Выбор технологической схемы производства работ

Типовая технологическая схема производства восстановительных работ выбирается с учетом способа размещения нового полиэтиленового трубопровода в старом, а также его диаметра.

При поставках полиэтиленовых труб в бухтах (на барабанах) выбирают способ реновации трубопровода через колодец и смежные участки (рис. 9.6—9.8), а также через футляры с использованием обычных или мощных лебедок (рис. 9.9), машин с наборными штангами (рис. 9.10).

В технологических схемах с протягиванием полиэтиленовых труб путем сматывания с барабанов через колодцы целесообразно использовать трубные плети. При хорошем состоянии камер переключения (колодцев), если не предполагается производить их замену, барабан размещают прямо над камерой переключения. При недостаточных размерах камеры переключения (колодца), когда допустимый радиус изгиба R для труб больше ширины колодца по ходу реконструируемого трубопровода, трубы протягивают через образуемый для этого в ее стенке котлован (рис. 9.7).

Барабан в этом случае следует размещать так, чтобы для сматывания трубной плети требовались наименьшие усилия. Тогда трубная плеть при вводе в старый трубопровод будет изгибаться только в вертикальной плоскости, переходя с уровня поверхности земли на уровень ложа восстанавливаемого трубопровода.

Работы по восстановлению ветхих трубопроводов по технологии протягивания полиэтиленовых труб с барабана через колодец (или котлован у колодца) с помощью лебедки (см. рис 9.6, 9.7) выполняют в следующей последовательности:

• а) подготавливают и устанавливают барабан с полиэтиленовой трубой;
• б) подготавливают распорные и скользящие устройства;
• в) устанавливают лебедку;
• г) в случае необходимости отрывают котлован;
• д) закрепляют колодец от выдавливания его грунтом;
• е) разбирают и удаляют арматуру из колодцев;

Рис. 9.Б. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовой трубой, сматываемой с барабана через колодец

с использованием лебедки:

1 — лебедка; 2,3 — опорные ролики; 4 — барабан; 5 — полиэтиленовая труба; 6 — колодец; 7 — восстанавливаемый трубопровод

Рис. 9.7. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовыми трубами, сматываемыми с барабана через проем в стенке колодца с использованием ручной лебедки:

• 1 — лебедка; 2 — блок; 3 — настил; 4 — барабан; 5 — полиэтиленовая труба; 6 — крепление стенок колодца; 7 — колодец; 8 — котлован; 9 -лестница; 10 — опора для полиэтиленовых труб; 11 — проем в стенке колодца; 12 — дно колодца; 13 — защитный колпак; 14 — восстанавливаемый трубопровод; 15 — опорное устройство для троса; 16 — фланец ж) производят прочистку старого трубопровода и его контроль калибровочным снарядом;
• з) пробивают в колодце отверстие размером не более двух диаметров протягиваемой трубы;
• и) устанавливают скользящую опору из ролика при входе трубы в колодец;
• к) устанавливают направляющие блоки и раскрепляют их;
• л) пропускают в действующий трубопровод фибергласовый стержень или прочную арматурную проволоку и протаскивают ими трос лебедки;
• м) устанавливают на входе в ремонтный участок старого трубопровода (в пределах колодца или вне его) предохранительный колпак — «тюльпан» (на рисунках не показан), который защищает от повреждений полиэтиленовый трубопровод в процессе протяжки;
• н) закрепляют трос с помощью специального устройства за плеть полиэтиленовой трубы;
• о) протягивают плеть труб в старый трубопровод с помощью лебедки;
• п) заделывают отверстия в колодце;
• р) монтируют водопроводную арматуру в колодце, сопрягая смежные участки сети;
• с) демонтируют все упорные, скользящие и предохраняющие устройства, направляющие блоки;
• т) испытывают на плотность готовый трубопровод в открытой траншее после засыпки на 30 см выше верха трубы;
• у) засыпают траншею грунтом на всю высоту и восстанавливают территорию.

На рис. 9.8 представлен способ реновации ветхого трубопровода через смежный участок с разработкой котлована, а на рис. 9.9— 9.14 — технологические схемы с использованием футляров. При использовании трубных плетей применяют аналогичные технологические схемы бестраншейного восстановления через футляр с роликами с использованием пневмоударных машин (рис. 9.11), а также через футляр с отводом с использованием мощной лебедки (рис. 9.12) и машины с наборными штангами (см. рис. 9.10).

При больших диаметрах полиэтиленовых труб выбирают способ протяжки трубных плетей в восстанавливаемый трубопровод с помощью мощной лебедки (рис. 9.14); при этом может потребоваться разработка котлована или траншеи, размеры и профиль которых следует принимать с учетом направления ввода трубных

Рис. 9.8. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовыми трубами, сматываемыми с барабана через трубопровод смежного участка с использованием машины

с наборными штангами:

1 — барабан; 2 — котлованы; 3 — полиэтиленовая труба; 4 — ветхий трубопровод; 5 — трубопровод смежного участка; 6 — наборная штанга; 7 — блок питания и управления; 8 — машины с наборными штангами; 9 — восстанавливаемый трубопровод

Рис 9.9. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовыми трубами, сматываемыми с барабана через футляр с использованием мощной лебедки:

1 — барабан; 2 — полиэтиленовая труба; 3 — старый трубопровод; 4 — восстанавливаемый трубопровод; 5 -футляр; 6 — мощная лебедка; 7 — монтажная полость; 8 — смежный участок

Рис. 9.10. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовыми трубами, сматываемыми с барабана через футляр с использованием машины с наборными штангами:

1 — котлован; 2 — колодец; 3 — блок питания и управления; 4 — машина с наборными штангами; 5, 6 — полиэтиленовый и восстанавливаемый трубопроводы; 7 — штанги; 8 — ветхий трубопровод; 9 — монтажная полость; 10 — футляр; 11— барабан; 12 смежный участок

Рис. 9.11. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода трубной плетью через футляр с роликами:

1 — лебедка; 2 — шланг передней подачи сжатого воздуха; 3 — футляр; 4 — направляющие прижимные ролики; 5 — полиэтиленовый трубопровод; 6 — страховочный трос; 7 — шланг задней подачи сжатого воздуха; 8 — направляющие опорные ролики; 9 — трубопровод смежного участка; 10 — опорный ролик; 11 — монтажная полость; 12 — прижимной ролик; 13 — восстанавливаемый трубопровод; 14 — пневмоударный узел (ПУМ и расширитель); 15 — трос; 16 — опорное устройство; (Зф — угол забивки футляра

Рис. 9.12. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовой трубной плетью через футляр с отводом с помощью мощной лебедки:

1 — мощная лебедка; 2 — корпус опорного устройства; 3 — футляр; 4 — отвод на входе в футляр, обеспечивающий минимальный радиус изгиба трубопровода; 5 — полиэтиленовый трубопровод; 6 — трубопровод на смежном участке; 7 — отвод на выходе из футляра; 8 — монтажная полость; 9 — вход в ветхий трубопровод; 10 — ветхий трубопровод; 11 — расширитель; 12 — трос; 13 — опорное устройство; Рф — угол забивки футляра

Рис. 9.13. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовыми плетями через футляр с использованием машины с наборными штангами:

1 — котлован; 2 — блок питания и управления; 3 — машина с наборными штангами; 4 — наборная штанга; 5 — футляр; 6 — сварочная установка на поверхности земли; 7 — полиэтиленовая плеть; 8 — расширитель; 9 — восстанавливаемый трубопровод; 10 — восстановленный трубопровод; 11 — смежный участок плетей в старый трубопровод. Расположение плетей может совпадать с направлением трассы реконструируемого трубопровода или находиться под некоторым углом к нему, что определяется характером окружающей обстановки и расположением над трубопроводной сетью зданий, сооружений, временных строений и т.п.

В технологических схемах на рис. 9.9—9.14 забивка футляра может производиться с помощью пневмоударных машин, обеспе-

Рис. 9.14. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода трубной полиэтиленовой плетью через футляр с использованием мощной лебедки:

1 — мощная лебедка: 2 — опорное устройство; 3 — трос; 4 — футляр; 5 — полиэтиленовая трубная плеть; 6 — расширитель; 7 — сварочная установка с опорными стойками; 8 — восстанавливаемый трубопровод; 9 — восстановленный трубопровод; 10 — смежный участок чивающих требуемый угол забивки. При больших глубинах заложения трубопроводной сети, а также в стесненных условиях на поверхности земли ремонтно-восстановительные работы производят непосредственно в котловане. При этом применяют трубы определенной длины или специально заготовленные секции, включающие несколько труб (рис. 9.15).

Рис. 9.15. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовыми трубами через трубопровод смежного участка с использованием машины с наборными штангами:

1 — котлованы; 2 — блок питания и управления; 3 — машина с наборными штангами; 4 — наборная штанга; 5 — смежный участок трубопровода; 6 — полиэтиленовый трубопровод; 7 — сварочная установка с опорными стойками; 8 — расширитель; 9 — восстанавливаемый трубопровод; 10 — восстановленный трубопровод

При наличии на трубопроводе стальных ремонтных муфт их следует извлекать путем забивки над ними (с помощью ПУМ) обсадной трубы. На нижней части обсадной трубы делают вырезы для пропуска концов трубопровода. Ремонтная муфта изымается из обсадной трубы. На месте обсадной трубы после ее изъятия (с помощью ПУМ) монтируется новый колодец из железобетонных колец.

При разработке конкретных технологических схем производства восстановительных работ должны учитываться следующие условия: диаметр подлежащего восстановлению трубопровода и глубина его заложения; состояние водопроводных колодцев; диаметр и длина полиэтиленовых труб; загруженность поверхности по трассе проведения работ; состояние грунтов (например, категория грунта, наличие подземных вод); сезон проведения работ; возможности организации, которая будет осуществлять восстановительные работы (наличие соответствующего оборудования для протяжки, сварочных устройств и т.п.).

При реализации технологических схем, в которых отдельные полиэтиленовые трубы соединяют на уровне отметки заменяемого трубопровода, необходимо указывать размеры котлована (рис. 9.16).

Рис. 9.1 В. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода отдельными полиэтиленовыми трубами из котлована с использованием ручной лебедки:

1 — лебедка; 2 — блок; 3 — лестница; 4 — котлован; 5 — восстанавливаемый трубопровод; В — сварочная установка с опорными стойками; 7 — полиэтиленовая труба; 8 — опорное устройство для троса; 9 — колодец

Котлован (траншею) с плоским дном устраивают ниже основания старого трубопровода с возможностью размещения средств механизации для сборки и протягивания труб (трубных секций).

Верхняя часть старого трубопровода может удаляться; длину удаляемой части принимают из расчета обеспечения условий для введения нового трубопровода в старый. При значительном объеме работ по реконструкции, выполняемых в котловане (траншее), устраивают настил, например из железобетонных плит или деревянных щитов, на котором располагают оборудование и оснастку, а также находятся монтажники-трубоукладчики в период проведения работ. При необходимости стенки котлована (траншеи) крепят, а также организуют водоотлив.

Ширину котлованов (траншей) принимают с учетом диаметра протягиваемых труб; при этом должны быть обеспечены нормальные условия для установки опорных и прижимных направляющих роликов, которые закрепляют с помощью анкеров в грунте. Размеры котлована (траншеи) должны обеспечивать условия для свободного размещения труб (секций труб), оборудования и оснастки, с помощью которых осуществляют сборку и протягивание нового трубопровода в реконструируемую сеть, а также для выполнения всех процессов по принятой технологической схеме реконструкции с соблюдением требований безопасного ведения восстановительных работ.

Работы по реновации ветхих трубопроводов по технологии протягивания полиэтиленовых труб из траншеи с помощью лебедки (см. рис. 9.16) производят в следующей последовательности: выполняют разборку водопроводных узлов в колодцах; отрывают траншею; вскрывают действующий трубопровод; проводят прочистку и калибровку старого трубопровода; устанавливают лебедку и направляющие блоки; пропускают фибергласовый стержень или прочную арматурную проволоку в старый трубопровод и протягивают с их помощью трос лебедки; сваривают две трубы; протаскивают трубы с помощью лебедки на длину захода в старый трубопровод, затем сваривают стыки 2-й и 3-й труб и протягивают плеть труб на длину одной трубы и далее в той же последовательности; демонтируют оборудование и приспособления; восстанавливают разрушенные трубы и присыпают их грунтом на 30 см выше верха трубы; проводят испытание трубопровода на плотность; засыпают котлован (траншею) на всю высоту; восстанавливают водопроводные узлы в колодцах; передают в эксплуатацию восстановленный трубопровод.

Работы по восстановлению ветхих трубопроводов по технологии протягивания плети из полиэтиленовых труб с машин (рис. 9.17) выполняют в следующей последовательности: разбирают водопро-

Рис. 9.17. Технологическая схема бестраншейного восстановления трубопровода полиэтиленовой трубой, сматываемой с барабана, расположенного на автомобиле (на расстоянии 10-15 м), с использованием лебедки:

1 — лебедка; 2,3 — опорные ролики для троса; 4 — крепление колодца; 5 — автомашина с барабаном полиэтиленовых труб; 6 — колодец; 7 — лестница переставная; 8 — полиэтиленовая труба; 9 — восстанавливаемый трубопровод водные узлы в колодцах, сваркой отрезают фланцы от старого трубопровода; отрывают траншеи с помощью строительных машин, удаляют часть старого трубопровода, пробивают отверстия в колодцах, раскрепляют колодцы, устанавливают упорные и скользящие устройства, прочищают и калибруют трубопровод, протаскивают трос; закрепляют трос за плеть трубы и протаскивают ее с помощью лебедки.

Во всех случаях использования лебедки входное отверстие трубопровода, в которое вводится полиэтиленовая труба, должно быть оборудовано специальным устройством для предупреждения ее повреждения.

Обратная засыпка котлованов и размещенных в них пластмассовых трубопроводов должна производиться местным грунтом с обязательным уплотнением до степени 0,95—0,96.

В каждой из рассмотренных технологических схем должны быть учтены габариты используемых машин (МНШ, МЛ, ПУМ, компрессоров и т.п.), оборудования (сварочных приспособлений и др.), оснастки (роликов, оголовников, расширителей, разрушающих наконечников в виде роликовых ножей или режущих продольных выступов), а также подъемно-транспортных средств.

При использовании технологических схем с футляром (см. рис. 9.9—9.14) для определения его геометрических размеров (рис. 9.18),

Рис. 9.18. Схематическое изображение установки футляра, сопряженного с ветхим трубопроводом для обеспечения требуемого радиуса изгиба полиэтиленовой трубы (Я_изг > 16d)

в частности минимальной длины, угла забивки, а также соответствующих расстояний от места забивки футляра до места ввода полиэтиленовой трубы в старый трубопровод (в плане) и от места сопряжения со старой трубой до места забивки (в плане), можно воспользоваться следующими приближенными формулами:

где (Зф — угол забивки футляра, град; d — наружный диаметр трубопровода, м; R — минимальный радиус изгиба, принимаемый равным Ы (м) при продолжительности процесса протягивания 0,5 ч; 1,035 — коэффициент запаса, обеспечивающий допустимые (без деформации стенок) радиусы свободного изгиба для трубопроводов из термопластов в диапазоне диаметров 110—315 мм (свободным считается изгиб, получаемый без применения специальных устройств, не допускающих смятия стенок); L — минимальная длина футляра, м; Н — средняя глубина заложения трубопровода в месте проведения работ (от поверхности земли до лотка), м; Y— расстояние (в плане) от места сопряжения футляра со старой трубой; X — расстояние (в плане) от места забивки футляра до места ввода полиэтиленовой трубы в старый трубопровод, м.

Для удобства пользования представленными формулами в табл. 9.2 приведены расчетные значения параметров при глубине залегания трубопровода Н= 2,5 м, различных диаметрах (до 315 мм) и угле забивки футляра 13°.

Таблица 9.2

Расчетные значения У, L, X