Кольца специальные

Специальные кольца предназначены для сооружения стартовых шахт для установок управляемого бурошнекового бурения с домкратными станциями, созданными для работы из сооружений с внутренним диаметром 2 метра.

Технология управляемого бурошнекового бурения предназначена для высокоточной прокладки трубопроводов различного функционального назначения. Первой стадией проходки является прокладка пилотного става, определяющего направление трассы. После прокладки пилотного става к нему присоединяется расширитель, а к расширителю рабочие трубы (для стальных труб). Выемка грунта осуществляется с помощью шнеков. После прокладки рабочих труб шнеки извлекаются и получается готовый трубопровод. При необходимости прокладки полиэтиленовых, стеклопластиковых и других нестальных труб после прокладки пилотного става осуществляется прокладка быстроразъемных стальных труб с выемкой грунта. На третьей стадии проходки эти быстроразъемные стальные трубы выдавливаются рабочими трубами в приемную шахту, где производится их разборка и транспортировка на поверхность. Схематично стадии проходки изображены на нижеследующем рисунке.

	1. Управляемый прямолинейный прокол грунта пилотным ставом
	2. Расширение пилотной скважины до рабочего диаметра, продавливание транспортной или рабочей трубы и выдача грунта из микротоннеля транспортным шнеком
	3. Продавливание рабочей трубы диаметром до 530 мм с извлечением транспортной трубы

В настоящее время на российском рынке работают нижеследующие установки, домкратные станции которых предназначенные для работы из шахт с внутренним диаметром 2 м.: ВМ 300, ВМ 400 (фирма Bohrtec, Германия), УМТ – 0,6 (ООО «Скуратовский опытно-экспериментальный завод», Россия), RVS 80 (фирма Soltau, Германия), PBA 95 (фирма Perforator, Германия). Максимальное усилие продавливания составляет около 100 тонн (по техническим характеристикам: ВМ 300 (73 тонны), ВМ 400 (100 тонн), УМТ-0,6 (80 тонн), RVS 80 (79 тонн), РВА 95 (93 тонны). Это предъявляет достаточно серьезные требования к нижней части стартовой шахты, где работают домкратные станции этих установок.

Одним из наиболее простых и дешевых решений является применение специальных колец, выпускаемые ЗАО «ПЗ ЖБИ».

При сооружении стартовой шахты без инвентарной крепи первоначально роется котлован на необходимую глубину. Затем производится установка нижнего усиленного кольца, заднюю стенку которого желательно установить как можно ближе к неразработанному грунту. При этом при возможности работы установки при максимальном усилии продавливания желательно создать заднюю стенку между кольцом и нетронутым грунтом путем заливки примерно кубометра бетона или влажной трамбовки песком. Это целесообразно сделать, например, при прокладке труб большого для этих установок диаметра (стальная труба диаметром 530 мм. и т.п.), тяжелых грунтовых условиях (влажный песок, прочный песчаный грунт и др.), возможности встретить на трассе небольшие техногенные слои. Затем с помощью обычных колец сооружается шахта необходимой глубины и выполняется засыпка свободного пространства между кольцами и грунтовым массивом выбранным грунтом. Теперь стартовая шахта технологически готова к работе.

При сооружении стартовой шахты с помощью инвентарной крепи с забивкой деревом первоначально сооружается шахта большего чем 2,3 м. размера до глубины, совпадающей с верхом нижнего усиленного кольца. Затем производится выемка грунта для размещения нижнего усиленного кольца. Далее устанавливается нижнее усиленное кольцо с возможным созданием задней стенки. Затем засыпается свободное пространство между нижним кольцом и неразработанным грунтом и стартовая шахта технологически готова к работе.

Теперь несколько слов об ошибках, которые нередко возникали при сооружении стартовых шахт по данной технологии и приводили к большим материальным затратам и значительной потере времени. Наиболее распространенной ошибкой здесь можно считать применение в качестве нижнего кольца обычного кольца или тем более тонкостенного кольца с внутренним диаметром 2,0 м. Здесь крайне велика вероятность полного разрыва кольца, что ведет к недешевым и длительным противоаварийным мероприятиям и существенным технологическим рискам (необходимость бетонных работ для создания прочной конструкции в стесненных условиях, возможная необходимость демонтажа пилотного става из-за несоосности движения домкратов и пилотного става, угроза разрыва соединения между расширителем и пилотным ставом при значительном расхождении между осями проложенного става и домкратной стации в новом положении). Обычные или тонкостенные кольца в качестве нижних колец использовать можно, но тогда необходимо производить бетонирование всего свободного пространства между кольцами и неразработанным грунтом по всему внешнему периметру кольца на высоту примерно 1,5 м.

Второй вид ошибок связан с бетонированием нижней части стартовой шахты на месте. Здесь возможно сооружение надежной конструкции, однако возникают проблемы с надежностью закрепления домкратной станции, которая создана именно для внутреннего диаметра 2,0 м. с помощью винтовых домкратов. При нормальной маркшейдерской разметке создается практически идеальное соприкосновение внутренней поверхности кольца и домкратной станции. Этого практически невозможно добиться при бетонировании на месте. Неидеальное соприкосновение поверхностей может привести при прокладке пилотного става при достаточно большом моменте вращения (порядка 1 т м) к смещению домкратной станции с первоначальной оси с невозможностью точного возврата в прежнее положение. Это к свою очередь может привести к несоосности между уже проложенным пилотным ставом и домкратной станцией в новом положении. Что в свою очередь создает серьезные риски при дальнейшей прокладке трубопровода. Поэтому с нашей точки зрения применение заводских колец для данной технологии является более оптимальным вариантом.

Безусловно, в данном материале не затронуты все вопросы и проблемы, возникающие при сооружении стартовых шахт с внутренним диаметром 2,0 м. для установок управляемого бурошнекового бурения. Однако мы надеемся, что использование нашего многолетнего опыта работы с этой технологией позволит подземным строителям, работающим в этой сфере, действовать более экономично и эффективно, не повторяя ошибок своих предшественников.