Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Харьковский национальный университет строительства и архитектуры
На правах рукописи
ЗАБЕЛИН Сергей Анатольевич
УДК 628.24+69.059
ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ТРУБОПРОВОДОВ, РАСПОЛОЖЕННЫХ В СЛОЖНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ Специальность 05.23.08 – | технология и организация промышленного и гражданского строительства |
ВЫВОДЫ
В диссертационной работе научно обоснованы и разработаны организационно-технологические решения ремонта и восстановления канализационных трубопроводов, расположенных в сложных геологических условиях.
1. Исследования состояния систем водоотведения в городах Украины показали, что 80% трубопроводов и тоннелей отработали свой амортизационный срок и находятся в аварийном или предаварийном состоянии. Об этом свидетельствуют многочисленные аварии, возникающие на сетях в больших и малых городах.
Основным фактором, влияющим на долговечность сетей, является внутренняя коррозия. Как видно из анализа аварийности на сетях водоотведения Харькова, она в 2 раза превышает среднюю аварийность по городам Украины.
2. Установлено, что трудоемкость ремонтно-восстановительных работ на канализационных трубопроводах резко возрастает при проведении этих работ на глубине более 3 м. Это связано с наличием в зоне прохождения трубопроводов насыпных грунтов, других коммуникаций, в отдельных случаях – высокого уровня грунтовых вод, расположения в зоне прохождения трубопроводов зданий и сооружений. При этом использование шпунта для разработки котлованов и безопасного проведения последующих ремонтно-восстановительных работ по целому ряду причин неэффективно.
3. Разработанная крепь с встроенными конструктивными элементами водопонижения позволяет производить работы по ликвидации аварий и восстановлению трубопроводов с меньшими затратами, с безопасными условиями для рабочих по сравнению с вариантом, когда применяется шпунтовое ограждение места аварии.
4. Высокоэффективными являются разработанный способ очистки трубопроводов и предложенное оборудование для его выполнения при подготовке к ремонтно-восстановительным работам. Использование этого 160
оборудования позволяет достигать 100 % очистки, что очень важно при выполнении ремонтно-восстановительных работ с применением труб-вкладышей.
5. Обоснован выбор коротких стеклопластиковых труб для восстановления разрушенных трубопроводов. Главными факторами при этом являются большая глубина колодцев (3 м и более), их малый размер в плане, что не дает возможность производить сварочные работы в случае применения полиэтиленовых труб, а также коррозионостойкость и долговечность стеклопластиковых труб, их малый вес и высокая прочность при необходимости их проталкивания в разрушенный трубопровод.
6. На основании лабораторных исследований установлены прочностные характеристики стеклопластиковых труб отечественного производства, подтверждающие возможность их проталкивания в поврежденный коррозией трубопровод без их разрушения на расстояние 100 и более метров.
7. Разработанная методика оценки сил проталкивания стеклопластиковых труб в поврежденный трубопровод позволяет получать данные по возможной длине проталкиваемой плети из условия обеспечения прочности проталкиваемых труб. В качестве основных предпосылок при определении сил проталкивания принималось, что старый трубопровод очищен от ила и не имеет выступов, препятствующих перемещению внутри него плети стеклопластиковых труб. Стыки стеклопластиковых труб не имеют уширений и обеспечивают соосность труб в плети, силы сопротивления проталкиванию создаются в результате трения стеклопластиковых труб о бетон с коэффициентом трения, принимаемым f=0,1, с учетом мокрого состояния старого трубопровода.
Теоретические расчеты показали возможность проталкивания плети из стеклопластиковых труб больших диаметров на расстояние 100 и более метров.
8. Разработаны организационно-технологические решения ремонта и восстановления железобетонного трубопровода с использованием коротких 161
стеклопластиковых труб, собираемых в плети, основу которых составили рекомендованный способ подготовки поврежденного участка, а также предложенная крепь для обеспечения безопасной работы.
9. Применение разработанной крепи, способа и оборудования для очистки и подготовки трубопровода к ремонту, а также коротких труб-вкладышей из стеклопластика позволило разработать высокоэффективную технологию ремонта и восстановления трубопроводов водоотведения. 162
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Абрамович стратегия проектирования и реконструкции систем транспортирования сточных вод. – Харьков: Основа, 1996. – 316 с.
2. Абрамович и сооружения водоотведения: расчет, проектирование, эксплуатация. – Харьков: Коллегиум, 2005. – 228 с.
3. , , Пермяков и перспективы бестраншейного метода восстановления систем водоснабжения и водоотведения // Водоснабжение и санитарная техника. М., 2003. Вып. 12. С. 1719.
4. , , и др. Сталефибробетонные блоки на основе стальной фибры типа «Волан» // Транспортное строительство, 2001. – Вып. 12. – С. 14−16.
5. Арзомасов материалы. М.: Машиностроение, 1990. 688 с.
6. Атаманчук основы для разработки технологии возведения абразивно-изношенных трубопроводов водоотведения и водоснабжения // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2006. – Вип. 38. – С. 95−97.
7. , Балтаханов очистки и восстановления напорных трубопроводов // Водоснабжение и санитарная техника. М., 2004. Вып. 4, ч. 1. С. 2526.
8. , , Олейник при производстве ремонтных работ на канализационных коллекторах. Обзорная информация. – М.: Минжилкоммунхоз РСФСР, ЦБНТИ. Серия: водоснабжение и канализация, 1975. – Вып. 1/28. – 53 с.
9. онструкционные материалы, металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты: карманный справочник / Пер. с англ. М.: Издательский дом «ДодекаХХ1», 2004. 320 с.
163
10. , , Атаманчук трубопроводов обделкой из монолитно-прессованного бетона // Дніпропетровськ: Bicник ПДАБА, 2006. – Вип. 6. C. 2330.
11. Воробьев технологии строительных материалов из пластических масс. М.: Высшая школа, 1965. 324 с.
12. Время производить стеклопластиковые трубы: электронный ресурс. Режим доступа: http:///articles/marketing/print/147.html.
13. Гончаренко , ремонт и восстановление сетей водоотведения. Монография. – Харьков: Консум, 2008. – 400 с.
14. , , Забєлін ія інженерних мереж // Промислове будівництво та інженерні споруди, 2012. – Вип. 1. – С. 25−29.
15. , , Куровский абразивно-изношенных канализационных коллекторов // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2006. – Вип. 37. – С. 19−24.
16. , , Атаманчук способность напорных бетонных труб, защищенных от коррозии полиэтиленовым рукавом // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2005. – Вип. 32. – С. 46−48.
17. , , Куровский канализационных коллекторов путем ввода стальных труб-вкладышей, облицованных никролитом // Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин: Зб. наук. праць. – Київ: КНУБА, 2004. Вип. 13. С. 233240.
18. , , Куровский способность восстановленного канализационного коллектора // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004. – Вип. 28. – С. 114−123.
164
19. , , Старкова крепи для производства ремонтно-восстановительных работ на канализационных сетях в сложных геологических условиях // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2012. – Вип. 69. – С. 75−80.
20. , , Бондаренко -технологические решения ремонта трубопроводов водоотведения с использованием труб-вкладышей из стеклопластика // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2012. – Вип. 69. – С. 80−85.
21. , , Старкова исследования прочностных характеристик стеклопластиковых труб для ремонта и восстановления сетей водоотведения // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2012. – Вип. 70. – С. 71−78.
22. , , Куровский к ремонту канализационных коллекторов // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2010. – Вип. 58. – С. 284−290.
23. , , Коринько -восстановительные работы на канализационных сетях в водонасыщенных грунтах. – Харьков: Прапор, 1999. – 160 с.
24. , , Коринько І. В. Ремонтно-відбудовні роботи на каналізаційних мережах у водонасищених ґрунтах. Харків: Прапор, 1999. 158 с.
25. , Коринько и восстановление канализационных сетей и сооружений. Харьков: Рубикон, 1999. 365 с.
26. , , Бондаренко ремонта и восстановления шахтных стволов на сетях водоотведения глубокого заложения // Водоснабжение и санитарная техника. – М., 2012. – Вип. 6. – 50−57.
27. , , Забелин канализационного коллектора в условиях высокого уровня грунтовых вод //
165
Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2011. – Вип. 65. – С. 90−96.
28. , , Атаманчук применения стеклопластиковых труб при ремонте инженерных коммуникаций // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2012. – Вип. 68. – С. 63−71.
29. , , Атаманчук канализационных трубопроводов, проложенных на глубине более 6 м // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2011. – Вип. 63. – С. 65−70.
30. , , Забелин сил проталкивания плетей стеклопластиковых труб при восстановлении трубопроводов водоотведения // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2012. – Вип. 70. – С. 108−113.
31. ГОСТ 6482-88. Трубы железобетонные безнапорные. Технические условия.
32. Добряев ликвидации аварий на сетях водоотведения открытым способом // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004. – Вип. 26. – С. 89−94.
33. , Забелин особенности строительства канализационных коллекторов с применением полимерных труб // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2010. – Вип. 57. – С. 502−508.
34. Дрозд эксплуатационной долговечности и экологической безопасности канализационных сетей: Автореф. дис. докт. техн. наук. – Макеевка, 1998. – 36 с.
35. Забелин ремонта трубопроводов водоотведения с использованием стеклопластиковых труб // Комунальне господарство міст. – К.: Техніка, 2012. – Вип. 105. – С. 272−278.
166
36. , Сорокин способы водопонижения при проведении ремонтно-восстановительных работ // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2011. – Вип. 62. – С. 284−290.
37. Кись восстановления и защиты напорных водоводов с использованием полиэтиленовых изделий // Рecypcoекономічні матеріали, конструкції, будівлі та сооруди: Зб. наук. праць. Piвне: НУВГП, АБУ, ПЗТВ, 2004. Вип. 11. С. 348352.
38. Кись восстановления канализационного напорного трубопровода // Комунальне господарство міст. – К.: Техніка, 2004. – Вип. 55. – С. 314−316.
39. Кірюшин технології відновлення напірних трубопроводів водовідведення з використанням профільованого поліетилену: автореф. дис. канд. техн. наук. Харків: ХДТУБА, 2003. 18 с.
40. , Болотских эффективной технологии водопонижения при эксплуатации сетей канализации // Экономия материальных и энергетических ресурсов в строительстве: Сб. науч. трудов КИСИ. Киев, 1989. С. 8695.
41. Клейн під час ліквідації аварій на мережах каналізації. – Київ: НМК ВО, 1992. – 104 с.
42. Коваленко решения по восстановлению канализационного тоннеля // Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин. – Київ: КНУБА, 2001. – Вип. 9. – С. 8−12.
43. Коваленко -восстановительные работы на водоотводящей сети // Комунальне господарство міст. – К.: Техніка, 1997. – Вип. 7. – С. 22−24.
167
44. , , Коринько решения, повышающие эффективность работ по ликвидации аварий на канализационных коллекторах // Комунальне господарство міст. – К.: Техніка, 2000. – Вип. 3. – С. 3−5.
45. Коринько обоснование и разработка организационно-технологических решений, повышающих эксплуатационную долговечность систем водоотведения: дисс. на соискание уч. степени докт. техн. наук. Харьков: ХГТУСА. 2003. 415 с.
46. , Коваленко работ по восстановлению канализационного коллектора в г. Харькове с использованием отечественного оборудования // Сб. докладов Международного конгресса «ЭТЭВК – 2001». – Ялта, 2001. – С. 223−226.
47. , Коваленко ликвидации обрушений канализационных тоннелей // Наук. вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2001. – Вип. 15. – С. 49−52.
48. Куровский восстановления и защиты канализационных коллекторов с использованием никролитовых изделий // Рecypcoекономічні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: зб. наук. праць. Piвне: НУВГП, АБУ, ПЗТВ, 2004. Вип. 11. С.353356.
49. Латыпов B. M., Латыпова T. B., Ахмадуллин P. P. К вопросу о выборе средств защиты бетонных и железобетонных конструкций подземных сооружений канализационных сетей // Бетон и железобетон пути развития: Науч. труды 2-й Всеросс. конф. по бетону и железобетону в 5 томах. Т. 4 «Долговечность железобетонных конструкций». М.: Дипак, 2005. С. 352358.
50. Латыпов B. M. и др. Математические модели для прогнозирования защитного действия цементных и комбинированных покрытий // Материалы IV конгресса нефтегазопромышленников России. Секция «Н» «Наука и образование в нефтегазовом комплексе». Уфа, 2003. С.3035.
51. и др. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1981. – 638 с.
168
52. и др. Технология строительства подземных сооружений. – М.: Стройиздат, 1983. – 136 с.
53. Обухов канализационных коллекторов и борьба с ними. – М.: Госстройиздат, 1939. – 324 с.
54. Овсянкин трубы для напорных водоводов. – М.: Стройиздат, 1971. – 213 с.
55. Орлов реконструкция и техническое обслуживание водопроводных и водоотводящих сетей: учеб. пособие. – М.: МГСУ, 1998. – 64 с.
56. Орлов , реконструкция и строительство водопроводных и водоотводящих сетей с учетом экологического фактора // Строительство и архитектура, 1997. – Вып. 2. – С. 70.
57. , Харькин стратегии восстановления городских водоотводящих сетей // РОСТ, 2001. – Вып. 3. – С. 20−27.
58. , Харькин и методы восстановления подземных трубопроводов. − М.: Стройиздат, 2001. – 96 с.
59. Отчет маркетингового исследования «Рынок стеклопластиковых труб в России» Академии конъюнктуры промышленных рынков: электронный ресурс. Режим доступа: http://megaresearch. ru/files/ demo_file/1703.pdf.
60. Патент 51598 UA МПК Е03F 3/00 Спосіб механічної прочистки каналізаційного трубопроводу / Забєлін С. А., , опубл. 26.07.2010, Бюл. № 4.
61. Программа развития КП «Харьковводоканал» до 2026 года. Харьков, 2012.
62. , , Коваленко канализационных железобетонных трубопроводов, разрушенных газовой коррозией // Комунальне господарство міст. – К.: Техніка, 1997. – Вип. 7. – С. 121−125.
169
63. Справочник-инструкция по строительству и ремонту трубопроводов: электронный ресурс. Режим доступа: ttp://www. /assets/files/ spravochnik5-6.pdf.
64. Стеклопластиковые трубы: электронный ресурс. Режим доступа: http://dalema. ru/produkciya/stekloplastikovye_truby.
65. , , Бондаренко шаблона проекта восстановления участка водоотводящей сети по различным критериям // Системи обробки інформацій. – Х.: ХУПС, 2011. – Вип. 8(98). – С. 273-276.
66. Технические рекомендации. Проектирование подземных трубопроводов систем водоснабжения и водоотведения из стеклопластиковых труб, изготовленных методом непрерывной намотки. Часть 1. Методические положения. М., 2007. 88 с.
67. Технические характеристики стеклопластиковых труб компании НОВAS: электронный ресурс. Режим доступа: http://www. hobas. ru /fileadmin/Daten/PUBLIC/Brochures_World_pdf/1203_Jacking_E_web. pdf.
68. , , Орлов методы восстановления водопроводных и водоотводящих сетей. – М.: ТИМР, 2000. – 179 с.
69. , , Гурский оборудование: диагностики технического состояния // Инженерные сети из полимерных материалов, 2007. Вып. 2 (20). С. 1012.
70. І., , Добряєв ія відновлення трубопроводу водовідведення відкритим способом в м. Харкові // Будівництво України, 2006. – Вип. 5. – С. 15−19.
71. и др. Канализация. – М.: Стройиздат, 1975. – 632 с.
72. Bielecki R. Neue Methoden und Entwicklungstendenzen für das Bauen und Betreiben von Abwasserleitungen großer und kleiner Durchmesser // Wasser und Boden 31 (1979). H. 8. S. 223242.
170
73. Böhm A. Betrieb, Instandhaltung und Erneuerung des Wasserrohrnetzes. Vulkan-Verlag Essen, 1993. 92 s.
74. Dinkelacker A. Verhinderung von Ablagerungsbildungen in Schmutzwasserkanälen durch Wulstkugeln // Band I. Dokumentation 1. Internationaler Kongreß Leitungsbau, Hamburg, 1987. S. I/851-I/860.
75. Dohmann M., Feyen H.-A., Haußmann R., Riße H. Kanalsaniereeng – Vermeidung von Umwelt-Schäden. Zuverlässige Verfahren zur Prüfung, Justansetzung und Erneuerung bei Liegenschaften des Landes. – Ernst und Sohn, 1993. – 70 p.
76. Firmeninformation Kasäpro AG, Gossau, Schweiz.
77. Firmeninformation KMG Deutschland GmbH & Co. KG, Schieder-Schwalenberg.
78. Horstmann J., Pfannenschmidt P. Geokunststoffe im Rohrleitungsbau // Erd und Grundbau, 2002. S. 2933.
79. In Situ Cement Mortar Lining - Operational Guidelines. Water Research Centre, Swindon, 1984.
80. Klose lfide in Abwasseranlagen, Ursachen und Auswirkungen, Gegenmaßnahmen // Beton 30 (1980). H. 1. S. 1317; H. 2. S. 6164.
81. Kupczik G. Sielwolf-Verfahren zur Reini-gung großvolumiger Abwasserkanäle // Dokumentation 1. Internationaler Kongreß Leitungsbau, 1987 Hamburg, Teil I. S. 1/861-1/866.
82. Lang H.-J. Huder J., Amann P., Puzrin A. M. Bodenmechanik und Grundbau // Springer, 2007. 336 s.
83. Stein D. Instandhaltung von Kanalisationen. Berlin: Ernst, 1998. 940 s.
84. Stein D. Trenchless Technology for Installation of Cables and Pipelines // Stein and Partner Gmbh, 2005. 766 s.
85. Stein R., Ghaderi Sh. Wertemittung von Abwassernetzen // Stein & Partner, Fraunhofer IRB Verlag, 2009. 131 s.
86. Tchobanoglous G. Wastewater Engineering. Collection und Pumping of Wastwater. – Me Graw-Hill Book Company Metcall & Eddy, Inc., 2009. – 270 p.
171
87. Winkler U. Druckrohrleitung in Buxtehunde nach Hamburg. Wasserwirtschaft, 2003. S. 4446.
