Микротоннелирование

Горизонтальное бурение

Способом горизонтального бурения можно проходить выработки для бестраншейной прокладки трубопроводов практически любых диаметров и с относительно меньшими усилиями, чем при проколе или продавливании. Определенную трудность представляет удаление грунта из пробуренной скважины.

Процесс бурения и прокладки звеньев трубопровода в скважину может быть как раздельным, так и совмещенным. В первом случае вначале бурят скважину, а затем, после извлечения из нее бурового инструмента, протаскивают трубопровод. При совмещенном – трубу прокладывают одновременно с продвижением бурового инструмента.

Для прокладки трубопроводов способом горизонтального бурения применяют бурильно-шнековые установки с цикличным или непрерывным удалением грунта из забоя, оснащенные набором сменного оборудования для прокладки труб путем их последовательного наращивания в скважине звеньями.

Микротоннелирование можно считать своего рода симбиозом технологий горизонтального бурения и продавливания (конечно, очень далеко ушедшим от своих прародителей). Этот метод основан на строительстве тоннеля с помощью дистанционно управляемого проходческого щита, выдвигаемого из заранее подготовленной стартовой шахты. После завершения проходки (а она может вестись в прямолинейном или криволинейном направлении) его извлекают из приемной шахты.

Что означает приставка «микро»? Канадская фирма Lowat относит к этому классу технику для тоннелей диаметром до 1500 мм. В московском руководстве по применению микротоннелепроходческих комплексов и технологий микротоннелирования при строительстве подземных сооружений и прокладке коммуникаций закрытым способом сказано: «Микротоннелирование – процесс строительства подземного сооружения круглой формы поперечного сечения с диаметром от 200 до 2000 мм с использованием управляемых установок без присутствия людей в забое». Впрочем, иногда к микротоннелям относят тоннели диаметром 3000 мм.

От продавливания микротоннелирование отличается большей длиной проходки (до 500 м, а при необходимости до нескольких километров), скоростью и точностью (независимо от длины трассы она контролируется компьютерным комплексом с применением системы лазерного ведения). А кроме того, минимизацией затрат и материальных ресурсов. Импульс ускоренному развитию этой технологии в России дало не только появление эффективной техники (Lovat, Robbins, Herrenknecht AG), но и приход в нее квалифицированных специалистов из свернувших свою работу в середине 90 х годов метростроев.

С помощью микротоннелирования можно «пробиться» через грунты любой категории – от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород, работать в смешанном забое, не бояться появления в грунтовом массиве по трассе крупнообломочных включений, валунов, гальки и щебня.

Для прокладки микротоннелированием используются самые разные трубы: полимербетонные, железобетонные, керамические, стеклопластиковые, асбестоцементные.

Степень сложности гидрогеологических условий при строительстве и эксплуатации заглубленных объектов в основном определяется двумя факторами:

1. Устойчивостью грунтов и горных пород при обнажении.

2. Водообильностью грунтов и горных пород.

Наличие горизонтов подземных вод, действующие линии метрополитена, коллекторы и др. подземные объекты, здания и сооружения исторической застройки, сложный рельеф местности.

К сложному относится строительство в условия плотной городской застройки (влияние строительства и эксплуатации нового объекта на рядом стоящие здания и сооружения, размещение оборудования и применение соответствующих технологий строительства, наличие подземных коммуникаций в районе строительства, архитектурное соответствие нового объекта).

Сложность при строительстве объектов могут создавать:

· мощные лессовые просадочные породы (до 400 м);

· озерно-болотные и заболоченные образования;

· насыпные грунты техногенного генезиса (строительный мусор, намывные грунты, промышленные отходы, хозяйственно-бытовые накопления) – до 10 м;

· слабые водонасыщенные пески;

· глинистые грунты текучей консистенции (плывуны, псевдоплывуны).

Современные строительные технологии производства работ нулевого цикла, именующиеся сегодня в широком кругу специалистов как геотехнологии (гео – земля, греч.) позволяют решать любые инженерные задачи строительства и реконструкции. Переход от типового строительства на свободной территории к реконструкции и новому строительству в сложных условиях плотной городской застройки – это актуальная задача всех участников современного строительного комплекса. Согласно Европейскому международному стандарту – Eurocode 7 (Geotechnics), подобное строительство относится к III наиболее сложной геотехнической категории. Работы нулевого цикла в данных условиях оказываются самыми дорогими. Анализ аварий последних лет, произошедших у нас в стране и за рубежом, показывает, что свыше 70 % «отказов» зданий происходит по причине ошибок на стадии геотехнических работ.