Бестраншейный ремонт и реконструкция водопропускных труб на железных дорогах, дорогах и в аэропортах: комплексный подход

Многолетний опыт работы в области реконструкции, ремонта и устройства водосточных труб, канализационных и канализационных коллекторов показал, что для реализации наиболее разумных комплексных решений, существующих при выполнении всех видов работ, начиная с опроса. Объекты и производство основаны на результатах изучения оптимальных проектных решений перед их последующей реализацией при строительно-монтажных работах.

Осмотр объекта и подбор оптимальных вариантов ремонта и переоборудования

Из-за обширных ремонтируемых трубок небольшого диаметра, что для обеспечения доступа персонала к осмотру затруднено и зачастую невозможно, целесообразно проводить осмотр объектов с помощью таких методов дистанционной диагностики, осмотра транспортных средств, модулей, несущих телевизионную камеру, систему освещения и лазерный — оборудование для удаленного использования и для определения геометрических размеров наблюдаемых дефектов.

Для производства таких работ используются транспортные модули 95 и 250 модельного ряда компании — для включения телевизора (Австрия), инспекции трубопроводов диаметром 95 мм и 250 мм. Управление транспортными модулями и обмен данными с рабочей станцией оператора осуществляется с помощью кабеля, что позволяет проводить проверки на участках длиной до 500 метров.

После некоторой модернизации шасси модулей они также могут работать в трубах, ванна сильно заилена. Такая модернизация оказалась отличной во время работ в Калининграде в августе-сентябре 2008 года и позволила провести осмотр труб с толщиной слоя грязи до 70 см.

Теледиагностический осмотр объектов проводится в следующем порядке:

1. Теледиагностический комплекс используется для изучения внутренней поверхности конструкции, выявления дефектов и определения их положения внутри конструкции.Во время теста полученная информация записывается на цифровые носители.
2. Оператор анализирует полученную информацию и проводит детальную проверку выявленных неисправностей, фотографируя их положение в объекте, геометрические размеры и любые ошибки.Примеры обработанных результатов опроса приведены.

Полученная информация используется в качестве исходных данных для разработки проектного решения по реконструкции или ремонту проверяемого объекта. В этом случае учитывается оценка остаточной емкости сооружения, оцененная по результатам обследования.

Значение остаточной вместимости конструкции очень важно при выборе технологии, используемой при изготовлении заготовок, и для оптимального сброса несущей способности и производительности ремонтируемого объекта до проектных значений. Выбор технологии ремонта водопропускных труб и дренажных сооружений обычно производится из следующего набора:

• восстановление труб диаметром до 1 м;
• ремонт труб большого диаметра (от 1 м) с использованием в  технологии, разработанной компанией (Япония) ;
• ремонт труб диаметром от 100 до 2800 мм по методу футеровки (облицовки) композитными трубами (стеклопластик) международной группы. Все вышеперечисленные технологии полностью адаптированы к российским условиям.

Модели труб, усиленные этими технологиями, были успешно протестированы в Научно-исследовательском институте мостоведения и дефектоскопии (Санкт-Петербург).

Описание технологий ремонта переходов

Восстановление водопропускных труб. Технологии реабилитации трубы разработаны с помощью GmbH (Германия) состоит из нанесения полимерной ткани втулку (вкладыш) в трубу, чтобы быть отремонтированы , а затем выдувают воздух, чтобы создать избыточное давление.

Под воздействием избыточного давления вкладыш имеет форму трубки, плотно прилегающей к стенкам, а затем затвердевает под воздействием излучаемой в нем УФ-лампы. Толщина стенки закаленной гильзы составляет 5 — 8 мм, в зависимости от начального состояния ремонтируемой трубы. Использование этой технологии увеличивает несущую способность отремонтированной трубы в 1,5 — 2 раза, как показали испытания.

Процесс ремонта трубы по этой технологии (без каких-либо предварительных работ) очень короткий и занимает несколько часов (в зависимости от длины ремонтируемой трубы).

Ремонт переходов по технологии SPR

Технология была разработана (Япония) для ремонта канализационных коллекторов большого диаметра (диаметр ремонтируемой трубы до 5 м), включая трубы поперечного сечения, отличные от круглых (прямоугольные, изогнутые, яйцевидные и т. д.) и успешно адаптированы компаниями группы компаний для использования в России.

Технология заключается в наматывании специального профиля в отремонтированной трубе из армированного металлом поливинилхлоридного пластика, который после завершения процесса намотки представляет собой довольно плотно закрытую тонкостенную армированную металлом полимерную трубу.

После завершения процесса обертывания пространство между стенками отремонтированной и намотанной трубы заполнено высокотиксотропным цементно-песчаным раствором, отверждение которого считается завершенным. С помощью этой технологии несущая способность отремонтированной трубы может быть увеличена в 2,5-2,9 раза, в зависимости от диаметра и профиля отремонтированной трубы.

Ремонт отверстий по методу релайнинга

Технологии релайнинга заключается в прокладке и присоединении восстановленных соединений труб из стеклопластиковых труб, изготовленных по International Group, а затем заполнение кольцевого пространства с высоким тиксотропной цементно-песчаной смесью. Диаметр ремонтируемых труб может составлять от 150 до 2800 мм, и можно ремонтировать трубы с прямоугольными, яйцевидными и изогнутыми участками.   В августе-сентябре 2009 года осуществила ремонт двух водоводов в 88-89 км федеральной трассы.

Технология бестраншейной реконструкции и монтажа больших проходов большого диаметра и любых секций

В настоящее время группа компаний также внедрила и применила технологию бестраншейных труб с произвольными сечениями и диаметрами. Основой для разработки этой технологии послужило то, что использование открытого метода навигации эксплуатируемых насыпей насыпей всегда связано с необходимостью предоставления «окон» большой длительности (от 12 часов до 2-3 дней). участок для движения и для отвода грузовых и пассажирских потоков. Кроме того, после завершения работ появится участок пути с измененной жесткостью грунта, что потребует дополнительных работ по мониторингу и выравниванию.

Альтернативная добыча открытым способом — технология бестраншейной прокладки. Важнейшими методами обеспечения безопасности дорожного движения являются бурение с помощью коричневых винтов и использование микротоннельного оборудования. Каждая из этих технологий имеет свои недостатки, которые ограничивают ее применение:

1. Сверление буровых винтов ограничено диаметром до 2 метров и поперечным сечением круглой трубы.
2. Микротоннельные технологии очень дороги из-за стоимости оборудования.С помощью одного оборудования вы можете прокладывать туннели одинарного диаметра и круглого сечения.
3. В то же время метод туннелирования с расширением по контуру будущей трубы или туннельного щита из шпунтовых замков из стальных труб соединяют друг с другом, за которым следуют метод добычи образца грунта и новые конструкции компонентов.

Этот способ очень привлекателен, поскольку в качестве устройства для круглых труб диаметром от 0,6 до 1,8 м и устройства любого диаметра трубы любой формы поперечного сечения может использоваться один и тот же набор устройств. Кроме того, эту технологию можно использовать в тех случаях, когда невозможно закрыть существующую трубу и установить новую в другом месте. В этом случае трубы под защитой экрана можно использовать, чтобы разобрать старую трубу и установить новую вместо нее.

Компании Центра имеют опыт внедрения бестраншейных технологий при прокладке водопропускных труб под отстойниками на 25 км участка Ометьево-Дербышки железной дороги Горки.

При адаптации технологии бестраншейного трубопровода встал вопрос о целесообразности использования подверженных коррозии металлических труб, в частности, на участках электрифицированных линий. Изучение этого вопроса показало, что международная группа компаний имеет многолетний опыт производства стекловолоконных труб для бестраншейной прокладки. Эти трубы имеют срок службы 50 лет и более, не подвержены коррозии и успешно используются в европейских железнодорожных сетях.

Анализ показал высокую эффективность использования таких труб по сравнению с металлом. В настоящее время в Научно-исследовательском институте мостов и инспекции подтвержден полный комплекс испытаний стеклопластиковых труб, выводы об эффективности и целесообразности их применения для бестраншейной прокладки.

Инновационные технологии для восстановления производительности трубопровода

Технология спиральной намотки — это инновационная технология, которая процветает в Европе и во всем мире. В России он был успешно использован в 2009 году.

Эта технология представляет собой процесс бестраншейного ремонта трубопроводов с помощью спирально намотанных профилей. Профиль изготовлен из высококачественного ПВХ. Полоски ПВХ пленки соединены металлическим каркасом со стальным уплотнением. Пленка заливается под высоким давлением жидким концентрированным раствором. Намоточная машина расположена в трубопроводе, который подвергается восстановлению. Профиль вытягивается из барабана в машину. Машина вращается вдоль отремонтированной трубы и спирально наматывает профиль. Соединительные концы профиля образуют герметичное механическое уплотнение. Таким образом, усиленная труба сформирована.

Труба, полученная в результате намотки, имеет много преимуществ и преимуществ: отличную водостойкость, коррозионную стойкость, сейсмостойкость, отличную производительность и долговечность. Эта технология позволяет восстанавливать и ремонтировать трубы любой формы и длины.

Метод СПР

СПР-процесс уникален и предлагает очень структурированное трубопроводное старение решения. Этот процесс может быть направлен на исправление гидравлических отклонений и восстановление угла наклона исходной трубы. Соединительные концы профиля образуют герметичное механическое уплотнение, которое выдерживает сильные деформационные силы. Оболочки прошли испытания на соответствие отраслевым стандартам и признаны соответствующими стандартами для секций труб из ПВХ.

Процесс намотки происходит с помощью самоходной гидравлической намоточной машины. Намоточный станок расположен в полости существующей канализационной скважины или в любом месте в пределах трубопровода. Профиль подается из центра барабана в машину, которая была специально разработана для этого процесса. Затем машина вращается, продвигается вдоль отремонтированной трубы и обматывает профиль, образуя трубу. Так как этот процесс оставляет трубу, полученную намоткой, нет сопротивления трению между материалом профиля и трубой, подлежащей ремонту. Таким образом, можно отремонтировать участки трубы значительной длины.

Особенности и преимущества отдельных систем

Труба

1. Отличная водостойкость.Благодаря уникальной ребристой структуре профильной полосы с механизмом крепления двойного действия, профили обладают отличной водостойкостью.
2. Коррозионная стойкость.При изготовлении профилей используется тот же материал, что и при производстве подземных труб из ПВХ. Этот материал обладает хорошей коррозионной стойкостью и устойчив к воздействию сероводорода или других распространенных химических веществ в канализационных системах.
3. В результате получается стабильная композитная труба.Уникальная ребристая структура профиля помогает зафиксировать профиль в растворе. Это создает прочную композитную трубу, состоящую из профиля, раствора и существующей трубы.
4. Устойчивость к землетрясениям.ППР процесс обеспечивает достаточно гибкую трубу, которая не будет повреждена, даже если основная труба оседает неравномерно во время землетрясения. Новая композитная труба поддерживает структурную целостность и герметичность основной трубы.
5. Уменьшение внутреннего диаметра не влияет на пропускную способность.Что касается гидравлического сопротивления, то намотанная труба имеет коэффициент трения (формула Мэннинга) 0,01 по сравнению с коэффициентом трения бетона 0,013.
6. Срок годности.Выдающаяся стойкость к коррозии и истиранию значительно увеличивает срок службы отремонтированной трубы.

Ремонт

1. Ремонт участков труб значительной длины. Самоходная гидравлическая намоточная машина может обеспечить намотку на достаточно длинные участки трубы. Преимущество самоходной машины состоит в том, что она расширяется, оставляя установленную трубу позади и устраняя сопротивление трения.
2. Восстановление и ремонт труб любой формы.Самоходная машина способна наматывать трубы круглого сечения и поперечного сечения других форм, включая форму подковы, овальной формы и другие формы диаметром более 550 мм.
3. Используйте существующие канализационные колодцы для доступа.Самоходную машину можно разобрать, чтобы попасть в существующие люки.

Самоходная машина — это своего рода цепь, когда вы снимаете направляющие рамы, чтобы их можно было опустить в отремонтированную трубу независимо от формы люка.

Монтаж

1. Без опорожнения трубы. При определенных обстоятельствах ремонт трубы без опорожнения и опорожнения допускается.
2. Скорость установки. Скорость намотки зависит от диаметра трубы, подлежащей ремонту, конфигурации и степени разрушения трубы, подлежащей ремонту. Скорость подачи профиля в намоточной машине составляет от 5 до 10 метров в минуту.
3. Способность приспосабливаться к состоянию трубы, подлежащей ремонту. Система способна преодолевать изгибы труб, вращения, смещения и изменения уровня.
4. Возможность восстановления уровня трубопровода.С помощью удерживающей силы, возникающей при приведении решения, вы можете использовать метод для восстановления уровня отремонтированной трубы.
5. Экономические выгоды.По сравнению с выемкой и заменой существующей трубы процесс может сэкономить значительное количество времени и затрат на строительство.
6. Шпон без стыков.Из-за того, что новая труба изготовлена ​​из непрерывной профилированной полосы, нет никаких стыков труб, которые являются потенциальными источниками проблем.
7. Низкое социальное влияние.Поскольку для этой операции не требуется копать, влияние на жителей и трафик незначительно.

Концепции выбора метода реабилитации труб

При определении метода, способствующего реабилитации трубопровода, следует обратить внимание на ряд некоторых аспектов:

1. В период развитого социализма в нашей стране стоимость капитала определялась на основе методологии экономии затрат, которая сравнивает не только стоимость приобретения, но и эксплуатационные расходы в последующие годы в зависимости от стоимости приобретения. ,
2. После перестройки из-за ограниченности финансовых ресурсов эксплуатирующих организаций преобладала злонамеренная практика выбора методов реабилитации для минимизации затрат на ремонт и строительство без учета показателей дальнейшей работы.
3. В последние годы, наряду с укреплением экономики страны, наблюдается тенденция изменения аспектов распределения затрат на ремонт трубопроводов: лучше иметь дорогостоящий и качественный ремонт для устранения проблем — бесплатная эксплуатация на протяжении многих лет, чем экономить сейчас и постоянно устранять неисправности (аварии) трубопровода.В этих условиях для каждого случая требуются научно обоснованные методы, основанные на безразмерных средневзвешенных показателях конкретного метода, чтобы исключить субъективность и необоснованность решений.
4. Мы попытались применить специальную методику и систему средневзвешенных показателей для оценки вариантов восстановления трубопроводов.

Анализ цифровых и графических данных показал, что первоначальные трудозатраты и их минимизация при выборе метода восстановления не являются критическими. Решающими факторами являются надежность, качество, экологическая безопасность, техническая осуществимость и отсутствие частично непоправимых потерь при восстановлении инфраструктуры и окружающей среды.

Например, обычная замена трубы вырытой траншейной, такая же стоимость, как и вытягивание полимерной трубы, является наиболее невыгодной с точки зрения средневзвешенных показателей. В то же время ремонт с использованием полимерного рукава почти вдвое дороже, чем прямая замена открытым способом. Это оказывается наиболее выгодным, поскольку сохраняет окружающую среду, накладные расходы и долговечность, а также позволяет выполнять работу в кратчайшие сроки.

При оценке и выборе бестраншейных методов реабилитации следует использовать абсолютные и взвешенные показатели технических, технологических, эксплуатационных и стоимостных характеристик. Кроме того, необходимо учитывать воздействие на окружающую среду, затраты на восстановление наземной инфраструктуры и влияние на дестабилизацию существующей инфраструктуры в рабочей зоне.

Разработка критериев для каждого отдельного случая — очень сложная задача, требующая накопления статистических материалов и их углубленного анализа. Однако для принятия обоснованного решения набор показателей можно свести к минимуму.