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.

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.

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

Бестраншейная замена трубопроводов. Способ. Бестраншейные технологии

Разрушение старой трубы — это современный, бестраншейный способ обновить и заменить трубопроводы.

Разрушение старой трубы является признанным, широко используемым методом бестраншейной замены труб, для обновления и замены подземных трубопроводов. Владельцы недвижимости, участвующие в обновлении трубопроводов: газа, воды и канализации и реабилитационных проектов — должны исследовать методы замены бестраншейной трубы.

Как происходит разрушение старой трубы?

Разрушение старой трубы — это ведущий метод бестраншейной замены подземных трубопроводов, трубу ломают изнутри, в то время как, новая труба скользит и заменяет существующую.

Разрывные машины, разделяют существующую трубу, тянут голову существующей трубы и разделяют старый трубопровод, а затем тянут новую трубу внутрь, тем самым происходит разрушение старой трубы. Существуют различные типы систем разрыва труб, в том числе пневматическое, гидравлическое расширение и статическая система.

С современными технологиями разрыва трубы, канализационные линии, водопроводы или трубы для природного газа,- все они могут быть заменены без поверхностной раскопки, что немаловажно.

Бестраншейные технологии

Существуют различные типы бестраншейных технологий восстановления труб, от горизонтально-направленного бурения до микротоннелирования.

Итак, что же такое метод разрушения трубы и что необходимо знать, перед тем как нанимать специалиста для замены трубы?

Процесс разрушения старой трубы

Бестраншейный метод разрыва трубы – это, когда процес укладки трубопровода проходит под землей, без раскрытия траншей в грунте и укладки новой трубы в нее. Эта операция использует расширительные головки, с помощью протяжки штанг, тяговой машины и подпорных устройств. Гидравлический блок питания (гидравлическая насосная станция) обеспечивает необходимую мощность для разрыва трубы и создает бестраншейный подземный туннель.

Типичный метод разрыва трубы включает в себя вставки конической формы (лопающие ножи-головы) в старую трубу. Во время перелома старой трубы, старая труба заставляет фрагменты уходить в окружающую почву (тип почвы, ее плотность и глубина являются важными факторами). Подрядчик затем тянет или толкает трубу позади разрывающей головы.

Основание.

Разрывной нож-голова — больше, чем внутренний диаметр старой трубы, чтобы вызвать растрескивание, и оно немного больше, чем внешний диаметр новой трубы, для уменьшения трения на новой трубе и для того, чтобы обеспечить пространство для маневрирования трубы. Передний конец соединен с тросом или тяговым стержнем-штангой (цепочкой штанг, свинченных друг с другом), и задняя часть разрывной головы подключена к новой трубе.

Новый трубопровод запускается из установочной ямы, а трос или тяговый стержень вытаскивается из приемной ямы. Трос или стержень тянет вместе с формой разрывной головы и держит голову. Специально разработанные условия для разрушающей головы могут помочь уменьшить последствия существующих провалов или смещения по новому трубопроводу.

Данная операция, также может быть использована для увеличения пропускной способности трубопровода, заменяя меньшие трубы большими по диаметру и пропускной способности трубами. Это известно, как «преобразование». Газовая и водная промышленность продемонстрировали практичность в увеличении газопроводов, водопроводов и канализационных линий.

До сих пор путают метод разрыва трубы и замены. Что же это такое? Это фрагментация подземной старой трубы на более мелкие куски с применением современного оборудования.

Не каждый сантехник может реализовывать проект разрыва трубы.

Водопроводчик, который имеет опыт в фиксации последствий вытекающей канализации, установки сантехники или отключения узлов туалета, может пойти и купить бестраншейную оснастку и комплект оборудования и прочитать несколько руководств в этой сфере. Этот работник не может быть подрядчиком, которого вы хотите нанять для бестраншейного проекта.

Для разрушения старой трубы подрядчик должен знать больше, чем просто то, как происходит взрыв старой трубы и прокладки в ней новой. Подрядчик должен также знать инфраструктуру и окружающую среду системы труб. Подрядчик должен быть в курсе геологии, почвенных условий, корней деревьев и другой подземной инфраструктуры, таких как подземных газопроводов, подземных электрических, телефонных или волоконно-оптических кабелей, подземных трудностях, врезках, вставках.

Оборудование для разрыва трубы разворачивается таким образом, чтобы оно могло нарушать старые трубы без разрушения малых архитектурных форм ландшафта выше линии трубы.

Подрядчик, осуществляющий разрушение старой трубы, должен быть осведомлен о том, как трубопровод взаимодействует с общей водопроводно-канализационной системой.

Подрядчик, которого вы выбираете, должен быть знаком с современным оборудованием и техникой для бестраншейной укладки труб. Ваш подрядчик должен также понимать, какие материалы трубопровода нужны — это терракотовые, ПВХ, а также понимать и разбираться в типах почв и почвенных условий, чтобы осуществить разрыв трубы, и что бы процесс прошел без особых накладок и трудностей, а также без повреждения подземной инфраструктуры.

2015 — 2017, . Все права защищены.

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.