Бестраншейные методы обновления и инновации в строительстве продолжают развиваться. Бестраншейный метод обновления помогает в обеспечении таких объектов, как замена, восстановление, реконструкция или модернизация.
В совокупности мы рассматриваем его как метод обновления, при котором новая жизнь дается уже существующим трубопроводным системам. Когда не проводятся работы по увеличению проектного срока службы трубопроводной системы, мы называем этот процесс ремонтом.
Виды бестраншейных методов обновления
Методы обновления можно разделить на несколько видов, как показано на блок-схеме-1.
Блок-схема-1: Типы методов бестраншейного ремонта
Выбор методов бестраншейного ремонта
Существующие физические условия трубопроводной системы играют определенную роль в выборе метода обновления для выполнения конкретной работы. Условия – это тип, размер, материал, длина трубопроводов или количество колодцев, сервисных соединений и поворотов.
Другие условия – это возникшие проблемы. Это может быть эксфильтрация или инфильтрация, несоосность, оседание стыка, проблемы абразивного износа, коррозионные повреждения и т.д.
Другие условия включают применимость методов, трудности строительства, стоимость и долговечность трубопроводной системы.
Процесс различных типов бестраншейных методов обновления
В следующих разделах дается краткое представление о каждом методе обновления:
1. Труба, заделанная в грунт
Этот метод предполагает введение трубы из ткани в существующий трубопровод, который необходимо обновить. Вставка осуществляется либо с помощью воды, либо с помощью лебедки, либо с помощью воздушной инверсии. Особенностью ткани является то, что она пропитана смолой. Это позволяет заполнять трещины, устранять разрывы, перемещаясь через дефекты трубы.
Метод труб с отверждением на месте может применяться как в конструкционных, так и в неконструкционных целях. Трубы CIPP обладают повышенной прочностью, поэтому они ведут себя как система, которая одна может выдержать всю трубопроводную систему. В СИПП используется пропитанная полиэфирная смола или так называемое стекловолокно ERC, обладающее высокой коррозионной стойкостью.
Устройство трубопровода методом “затвердевания на месте
2. Подземные покрытия и облицовки (UCL)
Раствор или смола могут быть использованы для заполнения футеровки или в качестве покрытий путем распыления при бестраншейных методах обновления. Эти футеровки и покрытия обеспечивают более высокую устойчивость к влаге и, следовательно, к коррозии в трубах, куда не допускаются рабочие. Они не играют никакой роли в повышении структурной целостности или устранении утечек или соединений.
Материал, используемый для этих целей, может представлять собой композицию из полиэстера, полиуретана, винилового эфира, бетонных герметиков, силикона. Они распыляются с помощью дистанционно управляемых распылителей, которые бывают переносными и передвижными.
На рисунке ниже показан процесс футеровки методом UCL в трубе, в которую могут войти рабочие. Характеристики подземных футеровок и покрытий приведены в таблице-1.
Подземные покрытия и футеровкиМетод футеровки
Таблица.1: Характеристики подземных обделок и покрытий Метод обделки
3. Метод бестраншейного обновления Sliplining (SL)
Этот метод является одним из старейших методов бестраншейного обновления, который используется для восстановления объекта. Этот метод может быть использован для восстановления структурной стабильности системы. Мы не используем этот метод, если система имеет какие-либо осадки на стыках или перекосы.
Процедура Sliplining заключается во вставке нового трубопровода меньшего диаметра в существующий. Между трубопроводами образуется зазор, который заполняется цементным раствором. Этот метод очень дешев и очень прост.
Основные характеристики Sliplining приведены в таблице-2. Метод не дает дополнительной гидравлической мощности.
Таблица-2: Характеристики слиплайнинга
Метод слиплайнинга в реальном времени
4. Модифицированный слиплайнинг (MSL)
Здесь секции труб с почти плотным прилеганием вставляются в существующую трубопроводную систему. Затрубное пространство заполняется цементацией. Метод MSL имеет три возможных варианта:
Панельная прокладка (PL)
Этот метод модифицированной прокладки применяется в основном для трубопроводов диаметром более 48 дюймов. Этот метод является методом обновления, который полностью обеспечивает новый расчетный срок службы трубопроводной системы. Преимущество метода заключается в том, что он может принимать различные формы. Он также может принимать некруглые сечения. Основным типом используемых трубных волокон являются волокна из стекловолокна.
Спиральная намотка
Метод спиральной намотки использует затирку и многослойный композитный ПВХ для обновления существующей трубы. Ребристая текстура ПВХ и затирка в сочетании с существующей трубой создают прочную интегрированную структуру.
Формованная на месте труба
Этим методом обновляются трубы диаметром от 8 до 12 дюймов. В основном он применяется в коммуникациях сточных и ливневых вод, а также в водопропускных трубах.
Основные характеристики метода MSL приведены в таблице 3.
Таблица-3: Характеристики метода модифицированной прокладки
5. Замена в линии (ILR)
Проблема трубопроводных систем, связанная с их пропускной способностью, может быть решена методами внутритрубной замены. Существует три этапа, которые представляет собой замена линии:
a. Разрыв трубы
На этом этапе происходит разрушение старой трубы с помощью молотка. Одновременно протягивается и укладывается на место новая труба. Существует несколько методов разрыва труб. Это пневматический разрыв трубы, при котором для разрушения уже существующей трубы используется пневматический молоток.
Второй способ – статический разрыв трубы, при котором для удаления трубы используется тянущая машина. Этот метод применяется, когда старая труба очень вязкая по своей природе. Этот метод не создает шума, как при пневматическом разрыве. Там, где требуется грубая сила, можно использовать этот метод.
Третий метод – гидравлический разрыв труб, при котором разрывная головка сочленяется, создавая разрыв. Этот метод также не создает шума.
b. Вставка трубы
Метод вставки трубы также называется методом расширения трубы. Этот метод заключается в установке новой трубы в существующую трубу. В основном используются трубы из глины или ковкого чугуна.
c. Удаление трубы
Этот метод также называют методом съема труб. Этот метод предполагает полное разрушение старой трубы, и она удаляется в виде суспензии. Это делается с помощью установки ГНБ или машины МТ.
В таблице 5 приведены основные характеристики метода разрыва трубы.
Таблица.5: Характеристики метода разрыва трубопровода
Изображение вставки инструмента для разрыва трубы для выполнения разрыва трубопровода путем замены в линии.
6. Труба с плотной посадкой (CFP)
При этом методе диаметр трубы сначала временно уменьшается, и она вставляется в уже существующий трубопровод. После полного ввода диаметр восстанавливается, так что обеспечивается плотное прилегание к старой системе трубопровода.
Этот метод применяется как для структурных, так и для неструктурных целей. Труба, используемая для футеровки, деформируется до уменьшенного диаметра с помощью тепла или давления. Сама труба с плотной посадкой имеет две версии – для структурных и неструктурных целей.
В таблице 6 приведены характеристики труб с плотным прилеганием. На рисунке ниже показан метод обновления методом плотного прилегания для неструктурных целей.
Труба с плотным прилеганием, проходящая через уменьшение диаметра
Таблица-6: Характеристики трубы с плотным прилеганием
Существуют три различных типа труб с плотным прилеганием:
1. Деформированная труба
Эта труба вставляется в основную трубу путем сгибания. Эта технология позволяет уменьшить диаметр трубы до 50%. Она может быть как заводской, так и изготовленной на месте.
2. Вытяжка штампом
Это первая система футеровки, разработанная в 1980-х годах. Здесь футеровка должна подвергаться уменьшению диаметра путем нагрева при температуре около 100 градусов Цельсия.
Футеровка вставляется в трубу с помощью лебедки. Как только он занимает свое место, усилие лебедки отпускается, и футеровка возвращается к своей первоначальной форме. Этот метод представляет собой непрерывный процесс.
Начавшись, он должен быть завершен. Любая проблема с поддержанием усилия лебедки заставит лайнер вернуться в неправильное место.
3. Скатывание вниз
Этот метод предусматривает постоянное полууменьшение диаметра вкладыша перед входом в принимающую трубу. Для уменьшения диаметра используется набор полусферических роликов. Уменьшение составляет 10%. Это постоянное уменьшение скомпрометировано увеличением толщины стенки.
Применение холодной воды под давлением возвращает футеровку к первоначальному размеру. Этот метод менее пригоден для лайнеров с более тонкими стенками. По сравнению с другими методами нагрузка на лебедку здесь очень мала.
7. Метод точечного ремонта (PSR)
В конструктивно активных трубопроводах существует большая вероятность обнаружения локальных дефектов. В таких ситуациях целесообразно использовать точечный или локальный ремонт. Дефекты диаметром от 4 до 24 дюймов могут быть заделаны с помощью смолы. Они распыляются с помощью специализированных машин, которые имеются в широком доступе. Этот метод в основном сталкивается с 4 проблемами. К ним относятся:
- Рыхлая структурная часть кладки должна быть сохранена
- Обеспечить структурную способность на месте. Таким образом, чтобы она помогала поврежденным трубам и могла выдерживать нагрузки.
- Обеспечить герметичность во избежание инфильтрации и эксфильтрации
- Замена отсутствующих участков труб
Локализованный ремонт источника – герметизация
Остановка утечки может быть уменьшена путем инъекции или нагнетания затирки в дефектное соединение под большим давлением. Этот метод лучше, чем только футеровка. Метод химической затирки, которая наносится с поверхности, эффективно герметизирует утечку.
Этот метод также помогает стабилизировать почву, окружающую трубу. Если почва вокруг трубы содержит пустоты или проблемы со стабильностью, химическая цементация работает лучше всего.
Заполнение и уплотнение – это еще один метод затирки, который выполняется непрерывно. Здесь уплотнение начинается с одного конца и продолжается до конца трубы. В промежутках выполняется заполнение.
8. Термоформованные трубы (ThP)
Эта технология широко используется в Северной Америке. В основном применяется в районах с трубопроводами очень малого сечения. Труба складывается и вставляется в существующую трубу. Впоследствии она термоформируется до необходимых размеров принимающей трубы.
Для этого метода обычно используются трубы из ПВХ или ПЭ. Эти трубы обладают низкими эксплуатационными и конструкционными характеристиками. Они также обладают отличными характеристиками по химической стойкости и стойкости к истиранию. Основные характеристики метода приведены в таблице 7.
Таблица-7: Характеристики термоформованных труб
В основном существует два типа или класса футеровки термоформованных труб.
Трубы будут временно изменять свое поперечное сечение независимо от того, к какому классу они относятся. Трубопроводы будут иметь U-, C- или H-образную форму, когда их вставляют в уже существующую или принимающую трубу. Вставка осуществляется в основном с помощью троса лебедки.
Поскольку процесс включает в себя вытягивание, необходимо обеспечить доступ с обоих концов трубы. После вставки пар используется для нагрева вкладышей трубы. Они расширяются под воздействием пара под давлением и тепла, пока не примут форму принимающей трубы. Для правильного прилегания и сохранения стабильности их охлаждают. Этот метод имеет более низкую стоимость и обещает более высокое качество.
9. Боковые бестраншейные методы обновления
Для решения проблем, возникающих в системах бокового обслуживания, можно использовать такие методы, как плотное прилегание труб, разрыв труб, напыление футеровки и химическая цементация. Основные характеристики бокового обновления приведены в таблице 8.
Таблица.8: Характеристики бокового обновления
10. Обновление канализационных колодцев (SMR)
Чтобы избежать притока поверхностных и инфильтрации грунтовых вод, необходимо обеспечить надлежащее обслуживание канализационных колодцев путем их обновления. Это позволит избежать структурных повреждений и защитить материалы от коррозии. Бывают ситуации, когда процесс обновления нерентабелен или лучше пойти на замену люка, чем на обновление.
Перед выбором метода необходимо проанализировать физические характеристики конструкции, возраст, тип и состояние участка и системы колодцев. Основные характеристики обновления канализационных колодцев приведены в таблице 9.
Таблица.9: Характеристики обновления канализационных колодцев
Из истории видно, что химическая цементация играет важную роль в обновлении колодцев. В настоящее время доступны новые химические составы, которые даже обеспечивают дополнительные характеристики водонепроницаемости, что увеличивает структурную долговечность канализационных колодцев.
Метод не только эффективен, но и экономичен. В тех местах, где решено установить вкладыши, инженеры также используют химические затирки в качестве дополнительного ухода. Это используется как эффективное средство укрепления вокруг люка, чтобы внутренняя обработка была выполнена должным образом.
Читать далее:
Бестраншейные технологии в строительстве и их методы
Бестраншейные методы строительства, их детали и применение
Метод домкратирования труб и метод прокладки тоннелей в бестраншейном строительстве
Читайте далее:- Бестраншейные технологии в строительстве и их методы.
- Виды вкладышей, используемых для канализационных систем.
- Бестраншейные методы строительства, их детали и применение.
- Теория анализа нагрузок Марстона-Спенглера для канализационной санитарной системы.
- Как разработать схему расположения канализационной системы?.
- 16 типов трубопроводов и метод их строительства.
- Метод трубного домкрата и метод прокладки тоннелей в бестраншейном строительстве.