Бестраншейную прокладку труб диаметром 1220 мм способом продавливания в сухих и увлажненных грунтах I—III групп можно производить также с помощью установки У-12/60 конструкции Гип-ронефтеспецмонтажа (рис. 10.5, б). Этой установкой, имеющей массу 12,7 т, при усилии продавливания 3400 кН и мощности приводных электродвигателей 18 кВт можно продавливать трубы указанного диаметра на длину до 60 м. Головку установки приваривают к продавливаемому трубопроводу для восприятия лобового сопротивления грунта. Грунт удаляется челноком, находящимся внутри головки.
Работа установки заключается в периодическом вдавливании прокладываемой трубы на длину хода домкратов (1000 мм) с последующим извлечением челнока из трубы и его разгрузкой. После каждого цикла надавливания Производят операции по удалению нажимных патрубков, зачистке места установки челнока в головке, наращиванию или установке нажимных патрубков большей длины для последующего надавливания. Заполнение челнока грунтом обеспечивается вдавливанием трубы гидравлическим домкратом. Разгрузку челнока производят в отвал или на транспорт.
Виброударной установкой УВГ-51 (рис. 10.5, в) можно продавливать трубы (кожухи) диаметром 530 — 1020 мм, причем диаметром до 530 мм без эвакуации грунта из скважины, а диаметром до 1020 мм — с эвакуацией грунта. С помощью этой
установки общей массой 6,3 т при массе ударной части 2,5 т и мощности электродвигателя 75 кВт можно прокладывать трубы на длину до 50 м. При прокладке труб способом виброударного прокола (диаметром До 530 мм) к забойному концу трубы (кожуха) приваривают глухой конусный наконечник и забивают трубу, нанося удары вибромолотом с дополнительной статической нагрузкой (до 50 т) или без нее.При прокладке труб способом виброударного продавливания на забойном конце трубы наконечник не устанавливают, а приваривают сверху серповидную накладку для обеспечения зазора (10—15 мм) между скважиной и трубой, а в задней части трубы прорезают два боковых симметрично расположенных разгрузочных окна для удаления грунта. Внутрь трубы (кожуха) помещают виброударную желонку (рис. 10.5, в). При проходке труба (кожух) открытым концом внедряется в грунт на определенное расстояние (заходку), а затем желонка подается канатом к ее забойному концу, внедряется с помощью вибромолотка в грунт, забирает его и с помощью каната перемещается к разгрузочным окнам, где под действием ударов вибромолота грунт высыпается через окна желонки в разгрузочные окна кожуха на дно траншеи.
Процесс проходки состоит из отдельных периодически повторяющихся циклов, в которых каждое внедрение в грунт трубы на 1—5 диаметров чередуется с выбором грунтового керна виброударной желонкой, причем при необходимости в забойной части кожуха всегда может оставаться грунтовая пробка длиной 1—3 диаметра, исключающая отбор лишнего грунта и, тем самым, возможность образования пустот в грунтовом массиве.
Иногда применяют также способы с разработкой грунта гидроразмывом и удалением его из забоя в виде пульпы. Возможно также более простое по конструкции и надежно действующее устройство для продавливания труб домкратами с разработкой грунта в забое гидромонитором и уДа/ШНИ9М его с помощью шнека. С помощью такой установки можно прокладывав трубы диаметром 400—1220 мм на длину до 100 м при средней скорости 12-15 м в смену.
Железобетонные трубы и элементы коллекторов продавливают с помощью металлического ножа, опорное кольцо которого соответствует форме торца продавливаемых труб или указанных элементов. При разработке грунта в забое вручную или с помощью малогабаритных гидроэкскаваторов грунт убирают только в пределах выходного отверстия ножа, оставляя впереди грунтовую пробку. В пластичных грунтах в ножевую секцию встраивают решетку, разрезающую грунт на отдельные блоки, которые затем удаляют.
Для продавливания тоннельных коллекторных секций диаметром 2,5—3,5 м Главмосинжстроем предложен специальный комплекс оборудования, состоящий из металлического оголовка, нажимной колонки — сердечника, переходника, упорной вставки, кондуктора, силового
агрегата, гидравлического вагоноопрокидывателя и опорной плиты. Непосредственно в грунт ножевую секцию с железобетонным кольцом вдавливают силовым агрегатом через переходник при общем нажимном усилии до 19,8 МН и давлении в гидросистеме 30 МПа.
Способ продавливания тоннельных секций может быть применен в различных инженерно-геологических условиях. Этим способом можно прокладывать тоннели и коллекторы длиной до 20—50 м, а при использовании промежуточных домкратных установок длиной до 300 м и более. Однако существенным недостатком при этом является разрушение стыков и появление в стенах тоннелей трещин. Для устранения этих недостатков специалистами Главмо-синжетроя разработана и внедрена новая технология прокладки тоннелей, при которой внутри каждого кольца соосно монтируют секцию упорной металлической обечайки (сердечника), на которой закрепляются, не касаясь друг друга, элементы тоннеля или коллектора. Сжимающие усилия в этом случае воспринимаются не железобетонными элементами, а обечайкой. Благодаря этому появляется возможность не только продавливать в грунт тоннельные секции с полной их сохранностью, что очень важно, но и уменьшить толщину стен секций и увеличить длину продавливания.
Для устройства тоннелей и коллекторов по указанной технологии создан специальный проходческий комплекс УПК-3, применение которого, по данным треста N 2 Главмосинжстроя, повышает производительность труда в 2—3, снижает трудовые затраты и стоимость строительства в 1,5—2 раза и одновременно позволяет улучшить качество сооружаемых коллекторов, а также условия работы проходчиков.
2.1 Технология работы земснаряда
В зависимости от конструкции землесоса, оснащения его специальными рабочими устройствами, а также от характера и условий выполняемой работой применяют различные варианты папильонажного или траншейного способов разработки прорезей.
Папильонажным способом работают все многочерпаковые и штанговые земснаряды; землесосы с механическими разрыхлителями и оснащенные папильонажными всасывающими наконечниками.
Траншейным способом работают землесосы с эллиптическими, уширенными и щелевидными всасывающими наконечниками, причем последние снабжаются гидравлическими разрыхлителями.
При разработке папильонажным способом прорезей на участках, где имеется течение воды, достаточно применения трех оперативных тросов – станового и передних папильонажных. При слабом течении или в случае направления течения под углом к прорези, а также при сильном боковом ветре завозится дополнительно один из задних папильонажных тросов. Закладку якорей надо производить так, чтобы в процессе папильонирования в обе стороны на всей ширине прорези была обеспечена возможность разворота корпуса земснаряда с некоторым опережением носа перед кормой.
Рабочий ход (папильонирование) осуществляют папильонажными лебедками поочередно вправо и влево. Перемещение (подачу) вдоль прорези с разработанной папильонажной ленты на новую производят с помощью становой лебедки или свайного устройства.