ПОТОЧНИЙ І АВАРІЙНИЙ РЕМОНТ САМОПЛИВНИХ КОЛЕКТОРІВ

Журнал Полимерные трубы - Технологии и материалы

ПОТОЧНИЙ І АВАРІЙНИЙ РЕМОНТ САМОПЛИВНИХ КОЛЕКТОРІВ

Міські каналізаційні колектори діаметрами до 3500 мм, побудовані 40-50 років тому переважно із залізобетонних або сталевих труб, потребують особливої уваги та постійного моніторингу щодо їх технічного стану. Агресивність побутових і промислових стоків в останні роки значно зросла. При цьому середній термін безаварійної експлуатації вітчизняних колекторів за даними досліджень не перевищує 15-18 років.

Аналіз аварійності колекторів показує, що в 70 % випадків причиною їх пошкоджень є мікробіологічна та газова корозія бетону у верхній півсфері труб, яка призводить до втрати несучої здатності та руйнування.

Вихід з ладу каналізаційного колектора нерідко ставить під загрозу екологічну та техногенну безпеку населеного пункту і завдає значної шкоди навколишньому середовищу та регіональному бюджету.

У більшості випадків реконструкція самопливного залізобетонного каналізаційного колектора відбувається на останній стадії старіння, коли його склепіння через корозію практично повністю втратило несучу здатність і настала критична загроза обвалення. Крім того, на цей час істотно погіршуються гідравлічні характеристики трубопроводу: знижуються швидкість потоку та пропускна здатність. Це відбувається через замулювання ділянок трубопроводу, утворення наростів і відкладень, що збільшують нерівність і шорсткість внутрішньої поверхні труб, і підвищеної турбулентності потоку в лотковій частині колектора, яка схильна до абразивного зносу, особливо на стиках залізобетонних труб.

При відновленні каналізаційних колекторів на аварійній стадії зношення повинні застосовуватися матеріали і способи, що повністю забезпечують несучу здатність і при цьому не знижують їх пропускну спроможність після реконструкції. Конструктивні елементи, які використовуються при реконструкції, повинні витримувати навантаження ґрунту на глибині залягання колектора, мати хороші гідравлічні характеристики і бути несприйнятливими до агресивних каналізаційних стоків.

У цій статті ми докладніше розглянемо спосіб реконструкції самопливного каналізаційного колектораз використанням труб СПІРОКОР, при якому повністю відновлюється його несуча здатність і термін служби подовжується мінімум на 50 років, а пропускна здатність при цьому не зменшується.

Реконструкція колектора здійснюється за допомогою поліетиленових різьбових модулів СПІРОКОР без зупинки стоків, тобто в «живому потоці». Колектор при цьому повністю не розкривається і не виводиться з експлуатації, що дозволяє уникнути порушення звичного міського ритму та значних витрат, пов'язаних із земляними роботами та організацією байпасних ліній. Це один з небагатьох варіантів реконструкції, коли неможливо організувати перекачку стоків.

Колектор розкривають на невеликих ділянках, як правило, поруч із колодязями, де організовуються компактні котловани, через які й здійснюються відновлювальні роботи. При неможливості облаштування котлованів роботи проводяться через діючі колодязі чи камери.

Для реконструкції підбираються різьбові модулі з кільцевою жорсткістю від SN2 до SN8 з урахуванням розрахункових навантажень на глибині закладання колектора. Довжина різьбових модулів вибирається залежно від розмірів колодязів або робочих котлованів і може бути будь-яка – від 1 до 6 метрів (у окремих випадках до 12 м).



Весь процес відновлення колектора можна розділити на чотири етапи.

1 етап – технічне обстеження колектора

Фахівцями вивчається наявна проектна та виконавча документація з будівництва колектора. Проводиться відеодіагностика внутрішнього стану верхньої частини труб, обстежується траса проходження колектора і вибираються місця, зручні для облаштування стартових котлованів. У деяких випадках перед проведенням відеодіагностики виникає необхідність механічного або гідродинамічного прочищення. Роботи з відеодіагностики можуть проводитися в потоці, зупинка і осушення колектора в цьому випадку не потрібні. Лоткова частина каналізаційних трубопроводів не схильна до газової корозії. Вона, як правило, перебуває в задовільному стані, тому при обстеженні основна увага приділяється верхній частині труб колектора і вузлам їх стикування (рис. 1). Фіксується стан внутрішньої поверхні, неспіввісність труб, наявність сторонніх предметів, оцінюється можливість обвалень.

За результатами проведених робіт складається звіт, в якому описується загальний технічний стан колектора і даються рекомендації щодо реконструкції.


Рис. 2. Розкриття верхньої частини труб колектора

2 етап – розробка проекту виконання робіт

Оскільки мова йде про поточний ремонт колектора, при якому не змінюються його планово-висотне розташування і технічні характеристики, немає необхідності в дорогому та тривалому проектуванні. Розробляється проект виконання робіт, який включає в себе:

– пояснювальну записку;
– схеми організації будівельних майданчиків;
– схеми всіх етапів виконання робіт і схеми організації котлованів.


3 етап – виконання будівельно-монтажних робіт

На цьому етапі після отримання всіх необхідних дозволів на проведення робіт організовуються стартовий і приймальний котловани, в яких розкривається верхня частина залізобетонних труб і готується обладнання для механічного очищення лотка колектора (рис. 2).

Очищення проводиться спеціально підготовленим металевим пристроєм, який за допомогою лебідок, встановлених у стартовому і приймальному котлованах, протягується по лотку колектора і за кілька проходів збирає відкладення та велике сміття (рис. 3).

Далі проводиться калібрування ділянки труби. Для цього один з різьбових модулів (калібр) протягується по трубопроводу в потоці – від стартового до приймального котловану. Калібр перевіряється на наявність неприпустимих пошкоджень. При їх відсутності рохпочинають протягування ремонтної труби з різьбових модулів.


У стартовому котловані в робочому потоці встановлюється та фіксується за допомогою розпорок перший різьбовий модуль. Опускається другий модуль, фіксується співвісно до першого. Модулі скручуються за допомогою спеціальних пристроїв (рис. 4). Отримана нитка протягується всередину трубопроводу, що ремонтується, за допомогою лебідки на довжину різьбового модуля. Далі по черзі опускаються та накручуються інші різьбові модулі. Після закінчення протягання ремонтної труби від стартового до приймального котлованів проводиться підготовка до заповнення міжтрубному простору (тампонування) цементно-піщаним розчином марки М-200 заводського виробництва з добавками, що забезпечують підвищену пластичність і сповільнений початок схоплювання (рис. 5).


Нагнітання розчину в міжтрубний простір здійснюється у напрямку зверху вниз, починаючи з торця трубопроводу в стартовому котловані. Встановлюються заглушки міжтрубному простору: у стартовому котловані – тампонажна, а в приймальному котловані – глуха зі встановленими патрубками рівня. Для запобігання відриву ремонтної труби від лотка колектора тампонування проводиться в два етапи. Спочатку міжтрубний простір заповнюється розчином на висоту 60 % від зовнішнього діаметра різьбових модулів. Після схоплювання розчину проводиться цілковитезаповнення міжтрубного простору.

Після того, як розчин набере 50 % міцності (орієнтовно через дві доби), приймальний котлован готують до засипання, а стартовий котлован стає приймальним для наступної ділянки реконструкції.

У приймальному котловані демонтується допоміжне обладнання. Встановлюється опалубка навколо існуючої залізобетонної труби, в лотку якої розміщується ремонтна труба, яка згвинчена з різьбових модулів. Над трубою проводиться бетонування верхньої частини труб колектора із застосуванням арматурної сітки.

Здійснюється зворотна засипка котловану з пошаровим ущільненням.

Далі процес повторюється на наступній ділянці.

Завершальний етап – здача відремонтованої ділянки колектора в експлуатацію

Реконструкція колектора за допомогою поліетиленових різьбових модулів СПІРОКОР вирішує наступні завдання:

1. Для реконструкції використовуються різьбові модулі, що мають власну (без урахування залишкової міцності існуючого колектора) кільцеву жорсткість, необхідну для опору навантаженням на проектній глибині залягання. За рахунок цього несуча здатність колектора повністю відновлюється на весь термін подальшої експлуатації.

2. Відновлений із застосуванням поліетиленових різьбових модулів трубопровід не сприйнятливий до агресивних каналізаційних стоків, не схильний до дії газової та мікробіологічної корозії та має високу стійкість до абразивного зносу. Загальний термін служби колектора подовжується не менше ніж на 50 років.

3. Герметичність стиків різьбових модулів досягається за рахунок заповнення міжтрубного простору тампонажним розчином. Таким чином, вирішуються проблеми потрапляння в ґрунт агресивних каналізаційних стоків і розмивання ґрунту навколо колектора, а також інфільтрації грунтових вод.

4. Завдяки відновленню гладкості внутрішньої поверхні і хорошим гідравлічним характеристикам поліетиленової ремонтної труби пропускна здатність колектора не знижується, навіть незважаючи на незначне зменшення внутрішнього діаметра.

Описана технологія застосовується в Україні з 2011 року. За цей час відновлено понад 6 км старих трубопроводів діаметрами від 400 до 1600 мм. Висока привабливість методу пояснюється насамперед простотою та надійністю, відсутністю необхідності у великій проектній роботі, можливістю провести поточний ремонт колектора, не порушуючи інші комунікації та не пошкоджуючи ландшафт.

Автор: Ігор Чепурін
 
ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА