Спірально-навивні технологія відновлення каналізаційних колекторів
В останні десятиліття Росія активно «доганяє» європейські країни в освоєнні і застосуванні в сфері ЖКГ безтраншейних технологій відновлення (санації) старих і прокладання нових трубопроводів. Поряд з оперативністю і економічністю, ці технології дозволяють не порушувати склався ритм міського життя, екологічну обстановку, зберігають історичні пам'ятники і т. Д.
Окреме місце в переліку сучасних безтраншейних технологій санації займає метод спіральної навивки, який по праву вважається одним з кращих для реабілітації каналізаційних трубопроводів. По-перше, він забезпечує не тільки усунення всіх видів дефектів по довжині труб і в місцях їх стикування, а й повне відновлення структури трубопроводу при збереженні вихідних гідравлічних характеристик течії потоку рідини. По-друге, дозволяє вести роботи в умовах експлуатації при безперервному потоці. Для російських систем водовідведення, які не мають в більшості своїй колекторів-дублерів, при виборі технології санації цей фактор укупі з іншими достоїнствами може зіграти ключову роль.
На світовому ринку розробниками подібних технологій вважаються відомі японська і німецька компанії, саме їх рішення беруть на озброєння російські підприємства, що спеціалізуються на прокладанні та ремонті інженерних систем. Ряд петербурзьких компаній мають в своєму арсеналі дану технологію, в тій чи іншій мірі вдосконалену з урахуванням вельми специфічних інженерно-геологічних умов Північної столиці, фізичного стану колекторів, а також національного менталітету щодо об'єктів ЖКГ в цілому і водовідведення зокрема.
Нам здалася цікавою науково-практична робота, яку проводять петербурзькі вчені та інженери. Розповісти про неї ми попросили головного спеціаліста інституту «Ленгіпроінжпроект», кандидата технічних наук, доцента Миколи Олексійовича Пермінова, під загальним науковим керівництвом якого було здійснено обстеження тунельних каналізаційних трубопроводів, підбір технології і проведена санація пілотних ділянок.
Петербурзька специфіка
Головною «артерією» в системі водовідведення, транспортує стічні води від каналізаційних мереж до очисних споруд, є каналізаційні колектори. Будівництво каналізаційних тунелів методом щитової проходки в Санкт-Петербурзі було розпочато в 1947 році, а експлуатація - в 1960 році. Найбільша кількість ТКК було введено в експлуатацію в 1960-1970 роках, відповідно, вік їх досягає 45-50 років. Сьогодні експлуатується близько 270 км тунелів, на яких є понад 1300 шахт і свердловин. Діаметр тунельних каналізаційних колекторів в Петербурзі становить від 1,2 м до 5,6 м, глибина залягання - від 3 м до 80 м. Петербург відрізняють дуже велике заглиблення штучних каналізаційних споруд, великий інтервал між шахтами, викривлення контуру трубопроводів.
В якості основного конструктивного рішення прийняті залізобетонні тюбінги з внутрішньої залізобетонної обробленням (сорочкою) або торкретуванням (штукатуркою). Вплив на внутрішню сторону оброблення залежить головним чином від якості стічної рідини (її агресивності), а також масообмінних процесів, що відбуваються на межі рідина - газ у внутрішньому просторі. Високі концентрації агресивних газів викликають появу газової корозії і подальше руйнування залізобетонних конструкцій тунелю і шахт.
Основні дефекти тунельних каналізаційних колекторів:
- руйнування склепіння колектора,
- осідання колектора,
- стирання лотка колектора, оголення тюбінгового оброблення,
- силові тріщини,
- протікання крізь тріщини і свищі в залізобетонній сорочці колектора,
- оголення і корозія арматурного каркаса залізобетонної «сорочки»,
- мікробіологічна (газова) корозія бетону, що призводить до зниження міцності бетону, його руйнування, а в подальшому - до руйнування склепіння і його обвалення з утворенням провалу на поверхні землі.
Н. А. Пермінов:
- Ми довго вивчали різні способи санації, опрацьовували окремі аспекти, перш ніж наш вибір зупинився на спірально-навивний технології відновлення каналізаційних колекторів. Даний метод ми порахували оптимальним для Петербурга, і досвід застосування його на міських об'єктах довів правильність нашого вибору. Взявши за основу японську технологію, ми суттєво її допрацювали, удосконаливши настільки, що японські колеги, на першому етапі допомагали нам в освоєнні, відгукнулися про результати нашої роботи з великою повагою. В результаті «наша» технологія дозволяє при великих діаметрах і великих глибинах, із значним відстанню між шахтами і при викривленні контуру трубопроводів, без зупинки потоку відновлювати тунелі і трубопроводи, в тому числі що знаходяться в критичному стані. Технологія була з успіхом застосована на водопропускних спорудах ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» і тунелях РЖД, ремонт яких проводився в умовах руху поїздів.
Суть і переваги методу
Спірально-навивні технологія заснована на формуванні в чинному каналізаційному колекторі нової труби (формується безпосередньо в старому трубопроводі за допомогою спеціального навивні верстата) шляхом конструкційної склейки жорсткого профілю полімер-цементним складом з тілом старої труби.
переваги:
• Дозволяє виконувати роботи з відновлення тунелів (колекторів) змінного діаметра і змінного перерізу, повторюючи контур старої труби. Її застосування оптимально для каналізаційних тунелів (колекторів), що мають різноманітне перетин (кругле, прямокутне, трапецієподібно).
• Не вимагає додаткового проведення будівельних та земляних робіт, може бути застосована для відновлення тунелів при відстані між шахтами до 1000 м; дозволяє виконувати санацію трубопроводів з поворотом осі радіусом до 60 °.
• Можливе застосування при наявності в стоках піску, інших включень.
• Проведення робіт в будь-який час (всесезонність).
• Застосовується особливе компактне обладнання дозволяє виконувати роботи по санації, використовуючи невелику за розмірами будмайданчик. У виняткових випадках в умовах щільної міської забудови можливе виконання робіт з коліс.
• Навивка ребристого ПВХ профілю проводиться за допомогою спеціальної навивальні машини, що забезпечує щільне прилягання і надійне скріплення основного профілю в замок. Простір між поверхнями старої труби і профілю заповнюється полімер-цементним складом для конструкційної склейки, завдяки чому створюється єдина монолітна конструкція.
• Контроль якості заповнення простору, сканування стінок і склепінь санованого колектора здійснюється геофізичними методами.
Таким чином, технологія спіральної навивки забезпечує комплексний ремонт зношених тунелів (каналізаційних колекторів) і труб і збільшення їх експлуатаційної надійності, що включає одночасно посилення конструкції для сприйняття підвищених динамічних і статичних навантажень, збільшення несучої здатності тунелю, санацію поверхні старого тунелю, збільшення пропускної здатності каналізаційного колектора , підвищення стійкості до хімічних впливів і опір стирання.
Підготувала Світлана Соснова