Методы реконструкции систем канализации. Оборудование для реконструкции коммуникаций, трубопроводов и канализации
Коммуникации в городской среде подвергаются повышенным нагрузкам. И канализационные системы не являются исключением. По мере функционирования внешние агрессивные факторы и влияние транспортируемой среды разрушают канализационные трубопроводы. Они теряют свою прочность, становятся источником загрязнения окружающей среды. Исправить положение можно своевременным ремонтом коммуникаций.
В РФ большая часть инженерных коммуникаций находятся на стадии сильного износа. Восстанавливать их традиционным способом при помощи траншейных методов слишком дорого и хлопотно. Между тем, решение имеется. Это бестраншейные способы реконструкции.
Бестраншейные техники восстановления канализаций
Проводить ремонт коммуникаций на местности возможно при участии современных техник бестраншейного ремонта. Заострить внимание стоит на 2 вариантах: релайнинге и берстлайнинге.
Данные технологии являются в некотором роде продолжением друг друга. Выбор делают, исходя из степени износа существующей системы и требований к ее организации. Так, если достаточно провести восстановительный ремонт, то применяется релайнинг. Увеличить пропускную мощность канализации в ходе реновации возможно с применением берстлайнинга.
Релайнинг предполагает простое затягивание в существующий трубопровод труб из полимерных материалов. Он начинается с предварительного осмотра и очистки труб. Далее в полость трубопровода пропускается трос лебедки для релайнинга и реновации трубопроводов (гидравлической бензиновой или дизельной лебедке). К нему фиксируется труба и затягивается на необходимую длину. Калибр затягиваемой трубы меньше, чем основного трубопровода.
Берстлайнинг предполагает разрушение существующего трубопровода с заменой его на трубы полимерного типа. Для разрушения применяются прочные ножи и расширители. Последние формируют канал необходимого диаметра с запасом. Одновременно с проходкой ножа и расширителя затягивается полимерная труба.
Техники берстлайнинга и релайнинга отличаются простотой реализации и минимальным набором устройств. Сроки работ по восстановлению коммуникаций можно сократить в несколько раз, что выгодно отражается на работе обслуживающей организации и бесперебойности подачи услуг потребителям. Следует отметить и экономическую выгоду. Теперь нет необходимости в приобретении дорогостоящего оборудования, проведении массы согласований, восстановлении покрытия после завершения СМР и др. Это дает возможность подрядчикам существенно экономить и направлять средства на развитие и совершенствование бестраншейных технологий и на обучение сотрудников.
Бестраншейная прокладка коммуникаций. Ее особенности и варианты реализации
В инженерной системе города коммуникации играют не последнюю роль. От качества их работы зависит бесперебойное обеспечение населения и производства необходимыми услугами – водоснабжением, газоснабжением, канализацией. Строительство подземных коммуникаций должно вестись с соблюдением всех требований стандартов и технологических регламентов. На текущий момент известны 2 способа устройства коммуникаций на местности: траншейная прокладка и бестраншейная.
Классическим вариантом укладки подземных систем является раскопка траншей с заложением в них элементов трубопровода, сваренных в плети. Этот вариант носит название траншейной прокладки. У способа имеется ряд преимуществ. В частности этот вариант возможно задействовать в любых условиях для коммуникаций разных типов. Существуют у траншейной прокладки и недостатки. Так много проблем доставляют навалы грунта, раскопки вредят окружающей среде, нарушают естественный рельеф, уничтожают насаждения. Чтобы избавиться от подобных негативных последствий, применяют бестраншейные методики. Здесь большая часть работ проводится в толще грунта. БПТ безопасны, отличаются высокой степенью механизации и экономичностью.
В комплексе технологий БПТ выделяют несколько вариантов устройства коммуникаций: продавливание, ГНБ, прокол, микротоннелирование, шнековое бурение. Следует рассмотреть более тщательно некоторые из них.
Прокол и продавливание
Эти техники во многом идентичны между собой. При проколе труба вдавливается в грунт закрытым торцом под воздействием силы домкратов или пневматических пробойников. Передний торец трубы снабжается оголовником в виде конуса. Он служит для уплотнения грунта и позволяет формировать скважину. Продавливание ведется по той же системе, но без наконечника. Грунт в этом случае попадает в полость трубопровода. Его разрабатывают механически, либо вручную и вынимают из забоя. Для реализации прокола и продавливания на местности достаточно заготовить 2 приямка. В одном из них располагают рабочие агрегаты, другой выполняет функцию приемного.
ГНБ
Этот вариант основан на работе буровых установок. ГНБ позволяет справиться там, где прокол или продавливание бессильны. Активно используется технология для проходки скальных и сложных грунтов, а также при наличии на местности различных препятствий. ГНБ полностью безопасно для существующих инженерных объектов, управляемо и справляется с укладкой труб разного диаметра. Для формирования скважины используется буровая головка, выполненная из прочного металла. Она снабжена локализаторами, которые позволяют определять направление и положение головки в грунте и контролировать ее ход. Управление установкой осуществляет оператор.
Микротоннелирование
Предназначается для проходки каналов и закладки в них труб разного калибра. В основном прокладываются малые трубы, что дало название технологии. Микротоннелирование реализуется с участием микропроходческих комплексов. Они во многом схожи с установками ГНБ, т.к. являются высокопроизводительными, управляемыми и универсальными устройствами. МПК позволяют проходить участки разной протяженности.
В целом каждая из технологий БПТ отличается своими достоинствами и слабыми сторонами. При грамотно построенных проектных решениях недостатки возможно минимизировать. БПТ реализуются при участии современных устройств, которые позволяют работать быстрее и качественнее. БПТ требуют меньшего участия человека в работах. Как результат, они более безопасны. Совершенствование технологий БПТ является приоритетным направлением развития многих компаний, занятых в этой сфере.
Техника проведения работ с участием методики БПТ. ГНБ и его особенности
Для сооружения трубопроводов на местности требуется затрачивать существенные ресурсы. Это касается как материальных, так и технологических, а также энергетических затрат. Ранние методы траншейной закладки существенно били по карману предприятиям, решившимся на возведение подземных коммуникаций. Требовалось затрачивать людские и технические ресурсы. Методики были дорогостоящими и небезопасными. Серьезных проблем добавляла общая особенность траншейной прокладки в том, что на местности создавались навалы грунта, неудобные и глубокие траншеи, которые служили угрозой для транспорта и местных жителей. Также требовалось восстанавливать утраченное при раскопках покрытие дорог, плодородного почвенного слоя и пр. Траншейные способы создавали массу проблем, потому инженерами всего мира уделялось максимум внимания на изменение ситуации. И такая методика появилась. Она получила название бестраншейной прокладки. Исходя из термина, возможно легко представить, что теперь значительная часть работ будет проводиться без заготовки траншей. Но как же это работает? Давайте попробуем разобраться.
БПТ предполагают, что более 80 проц. работ по закладке трубопровода проводятся прямо в грунте. Для этого используются специальные типы механизмов, которые способны выполнять данные СМР. При БПТ не нарушается плодородный грунтовый слой, остается нетронутым декоративное и транспортное покрытие (асфальт, плитка). Незаменимы техники БПТ в исторической застройке, заповедных зонах, для прохождения естеств. препятствий без вреда для окр. среды (овраги, ручьи, малые реки). В регламенте БПТ сейчас существует несколько методов по реализации застройки трубопроводов. Мы разберем технику бурения – ГНБ.
Особенности закладки трубопроводов в грунте с ГНБ
Способы разбуривания грунта представляются высокоэффективными в сегменте всех наличествующих вариантов бестраншейной прокладки. С их помощью вероятно производить протягивание труб отличных по протяженности, материалу, особенностям заложения. Позволяют тактики бурения работать по скалистым грунтам, с каменистыми включениями, плотным, а также рыхлым и суглинистым. Единственный вариант грунта, с которым не справляется ГНБ – это грунт наводненный, где грунтовые воды попадают в забой и сильно размывают пилотную проходку. В т.с. бур не способен сохранять максимально точно свое положение и придерживаться траектории. Потому по таким грунтам тактику ГНБ не применяют.
Реализация техники ГНБ происходить при участии комплексов буровых агрегатов, приобрести которые возможно в нашей компании.
Возможно выделить тот факт, что тактика ГНБ не требует масштабных раскопочных работ. Как и у любой технологии, у ГНБ имеется подготовительный этап. И он предполагает земельные работы. Однако в сравнении с классической прокладкой в траншеях здесь они незначительны. Для реализации закладки по ГНБ достаточно заготовить при помощи экскаваторов 2 приямка. Их размеры выверяют т.о., чтобы возможно было беспрепятственно разместить оборудование с техническим доступом к нему. Далее всю основную проходку в грунте сделает установка. От человека лишь требуется грамотное управление и контроль. При задействии методики ГНБ на практике возможно сократить участие бригады персонала в работах практически вдвое. Однако здесь следует помнить, что требования к рабочим в плане квалификации возрастают. Установки для ГНБ являются сложными в техническом плане агрегатами. Они не так просты в управлении и работник (оператор установки) должен знать не только основные принципы действия таких устройств, но и владеть особенностями работы механизма в конкретной модели и конкретном исполнении. В противном случае неумелое управление может повлечь снижение качества проходки, а также возможные неисправности на самом агрегате. Поломка может стоить компании значительных сумм, поскольку оборудование для компактного бурения пока стоит недешево. Потому руководителям компаний важно не экономить на хороших специалистах и при необходимости проводить обучение своего персонала. Это будет гарантией качества выполняемых работ и гарантией сохранности средств, затрачиваемых на них.
Как проводят прокладку при помощи ГНБ?
По окончании этапа подготовительных работ на местности должно быть сформировано 2 укрепленных приямка с ровным основанием. Для выравнивания основания дна применяют заливку бетоном, либо специальные деревянные лаги. Требования к основанию предполагают его полную горизонтальность и прочность. Оно должно выдержать вес оборудования не только в покое, но и в рабочем режиме (важно, что при работе могут создаваться сдвиги и вибрации, нагрузка возрастает). В основании закладывают анкерные стержни для закрепления установки и предотвращения ее смещения.
Само бурение ведется этапами. После инсталляции и настройки установки ее главный рабочий агрегат – алмазную буровую головку направляют в толщу грунта и разбуривают скважину под размер головки. В ходе проходки оператор контролирует траекторию на мониторе. Это становится возможным за счет предустановленных на головке локализаторов. Они передают сигнал, который считывается компьютером. Как результат, бурение по технике ГНБ является одним из самых точных.
В процессе бурения к головке подается буровой раствор. Он выполнении на основе бентонита или др. аналогичного вещества. Раствор позволяет сократить трение и предотвратить преждевременный износ и порчу головки. Также это способствует лучшему отведению грунта из забоя. Выводится грунт продвижением шнека.
Когда пилотная проходка завершена, возможно приступать ко 2 этапу. Стоит отметить, что этого этапа возможно не предусматривать. Так поступают в случае, когда параметр трубы соответствует параметру головки. Когда труба для закладки большего диаметра, то скважину требуется расширить. Для этого применяют устройства ножевого типа – расширители.
Протяжку расширителей может осуществлять та же установка. Буровую головку снимают со штанг, к ним фиксируют расширитель. После его пропускают в забое. В зависимости от требуемого размера, есть расширители с постепенно увеличивающимся калибром. Их пропускают друг за другом. С последним переходят к 3 этапу – затяжке трубы.
С целью экономии времени и сил трубу для затягивания фиксируют через вертлюг к последнему расширителю. Вертлюг используют для того, чтобы избежать вращения трубы в ходе продвижения в канале. Вращение может создать дополнительное трение, что нежелательно. При затягивании трубу также обрабатывают бентотитовым раствором, либо подают его в забой. Завершается проходка, когда труба займет свое место в грунте и ее конец покажется в обратном котловане. При формировании отрезков трубы следят, чтобы они несколько выступали за грунт. Это необходимо для проведения дальнейшего стыкования заложенной трубы с основной системой.
Возможно на практике для затягивания трубы применять лебедки, как механизированные, так и ручные. Последние задействуют в основном для прокладки коротких отрезков или при частной застройке. Механизированные отличаются большей производительностью и не требуют усилий при работе. Задействие лебедок допускается, но в случаях практического применения все-таки целесообразнее проводить все работы при помощи 1 агрегата. Это экономит затраты на приобретение дополнительных комплексов агрегатов, а также экономит время на инсталляцию и демонтаж оборудования.
В заключении отметим ключевые плюсы применения тактики ГНБ на практике:
— нет необходимости проводить раскопки;
— способ безопасен для экологии;
— остаются нетронутыми инженерные объекты;
— способ безопасен для транспорта;
— не надо перекрывать движение на дорогах, если проводятся работы по прохождению их методом ГНБ;
— возможность просадки грунта после СМР исключается практически полностью;
— меньше затрат (учитывая отсутствие восстановительного этапа на местности, кот. ложится на подрядчика);
— способ достаточно автоматизированный.
Есть и минусы:
— для работ требуется исключительно квалифицированный персонал, соот. аттестации и прошедший обучение;
— агрегаты для ГНБ по-прежнему недешевы;
— невозможно работать на сооружении малых линий, поскольку для заказчика они остаются затратными (не каждый готов платить высокую цену, хоть и за очевидное удобство).