Способы проходки канализационных коллекторов. Способы проходки канализационных коллекторов

• Название: Способы проходки канализационных коллекторов
• Дата: 02.12.2021
• Размер: 0.57 Mb.
• Имя файла: Способы проходки канализационных коллекторов.docx
• Тип: Реферат; #289494

Способы проходки канализационных коллекторов

Содержание

Введение 3

Глава 1. Канализационный коллектор что это такое, принцип работы и особенности 4

1.1 Назначение, виды и особенности конструкции канализационного коллектора 4

1.2 Принцип работы 8

1.3 Особенности монтажа 10

Глава 2. Методы проходки канализационных коллекторов 12

2.1 Щитовая проходка коллекторов 12

2.2 Технология микротоннелирования 20

Заключение 25

Список использованной литературы 26

Введение

Жителям современных городов, сложно представить, что когда-то большинство поселений, в том числе и густонаселенный Санкт-Петербург, были лишены таких благ цивилизации как водопровод и канализация. Что бы сейчас творилось на улицах, если бы грамотные инженеры в свое время не разработали систему канализационных ходов, коллекторов, колодцев, которые сегодня расположились под землей по всему периметру города и обеспечивают эффективный сток загрязненных вод и вывод их за пределы населенного пункта.

Питьевая и техническая вода, которую мы ежедневно используем в бытовых и промышленных масштабах образует сточные воды. В каждом доме есть собственная канализационная система, где собираются эти жидкие отходы, которые затем под уклоном отправляются в канализационный коллектор.

Канализационный коллектор – это гидротехническое сооружение, включающее главную сливную магистраль большого диаметра и ее ответвления для отведения нечистот в очистное устройство или накопитель.

Коллектор выполняет роль основной транспортной артерии, передающей стоки от участков сбора к очистным сооружениям. Задача, которую решает этот узел, не сложная, но весьма ответственная.

Непосредственно проходка коллектора состоит из нескольких процессов: начиная от разборки грунта, перемещение щита, поставки материалов, устройства обделки и завершая вспомогательными работами, предусматривающими прокладку коммуникаций и устройство путей отката.

Канализационный коллектор – важная часть системы канализации, без которой невозможно обустройство автономной конструкции. Поэтому обустройство магистрали трубопроводов и резервуара требует тщательности и терпения.

Глава 1. Канализационный коллектор что это такое, принцип работы и особенности

1.1 Назначение, виды и особенности конструкции канализационного коллектора

Канализационный коллектор — это основной трубопровод, по которому стоки перемещаются от участков слива до систем очистки. Он предназначен для отвода нечистот из города к крупным очистным сооружениям для осветления воды. Его длина может составлять несколько километров или ограничиваться считанными метрами. Существуют так же коллекторы городских ливневых канализаций, в которые поступает дождевая, талая вода. Магистрали ливневки пронизывают весь город, обеспечивают чистоту улиц, проезжих частей, тротуаров, скверов, дворов, парков.

В зависимости от размеров, для строительства используются готовые трубы или строительные материалы:

- кирпич;

- железобетонные блоки или монолитная отливка.

Использование кирпичной кладки в настоящее время прекращено из-за низкой скорости сборки. Строительство канализационных коллекторов требует высокой скорости, поэтому используют сборные каналы из железобетонных колец, или производят заливку прямо на месте. Однако, современные системы строят из готовых пластиковых элементов. Они превосходят все альтернативные варианты по скорости сборки, долговечности, устойчивости к воздействию воды и агрессивных веществ. Во время реконструкции старые системы часто заменяют на новые пластиковые каналы.

Коллектор канализации обычной городской системы не имеет слишком больших размеров. Его сечение обеспечивает пропускную способность городской сети с учетом коэффициента запаса на случай увеличения числа пользователей. Для устранения засоров и пробивки пробок по всей длине устанавливают коллекторные колодцы. Они обеспечивают доступ для проведения ремонтных работ. Кроме этого, колодцы ставят в узлах или на точках поворота линии. На дне колодцев устанавливают желоба, соединяющие входной и выходной патрубки. Они выполняют направляющую функцию, способствуют сохранению энергии потока.

В автономных канализационных системах в качестве коллектора выступает станция биологической очистки, анаэробный септик, аэротенк. В эти сооружения попадают домашние стоки для очистки, после чего откачиваются либо сбрасываются в почву. Поскольку в домашней системе присутствует три наружных канализации, коллектор устанавливается отдельно для каждой из них. В один резервуар собираются стоки ливневки, в другой дренажные воды, в третий попадает стоки из дома. В первых двух случаях не требуется очистка, стоки лишь отстаиваются, т.к. считаются условно чистыми. А бытовая канализация очищается в септике, аэротенке с помощью анаэробных и аэробных бактерий.

Бытовой коллектор канализации

Индивидуальные застройщики выбирают коллектор канализации для наружной системы в зависимости от режима проживания, суточной нормы водопотребления семьи. Существуют станции биологической очистки, септики для двух человек, целых коттеджных поселков. Анаэробные резервуары не требуют электроэнергии, поэтому, наиболее пригодны для сезонного/временного проживания (рис. 1.1).



Рис. 1.1. Бытовой коллектор канализации

Внутри них нет дополнительного оборудования, нечему ломаться. При надежной герметизации входных магистралей они могут служить десятилетиями, достаточно лишь регулярно откачивать грязь из отстойника. Эффективность этих сооружений не превышает 75%, остальная доочистка происходит в земле. Вода на выходе достаточно осветленная, однако, не может использоваться в быту.

Коллектор канализации в виде аэротенка помимо анаэробной камеры имеет отсек с аэробными бактериями. Этим микроорганизма необходим воздух, который подается компрессором. Таким образом, сооружение становится энергозависимым, более пригодно для постоянного проживания.

Перерывы в 6 – 3 месяца для аэротенка не страшны, он в это время работает в режиме обычного отстойника. При более длительном отключении компрессора начинается заиливание, заражение участка.

Коллектор для ливневой канализации

Герметичный пластиковый резервуар отлично подходит для коллектора ливневой канализации (рис. 1.2). Отсутствие серых, черных стоков избавляет от необходимости очистки, вода после отстаивания осветляется, может подниматься на поверхность для использования:

- мытье автомобиля, стоянки на участке

- помывка в бане, летнем душе

- полив огорода, газонов, цветников

- влажная уборка садовых дорожек



Рис. 1.2. Коллектор для ливневой канализации

Поскольку, температура стоков в этой системе уличная, резервуар заглубляется ниже промерзания либо утепляется пенополистиролом, каменной ватой. В качестве насоса откачки может использоваться погружная, поверхностная, полупогружная модель любого производителя.

Коллектор в системе дренажной канализации

Для дренажного коллектора подходит любой, в том числе, самодельный, септик из бетонных колец. Эта конструкция достаточно тяжелая, чтобы выдерживать силы пучения, не всплывать при увеличении УГВ, пластиковые модификации требуют крепления к анкеру. Для этого используется готовая либо самодельная ж/б плита в качестве основания, к которой резервуар крепится хомутами. Здесь вода так же достаточно чистая, чтобы использоваться в быту, окупая тем самым затраты на строительство дренажа (рис. 1.3).



Рис. 1.3. Коллектор в системе дренажной канализации
Применение коллектора в автономном водоотведении - дело затратное. Обустройство сложной конструкции стоит дорого, а применяемые материалы должны быть надлежащего качества, что непосредственно влияет на общую стоимость работ. Использование пластиковых контейнеров для септика или коллектора значительно снижает затраты, но при этом определяет эксплуатационные особенности. Кроме того, к минусам можно отнести и размеры коллектора. Они превышают размеры выгребных ям и одноуровневых емкостей. Также увеличивается протяженность трубопроводов при непосредственном монтаже. В итоге получается, что коллектор в частной канализации экономически невыгоден, проигрывая по техническим характеристикам иным вариациям оборудования.

1.2 Принцип работы

Выяснив, что такое канализационный коллектор, рассмотрим принцип его работы. Сточные воды от сантехнических приборов поступают в горизонтальные дворовые сети. Они соединяются в квартальные и в конце концов присоединяются к основной магистрали. По ней стоки транспортируются до очистных сооружений. Таким образом, коллектор канализации — это общий трубопровод, который объединяет все мелкие линии вместе. Сам он никогда не разветвляется на части.

В автономных системах частных домов роль основного элемента канализации выполняет горизонтальная труба, соединяющая выход системы из дома с приемной секцией септика. Ее длина, как правило, невелика, но выполняемая функция ничем не отличается от задач крупных канализационных трубопроводов.

Кроме этого, есть ливневые системы водоотведения. Они отличаются от бытовых или промышленных сетей сезонным режимом работы и сравнительно малой глубиной погружения в грунт. Коллектор ливневой канализации — это канал, по которому дождевые стоки направляются к системам очистки. Он может быть реализован в виде подземной трубы или в форме открытого желоба.

Существуют две разновидности каналов, отличающихся способом перемещения стоков:

- самотечный тип. Трубопровод, установленный с небольшим уклоном. Сточные жидкости перемещаются по нему самостоятельно, под действием силы тяжести;

- напорный канализационный коллектор. Предназначен для принудительной подачи стоков с нижней отметки на более высокий уровень.

Самотечные линии преобладают, поскольку они выгоднее и проще. Однако, иногда приходится использовать напорный тип канализации, если того требует рельеф местности, присутствие на пути прокладки труб зданий, сооружений, автострад.

Напорный коллектор канализации — это герметичный трубопровод, рассчитанный на определенное давление жидкости. Перемещение стоков по нему происходит при помощи специального насоса. Для снижения нагрузок и экономии энергии напорные участки коллекторов делают небольшими. Обычно устанавливают канализационную напорную станцию (КНС), которая под давлением подает стоки на определенную высоту. Затем жидкость следует самотеком.

Подъем сточных вод может происходить как под уклоном, так и с помощью вертикального трубопровода. Выбор подходящего способа производится исходя из местных условий — рельеф, наличие сооружений или построек, особенности грунта.

1.3 Особенности монтажа

Строительство канализации производится на основании проектных данных. Предварительный расчет и создание схемы сборки выполняют в соответствии с нормами СНиП и СанПиН, обеспечивая полное соответствие всем требованиям.

Прокладка трубопровода производится на глубине, превышающей уровень зимнего промерзания грунта. Порядок действий:

- земляные работы. Роют траншею под трубопровод. Сразу же делают гнезда для смотровых колодцев;

- на дно всех углублений насыпают песчаную подушку для выравнивания и придания заданного уклона;

- производя укладку труб с определенным уклоном в сторону приемного резервуара (обычно для самотечных систем 2 см на каждый метр);

- если используются пластиковые емкости для колодцев, на дне сначала укладывают бетонную плиту — якорь. Она препятствует выдавливанию резервуара грунтовыми водами;

- все соединения тщательно уплотняют. Проверяют систему на герметичность. после этого трубы утепляют и засыпают грунтом.

При строительстве напорных комплектов сначала собирают КНС, после чего прокладывают остальные траншеи по описанной схеме. Для обслуживания и ремонта насосов необходимо обеспечить доступ к станции в любое время года.

Глава 2. Методы проходки канализационных коллекторов

2.1 Щитовая проходка коллекторов

Щитовая проходка, применяемая при устройстве коллекторов и тоннелей, предусматривает разработку грунта под прикрытием щита и закрепление коллектора или тоннеля сборными чугунными, железобетонными тюбингами или монолитным бетоном, а также керамическими блоками. Щитовую проходку ведут обычно с помощью проходческого щита, изготовленного в виде металлической оболочки, диаметр которой равен наружному диаметру сооружаемого тоннеля.

Особенности данного способа позволяют:

- осуществлять прокладку тоннелей в любых гидрогеологических условиях;

- увеличить максимально возможную глубину прокладки;

- значительно облегчить выбор трассы коммуникаций;

- одновременно проложить несколько напорных трубопроводов различного назначения.

Щит состоит из трех основных частей:

- первая (передняя) имеет клиновидную форму, бывает с козырьком и без, выполняет режущие функции;

- вторая (средняя) включает в себя домкраты и является опорной;

- третья (задняя) является хвостовой.

Щит вдавливается в грунт гидравлическими домкратами, а грунт перед щитом разрабатывают ручным или механическим способом. Сооружение обделки (стенок) коллектора выполняют в хвостовой части щита. Для щитовой проходки применяют проходческие щиты нескольких видов с наружным диаметром 2—5 м, которые в зависимости от способа разработки грунта в забое и его транспортировки подразделяются на механизированные, час­тично-механизированные и немеханизированные. Механизированные щиты более производительны, но сложнее в эксплуатации, а немеханизированные отличаются простотой в управлении и широко применяются при проходке коллекторов диаметром до 2,5 м.

Немеханизированные проходческие щиты конструктивно в основ­ном одинаковы, хотя и бывают нескольких разновидностей — с открытой и закрытой головной частью, жесткими решетками и горизонтальными полками. В щите с открытой головной частью диаметром 2 м для срезания грунта и внедрения щита режущая часть оснащена козырьком с клиновидным ножом. Щит периодически продвигается вперед с помощью гидравлических домкратов, расположенных по периметру щита и упирающихся своими штоками в ранее уложенные элементы тоннельной обделки. Опорная часть, рас­положенная посредине щита, обеспечивает ему необходимую прочность и жесткость, а под защитой хвостовой части монтируют одно-два кольца сборной или сооружают определенный участок мо­нолитной обделки коллектора.

Скорость проходки тоннелей немеханизированными щитами в зависимости от диаметра выработки, категории грунта, числа и типа домкратов, мощности насосной установки колеблется от 0,8 до 1,2 м/смен.

В механизированных щитах предусмотрены механизмы, позволяющие разрабатывать и направлять грунт для погрузки. Рабочая часть таких щитов бывает роторной, экскаваторной, штанговой или гидромеханической. Наиболее часто используются щиты с экскаваторными и роторными рабочими органами. В щитах с роторной рабочей частью, разработанный резцами грунт постоянно попадает на спиральные лопатки и направляется на ленточный конвейер, который переносит его в тележки, имеющие съемный кузов. Вне зависимости от движения щита, гидравлические домкраты продвигают рабочий орган на 1 м, одновременно с этим перемещается и конвейер-перегружатель.

Рабочие органы щитов могут быть, например, роторными, штанговыми, экскаваторными, гидромеханическими. Чаще применяют щиты с роторными и экскаваторными рабочими органами. В щите с роторным рабочим органом в результате его вращения грунт, разрушенный резцами, непрерывно подхватывается спиральными лопатками и через приемное окно поступает на ленточный конвейер, а затем в тележки со съемными кузовами. Рабочий орган с помощью гидравлических домкратов выдвигается вперед на расстояние до 1 м независимо от движения щита и одновременно с перемещением конвейера-перегружателя. После разработки забоя на длину одного кольца обделки рабочий орган отводят назад, щит продвигают вперед и в хвостовой части с помощью бетоно — или блокоукладчика укладывают очередное кольцо обделки. Выдача грунта на поверхность и подача материалов (элементов сборной обделки, цемента и др.) к щиту производятся средствами горизонтального внутреннего (двухосные тележки со съемными кузовами, вагонетки, тележки-блоковозки, электрокары) и вертикального (клетьевые подъемники, стре­ловые краны и т. д.) транспорта.

Механизированный щит с экскаваторным рабочим органом разрабатывает грунт по принципу обратной лопаты. Грунт из ковша выгружается на ленточный конвейер и затем в тележки внутритоннельного транспорта. Такой щит диаметром 2 м передвигается 16 гидравлическими домкратами грузоподъемностью по 125 т каждый.

Для проходки тоннелей и коллекторов диаметром 1,8-3,55 м применяют также механизированные щитовые комплексы типа КЩ ди­аметром 2,1—4 м.

Щитопроходческие работы выполняют обычно в три стадии.

1) Подготовительный этап. Здесь наши рабочие создают начальную или монтажную шахту, по которой будет опускаться щит, устраивают вентиляцию, подводят электричество и пр. Создают условия для откатки грунта - прокладывают пути, оборудуют всем необходимым стройплощадку и шахтный двор. В шахте сооружается упор из свай и производится монтаж щита в указанном в проекте положении.

2) Основной этап - это непосредственно передвижение щита и монтаж обделки.

3) Третий этап необходим для тоннелей под канализационный коллектор - в нем устраивают лоток.

Введение щита в забой. Щит в шахту опускают стреловым краном и затем внизу устанавливают его в направлении проходки. Непосредственно в забой щит вводят с помощью гидравлических домкратов, упираемых в специально устроенную временную опору (упор). В стене шахты в месте забоя оставляют круглое отверстие диаметром, на 100 мм превышающим диаметр щита, необходимое для ввода щита в забой. По мере разработки грунта и продвижения щита устанавливают блочную обделку по всему периметру коллектора. Когда щит полностью войдет в грунт и будет пройдено первых 10—12 м коллектора, разбирают упор, снимают рамы и распорки. Затем в основной монтажной или промежуточной шахте оборудуют бадьевое отделение для подъема вагонеток или их кузовов с грунтом, а также подачи.



Рис. 2.1. Схемы организации площадки при щитовой проходке тоннеля (коллектора) и щитопроходческих работах:

Описание схемы рисунка:

а — организация стройплощадки;

б — проходка немеханизированным щитом с ручной разработкой грунта;

в — проходка коллектора диаметрам 4,1 м механизированным щитовым комплексом с обделкой из монолитного пресс-бетона;

г — монтаж обделки коллектора;

д — трапециевидные блоки; е — железобетонные тюбинги;

1 — отвал грунта;

2 — складирование тюбингов;

3 — растворосмеситель;

4 — бак для воды;

5 — емкость для цемента;

6 — рабочее место крановщика;

7 — кран;

8 — место сигнальщика;

9 — табличка с перечнем установленных сигналов;

10— компрессор;

11 — доска замера газа;

12— пункт электропитания;

13 — вентиляционная установка;

14 — немеханизированный щит;

15 — вагонетка с бадьями;

16— электровоз;

17 — рельсовый путь;

18— насосная установка для откачки воды;

19 — шахта;

20 — приямок;

21 — камера;

22 — механизированный щит;

23 — секция опалубки;

24 — механизм перемещения опалубки;

25 — цистерна;

26 — транспортер выдачи грунта;

27 — вагонетки бункер­ного типа для загрузки с транспортера;

28 — бетонопровод;

29 — механизм пе­редвижения платформы;

30 — транспортерный мост;

31 — блоки обделки;

32 — замковый блок необходимых материалов для щитопроходческих работ, для чего над бадьевым отделением устанавливают стреловой кран.

Встречающиеся при щитовой проходке разнообразные гидрогео­логические условия усложняют производство работ, однако в насто­ящее время разработано оборудование и имеются способы, позволя­ющие осуществлять проходку практически в любых грунтовых усло­виях. В устойчивых грунтах применяют механизированные щитовые комплексы типа КЩ с наружным диаметром щитов 1,2; 2,6; 3,2 и 4 м. В твердых грунтах, когда невозможно использовать комплексы КЩ, проходку ведут немеханизированными щитами с ручной разработкой грунта (рис. 2.1, б). Для разработки крепких пород применяют от­бойные молотки либо взрывной метод.

Проходка коллектора включает в себя ряд процессов, в том числе: разработку пород в забое, передвижку щита, транспортировку материалов, устройство блочной или монолитной обделки тоннеля, инъектирование стыков, вспомогательные работы по устройству откаточных путей и прокладке коммуникаций. Ведущим процессом является разработка породы в забое, так как от нее зависит темп проходки.

Трудоемкость проходческих работ в значительной степени зависит от типа применяемого щита, так как ручная разработка породы в забое при немеханизированных щитах отличается повышенной трудоемкостью. Поэтому всегда, когда позволяют грунтовые условия, следует применять механизированные щитовые комплексы (рис. 2.1, в). Разработку мягких пород грунта ведут под защитой козырька и режущей части щита. Грунт в забое не добирают до конца щита на 10—15 см. Глубина разработки породы зависит от характера грунтов, условий трассы коллектора, диаметра и конструкции щита, но обычно разработку ведут на ширину одного кольца обделки.

В связи с подвижностью грунта и необходимостью сохранности расположенных над коллектором зданий и сооружений производят крепление лба забоя (рис. 2.1, в). Разработку грунта ведут сверху вниз и поэтому сначала крепление с верхней час­ти забоя снимают, но после разработки грунта на необходимую глубину лоб забоя снова укрепляют. Затем снимают крепление в нижней части забоя и разрабатывают здесь грунт с последующим закреплением. При передвижке щита лоб забоя крепят на всю высоту. Таким же способом ведут разработку забоя в сыпучих песках.

В водонасыщенных и слабых грунтах щитопроходческие работы значительно осложняются. В грунтах с умеренным притоком грунтовых вод проходку ведут с перекрытием лба забоя или, как говорят «с закрытой грудью». При этом лоб забоя частично или полностью перекрывают шандорами (стальными щитами), установленными на болтах с внутренней стороны ножевого кольца.

Однако лучше всего борьбу с грунтовыми водами при щитовой проходке вести способом искусственного осушения забоя легкими или эжекторными игло­фильтрами или погружными насосами в скважинах. В тех случаях, когда из-за чрезмерно малой величины коэффициента фильтрации грунтов применить водопонизительные установки не представляется возможным, или по другим причинам применяют способы разработки грунта в забое под защитой сжатого воздуха (кессонным способом) или путем замораживания забоя.

При кессонном способе проходки грунтовая вода отжимается избыточным давлением воздуха, для чего коллектор разделяется на зону повышенного и нормального давления с помощью воздухонепроницаемых перегородок и шлюзов, необходимых для прохода людей и транспортировки материалов и породы.

Обделку тоннелей (коллекторов) устраивают из сборных элементов (блоков или тюбингов) (рис. 2.1, д, е), а также монолитного бетона и железобетона. Обделка из тюбингов, устанавливаемых без связей, наиболее экономична. Работы по устройству обделки тоннеля начинают с укладки лотковых блоков, а затем по обе стороны монтируют боковые блоки и в заключение устанавливают замковый блок (рис. 2.1, г).

Блоки можно укладывать с постепенным убиранием штоков домкратов и освобождением места для блока нового кольца или с одновременной уборкой штоков всех домкратов. Каждый блок после укладки обжимают домкратами. При укладке кольца из трапециевидных блоков некоторых из них не доводят на всю длину, что облегчает сборку, а после установки замкового блока их дожимают домкратами вместе с замковым блоком, и далее они служат опорами домкратов при передвижении щита.

В щитах диаметром 3,6 м блокоукладчик прикреплен непосредственно к щиту. Укладку тюбингов ведут снизу в обе стороны вверх до замка. В каждом кольце тюбинги укладывают со сдвижкой на два отверстия во избежание сквозных продольных швов. Чтобы кольцо имело правильную форму, между тюбингами и оболочкой щита укладывают дубовые клинья, убираемые после установки замкового тюбинга. При передвижении щита происходит обжатие тюбинговой обделки, после чего швы между тюбингами зачеканивают раствором на расширяющемся цементе.

Устройство обделки из монолитного бетон, особенно из пресс-бетона, используют все шире. Для получения монолитно-прессованной обделки из пресс-бетона в хвостовой части щита устанавливают опалубку, за которую нагнетают бетон.

Принцип работы щитового механизированного комплекса при этом основан на сочетании вдавливания в забой головной части щита и одновременного прессования бетонной смеси в его хвостовой части (рис. 2.1, в). Проходческий комплекс состоит из щита (применяются щиты для проходки монолитной обделки диаметрами 2,1; 2,6; 3,6 и 4,1 м), металлической опалубки, механизма для перестановки опалубки, транспортерного моста, пе­редвижной платформы с транспортером, бетоноводом и пневмоподатчиками. Бетон подают в запалубное пространство через устройство в прессующем кольце по бетоноводу от пневмоподатчиков. Вначале между стенками опалубки и щита происходит предварительное уплотнение бетона, а затем при передвижке щита с отсоединением бетоновода от прессующего кольца — окончательная перепрессовка бетонной смеси с передачей усилия на породу.

Этот способ позволяет сразу же получить готовую обделку коллектора с гладкой водонепроницаемой поверхностью, не требующей отделки, в то время как для сборной обделки необходимо проведение дополнительных отделочных работ.

Прокладка трубопроводов в тоннелях щитовой проходки. Когда щитовую проходку используют для устройства переходов, в них прокладывают самотечные и напорные трубопроводы различных диаметров. Керамические и бетонные трубы укладывают в тоннеле на основание из тощего бетона. Чугунные и стальные трубопроводы в тоннеле укладывают методом наращивания. Трубы по тоннелю перемещают на специальных тележках.

2.2 Технология микротоннелирования

Микротоннелирование — бестраншейный метод укладки подземных коммуникаций и трубопроводов, коллекторов, систем водо- и теплоснабжения, канализации. Технология микротоннелирования превосходит традиционную прокладку труб открытым способом (рис. 2.2).

Подземное строительство таким способом исключает негативное влияние на окружающую среду, газоны, парки, грунт остаются нетронутыми, в условиях мегаполиса не нарушается транспортное сообщение и другие неудобства, связанные с прокладкой подземных коммуникаций или трубопроводов, также минуют горожан.



Рис. 2.2. Бестраншейная прокладка трубопровода с применением микропроходческого комплекса
На рисунке 2.3 представлена схема микропроходческого комплекса.



Рис. 2.3. Схема микротоннельного проходческого комплекса

Микротоннелирование придется кстати и в районах исторической застройки, где рытье траншей и проведение строительных работ открытым способом нежелательно, а иногда и запрещено. Также данная технология актуальна для проведения работ под дорогами, магистралями, взлетными полосами и железнодорожными путями.

Бестраншейные работы выполняются современной проходческой машиной со специальным режущим инструментом - щитом, с обеих сторон маршрутного отрезка выкапываются небольшие котлованы, соответствующие глубине прокладки труб — стартовый и приемный (рис. 2.4).



Рис. 2.4. Конструкция проходческой машины

Описание конструкции:

1. Рабочий орган.

2. Впайки из твердых металлов.

3. Дробильное пространство.

4. Отверстие для подачи воды.

5. Главный подшипник.

6. Силовой привод.

7. Прокладка.

8. Домкрат управления.

9. Транспортирующий трубопровод.

10. Питающий трубопровод.

11. Лазерная мишень.

12. Лазерный луч.

13. Байпас.

14. Вентили.

В стартовый котлован устанавливается силовая и мощная домкратная станции. Если длина проходки превышает 200 метров, то используется дополнительная, так называемая промежуточная домкратная станция. По мере продвижения под землей проходческого щита разработанный грунт выходит из забоя с помощью буровой жидкости по отводящим линиям. Отстойник для отработанной взвеси находится рядом со стартовым котлованом. После окончания бурения микрощит демонтируется, образовавшийся проход готов к протягиванию труб.

Точную проходку обеспечивает лазерная система, устойчивая к изменениям температурного режима, за счет чего достигается четкое следование проектной оси. Процесс микротоннелирования полностью автоматизирован, участие специалиста-оператора сводится к наблюдению за точностью следования и местонахождения микрощита.

Технология микротоннелирования значительно расширяет возможности прокладки подземных инженерных коммуникаций, независимо от плотности, твердости и водонасыщенности породы работы могут проводиться с достаточно высокой скоростью.

Выполнение строительных работ методом микротоннелирования имеет массу преимуществ — бестраншейная прокладка труб не нарушает уже сложившуюся коммуникационную систему населенного пункта, жилого района или промышленной зоны, зеленые насаждения, расположенные в зоне строительных работ по периметру пролегания маршрута скважины, не страдают, так как их не приходится выкапывать или срубать, предотвращается снижение уровня грунтовых вод. Количество извлекаемого грунта по сравнению с открытым способом незначительное. В силу небольших размеров оборудование и материалы не требуют специальных условий хранения.

Работы могут проводиться в любую погоду и не зависит от столбика термометра или наличия солнца. Такие явления как шум, различные вибрации и загрязнения воздуха, обычно сопутствующие всем строительным манипуляциям, снижаются или полностью исключаются в зависимости от условий выполнения работ. Вероятность повреждения труб также снижается, что является признаком экономической целесообразности наряду с другими факторами.

Заключение

Канализационным коллектором называется главный канал, собирающий и отводящий стоки к очистным сооружениям. Традиционно он прокладывается под землей, ниже уровня промерзания грунта.

В данной работе мы рассмотрели метод микротоннелирования и метод щитовой проходки канализационных коллекторов.

Микротоннелированием называют современную прогрессивную технологию сооружения трубопроводов закрытым способом – когда строительство коллектора или тоннеля осуществляется без вскрытия поверхности земли, бестраншейным способом.

Принцип микротоннелирования заключается в проталкивании (продавливании) железобетонных труб (металлических, стеклопластиковых) за специальным проходческим комплексом или так — технология микротоннелирования заключается в автоматизированной проходке тоннеля в грунтовом массиве с продавливанием, механизированным тоннеле проходческим комплексом трубной конструкции обделки.

Щитовая прокладка для возведения тоннелей, канализации и коллекторов - это разработка грунта под прикрытием - щитом. Технология также предполагает закрепление тоннеля сборными тюбингами из чугуна или железобетона либо блоками - монолитными и керамическими. Проходческий щит для щитовой прокладки - это металлическая оболочка, диаметр которой равен диаметру тоннеля.

Щитовая проходка обеспечивает безопасность и высокую эффективность работ при строительстве метро и транспортных тоннелей. Метод позволяет работать в сложных инженерно-геологических условиях, например, если тоннели возводят в слабых или полускальных породах с трещинами. Также щитовую проходку применяют в условиях плотной застройки.

Список использованной литературы

1. Бестраншейная прокладка коммуникаций с применением микрощитов [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://www.sibdom.ru/journal/122/ (Дата обращения: 28.11.2021)

2. Канализационный коллектор что это такое, принцип работы и особенности [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://gidkanal.ru/kanalizatsionnyj-kollektor-chto-eto-takoe-printsip-raboty-i-osobennosti/ (Дата обращения: 28.11.2021)

3. Общие сведения о бестраншейных способах прокладки труб. Назначение, область их применения и выбор [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://sbh.ru/articles/art1_6.htm (Дата обращения: 28.11.2021)

4. Особенности установки напорного канализационного коллектора [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://strojdvor.ru/kanalizaciya/kanalizacionnyj-kollektor (Дата обращения: 28.11.2021)

5. Технология микротоннелирования [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://www.gnbservice.ru/about/technology/tekhnologiya-mikrotonnelirovaniya/ (Дата обращения: 28.11.2021)

6. Устройство канализационного коллектора [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://vodakanazer.ru/kanalizaciya/kollektor-kanalizacionnyj.html (Дата обращения: 28.11.2021)

7. Щитовая проходка [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://podzembur.ru/articles/shchitovaya_prokhodka/ (Дата обращения: 28.11.2021)

8. Щитовая проходка тоннелей и коллекторов [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.sk-sps.ru/sposoby-prokladki-trub/bestranshejnaya/schitovaya/ (Дата обращения: 28.11.2021)