Технологии бестраншейной прокладки и ремонта трубопроводов водоснабжения и водоотведения. Учебное пособие
.pdfМинистерство науки и высшего образования Российской Федерации
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Технологии бестраншейной прокладки и ремонта трубопроводов водоснабжения и водоотведения
Учебное пособие
Рекомендовано методическим советом Уральского федерального университета для студентов вуза, обучающихся
по направлениям подготовки 08.03.01 и 08.04.01 — Строительство
Екатеринбург Издательство Уральского университета
2022
УДК 628.1(075.8) ББК 38.76я73
Т38
Авторы:
Ю.В. Аникин, Н.С. Царев, Л.И. Ушакова, О.Б. Насчетникова
Рецензенты:
Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов (Е. А. Поздина, канд. техн. наук, заместитель директора); Н. Г. Кречетова, директор ООО «Обслуживание систем водоотведения», г. Екатеринбург
Научный редактор — В. И. Аксенов, канд. техн. наук, доц.
На обложке использовано изображение с сайта https://s3.amazonaws. com/wakethelake/wp-content/uploads/2019/05/01093358/Purerobotics.jpg
Т38 Технологии бестраншейной прокладки и ремонта трубопроводов водоснабжения и водоотведения : учеб. пособие / Ю. В. Аникин, Н.С. Царев, Л.И. Ушакова, О.Б. Насчетникова ; Министерство науки и высш. образования РФ.— Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2022.— 84 с.
ISBN 978-5-7996-3530-5
В учебном пособии приведены основные способы и технологии бестраншейной прокладки и ремонта трубопроводов систем водоснабжения
иводоотведения. Уделено внимание применению полимерных труб при бестраншейной прокладке. Также рассмотрены вопросы монтажа и прокладки труб из различных материалов. Дано сравнение с традиционными способами прокладки трубопроводов. Приведены схемы и фотографии, иллюстрирующие процессы и оборудование для бестраншейной прокладки. Рассмотрены вопросы телеинспекции состояния подземных трубопроводов
иприменяемое для этого оборудование. В приложении приведены термины и определения по бестраншейным технологиям.
Издание предназначено для студентов бакалавриата и магистратуры, обучающихся по направлениям подготовки: 08.03.01, 08.04.01 «Строительство.
Библиогр.: 20 назв. Табл. 1. Рис. 24.
ISBN 978-5-7996-3530-5 |
© Уральский федеральный |
|
университет, 2022 |
Оглавление
Список используемых сокращений........................................... |
5 |
Предисловие ............................................................................ |
6 |
Введение................................................................................... |
8 |
Глава 1. Бестраншейные технологии ..................................... |
11 |
1.1. Основные преимущества использования |
|
бестраншейных технологий........................................... |
11 |
1.2. Классификация бестраншейных способов ................... |
12 |
Контрольные вопросы к главе 1........................................... |
15 |
Глава 2. Основные способы бестраншейной |
|
прокладки новых трубопроводов ............................................ |
16 |
2.1. Способ прокола .............................................................. |
16 |
2.2. Горизонтальное шнековое бурение............................... |
20 |
2.3. Микротоннелирование .................................................. |
21 |
2.4. Горизонтальное направленное бурение ........................ |
22 |
2.5. Способ Direct Pipe ........................................................... |
26 |
2.6. Щитовая проходка ......................................................... |
28 |
Контрольные вопросы к главе 2........................................... |
30 |
Глава 3. Бестраншейный ремонт существующих |
|
трубопроводов ........................................................................ |
31 |
3.1. Способ прокладки «труба в трубе без разрушения»...... |
32 |
3.2. Способ выдавливания и протягивания ......................... |
34 |
3.3. Способ «труба в трубе с разрушением».......................... |
35 |
3.4. Использование полимерных рукавов............................ |
38 |
3.5. Бестраншейная технология Swagelining ......................... |
42 |
3.6. Способ U Liner ............................................................... |
45 |
3.7. Облицовка труб цементно-песчаным раствором.......... |
46 |
Контрольные вопросы к главе 3........................................... |
50 |
3
Оглавление
Глава 4. Диагностика состояния трубопроводов .................... |
52 |
Контрольные вопросы к главе 4........................................... |
56 |
Глава 5. Очистка и промывка трубопроводов......................... |
57 |
Контрольные вопросы к главе 5........................................... |
62 |
Глава 6. Экономические аспекты бестраншейных |
|
технологий ............................................................................. |
63 |
Контрольные вопросы к главе 6........................................... |
65 |
Приложение. Термины и определения по бестраншейным |
|
технологиям на основе нормативных документов .................. |
66 |
Список библиографических ссылок ....................................... |
81 |
Список дополнительной литературы ...................................... |
83 |
4
Список используемых сокращений
ВЧШГ |
— трубы напорные из высокопрочного чугуна |
|
с шаровидной формой графита, |
|
или высокопрочные чугунные трубы |
ГНБ |
— горизонтальное направленное бурение |
ЗП |
— закрытый подземный переход |
ПНД |
— полиэтилен низкого давления |
ПЭ |
— полиэтилен |
СП |
— свод правил |
ТПМК |
— тоннельный проходческий механизированный |
|
комплекс |
ЦПП |
— цементно-песчаное покрытие |
5
Предисловие
Учебное пособие предназначено для закрепления материала, изученного на аудиторных занятиях, и самостоятельного освоения разделов дисциплин «Во-
допроводные сети» и «Водоотводящие сети» (бакалавриат), «Современное оборудование подачи и распределения воды»
и«Обследование и реконструкция сетей и сооружений систем водного хозяйства» (магистратура).
Впособие включены материалы, характеризующие свойства и условия применения основных бестраншейных технологий для наружных сетей водопровода и канализации. В первую очередь рассмотрено применение в этих технологиях полимерных труб. Кроме вопросов собственно описания бестраншейных технологий, в пособии изложены основы видеодиагностики
имониторинга трубопроводов систем водоснабжения и водоотведения. Видеодиагностика может предшествовать процессу восстановления трубопроводов для выявления мест нарушений
иаварий, а также позволяет выявить необходимость промывки и прочистки сетей. Такая профилактика позволяет обеспечить надежную работу сетей водоснабжения и водоотведения на длительный период.
Предполагается, что учебное пособие поможет обучающимся не только ознакомиться со способами и технологиями бестраншейной прокладки и реконструкции сетей водоснабжения
иводоотведения, но и дать представление о применяемом оборудовании. Сведения об оборудовании не направлены на рекламу каких-то определенных марок, но позволяют показать спектр как отечественного, так и зарубежного оборудования.
6
Авторы пособия, не претендуя на полноту охвата материала ввиду ограниченности объема пособия, надеются, что оно поможет студентам лучше освоить соответствующие разделы дисциплин образовательной траектории «Водоснабжение и водоотведение» (бакалавриат) и программы «Водоснабжение и водоотведение городов и промышленных предприятий» (магистратура).
7
Введение
Инженерная инфраструктура современного мегаполиса — это сложная взаимозависимая система жизнеобеспечения, которая постоянно развивается и ус-
ложняется по мере развития города. В большинстве случаев это развитие сопровождается усложнением системы подземных и наземных коммуникаций, в первую очередь трубопроводов различного назначения. В результате повреждений и износа трубопроводов, транспортирующих питьевую воду, происходит загрязнение воды. Нарушение работы сетей водоотведения влечет за собой подтопление территорий, загрязнение почвы и подземных вод.
Еще несколько десятилетий назад проблемы ремонта и замены подземных коммуникаций не были такими острыми. Однако и тогда проблемы, связанные с изменениями транспортного движения, вызванными открытыми (траншейными) способами производства работ, представляли большие неудобства. В первую очередь это обеспечение безопасности при проведении работ, длительное согласование с различными службами. Дополнительные сложности возникают при работах по переходу через железнодорожные пути и водные преграды. Большой ущерб при проведении работ открытым способом наносится окружающей среде, испытывают неудобства люди, проживающие или работающие вблизи этих мест.
В последние годы количество выходящих из строя и требующих замены стальных и чугунных труб, выработавших свой ресурс за длительный период эксплуатации, значительно выросло. Выросло и количество аварийных ситуаций на сетях водоснабжения и водоотведения. Все это потребовало изменения
8
технологий прокладки и ремонта подземных коммуникаций, ухода от открытых методов производства работ с присущими им недостатками.
С учетом этой ситуации в 1976 г. в США была создана Национальная ассоциация канализационных служб (NASSCO), которая поставила задачу поиска и разработки технологий и оборудования для бестраншейного ремонта подземных коммуникаций. Аналогичные по направлению ассоциации были созданы в ряде других стран. Через десять лет было организовано Международное общество по бестраншейным технологиям (ISTT, Лондон). Российским представительством ISST является НПО «Российское общество по внедрению бестраншейных технологий». В ноябре 2002 года в г. Казани было принято решение о создании Международной Ассоциации Специалистов Горизонтального Направленного Бурения (МАС ГНБ). Учредительный договор подписали руководители 17 предприятий из Белоруссии, Латвии, России, США, Украины. Членами ассоциации могут быть предприятия и организации, эксплуатирующие комплексы ГНБ либо их составные части, а также применяющие буровой инструмент и расходные материалы. Ассоциацией издается онлайн-журнал «Бестраншейные технологии. Горизонтальное направленное бурение». Ассоциация проводит ежегодные конференции и обучает специалистов для сферы горизонтального направленного бурения.
В последующие годы развитие бестраншейных технологий происходило достаточно быстрыми темпами. В настоящее время развивается и производится значительное количество оборудования для этих целей. Увеличивается длина коммуникаций, прокладываемых с помощью бестраншейных технологий. Способствует этому производство полимерных трубопроводов, выпускаемых специально для использования при бестраншейной прокладке.
Эффективное применение бестраншейных технологий требует, чтобы специалисты в сфере «Водоснабжения и водоот-
9
Введение
ведения» знали существенные отличия различных способов бестраншейной прокладки и ремонта водопроводных и канализационных коммуникаций и применяемого для этих целей оборудования. Только обоснованный выбор способов позволит решить конкретную задачу прокладки или восстановления трубопроводов технически грамотно и экономически наиболее выгодно.
Технически грамотные специалисты должны также владеть терминами и определениями, связанными с бестраншейными технологиями. С этой целью в прил. приведена подборка терминов и определений, выбранных из соответствующих нормативных документов [1–6].
10