Метод прокола
Виброудурная бестраншейная технология

Одной из наиболее освоенных и экономичных из бестраншейных технологий является виброударный метод. Виброударные установки совершают поступательное движение, раздвигая и уплотняя грунт. Возможно применение таких установок и для формирования вертикальных скважин, для забивки в грунт стальных труб под необходимым углом. Метод прохождения горизонтальных скважин пневмопробойником не требует размещения в котловане громоздкого оборудования и позволяет сравнительно быстро устраивать переходы различного назначения в грунтах малой и средней плотности.

Из российских пневмопробойников широко известны модели ИП-4603 и ИП-4605, предназначенные для пробивки в грунте сквозных горизонтальных и наклонных скважин. При наличии в грунтах твердых включений размером более 120 мм, пустот, корней деревьев, остатков строительных конструкций, фундаментов, свай, подземных коммуникаций и других подобных препятствий, а также в сыпучих и водонасыщенных грунтах эти пневмопробойники могут отклоняться от заданного направления.

Пневмопробойник состоит из корпуса, съемного расширителя, ударника, золотника и шланга для подачи сжатого воздуха. При пробивке скважины ударник совершает возвратно-поступательное движение и наносит удары по передней части корпуса, вследствие чего последняя внедряется в грунт. Обратному ходу корпуса препятствуют силы трения, возникающие между его наружной поверхностью и грунтом. Перед пробивкой скважины в начале и в конце трассы отрывают рабочие приямки.

Для примера рассмотрим некоторые иностранные пневмопробойники. Фирмой Belle (США) разработан пневмопробойник, состоящий из двух шарнирно соединенных частей, обеспечивающих прохождение скважин диаметром 101,6 мм и длиной до 120 м на глубине до 3 м с точностью выдерживания направления скважины до ±1 дюйм (25,4 мм). Генератор радиоволн установлен в корпусе пневмопробойника. Радиоприемная часть фиксирует отклонение пневмопробойника от заданного направления и формирует управляющий сигнал, который посредством управляющего привода изменяет угол между частями пневмопробойника и этим корректирует направление его хода.

Пневмопробойники Grundomat, выпускаемые немецкой фирмой Tracto-Technik, применяются для прокладки ПЭ труб диаметром от 27 до 160 мм при длине перехода 50…60 м. В настоящее время выпускается 11 типоразмеров Grundomat, технические характеристики которых приведены в таблице.

Пневмопробойники Grundomat работают следующим образом. Машину устанавливают в стартовом котловане на специальный лафет, положение которого регулируется в трех плоскостях. Предварительно к установке присоединяют ПЭ трубу, прокладываемую как короткими модульными, так и длинными целиковыми плетями. Затем Grundomat направляется с помощью наводящего устройства в сторону приемного котлована.

После юстировки в установку подают воздух от компрессора по шлангу, проходящему внутри прокладываемой трубы и подсоединяемому непосредственно к установке. Grundomat работает по двухтактному принципу. При первом такте ударник бьет по зубилу с закрепленной на нем головкой, которое разбивает и уплотняет грунт. При втором такте корпус установки продвигается вперед. Если на пути снаряда встречается препятствие в виде камня, то снаряд, не продвигаясь, будет разбивать его. И только после того, как камень будет разбит, корпус снаряда станет продвигаться вперед. Установка начинает поступательное движение в грунте, раздвигая и уплотняя его, проходит по прямой заданный участок и выходит в приемный котлован. В приемном котловане установку отсоединяют от новой проложенной трубы. При использовании установки Grundomat можно применять трубы из ПЭ, не имеющие выступающих частей: целиковые плети или отрезки труб, соединенные внутренней муфтой.

Установка Grundomat состоит из частей, которые соединены между собой штифтами или резьбой. При этом части, подверженные максимальному износу (например, ударная головка), имеют простое соединение на штифтах, что ускоряет процесс ремонта. На всех внутренних поверхностях установок Grundomat сделана антикоррозионная обработка, а благодаря тому, что во время работы в установку постоянно подается специальное масло, предотвращающее замерзание снаряда из-за перепада температур, внутренние поверхности дополнительно смазываются. Масло в сочетании с надежными уплотнениями существенно продлевает срок службы снаряда и делает его работу более стабильной за счет сокращения потерь воздуха.

Перед началом работы надо обратить внимание на положение рычага переключения на масленке, через которую в снаряд подается масло, перемешанное с воздухом. Все снаряды Grundomat серии Р имеют сервоуправление с рычагом переключения на масленке. Для изменения направления движения снаряда с переднего на задний и наоборот достаточно переключить рычаг на масленке.

Установка Grundosteer

Несмотря на то, что эта установка может прокладывать трубы диаметром всего до 63 мм, она является первым в своем роде устройством, совместившим в себе надежную работу пневмопробойника и установки управляемого бурения, так как ее работу можно контролировать, а самое важное – корректировать.

Снаряд установки Grundosteer состоит из головки, корпуса (который одновременно является корпусом зонда) и специального шланга, по которому подается воздух от компрессора и осуществляется процесс управления установкой во время бурения. Пульт управления состоит из рамы и специального зажима. Управление производится путем поворота шланга с помощью ручного зажима до нужного угла поворота управляющей головки.

Grundosteer, как и Grundomat, устанавливают в стартовом котловане на специальном регулируемом лафете и направляют по трассе запланированного бурения без точного позиционирования. Grundosteer компактен и не требует много места для начала работы. Локационная система оповещает о необходимости изменить направление снаряда Grundosteer, а также о правильности корректировки. Зонд, излучающий электромагнитный сигнал, монтируется в корпусе снаряда. Оператор, находясь на поверхности со специальным приемником, улавливающим сигналы от зонда, получает сведения о глубине прохождения снаряда и угле его наклона. В соответствии с этими показаниями корректируется работа снаряда Grundosteer.

После того как пилотная скважина пробурена, Grundosteer отсоединяют от шланга. К освободившемуся концу шланга прикручивают специальный ниппель, в который зажимают трубу ПНД, и оператор вручную или используя малую механизацию протаскивает рабочую трубу в пилотную скважину. Пилотное отверстие не может быть меньше диаметра прокладываемой трубы. Именно поэтому при диаметре самой установки Grundosteer 75 мм можно проложить трубу максимальным диаметром 63 мм. Основная область применения установки Grundosteer – подключение к домам труб различного назначения в сложных условиях.