ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБНЫХ МОДУЛЕЙ

Эта технология восстановления внутренней поверхности изношенных безнапорных (самотечных) трубопроводов из керамики, асбестоцемента, бетона, чугуна и стали внедрена в практику в 1992 г. и широко применяется более чем в 30 городах России, где с ее использованием восстановлено более 200 км ветхих водоотводящих трубопроводов, в том числе в Москве более 80 км.

Технология разработана Институтом горного дела СО РАН и ООО «Научно-производственная компания “Комбест”» (г. Новосибирск), которое имеет богатый опыт ее применения в Москве, Санкт-Петербурге, Волгограде, Екатеринбурге, Перми, Новокузнецке, Томске, Омске, Владивостоке и других городах. Оборудование для производства работ по данной технологии серийно выпускается на омском ПО «Полет», новосибирских заводах ОАО «Сиблитмаш» и ЗАО «Сибгормаш». Ведущей организацией по применению данной бестраншейной технологии в Москве является ООО «Фирма “Прогресс”». Объемы внедрения технологии восстановления водоотводящих трубопроводов путем использования полимерных трубных модулей постоянно растут.

Основным достоинством данного метода реновации является возможность восстановления сильно разрушенных трубопроводов путем прокладки нового трубопровода (например, полиэтиленового низкого давления с резьбовым соединением) на месте старого. Метод наиболее перспективен в тех случаях, когда необходима полная замена участка трубопровода с увеличением его диаметра, что ведет к повышению его пропускной способности.

Длина полимерного модуля в большей степени определяется размерами смотровых колодцев на ремонтном участке сети, в которых предполагается производить сборочные работы, и в меньшей степени — наружным диаметром самих модулей. Особое внимание в процессе проталкивания модулей должно уделяться обеспечению и сохранению их герметичного соединения при относительно малых усилиях сборки, осуществляемых вручную или с использованием подручных средств малой механизации. Замковые соединения модулей должны выдерживать осевые растягивающую и сжимающую нагрузки при проталкивании труб.

Метод восстановления инженерных коммуникаций полимерными модулями используется для нанесения сплошного защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопроводов из различных материалов при любой глубине заложения труб в грунте и не зависит от типа грунтов, окружающих трубопровод. Он наиболее эффективен при следующих видах повреждений: трещины (продольные, поперечные, винтообразные И Т.Д.), абразивный износ, свищи, раскрытые стыки, смещение труб в стыках и т.д. — и используется для бестраншейной реконструкции ветхих водоотводящих трубопроводов (длина участков до 50 м) из керамики, асбестоцемента, чугуна, бетона и стали путем замены их на полиэтиленовые диаметром от 225 до 500 мм.

Протаскивание нового трубопровода из отдельных полимерных модулей с параллельным разрушением старого производится с помощью пневмоударных машин (пневмопробойников, пневмомолотов) и расширителей (рис. 11.1).

При работе ударного механизма удар передается на расширитель и через него на ветхую трубу. При этом происходит разрушение ветхой трубы и расширение грунта до наружного диаметра расширителя. Разрушение стальных труб приводит к образованию полости с плавными очертаниями, копирующими в основном рабочую поверхность корпуса пневмопробойника, а разрушение стенок труб из хрупких материалов (например, из керамики) ведет к образованию хаотических осколков различной величины и формы. В образовавшуюся полость при движении расширителя

1 2

Рис. 11.1. Устройство для протаскивания полимерных труб на место старого

трубопровода после его разрушения:

• 1 — режущий наконечник; 2 — пластмассовый модуль; 3 — пневмомолот;
• 4 — расширитель

затягивается новый трубопровод, который наращивается секциями в рабочем колодце.

Важнейшим условием эффективной работы по протягиванию полимерных модулей в старый трубопровод является правильный подбор расширителей (его длины и материала, угла захода, наличия и количества режущих ножей определенной формы, остроты лезвия и т.д.). В зависимости от вида трубы (прочности ее стенки) могут использоваться расширители с гладкой заходной частью либо оснащенные режущими продольными или роликовыми ножами. Опыт показывает, что при правильно подобранных конструкции и параметров частей расширителей удается производить разрушение старых трубопроводов без нанесения заметного вреда пластмассовым модулям как в процессе их протяжки, так и при длительной последующей эксплуатации в разных грунтовых условиях и при разной глубине залегания труб.

Работы по восстановлению ветхих участков трубопроводов проводятся в соответствии с технологическим регламентом, включающим подготовительные, основные (монтажные) и заключительные (демонтажные) работы. Скорость проведения основных работ составляет 6 м/ч при протаскивании пластмассовых труб из полиэтилена низкого давления типа С диаметром от 225 до 500 мм (длина секций труб при работе из колодца в колодец 700—750 м). Диаметр расширителя для труб диаметром ПО мм — 130 мм, 160 мм — 180 мм, 225 мм — 250 мм и 315 мм — 340 мм.

Минимальный диаметр колодца при этом должен быть для труб диаметром 225 мм — 800 мм, для труб диаметром 280—315 мм — не менее 1000 мм и для труб 400—500 мм — не менее 1500 мм. Расход воздуха, нагнетаемого компрессором, не более 10 м³/мин при рабочем давлении 0,5—0,6 МПа, минимальное тяговое усилие лебедки 30 кН.

С помощью комплекта серийно выпускаемого оборудования достигается производительность работ в зависимости от конкретных условий 150—200 м/мес, а в некоторых случаях — 500 м/мес. При этом обслуживающая бригада насчитывает 5—7 человек.

Реализация технологии восстановления трубопровода требует проведения предварительных, основных (монтажных) и заключительных (демонтажных) работ.

Предварительные работы включают следующие операции:

• • телеобследование трассы и осмотр колодцев;
• • прочистка (промывка) от наростов ржавчины, уплотненных наносов и посторонних включений участков трубопровода

и колодцев, подлежащих реновации; в случае разрушения трубопроводов промывка не предусматривается;

• • разрушение бетонных лотков колодцев и мест примыкания торцов труб к смотровым колодцам;
• • пропуск троса лебедки от приемного до рабочего колодца через подлежащий восстановлению участок трубопровода.

Основные (монтажные) работы заключаются в выполнении следующих последовательных операций:

• • установка и закрепление анкеров;
• • установка на горловине приемного колодца лебедки с воздухоподводящими шлангами;
• • включение/выключение лебедки для протягивания троса в рабочий колодец;
• • включение/отключение пневмомолота и затягивание первой секции нового трубопровода до положения, удобного для монтажа последующей секции;
• • подача в колодец новой секции, нанизанной на шланг, и пропуск крючка с тросом через внутреннее отверстие секции трубы;
• • вставка секций трубы одна в другую с закручиванием трубными ключами до упора; при проведении данной операции используют устройство для подтягивания труб.

Заключительные (демонтажные) работы осуществляются после выхода расширителя в приемный колодец и состоят из следующих операций:

• • отключение лебедки и пневмомолота;
• • ослабление троса лебедки, снятие его с троса анкера и вытягивание его в рабочий колодец;
• • освобождение горловины колодца от лебедки;
• • демонтирование анкера с удалением его составных частей из колодца;
• • отсоединение шлангов от пневмолебедки и пневмомолота с установкой на них заглушек;
• • сматывание шлангов в бухты;
• • ремонт колодцев (восстановление днища и лотков, заделка места входа и выхода нового трубопровода и т.д.).

В качестве стандартного оборудования для реализации метода используются:

• • пневмомолот — служит для передачи ударной нагрузки на расширитель;
• • расширитель — применяется для разрушения старого трубопровода и образования новой скважины путем утрамбовывания в грунт осколков разрушенного трубопровода; в задней части расширителя имеются пальцы для крепления секции нового трубопровода;
• • устройство для подтягивания труб — предназначено для передачи усилия лебедки на торец затягиваемой трубы нового трубопровода и обеспечения передачи этого усилия по оси трубы;
• • лебедка пневматическая — используется для передачи усилия натяжения троса на устройство для подтягивания секций нового трубопровода; устанавливается на горловине приемного колодца;
• • анкер для изменения вертикального направления троса на горизонтальное;
• • трубный ключ для соединения секций нового трубопровода между собой с помощью резьбового соединения.

После выполнения всего комплекса работ осуществляется контрольный телевизионный осмотр, по результатам которого оценивается качество восстановительных работ и могут быть назначены гидравлические испытания на герметичность.

Для эффективного проведения ремонтно-восстановительных работ на безнапорной водоотводящей сети по этому методу необходимо временно отключить соответствующие участок или участки трубопровода, т.е. полностью или частично их перекрыть на период проведения всего комплекса мероприятий по восстановлению сети.

Перекрытие потока сточной воды, поступающей на ремонтный участок с вышележащих участков, достигается установкой на них специальных кордовых пневмозаглушек диаметром от 100 до 1200 мм. Эти пневмозаглушки имеют бочкообразную форму и выполняются по технологии изготовления автомобильных шин. Заглушки втягиваются в перекрываемый трубопровод с помощью троса через соседний колодец, затем накачиваются сжатым воздухом, раздуваются, плотно прилегая к внутренней поверхности трубы и перекрывая ее живое сечение, и удерживаются в трубе за счет силы трения на период производства ремонтных работ. Достоинством таких пневмозаглушек является многократность их применения с одновременной надежностью перекрытия, а недостатками — сложность перекрытия затопленных трубопроводов, а также необходимость разборки оголовков колодцев при использовании заглушек, диаметр которых больше диаметра люка.

С 1995 г. в отечественной практике ремонта безнапорных водоотводящих сетей используются эластичные пневмозаглушки (ЭПЗ) научно-производственного предприятия «Подземтехника» Санкт-Петербурга. Они выпускаются четырех типоразмеров, что позволяет перекрывать трубопроводы диаметром от 100 до 1300 мм. Самая большая эластичная пневмозаглушка диаметром 1300 мм имеет массу 22 кг. Для сравнения можно отметить, что кордовая заглушка такого же диаметра имеет массу 75 кг.

Эластичные пневмозаглушки легко устанавливаются, принимая любую форму, и легко снимаются двумя рабочими. Технология установки таких заглушек аналогична кордовым, однако при этом не требуется заполнять их водой при перекрытии затопленных участков, как это происходит с кордовыми заглушками. Независимо от диаметра используемой заглушки исключается также демонтаж горловины смотрового колодца, какого бы диаметра заглушка ни применялась.