Технологии бестраншейной прокладки и ремонта трубопроводов водоснабжения и водоотведения. Учебное пособие

Глава 5. Очистка и промывка трубопроводов

Описание работы каналопромывочной машины:

—машина подъезжает к колодцу, расположенному ниже по течению стоков;

—процесс промывки и откачки вымываемого осадка осуществляется одновременно. Для этого в колодец опускаются два шланга: промывочный и откачивающий;

—цистерна установки разделена перемещающейся перегородкой. По мере уменьшения объема чистой воды перегородка перемещается, освобождая место для поступления извлеченного шлама;

—в машине размещена установка непрерывной рециркуляции загрязненной воды. Загрязненная вода перекачивается из отделения осадка, проходит трехстадийную очистку и возвращается в отделение чистой воды для последующего использования при промывке. Время работы установки без дозаправки составляет до 5 ч;

—влажность осадка в процессе работы установки снижается, что позволяет его размещать на полигонах твердых бытовых отходов.

Контрольные вопросы к главе 5

1.Укажите основные способы очистки наружных сетей водоснабжения и канализации, дайте их краткую характеристику.

2.Какое оборудование используется в системах гидромеханической очистки трубопроводов?

3.Какие чистящие элементы можно использовать для механической очистки трубопроводов большого диаметра?

4.Опишите основные этапы работы каналопромывочной машины.

62

Глава 6. Экономические аспекты

бестраншейных технологий

Впредыдущих главах пособия были кратко описаны технологии основных бестраншейных способов прокладки и ремонта водопроводных и канализацион-

ных трубопроводов и приведены их преимущества по сравнению с открытой прокладкой трубопроводов. Было отмечено, что бестраншейные технологии нашли наибольшее применение в условиях городской застройки. Это связано с незначительным объемом земляных работ или практически их отсутствием, минимальным вредом для окружающей среды и жителей, возможностью прокладки под естественными и искусственными препятствиями (авто- и железные дороги, реки и др.), природными или культурными объектами, уменьшением риска повреждения инженерных коммуникаций, расположенных близко от заменяемого трубопровода.

При технико-экономическом сравнении вариантов сооружения трубопровода по бестраншейной технологии или обычным траншейным способом прокладки наиболее экономичным обычно признается способ, при котором стоимость прокладки трубопровода является наименьшей. При этом, как правило, не учитываются затраты на последующую эксплуатацию и техническое обслуживание трубопровода, не говоря уже о затратах на замену трубопровода после окончания его жизненного цикла. Кроме того, при размещении «заказов» на замену или ремонт трубопроводов не учитываются «социальные» затраты, вызванные неудобствами для движения транспорта и людей, шумового и воздушного загрязнения окружающей среды, за-

63

Глава 6. Экономические аспекты бестраншейных технологий

грязнения почвы и покрытия дорог. Поэтому вряд ли с позиции существующей экономической практики логичным и справедливым можно назвать сравнение бестраншейных и траншейных способов прокладки и ремонта трубопроводов, не учитывающих данные факторы. В различных условиях при определении сметной стоимости строительства наиболее выгодным может оказаться и тот, и другой вариант, что и происходит в реальной практике деятельности организаций, занимающихся прокладкой трубопроводов.

Наиболее общим при сравнении вариантов является подход, при котором учитывается, что бестраншейные способы прокладки труб для различных инженерных сетей являются современными способами, позволяющими экономить различные ресурсы: материальные, энергетические, людские. Благодаря тому, что бестраншейные способы реализованы в нескольких вариантах технологий и количество этих технологий растет, можно подобрать самый оптимальный вариант для любой практической ситуации и значительно снизить затраты и время на проведение работ. В практику начинает внедряться программное обеспечение, позволяющее учесть большое количество исходных данных по условиям прокладки, состоянию существующего трубопровода и на основе сравнения выбрать наиболее приемлемый с технической и экономической точки зрения вариант бестраншейной технологии.

В [19] проведено сравнение нескольких способов бестраншейной прокладки: прокол, продавливание, горизонтальное направленное бурение, микротоннелирование. Сравнение проведено на базе возможных диапазонов диаметров коммуникаций при прокладке, геологических условий, максимальных расстояний прокладки трубопроводов. Установлено, что способы горизонтального наклонного бурения и микротоннелирования являются наиболее перспективными по следующим параметрам: они охватывают большой спектр диаметров прокладываемых коммуникаций во всех категориях грунтов; позволяют

64

Контрольныевопросыкглаве6

строить участки большой протяженности; прокладывать трубопроводы на большой глубине. Затраты на выполнение работ в случае использования технологии горизонтального направленного бурения являются самыми низкими в сравнении с другими способами, так как в данном случае не требуются земляные работы. Несмотря на достаточно высокую стоимость работы при применении микротоннелирования (табл. 2), в отдельных случаях его применение является наиболее выгодным по сравнению с альтернативными способами. Например, диапазон строительства трубопроводов этим способом составляет от 200 до 4000 мм, причем в любых геологических условиях.

Ориентировочные стоимости работ по прокладке трубы бестраншейными способами (по [19]):

Примечание. Прокладка 1 п. м. трубы диаметром 600 мм без учета стоимости труб, земляных работ, индивидуальных особенностей проекта.

Контрольные вопросы к главе 6

1.Укажите основные затраты, которые не учитываются при сравнении открытых и бестраншейных способов прокладки трубопроводов.

2.Какие ресурсы и почему позволяют экономить бестраншейные способы прокладки и ремонта трубопроводов?

3.Что подразумевается под «социальными затратами»?

4.При каком бестраншейном способе требуется минимальный объем земляных работ?

65

Приложение

Термины и определения по бестраншейным технологиям на основе нормативных документов

Положение о санации водопроводных и водоотводящих сетей [1]

Бестраншейные технологии — технологии прокладки, замены, ремонта, инспекции и обнаружения дефектов в подземных коммуникациях различного назначения с минимальным вскрытием земной поверхности.

Взламывание трубы — технология взламывания с приложением усилий изнутри и задавливанием обломков в окружающий грунт для последующего протягивания в освободившееся пространство новой трубы.

Восстановление — ремонт поврежденного трубопровода с целью улучшения его эксплуатационных качеств и продления срока службы. Восстановление может выполняться по причине снижения пропускной способности трубопроводов или ухудшения гидравлических характеристик трубопровода.

Восстановление формы трубопровода — подготовительный процесс, включающий введение расширяющего устройства в деформированный трубопровод для восстановления первоначальной формы его поперечного сечения.

Заполнительная цементация — технология ремонта путем заполнения кольцевого пространства между существующей и помещенной в нее новой трубой.

Инъекция смолы — локальный ремонт трубопроводов путем инъекции в трещины и пустоты смолы с последующей вулканизацией.

66

Терминыиопределенияпобестраншейнымтехнологиямнаосновенормативныхдокументов

Локальный ремонт — ремонтные работы в трубопроводе при длине участка ремонта меньше расстояния между двумя точками доступа (например, смотровыми колодцами).

Модифицированный слиплайнинг — технология ремонта, при котором диаметр вводимой трубы уменьшается перед протягиванием или заталкиванием в существующую. Впоследствии диаметр вводимой трубы восстанавливается до первоначального, обеспечивая плотную пригонку к ремонтируемой трубе. Методы уменьшения диаметра: обжатие (предварительное протягивание трубы через горячие или холодные пресс-формы), придание U-образной формы и вытяжки.

Поглощение трубы — технология, при которой материал поврежденной трубы разрабатывается вместе с окружающим грунтом как в случае прокладки новых коммуникаций.

Раскалывание трубы — технология разрушения существующего трубопровода методом продольного раскалывания.

Санация трубопроводов — полное восстановление работоспособности трубопровода путем устранения всех видов дефектов по длине труб и в местах их стыковки путем нанесения защитных покрытий (облицовок) при соблюдении (поддержании) исходных гидравлических характеристик течения потока транспортируемой воды.

Слиплайнинг — технология ремонта путем введения новой трубы методом протягивания или заталкивания в существующий трубопровод с заполнением кольцевого зазора между ними. Новая труба может быть непрерывной или состыкованной из отдельных секций.

Химическое закрепление — технология ремонта, предусматривающая введение специальных растворов (химических составов) в материал стенок трубопровода (для заделки трещин и пустот) и при необходимости в окружающий грунт.

67

Приложение

СП 249.1325800.2016. Свод правил. Коммуникации подземные. Проектирование и строительство закрытым и открытым способами [2]

Бентонитовый раствор — суспензия, приготовленная на основе бентонитового глинопорошка, воды и специальных добавок (при необходимости), обладающая тиксотропными свойствами, применяемая при проходке выработок и для пригруза забоя.

Бестраншейные непилотируемые технологии — бестраншейные технологии, не требующие постоянного присутствия персонала внутри прокладываемой коммуникации.

Бестраншейные неуправляемые технологии — бестраншейные технологии, позволяющие выполнять прокладку коммуникаций по трассе только прямолинейно в плане и профиле.

Бестраншейные пилотируемые технологии — бестраншейные технологии, требующие постоянного присутствия персонала внутри прокладываемой коммуникации.

Бестраншейные технологии — технологии прокладки, замены и восстановления подземных коммуникаций закрытым способом (без вскрытия земной поверхности над ними).

Бестраншейные управляемые технологии — бестраншейные технологии, позволяющие выполнять прокладку коммуникаций по трассе криволинейного очертания в плане и профиле.

Горизонтальное (наклонное) направленное бурение (ГНБ) — многоэтапная технология бестраншейной прокладки подземных инженерных коммуникаций с помощью специализированных мобильных буровых установок, позволяющая вести управляемую проходку по криволинейной траектории, расширять скважину, протягивать трубопровод. Примечание. Бурение ведется под контролем систем локации, с применением бентонитовых (полимерных) буровых растворов.

Закрытый способ строительства — способ строительства подземных сооружений без вскрытия земной поверхности над ними

68

Терминыиопределенияпобестраншейнымтехнологиямнаосновенормативныхдокументов

[СП 21.13330.2012 Свод правил. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.01.09–91, ст. 3.11].

Канал — закрытое подземное протяженное сооружение высотой менее 2 м до выступающих конструкций, предназначенное для прокладки коммуникаций (кабелей, трубопроводов и т.д.).

Микротоннелепроходческий комплекс (МТПК) — комплект оборудования, предназначенный для прокладки подземных коммуникаций из стыкуемых труб путем их продавливания с помощью домкратов и расположенной впереди трубопровода дистанционно-управляемой (в автоматическом режиме) проходческой машины, без присутствия людей в забое.

Микротоннелирование — технология прокладки труб закрытым способом работ с применением микротоннелепроходческого комплекса.

Общий (коммуникационный) коллектор — подземное линейное сооружение для совместной прокладки (размещения) и обслуживания трубопроводов и кабелей различного назначения.

Открытый способ строительства — способ строительства подземных сооружений со вскрытием земной поверхности над ними.

Подземные инженерные коммуникации — подземные линейные сооружения с технологическими устройствами на них, предназначенные для транспортирования жидкостей, газов, передачи энергии и информации. Примечание. Подземные инженерные коммуникации состоят из трубопроводов, кабельных линий и коллекторов.

Приемный (демонтажный) котлован (шахтный ствол) — вертикальная подземная выработка для демонтажа проходческого оборудования в конечной точке трассы прокладываемой подземной коммуникации.

Продавливание — процесс строительства подземной коммуникации путем продавливания в грунте труб или тоннельных

69

Приложение

конструкций с открытым концом и, как правило, ножевым элементом, сопровождаемый разрушением грунта в забое и удалением его по мере их продвижения.

Прокол — процесс строительства подземной коммуникации путем статического, ударного или ударно-импульсного внедрения в грунт труб (штанг) с конусным (направляющим) наконечником, сопровождаемый уплотнением окружающего массива грунта.

Прокол с пневмопробойником — устройство скважины с применением самодвижущегося пневматического рабочего органа ударного действия, образующего скважину и уплотняющего окружающий массив грунта.

Реновация (восстановление) коммуникации (трубопровода) —

бестраншейная технология восстановления (замены) коммуникации на всем ее протяжении, выполняемая без или с разрушением старой коммуникации.

Специальный коллектор — подземное линейное сооружение для прокладки (размещения) и обслуживания однотипных сетей (канализация, водосток, кабельные линии и др.).

Стартовый (монтажный) котлован (шахтный ствол) — вертикальная подземная выработка для монтажа проходческого оборудования в начальной точке трассы прокладываемого трубопровода.

Статический прокол — устройство скважины путем вдавливания с помощью домкратов трубы (штанги) с конусным наконечником, сопровождаемое уплотнением окружающего массива грунта.

Тампонажный раствор — рационально составленная, перемешанная до однородного состояния смесь вяжущего вещества, заполнителя, воды и добавок.

Тоннелепроходческий механизированный комплекс (ТПМК) — комплект механизмов и устройств для разработки грунта, крепления забоя, возведения обделки и нагнетания тампонажного раствора за обделку.

70