Замена трубопроводов бестраншейным способом

Главной целью внедрения бестраншейных технологий является повышение эффективности, устойчивости и надежности функционирования коммунальных систем жизнеобеспечения населения, улучшение обеспечения населения питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве, качественными стоками, улучшение на этой основе состояния здоровья населения.

Современное состояние трубопроводов и обоснование необходимости их замены

Состояние систем водоснабжения и водоотведения в России достигло критической отметки. Большинство трубопроводов в европейской части страны находится в эксплуатации с 30–50-х гг. прошлого столетия и практически исчерпало свой срок службы. Нормативный срок эксплуатации основных трубопроводов составляет: чугунных — 20 лет, стальных — 10–15 лет, керамических — 10 лет. Всего в нашей стране эксплуатируется, по данным различных источников, от 350 до 700 тыс. сетей водопроводов и канализации. По оценке специалистов, большинство трубопроводов эксплуатируется со степенью износа 70–80%. Это очень мягкая оценка. На самом деле в регионах ситуация гораздо сложнее. В целом о состоянии коммуникаций говорят следующие цифры: на каждые 100 км трубопроводов за один год в среднем приходится более 50 аварий.

Наибольшее число повреждений (до 70%) приходится на трубопроводы диаметром до 300 мм и 24–26% — на трубопроводы диаметром 300–600 мм. Остальное число повреждений приходится на трубопроводы диаметром более 600 мм.

Для того чтобы в течение 10 лет заменить аварийные сети, необходимо ежегодно реконструировать 40–60 тыс. км подземных коммуникаций. Выполнение этого объема работ традиционными (траншейными) методами требует значительных затрат, что совершенно нереально в теперешней экономической ситуации. Кроме того, ведение работ траншейными методами в крупных городах невозможно из-за большой глубины залегания трубопроводов (до 12 м), пересечений с другими подземными коммуникациями (электрическими и телефонными кабелями, газопроводами, линиями метрополитена и т. д.) Необходимо прекращение движения городского транспорта и разрушение дорожных покрытий. Важным элементом строительства новых объектов и реконструкции действующих является обеспечение их инженерными коммуникациями для тепло- и водоснабжения, а также отведения стоков. В России при прокладке новых подземных коммуникаций и реконструкции действующих в основном применяются архаичные открытые (траншейные) технологии. А они требуют значительных финансовых и временных затрат и не соответствуют современным экологическим требованиям.

При этом требуется временное отчуждение территории, по которой проходит трубопровод, что создает большие трудности как для жителей этих районов, так и для транспортных потоков, особенно при пересечении коммуникаций под дорогами.

В настоящее время многие городские образования приняли решение, что основным способом прокладки и переустройства подземных инженерных сооружений при пересечении с магистральными улицами являются закрытые способы. Уже давно разработаны и опробованы новые, бестраншейные технологии замены подземных коммуникаций, о которых уже немало сказано.

Бестраншейные технологии позволяют резко повысить темпы работ по новому строительству и ремонту изношенных коммуникаций, более эффективно использовать финансовые и материальные ресурсы, соблюдать экологические нормы, практически исключить ведение крупномасштабных земляных работ, ликвидировать угрозу повышения уровня грунтовых вод и загрязнение грунтовых массивов бытовыми и производственными стоками, обеспечивать бесперебойное движение транспорта в районе проведения работ, снизить прямые и косвенные финансовые и временные затраты почти вдвое.

Способы замены трубопроводов

Если неплотный трубопровод загрязняет почву и грунтовые воды, то ремонт или замена должны привести его в должное состояние. Латание дыр недопустимо. При продольных трещинах, провалах, проникновении корней, смещении или когда нужно увеличить диаметр трубопровода, экономически и технически выгодно заменить трубы. Это происходит быстро, просто и дешевле открытого способа с помощью динамического или статического способа замены труб путем разрушения старых. Замена происходит без прекращения движения транспорта, объездов, пробок, прекращения подачи воды в дома на длительный срок и т. п.

Разрушение старой трубы может быть выполнено двумя способами: динамическим и статическим.

Оборудование, используемое при динамическом способе разрушения, обладает ударной динамической энергией и само продвигается по старому трубопроводу, поддерживаемое тросом лебедки. При этом старая труба разрушается, ее осколки вдавливаются в окружающую почву, и одновременно затягивается новая труба, часто большего диаметра. Разрушаются трубы из керамики, чугуна, некоторых видов стали. Замена труб путем разрушения старых труб без вскрытия необходима, когда повреждения не могут быть отремонтированы, когда диаметр трубопровода должен быть увеличен, когда ремонт раньше или позже все равно приведет к замене, когда длительная эксплуатация требует новых возможностей использования, когда это целесообразно по экономическим и техническим причинам.

Процесс разрушения труб прямолинеен. С одной стороны сектора старой трубы делается входное отверстие. У отверстия трубы устанавливается пневматический снаряд с расширителем. К головной части инструмента крепится стальной трос, исходящий из лебедки постоянного напряжения, которая находится у выходной точки. Лебедка необходима, так как она направляет пневматический инструмент через трубу или трубопровод. Инструмент запускается прямо в старую трубу. Общее действие виброударного пневматического инструмента и постоянного напряжения лебедки позволяет ему эффективно продвигаться по старой трубе. Расширитель уплотняет и формует кусочки разрушенной трубы и грунта, чтобы можно было свободно установить новую трубу. Новые трубы, прикрепленные к задней части инструмента, следуют за ним в буровое отверстие. Точная подгонка гарантирована, так как расширитель выбирается исходя из диаметра новой трубы.

Основной недостаток этого метода состоит в том, что в грунте возникают ударные волны, которые могут повредить расположенные в непосредственной близости от «реабилитируемого» трубопровода коммуникации или нарушить грунтовый свод вокруг них, что впоследствии может привести к различным дефектам.

В российской и зарубежной практике все большее применение находит метод Berst-Lining. Процесс по данной технологии основан на принципе плавного вытеснения остатков заменяемой трубы в окружающий грунт. Так называемый статический способ разрушения и на сегодняшний день считается наиболее прогрессивным, так как, в отличие от динамического способа, он не сопровождается ударными действиями применяемого при работе инструмента, что исключает вибрацию вокруг разрушаемой и прокладываемой новой трубы, имеется возможность разрушения стальных трубопроводов от 50 до 1 000 мм, более низкий уровень шума при производстве работ.

Системы для замены трубопроводов статическим способом состоят из лафета, гидравлической силовой станции, штанг и принадлежностей. Установки быстро приводятся в рабочее состояние, т. к. просто собираются. Управление несложное и требует только 2–3 человека обслуживающего персонала, в благоприятных условиях возможна замена примерно 200 м за день. Замене возможны не только чугунные трубы, но и трубы из стали, бетона, керамики, асбоцемента. Новые трубы — из ПВХ/ПВХД, как длинные, так и короткие.

Сначала штанги протягиваются сквозь старый трубопровод. При заталкивании штанги ведет направляющий калибр, имеющий такую форму, что он ни за что не зацепляется и может следовать по трубопроводу с легким изгибом. После заталкивания происходит процесс затягивания новой трубы с одновременным разрушением старой. Направляющий калибр заменяется на соответствующий разрушаемому материалу нож и расширитель, за которым следует труба. Специальная карданная штанга облегчает присоединение подготовленной трубы и придает ей нужный радиус входа. При обратном ходе штанг старая труба разрезается и сразу вдавливается расширителем в окружающую почву, при этом буровое отверстие расширяется, сглаживается и уплотняется.

Осколки старой трубы не представляют проблемы для новой трубы (особенно для трубы с защитным слоем). Для преодоления препятствий установки со статическим способом разрушения старых трубопроводов обладают достаточной толкающей силой. Лебедка для статичного способа не нужна. Сначала штанги протягиваются сквозь старый трубопровод. Особая форма делает возможным простое навешивание штанг друг на друга. Это преимущество является огромной экономией времени. Заталкивание и вытягивание штанг может быть к тому же переключено с ручного на автоматический привод, что опять же экономит время. В отличие от других установок такого типа с штангами круглого сечения, здесь исключена необходимость постоянного контроля чистоты штанги и кулачкового механизма во избежание проскальзывания при захвате.

Экономическая составляющая бестраншейной замены трубопроводов

Основная доля затрат в структуре себестоимости работ по открытой перекладке сетей приходится на земляные работы и транспортные перевозки, которые в большей части связаны с транспортировкой грунта. Земляные работы при применении бестраншейной технологии практически исключены. Бестраншейный метод позволяет избежать проблем и с экологией: окружающая среда не подвергается техногенному воздействию, связанному с уничтожением зеленых насаждений и травяного покрова при применении открытого способа. Затраты на их восстановление возмещают организации, ведущие открытую перекладку сетей. Таким образом, реальная себестоимость прокладки или замены 1 м трубопровода бестраншейным способом ниже по сравнению с его прокладкой открытым способом.

Бестраншейные технологии характеризуются высоким уровнем механизации, почти стационарным режимом работы и, в отличие от траншейного способа, меньшим объемом ручных работ. Контакт с поверхностью грунта и асфальтобетонным покрытием либо полностью исключен (при работе по методу «из колодца в колодец»), либо происходит только на начальном и конечном этапах работ. Кроме того, бестраншейная технология позволяет отказаться от большой части транспортных операций.

BalticBuild 2008 — «выставка, которую ждали все».

В Ленобласти открылась первая финская жилищная ярмарка.

«МЫ РАБОТАЕМ, ЧТОБЫ ГОРОДА БЫЛИ КРАСИВЕЕ».

Поэтапное обследование отапливаемых зданий с нормированным микроклиматом в помещениях.

Цемент: монополия и государство.

Размышляя об асфальте....

Управление отходами: взгляд из Северной столицы.

Главная Публикации