СПОСОБ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА Российский патент 2003 года по МПК E02F5/18 F16L1/28 

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и предназначено для прокладки подземных коммуникаций, в том числе дренажных коллекторов в водонасыщенных грунтах.

Известен способ подземной прокладки трубопровода (патент США 4319648, кл. 175-53, 1982), включающий устройство входного и выходного котлованов, пионерную проходку наклонной буровой установкой с укладкой промывного трубопровода малого диаметра и последующую встречную проходку с разрыхлением грунта, образованием полости и укладкой в нее трубопровода, при этом диаметр образуемой полости выполняют меньшим диаметра разрыхления и большим диаметра протягиваемой трубы, а в зону разработки грунта осуществляют подачу рабочего агента по промывному трубопроводу.

Недостатком известного способа является его высокая энергоемкость, связанная с необходимостью вращения разрыхляющей и полостеобразующей частей наконечника при встречной проходке.

Наиболее близким предлагаемому является способ прокладки трубопровода (авт. св. SU 1751272, А1, Е 02 F 5/18, 1992), согласно которому выполняют входной и выходной котлованы, прокладывают направляющую траншею и протягивают по ее дну трубы посредством троса, одновременно с протяжкой трубы образуют пульпу путем размыва донной части траншеи струей воды до размеров, превышающих диаметр трубы, а затем пропускают пульпу в зазоре между внешней поверхностью трубы и стенками траншеи. Кроме того, часть размывающей струи направляют вдоль внешней поверхности трубы обратно направлению протяжки.

Недостатком данного способа является увеличение сопротивления трению о грунт в нижней части трубопровода и сопротивления проталкиванию пульпы в зазоре между внешней поверхностью трубы и стенками траншеи по мере увеличения длины укладываемой нитки, это увеличивает усилие протягивания и ограничивает длину укладываемого трубопровода. Кроме того, при работе в обводненных грунтах требуется дополнительный расход рабочего агента.

Устранить указанные недостатки позволяет предложенный способ прокладки трубопровода, согласно которому выполняют входной и выходной котлованы, прокладывают направляющую траншею, протягивают по ее дну трубы посредством троса, одновременно с протяжкой трубы образуют пульпу путем размыва донной части траншеи струей воды до размеров, превышающих диаметр трубы, затем пропускают пульпу в зазоре между внешней поверхностью трубы и стенками траншеи, а часть размывающей струи направляют вдоль внешней поверхности трубы обратно направлению протяжки, отличающийся тем, что с целью снижения энергоемкости прокладки в водонасыщенных грунтах за счет уменьшения сопротивления протягиванию и снижения расхода рабочего агента направляющую траншею выполняют с уклоном в сторону входного котлована, отводят в него часть грунтовой воды, а укладку труб осуществляют в подготовленную полость, одновременно закрывая низ втягиваемого трубопровода материалом с высоким коэффициентом скольжения по грунту, например пластиком, а часть пульпы вытесняют в направляющую траншею сверху укладываемого трубопровода.

Кроме того, ширину охватывающего материала назначают не менее половины диаметра трубопровода, в процессе прокладки труб уменьшают высоту уплотнительного щита во входном котловане, а осветленную грунтовую воду из входного котлована используют для образования пульпы при размыве донной части траншеи.

На фиг. 1 представлена схема прокладки трубопровода предлагаемым способом; на фиг. 2 - разрез по А-А.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Во входном котловане 1 ниже его дна устраивают приямок - отстойник 2 для приема воды. Между входным 1 и выходным 17 котлованами выполняют направляющую траншею 6 с уклоном в сторону входного котлована 1. Отводят часть грунтовой воды в отстойник 2, устанавливают уплотнительные щиты 4, 5 по краям направляющей траншеи во входном и выходном котлованах. Со стенда 3 через отверстия в уплотнительных щитах 4, 5 в направляющую траншею 6 подают трубу 7, снабженную гидромониторными насадками 8 и направляющим козырьком 9. В подготовленную гидромониторными насадками полость 11 с помощью троса 10 производят проталкивание трубопровода. В процессе протаскивания нижнюю часть трубопровода одновременно закрывают материалом с высоким коэффициентом скольжения по грунту, например пластиком. Ширину материала 12 назначают по зоне действия вертикальной нагрузки от массы труб. Минимальная ширина действия нагрузки составляет половину диаметра трубопровода; максимальная - ограничивается экономической целесообразностью по стоимости материала.

В начале протаскивания происходит подача пульпы в пространство между создаваемой полостью 11 и поверхностью трубы. Избыток пульпы козырек 9 направляет в верхнюю часть траншеи 6, заполняя ее разжиженным грунтом. Далее равномерное распределение пульпы по длине укладываемого трубопровода обеспечивают созданием дополнительного потока ее в направлении к входному котловану 1. Для этого в процессе протяжки уменьшают высоту уплотнительного щита 4 во входном котловане, например снятием верхних секций 13. Создаваемая разность уровней образует поток пульпы и раскладку ее по длине укладываемого трубопровода. Запас высоты 5-7 м уплотнительного щита 4 позволяет увеличивать скорость потока и длину раскладки, обеспечивая подачу легких фракций пульпы сверху в пространство между полостью и внешним радиусом трубы укладываемого трубопровода. Создаваемый поток обеспечивает также поступление осветленной воды в отстойник 2, которая затем с помощью насоса 14 по шлангу 15 подается в насадки 8 для размыва полости 11 в донной части пионерной траншеи 6.

Таким образом уменьшение сопротивления трению в нижней части труб и подача легких фракций пульпы сверху по длине трубопровода обеспечивают снижение усилия протягивания на лебедке 16, а использование кругооборота грунтовой воды снижает общий расход агента при протягивании трубопровода.

Изобретение относится к строительству и предназначено для прокладки подземных дренажных коллекторов в водонасыщенных грунтах. Между входным и выходным котлованами выполняют направляющую траншею с уклоном в сторону входного котлована, отводят часть грунтовой воды в отстойник, расположенный ниже дна входного котлована, устанавливают уплотнительные щиты во входном и выходном котлованах. В подготовленную гидромониторной насадкой полость по дну траншеи с помощью троса протягивают трубопровод, одновременно закрывая его низ материалом с высоким коэффициентом скольжения по грунту, например пластиком, а часть пульпы вытесняют в направляющую траншею. Изобретение обеспечивает снижение энергоемкости процесса прокладки за счет уменьшения сопротивления протягиванию и снижение расхода рабочего агента. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ прокладки трубопровода, согласно которому выполняют входной и выходной котлованы, прокладывают направляющую траншею, протягивают по ее дну трубы посредством троса, одновременно с протяжкой трубы образуют пульпу путем размыва донной части траншеи струей воды до размеров, превышающих диаметр трубы, затем пропускают пульпу в зазоре между внешней поверхностью трубы и стенками траншеи, при этом часть размывающей струи направляют вдоль внешней поверхности трубы обратно направлению протяжки, отличающийся тем, что направляющую траншею выполняют с уклоном в сторону входного котлована, отводят в него часть грунтовой воды, а укладку труб осуществляют в подготовленную полость, одновременно закрывая низ втягиваемого трубопровода материалом с высоким коэффициентом скольжения по грунту, например пластиком, а часть пульпы вытесняют в направляющую траншею сверху укладываемого трубопровода. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ширину охватывающего материала назначают не менее половины диаметра трубопровода. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе прокладки труб уменьшают высоту уплотнительного щита во входном котловане. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осветленную воду из входного котлована используют для образования пульпы при размыве донной части траншеи.