Микротоннелирование: история развития технологии
Микротоннелирование – это технология бестраншейного строительства подземных коммуникаций (сетей водо-, тепло-, газоснабжения, канализации, нефтепроводов, газопроводов, кабельных каналов и т.д.) в условия ограниченного пространства там, где их прокладка традиционным (открытым) способом затруднена, невозможна или слишком затратна.
Метод не нуждается в раскопке траншей по всей траектории укладки труб, а значит помогает минимизировать негативное влияние на экологию и привычную жизнедеятельность района (особенно если речь идет о мегаполисе) в процессе строительства.
Исторически микротоннелирование было сконструировано для реализации бестраншейных проколов для труб малого диаметра (до 900 мм), где человеческое участие сильно ограничено или невозможно. Первоначально расстояние скважины едва достигало 100 метров, но с развитием строительства метод был усовершенствован. Сегодня в условиях наличия специализированной техники диаметр прокола может достигать размера более 2500 мм (а иногда и все 4000 мм) и протяженность более 300 метров. Максимальная длина прокола тоннеля зависит от множества сопутствующих факторов: тип грунтов, сопутствующие материалы нивелирующие трение, мощность оборудования, но ключевым все-таки является материал, из которого изготовлена труба (то есть способен ли он выдержать давление сжатия).
Развитие технологии микротоннелирования стало реальным в связи с внедрением современного оборудования: сверхточных сенсоров контроля, прогрессивных механизмов управления и технологий, которые прежде использовались в строительстве масштабных тоннелей с применением щитов с грунтовыми и водяными пригрузами. И если изначально микротоннелирование было приспособлено только для линейной и точно управляемой по глубине и уклону прокладки, то внедрение новых технологий, включая измерение давление, отклонения, объема и прочего, позволило расширить сферу применения микротоннелирования. Кроме того, расширились и геологические условия, в которых допускается применение технологии микротоннелирования. Метод микротоннельной проходки позволяет реализовывать бестраншейную прокладку в геологии от песчаных пород и до скальных грунтов, в том числе в слабых водонасыщенных грунтах.
Здесь важная роль отводится специалистам, которые должны правильно подобрать тип режущих головок щита оборудования под заданный тип геологии.
Суть современного микротоннелирования заключается в применении под землей проходческого щита (проходческой машины), который приводит в движение домкратная установка (станция), расположенная в стартовом котловане на глубине ожидаемой прокладки трубопровода.
Домкратная установка передает толкающее усилие щиту, который выбуривает грунт. По мере продвижения вперед усилие становится мощнее. В результате проталкивания образуется скважина, равная длине труб продавливания. Внутри из режущего колеса, которое разбуривает почту, подается раствор для вывода почвы на поверхность шахты в специальный отстойник. В отстойнике отсаженный грунт утилизируется, а раствор может быть повторно использован в процессе продавливания. Поэтапное движение микрощита вдоль запланированной траектории прокладки трубы заканчивается в приемном котловане, откуда он в итоге демонтируется. Став трубы (коллектора) остается внутри грунта.
Важно, что во время строительства коммуникаций методом микротоннелирования весь сложный строительный процесс автоматизирован и проходит под землей, в то время, как все панели управления механизмом и задействованные работники находятся на поверхности.
Сферы применения технологии микротоннелирования:
- в коммунальном строительстве: строительство сетей водоснабжения и других различных подземных коммуникаций, газовых коллекторов, теплосетей и электрических проводок;
- строительстве газопроводов и нефтепроводов, расположенных под водоемами;
- для соединения морского участка и сухопутного магистральных трубопроводов;
- строительство пересечений взлетно-посадочных полос, железных дорог и автомагистралей;
- прокладка подводящих конструкций к объектам, расположенным в центре водоема;
- обеспечение первичной поддержки для больших тоннелей.
Помимо широко диапазона сфер применения, одним из важных преимуществ микротоннелирование является высокая скорость проходки и, как результат, сжатые сроки реализации проектов.
ОАО «БЕЛТРУБОПРОВОДСТРОЙ» реализовало несколько значимых проектов с использованием технологии микротоннелирования. Среди них был проект: «Расширение системы газоснабжения для обеспечения подачи газа в газопровод "Южный поток"». Компания выполнила работы по строительству подводного перехода через Пролетарское водохранилище общей длиной 1250 м, диаметром 2000 мм по технологии микротоннелирования. (2016, Заказчик: «Газстройпроект», Россия)
* фотографии представлены в иллюстративных целях
