Ремонт водопропускных труб методом санации

Технология ремонта водопропускных труб на основе анкерного листа V-LOCK

Водопропускные трубы являются одной из самых многочисленных категорий искусственных сооружений на дорогах как регионального, так и федерального значения. Данные инженерные сооружения расположены в теле насыпи автомобильной или железной дороги и обеспечивают безопасный отвод воды, поступающей к земляному полотну. Благодаря водопропускным трубам, в системе дорожного водоотвода обеспечивается постоянный благоприятный влажностный режим грунтовых оснований дорожных одежд и предотвращается размыв дорожной насыпи.

В современном дорожном строительстве наибольшее распространение получили два типа водопропускных труб: изготавливаемые из гофрированного металла и железобетонные из сборных элементов. Для увеличения пропускной способности без повышения высоты насыпи устраивают многоочковые трубы из уложенных рядом небольших труб, что позволяет использовать конструкции диаметром до 3-х метров. В нашей стране существенная часть водопропускных труб представляет собой конструкцию из не скреплённых друг с другом железобетонных звеньев, чаще всего круглого сечения, диаметром до 3 метров, которые эксплуатируются в различных климатических условиях.

В процессе эксплуатации на сооружение оказывают воздействие статические и динамические нагрузки (от веса насыпи и проезжающего по дороге транспорта), а также перепады температур и непосредственно протекающие по трубе талая и дождевая вода, ручьи и мелкие реки. Всё это, а также геологический фактор (землетрясения, подвижки и вибрация грунта) или изначально неправильная установка трубы, приводят к неизбежному её разрушению. Этот процесс происходит также в периоды проведения капитального ремонта дороги, когда с участка над трубой снимается асфальтобетонное покрытие и тяжёлая техника перемещается непосредственно по гравийной подушке насыпи. Результатом являются снижение или частичная потеря несущей способности звеньями трубы.

Кроме того, с течением времени, установленные железобетонные секции водопропускной трубы имеют обыкновение под воздействием разного рода нагрузок смещаться в горизонтальном и вертикальном направлениях, что приводит к образованию зазоров и перепадов между ними. Перепады уменьшают эффективное сечение трубы, снижая пропускную способность и приводя к заиливанию. В условиях паводка наличие зазоров между звеньями трубы приводит к значительным размывам, оставляя пустоты в насыпи, что чревато обрушением земляного полотна и дорожной одежды, а в такой ситуации нельзя говорить о возможности эксплуатации участка автомобильной дороги в целом.

Традиционным эффективным решением данной проблемы является разборка насыпи и демонтаж трубы с последующим возведением новой, однако этот метод требует разрушения вышележащего дорожного полотна. Кроме того, на трассах федерального значения для проведения подобных работ необходимо предварительно создать временный объезд, что также влечёт за собой значительные временные и материальные вложения.

Необходимость оптимизации затрат на ремонт и реконструкцию магистралей федерального и регионального значения подталкивает дорожные службы к использованию современных альтернативных методов восстановления искусственных сооружений. Одним из таких методов является гильзование — протяжка внутри ремонтируемой конструкции пластиковой или металлической трубы меньшего сечения. На первый взгляд такая технология кажется эффективной, однако весь функционал и конструктивная нагрузка, в конечном итоге, переходят к внутренней трубе, диаметр которой меньше проектного значения, что со временем может привести к деформации или даже размытию насыпи. Кроме того, пластиковая труба, используемая для гильзования, не имеет достаточной несущей способности и не может существенно укрепить восстанавливаемое сооружение.

Уменьшения сечения трубы можно избежать при применении другой технологии — ремонта методом «чулка» или полимерного рукава. Данный метод позволяет восстановить локальные сильно разрушенные участки сооружения и повторить существующий профиль конструкции, не снижая её внутренний диаметр. Тем не менее, такая технология не только является дорогостоящей, но и никак не влияет на несущую способность сооружения, а ведь именно снижение несущей способности водопропускной трубы на участке дороги является критическим фактором, приводящим к её разрушению.

Таким образом, ни один из вышеописанных способов не является оптимальным и в полной мере не решает задачу по эффективному, быстрому и малозатратному ремонту искусственных сооружений на дорогах.

Для устранения этой проблемы специалистами ГК «ТехПолимер» была разработана система ремонта водопропускных труб на основе анкерного листа V–LOCK для конструкций диаметром от 1.2 метра и более, размещённых в дорожных насыпях высотой более 2 метров. Технология заключается в восстановлении несущей способности конструкции методом бетонирования по несъемной полимерной опалубке.

Система ремонта водопропускных труб «ТехПолимер» состоит из нескольких этапов:

• Очистка внутренней поверхности водопропускной трубы
• Возведение арматурного каркаса (металлических направляющих и стеклопластиковой навивки)
• Установка и сварка анкерного листа V–LOCK
• Развёртывание пневматической опалубки
• Заливка раствора и омоноличивание конструкции
• Извлечение баллона высокого давления и оценка качества сварных соединений
• Контроль равномерности заполнения раствором
• Предлагаемая технология позволяет в сжатые сроки произвести ремонт водопропускной трубы без подготовки индивидуальной опалубки, обеспечивая проектируемый срок службы конструкции в рамках 4–5 лет с возможностью его увеличения после проведения обследования.

Мнение
канд.техн.наук, доцент кафедры «Проектирование дорог» ФГБОУ ВО «СибАДИ»
Левашов Григорий Михайлович

Сложно переоценить влияние системы дорожного водоотвода не только на транспортно-эксплуатационные качества автомобильной дороги, но и на обеспечение транспортной безопасности нашей страны в целом. Как и все искусственные объекты, она нуждается не только в правильной эксплуатации, но и в периодических и капитальных ремонтах. Как мы знаем, стоимость устройства водопропускных сооружений значительна и может составлять от 5% до 15% от стоимости строительства участка автомобильной дороги. Бесспорно, дорожная отрасль нуждается в современных технологиях ремонта железобетонных водопропускных сооружений, одной из которых является санация с помощью полимерного анкерного листа. Применение данной технологии позволяет обеспечить уменьшение сметной стоимости и сроков проведения работ, а также увеличить сроки эксплуатации железобетонных конструкций водопропускных труб круглого, прямоугольного и арочного сечений. Технологию ремонта водопропускных труб на основе анкерного листа V–LOCK можно оценить не только как наиболее экономичную, но и как самую перспективную инновацию для выполнения ремонтных работ подобного рода.

В сравнении с описанными ранее методами, система восстановления водопропускных труб «ТехПолимер» обладает рядом существенных преимуществ:

• Увеличение несущей способности. После проведения работ создаётся цельная труба, компенсирующая присутствующие в звеньях санируемой конструкции повреждения и распределяющая нагрузку с разрушенных звеньев на близлежащие. Трещины и оголённая арматура цементируются, что укрепляет сооружение и увеличивает срок его службы.
• Максимальное полезное сечение. Система лишь незначительно уменьшает диаметр водопропускной трубы, оставляя его в рамках требуемых проектных значений.
• Контролируемое заполнение раствором. В отличие от, например, гильзования, данный метод позволяет произвести проверку равномерности заполнения раствором пространства между опалубкой и санируемой трубой. Такой контроль качества важен, так как позволяет избежать образования пустот и увеличить надёжность конструкции.
• Устранение полостей в насыпи. Смещение железобетонных звеньев водопропускной трубы приводит к образованию зазоров между ними, через которые грунт может осыпаться внутрь сооружения, образуя в дорожной насыпи полости, снижающие её устойчивость. Система «ТехПолимер» обеспечивает заполнение данных полостей цементным раствором, что устраняет риск повреждения насыпи.
• Цена. Данная технология является наиболее экономически оправданной из всех, предлагаемых сегодня на рынке.

В заключение следует отметить, что необходимость повышать долговечность и надёжность существующих искусственных сооружений в дорожном строительстве является бесспорной. В частности качественный ремонт водопропускных труб способен значительно продлить срок безопасной эксплуатации искусственного сооружения, а выбор оптимального метода такой ремонта, например система санации с помощью анкерного листа V–LOCK, обеспечит технологическую и экономическую эффективность процесса.

Источник

Ремонт водопропускных труб

Водопропускные трубы относят к категории искусственных сооружений на автомобильных и железнодорожных магистралях. Инженерные конструкции располагаются в теле насыпи и обеспечивают эффективный водоотвод от дорожного полотна. Система водоотведения предотвращает размыв земляного вала и поддерживает в норме влажность грунта в районе железобетонных оснований.

При эксплуатации ж/д магистралей и автодорог на водоотводные коммуникации действуют статические от веса насыпи и динамические от проезжающих машин и поездов нагрузки. Материал трубы разрушается из-за контакта с подземными и дождевыми водами. Целостность может нарушаться из-за колебаний температуры, подвижек или вибраций грунта, землетрясений.

Чтобы восстановить сооружения без замены, потребуется ремонт водопропускных труб на автомобильных дорогах. Рассмотрим наиболее эффективный способ восстановления водоотводных сооружений с применением полимерного рукава.

Принцип санации трубопровода по методу «чулка»

Восстановление выполняется по бестраншейной технологии. То есть, ремонт проводится без выемки конструкций из насыпи. Через поврежденный трубопровод протягивается специальный рукав, пропитанный композитным составом, который под действием пара затвердевает. Таким образом, формируется новая конструкция внутри разрушенной, которая по несущим характеристикам не уступает реконструируемой.

С помощью капитального ремонта по этой технологии восстанавливаются водопропускные трубы диаметром от 100 до 1200 мм. Все работы занимают минимум времени по сравнению с другими способами.

Область применения метода

Санацию используют для восстановления сооружений с частичным разрушением внутренних стен, а также с наличием сквозных повреждений. Материал реконструируемого водоотвода может быть любым: железобетон, сталь, чугун, асбестоцемент, керамика. Метод подходит для ремонта водопропускных труб прямоугольного, круглого, эллипсовидного профиля. Восстанавливаются магистрали длиной не более 150 метров, которые служат для перекачки технологических жидкостей, отвода канализационных стоков, грунтовых и ливневых вод.

Капитальный ремонт водопропускной трубы по технологии полимерного «чулка» имеет несколько преимуществ:

1. Простота реализации. Для ремонтных работ не нужно останавливать уличное движение, нарушать городской и природный ландшафт. Бестраншейная технология не требует вскрытия грунта и выемки конструкции из насыпи под дорогой.
2. Независимость от сезона. Восстанавливать сооружения полимерным чулком можно при температуре окружающей среды от -15 до +35 С.
3. Не требуется проектная документация.
4. Скорость восстановления. Санация труб позволяет за один рабочий день отремонтировать более 110 метров изношенных или поврежденных коммуникаций.
5. Качество. Реконструированные трубы по характеристикам не уступают новым. Благодаря гладкой поверхности повышается пропускная способность сооружений.
6. Продление периода эксплуатации на 40-50 лет. Композитный состав «чулка» характеризуется стойкостью к агрессивным средам, а также высокими самонесущими свойствами.
7. Универсальность применения. Гибким рукавом можно восстанавливать прямые участки коммуникаций, а также проходить повороты под углом до 45 градусов.
8. Экологически чистая технология. Используемые материалы не вредят природному окружению, не выделяют в атмосферу токсичных веществ.
9. Цена. Бестраншейная технология санирования исключает огромные трудовые и финансовые затраты. По сравнению с другими методами восстановление полимерным «чулком» в разы дешевле без ущерба качеству.

Для ремонта используется комплексный рукав из армирующих элементов с односторонним ламинированием полимерной пленкой. Также санирующие материалы пропитывают эпоксидным или полиэфирным связующим.

Этапы работ

Капитальный ремонт по технологии санирования рукавом выполняют в несколько стадий:

Первая – экспертиза дефектных коммуникаций с применением аппаратуры для теледиагностики. Специалисты оценивают степень повреждений, измеряют диаметр, длину, уровень заглубления водоотвода.

Вторая – заключение договора на восстановительные работы по итогам экспертизы.

Третья – подготовка внутренней поверхности. Стены очищаются механическим способом или с помощью струи воды под давлением. Аппаратурой для теледиагностики проводится инспекция старой конструкции. Данные передают в цех для производства комплексного рукава под санируемое сооружение.

Четвертая – ремонт. Изготовленный полимерный «чулок» протягивается внутри поврежденной коммуникации. В рукав подают избыточное давление теплоносителя, за счет чего он расширяется и плотно прижимается к стенкам. После некоторого времени материал отверждается, образуя прочное покрытие.

Пятая – инспекция коммуникации и запуск в эксплуатацию.

Эффективность восстановительных работ

Ремонт водоотводных конструкций по методу полимерного «чулка» позволяет:

1. Увеличить несущую способность сооружений. После санирования создается цельная оболочка, которая равномерно распределяет нагрузку с разрушенных звеньев на близлежащие.
2. Сохранить сечение трубопровода. Прокладка рукава практически не уменьшает диаметр коммуникаций.
3. Устранить полости, трещины. Полимер заполняет все щели и выбоины в стенках, а после отверждается и образует монолитное покрытие.

Санирование рукавом конструкций в теле насыпи автомобильной дороги выполняется за несколько часов. Это самый быстрый способ восстановить работоспособность водопропускных коммуникаций.

Источник

Санация трубопроводов бестраншейным методом : что это такое и в чем ее преимущества

Ремонт коммуникаций, прокладываемых под шоссе, приходится делать из-за растущей нагрузки на дорожное покрытие и износ труб. Но перерытая дорога – это серьезная проблема для грузопотока и перевозки пассажиров. С целью предотвращения пробок и заторов становится все более актуальной санация трубопроводов. Это особый метод очистки и восстановления участка трубы без необходимости заниматься раскопкой большого отрезка коммуникаций. Так называемый «бестраншейный» способ восстановления действующего трубопровода, хорошо известный в Европе, набирает популярность и в нашей стране.

Современные технологии позволяют быстро восстанавливать проблемные участки трубопроводов без рытья траншей

Зачем нужна санация коммуникаций?

Большой процент износа трубопроводов – результат советского наследия, когда строили много, но за качество и длительную эксплуатацию никто не отвечал. Реальный срок службы металлических труб исчерпан, и системы работают лишь до очередного прорыва. В РФ более половины протяженности коммуникаций давно проржавело, ежегодно обнаруживаются новые дефекты и прорывы. Вторая половина – в предаварийном состоянии, поэтому работа по восстановлению коммуникаций и ремонт труб проводится непрерывно.

Это интересно! Технологии, по которым проводится бестраншейный ремонт труб, разрабатывались давно, в нашей стране они осваивались еще на рубеже 80-90 годов, но в силу экономических факторов их внедрение было отсрочено на неопределенное время. Активный интерес к ним стали проявлять относительно недавно.

Пути решения проблемы с прохудившимися трубами

Как показывает зарубежный опыт, лучшим решением остается применение метода бестраншейного восстановления или санации трубопроводов. Эксперты выделили 6 наиболее эффективных способов ремонта без раскапывания грунта:

1. Получение внутри очищенного трубопровода защитного слоя с помощью полиэтиленового вкладыша по технологии «U-лайн». Теплоноситель под давлением распрямляет эту «кишку» внутри ремонтируемого участка коммуникаций.
2. По технологии «трубы в трубе», где внутри поврежденного металлического участка закрепляется полимерный фрагмент. Это удобно не только для восстановления водопровода, но и для канализации. Для этого старый трубопровод должен быть промыт водой под давлением.
3. Частичный взлом, когда по аналогии с описанным выше методом «труба в трубе» требуется небольшое изменение диаметра на 1 размер. При этом приходится частично деформировать фрагмент старого трубопровода посредством пневматического пробойника. Это дает возможность протаскивания полимерного вкладыша большей длины.
4. Метод напыления на участок подготовленной поверхности трубопровода цементного раствора с последующим выравниванием насадкой конической формы. Данная технология рекомендуется для восстановления водопроводных коммуникаций, в канализационных системах она не применяется.
5. Прогрессивная технология проведения восстановительных работ при помощи технических роботов, которые эффективны при прохождении сложных поворотных участков для фиксации внутренних покрытий.

Санация при помощи полиэтиленового вкладыша — это наиболее быстрый и доступный способ ремонта труб

Обратите внимание! Так называемые «чулочные» технологии внутренней санации трубопроводов относятся к числу относительно быстрых и вполне доступных. Специальный полимерный «чулок» или вкладыш применяется в технологии «U-лайн».

Процесс полимеризации происходит непосредственно при обработке волокна. Однако это трудоемкий процесс, который проблематично задействовать на всей протяженности коммуникаций. В зависимости от состава материала, отвердение вкладыша может производиться разными способами:

• под воздействием яркого ультрафиолета (рукав из фотополимеров, подобно зубным пломбам);
• от высокой температуры воды;
• под прогретым воздухом или паром под давлением.

Санация трубопроводов по бестраншейным технологиям используется не только в столичных окрестностях, но и на периферии – в крупных областных городах РФ. Профильные фирмы, при условии предварительной прочистки восстанавливаемых коммуникаций, за час способны восстановить 50-100 м трубопровода.

Преимущества бестраншейной методики ремонта труб

Основные плюсы подобных технологий:

• минимизирует потребность в земляных работах, что существенно снижает затраты на профильный транспорт;
• нет необходимости составления сложных проектных и сметных работ, поскольку санацию проводят на одном из участков готовых коммуникаций;
• значительное продление срока эксплуатации отремонтированной трубы;
• работы по восстановлению не затрагивают проложенных рядом сетей;
• ускоренные темпы ремонта поврежденной трубы;
• доступ к поворотным участкам изнутри;

Восстановление трубопроводов современными технологиями не требует привлечения большого количества техники и рабочих

• нет потребности в доступе экскаваторных машин (другой техники) к ремонтируемому фрагменту подземной траншеи;
• минимальная стройплощадка и количество привлекаемых специалистов;
• устойчивость к коррозии и абразивным повреждениям после полимеризации бесшовного вкладыша;
• внутренняя полимеризация большого отрезка снижает риск возникновения новых протечек;
• минимальное изменение диаметра сечения водогона;
• транспортный поток продолжает движение во время санации трубопроводов над поврежденным участком;
• улучшение функционирования и темпа продвижения транспортируемой среды за счет гладкой внутренней поверхности;
• работы не наносят вреда экологии;
• возможность работы ночью, при этом роботизированные проходчики мониторят процесс отвердения «чулка» внутри трубы с выведением изображения на компьютерную программу в реальном времени.

При состыковке фрагментов используют пресс, традиционные фитинги и муфты – все работы без сварки. Восстановленная труба выдерживает большие нагрузки под давлением как изнутри, так и снаружи. При этом качество работ не зависит от функционала коммуникаций и того, из какого они материала:

Санацию полимерным рукавом можно проводить в трубах из любого материала

Диаметр труб и вкладываемых полимерных рукавов – в пределах 600 мм.

Совет! Там, где часто бывают прорывы и производится замена фрагментов трубопроводов с рытьем траншей, стоит сделать профилактический ремонт труб по методу «чулковой» технологии – в обе стороны от проблемного участка.

Поэтапное восстановление трубопровода бестраншейным методом

Если работать по всем правилам, то лучше начать с ревизии при помощи самоходного робота. Он поможет оценить состояние внутренней стенки коммуникаций с помощью освещения и телекамеры, передающей информацию на монитор.

Далее необходима прочистка проблемного фрагмента трубы от отложений кальция, песка и ржавчины. Но нужно быть готовым к тому во время этого этапа работ отрезок, разрушенный коррозией, станет еще тоньше – возможны новые дефекты и разрывы. Чистить можно не только гидравлическим методом, но и механическим. По завершении промывки необходима повторная ревизия, поскольку некоторые показатели, особенно внутренне состояние и диаметр трубы, будут другими. Обследование проводят с помощью того же самоходного ревизионного робота.

Наиболее тщательной подготовки и аккуратного подхода требует этап протяжки полимерного чулка инверсионным (или другим) способом. Его расправляют под струей воды или сжатого воздуха. После заполнения рукавом фрагмента реставрируемой коммуникации, санация трубопровода завершается прогревом или освещением внутреннего покрытия через процесс полимеризации (отвердевания). В завершение ремонта труб проводят контрольное обследование техническим роботом с телекамерой.

Описанная методика ревизии трубопровода постепенно становится все более популярной, благодаря очевидным преимуществам над старым способом рытья траншеи.

Источник