования для микротоннелирования
Первые проходки с применением микротоннелей в нашем городе были еще в 1998 году. Для компании «СТИС» активное развитие и строительство началось с 2003 года после приобретения тоннелепроходческого комплекса AVN2000 фирмы «Нerrenknecht». Очевидно, что к этому времени остро назрела необходимость замены старых, еще советских, щитов на современное проходческое оборудование.
Преимущества нового оборудования перед классическими на тот момент щитами было очевидно – это дало компании новый импульс развития. Объемы работ возросли, и скорость проходки иногда составляла до 39 м в день, в то время как традиционный способ с применением специальных методов не позволял выполнять более 90 м в месяц. Преимущества современного проходческого комплекса были доказаны на практике, и технология микротоннелирования получило мощный импульс развития. В экспоненциальном приближении длина построенных ООО «СТИС» тоннелей каждый год увеличивалась вплоть до конца 2013 года.
Строительство главного коллектора, Санкт-Петербург
На сегодняшний момент рынок микротоннелирования пребывает не в лучшем состоянии, что связано, в первую очередь, с окончанием масштабного проекта по завершению строительства Главного коллектора Санкт-Петербурга. Однако преимущества технологии и тот факт, что город растет, появляются новые жилые районы, ставит вопрос о строительстве различных тоннелей в разряд актуальных.
Преимущества технологии бестраншейной прокладки трубопроводов
В общепринятом понимании, микротоннелирование – это сооружение тоннеля, основанное на технологии продавливания труб, в котором управление проходческой машиной осуществляется удаленно, с поверхности земли. Диаметр микротоннелей обычно не превышает 2,5 м, но в мире известны случаи, когда диаметр составляет 3 м и более.
Преимущества технологии микротоннелирования можно перечислять долго, но основными являются:
- безопасность работ – нахождение персонала в тоннеле и в щите не предусмотрено;
- высокая скорость строительства, особенно в необводненных грунтах, где строительство котлованов для монтажа и выдачи щита ведется без замораживания;
- высокая точность строительства – 2 см на 1 км тоннеля в плане и профиле;
- отсутствие оседаний поверхности, что позволяет строить тоннели под любыми коммуникациями;
- возможность проходки на глубинах до 30 м;
- возможность проходки в любых грунтах.
Часто технология микротоннелирования применяется в строительстве объектов коммунального хозяйства – самотечных тоннельных коллекторов. Вода в тоннеле должна перемещаться, а для этого необходимо выдерживать проектный уклон на всем протяжении тоннеля. И технология микротоннелирования, в отличие от ГНБ, дает такую возможность: при движении щита оператор контролирует его положение с точностью 1 мм. Поэтому сегодня при строительстве коллекторов альтернативы микротоннелированию нет.
Щит AVN 3700
Раньше, до появления технологии микротоннелирования, тоннели в четвертичных отложениях проходили под избыточным давлением воздуха в призабойном пространстве. В результате вода «отжималась» с поверхности забоя, и он становился устойчивым. Далее грунт разрабатывали и выдавали через ствол на поверхность. Сейчас к таким методам мы уже не вернемся: проходка в кессоне не дает темпа и достаточно сложна в организации работ.
Технические проблемы при сооружении микротоннелей
В процессе строительства возникает немало непредвиденных трудностей, однако, опыт и квалификация специалистов позволяют успешно с ними справляться. Существуют и объективные обстоятельства, к которым можно отнести весьма непростую геологию нашего города. В четвертичных отложениях, где сооружаются микротоннели, мощность и глубина залегания различных геологических слоев чрезвычайно изменчивы и нестабильны на протяжении проходки тоннеля, поэтому зачастую данные изысканий достоверны только в месте пробуренной геологической скважины.
Например, имея проект проходки в супесях, мы планируем сроки и составляем графики работ. Затем начинается проходка, и неожиданно супеси сменяются валунами. Скорость падает с 200 до 20 мм/мин, сроки увеличиваются, и летят графики выполнения работ. То есть существуют объективные причины увеличения сроков выполнения работ.
Щит AVN 1600
Другая сложность – это решение задачи: как выдать щит в приемную шахту в водонасыщенных грунтах с давлением воды до 3 бар, не затопив саму шахту. Для этого применяется специально разработанное «резиновое кольцо» — приемное уплотнение. Геометрические параметры этого уплотнения и особенности ведения щита ограничивают точность выхода в ствол: она должна быть не грубее 20 мм при любой длине тоннеля. В свою очередь такие требования обуславливают необходимость высокоточных маркшейдерских измерений с использованием самых передовых методик и оборудования.
В целом, наверное, большинство проблем подземных строителей связано с особенностями инженерно-геологическими условий, в которых ведутся работы. Поэтому очень важно иметь в распоряжении опытный персонал и надежные строительные машины, с которыми возможно успешно реализовывать проекты любой сложности.
Дополнительные статьи
Выберите интересующую статью:
Тоннели войдут в список топонимов
19 апреля, 2024
Новая станция Новосибирского метро прошла экспертизу
18 апреля, 2024
Белград продлил контракт с французской группой RATP
17 апреля, 2024
В Петербурге на станции метро монтируются эскалаторы
16 апреля, 2024
Взрывозащищенный щит CREG готов к отправке на Сицилию
15 апреля, 2024
Заключен контракт на электрификацию Ontario Line
12 апреля, 2024
Расскажите о нашей статье своим друзьям,
поделившись ссылкой в социальной сети
Комментарии (0)
Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен с политикой конфиденциальности
и согласен на обработку персональных данных. Подробнее