Микротоннелирование: зарубежная технология с белорусским акцентом


Версия для печати

Микротоннелирование — технология бестраншейной прокладки трубопровода, которая отличается от других методов скоростью производства работ, в т. ч. под сооружениями и в условиях плотной городской застройки, и в то же время — более высокой стоимостью. Строительная наука в лице сотрудников РУП "Институт БелНИИС" позаботилась о повышении популярности данной технологии и, самое главное, ее доступности в ценовом плане. В частности, они разработали отечественный аналог железобетонных труб для строительства подземных тоннелей и коллекторов.
Более подробно о проделанной работе и перспективах развития данного направления корреспондентам "РСГ" рассказал заведующий научно-исследовательской лабораторией конструкций инженерных коммуникаций РУП "Институт БелНИИС", к. т. н., доцент Николай Иосифович Шепелевич.

Впервые на территории Беларуси технология микротоннелирования была применена в 2007 г. ООО "Винт-

инжстрой" при строительстве отдельных участков канализационных коллекторов диаметрами 500, 600 и 800 мм. Проходка выполнялась комплексом Herrenknecht AVN 600 с использованием полимербетонных труб немецкого производства.

"В 2007 г. институтом "Минскинжпроект" был разработан экспериментальный участок дождевого коллектора "Центр" длиной 5,5 км, возводимого методом бестраншейной прокладки труб, но с применением железобетонных труб с внутренним диаметром 2500 мм, разработанных в 2006 г. "Мос-инжпроект" (Россия)", — рассказал Н. И. Шепелевич. Он отметил, что стоимость одной трубы составляет в среднем 2500 евро за один погонный метр, а масса превышает 20 тонн, т. е. транспортировка изделий также требует значительных затрат.

По инициативе ОАО "Спецжелезобетон", которое обратилось в РУП "Институт БелНИИС" с предложением разработать конструкцию трубы применительно к данному объекту, научно-исследовательский институт приступил к работе и спустя четыре месяца выполнил рабочие чертежи и технические условия на данный вид труб, организовал проведение испытаний опытных образцов. Оперативно проделанная работа позволила ОАО "Трест № 15 "Спецстрой" 1 ноября 2008 г. начать проходку первого участка коллектора "Центр" длиной порядка 500 метров.

При конструировании труб для строительства коллектора "Центр" учитывалось, что в некоторых местах проходка осуществлялась на глубине 25 метров, причем в сложных инженерно-геологических условиях. В частности, ниже уровня грунтовых вод и в структурно неустойчивых грунтах, что создает дополнительное вертикальное давление на изделия.

Следующим фактором, определяющим конструкцию труб, стало то, что усиление продавливания, в частности, при сдвижке труб после кратковременной остановки, может достигать 25 000 кН. "Для обеспечения равномерной передачи давлений с одной трубы на другую в раструбах были установлены специальные компрессорные прокладки из ДСП. Кроме того, конструкция труб и стыковых соединений позволяет выполнять криволинейные участки радиусом 500 метров", — отметил Н. И. Шепелевич.

Он обратил внимание, что при разработке конструкции трубы учитывалось использование промежуточных домкратных станций при длине проходки свыше 100 метров, выполняющих поочередное проталкивание труб за проходческим комплексом, поэтому для установки и работы гидродомкратов были разработаны еще два вида труб — ТМ2 и ТМ3.

Кроме того, в каждой третьей рядовой трубе и трубе, обеспечивающей работу гидродомкратов для уменьшения сил трения, действующих по их боковой поверхности при движении за проходческим комплексом, были установлены специальные форсунки, подающие в затрубное пространство бентонитовый раствор.

Очередным импортозамещающим элементом стали специальные грузоподъемные анкера, которые монтируются в трубу и используются вместо строповочных петель. Они облегчают и обеспечивают безопасность погрузочно-разгрузочных работ, в т. ч. в процессе опускания труб в шахтный колодец. "Их производство было организовано специально для данного вида труб в ОАО "Кузнечный завод тяжелых штамповок" в г. Жодино, что снизило их стоимость в два раза, — обратил внимание заведующий лабораторией. — Для сравнения: данное приспособление в Германии стоит порядка 30 евро плюс уплата таможенных пошлин. Учитывая, что в каждую трубу монтируется четыре анкера, посчитать экономию несложно".

Водонепроницаемость труб обеспечивают специальные уплотнительные манжеты типа "ласточкин хвост", которые устанавливаются между втулкой и трубой, а также компрессионным кольцом и стальной обечайкой, используемой для стыковых соединений. Производство манжетов налажено в ОАО "Резинотехника" г. Борисов, что в разы снизило их стоимость в сравнении с импортными аналогами. К слову, импорт составил бы 100 евро за штуку; на трубу необходимо три манжета. Выпускаются в Беларуси и стальные обечайки.

Трубы изготавливаются из высокого класса бетона по прочности на сжатие марки 650. Армирование двойными цилиндрическими каркасами, установка специальных арматурных скоб и другие элементы также повышают трещиностойкость труб при усилии продавливания. В целом конструкция каркаса по-своему уникальна, и разработчики подали заявку на ее патентование.

На данный момент институт БелНИИС разработал два вида труб для микротоннелирования — диаметром 2000 и 2400 мм. Их выпуск освоен ОАО "Спецжелезобетон", также производство налаживает ОАО "Трест № 15 "Спецстрой", специализированное подразделение которого ведет строительство коллектора "Центр". К слову, специалисты института БелНИИС осуществляют научное сопровождение данного процесса, в частности, наблюдают за техническим состоянием труб и стыковых соединений. И, как показывает практика, первый опыт проектирования и применения железобетонных труб диаметром 2400 мм оказался успешным.

Сегодня строительная наука совместно с предприятиями промышленности стройматериалов работает над разработкой и постановкой на производство железобетонных труб диаметром 2700 и 3000 мм. Они будут востребованы как при строительстве городских коммуникаций в Беларуси, так и за рубежом.

На базе ОАО "Спецжелезобетон" осваивается производство труб диаметром от 300 до 2400 мм разной толщины стены и различного назначения, которые не имеют аналогов в СНГ и востребованы на территории постсоветского пространства.

Как рассказал собеседник, в перспективе разработка всего номенклатурного ряда, который состоит из 15 видов изделий. В целом он отметил, что попытки освоить технологию продавливания предпринимались в республике еще в 1988–1989 гг., и даже были проработки по трубе диаметром 1600 мм, изготовлен проходческий комплекс, но в 1990-х наработки были утрачены. И только в 2002 г. направление вновь получило развитие в стенах научно-исследовательского института.

Параллельно институт БелНИИС работает над вопросом повышения коррозийной стойкости железобетонных труб посредством защитной оболочки из полиэтилена. В настоящее время данные изделия импортируются в республику, но собеседник убежден, что, имея сырьевой ресурс, Беларусь может наладить собственное производство данных изделий (что снизит их стоимость в 1,5 раза) и экспорт. Работа над данным импортозамещающим проектом ведется совместно со Спецжелезобетоном.

Плодотворное сотрудничество строительной науки и производства воплощается в выпуске современной импортозамещающей продукции и способствует повышению экспортной составляющей белорусских производителей на зарубежных рынках.

Просмотров: 6 145