АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ, ПЕРЕСЕЧЕНИЙ, КОММУНИКАЦИЙ В ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ И ЕГО ОСНОВАНИИ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ, ПЕРЕСЕЧЕНИЙ, КОММУНИКАЦИЙ В ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ  И ЕГО ОСНОВАНИИ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ

Зайцев Андрей Александрович

Соковых Михаил Григорьевич

Иванов Михаил Олегович

Амирасланова Екатерина Олеговна

ВВЕДЕНИЕ

В серии коллективных монографий «Вопросы современной науки» ранее рассматривались вопросы содержания, мониторинга и устойчивости земляного полотна железных дорог [1], вопросы физического моделирования грунтового откоса подрезкой склона аргиллитов с применением геосинтетических материалов и сетчатых конструкций в горном кластере района Сочи [2], вопросы эксплуатации земляного полотна в сейсмически активных зонах. [3].

В настоящей главе (разработанной коллективом авторов в составе Зайцев А.А., Соковых М.Г. Амирасланова Е.О. и Иванов М.О.) рассмотрены актуальные вопросы применения современных технологий для устройства пересечений коммуникаций и земляного полотна железных дорог, в первую очередь для устройства водопропускных труб в эксплуатируемом земляном полотне.

Для прокладки инженерных сетей, замены (восстановления работоспособности водопропускных труб) в обычных условиях используется траншейный способ, в процессе которого устраивают траншею, на дно которой укладывают трубу и устраивают обратную засыпку. Технология используется уже достаточно много времени, но в условиях интенсивной городской застройки подобный метод применять достаточно затруднительно, что требует больших финансовых и временных затрат. Данный способ прокладки труб и коммуникаций не всегда может быть использован, особенно при пересечении автомобильных, железных дорог и водоемов.

В этих случаях требуется использование иных технологий, таких как бестраншейная прокладка трубопровода. Существует несколько методов технологии: прокол, микротоннелирование, пневмопробивка (пневмопробойники), горизонтальное бурение и щитовая проходка.

1. Реконструкция земляного полотна на участке Горьковской железной дороги. Общие сведения.

Участок железнодорожного пути Горьковской железной дороги, принятый для реконструкции земляного полотна, расположен в Республике Татарстан в черте г. Казань на 25 км Горьковской ж.д. На участке было осуществлено усиление земляного полотна с применением габионных конструкций по проекту АО «НИПИИ «Комимелиоводхозпроект»[4]. Железнодорожная насыпь участка Ометьево – Дербышки проходит по левому склону реки Казанки, прорезанному долинами ручьев, стекающих по склону со стороны городской застройки.

В связи с неудовлетворительным состоянием эксплуатировавшихся водопропускной трубы и отсутствием возможности проведения ремонтных работ, в проекте (реализован строительством в 2009 г.) было предусмотрено заполнение существующий трубы песком (тампонирование) и прокладка двух новых труб методом микротоннелирования, одна из которых диаметром 1200 мм на длину 65 м. В нижнем бьефе выход трубы предусмотрен в железобетонный смотровой колодец.

2.История деформаций на участке. Предпосылки ведения работ.

В геологическом строении участка были выделены следующие стратиграфо-генетические комплексы пород: биогенные образования – почвенно-растительный слой, насыпные грунты, аллювиальные [4]. Почвенно-растительный слой, мощностью до 0,3 м, сложен гумусированными песчаными и суглинистыми отложениями, пронизанными корневой системой травянистой и древесно-кустарниковой растительности.

Насыпные грунты представлены песками пылеватыми, щебнем изверженных пород, щебнем известковистых пород и суглинками. Глинистые грунты, слагающие насыпь, имеют высокое содержание пылеватых частиц  (50%) и относительно высокую пористость (до 37 %) и просадочность при насыщении их водой. По физическим свойствам суглинки близки к лессовидным грунтам, имеющим высоту капиллярного поднятия до 200 см, легко размокают, размываются, имеют низкое сопротивление сдвигу. При динамических нагрузках и водонасыщении прочностные свойства таких насыпных суглинков резко снижаются[4].

Верхняя часть насыпи несколько раз досыпалась песками средней крупности, гравелистым грунтом.

В связи с частыми досыпками крутизна откосов насыпи полотна железнодорожного пути была завышена.

Естественное основание в районе ручья относится к мокрому слабому типу, способному вызвать деформации с нарушением общей устойчивости земляного полотна. В текучепластичном состоянии несущая способность грунтов минимальна. По физическим свойствам – это легкоразмываемые, эрозионно-опасные грунты [4].

На прилегающей к насыпи территории имеются процессы образования сплывов и эрозия. Процесс эрозии происходит в период схода снежного покрова и выпадения атмосферных осадков, поверхностные воды создают временные водотоки с врезанием в рыхлые четвертичные отложения и выносят глинистый материал к подошве откоса насыпи.

В гидрогеологическом отношении участок характеризуется наличием водоносного горизонта, приуроченного к аллювиальным отложениям, и поверхностных вод (типа «верховодка»). Водовмещающими породами являются супеси и пески разной крупности, а также пылеватые и песчаные прослои в суглинках и глинах [4].

Грунтовые воды аллювиальных отложений формируются в русле ручья на локальном водоупоре (за счет кольматажа русла). Режим русловых вод зависит от интенсивности атмосферных осадков и размеров паводка. Воды гидравлически связаны с водами надпойменной террасы р. Казанка. По химическому составу воды – гидрокарбонатно-кальциевые, по степени воздействия на бетон – неагрессивные.

Поверхностные воды формируются за счет инфильтрации атмосферных осадков в толще насыпных песчано-гравийных грунтов на суглинистых отложениях, вызывают смачивание контакта глинистых и дренирующих грунтов.

Земляное полотно представляет собой насыпь высотой до 18 м, возведенную в 1904 году, пересекающую под углом 40º долину ручья, являющегося притоком р. Казанки.

На участке в земляном полотне ранее были сооружены сквозные дренажные прорези. Одна прорезь из бутового камня на период обследования (2007г.) не функционировала, грунт в месте устройства прорези был размягчен до текучепластичного состояния [4].

В процессе строительства железной дороги для осушения земляного полотна, для перехвата поверхностных и грунтовых вод со склона по четной стороне пути был сооружен дренаж глубокого заложения с устройством смотровых колодцев. В апреле 1990 года на участке происходили деформации пути в виде просадок, сдвижек пути и сплыва левого откоса насыпи. Одновременно происходили просадки и сдвижки пути в правую сторону. На откосах насыпи в грунте имелись трещины. Эксплуатируемая водопропускная труба в нижнем бьефе «заплывала» грунтом, сползавшим с правого откоса природного склона ручья. После комиссионного осмотра деформирующихся земляного полотна на 25 км, с участием В.В.Виноградова (МИИТ, публикации по теме Виноградов В.В. Конструкция возведена // Путь и путевое хозяйство.- 1990.-№7.-С.37-38 и Виноградов В.В. Размеры армогрунтовой стены // Путь и путевое хозяйство.- 1990.-№3.-С.37-38) было рекомендовано затрамбовать трещины местным грунтом, перекрыть место «сплыва» геотекстилем типа Дорнит и гидроизоляционной пленкой для предотвращения  поступления атмосферных осадков в место «сплыва» [4].

В 1992 году ПМС-278 (г. Дзержинск) были закончены работы по устройству конструкции из буронабивных свай и бетонного ростверка. Общая протяженность ростверка по фронту сплыва откоса насыпи составила 130 м. Осенью того же года по верху насадки уложено 3 ряда фундаментных блоков с анкеровкой из металлической сетки (армогрунтовые стены), после чего проведена отсыпка контрбанкета из щебня.

В теле насыпи для пропуска вод поверхностного стока имелось две каменные водопропускные трубы овоидального сечения требующих переустройства [4].

3.Сведения о технологии подземных выработок с применением микротоннелепроходческих комплексов (МТПК) и горизонтально-направленного бурения. Описание работ на участке.

Бестраншейная технология строительства подземных выработок (подземных инженерных коммуникаций) с применением МТПК может осуществляться в породах различной прочности (крепости), в том числе в смешанном забое, но является более эффективной в песчаных, глинах, суглинках и супесях. Такая технология применима при строительстве подземных коммуникаций в условиях плотной городской застройки, при пересечении железных дорог и других подземных и наземных препятствий [4].

Проектирование, согласование проектной документации  на строительство  подземных сооружений с применением технологий микротоннелирования осуществляется в соответствии с действующими требованиями о порядке разработки, согласования, утверждения и состава проектной документации на строительство зданий и сооружений. Основными факторами, влияющими на выбор типа МТПК и технологии строительства подземной выработки, являются: диаметр и длина выработки (водоотводной трубы); физико-механические и гидрогеологические свойства грунтов; требования эксплуатации подземного сооружения.

Работы по прокладке подземных коммуникаций (водопропускной трубы), а также устройство монтажных (стартовых) и демонтажных (приемных) шахт и котлованов выполняется в соответствии с разработанным проектом производства работ (ППР).

Оборудование и оснастка МТПК. В мировой практике нашли наибольшее применение три типа механизированных управляемых установок для подземных выработок диаметром от 250 до 2000 мм, а именно МТПК с роторным или экскаваторным рабочим органом; - установки горизонтально направленного бурения (ГНБ); установки управляемого прокола.

Комплект оборудования МТПК  состоит из управляемой проходческой микромашины (УПММ), системы удаления разработанного грунта  из зоны забоя на дневную поверхность, периодически монтируемых и демонтируемых гибких трубопроводов и кабелей, наращиваемых  во время проходки, продавливающей домкратной станции и системы управления. В качестве системы удаления грунта в МТПК используют пневмотранспорт и шнековый транспорт. Учитывая, что прокладываемые трубы при одном внутреннем диаметре могут иметь различную толщину стенок, УПММ имеет съемный кожух, позволяющий увеличивать ее наружный диаметр на 100 – 200 мм. Также в состав МТПК входит комплект оборудования по приготовлению, очистке и доставке бентонитового раствора как в зону забоя, так и за оболочку щита [4].

Установки ГНБ представляют собой самоходные буровые установки с комплектом буровых составных штанг, буровых головок и расширителей, с локационной системой управления, с системой подачи бентонитового раствора и гидравлического продавливающего устройства. Современные установки ГНБ в зависимости от установленной мощности двигателя, крутящего момента и силы обратной протяжки позволяют бурить скважины с последующим их расширением в диапазоне от 114 до 1620 мм при длине бурения от 50 до 120 м, при этом радиус изгиба буровой колонны может изменяться от 21 до 70 м [4].

Установки управляемого прокола образуют скважины за счет уплотнения окружающего грунта без его отбора. Они имеют ограниченный диаметр, не более 325 мм и могут использоваться в песчаных и глинистых грунтах.

Глинистые растворы (бентонитовые суспензии) и их приготовление. Глинистый раствор при использовании технологии с применением МТПК с пневмотранспортом или шнековым транспортом грунта выполняет только функцию поддержания контура выработки с уменьшением сопротивления продавливанию секций трубопровода.

При использовании технологии ГНБ глинистый раствор выполняет функцию временного крепления скважины, а также обеспечивает транспортировку разработанного грунта из скважины. Состав буровой суспензии подбирается исходя из свойств грунта на участке бурения.

Буровая смесь (бентонитовая суспензия) уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает буровой инструмент и очищает скважину от ее обломков, вынося их на поверхность.

Буровая смесь состоит из бентонита и полимеров. Бентонит - основной компонент буровой смеси. Бентонит - это глинистое образование, состоящее из тесно связанных между собой плоских пластинок. Сильное перемешивание в воде приводит к тому, что глинистые пластинки  разделяются и связываются между собой посредством молекул воды. Впитывание воды в бентонитовые пластинки позволяет бентониту увеличиваться в объеме максимально до 20 раз [4]. Эти пластинки сохраняются в суспензии посредством ионизации, что приводит к увеличению вязкости раствора. Бентонит обеспечивает базовые характеристики раствора - вязкость, уровень водоотдачи, смачивающие свойства.

Следующим составляющим буровой смеси являются полимеры (модифицированые, биологические и синтетические химикаты).

Трубы, используемые при микротоннелировании. Для бестраншейной прокладки трубопровода с применением МТПК рекомендовалось использовать железобетонные, полимербетонные и трубы из стеклопластика, а в случае выполнения трубопроводом роли защитного футляра - только стальные трубы по ГОСТ 10704-01 и ГОСТ 10705[4].

При технологии ГНБ и управляемого прокола предусматривается использование стальных или полиэтиленовых труб.

Для самотечных трубопроводов канализации, водопропускных труб диаметром от 300 до 1080 мм, при заглублении до 6 м, рекомендовалось применять полимербетонные безнапорные трубы. Для самотечных трубопроводов канализации диаметром от 1000 до 2000 мм, при заглублении до 15 м, рекомендуется применять железобетонные трубы с полимерной внутренней облицовкой марки ТСМО. Для прокладки самотечных трубопроводов дождевой канализации, стоки которых не являются агрессивными по отношению к бетону  и резиновым уплотняющим кольцам, рекомендуется применять железобетонные трубы типового ряда марки ТСМ диаметром от 400 до 2000 мм.

Для самотечных трубопроводов дождевой канализации, принимающих стоки, содержащие коррозийно-активные вещества, рекомендуется применять полимербетонные трубы или железобетонные трубы с внутренней антикоррозийной облицовкой. Кабельные линии различного назначения при бестраншейной прокладке, как правило, прокладывают в защитных футлярах[4].

Описание технологии по прокладке коммуникаций с применением МТПК. На предпроектной стадии заказчиком проекта подготавливается  исходная документация для проектирования, выбирается площадка и трасса строительства, проводятся геодезические, инженерно-геологические и экологические изыскания. Подготавливается  и утверждается техническое задание на проектирование, определяется стадийность проектирования.

Стадийность проектирования определяется в период подготовки технического задания на проектирование технологий  по прокладке коммуникаций с применением МТПК.

Для территорий с плотной застройкой  и насыщении подземного пространства коммуникациями, при наличии железных дорог, водных и других преград независимо от диаметра прокладываемых труб рекомендуется  проектирование в две стадии.

На этапе изысканий [4] было установлено, что продолжительность дождевого стока на участке составляет от нескольких часов до трех дней, а расчетный максимальный мгновенный расход воды дождевого стока  (0,33 обеспеченности) составляет 1,41 м³/с, в соответствии с положениями СП 35.13330.2011  принят внутренний диметр водопропускной трубы 1200 мм.

При проработке проектных решений были использованы типовые материалы для проектирования 901-09-9.87 «Переходы трубопроводами водопровода и канализации под железнодорожными путями на станциях и перегонах и под автомобильными дорогами», разработанные проектным институтом «Мосгипротранс», утвержденные и введенные в действие Министерством путей сообщения (приказ  № А-1782 У от 27 марта 1987 г.) [4]. Длина водопропускной стальной трубы принята 64 м. Толщина стенки стальной трубы 20 мм. Горизонтальное бурение водопропускной трубы было осуществлено с помощью установки типа Barbco.

Таблица 1.

Характеристики установки Barbco BD120-20SC

Примечание: (http://kstrust.ru/katalog_oborudovaniya/gnb_ustanovki/barbco/barbco_bd12020sc_ustanovka_gorizontalno_napravlennogo_bureniya/)

При бестраншейной прокладке коммуникаций или защитных футляров в земляном полотне рекомендовано снижать скорость проходки до 6 м/сут – в соответствии с руководством по применению микротоннелепроходческих комплексов и технологий микротоннелирования при строительстве подземных сооружений и прокладке коммуникаций закрытым способом. – М.: ТСН 40-303-2003 и руководством по проходке горизонтальных скважин при бестраншейной прокладке инженерных коммуникаций (1982 г.).

Таблица 2.

Параметры и условия проходки для машин Barbco ((Barbco-remote cradle boring machine (RCBM)  https://www.barbco.com)

В общей сложности на участке были построены две бесколонные водопропускные трубы в бестраншейном режиме, длина уложенных труб составила 104 и 64 м, диаметр установленных «с применением сверла» металлических корпусов составил 1400 и 1200 мм (рисунки 1-3).

Рисунок 1. Схема разбивки водопропускных труб (Д.С.Зайнутдинов – 2009г.)

Рисунок 2. Схема упорного котлована фотография основного этапа работ

Вставки спирально намотанных полиэтиленовых трубок были установлены в металлических корпусах с последующим бетонированием пространства между вставкой и корпусом.

Рисунок 3. Фотографии оголовков трубы устроенной под углом к оси пути

Рисунок 4. Бетонирование пространства между полимерной вставкой и корпусом футляра

4. Технологии проколов грунта методом ГНБ в условиях интенсивной городской застройки

Горизонтально направленное бурение - бестраншейный метод прокладывания подземных коммуникаций с помощью специальных буровых установок, например, Vermeer Navigator D24x40. Данный метод позволяет снизить временные и трудовые затраты особенно при строительстве подземных линий под естественными препятствиями (реки, овраги, озера, лесные массивы, плывуны) и в городских условиях (железные дороги, трассы, скверы, парки, и другое).

В основном ГНБ применяют при прокладке трубопроводов, канализаций, водопроводов, газопроводов и футляров для кабелей связи без поверхностного вскрытия грунта, сохраняя природный ландшафт.

Типичная машина ГНБ  включает в себя следующие элементы: раму, кузов, ходовую часть (гусеничную или колесную), энергетическую установку (дизельный двигатель), гидростанцию, устройство подачи штанг, буровой лафет и панель управления. Установки классифицируют в основном по максимальному усилию протяжки, измеряемому в тоннах, максимальному диаметру расширения и максимальной длине бурения.

Второстепенные показатели, характеризующие потребительские качества установки ГНБ - радиус изгиба колонны штанг (показывает, насколько максимально можно менять траекторию пилотного бурения), а также расход бентонитового раствора (показывает, насколько часто необходимо будет пополнять резервуар смесительного устройства для бурового раствора).

Таблица 3.

Характеристика Vermeer Navigator D24x40 (источник: http://gtmachine.ru/catalog/burovye-ustanovki-bu-dlya-gnb/ceny-na-gnb-ustanovki-vermeer-navigator/d24-40-series-ii/)

Для того чтобы проложить инженерные системы через железную дорогу методом ГНБ также необходимо выполнить ряд последовательных шагов: изучение состава и свойств грунта; создание плана объекта с учетом сооружения, под которым запроектирован трубопровод (диаметр трубы) и т.п.; согласование плана и траектории бурения с административными службами; получение разрешения на данный вид работ; подготовка и установка необходимого оборудования; собственно прокладка инженерных сетей.

Прокладка инженерных сетей под железнодорожными путями осуществляется только с учетом следующих правил: коммуникации устанавливаются с помощью специального футляра,  концы защитных каналов на расстоянии более чем 10 м от подошвы насыпи; верхняя часть футляра должна быть расположена ниже поверхности основания насыпи на 1,5 м.

При этом: на срок прокладки коммуникаций и производства работ на рельсошпальной решетке должны быть установлены страховочные пакеты.

На рисунке 5 показаны основные операции при использовании ГНБ характерные сечения скважины.

Рисунок 5. Основные операции при использовании метода ГНБ

В соответствии с рекомендациями ОАО «РЖД» и СП 119.13330.2012 Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированная редакция СНиП 32-01-95 (с Изменением N 1) п. 9.13 «Расстояние по вертикали от верха защитной трубы (канала, тоннеля) до подошвы рельса принимается не менее 2 м, а при устройстве перехода методом прокола или горизонтального бурения - 3 м. Верх защитной трубы располагается на 1,5 м ниже дна водоотводного сооружения или подошвы насыпи.»

Преимущества метода прокола. Востребованность метода прокола связана в т.ч. с возможностью ведения работ в любое время года.

Одно из преимуществ метода управляемого прокола – возможность проведения работ на участках с повышенным уровнем грунтовых вод.

Работа установки не требует использования бентонитового раствора, подачи в скважину воды или бурового раствора. Это достаточно компактный и мощный агрегат, оснащенный надежной системой электробезопасности.

Сроки работ значительно меньше, чем при применении других методов. Даже если на участке, где выполняется прокол, наблюдается повышенный уровень грунтовых вод, нет необходимости проводить мероприятия по отведению воды с участка.

При прохождении расширительного конуса производится уплотнение стенок траншеи.

Недостатки метода прокола. Продавливание грунта плотной, твердой консистенции, полускальных и скальных грунтах невозможно.

Длина бурения при проколах составляет не более 50 м. Из-за этого прокладывать коммуникации можно лишь на небольшие расстояния, с перестановками. Диаметр трубопровода в описываемом методе ограничен размером 50 см (см. рисунок 5).

Технология. Комплекс бурения делится на этапы: подготовительные работы; выполнение пилотной скважины путем управляемого бурения; постепенное расширение скважины до расчетного диаметра; затягивание труб, кабелей и прочих элементов инженерии.

В подготовительный процесс входит тщательное исследование территории проведения работ: анализ структуры грунтов; изучение залегания существующих коммуникаций, возможных препятствий. На основании полученных данных рассчитывают траекторию бурения. Обязательным условием подготовки рабочей площадки является наличие воды для приготовления специального бурового раствора.

Металлические трубы отличаются высокой теплопроводностью и низким коэффициентом теплового расширения, поэтому для соединения используют полуавтоматическое сварочное оборудование, так как с ним изготавливают точный, тонкий шов. Для металла отсутствуют ограничения температурного режима и глубины погружения в грунт. При прокладке магистралей могут быть использованы трубы следующих диаметров: 57, 73, 89, 108, 127, 159, 219, 273, 325, 377, 426, 530, 720, 820, 1020 мм.

ПНД трубы имеют температурное ограничение - могут быть использованы при температуре от - 50°С до + 90°С и максимальная глубина погружения ограничена 30-ю м. Для предотвращения всплытия в сыпучих грунтах используются якоря. При прокладке труб способом ГНБ применяют звенья диаметром: 110, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1200 мм.

Тяговое усилие установки ГНБ определяется проектом. Несмотря на то, что проект подразумевает укладку прямого трубопровода, на самом деле маршрут бурения - это кривая, изгибающаяся линия. Радиус естественного изгиба трубы – естественная деформация магистрали, при ее устройстве в грунте.

В настоящее время расчеты производят при помощи компьютерного моделирования и автоматизированных систем вычисления, так как они помогают учитывать максимальное количество факторов, которые влияют на результат расчётов.

Обоснование продолжительности строительства. Продолжительность ведения работ возможно определить по МРР-3.2.81-12 «Рекомендации по определению норм продолжительности строительства зданий и сооружений, строительство которых осуществляется с привлечением средств бюджета города Москвы», Раздел 9 «Нормы продолжительности строительства объектов инженерных сетей и коммуникаций», подраздел 9.1 «Водоснабжение и канализации», таблица 17: определяется продолжительность  строительства трубопровода d=560 мм закрытым методом горизонтального направленного бурения общей длиной 261,5м. В разделе «Горизонтально-направленное бурение» указываются сети диаметром до 600 мм, длиной прокладки 100 м и 300 м, продолжительность которых составляет 1,0 мес. и 3,0 мес. соответственно. Продолжительность строительства на единицу прироста длины равна: (3,0-1,0) / (300-100) = 0,01мес; прирост длины равен: 261,5 –100 = 161,5 м; продолжительность строительства с учетом интерполяции будет равна: Т1 = 0,01 х 161,5 + 1,0 мес.= 2,6 мес.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Горизонтально-направленное бурение – экономичный и достаточно простой метод проведения различных коммуникаций с минимальными трудовыми и временными затратами. Трудоемкость составляет подготовительный процесс, связанный с изучениями свойств грунта и оформлением разрешающей документации. Созданный в 1963 году метод горизонтально-направленного бурения в настоящее время является востребованным.

В настоящей главе представлен опыт использования технологии горизонтально-направленного бурения и метода микротоннелирования на примере участка Ометьево – Дербышки 25 км Горьковской ж.д., который является уникальным в части отработки технологии устройства новых водопропускных труб как перпендикулярно оси земляного полотна, так и под углом к оси земляного полотна. В первом случае длина водопропускной стальной трубы принята 64 м диаметром 1200 мм, во втором случае длина устраиваемой водопропускной трубы под углом к оси пути пути составила 104м. Горизонтальное бурение водопропускной трубы было осуществлено с помощью установки типа Barbco.

Работы были осуществлены в качестве второго этапа реконструкции насыпи и для его стабилизации на фоне ранее происходивших деформаций железнодорожного пути в виде просадок и сдвижек пути, сплывов откоса насыпи. В главе приведены фактические материалы о реконструкции участка и  технологии строительства подземных выработок с применением микротоннелепроходческих комплексов (МТПК) относящихся к бестраншейной технологии строительства подземных выработок (подземных инженерных коммуникаций) и может осуществляться в породах различной прочности (крепости), в том числе в смешанном забое, но является более эффективной в песчаных, глинах, суглинках и супесях. Такая технология наиболее эффективна при строительстве подземных коммуникаций в условиях плотной городской застройки, при пересечении железных дорог и других подземных и наземных препятствий.

В главе приведены материалы также о наиболее массовом в применении способе горизонтально направленное бурения - бестраншейном методе прокладки подземных коммуникаций с помощью специальных буровых установок, Vermeer Navigator D24x40. В основном такие ГНБ применяют при прокладке трубопроводов, канализаций, водопроводов, газопроводов и футляров для кабелей связи без поверхностного вскрытия грунта, сохраняя природный ландшафт.

Типичная машина ГНБ  включает в себя следующие элементы: раму, кузов, ходовую часть (гусеничную или колесную), энергетическую установку (дизельный двигатель), гидростанцию, устройство подачи штанг, буровой лафет и панель управления. Установки классифицируют в основном по максимальному усилию протяжки, измеряемому в тоннах, максимальному диаметру расширения и максимальной длине бурения.

Второстепенные показатели, характеризующие потребительские качества установки ГНБ - радиус изгиба колонны штанг (показывает, насколько максимально можно менять траекторию пилотного бурения), а также расход бентонитового раствора (показывает, насколько часто необходимо будет пополнять резервуар смесительного устройства для бурового раствора).

Рассмотренные в главе методы горизонтально-направленного бурения находят все большее применение в проектах реконструкции земляного полотна и инженерных сооружений, переустройства коммуникаций на объектах железнодорожного транспорта. Применение технологий в условиях эксплуатируемого железнодорожного пути должно сопровождаться мероприятиями по мониторингу, по геодезическому, маркшейдерскому контролю, мониторингу с применением геофизических методов.

Список литературы:

1. Зайцев А.А. Актуальные вопросы обеспечения эксплуатационной надежности земляного полотна железных дорог (содержание, мониторинг, оценка устойчивости) / А.А. Зайцев // «Вопросы современной науки»: коллект. науч. монография; [под ред. Н.Р. Красовской]. – М.: Изд. Интернаука, 2020. Т. 56.
2. Зайцев А.А. Мониторинг и физическое моделирование земляных работ по формированию в горном кластере района Сочи грунтового откоса подрезкой склона аргиллитов с применением геосинтетических материалов и сетчатых конструкций / А.А. Зайцев, В.В. Наумов // «Вопросы современной науки»: коллект. науч. монография; [под ред. Н.Р. Красовской]. – М.: Изд. Интернаука, 2020. Т. 55. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44028894
3. Зайцев А.А., Актуальные вопросы оценки эксплуатационной надежности земляного полотна железных дорог в условиях сейсмического воздействия / А.А. Зайцев, К.А. Астахова, С.А. Немцова «Вопросы современной науки»: коллект. науч. монография; [под ред. Н.Р. Красовской]. – М.: Изд. Интернаука, 2020. Т. 57., Часть 1я https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44456714
4. Рабочий проект «Реконструкция земляного полотна на 25км … участка Ометьево-Дербышки Горьковской железной дороги» Том II Проектные работы, Книга 2.1 Общая пояснительная записка Договор от 20.11.2006 № 06142 с ООО «НПО ГеоМостПроект»  24946590-06142-00-ОПЗ, сайт проектной организации на март 2021г. https://kmvhp.ru/projects/
5. СП 119.13330.2012 Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированная редакция СНиП 32-01-95
6. СП 341.1325800.2017 Подземные инженерные коммуникации. Прокладка горизонтальным направленным бурением;
7. Электронный ресурс: https://izhprofibur.ru/modeli/opisanie-tehnologii-gorizontalno-napravlennogo-bureniya.html;
8. Электронный ресурс:  https://forward-gnb.ru/blog-gnb/289-tehnologiya-prokola-pod-zheleznoy-dorogoy.html;
9. Электронный ресурс:  https://forward-gnb.ru/blog-gnb/240-raschet-tyagovogo-usiliya-dlya-ustanovki-gnb.html.
10. Электронный ресурс: http://www.zaosi.com/blog/как-выбрать-установку-горизонтально/