ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБНЫХ МОДУЛЕЙ

Технология разработана Институтом горного дела СО РАН и Научно-производственной компанией «Комбест» (Новосибирск). Оборудование для 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 фирма «Прогресс».

Основное достоинство метода реновации путем использования полимерных трубных модулей — возможность восстановления сильно разрушенных трубопроводов путем прокладки нового, например полиэтиленового низкого давления (ПНД), на месте старого. Метод наиболее перспективен в тех случаях, тогда необходима полная замена участка трубопровода с увеличением его диаметра, что ведет к повышению его пропускной способности.

Длина полимерного модуля в большей степени определяется размером 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 сетей 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 из керамики, асбестоцемента, чугуна, бетона и стали на участках длиной до 50 м путем замены их на полиэтиленовые диаметром от 225 до 500 мм.

Протягивание нового трубопровода из отдельных полимерных модулей с параллельным разрушением старого может осуществляться с помощью пневмоударных машин (пневмопробойников, пневмомолотов) и расширителей (рис. 9.21).

Рис. 9.21. Устройство для реализации технологии протягивания полимерных труб на место старого трубопровода после его разрушения:

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

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 затягивается новый трубопровод, который наращивается секциями в рабочем колодце.

Важнейшим условием эффективной работы по протягиванию полимер-модулей в старый трубопровод является правильный подбор расширителей (их длина и материал, угол захода, наличие и количество режущих ножей определенной формы, острота лезвия и т.д.). В зависимости от вида труб (прочности их стенок) могут использоваться расширители с гладкой заходной частью либо оснащенные режущими продольными или роликовыми ножами. Практика показывает, что при правильно подобранных конструкции и параметрах 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 (с длиной секций труб при работе из колодца в колодец 700—750 мм). Диаметр расширителей: для труб диаметром 110—130 мм, 160—180 мм, 225—250 мм и 315—340 мм. Минимальный диаметр колодца при этом должен составлять: для труб диаметром 225-800 мм, 280-315 мм — не менее 1000 мм и 400-500 мм — не менее 1500 мм.

Расход воздуха, нагнетаемого компрессором, составляет 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 для реализации технологии достигается производительность в зависимости от конкретных условий 150—200 м/мес, а в некоторых случаях — 500 м/мес. При этом состав обслуживающей бригады насчитывает 5—7 человек.

Подготовительные работы включают следующие операции:

• а) телеобследование трассы и осмотр колодцев;
• б) прочистка (промывка) от наростов ржавчины, уплотненных наносов и посторонних включений подлежащих реновации участков трубопровода и колодцев; в случае разрушения трубопроводов промывка участков труб не предусматривается;
• в) разрушение бетонных лотков колодцев и мест примыкания торцов труб к смотровым колодцам;
• г) пропуск троса лебедки от приемного до рабочего колодца через ремонтируемый участок трубопровода.

Основные (монтажные) работы:

• а) установка и закрепления анкера;
• б) установка на горловине приемного колодца лебедки с воздухоподводящими шлангами;
• в) включение/выключение лебедки для протягивания троса в рабочий колодец;
• г) включение/отключение пневмомолота и затягивание первой секции нового трубопровода до положения, удобного для монтажа последующей секции;
• д) подача в колодец новой секции, нанизанной на шланг, и пропуск крючка с тросом через внутреннее отверстие секции трубы;

е) вставка новой трубы в первую (или очередную), вторую (или последующую) секцию трубы с закручиванием ее трубными ключами до упора; при проведении данной операции на последующих секциях используется устройство для подтягивания труб.

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

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

В качестве стандартного оборудования при восстановлении трубопроводов с помощью трубных модулей используются:

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

После проведения всего комплекса работ осуществляется контрольный телевизионный осмотр для оценки качества выполненных восстановительных работ. По результатам видеоосмотра могут быть назначены гидравлические испытания на герметичность.

Временное отключение участка трубопровода, т.е. его полное или частичное перекрытие на период проведения всего комплекса ремонтно-восстановительных работ, достигается установкой специальных кордовых пневмозаглушек диаметром от 100 до 1200 мм. Они имеют бочкообразную форму и выполняются по технологии изготовления автомобильных шин. Заглушки втягиваются в перекрываемый трубопровод с помощью троса через соседний колодец. Затем они накачиваются сжатым воздухом, раздуваются, плотно прилегая к внутренней поверхности трубы и перекрывая ее живое сечение. Заглушки удерживаются в трубе за счет силы трения весь период производства ремонтных работ.

Достоинствами таких пневмозаглушек являются многократность их применения и надежность перекрытия, а недостатками — сложность перекрытия затопленных трубопроводов, а также необходимость разборки оголовков колодцев при использовании заглушек с диаметром, превышающим диаметр люка.

В отечественной практике ремонта безнапорных водоотводящих сетей используются эластичные пневмозаглушки (ЭПЗ) научно-производственного предприятия «Подземтехника» С.-Петербурга. Они имеют четыре типоразмера, 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 заглушки легко снимаются, принимая любую форму. Они устанавливаются двумя рабочими, один из которых — компрессорщик. Технология установки ЭПЗ аналогична кордовым, однако при этом не требуется заполнения их водой при перекрытии затопленных участков, как это происходит с кордовыми заглушками, а также демонтажа горловины смотрового колодца.