Бестраншейная замена трубопроводов. Способ

При строительстве новых трубопроводов, а также при ремонте или замене старых линий коммуникаций, активно применяется бестраншейная прокладка труб.

Разнообразие методов позволяет подобрать оптимальный способ - в зависимости от сложности участка или плотности застройки.

Очевидными преимуществами по сравнению с земляными работами при копке траншей являются следующие аспекты:

• сокращение сроков проведения работ;
• минимизация затрат на восстановление благоустройства;
• сохранение работы объектов инфраструктуры в штатном режиме;
• снижение влияния на экологически чувствительные районы.

Выбор метода бестраншейной прокладки трубопровода зависит от диаметра необходимой скважины, характеристик ландшафта и почвы, материала укладываемых труб, наличия или отсутствия действующих коммуникаций.

Естественные водоёмы, наземная и подземная инфраструктура, зелёные насаждения и постройки не затрагиваются, если работы по строительству трубопроводов проводятся бестраншейным способом

Вариантов реализации множество, но среди них можно выделить четыре основных метода: санация, продавливание и прокол грунта, горизонтально-направленное бурение.

Реконструкция и замена трубопровода методом санации

Метод санации применяется в тех случаях, когда в процессе ревизии была выявлена необходимость полной или частичной замены имеющегося трубопровода.

При помощи санации эффективно решаются следующие проблемы:

• засорение участков трубопровода и образование трещин;
• разрушение локальных ответвлений коммуникаций корнями деревьев;
• угроза прорыва труб в результате коррозии.

В зависимости от состояния коммуникаций и поставленных задач прибегают к технологии релайнинга или реновации.

Технология релайнинга или «труба в трубе»

Релайнинг - вариант санации, применяемый для трубопроводов, в которых возможно несущественное уменьшение диаметра. Если реальный срок службы металлических труб исчерпан и есть опасения, что они работают до очередного прорыва, то их предварительно очищают от отложений кальция, ржавчины и песка.

Подготавливают полиэтиленовый вкладыш, имеющий вид рукава, который предварительно изнутри наполняют полимерным составом, равномерно распределяемым по всей длине. Этот полимерный чулок под давлением воды или воздуха расправляют внутри трубы, одновременно выворачивая его наизнанку, чтобы нанесённый ранее состав примыкал к стенкам трубопровода.

После того, как рукав заполнил весь сегмент изношенного трубопровода, под воздействием температуры проводят процесс полимеризации. В результате увеличивается как прочность коммуникаций, так и их пропускная способность.

Другая технология релайнинга подразумевает прокладывание новых полипропиленовых труб изнутри имеющихся старых. Таким способом заменяют стальные, керамические, асбестоцементные, чугунные, бетонные и железобетонные трубопроводы диаметром 200-315 мм.

Релайнинг — быстрый и экономичный способ обновления трубопровода и увеличения его пропускной способности, несмотря на незначительное уменьшение внутреннего диаметра труб

При этом требуется учитывать, что в местах соединения труб ПВХ образовывается шов около 15 мм, а от него необходимо вымерить зазор между внутренним диаметром старой трубы и внешней поверхностью трубы новой. Из-за низкого гидравлического сопротивления пластиковых труб пропускная способность не ухудшается даже при уменьшении диаметра.

Обновление трубопроводов по технологии реновации

Ещё один вариант санации - реновация. От релайнинга отличается куда менее щадящим отношением к уже имеющимся коммуникациям, которые разрушаются и уплотняются в грунт, создавая защитную оболочку для нового трубопровода, имеющего зачастую больший диаметр.

При задействовании технологии реновации изношенные сегменты старого трубопровода разрушаются и вдавливаются в грунт, тем самым для новых коммуникаций создаётся дополнительная защитная оболочка

Для такой бестраншейной прокладки труб необходимо специализированное оборудование - используется пневмоударная машина с конусом-расширителем, оснащённым режущими рёбрами. На видео под статьёй наглядно показано, как конус справляется с трубой из 6-миллиметровой стали.

Рабочий механизм фиксируется к тяговому тросу, после чего поэтапно присоединяются модули из труб ПВХ, длина которых может колебаться от 600 до 1000 мм - в зависимости от ширины колодца. Пневматический шланг подключается к компрессору, после чего вместе со страховочным тросом пропускается через присоединённые модули.

Вход в заменяемый трубопровод расширяется и в него вводится пневмоударная машина. Перемещаясь по коммуникациям, она разламывает их, одновременно протягивая за собой укладочный материал.

Методы продавливания грунта

Продавливание грунта также выполняется значительным количеством вариаций. Это технология микротоннелирования, использование пневмопробойников, направленно-шнековое бурение, управляемый и неуправляемый прокол. Каждый из этих способов бестраншейной укладки востребован и актуален в зависимости от места залегания коммуникаций.

Футляр для труб или метод неуправляемого прокола

При этом способе обсадная труба задавливается в грунт, при этом одновременно производится его выборка. Чаще для выборки используются шнеки, реже - сжатый воздух и размыв водой. Неуправляемый прокол применяется при любом типе грунта, хотя могут возникать затруднения в случае несвязных грунтов и при наличии крупных камней, когда обсадная труба обжимается грунтом или блокируется её продвижение.

На стадии подготовки работ обсадная труба выставляется в котловане чётко по оси прокола. Из-за возможных препятствий траектория движения может быть скорректирована использованием двух труб, одна из которых подбирается большего диаметра, чем требуется, а уже внутри неё прокладывается плеть труб нужного диаметра.

Внешняя труба служит своеобразным футляром и защищает рабочий трубопровод, что актуально в тех случаях, когда укладка производится под железнодорожными или трамвайными путями, а также под автомагистралями с большой нагрузкой.

Одна из самых распространённых установок для бестраншейной прокладки плети труб малого диаметра. Преимущества установки — компактность и удобство транспортировки

Разница в диаметре обычно составляет 150-250 мм, а межтрубное расстояние подлежит забутовке - заполнению цементно-песчаным раствором. Таким образом снижается давление грунта на рабочую трубу, уменьшается нагрузка на неё от транспорта, а также обеспечивается защита от воздействия других коммуникаций, расположенных поблизости. Длина сегментов обсадных труб колеблется от 3 до 12 метров; в процессе укладки они последовательно свариваются.

Отличия управляемого прокола

Этот способ отличается от неуправляемого прокола дополнительным использованием отклонителей - стальных пластин, закреплённых в передней части обсадной трубы. Они приподнимаются с помощью гидравлических цилиндров, тем самым корректируется направление прокола.

Установка управляемого прокола грунта УПГК-40У может применяться в колодцах диаметром до одного метра с крышкой люка до 600 мм

В обоих случаях для снижения трения применяется бентонитовый раствор, который после укладки трубопровода откачивается и после фильтрации может быть использован повторно.

Задействование пневмопробойников в плотных грунтах

Использование пневмопробойников для прокола грунта - самый недорогой, быстрый и эффективный способ, благодаря относительно высокой точности бестраншейной проходки. Этот метод не требует изготовления дополнительных упоров для гидравлических домкратов, в его применении используется небольшое и удобное в транспортировке оборудование, предъявляются минимальные требования по подготовке строительной площадки.

Пневмопробойник такой мощности используется для пробивки скважин диаметром от 155 мм без расширителя до 245 мм при условии использования расширителя

За счёт сжатого воздуха развивается достаточная энергия удара, под воздействием которой открытая стальная труба протяжённостью до 80 метров забивается в грунты высокой прочности. Средняя скорость прокладки при этом составляет 15 метров в час. После укладки трубы очищают от грунта водой и сжатым воздухом. Трубы большого диаметра очищаются вручную.

Преимущества технологии микротоннелирования

Процесс микротоннелирования полностью автоматизирован. Обсадные и рабочие трубы изготавливаются не только из стали, но и керамики, стекловолокна, чугуна и железобетона. Среднее расстояние проходки без переустановки домкратной станции составляет от 100 до 250 метров.

Микротоннелепроходческие комплексы позволяют прокладывать стальные и железобетонные футляры диаметром до 1700 мм в грунтах, содержащих валуны и скальные включения

Дальность дистанции колеблется от вида грунта, мощности рамы продавливания, которой оснащён микротоннельный комплекс, а также от материала используемых труб - в зависимости от того, какое усилие на сжатие труба способна выдержать.

Использование установок для направленно-шнекового бурения

Задействование бурошнековых установок является дешёвой альтернативой микротоннелированию. Такие установки позволяют прокладывать обсадные трубы с высокой точностью и соблюдением проектного уклона, что актуально для самотечных коммуникаций. Ограничением по применению могут стать плывуны и крупные твёрдые включения грунта. Дистанция проходки обычно не превышает 80 метров.

Максимальная протяжённость скважины до переустановки бурошнекового оборудования — около 80 метров. Дальность также зависит от прочности обсадной трубы

Применение шнеков с полым валом позволяет осуществлять бурение без разработки приёмного котлована.

Метод горизонтально-направленного бурения

Пожалуй, это самый затратный метод из всех существующих в бестраншейной прокладке труб, но и самый высокотехнологичный. К ГНБ прибегают не только при необходимости бурения на продолжительные расстояния и прокладки труб больших диаметров, но и в тех случаях, когда требуется проложить небольшой отрезок трубопровода с малым диаметром в непосредственной близости от частных владений или объектов культурной ценности.

В процессе используется буровая жидкость, которая обеспечивает уменьшение трения при протяжке плети труб, поддержание разработанного грунта во взвешенном состоянии для исключения обжатия укладываемого материала, охлаждение и смазку оборудования, вынос разработанной почвы на поверхность.

Буровой раствор приготавливается посредством разбавления водой бентонита - природного минерала с комплексом специальных добавок. Получаемая суспензия предотвращает обрушение каналов, исключает необходимость частичной или полной откачки грунтовых вод, так как способна выполнять свои функции даже в проницаемых грунтах.

Горизонтально-направленное бурение в водонасыщенных грунтах требует чёткого контроля по давлению и расходу бурового раствора, а также использование в его приготовлении специальных добавок.

Так как вода для приготовления раствора забирается из расположенных в непосредственной близости водоёмов, то необходимо учитывать наличие минеральных солей и pH грунтовых вод, так как эти параметры могут оказать влияние на стабильность суспензии. Такой подход позволяет избежать неконтролируемого размыва.

Проведение работ ГНБ можно разделить на несколько этапов:

• планирование траектории бурения;
• подготовка места проведения работ;
• выполнение пилотной скважины;
• этап расширения скважины;
• обратное протягивание;
• восстановление территории.

Рассмотрим каждый пункт плана.

Этап планирования и расчёт траектории скважины

• уплотняемость грунта, его пористость и липкость;
• содержание влаги и уровень грунтовых вод;
• наличие крупных камней и скальных пород;
• прилегающие к зоне бурения подземные структуры.

Определяются возможные риски и направляются уведомления аварийным службам и в Управление ГИБДД.

Даже при прокладывании коммуникаций на небольшое расстояние, необходимо точно рассчитать траекторию скважины, а также учесть возможные риски

Составляется чертёж траектории бурения или делается разметка непосредственно на поверхности территории. При серьёзном инженерном подходе учитываются углы входа и выхода бура, а также минимально допустимые радиусы кривизны плети штанг. Наибольшая нагрузка на установку возникает при одновременном расширении пилотной скважины и прокладывании трубопровода, поэтому расчёты выполняются с поправкой на мощность оборудования.

Организация места проведения горизонтально-направленного бурения

Комплекс ГНБ доставляется на объект, выгружается, выставляется на месте проведения работ. Необходимо выверить угол наклона буровой рамы и произвести анкерное крепление установки. Без такого крепления сам бур, его привод и буровая рама быстрее изнашиваются, поэтому пренебрегать фиксацией не стоит. Затем следует произвести тестовый запуск миксера для суспензии и двигателей установки, убедиться в стабильности соединения шлангов гидросистемы.

Выполнение пилотной скважины

Пилотное бурение заключается в прохождении всей длины траектории скважины с небольшим диаметром, достаточным для протягивания плети штанг. Первый сегмент загружается в направляющую штангу, резьбовое соединение обильно смазывается и соединяется с буровой головкой - устройством, состоящего из передатчика локационной системы, самой бурильной лопатки, а также фильтра подачи суспензии.

Затем производится подача раствора бентонита и регулировка давления - это требуется для того, чтобы убедиться, что суспензия проходит через шланги в буровую штангу, поступает в ствол, фильтр и сопла буровой головки, после чего выходит с нужным напором.

Оператор установки выполняет входное отверстие перпендикулярно поверхности грунта относительно продольной оси буровой головки, после чего производит бурение, последовательно наращивая плеть штанг.

Небольшая бригада операторов, минимум вмешательства в имеющийся ландшафт, высокая скорость строительства трубопроводов — весомые доводы в пользу ГНБ

Оператор локационной системы делает отметки позиций, глубины и угла бурения, сверяется с запланированной траекторией и наносит на план фактическую траекторию, если требуется переориентирование. После того, как бурильная головка появляется в точке выхода, пилотное бурение завершается.

Этапы расширения скважины и прокладки тоннеля

В процессе пилотного бурения формируется скважина шириной 75-100 мм, которой бывает достаточно при прокладке коммуникаций небольшого диаметра. Если диаметр скважины уже, чем требуется, то в противоположную сторону протягивают риммер-расширитель. Зачастую этот этап объединяют с укладкой средств коммуникаций, тогда за вращающимся расширителем устанавливают вертлюг, чтобы укладываемый материал не скручивался.

В некоторых случаях, с учётом усилий, требуемых для затягивания, отдельно производится расширение скважины настолько, чтобы размер туннеля обеспечил прокладку материала нужного диаметра.

Обратное протягивание производится также с подачей буровой жидкости, чтобы снизить трение материала о стенки скважины. По мере затягивания плети на длину штанги, оператор ГНБ отключает подачу суспензии, останавливает вращение и отсоединяет штангу, после чего возобновляет работу установки. Процедура повторяется до тех пор, пока расширитель не появится из входного отверстия скважины.

Завершение работ и восстановление озеленения

После того, как бестраншейная укладка трубопровода завершена, выключается двигатель установки, отсоединяется проложенная плеть коммуникаций, убираются соединители, вертлюг и фильтр. Все приспособления очищаются от земли, обрабатываются водостойкой смазкой. Остатки суспензии выкачиваются, приямок засыпается и, по возможности, восстанавливается естественный или близкий к естественному ландшафт.

Выводы и полезное видео по теме

Бурение скважины подручными средствами на частном участке:

Видеоролик о применении метода релайнинга:

Принцип реновации — разрушение стальной трубы:

Пошаговая инструкция по применению компактной установки ГНБ:

Применение бестраншейного способа прокладки коммуникаций подразумевает использование специального оборудования и определённых приспособлений. Однако на небольшие расстояния можно пробурить скважину диаметром 50-100 мм, имея под рукой обычные электроприборы. Главное - правильно произвести расчёты.

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.

На сегодняшний день существует много видов по прокладке различных трубопроводов. Среди них можно выделить открытый, скрытый и закрытый тип. Если необходимо произвести замену труб, которые проложены открытым способом, то это не составит большого труда и затрат. В случае если прокладка инженерных сетей осуществлена по скрытой или закрытой технологии, то их ремонт может произойти с большими трудностями. Наша организация специализируется именно на бестраншейной замене труб с диаметром от 63 до 250 мм на территории Москвы и Московской области.

Освоив новые технологии по бестраншейной замене трубопроводов, и применяя их на практике на протяжении нескольких лет, мы стали профессионалами своего дела. Наши специалисты ответят на любые ваши вопросы в данной отрасли. Вы можете позвонить нам или оставить on-line заявку.

На анимации ниже можно увидеть сам принцип работ по бестраншейной замене канализации.

Сам процесс ремонта канализационных труб не требует обустройства котлована и рытья траншеи. Действующий трубопровод разрушается с помощью специального расширителя. Новая надежная труба протягивается внутри изношенной, разрушая ее. Остатки старого канализационного выпуска вдавливаются в грунт. Весь процесс происходит с помощью компактного тягового механизма, который работает от автономной гидростанции. Происходит санация и восстановление трубопровода новой ПНД трубой путем замены старого участка канализационной сети.

Санация трубопровода из чугуна, асбеста, керамики и других материалов

На схеме 1 показан первый метод по бестраншейной замене канализационных трубопроводов на участке от первого коллекторного колодца до второго. Этот способ позволяет произвести бестраншейный ремонт канализации без вскрытия грунта, асфальта или других наземных материалов. Вы существенно экономите средства и время для ремонта системы канализации, и соответственно нет необходимости длительного отключения водопровода в доме.

Схема 1. Санация трубопровода между колодцами.

Второй метод санации, без демонтажа (извлечения) изношенного трубопровода, производится из подвала здания до канализационного колодца (или наоборот). В данном случае также нет необходимости вскрывать грунт, но могут потребоваться дополнительные работы для монтажа гидропневматической установки.

Третий вид санации указан на схеме 2. Он осуществляется из приямка до колодца или подвала здания. Таким образом, для бестраншейного ремонта трубопровода могут понадобиться небольшие земельные работы по рытью ямы на глубину пролегания системы. От этих и других факторов зависит стоимость замены труб.

Схема 2. Санация трубопровода из приямка до колодца.

Реновация трубопроводов сетей канализации происходит следующим образом: по действующему канализационному трубопроводу с одной стороны протягивается трос, после с другой стороны крепится специальный расширитель и новая труба ПНД (полиэтилен низкого давления). После всех подготовительных действий, запускается установка и происходит замена чугунной канализации на пластиковую трубу. Старый трубопровод разрушается и вдавливается в грунт, а на его месте прокладывается надежная ПНД труба со сроком службы 50 лет.

Преимущество бестраншейной замены трубопровода

Для многих обслуживающих коммунальных хозяйств, в ведомстве которых жилые здания, школы, больницы, гостиницы и другие сооружения, данный метод намного эффективнее и экономически выгоднее, чем обычный способ замены труб. Преимущества нашей компании и используемого метода в сравнении с традиционным способом показаны в таблице видов работ по реновации трубопровода:

Необходимость в бестраншейном ремонте трубопровода

— Самая главная причина, при которой необходимо произвести ремонт сетей канализации — это непроходимость канализационных вод, вызванная переломом старого трубопровода.

— Обратится в компанию для бестраншейного ремонта канализации, когда ее очистка гидродинамическим способом уже не эффективна или хватает на короткое время.

— Когда срок службы использования труб под землей подходит к концу, и вы не хотите дожидаться аварийной ситуации.

— Увеличение диаметра трубопровода, когда необходимо увеличить пропускную способность канализационного выпуска.

Резьбовые модули из труб ПНД

Вашей компании возникла необходимость в замене устаревших или проблемных подземных коммуникаций?

Существует два метода Бестраншейной прокладки трубопроводов:

Главная особенность данного метода в том, что большая часть работ производится непосредственно под землей. Бестраншейная прокладка труб и коммуникаций не потребует разрушения дорожного полотна, тротуаров и газонов. К тому же, данная технология и дешевле, и качественнее традиционного открытого метода.

Мы предлагаем замену чугунных, керамических и асбестоцементных трубопроводов на высокотехнологичный трубопровод из ПНД (полиэтилена низкого давления). При необходимости в ходе работ можно увеличить внутренний диаметр трубопровода (см. таблицу).

Преимущества бестраншейного метода замены труб

Экономическая эффективность:

• Бестраншейный ремонт канализации и прочих трубопроводов дает возможность сэкономить до 50% стоимости работ по сравнению с традиционным открытым методом.
• Последующее обслуживание коммуникаций обойдется дешевле, метод бестраншейной замены труб позволяет существенно увеличить сроки их эксплуатации.
• Отсутствие затрат на восстановительные работы – не будет нарушена инфраструктура, не пострадают зеленые насаждения и дорожное покрытие.

Бесперебойное функционирование здания в период ремонта трубопровода:

• Работы выполняются в кратчайшие сроки. Замена 30 погонных метров трубопровода занимает 5 часов. Оборудование адаптировано к российским условиям, работы можно проводить круглый год.
• Прокладка труб данным методом дает возможность не мешать движению пешеходных и транспортных потоков.
• Существует возможность проведения небольшого ремонта. Бестраншейный метод ремонта трубопровода позволяет устранять утечки в действующих системах канализации.

Если Ваш объект находится в Москве или в Московской области, пригласите нашего специалиста для бесплатной консультации по вопросам технического обслуживания и монтажа или получите консультацию по телефону +7 /495/ 730-40-75, 234-61-61