Примеры эффективной реализации методов бестраншейного восстановления и прокладки трубопроводов

ПРИМЕРЫ ЭФФЕКТИВНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДОВ БЕСТРАНШЕЙНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ

За последние 20 лет в области бестраншейных технологий ремонта и прокладки подземных инженерных коммуникаций произошел резкий скачок, который позволяет на принципиально новом уровне решать как проблемы восстановления старых, так и прокладки новых коммуникаций. Эффективная реализация бестраншейных методов восстановления трубопроводов в современных условиях невозможна без использования новых технических решений, а также специальных средств и оборудования.

Процессу восстановления пропускной способности водопроводных и водоотводящих сетей, а также выбору конкретного способа его реализации предшествует детальное обследование трубопроводов, которое включает диагностический осмотр с общей оценкой технического состояния. Для этого используется соответствующее оборудование, перевозимое специальным транспортом. На рис.1 представлен современный автомобиль, а на рис.2 микроавтобус со специальным оборудованием для диагностики и ремонта трубопроводов.

Рис.1. Автомобиль с необходимым для телеинспекции оборудованием

Рис.2. Размещение специального диагностического оборудования в микроавтобусе

Необходимо отметить, что комплексные натурные обследования поврежденных водопроводных и водоотводящих сетей осуществляются осмотровыми робототехническими комплексами (колесными, самоходными с цветной поворотной камерой и постом управления на автомобиле), а после оценки состояния трубопровода и в зависимости от ее результатов используются специализированные ремонтные робототехнические комплексы (для точечного ремонта), а также проводятся работы по восстановлению сетей описанными ранее способами или замене поврежденных участков новыми трубопроводами как бестраншейным, так и открытым способом.

На рис.3 представлен упоминаемый ранее современный телеинспекционный робот Р-200 отечественной фирмы "ТАРИС", предназначенный для проведения комплексного осмотра внутренней поверхности трубопровода, а на рис.4 ремонтные роботы "Рокот" с фрезерной и бандажной головками.

Рис.3. Телеинспекционный осмотровый робот Р-200

Рис.4. Ремонтный робот "Рокот" с фрезерной (а) и бандажной (б) головками

Одним из наиболее перспективных способов устранения локальных (местных) повреждений водопроводной сети в условиях крупного города является бандажирование внутренней поверхности трубопровода при помощи пакеров. Пакеры представляют собой специальные устройства в виде цилиндрических пневмоблоков разных диаметров (например, 200-400 мм), жестко крепящихся к робототехническому комплексу.

В МГП "Мосводоканал" с 1996 г. эффективно используются робототехнические комплексы, которые позволяют выполнять как телеинспекцию, так и фрезерно-подрезные и заделочные работы внутри трубопроводов. Непосредственным производителем работ при помощи телероботов является цех диагностики и контроля Аварийного Управления "Мосводопровод", в обязанности которого входит также работа по установке бандажей для оперативного устранения свищей и трещин. Используемая технология бандажирования включает следующие этапы:

аварийный участок трубопровода перекрывается, из него удаляется вода и в удобном месте на расстоянии не более 100 м от предполагаемого дефекта делается лаз для помещения в трубу робота; последний, перемещаясь по трубе, передает оператору подробную информацию о состоянии трубопровода и осуществляет поиск дефекта;

поврежденный участок зачищается до металлического блеска с помощью фрезерной головки и металлической щетки; герметичность робота позволяет использовать его даже в частично заполненной водой трубе;

фрезерная головка робота заменяется пакером соответствующего диаметра, на котором устанавливается бандаж, представляющий собой сложенный кольцом лист нержавеющей стали со специальным замковым устройством; снаружи на лист накладывается прочная ткань, пропитанная полимерным составом, который должен быть сертифицирован санэпидемнадзором для контакта с питьевой водой;

робот с пакером подводится к месту ремонта и в пневмобаллон подается сжатый воздух от компрессора; бандажная головка расширяется до размеров трубы и благодаря замковому устройству бандаж плотно фиксируется на внутренней поверхности трубы; пневмобаллон освобождается от воздуха и принимает первоначальный размер.

Продолжительность бандажирования составляет порядка 10-30 мин и определяется расстоянием от лаза до дефекта на трубопроводе. В технологии бандажирования используется процесс полимеризации без дополнительной температурной обработки, который продолжается несколько часов. По истечении суток трубопровод может быть принят в эксплуатацию (после традиционной санитарной обработки).

С помощью робототехнических комплексов Рокот-1 в 1999 г. ликвидированы свищи в трубопроводах диаметром 300 мм под Боровским и Каширским шоссе, в трубопроводах диаметром 400 мм, расположенных в районе Ленинского проспекта и Профсоюзной улицы. Работы по бандажированию исключили трудоемкий и дорогостоящий ремонт открытым способом с вскрытием дорожного полотна и приостановкой движения транспорта. Анализ работ, проведенный в МГП "Мосводоканал", показал, что расходы на проведение аварийных работ с помощью ремонтных робототехнических комплексов Рокот-1 соответственно на 10 и 70% меньше по сравнению с расходами на раскопку котлована на грунте и на асфальте.

Недостаток комплекса Рокот-1 состоит в его неприспособленности восстанавливать повреждения сварных швов и раструбных соединений.

Основным условием эффективного проведения любого вида диагностики, ремонта, а также замены участка водоотводящей сети является временное отключение его из работы, т.е. полного или частичного перекрытия трубопровода. До недавнего времени наибольшее распространение для перекрытия участков водоотводящих трубопроводов малых диаметров имели деревянные конусные пробки, а также металлические и деревянные сборные щиты. Уплотнение осуществлялось подручными материалами: ветошью, паклей и т.п.

В течение последних 5-7 лет для перекрытия трубопроводов используются кордовые пневмозаглушки диаметрами от 100 до 1200 мм. Они имеют бочкообразную форму и выполняются по технологии изготовления автомобильных шин. Заглушки втягиваются в перекрываемый трубопровод с помощью троса через соседний колодец. Затем они накачиваются сжатым воздухом, раздуваются, плотно перекрывая живое сечение трубы, и удерживаются в ней за счет силы трения.

Достоинством таких пневмозаглушек является многократность их применения с одновременной надежностью перекрытия, а недостатками - большая сложность перекрытия затопленных трубопроводов, а также необходимость разборки оголовков колодцев при использовании заглушек диаметром, превышающим диаметр люка.

В отечественной практике ремонта водоотводящих сетей в последнее время стали использоваться эластичные пневмозаглушки (ЭПЗ), разработанные научно-производственным предприятием "Подземтехника" г.Санкт-Петербурга (рис.5). Они выпускаются с 1995 г. и имеют четыре типоразмера, что позволяет перекрывать трубопроводы диаметром от 100 до 1200 мм. Самая большая пневмозаглушка диаметром 1300 мм имеет массу 22 кг. Для сравнения можно отметить, что кордовая заглушка такого же диаметра имеет массу 75 кг.