На заглавную страницу Карта сайта Электронная почта
Новости
О компании
Технологии
Каталог
Выставки
Сотрудники
Партнеры
Контакты


ENGLISH
 


Поиск по сайту:
Комплекты оборудования и технология для реконструкции систем водоснабжения и водоотведения

Вводная часть

Развитие бестраншейных методов прокладки и реконструкции различных инженерных коммуникаций диаметром до 800 мм у нас в стране и за рубежом обуславливается урбанизацией городов, экономическими соображениями и требованиями по защите окружающей среды. В странах с высоким уровнем развития доля этих работ, выполняемых на территории городов, достигла 40% и имеет устойчивую тенденцию к росту.

В последние годы разработано большое количество различных по принципу действия (прокол,продавливание или бурение) и уровню разработки проходческих комплексов.

В качестве рабочих органов при проведении работ методами прокола и продавливания наибольшее распространение получили пневматические машины ударного действия - пневмопробойники. Этот класс машин, разработанный в середине 60-х годов в ИГД СО РАН, в настоящее время серийно выпускаются в России, странах СНГ, Германии, США, Швейцарии, Англии. Пневматические ударные машины используются для проходки грунтовых скважин диаметром до 200 мм, забивания стальных труб с закрытым (до 300 мм) и открытым (до 800 мм) передним торцом, очистки трубопроводов от грунта, реконструкции ветхих коммуникаций (до 500 мм), усиления оснований, очистка заваленных трубопроводов и ряда других работ. Зарубежные фирмы, изготавливающие пневмопробойники ("Тракто-Техник", "Дич-Вич", "Терра", "Эссиг", "Усиба", "МТМ" и ряд других) не занимаются разработкой новых пневмоударных машин и комплексов оборудования с целью улучшения их энергетических и эксплуатационных показателей при реализации различных технологий. Очевидно, фирмы используют результаты исследований, выполненных в нашей стране и опубликованных в открытой печати в связи с окончанием сроков действия патентов.

К настоящему времени в ИГД СО РАН накоплен обширный опыт в разработке пневматических ударных машин и комплектов оборудования различного назначения для ведения работ в стесненных условиях. Существенный вклад в решение этой проблемы внесен В.А.Григоращенко, Б.В. Студишниковым, К.К. Тупициным, А.Д. Костылевым, К.С. Гурковым, В.В, Каменским, В.В. Климашко, В.Д. Плавских, С.К, Тупициным, А.Л. Исаковым, А.В. Сухушиным, В.А, Козловым, А.С. Савельевым, В.А, Харькиным, Е.Г. Жарковым и другими учеными и производственниками.

Комплекты оборудования и технология для реконструкции систем водоснабжения и водоотведения

Тенология замены аварийных систем водоснабжения и водоотведения и разработка комплектов оборудования для их реализации обеспечивают:

- замену в любых грунтовых условиях металлических, чугунных, бетонных, железобетонных, асбестоцементных трубопроводов диаметром до 500 мм на пластмассовые;

- ведение работ из существующих колодцев при расстоянии между ними 50 и более метров;

- доступ к рабочему органу в случае отказа и осуществление его ремонта или замены;

- возможность размещения воздухоподводящей магистрали в заменяемом трубопроводе.

Сущность технологии заключается в следующем.

В аварийном трубопроводе от входного колодца к выходному прокладывается тяговый трос, одним концом присоединяемый к лебедке, установленной на выходном колодце, а другим - к рабочему органу, размещенному во входном колодце. Основу рабочего органа составляет специальная пневматическая машина ударного действия (пневмомолот). На передней части пневмомолота размещается конусный расширитель с приспособлением для крепления к нему нового пластмассового трубопровода. К передней части пневмомолота присоединяется тяговый трос, а к задней - страховочно-возвратный трос. Тяговая лебедка приводится в движение от пневматического двигателя. применение пневматического двигателя позволяет использовать один источник энергии - компрессор. С точки зрения безопасности ведения работ пневмодвигатель явно предпочтительнее электрического. Характеристика двигателя позволяет менять тяговое усилие на тросе в зависимости от давления сжатого воздуха, подаваемого к двигателю, в диапазоне от 10 до 150 кн. Пневматический двигатель имеет механическую характеристику "паровая машина", то есть крутящий момент двигателя остается постоянным и даже возрастает при снижении скорости вращения вплоть до полной остановки. Указанная выше механическая характеристика является весьма важной, так как постоянное натяжение троса обеспечивает устойчивую работу пневмомолота и максимальную передачу ударной нагрузки расширителю. Натяжение троса лебедкикомпнсирует отдачу ударника пневмомолота и обеспечивает работу в установившемся режиме. Кроме того, исключается передача знакопеременной нагрузки на стенки образуемой скважины, что повышает ее устойчивость, и появляется возможность доступа к пневмомолоту в случае его отказа. Для этого необходимо отключить тормоз лебедки и при помощи страховочно-возвратного троса извлечь пневмомолот, произвести его ремонт или замену.

При подаче сжатого воздуха сначала к лебедке, а затем к пневмомолоту, рабочий орган начинает передавать ударную нагрузку на заменяемый трубопровод, и в зависимости от выбранной схемы производства работ, разрушает его в массиве грунта или выбивает в выходной колодец. Для уменьшения степени дробления при разрушении трубопровода на его стенках нарезают опережающие продольные борозды, являющиеся концентраторами напряжения. В образуемую рабочим органом скважину затягивается присоединенный к нему пластмассовый трубопровод. Отдельные секции или части трубопровода с помощью резьбовых соединений наращиваются во входном колодце, либо свариваются в плеть, которая подается в колодец через наклонную скважину, пробитую с поверхности. При сваривании нагревательный элемент полностью перекрывает внутренние диаметры секций, а это практически невозможно из-за наличия воздухоподводящего шланга. В этой связи конструкции пневмомолотов предусматривают возможность подключения подводящего воздуховода к носовой части машины. При этом воздухоподводящий шланг размещается внутри заменяемого трубопровода, а не заменяющего, как было описано в предыдущем случае. По мере продвижения пневмомолота воздухоподводящий шланг выбирается в выходном колодце, и его длина может быть уменьшена, что приведет к уменьшению потерь давления сжатого воздуха по длине воздухопровода. При создании комплектров оборудования, реализующих приведенные выше технологические схемы, необходимо учитывать большое количество требований и граничных условий, оказывающих существенное влияние на конструктивные решения машин и механизмов, входящих в комплект оборудования. Эти требования определяются поставленной строительной задачей (отказ от землянных работ, размещение, монтаж и демонтаж рабочих органов и т.д. в стесненных условиях существующих колодцев), физико-механическими характеристиками грунтового массива и геометрическими размерами разрушаемых и прокладываемых трубопроводов. Отдельные требования, возникающие в процессе создания комплектов оборудования, вступили в противоречие друг к другу, поэтому был выявлен главный критерий - энергетическая достаточность совместных усилий, развиваемых пневмоударной машиной и лебедкой.

Технология бестраншейной замены ветхих трубопроводов и комплекты оборудования для ее реализации прошли достаточно длительную опытно-промышленную проверку. Образцы комплектов оборудования, изготовленные в ИГД СО РАН, Новосибирским АО "Сиблитмаш", Омским АО "Полет", эксплуатируются в Москве, С-Петербурге, Омске, Новосибирске, Новоуральске и Барнауле (см. карту поставок комплектов оборудования). В 1994-1996 гг комплектами заменено свыше 50 км водоотводящих трубопроводов диаметром от 160 до 355 мм (материал трубопроводов - керамика, бетон, чугун). Опыт эксплуатации потвердил возможность применения новой технологии в любых грунтовых условиях.

Производительность комплекта определяется скоростью движение рабочего органа и темпом наращивания секций пластмассового трубопровода. Хронометраж затрат рабочего времени, проведенный на объектах Новосибирска и Москвы, дает следующие величины (усредненные: по диаметру прокладываемого трубопровода 255 мм, длине учаска 25 м, по материалу - керамика, чугун):

техническая скорость, м/ч 9
доля времени чистой работы машины при забивке одной секции, % 25
продолжительность подготовительного-заключительных операций в общем баллансе времени, % 45

На основании приведенных данных месячная производительность комплекта составляет 200-210 п.м. Соответственно, годовой объем перекладки с учетом цельносменных потерь рабочего времени (отпуск, праздничные дни и т.п.) составит около 2000 п.м. Гарантийный срок службы рабочего органа - 2 года.

Заключение

Решена крупная научно-техническая проблема, имеющая важное народохозяйственное значение, заключающаяся в ряда специализированных ударных маших и комплектов оборудования, позволяющих механизировать процессы прокладки и реконструкции инженерных коммуникаций бестраншейными методами: забивание металлических труб с открытым передним торцом диаметром до 820 мм с последующей очиской их от грунта самопередвигающимися грунтозаборными учтройствами и реконструкцию систем водоснабжения и водоотведения диаметром до 500 мм.

 


2000 © ЗАО НПК "Комбест"
Design    Интернет-компания "Мегаритм.RU"