Мікротунелювання

Мікротунелювання — сучасна технологія, що дозволяє здійснювати прокладку трубопроводів різного діаметра в складних гідрогеологічних умовах, у тому числі скельних породах, без розкриття поверхні. Особливо ефективне застосування мікротунельних щитових комплексів в умовах щільної міської забудови при прокладанні на значних глибинах на відстань до 1,0 км.

Важливі особливості мікротунелювання — це висока точність проходки і постійний контроль траєкторії.

Історія розвитку

Розвиток і практичне освоєння мікрощитової технології почалося в Японії в 70-х рр. У 1979 р. її застосували у ФРН, в 1986 р. — у Великій Британії, в 1989 р. — у Франції. Обсяг робіт в Японії в 1985 р. склав 298 км, у 1989 р. — 650 км, а в поточний час становить близько 2000 км на рік.

Провідна фірма «Ісекі Полі-Тех» спочатку 90-х рр. випустила 542 комплекси для проведення мікротунелів діаметрами від 250 до 900 мм.

В Німеччині щорічно випускають до 50 комплексів. Виключно у Берліні зараз працює близько 20 комплексів. Найбільші виробники комплексів у Німеччині: «Херренкнехт», «Зольтау», «Вестфалія-Бекор», «Бортекс» та ін.

Принцип роботи

Для будівництва колектора вистачає двох стволів — стартового і приймального, глибина яких відповідає глибині прокладки мереж. Залежно від діаметра колектора, геологічних та місцевих умов складається комплект устаткування. У стандартному виконанні прохідницький щит оснащений голівкою з чотирма ребрами, на яких встановлені стрижневі й штихельні різці. Самі ребра також дроблять більші шматки породи в процесі проходки. Стандартний щит здійснює проходку в ґрунтах від 1-ї до 5-ї категорії міцності.

Гідроциліндри керування усередині щита дозволяють здійснювати поворот керованої передньої частини щита на кут до 4º, таким чином змінюючи напрямок проходки.

Переваги та недоліки

До переваг мікрощитової технології слід віднести наступні:

1. Мінімальні розміри будмайданчика при прокладанні підземних комунікацій;
2. Мінімальні розміри майданчика для зберігання зведених конструкцій (труб, секцій продавлювання);
3. Мінімальна чисельність обслуговчого персоналу;
4. Високий рівень механізації та автоматизації виробничих процесів;
5. Можливість застосування практично для будь-яких ґрунтів і навіть скельних порід;
6. Високі темпи прокладання трубопроводів.

Недоліками є:

1. Високі вимоги до кваліфікації персоналу;
2. Неможливість заміни в процесі продавлювання трубопроводу його ділянок, зруйнованих внаслідок аварії;
3. Можливість вилучення мікрощита з тунелю виключно на самому початку прохідницьких робіт. У разі виходу мікрощита з ладу під час проходки його витяг пов'язано з розкриттям поверхні, що складно здійснити під залізничними коліями або водоносними горизонтами;
4. Вимога відсутності в ґрунті твердих включень (валуни, булижник, старі фундаменти тощо), тому що вони можуть стати непереборною перешкодою для прохідницьких робіт.

Джерела

• Atalah, Alan. Case History of Microtunneling through a Very Soft Soil Condition. 
• Blain, Loz (7 січня 2022). Petra's remarkable thermal bore cuts through undrillable rock. New Atlas (амер.). Процитовано 9 січня 2022.