Замена трубопроводов бестраншейным способом. Бестраншейная замена труб канализации

Доклад, представленный на международной конференции "NO-DIG - 2008" Авторы - А.П.Рыбаков и В.Ю.Литвинский (ООО «МГС-бестраншейные технологии», Москва).

Современное состояние трубопроводов и обоснование необходимости их замены

Рост городов и промышленных предприятий приводит к развитию подземных коммуникаций различного назначения. Следствием этого являются высокие нормативно- технические требования к качеству и эффективности работ по их строительству, эксплуатации и ремонту. Решить эти проблемы позволяет внедрение современных бестраншейных технологий прокладки замены и монтажа подземных коммуникаций.

Главной целью внедрения бестраншейных технологий является повышение эффективности, устойчивости и надежности функционирования коммунальных систем жизнеобеспечения населения, улучшение обеспечения населения питьевой водой нормативного качества и в достаточном количестве, качественными стоками, улучшение на этой основе состояния здоровья населения.

Состояние систем водоснабжения и водоотведения в России достигло критической отметки. Большинство трубопроводов в европейской части страны находится в эксплуатации с 30-50-х годов прошлого столетия и практически исчерпало свой срок службы. Нормативный срок эксплуатации основных трубопроводов составляет: чугунных- 20 лет, стальных - 10-15 лет, керамических - 10 лет. Всего в нашей стране эксплуатируется по данным различных источников от 350 до 700 тысяч сетей водопроводов и канализации. По оценке специалистов, большинство трубопроводов эксплуатируется со степенью износа 70-80 %. Это очень мягкая оценка. На самом деле в регионах ситуация гораздо сложнее. В целом о состоянии коммуникаций говорят следующие цифры: на каждые 100 км трубопроводов за один год в среднем приходится более 50 аварий.

Наибольшее число повреждений (до 70%) приходится на трубопроводы диаметром до 300 мм и 24-26% -на трубопроводы диаметром 300-600 мм. Остальное число повреждений приходится на трубопроводы диаметром более 600 мм.

Эксплуатация изношенных трубопроводов ухудшает социальную и экологическую обстановку в городах, поскольку утечки приводят к подтоплению территорий, просадке дорожных покрытий, зданий и сооружений, загрязняют подземное пространство городов промышленными и бытовыми стоками. Существенные потери воды при транспортировке ведет к ее большому удорожанию. Если не будут приняты срочные меры по планомерной реконструкции подземных коммуникаций, то в ближайшие годы социальная и экономическая обстановка в крупных городах России будет представлять серьезную опасность для населения. Для того, чтобы в течение 10 лет заменить аварийные сети, необходимо ежегодно реконструировать 40-60 тыс. км подземных коммуникаций. Выполнение этого объема работ традиционными (траншейными) методами требует значительных затрат, что совершенно нереально в теперешней экономической ситуации. Кроме того, ведение работ траншейными методами в крупных городах невозможно из-за большой глубины залегания трубопроводов (до 12 м), пересечений с другими подземными коммуникациями (электрическими и телефонными кабелями, газопроводами, линиями метрополитена и т.д.) Необходимо прекращение движения городского транспорта и разрушение дорожных покрытий. Важным элементом строительства новых объектов и реконструкции действующих является обеспечение их инженерными коммуникациями для тепло- и водоснабжения, а также отведения стоков. В России при прокладке новых подземных коммуникаций и реконструкции действующих, в основном применяются архаичные открытые (траншейные) технологии. А они требуют значительных финансовых и временных затрат и не соответствуют современным экологическим требованиям.

При этом требуется временное отчуждение территории по которой проходит трубопровод, что создает большие трудности, как для жителей этих районов, так и для транспортных потоков, особенно при пересечении коммуникаций под дорогами.

Городские дороги от пригородных дорог отличаются тем, что под конструктивными слоями дорожной одежды на городских улицах и дорогах располагается достаточно большое количество подземных инженерных сетей и сооружений (водопроводы, канализационные сети, всевозможные кабели: силовые, телефонные и пр., газопроводы, тепловые сети и т. д.). Поэтому ровность городских дорог отличается по своим показателям от ровности пригородных автомобильных дорог. В действительности, показатели ровности пригородных дорог лучше, чем городских. И в первую очередь потому, что городские дороги и улицы после траншейного восстановления, восстановления шурфов и пр. вслед за работами по ремонту подземных коммуникаций, находящихся в зоне проезжей части дорог и тротуаров, не соответствуют требованиям по предельным значениям показателей эксплуатационного состояния. Не менее важным обстоятельством является и то, что на вскрытых участках дорог и тротуаров нарушается однородность показателей физико-механических свойств грунта и конструктивных слоев дорожной одежды, следствием чего и является появление через определенный промежуток времени после восстановления просадок, ухудшающих показатели ровности покрытия. В настоящее время многие городские образования приняли решение, что основным способом прокладки и переустройства подземных инженерных сооружений при пересечении с магистральными улицами являются закрытые способы.

Уже давно разработаны и опробованы новые, бестраншейные технологии замены подземных коммуникаций, о которых уже немало сказано.

• резко повысить темпы работ по новому строительству и ремонту изношенных коммуникаций, более эффективно использовать финансовые и материальные ресурсы
• соблюдать экологические нормы, практически исключить ведение крупномасштабных земляных работ, ликвидировать угрозу повышения уровня грунтовых вод и загрязнение грунтовых массивов бытовыми и производственными стоками
• обеспечивать бесперебойное движение транспорта в районе проведения работ
• снизить прямые и косвенные финансовые и временные затраты почти вдвое.

Способы замены трубопроводов

Если неплотный трубопровод загрязняет почву и грунтовые воды, то ремонт или замена должны привести его в должное состояние. "Латание дыр" недопустимо. При продольных трещинах, провалах, проникновении корней, смещении или когда нужно увеличить диаметр трубопровода экономически и технически выгодно заменить трубы. Это происходит быстро, просто и дешевле открытого способа с помощью динамического или статического способа замены труб путем разрушения старых. Замена происходит без прекращения движения транспорта, объездов, пробок, прекращения подачи воды в дома на длительный срок и т. п.

Разрушение старой трубы может быть выполнение двумя способами:

• динамическим
• статическим

Оборудование, используемое при динамическом способе разрушения, обладает ударной динамической энергией и само продвигается по старому трубопроводу, поддерживаемое тросом лебедки. При этом старая труба разрушается, ее осколки вдавливаются в окружающую почву и одновременно затягивается новая труба, часто большего диаметра. Разрушаются трубы из керамики, чугуна, некоторых видах стали. Замена труб путем разрушения старых труб без вскрытия необходима, когда повреждения не могут быть отремонтированы, когда диаметр трубопровода должен быть увеличен, когда ремонт раньше или позже все равно приведет к замене, когда длительная эксплуатация требует новых возможностей использования, когда это целесообразно по экономическим и техническим причинам.

Преимущества этого метода:

• предварительная очистка и освобождение корней не обязательны
• только единичный осмотр камерой
• использование старой трассы
• применим также при муфтовых соединениях труб (модулями)
• закрепление осколков старой трубы в грунте
• хорошие условия для новой трубы из-за заполнения пустот
• относительно низкий уровень задействования машин и персонала
• оборудование не требует много места.

Процесс разрушения труб прямолинеен. С одной стороны сектора старой трубы делается входное отверстие. У отверстия трубы устанавливается пневматический снаряд с расширителем. К головной части инструмента крепится стальной трос, исходящий из лебедки постоянного напряжения, которая находится у выходной точки.

Лебедка необходима, так как она направляет пневматический инструмент через трубу или трубопровод. Инструмент запускается прямо в старую трубу. Общее действие виброударного пневматического инструмента и постоянного напряжения лебедки позволяет ему эффективно продвигаться по старой трубе. Расширитель уплотняет и формует кусочки разрушенной трубы и грунта, чтобы можно было свободно установить новую трубу. Новые трубы, прикрепленные к задней части инструмента, следуют за ним в буровое отверстие. Точная подгонка гарантирована, так как расширитель выбирается исходя из диаметра новой трубы.

Основной недостаток этого метода состоит в том, что в грунте возникают ударные волны, которые могут повредить расположенные в непосредственной близости от реабилитируемого трубопровода коммуникации или нарушить грунтовый свод вокруг них, что впоследствии может привести к различным дефектам.

В российской и зарубежной практике все большее применение находит метод Berst-Lining. Процесс по данной технологии основан на принципе плавного вытеснения остатков заменяемой трубы в окружающий грунт, так называемый статический способ разрушения и на сегодняшний день считается наиболее прогрессивным, так как в отличие от динамического способа он не сопровождается ударными действиями применяемого при работе инструмента, что исключает вибрацию вокруг разрушаемой и прокладываемой новой трубы, имеется возможность разрушения стальных трубопроводов от 50 до 1000 мм, более низкий уровень шума при производстве работ.

Системы для замены трубопроводов статическим способом состоят из лафета, гидравлической силовой станции, штанг и принадлежностей. Установки быстро приводятся в рабочее состояние, т.к. просто собираются. Управление несложное и требует только 2-3 человека обслуживающего персонала, в благоприятных условиях возможна замена примерно 200 м за день. Замене возможны не только чугунные трубы, но и трубы из стали, бетона, керамики, асбоцемента. Новые трубы - ПВХ / ПВХД, как длинные, так и короткие.

Сначала штанги протягиваются сквозь старый трубопровод. При заталкивании, штанги ведет направляющий калибр, имеющий такую форму, что он не за что не зацепляется и может следовать по трубопроводу с легким изгибом.

После заталкивания происходит процесс затягивания новой трубы с одновременным разрушением старой. Направляющий калибр заменяется на соответствующий разрушаемому материалу нож и расширитель, за которым следует труба. Специальная карданная штанга облегчает присоединение подготовленной трубы и придает ей нужный радиус входа. При обратном ходе штанг старая труба разрезается и сразу вдавливается расширителем в окружающую почву, при этом буровое отверстие расширяется, сглаживается и уплотняется. Осколки старой трубы не представляют проблемы для новой трубы (особенно для трубы с защитным слоем). Для преодоления препятствий установки со статическим способом разрушения старых трубопроводов обладают достаточной толкающей силой. Лебедка для статичного способа не нужна.

Сначала штанги протягиваются сквозь старый трубопровод. Особая форма делает возможным простое навешивание штанг друг на друга. Это преимущество является огромной экономией времени. Заталкивание и вытягивание штанг может быть, к тому же, переключено с ручного на автоматический привод, что опять же экономит время. При заталкивании, штанги ведет направляющий калибр, имеющий такую форму, что он не за что не зацепляется и может следовать по трубопроводу с легким изгибом. В отличие от других производителей установок такого типа с штангами круглого сечения, здесь исключена необходимость постоянного контроля чистоты штанги и кулачкового механизма во избежание проскальзывания при захвате.

Применяемое оборудование

Современная промышленность выпускает установки для замены трубопроводов статическим способом основанные на одном принципе и технологии производства работ. Основное отличие – конструкция штанг. Как правило, соединение штанг является резьбовым. В статистических установках «Грундобурст» применяются быстроразъемные, без резьбового соединения штанги Quicklock. Штанги сделаны из цельного металла и имеют специальное соединение Quicklock. Они просто вставляются друг в друга, обеспечивая надежное соединение. Отсутствует какая бы то ни была резьба, подверженная износу при частом сворачивании-разворачивании, к тому же Quicklock, имея подвижное соединение, позволяет проходить небольшие повороты трубопровода (примерно 2 градуса).

Наиболее распространённые статические установки Grundoburst немецкой фирмы TRACTO-TECHNIK. Сначала штанги протягиваются сквозь старый трубопровод. Благодаря быстроразъемным без резьбовым соединениям штанг (резьбовое соединение является обычным для других штанг) заталкивание не занимает много времени. Особая форма делает возможным простое навешивание штанг друг на друга. Это преимущество является огромной экономией времени. Заталкивание и вытягивание штанг может быть, к тому же, переключено с ручного на автоматический привод, что опять же экономит время. При заталкивании, штанги ведет направляющий калибр, имеющий такую форму, что он не за что не зацепляется и может следовать по трубопроводу с легким изгибом. В отличие от других производителей установок такого типа с штангами круглого сечения, здесь исключена необходимость постоянного контроля чистоты штанги и кулачкового механизма во избежание проскальзывания при захвате.

Современная промышленность предлагает установки с тяговым усилием от 30 до 400 тонн, которые подразделяются на следующие типы:

• малой мощности котлованного типа – это установки с тяговым усилием до 40 тонн
• малой мощности шахтного типа – это установки с тяговым усилием до 40 тонн с конструктивными особенностями, позволяющими работать в колодцах диаметром от 1 метра
• средней мощности - это установки с тяговым усилием до 150 тонн
• большой мощности - это установки с тяговым усилием свыше 150 тонн.

С помощью таких установок можно проводить и, так называемое, калибровочное расширение, когда старая труба не разрушается, а втягивается новая меньшего диаметра. Для этого применяется специальный расширитель, имеющий роликовые направляющие. Его диаметр соответствует внутреннему диаметру старого трубопровода.

С помощью установки Grundoburst можно проводить санацию труб с целью очистки от каких-либо загрязнений без разрушения трубопровода.

Экономическая составляющая бестраншейной замены трубопроводов

Основная доля затрат в структуре себестоимости работ по открытой перекладке сетей приходится на земляные работы и транспортные перевозки, которые в большей части связаны с транспортировкой грунта. Земляные работы при применении бестраншейной технологии, практически исключены. Бестраншейный метод позволяет избежать проблем и с экологией: окружающая среда не подвергается техногенному воздействию, связанному с уничтожением зеленых насаждений и травяного покрова при применении открытого способа. Затраты на их восстановление возмещают организации, ведущие открытую перекладку сетей. Таким образом, реальная себестоимость прокладки или замены 1 м трубопровода бестраншейным способом ниже по сравнению с его прокладкой открытым способом. В таблице приведена расчетная стоимость ремонта аварийных участков канализационной сети открытым методом и фактическая стоимость ремонта при применении одного из бестраншейных методов в городе Санкт-Петербурге.

Важно отметить, что никто до настоящего момента не учитывал в расчетах косвенные финансовые потери, т.е. убытки граждан, предприятий и организаций, вызванные ведением работ по замене трубопроводов открытым способом, например отмену или изменение маршрутов городского пассажирского транспорта.

Бестраншейные технологии позволяют:

• резко повысить темпы работ по новому строительству и ремонту изношенных коммуникаций, более эффективно использовать финансовые и материальные ресурсы;
• соблюдать экологические нормы, практически исключить ведение земляных работ, ликвидировать угрозу повышения уровня грунтовых вод и загряз- нения грунтовых массивов бытовыми и производственными стоками;
• обеспечивать бесперебойное движение транспорта в районе проведения работ.

Бестраншейные технологии характеризуются высоким уровнем механизации, почти стационарным режимом работы и, в отличие от траншейного способа, меньшим объемом ручных работ. Контакт с поверхностью грунта и асфальтобетонным покрытием либо полностью исключен (при работе по методу «из колодца в колодец»), либо происходит только на начальном и конечном этапах работ. Кроме того, бестраншейная технология позволяет отказаться от большой части транспортных операций.

Примеры замены трубопроводов бестраншейными способами

Состояние существующих водопроводов и канализаций стремительно увеличивает спрос на санацию старых труб, но в то же время необходимо сохранить нетронутым диаметр поперечных срезов.

Проект по обновлению труб на стройках немецкого подрядчика в Австрии очень прост: рабочая труба проталкивается вперед по старой трубе при помощи гидравлически управляемой буровой установки. Метод статической системы по разрушению труб очень хорошо прижился в Австрии и уже значительное количество строек успешно выполнено.

После выхода в конечном котловане или колодце буровая штанга соединяется с нужным расширителем и новой трубой. Техника для разрушения труб часто применяется для обновления труб под давлением (газо- и водопроводы). Что касается водопроводов для питьевой воды, то процесс доказал свои чрезвычайные преимущества. Старую трубу не надо очищать, а новая труба остается в основном чистой в процессе прокладки. Данный метод обновления также все больше и больше применяется для замены канализационных труб.

Трубы из серого чугуна, трубы из цемента, стали, пластика, железобетона и даже керамические трубы, можно заменить на короткие или длинные трубы, применяя данную систему. Даже стальные трубы с цементной оболочкой удалось успешно затянуть в Австрии в нескольких проектах. Например, в одном небольшом городке работа по замене секции труб для питьевой воды длиной 2000 м из серого чугуна (ND 150) заняла всего несколько часов. Канализационные трубы ND 200 в городе Мария-Энцердорф были успешно заменены за короткий промежуток времени. В этом случае экстремально ограниченные рабочие условия на дорогах повлияли на выбор бестраншейного обновления. Так называемый метод «Труба-к-трубе» - это специальный метод обновления труб, когда новая труба устанавливается впритык к старой. Следовательно, старая труба только лишь закругляется при затягивании через калибровочную головку. Поэтому новая труба вытягивается с минимальным повреждением диаметра. Если грунт нельзя вскапывать для прокладывания трубы, то можно использовать модули, которые можно затягивать по одному в жестком соединение через существующий колодец.

Производство работ фирмой Transco в Норвиче (запад Англии): замена отрезка чугунного трубопровода длиной 80 м, диаметром 10”, с соединениями фланцевыми болтами.

Для замены была предложена 250 мм HDPE труба. После обсуждений с местными инженерами Transco, было решено, что данный участок является идеальным для испытания системы GRUNDOBURST. Альтернативой был только «открытый метод», который был бы неудобен для людей и повлек за собой высокие затраты на восстановление.

После установки в котлован гидравлической системы по замене трубопроводов GRUNDOBURST 800G (80 тонн тягового усилия), инженеры в 10 утра начали проталкивать штанги QuickLock. Штанги быстро соединились и прошли через существующий трубопровод к 10:30. Затем направляющая штанга была заменена 10” роликовым ножом и 295 мм расширителем. Все было готово для начала разрушения и затаскивания новой трубы.

Работа по разрушению были начаты в 11 утра и к 12 часам уже были завершены. В это время также вошла 25-минутная задержка, которая понадобилась для приварки второй 40-метровой секции трубы к первой в силу ограниченного пространства на стройке.

Такой результат скорости и эффективности для обработки и соединения штанг Quicklock наглядно показал, что для выполнения 80 метров работ по замене труб фактически необходимо чуть более 45 минут.

Выполненная работа полностью удовлетворила ожидания инженеров фирмы Transco.

Город Эрндтебрюк реконструирует коллектор для воды длиной 3,5 км методом разрушения (Германия). Коллектор длиной 1,1 км в городе Эрндтебрюк, Шамедер (Германия), а также промежуточный коллектор, расположенный на расстоянии 2,5 км от канализационного очистного сооружения, были построены в 1973 году. Имелись значительные повреждения, через которые просачивалась вода. В очистном сооружении количество воды увеличилось настолько, что дополнительно установленный третий насос при максимальной нагрузке справлялся с трудом.

При разработке концепции по реконструкции этого трубопровода речь шла не только о прямых капиталовложениях, но так же и об эффективности используемой технологии. Следующим условием было обеспечение более длительного срока службы канала, поскольку не только объем капиталовложений, но и срок эксплуатации канала влияет на годовые затраты. Инвестиции на реконструкцию списываются на срок службы, т.е. они напрямую переходят в годовые издержки. И именно эти калькуляционные затраты от амортизации и начисления процентов, составляющие 67% годовых затрат, имеют очень большое значение.

Поэтому решение по применению метода статического разрушения труб было принято быстро. По этой технологии разрушающий механизм, проходя через старую трубу, разрушает и расширяет ее, а так же часто происходит затягивание новой трубы большего размера.

Подряд на выполнение этих работ получила фирма «Мюссе» из Эрндтебрюк совместно с фирмой «Шпикерманн Бортехник» из Шмаленберга, у которых уже есть многолетний опыт работы на оборудовании Grundoburst фирмы Tracto-Technik из города Ленненштадт. Основной особенностью этой техники является буровая штанги QuickLock, которая не привинчивается, а всего лишь защелкивается. За счет этого процесс проведения работ ускоряется в несколько раз.

Отрезок керамического канала между 200 и 250 мм, диаметром 250 мм был разрушен и одновременно (за одну рабочую операцию) заменен на сваренную встык трубу из PP-HM того же размера. Промежуточные колодцы на этом отрезке были так же разрушены и на их концах были установлены новые колодцы из PE-HD (система Uponor). Одновременно производилась последовательная замена присоединенного трубопровода для подключения к зданиям.

Благодаря применению бестраншейного метода замены труб мероприятия были завершены на 3 недели раньше, чем было запланировано. По сравнению с открытым методом на лицо экономия более чем на 30 %. Применяя в качестве нового материала трубы PE или PP-HM со сроком службы, равным 80 годам, получаем абсолютно герметичный канал. Отличные экономические показатели этого метода, а так же отсутствие большого количества воды благоприятно влияет на текущие производственные расходы.

Бестраншейная замена канализации – это процедура, которая позволяет проложить или заменить старые трубопроводы без раскопки грунта. Для проведения ремонта не нужно получать разрешение административных служб.

Данная технология очень удобна в городах с плотной застройкой. Ведь несвоевременный ремонт труб может привести к масштабной катастрофе.

В каких случаях применяется

Канализация и водопровод – это «кровеносная система» всех жилых коммуникаций города. К сожалению, качество городских труб оставляют желать лучшего.

Изношенные трубопроводы меняются не вовремя. Очень часто из-за коррозии и подвижности грунта происходит расстыковка, прогибы и проломы старых труб. Все эти дефекты нарушают пропускную способность, а также приводят к крупным авариям.

До недавнего времени использовался исключительно открытый метод замены. Данная технология достаточно затратная и трудоемкая. К тому после замены труб необходимо полностью восстановить тротуары, что требует дополнительных затрат и времени.

Своевременная замена труб без раскопки грунта – это лучший вариант в условиях города.

Трубопровод требует замены в таких случаях:

разлом раструбных соединений;
деформация или смещение труб относительно оси;
разрушение металла под воздействием грунтовых вод и содержащихся в них кислот;
коррозия;
смещение грунта.
Методы бестраншейной замены канализации

Существует 2 метода:

Метод разрушения старого трубопровода.
Санация трубопровода «труба в трубе».

Первый метод применим для канализационных труб, сделанных из керамики, чугуна или бетона. Их меняют на трубы ПВХ. При этом диаметр новых труб такой же, как и был или больше - до 400 мм.

Метод заключается в том, что сжатый воздух, который подает компрессор, попадает на пневмопробойник. Последний, в свою очередь, разрушает и расширяет стартовое кольцо. Направление движения обеспечивает тяговый трос, который закреплен на лебедке приемного колодца.

Пневмопробойник образует скважину увеличенного диаметра. Вслед за ним устанавливается труба, которая состоит из отдельных элементов, скрепленных на резьбе. Длина каждого патрубка – около 48 см.

Заглушка открытых отверстий труб происходит посредством специального фитинга – ревизии sml.

Преимущества метода разрушения трубы:

отсутствует необходимость в предварительной очистке;
можно применять для муфтовых соединений;
использование старой трассы;
минимум трудовых и денежных затрат.
Метод санации производят без разрушения старых труб. Суть метода в том, что новую трубу протягивают через старый трубопровод с уменьшением просвета. Протаскивание происходит с помощью специального пневмооборудования. Данный метод применяют для напорных коммуникаций, сделанных из железобетона и стали.

Метод санации способствует восстановлению водопроводных и напорных канализаций. Этот вид ремонта производят от колодца до колодца. Но в этом случае необходимо оборудовать наклонную скважину и рабочий котлован.

Позитивные аспекты бестраншейной замены труб
Бестраншейная замена имеет такие преимущества:

отсутствие затрат на рытье траншей и последующего асфальтирования тротуаров;
минимум времени и рабочей силы;
движение транспорта не перекрывается;
отсутствие повреждений старинных и жилых зданий;
зеленые насаждения не повреждаются;
ремонтные работы возможны даже на подвижных грунтах;
замена труб не требует специальной техники;
улучшенная пропускная способность нового трубопровода за счет увеличения отверстия;
практически отсутствуют механические повреждения близлежащих трубопроводов;
отсутствие неудобств для пешеходов.

Замена канализации бестраншейным методом – оптимальное решение для крупных городов, которое не требует специальной техники и проведения большого объема работ.

Бестраншейная замена канализационных трубопроводов считается новой технологией, но это преувеличение. Любой метод, приводящий к значительным изменениям на рынке, за время продвижения на этот рынок становится новым лишь относительно - без рытья траншей трубопроводы меняли еще в прошлом веке.

В числе преимуществ метода отмечают отсутствие земляных работ и неприкосновенность ландшафта. В некоторых случаях это не совсем так - котлованы необходимы, если вблизи нет канализационных колодцев. Однако с траншеей два выкопанных колодца не сравнить.

Трудоемкий, длительный, грязный процесс замены канализационных труб традиционным способом с рытьем траншей

Для сравнения: работа через канализационный колодец

Есть два метода бестраншейной замены канализационных труб - санация и разрыв. Разрыв старой трубы - именно замена. Санация - ремонт трубопровода, хотя в итоге получают совершенно новую трубу внутри старой.

Технология бестраншейной замены канализационных труб

Суть технологии - замена старых чугунных, асбестоцементных, керамических, бетонных, то есть сделанных из относительно хрупкого материала, канализационных труб путем их разрыва и последующего протягивания в образовавшуюся полость новой трубы. Начиная с конца прошлого века, метод активно совершенствовали, и сегодня меняют таким образом даже металлические трубы.

Замена трубопровода с увеличением диаметра труб

Модуль новой трубы крепят к расширителю (конструкция сборная, соединение - резьбовое, длина отрезков зависит от диаметра колодца). Рабочий элемент, состоящий из пневматического молота и расширителя, двигаясь по старому трубопроводу, разрушает стенки, трамбует осколки в грунт, расширяет полость до нужного диаметра.

Новую пластиковую трубу затягивают в полость, наращивая длину по мере продвижения расширителя. Реактивные усилия пневматического молота и упругое воздействие грунта воспринимает тяговый трос. Через отклоняющий анкер трос выведен в выходной колодец, где наматывается на лебедку.

Оборудование получает питание от мобильного компрессора. Если на нужном участке есть два канализационных колодца, земляных работ не требуется. В случае отсутствия колодцев придется их выкопать.

Оборудование для бестраншейной замены труб

Для бестраншейной замены используют комплект оборудования, состоящий из:

• пневматического молота - компактной машины, сделанной с учетом размещения в канализационном колодце;
• расширителя - исполнительного устройства, состоящего из направляющей, разрушительного конуса, расширительной втулки;
• лебедки с пневматическим приводом;
• отклоняющего анкера;
• рукавов, проводящих воздух;
• тягового и страховочного каната.

В комплектацию также входит инструментарий для ТО оборудования и монтажа труб.

Схема бестраншейной замены труб канализации

Видео: бестраншейная замена канализационных труб

Видео иллюстрирует замену труб методом разрыва старых и продавливания новых. В ролике показана ситуация с проведением земляных работ - на нужном участке нет канализационных колодцев.

Преимущества бестраншейной замены канализационных труб

Первое очевидное преимущество - скорость:

• на сложных глинистых грунтах - от 0,5 до 0,6 м/час;
• на песчаных и супесях - от 20 до 25 м/час.

Никаким лопатами не вырыть за час 20-метровую траншею 2-метровой глубины. Усиление личного состава не поможет - рабочие попросту будут стукаться лопатами, но не выкопают.

Второе - время на работы: оно сокращается не только за счет скорости проходки, но и благодаря тому, что трубы не нужно извлекать.

Третье - цена. Но она в немалой степени зависит от оборудования, используемого подрядчиком. Еще в 1998-м РАН делала доклад в рамках реализации государственной программы «Новое поколение технологий и комплектов оборудования для реконструкции подземных инженерных сетей». Согласно этому докладу, стоимость бестраншейной замены труб путем разрыва старых коммуникаций как минимум в два раза дешевле традиционной.

Программа предусматривала разработку собственного метода и комплектов оборудования для его внедрения. Создание технологии и ее освоение заняли несколько лет и увенчались очевидным успехом - помимо снижения вдвое стоимости работ, цену оборудования также снизили вдвое относительно зарубежных аналогов.

Ремонт трубопроводов бестраншейным методом

Бестраншейным способом очищают от отложений внутреннюю поверхность труб, восстанавливают поврежденные участки трубопровода рукавным покрытием.

Применяют методы:

• гидродинамический,
• гидрокавитационный,
• гидрофрезерный,
• ударно-деформационный.

Предварительно делают телевизионное обследование магистрали. Используют цветную камеру, дающую исчерпывающую информацию о состоянии труб, включая даже мелкие трещины и посторонние предметы. Робот определяет точное положение дефекта и его характер. По результатам исследования принимают решение о нужных мерах - замене отрезка магистрали либо локальном ремонте.

Локальный ремонт: полимерный рукав «заштопал» сквозное повреждение трубопровода

Восстановление канализационных труб рукавным покрытием

Применяя так называемый метод чулка, восстанавливают работу трубопроводов (вне зависимости от сечения) диаметром 150–1400 мм, в том числе напорных (до 10 атм). Устраняют различные дефекты, в частности сквозные повреждения. Параллельно обеспечивают защиту от коррозии и воздействия абразивных частиц, присутствующих в стоках. В трубопровод вводят специальное покрытие, а затем подвергают его термообработке - образуется труба в трубе.

Схема установки оборудования для восстановления трубопровода рукавным методом

Толщина стенок полимерной трубы, образованной внутри поврежденного трубопровода, составляет 8–24 мм. Этот рукав плотно прилегает к стенкам старой трубы.

Очистка и санация участка напорного трубопровода требует вывода системы из эксплуатации и снятия запорной арматуры. На безнапорных трубопроводах ремонтируемый участок изолируют пневматическими заглушками. При наличии на территории канализационных колодцев земляных работ не проводят. В противном случае выкапывают всего два 3-метровых квадратных котлована.

Работы проводят поэтапно:

• очистка,
• обследование,
• пропитка,
• ввод рукава,
• полимеризация рукава,
• заключительное обследование.

Рукав состоит из нескольких слоев:

1. Герметизирующего, удерживающего связующее и исключающего проникновение воды в клеевой состав.
2. Впитывающего и удерживающего пластичный материал.
3. Армирующего, принимающего растягивающую нагрузку в процессе выворачивания и выполняющего функцию арматуры в процессе дальнейшей эксплуатации трубопровода.

На место работ рукав доставляют в сухом виде. В трубопровод его вводят под давлением (гидростатический столб воды). После ввода рукава запускают водогрейную установку - 8 часов непрерывно прогревают 90-градусной водой, циркулирующей через рукав и котел. Под воздействием температуры происходит полимеризация, и материал образует трубу - самостоятельную, способную выдержать 10 атм.

По завершении прогрева снова запускают робота с телекамерой - не только для получения представления о результате, но и для запечатления его на диск. Этот диск потом отдают заказчику как наглядную демонстрацию качества скрытых работ. На все уходит максимум 5 дней (при условии, что ремонтируемый участок не превышает 200 м).

Старые методы могут казаться выгодными в силу воздействия стереотипов. На самом деле они более затратные и длительные - это только кажется, что рытье траншей обойдется дешевле. Только копать (уродуя при этом территорию) будут столько времени, сколько уйдет на все работы по бестраншейной замене канализационных труб - в итоге получится вдвое дороже.

Бестраншейная замена труб проводится при условии, когда существующий трубопровод изношен и не может продолжать выполнять свои функции в полной мере. Такая технология позволяет сохранить или даже увеличить, при необходимости, диаметр старого трубопровода. Увеличение диаметра при бестраншейной замене труб необходимо если требуется проложить трубу большего сечения.

При необходимости разрушения трубы используется нож, называемый расширительным, который взрезает трубу и следом двигается специальная насадка, при помощи который проводит увеличение диаметра отверстия под прокладку нового трубопровода. Называется данный способ статическое взламывание.

Можно проводить бестраншейную замену труб водопровода и канализации, как из уже имеющихся колодцев, так и с выкапыванием котлованов на протягивание новых труб.

Первоначально, из существующего колодца или, предварительно подготовленного котлована, пропускается трос или специальные штанги через канализацию или водопровод, подлежащую разрушению, на их концах укрепляется расширительный нож, который соединяется с протягиваемой новой трубой. Собирается каретка в котловане или колодце, для лучшего ее крепления рекомендовано устанавливать специальную укрепляющую плиту. Дальше устанавливаются домкраты, в них уже затягивают штанги, каретка со штангами начинает работать благодаря домкратам. Трубу из ПНД протягивают до момента выхода расширительного ножа в сам приемный котлован или колодец. Штанги в процессе работы извлекаются с определенной периодичностью. В итоге старая труба режется расширительным ножом, проводится увеличение диаметра ее полости, куда вставляется новая полимерная труба.

Этот способ позволяет очень быстро заменить любой трубопровод для горячей и холодной воды, канализацию, водоотведение, с разрушением отслуживших свое труб или без него: можно провести бестраншейную замену канализационных трубопроводов или водопровода. Такой подход экономит массу времени, нет необходимости перекрывать магистрали и улицы на период ремонта трубопровода. Вся работа проводится быстро, без выкапывания траншей, расстояния и глубина закладки трубопровода под замену значения не имеют.

Наша компания может также проводить бестраншейную замену трубопровода без изменения диаметра проходного канала.

Бестраншейная замена трубопроводов

Данная работа проводится с применением различных технологических способов.

Санация.

Это собственно и есть замена канализации бестраншейным методом.

Во время замены или реставрации труб бестраншейным методом необходимо учитывать несколько моментов:

• общую длину труб, которые идут на замену;
• материал, из которого изготовлены коммуникации;
• особенности грунтов в предполагаемом месте замены канализации и других трубопроводов бестраншейным методом.

Исходя из этих пунктов будет выбрано необходимое технологическое решение, для замены водопровода или канализации бестраншейным методом.

Технология бестраншейной замены канализации.

Релайнинг.

Данный способ экономичный и удобный, его применяют довольно часто. Новую трубу подбирают под диаметр старой, так чтобы она свободно в нее входила. Трубы используются пластиковые (ПНД) и сначала свариваются между собой из кусков по 10-12 метров, после чего вводятся в реставрируемый участок канализации. Длинна свариваемых труб в данном случае не должна превышать 700 метров. Производительность методики это производная от сечения труб. За сутки можно таким образом заменить до 250 метров коммуникаций.

Бестраншейный ремонт трубопровода канализации или водоснабжения проводят с помощью протягивания в них труб меньшего размера изготовленных из полиэтилена или же с разрушением трубы, которая подлежит ремонту и заменой ее на новую такого же сечения или большего.

Новые трубы начинают протягиваться из котлована, который вырывается в начальной точке, или можно проводить бестраншейный ремонт трубопровода из уже существующих колодцев. Уменьшение сечения протягиваемой трубы никак не влияет на пропускную способность ремонтируемого участка. Это происходит потому, что трение жидкости по трубе из полимера намного ниже, чем о другие материалы, а значит сопротивление трубопровода на данном участке значительно уменьшается.

Провести бестраншейный ремонт трубопровода при помощи протягивания новой трубы в старую можно по-разному.

1. Старую трубу необходимо вскрыть в месте «затягивания» - это будет начальная точка. Конечная отметка будет либо колодцем, либо таким же вскрытием трубы – там устанавливается специальная тренога, на которой крепится лебедка. После чего в трубу вводится трос, к которому прикреплена насадка для очистки старой трубы от отложений. После прохода ее по трубе, к этому же тросу, через устройство для буксирования, прикрепляется труба из полимера, которая уже сварена из частей и имеет необходимую длину. Она затягивается в старую трубу, после чего на концах трубы крепятся втулки для фланцев. Таким способом достигается быстрый бестраншейный ремонт трубопровода без большого количества дополнительных работ.
2. При условии отсутствия возможности проведения вскрытия старой трубы даже в минимальных объемах, работы проводят из уже имеющегося колодца с помощью небольших пластиковых модулей: труб длиной не более 1,2 метров, которые крепятся при помощи резьбового соединения друг к другу. Таким образом проводят бестраншейный ремонт трубопровода без давления. Этот способ, с применением таких модулей, может значительно увеличить пропускную способность всего трубопровода до четырех раз.
3. При необходимости ремонт проводят без сохранения старой трубы. Такой способ называется берстлайнинг. Он проводится, когда необходимо увеличить размер имеющегося сечения старых труб. Таким образом можно легко ремонтировать трубы бестраншейным методом при их сильном повреждении или деформации. Также этот способ возможно применять тех случаях, когда невозможно по техническим причинам уменьшить диаметр новых труб.

Преимущества бестраншейной замены канализации и водопровода.

Любой человек, даже далекий всех тонкостей данной методики, поймет, что бестраншейная замена канализации и водопровода – это прогрессивный и современный метод работ.

Замена проводится без повреждения прочих коммуникаций, которые очень часто задевались во время проведения таких работ ранее. Цена заметно снижается, так как нет необходимости заново проводить озеленение, укладывать асфальт или тротуарную плитку, использовать технику для раскопки траншей и обратной их засыпки, нанимать дополнительных рабочих. Погодные условия и время года абсолютно не влияют на работу замены канализации бестраншейным способом: можно проводить необходимые мероприятия как зимой, так и летом.

Высокая скорость проведения работ по замене трубопроводов также является неоспоримым преимуществом. Аварийные ситуации практически исключены, а вред, наносимый окружающей среде, минимален.

Стоит отдельно отметить, что такой способ замены труб канализации и других коммуникаций практически абсолютно безопасен: не вредит постройкам, зеленым насаждениям, не разрушает магистрали.

При бестраншейной замене труб нет необходимости в проведении различных подготовительных работ. Данная методика предполагает правильно и четко составленную проектную документацию, удобный маршрут прокладки, исключающий или минимизирующий повороты и соблюдения технических моментов таких как глубина самого трубопровода, его уклон и прочие моменты.

Наша компания проводит бестраншейный ремонт трубопровода способом, который наиболее подходит к предлагаемым условиям работы. Цена на данную услугу зависит от условий, применяемого метода и общей длины заменяемого трубопровода. Обладая большим опытом работа в данной сфере, мы проводим бестраншейный ремонт трубопроводов в соответствии со всеми необходимыми техническими регламентами и правилами.

Грамотно спроектированная и правильно собранная система канализации способна проработать очень долго. Но вечно это продолжаться не может, так как у каждой канализационной трубы есть свой срок службы. С течением времени в ней могут образоваться трещины, проломы или попросту она не будет справляться с возросшими нагрузками. В этом случае их придется заменить.

ООО ВодоКаналСервис предлагает клиентам из Москвы и Подмосковья услуги по бестраншейной замене трубопроводов канализации. Их можно заменить двумя способами:
1) путем раскопки грунта

Замена канализационных труб путем раскопа

Этапы проведения работ:

1) Разрушение асфальтового полотна (если оно имеется) и проведение раскопок грунта. Грунт извлекается с помощью специальной техники либо вручную (при малых объемах работ либо в случае если въезд техники не возможен)

2) Затем производится демонтаж старых труб и укладка на их место новых.

3) После укладки яму засыпают и если требуется производят восстановление асфальтового полотна и благоустройство территории.

Бестраншейная замена трубопроводов канализации

В настоящее время она приобретает все большую популярность. Она является оптимальным решением в условиях плотной городской застройки и высокой насыщенности инженерными коммуникациями.

Преимущества бестраншейной замены трубопровода

• отсутствие расходов на вскрытие и утилизацию грунта, а также восстановление асфальтового полотна и благоустройство территории;
• существенное снижение периода проведения работ;
• отсутствие помех для движения общественного транспорта;
• отсутствие повреждений садово-парковых насаждений.

Методы бестраншейной замены труб

• Посредством разрушения старого трубопровода (с увеличением или сохранением диаметра магистрали).

• Посредством санации без разрушения старой линии (прокладываются сквозь старую магистраль с уменьшением сечения потока).

Процедуры данного типа проводятся без обязательных земляных работ и не требуют согласования с коммунальными службами.

Наши специалисты чаще всего прибегают именно к методу санации, поскольку он позволяет провести обновление с помощью восстанавливающих процедур, а не радикально разрушающих. Это позволяет сэкономить ресурсы, а главное – ценное время, что особенно актуально в условиях современного цейтнота.

При этом, по характеру действий по отношению к старой линии метод санации условно разделяют на два типа:

• Реновация
• Релайнинг

Путем реновации подразумевается изменение диаметра потока (увеличение или уменьшение) с помощью уничтожения предшествующей конструкции. Интересно, что происходит полное обновление линии, а все обломки формируют защитный слой вокруг новых систем. Преимущество способа заключается в минимальном количестве отходов и мусора, который не выводится наверх.

Релайнинг считается довольно оригинальным, но не менее эффективным способом, с помощью которого осуществляется бестраншейная замена канализации. У него существует множество вариаций исполнения, и вот две самых распространенных:

• Проталкивание от исходной точки ремонта
• Втягивание с обратной стороны линий коммуникаций

Метод релайнинга требует того, чтобы реставрируемый сегмент был временно отключен от центральной системы канализации или водопровода. При этом, потоки будут временно перенаправлены по альтернативному маршруту. Новые трубы могут интегрироваться в систему как из исходной точки, так и из любого другого сегмента. Стоит заметить, что при релайнинге производятся некоторые разрушения старых коммуникаций, чтобы освободить место для проталкивания или втягивания.

Мы часто применяем такой способ, как санация, поскольку он одинаково эффективен в работе как со старыми, так и с новыми трубопроводами. Релайнинг и реновация отлично работают как с металлическими, так и с керамическими либо даже бетонными системами.

В случае любых сбоев именно такой способ помогает все уладить без ущерба поверхностным объектам – памятникам культуры и истории, растительности, плодородным покровам и оживленным транспортным магистралям. ООО «ВодоКаналСервис» ценит ваш комфорт и время, а потому выбирает самые оперативные и эффективные способы ремонта трубопровода.

Виды монтажа трубопровода

Итак, понятно, что бестраншейный вариант позволяет сэкономить время и деньги, выполнить работы в таких местах, где раскапывать не имеется возможности или не целесообразно, а даже там, где это сделать можно, все равно будет затрачено больше времени и понадобится больше копающей техники, а потому расходы увеличиваются. Мы сможем выполнить замену быстро, даже на большой глубине и больших расстояниях.

Рассмотрим еще более подробно новейшие виды монтажа трубопроводов, которые можно использовать в наше время:

Бурение горизонтально

Для этого понадобится установка для бурения, которая выкапывает отверстие нужного диаметра, при этом не нужно выкапывать целую траншею на всю длину трубопровода.

Метод прокола

Прокалывается поверхность с помощью специального наконечника. Чаще применяется для труб мелкого диаметра.

Продавливание

Применяется при больших диаметрах труб. Позволяет прокладывать магистрали на большие расстояния.

Санация

Т.е. замена труб без их выкапывания, это другое название бестраншейной замены. Бывает, как с разрушение старой трубы, так и с сохранением и прокладыванием трубопровода внутри нее.

Для того чтобы выполнить данные работы было возможно нужно учесть ряд факторов:

• Какой длины участок замены
• Какие материалы и параметры первоначальной трубы
• Какой тип грунта будет в рабочей зоне