ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

БЕСТРАНШЕЙНАЯ ЗАМЕНА ТРУБ НА ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ С РАЗРУШЕНИЕМ СТАРОЙ ТРУБЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РАЗРУШИТЕЛЕМ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Типовая технологическая карта (ТТК) составлена на бестраншейную замену труб на полиэтиленовые с разрушением старой трубы гидравлическим разрушителем.

ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В условиях плотной городской застройки (особенно в исторических центрах) обновление аварийных и изношенных сетей традиционным траншейным методом зачастую невозможно.

В недалёком прошлом прокладка или замена трубопроводов наружных сетей обязательно бы сопровождалась перекрытием движения, выкапыванием глубоких траншей, из-за чего жители сталкивались бы с большими неудобствами (рис.1).

Рис.1. Замена трубопроводов наружных сетей

Но сегодня этому существует достойная альтернатива.

В эти последние одно - два десятилетия в сфере строительства, ремонта и реконструкции городских коммунальных систем появилось новое перспективное направление, получившее название бестраншейной технологии. Бестраншейные методы являются в этом случае самым приемлемым, надежным, технологичным и экономичным способом, обеспечивающим наиболее эффективный результат в условиях ограниченного пространства, интенсивного транспортного потока и высокой плотности проложенных подземных коммуникаций.

Именно в стесненных городских условиях часто бывает просто негде проложить коммуникации вне старых линий трубопроводов и возникает необходимость прокладки новых линий по старым, отработанным трассам. Вот тогда-то и приходит на выручку бестраншейная технология, позволяющая провести новые коммуникации на месте старых с минимальным ущербом для твердых покрытий и зеленых насаждений (рис.2).

Рис.2. Бестраншейная технология

Бестраншейная замена трубопроводов востребована и применима и в городских кварталах с плотной застройкой, и в малых населенных пунктах, и на местности, и в условиях заповедных зон, парков, заказников. Главным при этом является то, что трубопроводы меняются с минимальным вредом для окружающей среды, почвы, рельефа. Такая прокладка потому и называется бестраншейной, поскольку не предполагает привычного объема земляных работ. В результате ландшафт местности остается практически не тронутым.

Объективная необходимость в бестраншейном способе ремонта или замены трубопроводных линий наружных инженерных сетей существует и обусловлена она следующими причинами:

городские коммунальные сети по всей России изношены, в этих условиях для развития ЖКХ просто необходимо масштабное применение новых технологий строительства;

постепенно, практически повсеместно, как в крупных, так и в небольших городах вступают в силу запреты на вскрытие дорожного полотна, на работы, проводимые открытым способом;

необходимость прокладки новых коммуникаций на месте старых, уже существующих.

На сегодняшний день существует довольно много технологий по бестраншейному ремонту (санации) трубопроводов, а также производителей, предлагающих различные решения в этой области.

Здесь наиболее подходит и с технической точки зрения наиболее интересна технология замены трубопроводов методом гидравлического разрушения.

Преимущества и особенности метода гидравлического разрушения

Гидравлическое разрушение - это одна из технологий бестраншейного строительства подземных коммуникаций, к которому также относятся такие методы и технологии, как горизонтально-направленное бурение, микротоннелирование, продавливание, метод прокола.

Метод гидравлического разрушения трубопроводов - инновационный и самый распространенный способ санации трубопроводов во всём мире. Он заключается в разрушении старой трубы с одновременной протяжкой по старому каналу новой трубы большего или равного диаметра под землей без вскрытия верхнего слоя.

Основные преимущества данного метода:

метод применим в условиях плотной городской застройки;

снижается риск повреждения проходящих вблизи трубопровода уже существующих коммуникаций;

возможно проведение работ в непростых гидрогеологических условиях, в сложных и нестабильных грунтах;

возможно увеличение пропускной или подающей способности трубопровода за счет увеличения диаметра нового трубопровода;

сохраняются ценные архитектурные объекты, здания, памятники, ландшафт, зелёные зоны, твердые покрытия и не требуется перекрытие транспортного потока;

оборудование, используемое при применении метода гидравлического разрушения, позволяет разрушать все известные типы труб и заменять их на полимерные, то есть почти вечные трубы;

значительно сокращаются сроки строительства объектов.

При применении метода гидравлического разрушения используется специальное оборудование, которое так и называется - гидравлические разрушители.

Основной рабочей характеристикой гидравлических разрушителей является тяговое усилие - от 10 до 400 тн;

Выбор необходимого и достаточного типа оборудования определяется следующими факторами:

протяженностью участка заменяемого трубопровода;

материал, из которого изготовлен разрушаемый трубопровод - стальной, чугунный, железобетонный, керамический, асбестоцементный, полимерный;

диаметры разрушаемого и укладываемого трубопроводов;

характер грунта.

Гидравлические установки-разрушители состоят из двух-трех блоков - специального рабочего органа, или станка с силовой установкой и специальным же сменным оборудованием (разрушающими головками различных типоразмеров, соединителями, заглушками, ножами, захватами), универсальной маслостанции, обеспечивающей работу гидравлической системы (рис.3), и блока управления.

Рис.3. Гидравлическая установка-разрушитель

Рабочий орган под действием статического давления, создаваемого гидравлической системой, тащит разрушающую головку по ходу старой трубы, разрушает ее, продавливая осколки в грунт, и одновременно затягивает в полость старого трубопровода новый.

Во время работы разрушающая головка находится вне зоны видимости и досягаемости и неконтролируемый процесс может привести к непредсказуемым последствиям. Поэтому в производстве работ для контроля процесса может применяться также система геолокации. Система локации представляет собой электронный зонд-излучатель, встроенный в головку, и специальный прибор синхронизации с этим зондом, который находится в руках у оператора системы локации на земной поверхности (рис.4).

Рис.4. Система локации

Зонд регистрирует всю информацию об угле и направлении движения головки, о ее местоположении. Эта информация визуально отображается на мониторе локатора.

Оператор отслеживает всю информацию, поступающую с зонда на разрушающей головке, и корректирует работу всей системы.

Таким образом, можно не только отследить точность выполнения работы, но и моментально скорректировать ее, предотвратив возможную аварию.

Гидравлические разрушители бывают двух видов - тросовые и штанговые.

В первом случае тяговое усилие гидравлического разрушителя передается на разрушающую головку через трос, во втором - через последовательно соединенные штанги определенного диаметра.

Замена старого трубопровода при помощи гидравлического штангового разрушителя и при помощи, как еще называют тросовый гидравлический разрушитель, тросовой лебедки (рис.5) несколько различаются друг от друга.

Рис.5. Тросовая лебедка

Тросовые гидравлические разрушители менее мощны, но очень компактны. Их используют при замене участков трубопроводов между колодцами, так как рабочий орган тросовой лебедки можно спокойно разместить в стандартном колодце через стандартный же семидесятисантиметровый люк (рис.6).

Рис.6. Тросовый гидравлический разрушитель

В основе принципа действия системы - использование существующей трубы для протягивание новой. Труба протягивается с помощью тягового устройства с питанием от автономной гидравлической станции. При этом рабочий орган устройства с блоком цилиндров размещается в колодце, а гидравлическая станция - на поверхности. Остатки старой трубы под действием специальной разрывной головки вдавливаются в грунт.

При разрушении нестандартных утолщенных труб, подземных фланцев, муфт, пеналов для увеличения тягового усилия тросовой лебедки часто используется комбинированный статически-динамический способ разрушения и замены трубопроводов. Разрушающая головка дополняется вмонтированным пневмопробойником, или как его еще называют, пневматической ракетой.

Тогда применяются специальные расширительные гильзы (рис.7).

Рис.7. Специальная расширительная гильза

Внутрь конструкции помещается пневматическая ракета, подающая импульс на натянутый трос, который мультиплицируется благодаря "эффекту струны", за счет чего существенно увеличиваются мощность и поступательная скорость разрушающей головки. Для распределения натяжения троса лебедки под нагрузкой и без нагрузки на передней части гильзы предусмотрен пружинный механизм, состоящий из нескольких пружин. При нагрузке (рабочем ходе) пружины сжимаются, при отсутствии нагрузки пружины обеспечивают необходимое натяжение троса лебедки.

Здесь главными компонентами системы, кроме тросовой лебедки и автономной гидравлической станции, являются калибровочная головка, упорная пластина, система измерения тягового усилия и компьютер, отображающий информацию о состоянии всей системы в процессе работ.

Тросовая лебедка устанавливается на опорах специальной рамы, трубы соединяются с расширителем для протяжки в приемном колодце, а затем заглушаются упорной пластиной.

Калибровочная головка следует по ходу старого трубопровода, восстанавливая его исходный диаметр в местах разлома, повреждений и овальности, или увеличивая его, одновременно затягивая новые трубы.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Замена трубопроводов методом гидравлического разрушения предполагает последовательное выполнение следующих этапов работ:

подготовительный этап;

прокладка тяговых штанг гидравлического разрушителя в русле старого трубопровода;

разрушение старого трубопровода с одновременной заменой его на новый полимерный трубопровод;

заключительный этап.

Остановимся подробнее на каждом из этих этапов.

Подготовительный этап.