ППРК-Сервис
ППРК-Сервис
Архив номеров / Архив в электронном виде / СТО 03/44/МАЙ 2016 / САНАЦИЯ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ МЕТОДОМ СПИРАЛЬНОЙ...
САНАЦИЯ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ МЕТОДОМ СПИРАЛЬНОЙ НАВИВКИ: ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВАРИАНТ

САНАЦИЯ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ МЕТОДОМ СПИРАЛЬНОЙ НАВИВКИ: ПЕТЕРБУРГСКИЙ ВАРИАНТ

Спирально-навивная технология восстановления канализационных коллекторов

Создание современной инженерной инфраструктуры городов является актуальнейшей задачей для коммунальных служб и муниципальных властей большинства российских городов. Особое значение при решении данной задачи отводится городским канализационным сетям, способным в силу своей специфики в случае повреждения нанести серьезный экологический ущерб окружающей среде (загрязнение подземных и поверхностных вод, почвы, атмосферы). Наибольшую остроту эти задачи принимают в малых городах, где старение трубопроводов различного назначения достигло критического уровня. Поэтому научно обоснованный выбор и разработка эффективной технологии восстановления сетей водоотведения становится задачей не только технической, но и социальной.

В последние десятилетия Россия активно «догоняет» европейские страны в освоении и применении в сфере ЖКХ бестраншейных технологий восстановления (санации) старых и прокладки новых трубопроводов. Наряду с оперативностью и экономичностью, эти технологии позволяют не нарушать сложившийся ритм городской жизни, экологическую обстановку, сохраняют исторические памятники и т. д.

Отдельное место в перечне современных бестраншейных технологий санации занимает метод спиральной навивки, который по праву считается одним из лучших для реабилитации канализационных трубопроводов. Во-первых, он обеспечивает не только устранение всех видов дефектов по длине труб и в местах их стыковки, но и полное восстановление структуры трубопровода при сохранении исходных гидравлических характеристик течения потока жидкости. Во-вторых, позволяет вести работы в условиях эксплуатации при непрерывном потоке. Для российских систем водоотведения, не имеющих в большинстве своем коллекторов-дублеров, при выборе технологии санации этот фактор вкупе с остальными достоинствами может сыграть ключевую роль.

На мировом рынке разработчиками подобных технологий считаются известные японская и немецкая компании, именно их решения берут на вооружение российские предприятия, специализирующиеся на прокладке и ремонте инженерных систем. Ряд петербургских компаний имеют в своем арсенале данную технологию, в той или иной степени усовершенствованную с учетом весьма специфических инженерно-геологических условий Северной столицы, физического состояния коллекторов, а также национального менталитета в отношении объектов ЖКХ в целом и водоотведения в частности.
Нам показалась интересной научно-практическая работа, которую проводят петербургские ученые и инженеры. Рассказать о ней мы попросили главного специалиста института «Ленгипроинжпроект», кандидата технических наук, доцента Николая Алексеевича Перминова, под общим научным руководством которого было осуществлено обследование тоннельных канализационных трубопроводов, подбор технологии и проведена санация пилотных участков.

Петербургская специфика
Главной «артерией» в системе водоотведения, транспортирующей сточные воды от канализационных сетей до очистных сооружений, являются канализационные коллекторы. Строительство канализационных тоннелей методом щитовой проходки в Санкт-Петербурге было начато в 1947 году, а эксплуатация – в 1960 году. Наибольшее количество ТКК было введено в эксплуатацию в 1960–1970 годах, соответственно, возраст их достигает 45–50 лет. Сегодня эксплуатируется около 270 км тоннелей, на которых имеется более 1300 шахт и буровых скважин. Диаметр тоннельных канализационных коллекторов в Петербурге составляет от 1,2 м до 5,6 м, глубина заложения – от 3 м до 80 м. Петербург отличают очень большое заглубление искусственных канализационных сооружений, большой интервал между шахтами, искривление контура трубопроводов.
В качестве основного конструктивного решения приняты железобетонные тюбинги с внутренней железобетонной обделкой (рубашкой) или торкретированием (штукатуркой). Воздействие на внутреннюю сторону обделки зависит главным образом от качества сточной жидкости (ее агрессивности), а также массообменных процессов, происходящих на границе жидкость – газ во внутреннем пространстве. Высокие концентрации агрессивных газов вызывают появление газовой коррозии и последующее разрушение железобетонных конструкций тоннеля и шахт.

Анализ и выбор технологии
С 2004 года специалистами «Ленгипроинжпроект» проводится в Петербурге углубленное техническое и инструментальное обследование тоннельных канализационных коллекторов диаметром от 1,2 м до 5,5 м. На данный момент закончено обследование более 15 тыс. м тоннельных коллекторов, включающее внутреннюю диагностику дефектов, гидравлические условия работы тоннеля, инструментальные исследования, маркшейдерские работы, физико-механические исследования строительных конструкций, химические исследования воздушной среды, продуктов разрушения бетона и биологических отложений внутри коллектора. Анализ полученных результатов позволяет выявить причины разрушений и выбрать адекватный метод ремонта и защиты сооружений.

Основные дефекты тоннельных канализационных коллекторов:
– разрушение свода коллектора,
– просадки коллектора,
– истирание лотка коллектора, оголение тюбинговой обделки,
– силовые трещины,
– протечки сквозь трещины и свищи в железобетонной рубашке коллектора,
– оголение и коррозия арматурного каркаса железобетонной «рубашки»,
– микробиологическая (газовая) коррозия бетона, приводящая к снижению прочностных характеристик бетона, его разрушению, а в дальнейшем – к разрушению свода и его обрушению с образованием провала на поверхности земли.

Н. А. Перминов:
– Мы долго изучали различные способы санации, прорабатывали отдельные аспекты, прежде чем наш выбор остановился на спирально-навивной технологии восстановления канализационных коллекторов. Данный метод мы посчитали оптимальным для Петербурга, и опыт применения его на городских объектах доказал правильность нашего выбора. Взяв за основу японскую технологию, мы существенно ее доработали, усовершенствовав настолько, что японские коллеги, на первом этапе помогавшие нам в освоении, отозвались о результатах нашей работы с большим уважением. В результате «наша» технология позволяет при больших диаметрах и больших глубинах, со значительным расстоянием между шахтами и при искривлении контура трубопроводов, без остановки потока восстанавливать тоннели и трубопроводы, в том числе находящиеся в критическом состоянии. Технология была с успехом применена на водопропускных сооружениях ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» и тоннелях РЖД, ремонт которых проводился в условиях движения поездов.

Суть и преимущества метода
Спирально-навивная технология основана на формировании в действующем канализационном коллекторе новой трубы (формируется непосредственно в старом трубопроводе при помощи специального навивного станка) путем конструкционной склейки жесткого профиля полимер-цементным составом с телом старой трубы.

Преимущества:
• Позволяет выполнять работы по восстановлению тоннелей (коллекторов) переменного диаметра и переменного сечения, повторяя контур старой трубы. Ее применение оптимально для канализационных тоннелей (коллекторов), имеющих разнообразное сечение (круглое, прямоугольное, трапецеидальное).
• Не требует дополнительного проведения строительных и земляных работ, применима для восстановления тоннелей при расстоянии между шахтами до 1000 м; позволяет выполнять санацию трубопроводов с поворотом оси радиусом до 60°.
• Возможно применение при наличии в стоках песка, других включений.
• Проведение работ в любое время (всесезонность).
• Применяемое особое компактное оборудование позволяет выполнять работы по санации, используя небольшую по размерам стройплощадку. В исключительных случаях в условиях плотной городской застройки возможно выполнение работ с колес.
• Навивка ребристого ПВХ профиля производится с помощью специальной навивочной машины, обеспечивающей плотное прилегание и надежное скрепление основного профиля в замок. Пространство между поверхностями старой трубы и профиля заполняется полимер-цементным составом для конструкционной склейки, благодаря чему создается единая монолитная конструкция.
• Контроль качества заполнения пространства, сканирования стенок и сводов санированного коллектора осуществляется геофизическими методами.

Таким образом, технология спиральной навивки обеспечивает комплексный ремонт изношенных тоннелей (канализационных коллекторов) и труб и увеличение их эксплуатационной надежности, включающей одновременно усиление конструкции для восприятия повышенных динамических и статических нагрузок, увеличение несущей способности тоннеля, санацию поверхности старого тоннеля, увеличение пропускной способности канализационного коллектора, повышение стойкости к химическим воздействиям и сопротивление стиранию.

Подготовила Светлана Соснова