Технология микротоннельной прокладки коллекторов дождевой канализации

Решением Мингорисполкома 15 октября 2004 года № 2089 «О строительстве сетей дождевой канализации» определены мероприятия, которые предусматривают строительство магистральных коллекторов.

По заказу ГПО «Горремавтодор Мингорисполкома» проектным институтом УП «Минскинжпроект» разрабатывается проектно-сметная документация на строительство магистрального коллектора «Центр» с каскадом очистных сооружений. В составе проекта предусмотрено четыре пусковых комплекса, реализация каждого из них имеет свое функциональное назначение. В объеме первого пускового комплекса предусмотрена прокладка дополнительной нити коллектора для увеличения его пропускной способности.

В состав второго пускового комплекса входят следующие проектируемые сети и сооружения:

  • дождевой коллектор диаметром 2700 мм;
  • насосная станция №2 «Лошица» производительностью 13 000 м3/сек;
  • напорные водоводы от насосной станции до очистных со­оружений;
  • очистные сооружения и каскад биологических прудов.
  • Площадь территории, необходимая для размещения очистных сооружений составляет 44 гектара, с учетом перспективного расширения - 80 гектаров.

Комплекс вышеуказанных мероприятий позволит централизованно увести на очистные сооружения, расположенные за пределами города, все дождевые стоки из центральной части города, подвергнуть их очистке на очи­стных сооружениях и биологических прудах доочистки с доведением предельно-допустимых показателей загрязнений сточных вод до требований норм на выпусках в водные объекты рыбохозяйственного назна­чения (взвешенные вещества до 20мг/л, нефтепродукты до 0.05мг/л).

В перспективе, очищенные дождевые стоки можно будет использовать в качестве технического водоснабжения южной части города.

В составе третьего пускового комплекса предусмотрена прокладка участка коллектора диаметром 1200 мм от транспортной развязки проспекта Победителей - МКАД.

Дан­ное решение позволит исключить сброс дождевых стоков с транспортной развязки в пруд-заказник «Лебяжий».

В четвертом пусковом комплексе предусмотрено строительство насосной станции для ликвидации существующего выпуска в реку Свислочь в районе проспекта Машерова.

Отдельным проектом, в целях защиты водных объектов от неблагоприятных последствий хозяйственной деятельности организаций, УП «Горремавтодор Мингорисполкома» планирует внедрить систему автоматического мониторинга количественных и качественных характеристик сточных вод, поступающих в сети городской дождевой канализации. Основой системы являются посты экологического мониторинга с автоматическими пробоотборниками и расходомерами.

На основании результатов лабораторных анализов проб воды будут оперативно выявляться субъекты хозяйствования, нарушающие установленные нормы и правила.

Реализация проекта по строительству коллектора «Центр» сопряжена с целым рядом проблем, поскольку работы необходимо выполнять в условиях плотной городской застройки и высокой степени благоустройства.

Для сохранения благоустройства исторической части города необходимо работы выполнять закрытым способом на большой глубине.

ГПО «Горремавтодор Мингорисполкома» изучил имеющийся мировой опыт по строительству магистральных коллекторов дождевой канализации бестраншейным методом и определил приоритетное направление развития в области микротоннелирования с возможностью прокладки железобетонных труб.

Технология микротоннелирования – это технология бестраншейной прокладки подземных коммуникаций, исключающая необходимость проведения комплекса работ, связанных с традиционными технологиями. В отличии от метода ведения работ открытым способом, она не требует вскрытия поверхности по всей трассе прокладки коммуникаций, что неизбежно влечёт за собой закрытие транспортного и пешеходного движения, вырубку садово-парковых насаждений и прочие негативные последствия. В отличие от подземной проходки, применяющейся в настоящее время, эта технология не требует длительного подготовительного этапа, связанного со строительством шахт.

Проводимые работы по устройству тоннелей тоннелепроходческим комплексом AVN 2400, представляющим комплекс подземного, шахтного и поверхностного оборудования, обеспечивающего механизированное и дистанционное управляемое выполнение следующих операций:

  • образование в грунтах 1,2 и 3 групп подземной выработки для прокладки тоннеля отдельными участками длиной до 600м
  • гидротранспорт разрабатываемого грунта на поверхность
  • укладка с заданной точностью составного тоннеля из железобетонных труб между стартовой и приемной шахтами.

Для того, чтобы осуществить прокладку коммуникаций, достаточно двух котлованов: стартового и приёмного, глубина которых соответствует глубине прокладки. В стартовом котловане устанавливается мощная домкратная станция, на которую помещается проходческий щит.

С помощью домкратов осуществляется перемещение щита в грунтовом массиве на величину, равную его длине, после чего на домкратную станцию помещается труба продавливания той же длины и процесс повторяется. Наращиванием става труб отдельными трубами производится монтаж трубопровода, т.е. осуществляется проходка до выхода щита в приёмный котлован. Для транспортировки разработанного грунта; закрепления груди забоя; смазывания наружной поверхности проходческой машины и тоннельных рабочих труб в целях уменьшения трения наружных поверхностей о грунт; предотвращения налипания грунта на наружную поверхность прокладываемых рабочих труб используется бентонитовая суспензия, представляющая собой смесь воды, натриевого бентонита и различного вида добавок, служащих для структурообразования, увеличения вязкости, уменьшения фильтрации, стабилизации стенок скважины, улучшения смазочных свойств.

Точность проходки осуществляется компьютерным комплексом управления с применением системы лазерного ведения щита. Технология микротоннелирования позволяет прокладывать трубопроводы в грунтах любой категории – от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород. В зависимости от категории грунта подбирается соответствующий режущий орган проходческой машины, что позволяет добиться оптимальных скоростей и параметров проходки.

image

Передовая система управления комплексами обеспечивает удовлетворяющую самым высоким требованиям точность проходки и позволяет в каждый момент времени контролировать показатели, полностью характеризующие положение проходческого щита, параметры его движения, а также параметры работы его основных узлов и механизмов.

Преимущества применения данной технологии:

  • отсутствуют работы по водопонижению при проходке в сложных геологических условиях с уменьшением стоимости строительства на 30%;
  • скорость проходки увеличивается в 8-10 раз;
  • данный метод позволяет вести работы под исторической частью города, зданиями и сооружениями без нарушения благоустройства и несущей способности грунтов на глубине до 30 метров;
  • обеспечение строительства трубопроводов без вскрытия поверхности, что создаёт безопасные условия при производстве работ и не нарушает городскую среду и движение транспорта;
  • работы ведутся бесшумно и без вибрации;
  • полностью исключается ручной труд при проходке и нахождение людей в забое (управление комплексом осуществляется одним оператором из контейнера управления, находящегося на поверхности);
  • окружающая среда и сложившаяся инфраструктура города не подвергаются повреждению в процессе ведения работ;
  • обеспечивается высокая точность траектории проходки с лазерным наведением;
  • существующие подземные коммуникации не повреждаются;
  • применение данной технологии возможно в условиях плотной городской жилой застройки.

Технологическая схема работы микротоннелирования.

image
image
image
image
image

Схема конструкции оборудования.

image