Микротоннелирование
25.02.2022
Микротоннелирование (микрощитовая проходка) – бестраншейная технология прокладки инженерных коммуникаций и укрепления подземных выработок. На протяжении последних сорока лет микротоннелирование является основным методом прокладки коммунальных сетей в крупных городах США и Западной Европы.
Сущность технологии
Трубопровод прокладывается в тоннеле, траектория которого может быть прямой или криволинейной. Грунт вырабатывается проходческим комплексом, в который входит щит с режущим колесом и мощная домкратная станция. Оборудование устанавливают в рабочем (стартовом) котловане на глубине заложения трубопровода, в проектной точке выхода отрывают приемный котлован.
Щит поступательно продвигается вперед трубой, на которую давит домкрат, режущее колесо вырабатывает грунт. После продавливания в хвостовик трубы вставляют новую секцию с установкой уплотнительного кольца в месте сочленения и повторяют операцию. Проходка продолжается до выхода щита с трубопроводом в приемный котлован.
Применяемые трубы:
- Стальные
- Бетонные
- Железобетонные
- Полимербетонные
- Стеклопластиковые
- Асбоцементные
- Керамические
В зависимости от типа грунта трубопровод продавливается на расстояние до 200 метров. При установке промежуточных домкратных станций, монтируемых в трубопроводе, длина проходки возрастает до 1500 метров.
Работой автоматизированного проходческого комплекса руководит оператор из наземного блока управления. Высокая точность прокладки, в том числе при изогнутой трассе трубопровода, достигается за счет системы лазерного наведения щита.
Решаемые задачи и преимущества метода
Оборудование применяют для устройства новых или реконструкции действующих подземных городских коммуникаций любого назначения. Методом микротоннелирования прокладывают трубопроводы внешним диаметром до 3 метров. Технология используется во всем диапазоне гидрогеологических условий, от неустойчивых обводненных песков до крепких скальных пород.
Отказ от ведения работ открытым способом позволяет обойтись без перекрытия движения транспорта и других ограничений повседневной деятельности, а также ущерба для окружающей среды. Прокладка ведется со строительных площадок небольшого размера без вскрытия поверхности, впоследствии не нужно заниматься восстановлением дорожного полотна или благоустройством территории.
Проходка осуществляется бесшумно, отсутствуют вибрации и угроза ослабления несущей способности грунта. Водопонижение необходимо только в зоне стартового котлована. Возможность проведения работ не зависит от погодного фактора.
Микротоннелирование оптимально подходит для следующих условий:
- Плотная городская среда с насыщенной инфраструктурой, объектами культурно-исторического наследия, лесопарковыми зонами
- Прокладка под транспортными магистралями, аэродромами, водными преградами, заповедными территориями
- Большая глубина заложения и длина трубопровода, минимальные отклонения от проектного направления
Помимо прокладки инженерных сетей к микротоннелированию прибегают при креплении подземных выработок защитным экраном. Подобная практика встречается при строительстве транспортных тоннелей мелкого заложения. Тоннель обделывается бетонными сегментами, собранными в кольцо за проходческим щитом. В этом варианте технологии внешний диаметр может превышать 3 метра.
Используемая техника
В России знакомство с микрощитовой проходкой началось в 1994 году с замены канализационного коллектора под улицей Тайнинской, расположенной на северо-востоке столицы. Работы велись с помощью проходческого комплекса AVN 400 германской компании Herrennecht – ведущего производителя техники для микротоннелирования.
Наряду с оборудованием фирмы Herrennecht используются установки компаний Soltau, Noel, отечественных производителей. Типоразмер проходческого щита подбирают под диаметр микротоннеля.
Выпускается два типа проходческих комплексов – для обводненных и для сухих грунтов. Кроме того, техника различается способом отвода выработанного грунта. Может применяться гидравлический, пневматический или шнековый транспорт, а также уплотнение грунта в стенки тоннеля. Необходимый тип оборудования определяется после исследования водопроницаемости и гранулометрического состава грунта.
Микротоннелирование – относительно новый метод прокладки подземных коммуникаций, массовому распространению которого в России пока препятствует высокая стоимость проходческих комплексов. В то же время перспективность технологии, которая позволяет справляться с нерешаемыми ранее задачами, не вызывает сомнений.