МАТЕРИАЛЫ ТРУБ ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОКЛАДКИ И РЕКОНСТРУКЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ

Усиливающиеся из года в год тенденции освоения бестраншейных технологий строительства и ремонта подземных инженерных сетей систем водоснабжения в городах с развитой инфраструктурой настоятельно требуют использования новых типов труб, защитных покрытий, арматуры и т.д. При этом также проводятся разработки по совершенствованию методов протягивания (протаскивания) в старые трубопроводные сети новых при их реконструкции и продавливания труб в подземном пространстве при новом строительстве. Отсюда используемые для бестраншейной реновации трубопроводов и в их строительстве трубы можно классифицировать как протягиваемые и продавливаемые. Материалами для изготовления протягиваемых

труб являются полиэтилен (ПЭ), сталь, высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ), поливинилхлорид (ПВХ) и др. Материалами для изготовления продавливаемых труб служат: базальт, полимербетон, железобетон, стеклопластик, поливинилхлорид (ПВХ) и полипропилен (ПП).

Протягиваемые трубы для бестраншейных технологий

При использовании в бестраншейных технологиях полиэтиленовых труб они должны быть изготовлены с дополнительным специальным стойким к порезам внешним слоем (защитным рукавом). Защитный слой, например из полипропилена, оберегает трубу не только от порезов, но и от точечной нагрузки, например от камней или других выступающих объектов, встречаемых по трассе протягивания. Однако мировая практика показывает, что полиэтиленовые трубы с защитным рукавом изготовляются с ограниченным диапазоном диаметров, поэтому не исключается возможность применения известных полиэтиленовых труб для традиционных траншейных методов в качестве внешних защитных оболочек. Необходимо отметить, что в этом случае возрастают затраты на производство работ из-за необходимости увеличения диаметра проходки, увеличения рабочего цикла и т.д.

Полиэтиленовые трубы для систем водоснабжения могут быть трехслойными, т.е. иметь специальный алюминиевый слой (фольгу), который располагается между слоем с ПЭ и внешним полипропиленовым слоем (ПП), толщина которого составляет порядка 25% то- щины стенки трубы. Наличие дополнительного алюминиевого слоя является антидиффузионной защитой. Такие трубы целесообразно прокладывать в местах, расположенных в непосредственной близости к автозаправочным станциям, или одновременно в одной траншее с водоотводящими трубами.

Использование для протягивания стальных труб позволяет проводить ремонтно-восстановительные работы в широком диапазоне диаметров (от 100 до 3000 мм). Данные трубы характеризуются высокой прочностью на сжатие и растяжение. Однако недостаток этих труб состоит в высокой коррозионной активности. На предприятиях по производству труб, а также на месте их использования для защиты стали от воздействия агрессивных факторов проводится обработка поверхностей (как внутренних, так и внешних). В качестве внешнего покрытия используются битумная облицовка, покрытие из полиэтилена, полипропилена, эпоксидной смолы и других материалов. В свою очередь, в качестве внутреннего покрытия используется цементное покрытие, усиленное стекловолокном, и другие облицовки.

Трубы из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, используемые в бестраншейном строительстве подземных инженерных сетей, имеют специальные замковые соединения в виде пологого (низкого) раструба или внутреннего раструба за счет относительно большой толщины стенки. Эти соединения характеризуются высокой степенью сопротивляемости к осевой силе, которая появляется в процессе протягивания труб, имеют возможность углового отклонения при каждом соединении одной трубы с другой. В углубление замкового соединения помещают резиновые прокладки, обеспечивающие его герметичность в установленном диапазоне угловых отклонений. На свободном конце трубы находится наплавка, которая является опорным элементом для анкерного кольца, размещаемого в раструбе трубы в процессе монтажа. Преимуществом замковых соединений труб из ВЧШГ является возможность быстрого соединения отдельных труб в плеть при наличии небольшой монтажной площадки.

В качестве примера замковых соединений используется широкая гамма эффективных замковых устройств: неподвижное замковое соединение типа FASTITE (США), раструбно-сварочное соединение типа НЗ, раструбно-фиксированное соединение типа В PC, фиксированное раструбное соединение Flex-Ring®, безраструбное стыковое соединение типов МТ™.

Наибольшее распространение в нашей стране нашло замковое соединение труб В PC. Бестраншейная прокладка трубопроводов из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом с раструбным соединением типа В PC, как правило, осуществляется в три этапа: бурение пилотной скважины в грунте по заданной проектом траектории; последовательное расширение скважины; протягивание трубопровода в свободное пространство. Невозможность нарушения соединения отдельных труб обеспечивается наличием сварного наплыва (наварного валика) на гладком конце трубы и двух стопоров, вдвигаемых после стыковки труб в выемку раструба и фиксируемых стопорной проволокой.

Соединение ВРС позволяет использовать трубопровод при давлении до 2,5 МПа.

Значения максимальных сил протягивания, воспринимаемых указанными выше соединениями труб, их максимальных угловых отклонений при соединении друг с другом, а также минимального радиуса поворота трубы из чугуна с шаровидным графитом представлены в табл. 19.1.

В процессе протягивания труб из ВЧШГ возможно появление повреждений, порезов внешней поверхности, а впоследствии — коррозии, даже в случае мокрого бурения с использованием бентонитовой смазки. В связи с этим внешняя поверхность труб из чугуна с шаровидным графитом защищается наружным покрытием (рукавом), выполняемым из цинка и полиэтиленовой пленки.

Таблица 19.1

Основные параметры труб из ВЧШГ и технологического процесса (по материалам зарубежного опыта)