Инженерные коммуникации

Монтаж внутренних трубопроводов

В СНиП 3.05.01-85 регламентирован устройство внутренних трубопроводов. Документ действует также на системы водоснабжения, климатическое оборудование, отопление, водостоки и аналогичные коммуникации.

Основные принципы работы

Если планируется реализовывать трубопровод диаметром не больше 50 мм, то используются стальные трубы. В остальных случаях больше подходят чугунные. Водопровод должен располагаться от других коммуникаций на расстоянии от полутора метров. Если он проходит через стену здания, то его необходимо защитить от возможных осадок. Магистральные водопроводы в зданиях с большим человекопотоком проводят в подвалах, на промышленных объектах его размещают на техническом этаже или в чердачном помещении.

Правовой режим и положение

Правовой режим земель промышленности – это система правового регулирования отношений по охране и использованию этих земель, направленная на обеспечение эксплуатации промышленных объектов.

Положение – это свод установленных норм и правил, которые необходимо соблюдать. Производственная деятельность промышленного предприятия является источником повышенной опасности. Уникальностью правового режима земель промышленности является установление санитарно – защитных зон, цель которых заключается в обеспечении безопасности населения и окружающей среды от промышленных отходов.

Ст. 42 ЗК РФ обязывает промышленные предприятия:

1. использовать земельные участки только с их целевым назначением методами, которые не должны наносить вред окружающей среде;
2. сохранять геодезические, межевые и другие специальные знаки, которые установлены на земельных участках;
3. осуществлять мероприятия по охране земель, лесов, водных объектов и других природных резервов, в том числе меры пожарной безопасности, не допускать загрязнение, истощение, деградацию, порчу, уничтожение земель и почв;
4. своевременно приступать к использованию земельных участков (при договоре аренды);
5. своевременно производить платежи за землю.

Бурошнековое бурение

Существует способ укладки трубопроводов с помощью специального оборудования — шнековых буровых машин. При этом бурение идет в приемный котлован из рабочего. А значит, не требуется выход на поверхность. Данный метод подходит для прокладки трубопроводов закрытым способом до ста метров из стальных, бетонных или полимерных труб (100 – 1700 мм в диаметре). Он отличается высокой точностью, максимальное отклонение не будет превышать 30 мм. Сам трубопровод получится ровным, без провисаний. Такой метод часто используется при монтаже самотечных канализаций, при укладке труб под железнодорожными путями или в зоне коммуникаций домов.

Монтаж в каналах

Каналы (лотки) используют для защиты труб при их подземном расположении. Среди задач, которые выполняют канальные сборки:

• изоляция (в первую очередь тепловая);
• обеспечение свободного удлинения трубы под действием высоких температур.

Укладывают каналы на подвижные опоры под перекрытия, в том числе в зонах автомобильных дорог. Минимальная глубина размещения лотка – 0,6 м (движение транспорта запрещено) или 0,8–1,2 м (под действующей дорогой). Расчет глубины производится с учетом соблюдения 2 условий: определение минимально возможного безопасного заглубления и обеспечение эффективного распределения внешних нагрузок (в том числе, автотранспортных) на трубопроводную сеть.

По конструктивному признаку различают проходные, непроходные и полупроходные трубопроводные (теплопроводные) каналы. Вне зависимости от конструкции все лотки укладываются на опоры. При монтаже предусматривают 2 вида уклона:

• продольный всей сети минимум на 0,002 для удаления воды (из нижних точек она отводится в дренажную систему самотеком, другой вариант – устройство приямков и удаление принудительно в канализацию насосом);
• поперечный уклон перекрытий на 1–2% для удаления атмосферной влаги и паводковых вод.

Дополнительная защита от разрушительного действия влаги используется на участках с высоким уровнем подземных вод. Здесь нужна гидроизоляция стенок, перекрытий, канального дна.

Технология прокладки открытой магистрали труб

Вначале осуществляется возведение того, что будет служить опорой конструкции. Далее трубопровод укладывают в проходные и непроходные каналы, галереи. Местом их расположения может являться траншея или поверхность грунта:

• отдельно стоящая фундаментная основа или опора;
• балластировка. На трубопровод крепится груз, либо используется ее анкеровка в грунт. Это необходимо для того, чтобы труба не всплывала;
• магистраль укладывается на грунт и осуществляется ее засыпка.

Проложить трубопровод под автотрассой с использованием открытого метода можно следующим образом:

• Работы, не нарушающие интенсивность транспортного движения. При этом устраивается объезд или переезд.
• На время работ перекрывается поочередно одна половина дороги.
• На кратковременный срок движение перерывается полностью.

Если территория проводимых работ имеет сложные гидрогеологические условия, то конструкция может быть проложена в туннеле. При проведении монтажа в зимний период, нельзя укладывать стальные трубы на основание, которое промерзло. Перед тем, как уложить их, необходим осмотр всех соединительных деталей и элементов на наличие дефектов. После укладки магистрали проводятся гидравлические испытания. При отсутствии нареканий вся конструкция засыпается.

Открытый метод прокладки чаще всего используют на дачах или в частных домах, где требуется быстрый доступ протечки при аварийных ситуациях. Также им пользуются для проведения газа в частный сектор. Данный  способ наружного применения позволяет провести отдельно газ и установить счетчики, непосредственно в месте подхода трубопровода к дому.

Прокладка трубопроводов в футлярах

На пересечениях с железнодорожными путями, автомобильными дорогами, проездами и другими инженерными сооружениями подземные трубопроводы прокладывают в футлярах, внутренний диаметр которых обычно на 100 . . . 200 мм больше наружного диаметра прокладываемого в нем трубопровода (с учетом толщины теплоизоляционной конструкции). Концы футляра должны выходить за пределы пересечения не менее чем на 0,5 м в каждую сторону, но не менее 5 м от головки крайнего рельса. После укладки трубопровода концы футляра уплотняют просмоленной паклей и заливают битумом.

Футляр воспринимает давление грунта и подвижные нагрузки от транспорта. При строительстве промышленных объектов такие футляры укладывают (в соответствии с ППР) двумя способами: без нарушения нормальной работы транспорта (бестраншейный или закрытый) и с прекращением движения транспорта (открытый). Применение того или иного способа прокладки трубопровода зависит от категории дорог и путей.

Сооружение перехода трубопровода как открытым, так и закрытым способами состоит из следующих основных операций: рытья котлована, разработки грунта, установки защитного футляра внутри разработанного грунта (одновременно с его разработкой или после), протаскивания через футляр изолированного трубопровода с установкой его на опоры, засыпки трубопровода и восстановления участка пересекаемой дороги. Сооружение перехода оформляют актом.

Для бестраншейной прокладки трубопроводов в зависимости от того, как производится разработка (проходка) грунта, применяют следующие способы: прокол без выемки грунта, продавливание с выемкой грунта и горизонтальное бурение с выемкой грунта.

Прокол без выемки грунта (рис. 126) — наиболее распространенный способ бестраншейной прокладки трубопроводов в футлярах диаметром до 500 мм. При этом способе на конец футляра 6 по ходу движения надевают или приваривают наконечники 8 конической формы, после чего футляр укладывают на дно котлована на проектной глубине. К другому концу футляра прикладывают горизонтальное усилие с помощью гидродомкратов 1, лебедок с системой полиспастов и тракторов. Прокол без выемки грунта для прокладки футляров диаметром до 300 мм выполняют также пневмопробойниками ударного действия, а диаметром до 500 мм — вибрационными установками.

Продавливания с выемкой грунта применяют при прокладке футляров большого диаметра. При этом способе футляр вдавливается открытым концом в грунт, разрабатываемый механическим или ручном способом и удаляемый тележками, скреперами, совками, винтовыми конвейерами.

Для продавливания футляра диаметром до 1220 мм с механизированным удалением грунта применяют установку У-12/60. Установку размещают в котловане, который располагают на начальном участке. Футляр 2 с головкой 1 продавливается в результате усилий до 3400 кН, развиваемых двумя гидродомкратами 5 и передаваемых на футляр через вставку 4. Головка футляра на конце имеет кольцевую режущую кромку. Грунт из футляра извлекают челноком 9, который приводится в возвратно-поступательное движение от лебедки 7. Максимальная длина проходки установки 60 м, скорость проходки 8 м/ч.

Горизонтальное бурение — способ проходки под дорогами при прокладке одновременно нескольких трубопроводов. При бурении грунт перед футляром разрабатывают механическим резанием или размывают струей воды под напором и удаляют из скважины отработанной водой, винтовым или скребковым конвейерами. Для горизонтального бурения применяют различные машины и установки типа УГБ и ГБ.

При всех способах бестраншейной прокладки секции трубопроводов, устанавливаемые внутри футляра, должны иметь минимальное число сварных стыков, которые предварительно контролируют радиографическими методами. Все участки трубопровода, заключаемые в защитные футляры, предварительно испытываются и изолируются.

Перед протаскиванием внутрь футляра секцию спускают в котлован, устанавливают на ней опоры и укладывают на направляющие. Секцию протаскивают в футляр автокраном или трубоукладчиком, закрепив один конец каната за торец укладываемой секции, а другой — за крюк крана. Отводной блок приваривают к футляру или закрепляют канатом. При укладке секции без специальных опор ее поверхность защищают деревянными рейками.

Рытье траншеи

Для рытья траншее используем спецтехнику:

Гусеничный экскаватор	Разборка грунта
Экскаватор погрузчик	Работы по обратной засыпке, для погрузки грунта, транспортировка труб и песка по территории стройки
Самосвал	Для вывоза грунта и доставки песка
Манипулятор	Доставка и разгрузка труб

Рытье траншеи будем осуществлять с помощью гусеничного экскаватора. Погрузка грунта в самосвалы будет проводиться с помощью экскаватора погрузчика. При безканальной прокладке тепло сетей почти половина грунта вывозится на полигон, а остальная половина смешивается с песком для обратной засыпки.

Расстояние от фундамента до колодца и скважины для санитарных зон

СНиП 2.04.02-84 устанавливает три охранных зоны для глубинных водозаборных источников, минимальная граница первого пояса имеет наименьший радиус и составляет:

• 30 м – при эксплуатации защищенных водных горизонтов;
• 50 м – при недостаточно изолированных водных пласта;
• 15 или 25 м – применяется для источников, расположенных на участке с домом, если исключена любая возможность загрязнения грунта и глубинного водяного пласта. Распространяется на источники забора воды, находящиеся в благоприятных местах с точки зрения санитарных, геологических условий, нормативы должны уменьшаться по согласованному решению с местными санитарными службами.

В площади первого пояса запрещены:

1. Все виды строительных работ, кроме операций по реконструкции, ремонту или разветвлению водопроводов.
2. Расположение любых зданий, местонахождение постоянно проживающих людей.
3. Прокладка любых коммуникаций, кроме обслуживающих водопроводные колодцы или скважины.
4. Дом должен иметь канализационный отвод в центральную систему или к очистным объектам, находящимся за первым кольцом.
5. Если нет канализации, герметичные септики устанавливаются в местах, исключающих попадание нечистот на грунт первого пояса при опорожнении емкости.
6. Должен быть устроен водоотвод за границы первой зоны.

Таким образом, на индивидуальном участке нет однозначной дистанции от колодца или скважины до фундамента дома и хозяйственных построек, степень удаления зависит от защищенности водоносных источников, особенностей местности и может составлять от 15 до 50 метров. Следует отметить, что в быту ввиду малой площади участков действуют другие нормативы – колодцы и скважины располагают намного ближе к дому.

Рис. 8 Размещение источника воды на индивидуальном участке

Способы прокладки трубопровода

Трубопроводы — сложный и трудоемкий процесс, который должен соответствовать строгим требованиям контроля качества и безопасности. Прокладка трубопровода требует большой подготовки и подготовки, тщательного планирования, анализа почвы и других необходимых исследований. Трубопровод прокладывается по-разному в зависимости от внешних условий и назначения трубопровода. Способы прокладки трубопроводов подразделяются на открытые, скрытые и закрытые. При скрытых способах трубы прокладываются в непроходимых каналах или траншеях, либо в земле, либо в строительных конструкциях, в стенах, подвалах и т. д.

Доступ к таким трубам во время их эксплуатации для ремонта или ремонта возможен только после вскрытия конструкций. Закрытый метод — это метод прокладки трубопровода, который не зависит от открытия пола. Процессы с замкнутым контуром включают в себя методы пробивки, штамповки, бурения по ГНБ, бурения с использованием щита или бора Независимо от способа установки глубина трубопровода зависит, прежде всего, от топографии, гидрогеологических условий, динамических нагрузок, степени промерзания грунта и назначения самого трубопровода.

Последние тенденции в строительстве трубопроводов показывают, что в настоящее время наиболее передовым и востребованным методом строительства трубопроводов являются бестраншейные методы монтажа и методы горизонтального бурения. Можно с уверенностью сказать, что бестраншейные методы строительства трубопроводов сегодня являются основной причиной такого рода работ.

Бестраншейная прокладка трубопроводов — это высокотехнологичный процесс, осуществляемый на самом современном оборудовании. Скважина пробурена по определенной, четко определенной траектории, в которую втягиваются трубы необходимого диаметра. Такие технологии позволяют выполнять работы быстро, надежно и, прежде всего, с минимальным воздействием на средства к существованию людей и функционирование объектов вблизи зданий.

Преимущества бестраншейных технологий очевидны: эти технологии защищают окружающую среду, не нарушают движение транспорта, существенно сокращают время строительства и минимизируют финансовые затраты. Бестраншейные технологии являются необходимым условием для строительства городских трубопроводов и коммунальных услуг, так как они позволяют выполнять на рабочий цикл , не нарушая повседневную жизнь граждан , не прерывая деятельности компаний и организаций , а также без движения на дорогах.

Технологии бестраншейных трубопроводов также используются при прокладке трубопроводов за пределами столичных районов. Бестраншейные технологии незаменимы для строительства трассы трубопровода под водой, под сложными природными рельефами, оврагами и болотами на охраняемых и особо охраняемых территориях, где разработка карьеров невозможна.

Бестраншейные технологии монтажа — это надежная, практичная и экологически чистая конструкция, которая активно развивается и находит новые применения в современном мире.

Какие технологии могут использоваться

Существуют следующие основные методы прокладки трубопроводов:

• Открытый способ предполагает сборку магистралей по опорам, а также в непроходных и проходных коллекторах.
• Закрытый или бестраншейный способ. Предполагает прокладку трубопроводов под землей без предварительного вскрытия грунта.
• Скрытый способ. В этом случае трубы тянутся по вырытым траншеям.

Для сборки магистралей в зависимости от особенностей транспортируемой среды, методов монтажа и внешних условий могут использоваться трубы, изготовленные из разных материалов: бетонные, металлические, пластиковые, керамические, асбестовые. В городах прокладка трубопроводов водоснабжения может производиться в одной траншее с другими коммуникациями (магистралями отопления, кабельными системами и т. д). При этом допускается использование как траншейной, так и канальной технологии.

Пособие к СНиП 2.04.02-84

Основной проблемой просадочных, засоленных и набухающих грунтов является их низкая несущая способность при переувлажнении. Она может привести к просадке водопровода и его повреждению.

Эксплуатационная надежность обеспечивается:

Способностью трубопровода деформироваться без ущерба для герметичности;

Этим свойством в полной мере обладают полиэтиленовые трубы

• Контролем за утечками воды;
• Отводом воды при утечках в ливневую сеть или в складки рельефа;
• Высокой скоростью устранения утечек.

При проектировании водосети на проблемных грунтах приоритет отдается надземной прокладке. В зданиях водопровод прокладывается выше уровня пола или в водонепроницаемом подполье с отводом воды при утечках.

Проблемный грунт  вынудил проложить магистральный водопровод на опорах

Трубопроводы водосети и аккумулирующие емкости следует располагать на участках  с минимальной толщиной грунта, обладающего низкой несущей способностью, с обязательным обустройством дренажа.

Аккумулирующая емкость для воды

На участках с вероятностью просадки грунта на 20 см и более для систем водоснабжения 1 и 2 категорий обеспеченности подачи следует применять только трубы со сварными соединениями (как стальные, так и полимерные). Для водопроводов  3-й категории допустимо применение труб с раструбными соединениями при условии их уплотнения эластичными кольцами и манжетами.

Сварка соединения полиэтиленового магистрального водопровода

При прокладке стальных подземных трубопроводов на засоленных грунтах следует уделить особое внимание их защите от коррозии

Один из способов защиты: стальная труба помещена в полиэтиленовую оболочку с теплоизоляцией и греющим кабелем

Необходимые материалы

Выбор материала труб — весьма ответственная задача. Если подойти к ней недостаточно тщательно, то в дальнейшем это скажется на эксплуатационных качествах трубопровода. Чаще всего для их прокладки используются металлы и полимеры. Хорошо проявляет себя сталь и чугун. Еще демонстрирует высокие показатели качественная медь. Это то, что относится к металлам. Среди полимерных материалов выбор гораздо шире: множество видов полиэтилена, полипропилен и так далее. Определенной популярностью пользуются укрепленные стекловолокном и алюминием трубы.

У всех из представленных материалов имеются определенные особенности, благодаря которым они и стали популярными. На отечественном рынке наиболее востребованы стальные трубы для монтажа трубопровода. Связано это с низкой стоимостью материалов. Но у нее ряд недостатков: такие трубы подвержены коррозийному воздействию, требуют покраску, монтаж отличается своей сложностью.

Как уже было упомянуто выше, медные трубы также используют в трубопроводах. Данный материал отличается долгим сроком эксплуатации, но еще и дороговизной. Медные трубы устойчивы к коррозии, зарастанию сечения, переносят высокие и низкие температуры, а также их перепады. Такой трубопровод прослужит очень долго, но и затраты на него будут соответствующие.

Среди полимерных материалов чаще всего выбирают полипропилен. Такие трубы стоят относительно дешево, при этом обладают высокими эксплуатационными характеристиками и долговечные.

Разновидности газопроводов

Газопроводные коммуникации классифицируются в зависимости от давления и расположения. По уровню давления могут быть:

Давление газа в трубе

• низкого давления (до 5 кПа);
• среднего давления (до 0,3 Мпа);
• высокого давления (до 1,2 Мпа).

Газопроводные коммуникации со средним и высоким показателем давления предназначаются для подачи газа к предприятиям промышленного производства и газораспределительным станциям, поэтому целесообразно строить их как ресурс для крупного производства.

Газопровод низкого давления используется для подачи газа непосредственно в жилища, таким образом, строить его необходимо для населенных пунктов, жилых и общественных объектов.

По расположению могут быть следующего вида:

• подземным;
• наземным;
• наружным;
• внутренним.

Газопроводные коммуникации делятся на:

• магистральные газопроводы;
• газопроводы распределительных сетей.

Магистральные газопроводы. Предназначаются для доставки газа на большие расстояния. На определенных расстояниях должны быть установлены газокомпрессорные станции, которые предназначены для поддержания давления.

Газопроводы распределительных сетей предназначены для подачи газа от газораспределительных станций к потребителям.

Особенности и способы соединения пластиковой трубы

В текущем проекте активно используется пластиковый трубопровод. Такие трубки изготовлены из твердого пластика, точнее его модификаций. Этот материал делает трубы прочными, прочными и очень легкими, что значительно облегчает работу с ними. Немаловажным для их достоинства является их цена, которая значительно ниже, чем у других материалов.

Чтобы лучше понять, что такое пластиковые трубы, необходимо учитывать их особенности. Пластиковая труба характеризуется тем, что она практически не используется для установки систем отопления дома, поскольку не каждая пластиковая труба может быть подключена к системе отопления, температура воды даже составляет 60 градусов, что на самом деле довольно низко. Однако на рынке все еще есть пластиковые трубки, которые можно использовать при высоких температурах. Такие трубы называются термостойкими.

Другой особенностью таких труб является то, что для каждого типа используется своя технология монтажа труб. Кроме того, типы соединений пластиковых труб также используют разные. Еще одна особенность таких трубок заключается в том, что в повседневной жизни они не предназначены для того, чтобы что-то вешать, прислоняться к чему-либо и так далее. Чрезмерное механическое напряжение на таких трубах может привести к повреждению, которое повредит всю систему.

Но даже неудобства, которые вызывают характеристики пластиковых труб, исчезают на фоне преимуществ таких труб. Эти три особенности не являются недостатками таких труб, но представляют их уникальность, индивидуальные характеристики. Пластиковые трубы имеют много преимуществ. Среди них долговечность эксплуатации. Расчетный срок службы пластиковых труб — пятьдесят лет. Поскольку трубы изготовлены из пластика, они также не боятся воды, то есть коррозионная стойкость таких труб находится на самом высоком уровне.

Одним из основных преимуществ таких труб может быть то, что они могут быть установлены независимо, при этом никаких специальных знаний для этой работы не требуется. То же самое относится и к ремонту. Если участок трубопровода не работает, вы можете легко заменить его самостоятельно.

Методы строительства подземных систем

Наиболее распространенные методы прокладки трубопровода:

• бестраншейный (укладка под землю без вскрытия грунта);
• открытый вариант (сборка по опорам, может проводиться в проходных или непроходных коллекторах);
• скрытый способ монтажа (готовятся траншеи, по которым тянутся трубы).

Проект может быть сложным или простым. В первом случае (как правило, применяется для прокладки трубопроводов водоснабжения в городских условиях траншейным или канальным способом) в одной траншее могут проходить несколько разных магистралей – коробы с кабелями, отопительная сеть и водообеспечение, например.

Одно из важных условий долговечности службы всей сборки – выбор соответствующего материала труб. В современной практике применяют изделия из пластика, асбеста, металла (сталь, медь), керамики, бетона.

Прокладка подземных газопроводов

Данный вид монтажа включает в себя прокладку газопровода под землей. Как правило, подобный монтаж требует заранее подготовленные вырытые траншеи. При этом следует учитывать глубину вырытого канала и проводки коммуникации согласно проекту, она должна быть не менее 0,8 м. При выборе месторасположения необходимо учитывать расстояние до зданий, сооружений и других коммуникаций (канализация, тепловая сеть). Нежелательно прокладывать подземный газопровод вблизи деревьев, поскольку их корневая система может затруднить его ремонт и эксплуатацию. При прокладке труб и сборки газового устройства таким способом следует учитывать следующие моменты:

Схема укладки подземного газопровода

• промежуток между газопроводом и другими подземными коммуникациями должен быть не менее 0,2 м;
• на участках пересечения с коммуникационными коллекторами газопроводные трубы нужно протягивать в футлярах;
• газовая магистраль размещается выше других инженерных сетей;
• футляры должны выводиться за пределы пересечения на расстояние не менее 0,2 м;
• с помощью гидроизоляционных материалов обрабатываются концы футляров.

Виды бестраншейной прокладки труб

Другим способом подземного монтажа является бестраншейный вариант прокладки. Подобный вариант является наименее затратным. Преимущества бестраншейного способа прокладки газопровода в следующем:

• яуменьшает финансовые затраты на устройство газопровода;
• снижает время проведения монтажа.

Подземный способ прокладки газопровода является наиболее безопасным, однако реализация такого монтажа обходится дороже.

Технология прокладки и правила сборки

Монтаж трубопровода из отдельных труб мерной длины или секций на лежаках над траншеей

Прокладка газопроводных коммуникаций является непростым и трудоемким процессом, который проводится поэтапно и включает в себя несколько стадий. Обязателен подготовительный этап, включающий разработку проекта газопровода.

Проект должен разрабатываться только квалифицированными специалистами, на его основе в дальнейшем будет производиться монтаж. В проекте обязательно должны быть учтены особенности ландшафта и грунта того участка, на котором будут осуществляться монтажные работы, а также климатические условия местности.

Второй этап включает в себя непосредственно работы по установке газопроводной коммуникации. Далее выполняются пусконаладочные работы.

Заключающим этапом является контроль смонтированного газопровода. Необходимо испытать его на прочность и выполнить проверку герметизации всех элементов конструкции. Все гидравлические проверки можно проводить только после установки всех вспомогательных деталей.

Газопровод – взрывоопасное сооружение, поэтому в непосредственной близости нельзя производить никакого строительства. Для этого используются специальные столбики, которые отмечают охранную зону. Размер охранной зоны зависит от вида газопровода. В требующихся местах устанавливаются соответствующие предупреждающие знаки.

Основные выводы:

Проводить процесс монтажа должны только специально обученные люди

Газопровод – сооружение, создающее опасность.
Для установки требуется строгое соблюдение техники безопасности, нарушение которой может привести к опасным последствиям.
Подготовить необходимую техническую документацию для разрешения и установки газового оборудования.
Проводить процесс проектирования и монтажа должны только специально обученные люди.
Важно соблюдать все требования к материалам и составляющим газопровода.