Автор: Антон Кораблёв
Методы бестраншейного ремонта трубопроводов (канализационных и водопроводных) сегодня активно применятся не только за рубежом, но и в практике отечественных «Водоканалов», в частности, в Москве и Санкт-Петербурге. Главной и общей технологической особенностью этих методов является облицовка внутренних поверхностей изношенных трубопроводов каким-либо водонепроницаемым материалом.
Особенно выигрышны бестраншейные методы восстановления изношенных и обветшавших трубопроводов, когда работы необходимо проводить в плотной городской застройке, когда трубопроводы проходят под дорогами или под технологическими установками (рис. 1).
Все эти методы обладают целым набором существенных преимуществ:
• Санация проводится без вскрытия грунта и остановки транспорта.
• Высокая экономичность – ремонт указанными способами обходится в 3-4 раза дешевле нового строительства трубопроводов.
• Восстановление трубопровода осуществляется в сжатые сроки – в 10-20 раз быстрее, чем прокладка новых трубопроводов.
• Восстановление трубопровода без раскапывания траншеи наносит меньший ущерб природе и окружающей среде.
• Работы, проводимые бестраншейным способом, содержат меньший риск повреждения уже проложенных подземных коммуникаций и требуют меньше согласований с другими службами, ответственными за подземные коммуникации, или вообще их не требуют.
В процессе восстановления (санации) трубопроводов бестраншейными методами восстанавливается герметичность трубопроводов, сглаживается их внутренняя поверхность. Различаются же эти методы, прежде всего, по тому материалу, который используется для восстановления трубопровода.
С этой точки зрения можно выделить следующие методы бестраншейного ремонта:
• с помощью пластикового рукава;
• с помощью труб из полимерных материалов;
• с помощью рукава из нержавеющей стали;
• с помощью нанесения цементно-песчаного покрытия.
Существует также бестраншейный метод замены трубопроводов канализационных, водопроводных сетей и водостоков, при котором на месте разрушаемых в процессе замены изношенных труб укладываются новые пластмассовые трубы.
Восстановление трубопроводов с помощью пластикового рукава
Данный метод нашёл применение для ремонта безнапорных канализационных трубопроводов. Технология его заключается в следующем (рис. 2).
Пропитанная специальным составом рукавная заготовка с помощью лебёдки протягивается через существующий изношенный трубопровод, который потом расширяется под действием накачивающегося вовнутрь него воздуха или воды, и происходит отверждение рукава, плотно прилегающего к внутренним стенкам трубопровода. При этом полностью исключается попадание стоков в грунт, как и грунтовых вод в трубопровод. Увеличивается пропускная способность существующего трубопровода, значительно повышается эксплуатационная надёжность сети, и продлевается срок её эксплуатации.
Таким способом в сжатые сроки (в 15-20 раз быстрее, чем прокладка новых) можно восстановить трубопроводы диаметром от 150 до 1000 мм и увеличить срок их службы. Санация производится без вскрытия грунта, через существующие колодцы.
Метод не требует проведения проектных работ. Облицовка рукавом может проводиться при температуре окружающей среды от -10оС до +30оС. Это один из самых простых и дешёвых бестраншейных методов ремонта.
Восстановление трубопроводов с применением труб из полимерных материалов
Этот метод заключается в замене изношенной трубы трубами из полимерных материалов (полиэтилен) без её разрушения и изъятия (рис. 3). Область применения его достаточно широка.
Таким способом может осуществляться замена металлических, железобетонных, керамических труб водопроводных и канализационных трубопроводов как самотечных безнапорных диаметром 100-2500 мм, так и напорных диаметром 76-700 мм. Ещё одно достоинство метода – возможность восстановления сильно разрушенных трубопроводов.
Протаскивание полимерной трубы в существующую и сварка её на стыках требуют определённого оборудования, в состав которого обязательно входят:
• видеокомплекс для обследования трубопроводов, оснащённый цветной или чёрно-белой видеокамерой, установленной на полозья;
• видеомагнитофон с монитором;
• лебёдка для протяжки полиэтиленовой трубы;
• сварочный аппарат для полиэтиленовых труб.
Оперативность этого метода такова, что участок трубопровода длиной 100 м можно отремонтировать за 2-3 дня, причём непосредственно протягивание новой трубы и её подключение занимает не более 5-6 часов. Срок эксплуатации водопроводных и канализационных сетей после такого ремонта значительно продлевается и составляет не менее 50 лет.
Восстановление трубопроводов рукавом из нержавеющей стали
Данная технология предлагается для восстановления трубопроводов диаметром от 80 до 1200 мм, в т.ч. не подлежащих восстановлению другими методами. Осуществляется она путём протяжки и вклеивания рукава из нержавеющей стали внутрь дефектного участка длиной до 200 м.
Изношенною трубу очищают изнутри и с помощью лебёдки протаскивают в неё рукав. Раздув рукава и приклеивание осуществляют воздухом, водой или другим теплоносителем с температурой от 40 до 200о С под давлением 1-6 атм. Концы рукава приваривают через переходные кольца к чёрной трубе. В результате такого ремонта трубопровод приобретает эксплуатационные параметры, характерные для трубопроводов из нержавеющей стали.
Ремонт можно проводить практически при любой температуре окружающей среды.
Облицовка внутренней поверхности трубопровода песчано-цементной смесью
Этот метод применяется для предотвращения коррозии внутренней поверхности трубопроводов, уменьшения утечек воды, предотвращения минеральных отложений и биологических обрастаний, увеличения пропускной способности действующих трубопроводов за счёт улучшения гидравлических характеристик, снижения потребления электроэнергии для транспортировки перекачиваемой воды, сохранения качества питьевой и высококачественной технологической воды, сохранения эксплуатационных свойств трубопровода при появлении внешней коррозии, санирования аварийно-активных участков, увеличения срока службы труб.
Применяемая в данном случае технология позволяет производить облицовку как действующих трубопроводов, так и вновь укладываемых труб (в профилактических целях). Диаметр обрабатываемых труб – 100-600 мм. Облицовку действующих трубопроводов диаметром 100-400 мм можно проводить без вскрытия дорожного покрытия и производства земляных работ. Для труб большего диаметра (500-600 мм) необходима разработка технологических котлованов в начале и конце обрабатываемого участка, который должен быть практически прямолинейным. Последнее требование диктуется использованием при облицовке специального оборудования.
Метод используется при любой глубине заложения труб (в грунте или непроходных каналах) и не зависит от типа грунтов, окружающих трубопровод. Нанесение цементно-песчаных покрытий выполняется методом центрифугирования или центробежного набрызга с использованием разглаживающих устройств (рис. 4) . Облицовка осуществляется при положительной температуре окружающей среды. Применяется в этих целях цемент марки 500. Толщина слоя цементно-песчаного покрытия – 4-12 мм. Прочность покрытия на сжатие после облицовки – не менее 22,5 МПа. На участке длиной 230 м весь процесс ремонтных работ занимает 3-5 дней, т.е. в 10-15 раз короче нового строительства, при стоимости работ около 30% от стоимости нового строительства. Срок службы облицованных труб продлевается в 2-3 раза.
Замена канализационных, водопроводных сетей и водостоков бестраншейным методом
Реконструкция трубопровода этим методом производится с одновременным разрушением старого, для чего применяется пневматический молот с конусовидным расширителем, оснащённый режущими рёбрами (рис. 5). Этот пневмоударный механизм, к которому подсоединены пластмассовые трубы, под воздействием сжатого воздуха и пневмолебёдки передвигается по изношенному трубопроводу и разрушает его, втрамбовывая осколки труб в грунт. В образовавшуюся скважину затягиваются новые трубы.
Данная технология позволяет значительно сократить сроки реконструкции сети, заменить изношенные трубопроводы на новые из полиэтилена с увеличением пропускного диаметра в 1,5-2 раза (до 400 мм) и обеспечить существенную экономию средств по сравнению с традиционными методами (не требуется проведения раскопок, искусственного закрепления грунтов и пр.).
При современном состоянии трубопроводов отечественного коммунального комплекса методы бестраншейного ремонта и замены трубопроводов весьма актуальны. Их применение позволяет провести ремонт или замену изношенных трубопроводов в сжатые сроки и без существенных финансовых затрат, а во многих случаях - избежать вскрытия дорожного покрытия. При этом исключаются и неизбежные дополнительные затраты, проистекающие при вскрытии дорожного покрытия от прерывания транспортных путей, затруднения сообщения между районами, нарушения других сетей инфраструктуры.