Строительство, реконструкция и ремонт водопроводных и водоотводящих сетей бестраншейными методами
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Гидротехническое строительство
Издательство:
НИЦ ИНФРА-М
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 221
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
Среднее профессиональное образование
ISBN: 978-5-16-012603-6
ISBN-онлайн: 978-5-16-102212-2
Артикул: 080250.16.01
Систематизированы и анализируются бестраншейные технологии строительства, ремонта и реконструкции подземных инженерных сетей систем водоснабжения и водоотведения. Представлены сведения о трубах из новых материалов для реализации бестраншейных методов, описаны принципы современных методов локации и телеинспекции инженерных сетей, прочистки и эксплуатации подземных трубопроводов. Приведены основные положения и подходы по выбору объекта и метода восстановления подземных трубопроводов. Представлены тесты самоконтроля с ответами и краткий словарь специальных терминов по бестраншейным технологиям строительства, ремонта и реконструкции инженерных сетей.
Для студентов строительных техникумов, обучающихся по направлению подготовки 08.02.04 «Водоснабжение и водоотведение».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Профессиональная подготовка по профессиям рабочих и по должностям служащих
- 08.01.29: Мастер по ремонту и обслуживанию инженерных систем жилищно-
- 18.01.27: Машинист технологических насосов и компрессоров
- 19.01.01: Аппаратчик-оператор производства биотехнологической продукции для пищевой промышленности
- Среднее профессиональное образование
- 08.02.02: Строительство и эксплуатация инженерных сооружений
- 08.02.04: Водоснабжение и водоотведение
- 08.02.14: Эксплуатация и обслуживание многоквартирного дома
ГРНТИ:
Скопировать запись
Строительство, реконструкция и ремонт водопроводных и водоотводящих сетей бестраншейными методами, 2022, 080250.15.01
Строительство, реконструкция и ремонт водопроводных и водоотводящих сетей бестраншейными методами, 2021, 080250.14.01
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
СТРОИТЕЛЬСТВО, РЕКОНСТРУКЦИЯ И РЕМОНТ ВОДОПРОВОДНЫХ И ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ БЕСТРАНШЕЙНЫМИ МЕТОДАМИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Москва ИНФРА-М 2024 В.А. ОРЛОВ, Е.В. ОРЛОВ Допущено Федеральным агентством по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству в качестве учебного пособия для студентов средних специальных учебных заведений, обучающихся по направлению (специальности) 08.02.04 «Водоснабжение и водоотведение» СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Серия основана в 2001 году
УДК 628.14(075.32) ББК 38.776я723 О66 Орлов В.А. Строительство, реконструкция и ремонт водопроводных и водоотводящих сетей бестраншейными методами : учебное пособие / В.А. Орлов, Е.В. Орлов. – Москва : ИНФРА-М, 2024. — 221 с. – (Среднее профессиональное образование). ISBN 978-5-16-012603-6 (print) ISBN 978-5-16-102212-2 (online) Систематизированы и анализируются бестраншейные технологии строительства, ремонта и реконструкции подземных инженерных сетей систем водоснабжения и водоотведения. Представлены сведения о трубах из новых материалов для реализации бестраншейных методов, описаны принципы современных методов локации и телеинспекции инженерных сетей, прочистки и эксплуатации подземных трубопроводов. Приведены основные положения и подходы по выбору объекта и метода восстановления подземных трубопроводов. Представлены тесты самоконтроля с ответами и краткий словарь специальных терминов по бестраншейным технологиям строительства, ремонта и реконструкции инженерных сетей. Для студентов строительных техникумов, обучающихся по направлению подготовки 08.02.04 «Водоснабжение и водоотведение». УДК 628.14(075.32) ББК 38.776я723 О66 Подписано в печать 17.02.2021. Формат 60 × 90/16. Бумага офсетная. Гарнитура Newton. Печать цифровая. TK 80250-1248245-261006 ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1 Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29 E-mail: books@infra-m.ru http://www.infra-m.ru © Орлов В.А., Орлов Е.В., 2007 Р е ц е н з е н т ы: заведующий кафедрой «Коммунальное и промышленное водопользование» Московского института коммунального хозяйства и строительства, канд. техн. наук, доцент И.И. Павлинова; заведующий лабораторией программ развития водного хозяйства города и нормативов ГУП «МосводоканалНИИпроект», канд. хим. наук В.Г. Печников ФЗ № 436-ФЗ Издание не подлежит маркировке в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11 ISBN 978-5-16-012603-6 (print) ISBN 978-5-16-102212-2 (online) Отпечатано в типографии ООО «Научно-издательский центр ИНФРА-М» 127214, Москва, ул. Полярная, д. 31В, стр. 1 Тел.: (495) 280-15-96, 280-33-86. Факс: (495) 280-36-29
Предисловие Основной задачей настоящего учебного пособия является ознакомление студентов техникумов с новым прогрессивным, экономичным и экологичным направлением в строительной отрасли — бестраншейными технологиями строительства, ремонта и реконструкции подземных инженерных коммуникаций, в частности водопроводных и водоотводящих сетей. В учебном пособии логически взаимосвязанно рассматриваются общие вопросы обоснования целесообразности бестраншейного строительства, ремонта и реконструкции объектов жизнедеятельности (по результатам инспекционного контроля с помощью современных технических средств диагностики, а также соблюдения экологических требований по защите окружающей среды); освещаются наиболее распространенные бестраншейные технологии восстановления трубопроводов и даются критерии выбора оптимального метода восстановления для каждого конкретного объекта; приводятся специальные технические требования при реализации отдельных методов бестраншейного строительства, ремонта и реконструкции, обеспечивающие высокое качество ремонтно-восстановительных работ. В результате изучения учебного материала студент должен знать: основные методы бестраншейного строительства, ремонта и реконструкции подземных трубопроводных коммуникаций, области их применения и способы оценки эффективности использования; основные методы диагностики подземных трубопроводов, способы прочистки трубопроводов перед проведением ремонтно-восстановительных работ на инженерных сетях, основные положения и критерии по выбору объекта и метода восстановления подземных трубопроводов; требования к организациям, выполняющим работы по строительству, ремонту или реконструкции подземных трубопроводов бестраншейными методами. Для закрепления полученных теоретических знаний и практи ческих навыков в учебном пособии приведены тесты самоконтроля • • •
с ответами, а также словарь специальных терминов по бестраншейным технологиям строительства, реконструкции и ремонта водопроводных и водоотводящих трубопроводов. Данное учебное пособие предназначено для студентов стро ительных техникумов, обучающихся по специальности 270112 (2912) «Водоснабжение и водоотведение». Следует отметить, что для студентов средних специальных учебных заведений подобных учебников и учебных пособий еще не выпускалось, хотя потребность в квалифицированных кадрах увеличивается из года в год, что вынуждает организации, предприятия и фирмы, занимающиеся строительством, реконструкцией и ремонтом подземных трубопроводов, привлекать к работе высокооплачиваемых зарубежных специалистов.
введение В условиях современного города предупреждение старения и преждевременного выхода из строя подземных инженерных сетей водоснабжения, водоотведения, газо- и теплоснабжения, а также оптимальная локализация последствий их аварий являются одними из главных задач служб эксплуатации коммунальных объектов. Особенно актуальны эти вопросы для городов России, где в коммунальном секторе старение подземных трубопроводных коммуникаций и другого оборудования различного назначения достигло критического уровня: свыше 70% трубопроводных коммуникаций находятся в неудовлетворительном состоянии. Например, в Москве из 9,5 тыс. км водоотводящих сетей около 60% — в предаварийном состоянии, около 32% выполняют свои функции удовлетворительно и лишь 8% сетей находятся в благополучном техническом состоянии благодаря своевременному проведению ремонтно-восстановительных работ. Большинство подземных коммунальных трубопроводов в ев ропейской части страны находится в эксплуатации с 30–50-х гг. ХХ в., а на территории Западной и Восточной Сибири, а также Дальнего Востока — с 60–70-х гг. и практически исчерпало свой срок службы. По данным Госстроя РФ, износ трубопроводов в системах водоснабжения достиг 60%, а 25% фондов отслужили свой срок. Аварийность водопроводных сетей за последние 10 лет возросла в 5 раз и составляет 70 случаев в год на 100 км трубопроводов. В результате различного рода повреждений (патологий) трубопроводов происходят нежелательные загрязнения потребляемой воды, если идет речь о транспорте питьевых вод, загрязнения подземных вод и почв, подтопление территорий, если нарушается нормальная работа водоотводящих сетей. Например, основным видом повреждений на стальных водопроводных трубопроводах Московского водопровода является образование сквозных проржавлений — свищей (67% общего количества повреждений). На чугунных трубах аварии связаны в основном с нарушением герметичности раструбных соединений (12%) и переломами труб (16%). Преобладающее количество повреждений приходится на трубы малых диаметров (до 200 мм), что составляет около 75% их
общего количества. Это в основном повреждения на трубопроводах вводов промышленных предприятий и жилых домов. Главные причины повреждений трубопроводов — износ труб, низкое качество материала, избыточный напор, наружная и внутренняя коррозия, а также совокупность внешних дестабилизирующих техногенных и природных факторов (подземных вод, агрессивных грунтов, резких сезонных изменений температуры). Возникающие аварийные ситуации, связанные с выходом из строя ветхих, а также морально устаревших инженерных сетей в городах Российской Федерации, составляют 31% общего количества чрезвычайных ситуаций, уступая лишь пожарам и взрывам, на долю которых приходится 34%. Практика эксплуатации водопроводных и водоотводящих сетей показывает, что в коммунальном секторе отсутствует научно-обоснованная долгосрочная стратегия реновации подземных трубопроводов, а существующая практика ремонтно-восстановительных работ на них базируется на далеком от совершенства планировании капитального ремонта, не учитывающем реалий современного состояния насыщенной подземной инфраструктуры городов и постоянно меняющейся (в основном ухудшающейся) экологической обстановки (например, подтопления территорий). На практике часто обнаруживается отсутствие исчерпывающих сведений о трубопроводах (по материалам инвентаризации и исполнительной документации) и окружающей их обстановке. На современном этапе технического развития только полная и исчерпывающая информация о подземных сетях может служить отправной точкой разработки научно-обоснованной программы прогнозирования их ремонта или реконструкции на ближайшую и отдаленную перспективу. Перед инженерно-техническим персоналом, обслуживающим подземные коммуникации, часто возникают вопросы: какой участок сети из огромного количества эксплуатируемых ветхих трубопроводов необходимо подвергать восстановлению в первую очередь и почему именно он должен быть первоочередным; какие объекты на сети могут подождать своей очереди, т.е. быть приоритетными для реновации в скором времени или потенциальными для восстановления или ремонта; какие участки подземных трубопроводов могут работать с «нарушениями» еще несколько лет без ремонта, не оказывая существенного влияния на процессы транспортировки воды и окружающую среду; можно ли при проектировании восстановительных работ использовать трубы из
различных материалов без учета гидравлической совместимости смежных участков восстановленного и невосстановленного трубопроводов и т.д. Проблемы оперативного строительства, ремонта, восстанов ления и модернизации водопроводных и водоотводящих сетей в современном городе усугубляются рядом побочных факторов: высокой плотностью застройки подземных и наземных объектов, наличием параллельных и пересекающихся на разных уровнях инженерных коммуникаций, насыщенностью окружающих грунтов подземными водами и т.д. В последние десятилетия в области строительства, ремонта и реконструкции городских коммунальных систем водоснабжения и водоотведения для решения указанных проблем широко распространилось новое направление — бестраншейная технология строительства (прокладки) новых и восстановления (санации) ветхих трубопроводов. Это направление является альтернативой открытому способу строительства, ремонта и реконструкции подземных трубопроводов любого назначения, так как почти по всем параметрам превосходит его. Под санацией трубопроводов понимается полное восста новление трубопровода с устранением всех видов дефектов по длине труб и в местах их стыковки путем нанесения защитных покрытий (облицовок) при соблюдении (поддержании) исходных гидравлических характеристик течения потока транспортируемой среды. В свою очередь, под восстановлением структуры, например, водопроводного трубопровода следует понимать ликвидацию: структурных дефектов (например, свищей (сквозных отверстий), микротрещин и других повреждений, которые приводят к эксфильтрации и инфильтрации воды); функциональных дефектов, вызванных временными факторами (например, старением) и неудовлетворительной эксплуатацией системы водоснабжения в целом и водопроводных сетей (например, появлением ржавчины на внутренних стенках труб, биообрастаний, бугристых наростов в виде уплотненных оксидов железа, марганца и извести, инородных включений, проникающих в трубопроводы при любом вмешательстве извне — сварке, ремонте и замене запорно-регулирующей арматуры и т.д.); дефектов, вызванных некачественным монтажом труб при их укладке в траншее (например, деформацией труб) или • • •
являющихся результатом воздействия природных явлений (деформация грунтов, приток подземных вод и т.д.). Термин «бестраншейные технологии» следует понимать как реализацию какого-либо метода бестраншейной прокладки или ремонта объекта (в частности, трубопровода) с описанием регламентированной последовательности и сущности технологических операций, проводимых с помощью соответствующей строительной техники и использования специального оборудования, приборов, материалов, а также задействования людских ресурсов. Под бестраншейными технологиями понимаются техноло гии прокладки, замены, ремонта, инспекции и обнаружения дефектов в подземных коммуникациях различного назначения с минимальным вскрытием земной поверхности или без вскрытия. Бестраншейные технологии прокладки и ремонта трубопроводов не только оперативны и экономичны по сравнению с традиционными методами (проведением земляных работ с рытьем траншей или котлованов, ремонтом или заменой трубопровода), но и позволяют не нарушать сложившуюся экологическую обстановку. Активная и стойкая тенденция использования бестраншейных технологий в России прослеживается с начала 90-х гг. прошлого века, но до сих пор степень их востребованности оценивается специалистами как явно недостаточная по сравнению с развитыми в промышленном отношении странами, где 95% объема работ по прокладке, ремонту и реконструкции подземных инженерных коммуникаций в городах и населенных пунктах производится бестраншейными методами. В некоторых городах (например, Лондоне, Копенгагене, Амстердаме) открытая прокладка и ремонт подземных коммуникаций запрещены. В настоящий момент для более широкого применения бес траншейных технологий строительства и ремонта подземных трубопроводов в нашей стране необходимы высококвалифицированные кадры, владеющие соответствующими знаниями в данной области строительства и способные эффективно использовать их на практике. Бестраншейные технологии развиваются очень быстро, однако базовые положения остаются практически неизменными. Знание этих положений позволит учащемуся как потенциальному специалисту быстрее освоить новые методы прокладки и санации трубопроводов и адаптировать их к своей будущей практической деятельности.
Глава 1 общие сведения о бестраншейных технологиях строительства (Прокладки) и восстановления трубоПроводов 1.1. Методы бестраншейного строительства (прокладки) трубопроводов 1.1.1. общие сведения о грунтах. прочность грунтов Согласно ГОСТ 25100-95 грунты рассматриваются как одно родные по составу, строению и свойствам элементы грунтового массива (образца). Грунты могут служить материалом оснований зданий и сооружений, средой для размещения в них сооружений и коммуникаций, а также материалом самого сооружения. Следует различать термины «грунт» и «почва». В отличие от грунта почва представляет собой поверхностный слой грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного факторов. Грунты классифицируют по классам (по общему характеру структурных связей), группам (по характеру структурных связей с учетом прочности), подгруппам (по происхождению и условиям образования), типам (по вещественному составу), видам (по наименованию с учетом размеров частиц и показателей свойств) и разновидностям (по количественным показателям вещественного состава, свойств и структуры грунтов). По классам грунты делятся на природные скальные, природ ные дисперсные и природные мерзлые. Каждый класс грунта имеет внутреннюю классификацию, разновидность, структуру, текстуру и другие характеристики, которые в достаточно полной степени отражают его специфический характер. Например, если необходима полная (комплексная) характеристика песка, то указывается, что он относится к природным дисперсным грунтам; по соответствующему гранулометрическому составу (т.е. размеру
зерен, содержанию зерен в % по массе) определяется как гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий или пылеватый; по коэффициенту водонасыщения и коэффициенту пористости делится на плотный, средней плотности, рыхлый; по степени плотности определяется как слабоуплотненный, среднеуплотненный или сильноуплотненный; по степени засоленности характеризуется как незасоленный, слабозасоленный, среднезасоленный, сильнозасоленный, избыточнозасоленный; по относительной деформации пучения определяется как практически непучистый, слабопучистый, среднепучистый, сильнопучистый и чрезмерно пучистый; по температурно-прочностным свойствам характеризуется как твердомерзлый, пластично-мерзлый и сыпучемерзлый; по криогенной текстуре определяется как массивный, слоистый, сетчатый, базальный). В инженерной практике прокладки трубопроводов систем во доснабжения и водоотведения знания о характеристиках грунтов (полных, как на примере классификации песка, или выборочных по некоторым превалирующим показателям) необходимы для наиболее оптимального выбора технологии и метода бестраншейного строительства подземных трубопроводных коммуникаций и сооружений на них. Многочисленные показатели грунтов, отобранных с помощью шурфования в местах будущих трасс подземных инженерных коммуникаций или сооружений, определяются в лабораторных условиях с помощью большого количества соответствующих приборов и специальных установок. Однако в полевых условиях на практике о свойствах и некоторых характеристиках грунтов можно судить с помощью элементарных действий: определение свойств землистой пробы на ощупь пальцами (например, способность формования в укрупненные неразваливающиеся агрегаты свидетельствует о преобладании глин, в частично разваливающиеся агрегаты — говорит о некотором содержании в глине песка и т.д.; при большом содержании песка в глине (т.е. в суглинке) способность формования подобного относительно плотного агрегата отсутствует); определение свойств грунта ножом для выявления его вязкости (например, если разрез землистой пробы имеет глянцевую поверхность, то в основном преобладают глины, а если матовую, то проба содержит суглинок); определение свойств грунта на слух (например, если проба на ощупь пальцами хрустит, то преобладает песок, а если хруста не наблюдается, то в пробе преобладают глины); • • •