Методы ремонтно-восстановительных работ городских трубопроводов
Замена поврежденного или вышедшего из строя трубопровода с применением разрушителей гидравлических штанговых в настоящее время является передовой технологией. Современные гидроразрушители с усилием тяги до 60 т. применяются для разрушения поврежденной трубы безударным способом и протягивания новой трубы, часто диаметром больше бывшей в эксплуатации. Замена ведется участками, на концах которых вырыты котлованы небольшого размера. Устройства позволяют разрушать трубы Ø от 50 до 355 мм длиной до 170 м, изготовленные из разных материалов (чугунные, полиэтиленовые, керамические и стальные). При этом замена труб может осуществляться как на прямых, так и изогнутых участках.
В устройстве имеется сидение для оператора, ведущего работы. Оно может быть демонтировано в случае необходимости. Порядок работ следующий:
- в одном из котлованов устанавливается гидроразрушитель, снабженный штангами. Они в соединенном состоянии проталкиваются в трубопровод, который необходимо разрушить;
- на штангу (ведущую) устанавливают специальный нож, расширитель необходимой конструкции и труба, которая будет затягиваться на место старой.
В городских условиях, характеризующихся развитой инфраструктурой, популярность приобретают новейшие технологии по ремонту, реконструкции и созданию нових трубопроводных магистралей. Обновление сетей методом рытья траншей часто выполнить невозможно. Поэтому технология бестраншейной замены трубопроводов, является самой перспективной. Предлагается замена изношенного трубопровода с помощью:
- разрушителя штангового гидравлического типа;
- лебедки тросовой;
- пневматического пробойника так называемой земляной ракеты.
При выполнении работ по разрушению, пришедшего в негодность участка трубопровода с помощью тросовой лебедки и пневмопробойника вначале выполняется операция разрушения трубы, а затем, происходит затягивание новой. В настоящее время чаще всего затягиваются трубы, выполненные из полиэтилена. При удалении старых труб Ø от 100 ÷ 300 мм могут применяться ножи роликового типа. Новая труба тянется в лафет разрушителя с помощью цилиндра подвижного типа.
Замена участков труб с помощью тросовых лебедок осуществляется устройствами с усилием тяги 10 и 40 т. С их помощью меняются трубы, изготовленные из разных материалов (бетона, чугуна, стали, ПВХ, полиэтилена) Ø от 15 до 250 мм длиной от 50 до 125 м. Тяговый трос установки заводится в существующий трубопровод, где смонтированы расширитель, нож и подсоединена новая плеть трубопровода. Нож лебедки разрушает поврежденную, находящуюся в эксплуатации, трубу. Расширитель увеличивает диаметр до нужного размера и затем ведется протягивание новой трубы. Работы ведутся 2 способами:
- из котлована в котлован;
- из колодца в колодец.
В первом случае протягиваются отрезки труб, имеющие большую длину. Они устанавливаются в стартовом котловане. Препятствуют перемещению лебедки в процессе осуществления работ специальные плиты (опорная и упорная). Они не дают лебедку перемещаться и надежно удерживают ее в рабочем положении.
Во втором случае (из колодца в колодец) используют короткие секции секций труб, при этом их Ø не превышает 50 см.
Основными частями устройства являются:
- рама с опорами;
- головка калибровочная;
- штанги направляющие;
- плиты (опорная и упорная);
- измерительная система, фиксирующая усилие тяги;
- компьютер (для отображения информации в процессе осуществления работ).
Лебедка тросовая устанавливается над колодцем или котлованом на специальные опоры, которые являются элементами рамы. Секции новых труб, предварительно подготовленные, подсоединяют к расширителю в приемном колодце с помощью штанг, направляющих длиной равной самой секции. Плита упорная надежно фиксирует новую плеть или отрезок трубы. Направляющая штанга подсоединяется вручную к предыдущей. С помощью головки калибровочной осуществляется движение по пришедшей в негодность трубе. Таким образом, восстанавливается диаметр отверстия в местах повреждений, и осуществляется затягивание новых труб. Метод позволяет осуществлять работы вдвое быстрее, чем по другим технологиям.
Замена труб земляной ракетой (пневмопробойником) используется с 60-х годов прошлого века. Применяется для пробивания в земной поверхности скважин для прокладки трубных коммуникаций бестраншейным способом и используется для санации труб. Устройство, снабженное расширительной гильзой, устанавливается над стартовым котлованом. Трос и шланг пневматический протянуты через участок трубы, который необходимо заменить. В процессе работ пневмопробойник рушит старую трубу на осколки и продавливает их в грунт, протягивая при этом трубную плеть. Таким способом меняются трубы, изготовленных из металла, керамики, асбоцемента Ø до 450 мм.
Для увеличения усилий устройств используют гильзы разрушительные. В конструкцию устанавливают ракету пневматического типа. Это увеличивает скорость и мощность раскалывания трубной конструкции.
Для удаления старых труб Ø 400 ÷ 800 мм и протяжки новых используют гильзы специальной конструкции. Их называют расширительными. Они обычно поставляются в комплекте с пневмопробойником. В такой гильзе имеется механизм пружинного типа. Состоит он из нескольких пружин. Назначение механизма — обеспечивать натяжение троса.
Такой подход к замене изношенных труб и участков трубопроводов обеспечивает:
- снижение аварийности;
- сохраняют экологическую обстановку;
- повышает уровень обслуживания.
Предотвращение старения трубопроводных коммуникаций способствует снижению аварий на магистральных трассах, а также реализации в жизнь экономичных и экологических проектов.