Закрытый и открытый способы подземного строительства

Растущий в мире интерес к освоению подземного пространства в значительной мере обусловлен положительными качествами подземных сооружений. Использование подземного пространства для размещения объектов различного назначения, помимо повышения эффективности использования недр, экономии территории и сохранения экологической чистоты, позволяет уменьшить затраты энергии на отопление и охлаждение помещений, сократить эксплуатационные расходы по сравнению с расходами на альтернативные сооружения на поверхности, снизить влияние климатических условий.

Работа состоит из 1 файл

Метод строительства подземных сооружений, получивший название «стена в грунте», основан на способности тиксотропных суспензий удерживать грунтовые стенки от обрушения; он состоит в возведении вертикальных стен подземных сооружений в траншеях-щелях до начала разработки грунта внутри сооружения. Применение этого метода целесообразно в сложных гидрогеологических условиях (отпадает необходимость в водопонижении, замораживании и т.п.). Он эффективен при строительстве на застроенных территориях небольших подземных сооружений на значительной глубине (обычно около 20 м) — транспортных тоннелей, пешеходных переходов и т.п.

✔️Запасная столица России 🇷🇺. Подземный🕳️ город Путина в горе⛰️Ямантау.

Строительство подземных сооружений может осуществляться с помощью:

-механизированных комплексов (горные комбайны, щиты проходческие)

-скважинными методами (подземное выщелачивание, взрывное уплотнение грунтов).

Полости, образованные скважинными методами, используются в качестве хранилищ для нефтепродуктов и сжиженных газов, поэтому вмещающие горные породы должны быть непроницаемы, однородны по составу и химически нейтральны к хранимым продуктам.

Приспособление горных выработок отработанных шахт с устойчивыми вмещающими породами включает горнопроходческие работы по спрямлению выработок, их расширению, сооружению новых. В крепких устойчивых породах подземные сооружения обычно оставляют незакрепленными; в отдельных случаях применяют временную крепь (в т. ч. из предварительно-напряжённого железобетона), а также постоянные конструкции из монолитного бетона и железобетона, сборного железобетона и чугунных тюбингов.

Эксплуатация подземных сооружений сводится главным образом к:

-поддержанию в нём необходимого микроклимата

-обеспечению искусственного освещения и энергоснабжения.

Регулирование параметров воздушной среды производят обычно с помощью установок кондиционирования воздуха. Гидроизоляция достигается уплотнением или улучшением химическими добавками материалов, укладываемых в конструкцию подземных сооружений, а также благодаря устройству водонепроницаемых перекрытий на внешней и внутренней поверхностях защищаемого сооружения. Освещение, как правило, — люминесцентное; внутренние конструкции окрашивают в светлые тона, устраивают декоративные окна и т.п. При использовании внешнего источника электроэнергии устанавливают аварийные агрегаты для обеспечения минимальных потребностей силовых установок и освещения. Водоотлив осуществляется путём прокладки труб в стенках выработок или дренажных труб в грунте, откуда вода отводится к водосборникам и насосам.

Методы закрытой прокладки трубопроводов под автомобильными и железными дорогами

Разберем некоторые примеры подземных сооружений более подробно.

Железнодорожные тоннели

Общеизвестно, что мосты и тоннели являются «ключом» при пуске железных дорог. Актуальность этой системы еще более возрастает при строительстве магистралей в районах со сложными топографическими условиями, например, в условиях горно-таежной местности с суровым холодным климатом.

При строительстве Великого Сибирского пути – Транссибирской железнодорожной магистрали было возведено 46 тоннелей, 39 из них располагаются на Кругобайкальском участке. На строительстве Китайской Восточной железной дороги (КВЖД) протяженностью 1513 км до Харбина (главная трасса), а, кроме того, от Харбина до Порт-Артура (с подъездными путями) – 1014 км в период 1897 – 1903 гг. было пройдено 9 горных тоннелей общей протяженностью 4310 м /2/.

Новый подъем в строительстве транспортных тоннелей начинается во второй половине 50-х годов. С 1955 по 1970 г. было построено 13 железнодорожных тоннелей общей протяженностью 18 км. К ним относятся 9 тоннелей линии Абакан-Тайшет суммарной протяженностью 10 км.

Большим вкладом в «Книгу» мирового опыта транспортного тоннелестроительства является сооружение тоннелей Байкало-Амурской железнодорожной магистрали. На трассе БАМ располагается пять перевальных тоннелей: Байкальский – 6,7 км, Северо-Муйский – 15,3 км, Кодарский – 1,9 км, Дуссе-Алиньский – 1,8 км и Нагорный – 1,2 км. Кроме того, пройдено 4 мысовых, два обходных Северо-Муйских, Рачихинский и другие тоннели.

В составе комплекса тоннелей пройдено 70 км выработок, разработано 4 млн. м 3 грунта, уложено в подземные конструкции 1,0 млн. м 3 монолитного бетона.

Сегодня коллектив строителей этого комплекса занят на строительстве вторых тоннелей трассы Транссиба и линии Абакан- Тайшет.

История отечественного строительства железнодорожных тоннелей была бы неполной без упоминания об одном из крупнейших и малоизвестном объекте, построенном поколением наших отцов – Подводном железнодорожном тоннеле под Амуром вблизи г. Хабаровска /1,2/. Тоннель длиной 7 км был пройден с помощью пяти щитов на длине 3627 м, а также горным способом (из трех забоев) на восточном участке, открытым способом на западном участке длиной 1350 м. Внутренний диаметр тоннеля 7400 мм на подводной части.Начало строительства тоннеля – 1937 г.

Пуск тоннеля в эксплуатацию – 1941 г.

Метрополитены

Первая линия метрополитена (3,1 км) была построена в Лондоне. Запущена 10 января 1863 годаю Нарицательный смысл слово «метрополитен» и общепринятое сокращение «метро» возникли в Париже.

В России первая линия метрополитена была торжественно открыта в Москве 15 мая 1935 года. На территории СССР метрополитены были открыты также в Ленинграде (1955), Киеве (1960), Тбилиси (1966), Баку (1967), Харькове (1975), Ташкенте (1977), Ереване (1981), Минске (1984), Горьком (1985), Новосибирске (1986), Куйбышеве (1987) и Свердловске (1991).

После распада СССР метрополитены были открыты в Днепропетровске (1995, Украина), Казани (2005, Россия) и Алма-Ате (2011, Казахстан).

Строительство метро стоит очень дорого, и поэтому бывает экономически оправдано только в крупных городах (территориально или по численности населения). Различают закрытый способ строительства (с помощью тоннелепроходческих щитов) и открытый, при котором тоннели и станции строятся соответственно в траншеях и котлованах и, будучи завершёнными, засыпаются грунтом.

Закрытый способ применяется при строительстве линий глубокого заложения, когда этого требуют гидрогеологические условия или необходимо сохранить ценную застройку в городах. В иных случаях станции мелкого заложения строят открытым способом.

Для линий мелкого заложения в России применяют также гибридный — «московский» — способ, когда станции строятся открытым способом, а тоннели — закрытым. Коммуникации необходимо переносить (когда они там есть) лишь в зонах строительства станций, а зонах прокладки тоннелей перегонов такой необходимости нет.

Также не нужно временно закрывать дороги и т. д., поэтому строительство оказывается дешевле. По ценам 2006 года стоимость 1 км тоннеля, построенного открытым способом, составляет приблизительно 1,4 млрд руб., а 1 км тоннеля, построенного закрытым способом, — около 2—2,2 млрд руб. Необходимо также учитывать, что эти цифры приведены для одного однопутного тоннеля. Учитывая, что линии метрополитена, как правило, строится двухпутными и, как это обычно делается в России, каждый линейный путь прокладывается в отдельном тоннеле, — линия метро получается двухтоннельная. Следовательно, при расчётах стоимость строительства километра линии метро стоимость строительство километра однопутного тоннеля следует умножать на 2.

3. Автодорожные тоннели

Автодорожный тоннель — служит для движения автомобильного транспорта в горах (горный автодорожный тоннель), под водой (подводный автодорожный тоннель), упорядочения движения наземного транспорта на городских улицах и дорогах (городской автодорожный тоннель). Строительство автодорожного тоннеля началось в 20 веке с развитием автомобильного транспорта и сети автомобильных дорог.

Автодорожные тоннели сооружают для 2-, 3-, 4-, 6- и 8-полосного движения автотранспорта в одном, иногда в двух ярусах. В зависимости от глубины заложения тоннельной конструкции от поверхности земли или воды различают автодорожные тоннели глубокого (более 10-12 м) и мелкого (менее 10-12 м) заложений.

Первый железнодорожный тоннель в России построен в 1862 в городе Ковно (длина 1,28 км). После него было сооружено множество тоннелей на железных дорогах Урала, Кавказа и Крыма. Значительное развитие тоннелестроение получило в СССР в связи с интенсивным железнодорожным строительством.

Для строительства тоннеля необходима выработка — искусственная пустота в земной коре. В устойчивых породах выработку обычно оставляют без закрепления, в неустойчивых — сооружают временную крепь, основными элементами которой являются рошпаны; а затем, обделку. Обделка является важнейшим элементом тоннеля, воспринимающая давление окружающих горных пород и обеспечивающая гидроизоляцию тоннеля. Участки тоннеля, находящиеся возле его выходов, называются порталами. Порталы придают архитектурный вид входам в тоннель на фоне окружающего ландшафта.

Для гидроизоляции тоннелей по технологии ново-австрийского метода (NATM) применяется геомембрана с сигнальным слоем.

Ша́хта — промышленное предприятие, осуществляющее добычу полезных ископаемых с помощью системы подземных горных выработок .

Традиционно шахтой называется предприятие по подземной добыче каменного угля или горючих сланцев, в России существуют шахты для подземной добычи тяжёлой нефти (Ярега). При добыче подземным способом руды шахту называют рудни́к. Шахта включает наземные сооружения: копры, надшахтные здания, главные вентиляторные установки, дробильно-сортировочные фабрики, склады и совокупность подземных горных выработок, предназначенных для разработки месторождения в пределах шахтного поля.

Шахта — механизированное и автоматизированное предприятие, оснащенное производительными машинами и механизмами для добычи и транспортировки полезного ископаемого, проведения горных выработок, водоотлива и вентиляции. Срок службы шахт, отрабатывающих мощные месторождения, достигает 50-70 лет и более.

Глубина отдельных шахт по добыче золота и алмазов достигает 4 километров.

В равнинной местности чаще всего вскрытие производится вертикальными стволами, реже — наклонными, от которых на разных горизонтах (этажах) проводятся квершлаги до встречи с залежью ископаемого. В гористой местности основные вскрывающие выработки — штольни.

Самые глубокие шахты мира находятся в ЮАР: «Тау-Тона», «Витватеерсранд» — глубина более 4500 м, «Western Deep Levels Mine» («Западная шахта глубокого залегания») — 3900 м. «Мпоненг» — 3800 м. Шахтёрам приходится работать в экстремальных условиях. Жара доходит до 60 °C, и на такой глубине постоянно существует опасность прорыва воды и взрывов. В этих шахтах добывают золото.

Катако́мбы -в настоящее время слово обозначает любые подземные ходы, лабиринты, помещения под землёй, главным образом в городах.

Римские катакомбы были найдены в 1578 году. Они представляют собой подземные переходы, которые иногда заканчиваются прямоугольными помещениями (кубикулами). В некоторых случаях такие системы располагаются ярусами, один под другим.

Также похожие на катакомбы погребальные подземные помещения найдены в Анатолии, Турция; в Сузах, Северная Африка; в Трир, Германия; Киев, Украина. Катакомбы в Палермо, Сицилия использовались в 1920-х годах. Катакомбы были популярны в Англии в XIX веке и их можно было увидеть на многих роскошных кладбищах того времени.

На Украине и в России катакомбами также называется сеть заброшенных пещер и туннелей. Эти катакомбы образовались на месте бывших каменоломен. Наиболее известны расположенные в Крыму и на черноморском побережье Одесские катакомбы, Аджимушкайские каменоломни и Николаевские катакомбы.

В древности катакомбы использовались для совершения религиозных обрядов и погребения умерших. Позднее они использовались партизанами во время Великой Отечественной войны. Аджимушкайские каменоломни вмещали в себя около 10 тысяч бойцов и беженцев. Многие из них умерли и были похоронены там же. Сейчас на том месте установлены памятники и музеи (теперь это территория города Керчь).

6. Подземные сооружения специального назначения

Под этим термином понимается десятки видов и типов подземных объектов, отдельных сооружений не вполне традиционного назначения. Область бесконечно велика.

Подземные сооружения для целей науки.

Нужды научного обеспечения развития атомной промышленности, энергетики и оружия обусловили необходимость срочного строительства в Подмосковье, Сибири, других местах нескольких крупных исследовательских комплексов. Так, например, уже в начале 50-х годов был построен на севере Московской области г. Дубна. В нем для Физического института Академии наук СССР был сооружен синхрофозатрон , циклотрон многозарядных ионов и др. сложнейшие научно-исследовательские установки .

Подземные сооружения оборонного назначения

С 1932 г. и до конца Второй Мировой войны проводились громадные работы по усилению военно-морской крепости Владивостока в связи с угрозой нападения с моря. В 1932 г. был создан Владивостокский морской оборонительный район, задачей которого была также оборона прилегающих территорий. Необходимо отметить, что это многие десятки, возможно, сотни различных сооружений, построенных открытым и закрытым способами. Например, уже в начале ХХ века в скальном подземном пространстве крепости на глубине в несколько десятков метров были построены протяженные тоннели для пороховых погребов сечением 40 – 60 м 2 со сборной блочной бетонной обделкой с оригинальной противовзрывной защитой. Основным ее элементом служила вторая легкая обделка, располагаемая на небольшом расстоянии от основных по всему периметру стен и свода тоннелей.

Впечатляют и на сегодня тоннели-казармы, укрытия и убежища, подземные склады различного назначения с различными видами надежных транспортных средств.

Источник: www.freepapers.ru

Лекция 7. Способы прокладки инженерных сетей.

Городские инженерные сети прокладывают в. земле от­крытым или закрытыми способами. Открытый способ проклад­ки с устройством траншей получил в строительстве наибольшее распространение. Закрытые способы прокладки трубопроводов применяют главным образом в стесненных городских услови­ях, а также в тех случаях, когда отрывка траншей невозможна или нежелательна.

Строительство городских и районных магистральных под­земных сетей осуществляют, как правило, до начала застрой­ки кварталов на основе схем комплексного размещения инже­нерного оборудования. Одновременно прокладывают транзит­ные магистральные сети и коллекторы, проходящие по терри­тории кварталов.

Микрорайонные сети в кварталах нового жилищного строи­тельства прокладывают в период «нулевого» цикла. Подземные сети прокладывают после завершения планировочных работ. В местах, где необходима подсыпка грунта слоем более 1 м , сети прокладывают до начала планировочных работ.

Газопровод микрорайонной сети прокладывают от красной линии застройки или от газорегуляторной станции квартала до задвижки на вводе внутри здания, а теплосеть — от тепло­вого пункта квартала до узла управления ‘в здании. В случа­ях, когда магистральные линии водопровода и газопровода не имеют ответвлений? доведенных до красной линии захтройки, соответствующие микрорайонные сети присоединяют непосред­ственно к магистралям. Если канализационная магистраль не имеет заранее сделанных ответвлений до контрольных колод­цев, микрорайонные канализационные сети также доводят до магистрали и присоединяют к ее колодцам.

Непроходные и полупроходные каналы для прокладки под­земных сетей между зданиями сооружают одновременно с уст­ройством постоянных и временных дорог, отрывкой котлована под здания и монтажом фундаментов и подземных частей зда­ний.

Устройство каналов-сцепок, соединяющих техническое под­полье соседних зданий, и монтаж б них инженерных сетей про­водят одновременно с монтажом трубопроводов в техническом подполье зданий. Вводы и выпуски из зданий прокладывают во время монтажа стен подвала до устройства подготовки под полы.

Строительство непроходных или полупроходных’ каналов (при совмещенной прокладке в них трубопроводов) и монтаж строительных конструкций .в подполье проводят одновременно с прокладкой инженерных сетей. Заключительным этапом этих «работ является засыпка траншей с уплотнением грунта и уст­ройством отмостки.

Правила ведения подземных работ на улицах

Прокладка подземных сетей на проектируемых проездах или других неосвоенных территориях должна предшествовать выполнению дорожных и других работ по благоустройству с учетом перспективных планов строительства.

Строительство подземных сетей отличается вытянутым вдоль трассы, фронтом работ. Технологически прокладка сла­гается из отдельных последовательно выполняемых строитель­ных процессов. Для строительства подземных сетей наиболее целесообразно применять поточный метод производства ра­бот, при котором через определенный промежуток времени должен быть полностью закончен очередной участок проклад­ки. Длина такого участка, называемого шагом потока, зависит от темпа выполнения ведущих работ. При прокладке трубо­проводов наиболее значителен удельный вес земляных работ, поэтому именно они здесь являются ведущими. Шаг потока за смену будет определяться производительностью экскаватора и объемом земляных работ на 1 м длины траншеи или, иначе говоря, размерами траншеи:

где Шп — шаг потока» за смену в м,

Пэ — эксплуатационная производительность экскаватора за смену в м 3

α — коэффициент, учитывающий повышение производи­тельности;

F1— площадь поперечного сечения траншеи в м 2 .

Чтобы в условиях города не стеснять движения транспорта и пешеходов, не нарушать правил противопожарной безопас­ности и обеспечивать прокладку подземных сетей поточным ме­тодом, необходимо после изучения технической документации обследовать трассу, ознакомиться с местными условиями и со­ставить хорошо продуманный проект организации работ.

В проекте организации работ назначают тип и сечение траншеи, вид крепления и способ разработки грунта. Работы по отрывке траншей организуют таким образом, чтобы они как можно меньше стесняли уличное движение. Заранее преду­сматривается устройство переездов в. соответствующих местах, согласованных с отделом регулирования уличного движения (ОРУД) управления милиции.

В условиях интенсивного уличного движения весьма важно правильно расположить от­валы грунта и установить режим работы землеройных меха­низмов. При наличии грунтовых вод заранее разрабатывают схему организации водоотлива с указанием расположения ко­лодцев для отвода удаляемой из траншеи воды. Намечают наиболее рациональное размещение всех временных сооруже­ний и материалов по трассе.

В проекте организации работ специально разрабатывают способы производства работ по переходам инженерных сетей под железнодорожными и трамвайными путями, магистраль­ными улицами, водными преградами. Заранее намечают так­же порядок производства работ в местах пересечения их с встречающимися на трассе существующими подземными ком­муникациями и назначают способы подвески вскрываемых тру­бопроводов и кабелей. Решают вопрос о способах засыпки траншей (местным грунтом или привозным песком), а также о способах уплотнения засыпки и восстановления дорожных одежд.

Восстановление дорожных одежд проезжей части улицы или покрытий тротуаров должно быть начато немедленно после засыпки траншей и закончено в кратчайший срок. Грунт в траншеях необходимо тщательно уплотнять, так как при недо­статочно уплотненной засыпке неизбежна его осадка, вызываю­щая разрушение восстановленных дорожных покрытий.

К подготовительным работам при строительстве сетей от­крытым способом относятся: разбивка трассы трубопровода в плане и по высоте с привязкой к постоянным ориентирам, раз­метка мест пересечения существующих подземных прокладок и установка инвентарных ограждений траншей.

Трассы уличных магистральных трубопроводов ^должны строго соответствовать проектному решению. Разбивку трассы в плане и по высоте как наиболее ответственную часть всех работ поручают опытным геодезистам. Для разбивки трассы необходимо иметь разбивочную схему со всеми данными, опре­деляющими связь между углами поворота трассы и элементами ситуации.

Существуют различные способы разбивки трассы. Наиболее точные и надежные результаты достигаются при применении геодезических инструментов и привязке к полигонометрическим знакам и ренерам. Этот способ навсегда закрепляет трассу в координатной сетке, что позволяет в дальнейшем легко уста­новить ее местоположение.

При наличии в натуре красной линии застройки и привязок к ней нетрудно произвести разбивку с помощью мерной ленты. Аналогично проводят разбивку и от существующих сооруже­ний и наземных, стационарных (неподвижных) предметов. Для линейных измерений используют прокомпарированную сталь­ную ленту или стальную рулетку. При этом обязательно двой­ное измерение с обоих концов развиваемых линий.

Траншеи ограждают одновременно с двух сторон. На кон­цах ограждений должно быть установлено сигнальное освеще­ние. Следует огораживать также деревья и люки колодцев дей­ствующих сетей. Дорожные покрытия разбирают полосой, ши­рина которой должна быть больше ширины траншеи на 0,5 м . Разобранную дорожную одежду, строительные мате­риалы и трубы для укладки располагают на расстоянии не менее 1,5 м от бровки траншеи в пределах ограждений на спе­циально отведенных местах.

Устройство траншей

Для прокладки подземных сетей при открытом способе производства работ в грунте отрывают траншеи с наклонны­ми боковыми стенками (рис. 11.29, а), с вертикальными стен­ками (рис. 11.29, б) или со стенками смешанного типа (рис. 11.29, в).

Устройство траншей с вертикальными стенками требует наименьшего объема земляных работ, однако отрывка их без креплений в грунтах естественной влажности допускается лишь на ограниченную глубину (в ж):

в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах…. 1

в суглинках и глинах…………………………….1,5

особо плотных нескальных грунтах. 2

В несвязных и малосвязных грунтах, а также в грунтах, на­сыщенных водой, вертикальные стенки траншей нуждаются в креплении, что осложняет и сильно удорожает проводимые ра­боты.

Устройство траншей с откосами требует максимального объ­ема земляных работ, но в то же время для этого типа тран­шей не требуется креплений. Стоимость устройства таких тран­шей оказывается меньшей, чем стоимость разработки тран­шей с вертикальными стенками в креплениях. Кроме того, в траншеях без креплений значительно упрощается укладка и монтаж трубопроводов.

Тип траншей выбирают на основе технико-экономических сравнений с учетом местных условий.

Траншеи в креплениях применяют в стесненных городских условиях, когда ширина улицы (проезда) не позволяет устраивать широкие поверху траншеи с наклонными стенками, когда трасса трубопровода проходит вблизи здания и отрыв­ка траншей угрожает устойчивости его фундамента или когда на трассе встречаются неустойчивые, насыщенные водой грунты.

Траншеи с наклонными стенками всегда следует применять в грунтах естественной влажности и при наличии достаточной свободной площади для производства работ.

Смешанный тип траншей обычно применяют при их боль­шой глубине и высоком уровне грунтовых вод.

Размеры поперечного сечения траншеи зависят от диамет­ра и глубины заложения трубопровода, гидрогеологических условий и способа заделки стыковых соединений трубопровода. Ширину траншей по дну для укладки труб наружным диамет­ром до 820 мм включительно принимают согласно табл. 11.11. Ширину траншей для укладки труб диаметром более 820 мм , каналов и коллекторов, а также труб любого диаметра на криволинейных участках трассы устанавливают проектом произ­водства работ.

При устройстве траншей с креплениями ширину их увели­чивают на конструктивную толщину креплений. Наименьшая ширина траншеи в свету между досками креплений, шпунтами или основаниями откосов должна быть не менее 0,7 м , а при механизированной разработке грунта должна соответствовать размерам режущей кромки рабочего органа замлеройной ма­шины.

Наибольшую крутизну откосов траншеи (и котлованов), при однородных грунтах естественной влажности следует прини­мать в соответствии с табл. 11.12. При глубине выемки более 5 м крутизна откосов определяется расчетом. В глинистых грунтах, переувлажненных дождевыми, талыми и другими во­дами, крутизну откосов следует уменьшать до 1:1 (45°).

При совмещенной прокладке трубопроводов промежуточ­ные откосы, расположенные внутри общей траншеи, устраива­ют крутизной 1:1 независимо от категории грунта.

Источник: megaobuchalka.ru

Закрытый и открытый способы подземного строительства

Дом под защитой земли

Современный подземный дом мало похож на бункер, погреб или землянку. Он красив, комфортен и экологичен. Строительство такого необычного жилья — смелый эксперимент, но он вполне оправдан.

Подземные дома имеют вид холма или норы в склоне и выглядят как элемент природного ландшафта. Растущий интерес к жилищам, у которых стены и крыша покрыты землей, вследствие чего их часто называют «лисьими норами», объясняется не только стремлением к оригинальности и максимальному единению с природой, но и рациональными соображениями — желанием получить экономическую выгоду при возведении и эксплуатации.

Подземное строительство доступно для всех, а соблюдение технологий гарантирует высокое качество среды в доме. Существует большой выбор вариантов по заглубленности сооружения в грунт: от полностью подземного до целиком наземного, обвалованного землей (насыпного, огороженного бермами — от нем. berme — элемент откоса насыпи). Методы строительства также разнообразны: от простых, подходящих для возведения дома своими руками, до сложных, основанных на авангардных архитектурных и инженерных идеях. Поэтому и дома различны — от малобюджетных построек до роскошных подземных вилл.

Температура под землей

Температура грунта — важный фактор энергосбережения дома. Почва плохо проводит тепло и хорошо его аккумулирует (в сухом состоянии эти качества у нее примерно такие, как у кирпича), поэтому колебания температуры, происходящие на поверхности земли, распространяются в ней медленно, достигая глубин с большим опозданием. Измерения показали, что на глубину 2-3 м самый теплый момент года приходит на 2-3 месяца позже. Наиболее холодной почва бывает весной. В климатических условиях Украины на глубине 2 м зимой температура составит 6-8 °С, летом — 15-18 °С.

Выгоды строительства

Жить ниже поверхности земли в прошлые времена считалось уделом малоимущих. Чтобы вырыть в земле пространство для одной или нескольких комнат, не требуются средства, ограждающие конструкции можно не возводить — ими служит земля. Однако недостатками такого жилища оставались сырость, нехватка солнечного света, сложность проветривания, поэтому его нельзя было считать здоровым и экологичным.

Взгляд на дом под землей стал меняться в конце 60-х годов прошлого века. Со временем были разработаны решения, позволяющие организовать жизнь в таких сооружениях в соответствии со здоровыми стандартами. Но это повлияло на стоимость жилья: при использовании высококачественных материалов, которые желательно применять в подземном строительстве, она может оказаться не меньше, чем аналогичного по площади, расположенного на поверхности.

Но на подходящем участке можно в полной мере воспользоваться уникальными преимуществами, которые дает защита земли:

Энергосбережение. Поскольку земля плохо проводит тепло и может иметь большую толщину, для таких жилищ характерна стабильность внутренней температуры: зимой хорошо сохраняется тепло, летом не требуется кондиционер. В экстремальном климате с длительной холодной, ветреной зимой и жарким летом поддержание комфортной температуры не будет энергозатратным;

Высокая звукоизоляция. Земля отлично защищает от звуков любой частоты, в помещениях всегда будут тишина и покой. Ограничивается также проникновение звуков наружу. Поэтому подземные дома комфортны в шумной местности, вблизи автострад;

Безопасность. Подземный дом безопасен в зонах с повышенной сейсмической активностью, не боится ураганов, защищен снаружи от пожаров. В жилище сложно попасть ворам, поскольку количество мест для проникновения ограничено. В случае военных действий подземное сооружение становится комфортабельным личным бомбоубежищем и обеспечивает надежную маскировку;

Сохранение ландшафта. Естественный ландшафт местности минимально изменится после строительства дома, сохранятся площадь зеленого покрова участка, экологическая и эстетическая ценность места; возможность строить на неудобьях. Привлекательный, но сложный для застройки склон, холмистый участок можно превратить в преимущество и легко освоить;

Сокращение трудозатрат при строительстве. В пересеченной местности можно уменьшить объем земляных работ. Не потребуются трудоемкие фасадные и кровельные работы. Это сократит стоимость и время возведения дома; минимальные затраты на поддержание постройки в сохранности. При использовании качественной гидроизоляции стены и крыша, заросшие травой, будут требовать ухода лишь с точки зрения ландшафтного дизайна, как часть участка.

Грамотно возведенный подземный дом не будет иметь недостатков, разве что обзор местности из окон может быть ограничен. Однако его особенности и стоимость строительства существенно зависят от природных условий участка. Иногда дом выгодно заглубить в землю, в других случаях рационально возвести его над землей и обваловать. Анализ участка покажет, насколько сложные и дорогостоящие мероприятия понадобятся при строительстве, чтобы дом не страдал от проникновения воды, сдвигов грунта, недостатка освещения.

Дом на вершине холма

Удобное место для строительства — на вершине холма. Расположение в высшей точке рельефа помогает максимально обезопасить помещения от проникновения воды, ориентировать их на любые стороны света, обеспечить отличные освещение и обзор из окон. При строительстве верхнюю часть холма срывают, и после возведения конструкций снова засыпают.

Требования к участку

Чтобы определить целесообразность строительства подземного дома, необходимо учитывать особенности участка в комплексе:

РЕЛЬЕФ. Предпочтительнее рельеф с перепадами высот — наклонный или холмистый. На таком участке найдется место для гармоничного размещения дома при экономии на земляных работах. В любой постройке на склоне образуется этаж, хотя бы частично расположенный под землей, и его расширение и углубление позволит сделать все помещения подземными.

В холмистой местности жилище можно разместить на горизонтальной площадке, при этом частично встроив в одно из возвышений рельефа, которое сыграет роль естественного обвалования стен. Поэтому большинство подземных зданий строят на рельефе. Владельцам холмистого участка, сложного для возведения стандартного дома, стоит задуматься о строительстве подземного жилья.

Важно также, что с наклонных участков быстро стекают поверхностные воды и почва остается сухой. Не следует располагать подземный дом в низине, овраге или тальвеге, где собирается вода с окружающей территории.

ОРИЕНТАЦИЯ. Идеальна южная ориентация склона, в течение большей части дня обеспечивающая помещениям солнечный свет. Северный склон, хотя и подарит прохладу в знойном климате, все же неприемлем для подземного дома с гигиенической точки зрения, поскольку помещениям необходима инсоляция. При жарком климате хорошей ориентацией является восточная. На плоской площадке также следует ориентировать вход и окна на солнечные стороны.

ГРУНТ. Лучше всего, если на участке залегают грунты, которые хорошо пропускают воду — песок, супеси и суглинки. Они быстро высыхают, пригодны для естественного и искусственного обвалования (которое выполняют грунтом, вынутым из котлована). Неблагоприятным типом грунта является глина, поскольку она задерживает влагу и размывается при увлажнении.

Однако ее можно использовать в качестве дополнительного гидроизоляционного замка в слоях, прилегающих к несущим подземным конструкциям дома. В качестве верхнего покрытия используют плодородный слой почвы, который при строительстве снимают и сохраняют.

УРОВЕНЬ ГРУНТОВЫХ ВОД. Лучшим будет участок, на котором грунтовые воды залегают на большой глубине. Это позволит максимально опустить дом, встроить его в рельеф. Ниже уровня грунтовых вод жилище располагать нельзя, также следует убедиться, что на месте строительства не протекает подземный поток — в этих случаях сложно исключить проникновение воды внутрь дома. Современные технологии позволяют надежно защититься от просачивания влаги сквозь конструкции, однако стоимость работ будет неоправданно высокой.

МИКРОКЛИМАТ. Чем суше территория, тем лучше для строительства подземного дома. Влажный микроклимат ему противопоказан: для борьбы с сыростью потребуется усиливать вентиляцию, постоянно контролировать состояние конструкций, что вызовет расходы и дискомфорт.

Выделяют два основных вида домов, защищенных землей, — подземные и обвалованные. Подземным считается строение, полностью или большей частью расположенное ниже уровня земли. Обвалованный дом может располагаться выше уровня земли или частично под ней, при этом верхнюю часть его стен и крыши засыпают грунтом. Земляная крыша непосредственно переходит в поверхность участка (что отличает подземное жилище от наземного с озелененной крышей).

Каждый дом, защищенный землей, индивидуален, но можно выделить несколько распространенных вариантов решений в зависимости от внешнего вида, расположения на рельефе, способа строительства.

1. ДОМ-ЗЕМЛЯНКА. Традиционный и самый простой вариант подземного дома. Наиболее подходящий рельеф для строительства — с небольшим уклоном или плоский, также постройка может примыкать к холму. Над поверхностью земли заметна только крыша, покрытая грунтом. При прямоугольном плане она обычно двускатная, но может быть плоской или сводчатой.

Вход устраивают в торцевой стене, перед которой делают приямок с навесом и ведущими вниз ступенями. Окна встраивают во фронтоны на торцевых стенах, иногда (например, если задний торец примыкает к холму) используют окна, встроенные в крышу в виде световых фонарей или люкарн. Дом может быть только одноэтажным (при большей этажности получится обычное здание с подвалом), его ширина обычно не превышает 6 м (это определяется возможностями перекрытия пролета), длина — произвольна. Помещение можно разбивать на комнаты, обеспечив их окнами.

При возведении землянки отрывают котлован, устанавливают по его периметру стены, ограждающие от сырой земли, а также опорные конструкции для крыши, затем перекрывают помещение и засыпают крышу землей.

2. ОБВАЛОВАННЫЙ ДОМ. Вариант, подходящий для любого типа рельефа — плоского участка, склона, холмистой местности. Дом может быть незначительно заглубленным, в том числе полностью наземным или сочетающим подземную и обвалованную части. Например, наземный можно «пристроить» к холму, который послужит естественным ограждением части стен, а остальные стены обваловать (это экономично, поскольку сокращается объем земляных работ). Есть возможность сделать дом любой формы в плане, многокомнатным, двухэтажным, с ориентацией окон на несколько сторон света.

При строительстве обвалованного дома сначала в котловане нужной глубины или на поверхности земли возводят стены и крышу. Ограждающие конструкции должны не только отделить помещения от земли, но и выдержать давление грунта. Затем постройку засыпают землей, оставляя открытыми вертикальные участки стен с окнами и входом.

3. ДОМ, ВСТРОЕННЫЙ В СКЛОН. Параметры такого жилища зависят от крутизны рельефа и ориентации склона. Чем круче уклон, тем больше может быть этажность. Освещают жилые помещения обычно со стороны склона, при этом световой фронт дома желательно сделать максимально протяженным.

При строительстве, как правило, снимают часть склона, возводят конструкции здания и возвращают ландшафт в прежнее состояние. Если устойчивость грунта позволяет, можно провести строительные работы непосредственно в толще земли.

При расположении участка вблизи вершины холма дом может представлять собой сквозной туннель с выходами на противоположные стороны склона, что расширит возможности освещения и вентиляции помещений. Его можно построить путем непосредственного проникновения в толщу грунта или сняв и снова засыпав верхнюю часть рельефа.

Архитектура и интерьер

Архитектурный облик подземных и обвалованных домов существенно отличается от наземных. Кроме зеленых стен и крыши, для многих из них характерны пластичные, обтекаемые формы объемов. Формирующие их конструкции часто выполняют из железобетона, так как он способен выдерживать большое давление, создаваемое массой грунта, и эффективно защищать от воды.

Есть также отличия в планировке. Дома, встроенные в склон, нередко имеют протяженный план с небольшой глубиной комнат — до 6 м. Глубже под землей можно расположить помещения, не требующие дневного света (ванные, кладовые), но их площадь будет невелика.

Для подземного строительства характерно использование фонарей верхнего света, а также световодов, снабженных зеркалами, запускающими вглубь земли солнечные лучи. Наружные стены иногда полностью остекляют. Большие окна, ориентированные на юг, помогают не только лучше осветить дом, но и аккумулировать тепло. С целью улучшения освещения в интерьере для разделения помещений иногда используют светопрозрачные перегородки, окрашивают поверхности в светлые тона.

Обвалованные дома могут иметь вполне традиционный план. Но есть и другая возможность — комнаты можно сделать не примыкающими друг к другу, а соединенными коридорами («подземными ходами»), что увеличит сходство дома с «лисьей норой». Это важно, если надо максимально изолировать помещения. Кроме того, из грунта можно сформировать детали интерьера (столы, лежанки и т. п.), отделав их поверхность плиткой, деревом или другим материалом в зависимости от стиля интерьера.

Правила строительства

При сооружении подземных и обвалованных домов следует отдавать предпочтение влагостойким материалам. Можно использовать керамику, обработанное пропитками дерево, подходящим материалом является монолитный армированный бетон. Газобетон, который обильно впитывает влагу, применять не стоит.

Важно использовать качественную гидроизоляцию (материал зависит от конкретных условий и технологии строительства). Обвалование постройки производят грунтом, выбранным из котлована. Для покрытия надземного дома потребуется завезти на участок большое количество грунта.

Наиболее простая и распространенная технология предполагает строительство дома (как подземного, так и обвалованного) открытым способом. Отрывают котлован необходимых глубины и формы размером на 0,5-1 м больше габаритов постройки.

По периметру стен, которые составят оболочку дома, делают мелкозаглубленный фундамент (его мощность зависит от размеров строения, конструкции и материала стен, планируемой толщины слоя грунта). Стены создают из кирпича, деревянных бревен, бетонных блоков, монолитного бетона. Они могут быть тоньше, чем у наземного дома, но при обваловании должны выдерживать давление земли (полкирпича или до 10 см бетона). Несущую конструкцию крыши можно смонтировать в виде стропильной системы с частым расположением стропил (для повышенной прочности) и дощатым накатом. При кирпичных или бетонных стенах стоит выполнить монолитное железобетонное перекрытие и придать потолку, который станет крышей дома, сводчатую форму, наиболее эффективную для поддержания массива земли.

Внешнюю часть оболочки дома и пол гидроизолируют непрерывным контуром. Теплоизоляция не требуется, если толщина грунтового слоя, защищающего строение, составляет более 1 м. Как правило, в районе крыши грунт укладывают меньшим слоем, поэтому в верхней части дома приходится устраивать дополнительное утепление (предпочтительно экструдированным пенополистиролом, устойчивым к взаимодействию с влажной землей). Полы выполняют по грунту, как и в обычном доме, последовательно укладывая гидроизоляцию, утеплитель, стяжку и финишное покрытие.

Для отвода воды от стен необходимо организовать дренаж. Дренажные канавы располагают по периметру постройки (на склоне особое внимание уделяя участку выше дома) и отводят на территорию ниже дома. Дренирующий слой обязателен также в толще покрывающего дом грунта. Он помогает снизить давление воды на подземные конструкции.

Более сложная технология — строительство закрытым способом — применяется для возведения подземных домов на крутом склоне. Она предполагает создание полости в толще земли и проведение работ полностью под землей и требует участия специалистов, имеющих опыт в подземном строительстве, применения специальной техники, создания укрепляющей грунт конструкции.

Системы энерго- и водообеспечения обвалованного и подземного домов такие же, как в наземном. Отличия есть в устройстве вентиляции. Следует учесть паронепроницаемость стен и опасность появления сырости (особенно если были погрешности при устройстве гидроизоляции — например, материал оказался непрочным и образовались трещины).

Поэтому и в обвалованном, и в подземном домах (тем более ориентированных лишь на одну сторону света и лишенных сквозного проветривания) необходимо предусмотреть напорную принудительную приточно-вытяжную вентиляцию. Отверстия вытяжной трубы располагают под потолком, поднимая трубу над крышей (если дом большой, их может быть несколько).

Приток делают через специальные отверстия, оставленные в районе входа на высоте полуметра от пола. Объем воздухообмена и сечения отверстий должен рассчитать специалист, причем первый показатель увеличивают, если в доме используются приборы с открытым пламенем, например печь.

Вентиляторы устанавливают не только для вытяжки, но и на приточных отверстиях, обеспечивая принудительный приток воздуха. Вытяжку и приток необходимо снабдить заслонками, чтобы регулировать воздухообмен. Желательно также, чтобы окна могли открываться. Они обеспечат дополнительный приток воздуха, а при размещении в верхней части дома, например на крыше, — и вытяжку.

В подземном доме лучше использовать электрические системы отопления и нагревания воды, выгодно оснастить дом солнечными коллекторами. Возможны также печи и котлы, работающие на твердом топливе (однако они увеличивают нагрузку на вентиляционную систему). Использование газа опасно.

При расположении подземного заглубленного дома на ровном рельефе могут возникнуть сложности с устройством канализации. Если образование стоков происходит на глубине, не всегда удается организовать их самотек к месту накопления и потребуется использование насоса. Такой ситуации желательно избегать, поскольку она ставит жильцов в серьезную зависимость от подачи электроэнергии. Поэтому вопрос устройства канализации должен приниматься во внимание при определении уровня заглубления дома. Его следует заглубить лишь до уровня, позволяющего устроить канализацию самотеком.

Выбор гидроизоляции

Вариант устройства гидроизоляции зависит от ряда факторов:

Материал стен и крыши. При использовании каменных материалов применяют обмазочную, рулонную, штукатурную гидроизоляцию. Для бетонных — наиболее эффективна проникающая (инъекционная) гидроизоляция, создающая внутри стены непроходимый для воды барьер.

Влажность грунта. При сухих грунтах достаточно окраски двумя слоями горячего битума, при влажных лучше применить рулонные материалы в несколько слоев (их количество должно быть тем большим, чем выше давление воды на поверхность).

Механические воздействия на гидроизоляцию. При наличии сдвигающих сил (например на наклонных поверхностях) не стоит использовать битумные и синтетические гидроизоляционные материалы, которые отличаются ползучестью. Для стен, испытывающих сдвигающие, растягивающие или большие сжимающие напряжения, а также сейсмические нагрузки, наиболее надежна штукатурная гидроизоляция.

Устройство грунтового покрытия

Комфортность и долговечность подземного дома во многом зависят от правильно выполненной многослойной системы из грунта, которая фактически является его финишной ограждающей конструкцией.

Несущая горизонтальная часть дома (плита перекрытия, крыша) должна иметь уклон для избежания застаивания воды в толще грунта и дальнейшего его замокания. Для защиты внутреннего пространства жилища и конструкций от переохлаждения устраивают теплоизоляцию, а затем — гидроизоляцию, имеющую длительный срок службы (20-50 лет) и высокую прочность. Поверх располагают дренажный слой (из керамзита, мелкого гравия, крупного песка) и защищают его от размывания фильтрующим материалом (геотекстилем). При больших уклонах для дренажа удобно применять специальные синтетические маты или профилированные мембраны.

Грунт над домом насыпают слоем не менее 30 см, что достаточно для устройства газона и цветника. На наклонных поверхностях разросшиеся корни надежно удержат почву, но чтобы сразу предохранить ее от сползания, обычно используют рулонный газон, а при уклонах более 45° поверхность армируют специальной сеткой. Чем массивнее слой грунта, тем более крупные растения можно посадить, но всегда следует выбирать экземпляры с поверхностной, а не стержневой корневой системой. Важно также продумать систему полива.

Источник: bu.ru

Способы прокладки трубопроводов – открытый и закрытый, правила выполнения работ

Выбор материала труб — весьма ответственная задача. Если подойти к ней недостаточно тщательно, то в дальнейшем это скажется на эксплуатационных качествах трубопровода. Чаще всего для их прокладки используются металлы и полимеры. Хорошо проявляет себя сталь и чугун. Еще демонстрирует высокие показатели качественная медь.

Это то, что относится к металлам. Среди полимерных материалов выбор гораздо шире: множество видов полиэтилена, полипропилен и так далее. Определенной популярностью пользуются укрепленные стекловолокном и алюминием трубы.

У всех из представленных материалов имеются определенные особенности, благодаря которым они и стали популярными. На отечественном рынке наиболее востребованы стальные трубы для монтажа трубопровода. Связано это с низкой стоимостью материалов. Но у нее ряд недостатков: такие трубы подвержены коррозийному воздействию, требуют покраску, монтаж отличается своей сложностью.

Как уже было упомянуто выше, медные трубы также используют в трубопроводах. Данный материал отличается долгим сроком эксплуатации, но еще и дороговизной. Медные трубы устойчивы к коррозии, зарастанию сечения, переносят высокие и низкие температуры, а также их перепады. Такой трубопровод прослужит очень долго, но и затраты на него будут соответствующие.

Среди полимерных материалов чаще всего выбирают полипропилен. Такие трубы стоят относительно дешево, при этом обладают высокими эксплуатационными характеристиками и долговечные.

Существует два используемых сейчас типа прокладки трубопроводов наружного устройства: открытый (вскапывание земли) и закрытый (его еще называют бестраншейный. Он реализуется проколами, продавливанием, бурениями или проходкой. Рассмотрим их все более подробно.

Бестраншейная замена канализационных трубопроводов

При необходимости проведения ремонта трубопроводов открытым способом возникает множество проблем, связанных с необходимостью вести открытую перекладку в условиях, когда на участке проведения работ имеются другие инженерные коммуникации, также требуется перекрытие трассы, если трубопровод проходит через дорогу.

Бестраншейная замена трубопроводов в этом отношении – лучший вариант. Его использование в коммунальной, производственной сфере всегда эффективно как с экономической, так и с технической точки зрения.

Стоимость подобного проекта при использовании такого метода снижается за счёт выполнения работ:

• с минимальным количеством рабочих;
• без мощной землеройной техники;
• в сжатые сроки;
• без ордера на земляные работы;
• без затрат на вскрытие траншеи, вывоз земли, восстановление асфальта, благоустройство территории.

Именно поэтому при бестраншейном ремонте трубопроводов цена проекта будет существенно ниже в сравнении с использованием открытой технологии.

Открытый способ прокладки трубопроводов

В основном открытый метод прокладки трубопровода применяется в обстоятельствах, когда отсутствует необходимое оборудование для реализации закрытого. Поскольку данный вариант относится к компромиссным, он обладает рядом недостатком: необходимость больших расходов, разрушения ландшафта с последующим его восстановлением, временная приостановка работы предприятий, находящихся в зоне работ, затруднение перемещения и так далее.

Открытый метод прокладки трубопровода и канализаций заключается в выкапывании траншей нужной глубины с их последующим укреплением и размещением самих труб. Задача состоит из нескольких этапов.

• Выкапывание траншеи, ее выравнивание;
• Укрепление траншеи;
• Отсыпка подушки;
• Укладка трубопровода;
• Укрывание труб;
• Закрытие траншеи;
• Восстановление ландшафта территории или дорожного покрытия.

Прокладка открытого трубопровода связана с крупными расходами и большим объемом работ. Поэтому чаще всего используется закрытый метод. Он сохраняет окружающую среду, более экономичный, а еще не препятствует жизнедеятельности населенного пункта.

Закрытые технологии широко применяются внутри городов, но также задействованы и за их пределами. Таким методом прокладываются коммуникации под водными сооружениями, в природных заповедниках, а также под рельефами, в районе которых не получится реализовать открытый трубопровод. К ним относятся болота, овраги, каньоны и так далее.

Методы строительства подземных систем

Наиболее распространенные методы прокладки трубопровода:

• бестраншейный (укладка под землю без вскрытия грунта);
• открытый вариант (сборка по опорам, может проводиться в проходных или непроходных коллекторах);
• скрытый способ монтажа (готовятся траншеи, по которым тянутся трубы).

Проект может быть сложным или простым. В первом случае (как правило, применяется для прокладки трубопроводов водоснабжения в городских условиях траншейным или канальным способом) в одной траншее могут проходить несколько разных магистралей – коробы с кабелями, отопительная сеть и водообеспечение, например.

Одно из важных условий долговечности службы всей сборки – выбор соответствующего материала труб. В современной практике применяют изделия из пластика, асбеста, металла (сталь, медь), керамики, бетона.

Горизонтально направленное бурение

Закрытая прокладка трубопровода — высокотехнологичный процесс, реализуемый благодаря использованию буровых комплексов. Раздел посвящен описанию горизонтально направленного бурения (подробнее: «Преимущества прокладки труб методом ГНБ – как выполняются работы»). Это оптимальный вариант укладки труб закрытым способом.

Процесс горизонтально направленного бурения:

1. Бурение пилотной скважины. На этом этапе задействовано навигационное оборудование, придающее ей направление.
2. Расширение скважины до необходимых размеров.
3. Укладка труб.

Пилотную скважину еще называют экспериментальной. Ее бурение является самым важным этапом в прокладке закрытых труб. Для этого используется буровая головка с интегрированным излучателем. Она крепится к гибкой приводной штанге. Благодаря этому рабочие смогут контролировать процессом бурения.

В такой системе присутствует отверстие, куда подается специальный раствор, охлаждающий установку снижающий трения и защищающий скважину от разрушений.

В буровой головке имеется передатчик. Он отсылает сигналы на локатор, так она и управляется. Основная ответственность лежит на операторе. Он регулирует положение головки, контролируя весь процесс бурения. Его задача — не допустить отклонение в скважине от проектной траектории. Горизонтально направленное бурение — сложный процесс с высоким уровнем автоматизации.

Для реализации данного метода необходимо точное планирование и современное оборудование.

Отличия от других способов бестраншейной прокладки

Горизонтальное направленное бурение похоже на ряд иных способов прокладки труб бестраншейным методом – шнековое бурение, микротоннелирование, управляемый прокол. Принципиальная разница состоит в промывке скважины бентонитовым буровым раствором.

Раствор выполняет следующие задачи:

• В процессе бурения или расширения с высокой скоростью выходит через сопла, создавая режущий эффект
• Уменьшает трение бура и налипание грунта на головку, охлаждает инструмент
• Укрепляет стенки скважины и предохраняет их от разрушения
• Облегчает прохождение трубы в пробуренное отверстие
• Выносит наружу измельченную породу

Состав бурового раствора относится к ключевым факторам успешного проведения операции, подбирается под тип грунта.

Направленный прокол

Метод направленного прокола заключается в использовании пневмопробойников для проходки скважин. В них затем затягиваются трубы, диаметр которых не превышает 400 мм. У пневмопробойника цилиндрический корпус. В нем находится ударник и воздухораспределительная система. На корпус выпускается сжатый воздух, а затем наносятся удары, так он двигается.

Ключевой особенностью метода прокола считается быстрота его реализации за счет скорости работы пробойника. Кроме того, в небольшой степени уплотняется друг от друга. Больше всего преимущества дают о себе знать при прокладке нескольких трубопроводов неподалеку или вблизи с инфраструктурой.

Сущность технологии

Прокладка труб методом ГНБ заключается в бурении с поверхности земли подземной скважины, в которую потом протягивается трубопровод. Процесс бурения управляемый, скважина идет по установленной расчетами и утвержденной проектом траектории.

Плеть трубопровода формируется из стальных труб в изолирующей оболочке или полимерных аналогов, обычно из полиэтилена или полипропилена.

Технологию применяют в различных типах грунтов, включая скальные, однако в сложных геологических условиях (плывуны, карст, наличие включений искусственного происхождения и т. д.) прокладка бывает затруднена или вовсе невозможна.

Метод продавливания

Метод продавливания предназначен для укладки металлических труб большого диаметра (от 800 мм). А одной из его главных особенностей является отсутствие необходимости выкапывания траншеи. Данный способ используется для трубопроводов не длиннее 80 метров. Суть метода заключается в том, что гидравлические домкраты вдавливают стальной футляр с ножом на конце в землю. Она высыпается в трубы, далее их необходимо вычищать вручную.

Данный метод широко используется при укладке трубопроводов под различными сооружениями, автострадами и рельсами. Также он задействован при проведении водо-, нефте- и газопроводов, монтаже канализаций. Помимо того, что таким способом можно использовать трубы большого диаметра, имеются и другие преимущества: относительно небольшие расходы и скорость работ.

Бесканальная прокладка трубопровода

В отличие от канального метода, при бесканальном устройстве систем подвижные опоры и лотки не используются. Бесканальная прокладка трубопровода нашла широкое применение в регионах с сухими почвами, хотя на влажных грунтах бесканальные системы тоже устанавливают (с дренажом). В качестве защиты здесь выступает изоляционная оболочка. Особенности бесканальной прокладки:

• подготовка траншеи под укладку (ее дно должно быть максимально ровным);
• устройство «подушки» из трамбованного песка, которая должна быть толщиной не менее 10 см (для глинистых почв – 10–15 см);
• неподвижными опорами при бесканальной прокладке выступают стенки из ЖБИ (монтируются под прямым углом к трубопроводу);
• в нишах (камерах) устанавливаются компенсаторы, которые могут быть сальниковыми или гнутыми. Они отвечают за компенсацию перемещений труб под действием температур при бесканальной прокладке.

К плюсам бесканальной прокладки относят выгодную стоимость строительства трубопровода, минимальный объем работ, короткие сроки реализации проектов. Есть и минусы: затрудненный ремонт и механическая фиксация (зажатие) труб грунтом, что затрудняет их тепловое перемещение.

Бурошнековое бурение

Существует способ укладки трубопроводов с помощью специального оборудования — шнековых буровых машин. При этом бурение идет в приемный котлован из рабочего. А значит, не требуется выход на поверхность. Данный метод подходит для прокладки трубопроводов закрытым способом до ста метров из стальных, бетонных или полимерных труб (100 – 1700 мм в диаметре).

Он отличается высокой точностью, максимальное отклонение не будет превышать 30 мм. Сам трубопровод получится ровным, без провисаний. Такой метод часто используется при монтаже самотечных канализаций, при укладке труб под железнодорожными путями или в зоне коммуникаций домов.

Виды монтажа

Все способы можно разделить на 2 большие группы.

1. Подземная установка. Она применяется чаще и проводится с применением 1 из 2 технологий.
   Бесканальная прокладка трубопроводов.
2. Подземное устройство в каналах.
3. Надземная прокладка трубопровода. Предполагает монтаж труб на поверхности земли или на расстоянии от нее (актуально для трубопроводов над трассами, в этом случае высота размещения труб должна быть достаточной, чтобы трубопроводная магистраль не мешала работе трассы). Надземные трубопроводы незаменимы, когда маршрут труб пролегает через овраги, пути транспортного следования, реки, иные сооружения. Надземная прокладка трубопровода выполняется в каналах (лотках). Они могут располагаться на грунте или быть слегка в него заглублены, такой способ монтажа актуален в регионах с холодным климатом, которым свойственно присутствие вечномерзлых почв.

Выбор способа устройства трубопроводной линии зависит от ряда условий. Среди них планировочные факторы (назначение, пересечения маршрута с сооружениями и объектами), природные (категория почвы), финансовые (бюджет строительства) и прочие (требования к эстетике вида инженерной системы). Решение по технологии принимается после проведения расчетов по разным вариантам монтажа и должно быть ориентировано в первую очередь на оптимизацию стоимости коммуникации.

Причем учитываться в технико-экономическом обосновании должна не только цена строительства, но и сервисная составляющая стоимости проекта. Пример – прокладка трубопровода отопления. Выбор в пользу подземного устройства позволит снизить капитальные расходы на постройку. Но в практике обслуживания стоимость будет выше, чем у надземной прокладки в силу:

• необходимости устройства изоляции (при бесканальной укладке теплопотери будут выше, особенно во влажной почве);
• дополнительной постоянной поддержки во избежание раннего износа.

Монтаж внутренних трубопроводов

В СНиП 3.05.01-85 регламентирован устройство внутренних трубопроводов. Документ действует также на системы водоснабжения, климатическое оборудование, отопление, водостоки и аналогичные коммуникации.

Основные принципы работы

Если планируется реализовывать трубопровод диаметром не больше 50 мм, то используются стальные трубы. В остальных случаях больше подходят чугунные. Водопровод должен располагаться от других коммуникаций на расстоянии от полутора метров. Если он проходит через стену здания, то его необходимо защитить от возможных осадок. Магистральные водопроводы в зданиях с большим человекопотоком проводят в подвалах, на промышленных объектах его размещают на техническом этаже или в чердачном помещении.

Прокладка методом прокола

По этой технологии тянут магистральные трубопроводы на суглинистых и глинистых грунтах. При ее использовании можно прокладывать трубопроводы длиной до 60 м. Заключается эта методика в следующем:

• на трубу надевается стальной наконечник;
• на определенном расстоянии от препятствия выкапывают котлован и устанавливают в него гидравлический домкрат на опорах;
• в котлован опускается труба со вставленной в нее трубой меньшего диаметра — «шомполом»;
• производится поэтапный прокол грунта.

При использовании этой методики земля наружу не вынимается. В процессе прокола она просто уплотняется по окружности трубы.

Источник: seventools.ru