74
к
а
б
е
л
ь
н
ы
е
л
и
н
и
и
кабельные линии
Применение
микротоннелирования
при строительстве кабельных
линий
Федчун
Д
.
А
.,
начальник
центральной
службы
кабельных
линий
ПАО
«
Кубаньэнерго
»
В
рамках
реализации
п
. 155
строительства
олимпий
-
ских
объектов
и
развития
города
Сочи
как
горнокли
-
матического
курорта
предусма
-
тривалась
реконструкция
заходов
ВЛ
110
кВ
на
ПС
110
кВ
«
Вереща
-
гинская
».
Однако
в
ходе
проекти
-
рования
столкнулись
с
проблемой
следующего
характера
.
ПС
110
кВ
«
Верещагинская
»
находится
в
центральной
части
города
Сочи
и
окружена
частными
постройка
-
ми
,
причем
плотность
застрой
-
ки
—
колоссальная
.
На
3,2
км
проектируемой
трассы
ВЛ
110
кВ
стоит
более
сотни
домов
.
В
связи
с
этим
реконструкция
ВЛ
110
кВ
в
«
классическом
»
исполнении
,
а
также
строительство
КЛ
110
кВ
открытым
способом
с
разрытием
траншеи
не
представлялись
воз
-
можными
.
В
связи
с
этим
потребовался
совершенно
иной
подход
к
реали
-
зации
данного
проекта
.
Решением
стало
строительство
методом
бес
-
траншейной
прокладки
кабельных
линий
—
микротоннелирование
.
Этот
уникальный
проект
впервые
был
применен
на
территории
Юж
-
ного
федерального
округа
.
Микротоннель
длинной
800
м
(
рисунок
1)
выполнен
с
приме
-
нением
проходческого
щита
AVN
1500TB Herrenknecht (
аббреви
-
атура
AVN
переводится
как
«
ав
-
томатическая
машина
с
полной
Микротоннелирование
приобретает
все
большее
примене
-
ние
как
метод
строительства
коллекторов
бестраншейным
способом
в
крупных
городах
.
Микротоннелирование
уже
в
течение
нескольких
десятилетий
является
основным
методом
строительства
коллекторов
в
странах
Европы
,
Америки
,
Японии
.
Рис
. 1.
Принципиальная
схема
микротоннелирования
К
1
К
3
ПС
«
Верещагинская
»
К
2
Трасса
кабельного
тоннеля
М
1:13000
75
разработкой
забоя
и
гидротран
-
спортом
»),
глубина
залегания
до
-
стигает
30
м
.
Микротоннель
представляет
собой
бетонную
монолитную
тру
-
бу
(
коллектор
)
диаметром
160
см
,
в
котором
укладывают
полиэтиле
-
новые
трубы
.
В
дальнейшем
такой
коллектор
не
нуждается
в
текущем
ремонте
(
рисунок
2).
Технология
микротоннелиро
-
вания
заключается
в
следующем
.
С
поверхности
грунта
строятся
шахты
—
стартовая
(
К
1),
промежу
-
точная
(
К
3),
приемная
(
К
2),
рассто
-
яние
между
ними
может
достигать
от
50
м
до
5000
м
,
а
глубина
—
от
8
до
30
м
.
Шахты
могут
быть
круг
-
лыми
или
квадратными
с
размера
-
ми
сторон
до
10
м
.
Проходка
тоннеля
ведется
в
два
этапа
:
1.
Микротоннелирование
начина
-
ется
со
стартовой
камеры
К
1
до
камеры
К
3,
где
осуществляется
ремонт
рабочего
органа
щита
.
2.
После
завершения
ремонта
ка
-
мера
К
3
засыпается
,
и
продол
-
жается
проходка
микротоннеля
до
приемной
камеры
К
2,
где
осуществляется
вывод
щита
и
его
демонтаж
.
Проходка
щитом
(
рисунок
3)
осуществляется
методом
продав
-
ливания
железобетонных
труб
вслед
за
щитом
,
оснащенным
роторным
рабочим
органом
для
смешанных
грунтов
с
шарошками
и
твердосплавными
вставками
по
скальным
грунтам
.
Стартовая
шахта
Приемная
шахта
Домкратная
станция
Вдавливаемые
трубы
Проходческий
щит
Рис
. 2.
Схема
микротоннелирования
Рис
. 3.
Проходческий
щит
№
1 (40) 2017
76
КАБЕЛЬНЫЕ
ЛИНИИ
Рядом
со
стартовой
камерой
располагается
контейнер
с
пуль
-
том
управления
и
другим
обору
-
дованием
,
установка
изготовления
и
подачи
бетонитового
раствора
.
В
стартовой
камере
(
К
1)
уста
-
навливается
мощная
домкратная
станция
,
на
которую
помещается
проходческий
щит
.
С
помощью
домкратов
осу
-
ществляется
перемещение
щита
в
грунтовом
массиве
на
величину
заходки
,
равную
его
длине
,
после
чего
на
домкратную
станцию
поме
-
щается
труба
продавливания
той
же
длины
,
и
процесс
повторяется
(
рисунок
4).
Наращиванием
става
труб
отдельными
трубами
произ
-
водится
монтаж
трубопровода
,
то
есть
осуществляется
проходка
до
выхода
щита
в
приемную
каме
-
ру
(
К
2).
Земля
,
остающаяся
после
работы
,
смешивается
с
водой
,
по
-
дающейся
питающим
насосом
ре
-
жущего
колеса
.
Полученная
смесь
направляется
в
отстойник
,
где
про
-
исходит
осадка
грунта
,
после
чего
вода
снова
используется
в
техно
-
логическом
процессе
,
а
осажден
-
ный
грунт
вывозится
.
Для
стыковых
соединений
труб
используются
муфты
из
нержаве
-
ющей
стали
,
с
кольцевыми
рези
-
новыми
уплотнителями
,
которые
полностью
исключают
фильтра
-
цию
и
инфильтрацию
грунтовых
вод
,
что
в
свою
очередь
предотвра
-
щает
размыв
окружающих
пород
,
а
значит
,
исключается
вероятность
просадок
земной
поверхности
.
Проходческий
щит
имеет
управ
-
ляемую
головку
,
что
позволяет
из
-
менять
направление
движения
щита
и
прокладывать
трубопрово
-
ды
как
по
прямым
,
так
и
по
искрив
-
ленным
трассам
.
Точность
проходки
осуществля
-
ется
компьютерным
комплексом
управления
с
применением
систе
-
мы
лазерного
ведения
щита
и
по
-
зволяет
в
каждый
момент
времени
контролировать
показатели
,
пара
-
метры
его
движения
,
а
также
па
-
раметры
работы
основных
узлов
и
механизмов
.
Основные
усилия
,
которые
пре
-
одолеваются
при
бестраншейной
прокладке
труб
,
связаны
с
массой
самой
трубы
и
трением
,
которое
возникает
между
трубой
и
грунтом
.
Излишние
усилия
при
продавли
-
вании
трубы
могут
привести
к
ее
повреждению
,
снижению
произво
-
дительности
и
увеличению
стои
-
мости
работ
.
Для
уменьшения
силы
трения
используется
бетонит
.
Бетонит
в
то
же
время
охлаждает
буровую
головку
и
способствует
удалению
отработанного
грунта
в
виде
су
-
спензии
.
В
дальнейшем
отрабо
-
танный
грунт
отделяется
от
бе
-
тонита
.
Таким
образом
,
бетонит
после
переработки
можно
снова
использовать
.
Кроме
того
,
бето
-
нит
часто
применяется
для
ста
-
билизации
(
укрепления
)
стенок
скважин
перед
задавливанием
трубопровода
.
По
окончании
проходческих
ра
-
бот
внутрь
микротоннеля
затягива
-
Табл
. 1.
Затратные
показатели
по
способам
сооружения
подземных
коммуникаций
Прокладка
кабеля
открытым
способом
в
условиях
плотной
городской
застройки
Прокладка
кабеля
закрытым
способом
(
в
микротоннеле
)
–
затраты
на
значительные
объемы
работ
по
разрушению
и
восстановлению
дорож
-
ного
покрытия
;
–
затраты
на
рытье
траншеи
и
обратную
засыпку
;
–
убытки
от
изъятия
земельных
участков
и
аренды
необходимых
участков
земли
при
закрытии
на
период
строительства
улиц
,
расположенных
вблизи
трассы
КЛ
;
–
затраты
на
перекладку
,
укрепление
ранее
уложенных
коммуникаций
,
потери
из
-
за
их
отключения
,
затраты
на
ликвидацию
внезапных
аварий
на
них
;
–
затраты
на
восстановление
поврежденного
благоустройства
и
зеленых
насаждений
;
–
потери
от
существенной
зависимости
скорости
строительства
от
климатических
усло
-
вий
,
а
также
от
усложнения
гидрогеологических
условий
по
трассе
строительства
;
–
дополнительные
дорожно
-
транспортные
расходы
,
связанные
с
увеличением
маши
-
но
-
часов
из
-
за
объезда
строительных
площадок
;
–
ущерб
городскому
хозяйству
от
загрязнения
улиц
;
–
затраты
на
послеосадочные
ремонты
дорожных
покрытий
в
ближайшие
1–2
года
;
–
психологические
и
материальные
потери
для
людей
,
проживающих
вдоль
трассы
строительства
(
шум
,
пыль
и
другие
дискомфортные
условия
).
–
минимальные
затраты
на
земляные
работы
(
только
монтажные
и
демонтажные
каме
-
ры
),
составляющие
3–5%
от
затрат
при
открытом
способе
;
–
затраты
на
крепление
котлованов
;
–
затраты
на
футляр
для
рабочей
трубы
;
–
незначительные
затраты
,
связанные
с
большей
стоимостью
рабочей
трубы
,
чем
при
открытом
способе
.
Рис
. 4.
Процесс
работы
домкратной
станции
77
3
10
8
7
9
3
4
2
5
6
1
Рис
. 5.
Микротоннелепроходческий
комплекс
ются
металлические
опоры
и
по
-
лиэтиленовые
трубы
—
футляры
,
предварительно
собранные
в
мон
-
тажный
блок
в
котловане
камер
.
Работы
по
установке
опор
и
труб
проводятся
без
доступа
людей
в
тоннель
в
период
монтажа
.
Затягивание
блоков
предус
-
матривается
электролебедкой
по
направляющим
,
закрепленным
на
анкер
-
шпильках
в
лотке
железобе
-
тонных
труб
до
начала
горнопро
-
ходческих
работ
.
Монтажный
блок
состоит
из
че
-
тырех
опор
и
двух
промежуточных
опор
,
зафиксированных
между
со
-
бой
в
проектное
расстояние
при
помощи
соединительных
элемен
-
тов
.
По
низу
блока
по
всей
длине
устанавливаются
ответные
на
-
правляющие
из
уголков
.
На
полки
укладываются
полиэтиленовые
трубы
—
футляры
и
труба
бето
-
новода
.
Сварка
полиэтиленовых
труб
в
плети
производится
в
кот
-
ловане
на
опорах
с
постепенным
протягиванием
блоков
в
тоннель
.
Направляющие
до
начала
ра
-
бот
обрабатываются
смазкой
для
облегчения
скольжения
блока
.
Все
работы
выполняются
в
ка
-
мерах
,
ведение
работ
в
микротон
-
неле
не
предусматривается
.
Заполнение
межтрубного
про
-
странства
микротоннеля
произво
-
дится
путем
двусторонней
подачи
бетонного
мелкозернистого
рас
-
твора
из
камер
K1
и
К
2
после
затя
-
гивания
металлических
каркасов
с
закрепленными
на
них
футляра
-
ми
из
полиэтиленовых
труб
.
В
итоге
обе
камеры
представ
-
ляют
собой
железобетонную
кон
-
струкцию
,
состоящую
из
моно
-
литной
армированной
бетонной
обделки
.
В
рамках
инженерно
-
техниче
-
ского
обеспечения
предусматри
-
вается
система
жизнеобеспечения
микротоннеля
,
включающая
в
себя
освещение
и
вентиляцию
посто
-
янных
камер
(
К
1,
К
2),
водоотведе
-
ние
,
пожарную
и
охранную
сигна
-
лизацию
,
энергоснабжение
,
связь
с
диспетчерским
пунктом
.
В
состав
микротоннелепроход
-
ческого
комплекса
входят
(
рису
-
нок
5):
1 —
силовая
домкратная
станция
;
2 —
управляемая
проходческая
машина
;
3 —
секции
продавливаемой
тру
-
бы
(
рабочая
труба
);
ЛИТЕРАТУРА
1.
Лернер
В
.
Г
.,
Петренко
Е
.
В
.
Систе
-
матизация
и
совершенствование
технологии
строительства
подзем
-
ных
объектов
.
М
.:
ТИМР
, 1999.
2.
Руководство
по
применению
микротоннелепроходческих
ком
-
плексов
и
технологий
микротон
-
нелирования
при
строительстве
подземных
сооружений
и
проклад
-
ке
коммуникаций
закрытым
спосо
-
бом
.
М
., 2004.
4 —
трубопровод
для
подачи
бето
-
нита
;
5 —
трубопровод
для
выдачи
пульпы
из
забоя
;
6 —
насос
для
транспорта
пульпы
;
7 —
насос
для
подачи
бетонита
;
8 —
сепарационная
установка
;
9 —
пульт
управления
;
10 —
установка
для
приготовле
-
ния
бетонита
.
В
таблице
1
приведены
за
-
тратные
показатели
по
способам
сооружения
подземных
коммуни
-
каций
[2].
Широкое
применение
данного
метода
[1]
позволяет
повышать
надежность
прокладываемых
трубопроводов
,
экономить
сред
-
ства
,
сокращать
сроки
строитель
-
ства
и
,
что
немаловажно
,
не
на
-
носит
вреда
окружающей
среде
.
Данный
метод
позволяет
исклю
-
чить
дополнительные
затраты
на
рытье
траншей
для
прокладыва
-
ния
систем
и
разрушение
верхне
-
го
слоя
поверхности
(
асфальта
,
почвы
).
Накопленный
опыт
строитель
-
ства
подземных
сооружений
за
рубежом
демонстрирует
высокую
эффективность
применения
бес
-
траншейных
технологий
с
исполь
-
зованием
современных
управля
-
емых
микротоннелепроходческих
комплексов
.
Эти
технологии
по
-
зволяют
вести
работы
практически
в
автоматическом
и
полуавтома
-
тическом
режиме
без
присутствия
людей
в
забое
.
При
этом
суще
-
ственно
сокращаются
объемы
зем
-
ляных
работ
,
а
в
условиях
плотной
городской
застройки
сводится
до
минимума
влияние
строительства
на
городскую
среду
обитания
и
по
-
является
возможность
вести
ра
-
боты
,
не
дезорганизуя
движение
городского
транспорта
.
Следует
отметить
,
что
объемы
строитель
-
ства
по
этим
технологиям
в
России
пока
остаются
незначительными
из
-
за
отсутствия
достаточного
ко
-
личества
такого
проходческого
оборудования
ввиду
его
высокой
стоимости
,
а
посему
не
снимают
в
достаточном
объеме
тех
про
-
блем
,
которые
уже
сегодня
стоят
перед
городом
.
Поэтому
в
бли
-
жайшее
время
целесообразно
было
бы
наладить
производство
отечест
венного
аналогичного
обо
-
рудования
,
что
в
конечном
итоге
позволит
более
эффективно
ре
-
шать
проблемы
коммунального
хо
-
зяйства
страны
.
№
1 (40) 2017
Оригинал статьи: Применение микротоннелирования при строительстве кабельных линий
Микротоннелирование приобретает все большее применение как метод строительства коллекторов бестраншейным способом в крупных городах. Микротоннелирование уже в течение нескольких десятилетий является основным методом строительства коллекторов в странах Европы, Америки, Японии.
