Методы безрыхлых технологий: Руководство для подрядчика по безрыхлому ремонту труб

В марте 2024 года коммунальный подрядчик в Северной Англии столкнулся с неисправной канализационной трубой диаметром DN800 мм, проходящей непосредственно под динамично развивающимся торговым районом. Открытая замена трубы привела бы к закрытию двух перекрестков на шесть недель, нарушению деятельности десятков предприятий и понесению затрат на восстановление поверхности, превышающих стоимость самой трубы. Вместо этого подрядчик решил использовать безрыхлый метод ремонта: установка линера CIPP, отверждаемого ультрафиолетом, через одну скважину доступа. Движение на дорогах было возобновлено в течение 48 часов.

Если вы работаете в сфере коммунальной инфраструктуры, канализационного обслуживания или восстановления трубопроводов, то уже знаете, почему это важно. Старые подземные сети нуждаются в ремонте, но города не могут позволить себе подрывать каждую улицу, тротуар и коммуникационный коридор. Безрыхлые методы ремонта труб позволяют восстановить их конструкционную целостность без нарушения деятельности, связанного с традиционными земляными работами, что делает ремонт труб без рыхления почвы предпочтительным способом в многих городских условиях.

В этом руководстве вы узнаете, что такое безрыхлые методы ремонта труб, как работают наиболее распространенные безрыхлые методы и как выбрать правильный метод для восстановления канализационных, дренажных и напорных труб. Вы также узнаете, как оборудование для производства линеров CIPP помогает подрядчикам контролировать поставки и качество линеров.

Что такое безрыхлый метод?

Безрыхлый метод - это техника, которая позволяет устанавливать, ремонтировать или заменять подземные трубы с минимальным или без поверхностного землеройства. Вместо того, чтобы копать непрерывную траншею вдоль трубы, подрядчики используют доступные точки, пусковые ямы или существующие люки для вставки футеровок, разрыва старой трубы или установки новой трубы внутри основного сооружения.

Это понятие охватывает широкий спектр методов. Некоторые методы безрыхлого метода реабилитируют существующие трубы, создавая новый структурный слой внутри основного сооружения. Другие полностью заменяют основную трубу, тянуя или толкая новую трубу по старой траектории. Индустрии организации, такие как Североамериканское общество по безрыхлому методу, предоставляют обучение и ресурсы для подрядчиков, оценивающих эти методы. Общим фактором является уменьшение поверхностных нарушений по сравнению с открытым землеройством.

Для муниципальных инженеров и подрядчиков по реабилитации методы безрыхлого метода не являются единственным решением. Это фреймворк для принятия решений. Правильный метод зависит от состояния основной трубы, диаметра, материала, доступа, грунтовых вод и долгосрочных требований к производительности. Для более широкого обзора методов ремонта см. нашу статью о безрыхлых методах реабилитации.

Инженерное примечание: Безрыхтовые методы работают лучше, когда основная труба сохраняет достаточную геометрию для направления ремонта. Полностью разрушенная труба может потребовать точкового копания или разрушения трубы вместо внутреннего облицовки.

Почему безрыхтовые технологии важны для устаревшей инфраструктуры

Подземная инфраструктура во многих регионах работает уже десятилетиями дольше своего изначального проектного срока службы. Американское общество гражданских инженеров и аналогичные организации по всему миру регулярно сообщают о высокой скорости разрушения канализационных и водопроводных магистралей. Безрыхтовые технологии позволяют решить эту проблему без экономических и социальных затрат, связанных с полным копанием.

Стоимость замены с использованием открытого метода

Замена труб с использованием открытого метода включает в себя не только удаление и замену труб. Подрядчики должны разрезать асфальт, обеспечить поддержку соседних коммуникаций, управлять перераспределением трафика, восстановить ландшафт и отремонтировать тротуары или дороги. В густонаселенных городских районах затраты на восстановление поверхности могут превысить стоимость самой трубопроводной системы.

Исследование 2023 года, проведенное Международным обществом безрыхтовых технологий, показало, что безрыхтовые методы могут снизить общую стоимость проекта на 30 - 50% в застроенных районах, если учесть затраты на восстановление поверхности, управление трафиком и социальные затраты.

Минимальное нарушение поверхности

Безрыхтовые технологии требуют только небольших доступных ям или существующих люков. Это важно для:

• Дорог и шоссе, где закрытие полос создает заторы

• Железнодорожных или аэропортовых коридоров, где земляные работы ограничены

• Промышленных площадок, где остановки производства дороги

• Жилых районов, где владельцы домов ценят целостный ландшафт

• Водных путей или экологически чувствительных зон

Уменьшенный размер участка также снижает риски безопасности для рабочих и общественности, и в многих случаях сокращает сроки выполнения проекта.

Объяснение распространенных методов безрыхтовых технологий

Понимание основных методов безрыхтовых технологий помогает подобрать подходящий метод для проекта. Каждый метод имеет свои преимущества, ограничения и идеальные области применения. Следующее обзорное описание охватывает наиболее распространенные методы ремонта труб без копки и реабилитации канализационных систем, используемые сегодня подрядчиками.

Внутриканальный полиуретановый трубы (CIPP)

Трубы, устанавливаемые методом инверсии (обычно называемые CIPP), являются одним из наиболее широко используемых методов безрыхловой технологии и основой современной безрыхловой технологии CIPP. Гибкая футеровочная труба пропитывается термореактивной смолой, вставляется в основную трубу и отверждается, образуя новую трубу внутри старой.

Процесс отверждения может осуществляться с использованием горячей воды, пара или ультрафиолетового света. CIPP применяется для ремонта круглых и некруглых канализационных труб, и может восстанавливать трубы от небольших подключений домов до больших городских коллекторов. В результате получается бесшовная, коррозионностойкая конструктивная футеровка, которая соответствует стандартам, таким как ASTM F1216.

Yongke Machinery производит как оборудование для производства ультрафиолетостойких стекловолоконных футеровок, так и линии производства инверсионных шлангов для CIPP-футеровок. Если ваш бизнес зависит от стабильного снабжения футеровками, производство футеровок на собственном предприятии может уменьшить зависимость от сторонних производителей и снизить стоимость на метр.

Безрыхловая технология UV-CIPP

UV-CIPP использует стекловолоконно-армированную футеровку, пропитанную ультрафиолетостойкой смолой. Футеровка вставляется в основную трубу и отверждается с помощью ультрафиолетового светового поезда, который протаскивается через футеровку с контролируемой скоростью. Машина для изготовления UV-CIPP-футеровок контролирует скорость отверждения, интенсивность света и температуру, чтобы обеспечить стабильную полимеризацию смолы. Отверждение происходит быстро, обычно измеряется в минутах на метр, и процесс не требует больших объемов горячей воды или пара.

Этот метод особенно ценен для безрыхтовых технологий, которые требуют скорости и точности:

• Городские канализации, где быстрая полимеризация сокращает время нахождения на месте работ

• Среда, где полимеризация водой или паром не практична

• Проекты, требующие точного контроля полимеризации и постоянных свойств смолы

• Трубы большого диаметра, где время полимеризации является критическим фактором

Машина для изготовления UV-CIPP футеровок от Yongke Machinery производит стекловолокнистые футеровочные рукава, совместимые со стандартными системами УФ-полимеризации. Для более глубокого технического обзора см. Наш полный гайд по безрыхтовому восстановлению с использованием UV-CIPP.

Установка инверсионной CIPP-футеровки

При установке инверсионной CIPP-футеровки используется водное или воздушное давление для переворачивания смолонаполненной футеровки внутри наружу по мере ее продвижения по основному трубопроводу. Футеровка прижимается к стенке основного трубопровода, и смола полимеризуется, образуя плотное структурное соединение.

Это один из наиболее распространенных методов безрыхтовых технологий. Он хорошо работает для самотечных канализаций и некоторых приложений под давлением. Инверсия может выполняться с использованием полимеризации горячей водой, паром или при окружающей температуре в зависимости от системы смолы и ограничений проекта.

Yongke Machinery's инверсионная машина для изготовления CIPP-линеров производит линерные шланги, разработанные для инверсионной установки. Подрядчики могут изготовить шланги с индивидуальными диаметрами и длинами, сокращая отходы при выполнении проектов с нестандартными размерами труб.

Разрыв труб

Разрыв труб - один из немногих безрыхтовых технологических методов, при котором существующая труба заменяется, а не ремонтируется. Головка для разрыва разбивает старую трубу наружу, в то время как лебедка или гидравлическая система тянет заменительную трубу в то же положение. Этот метод идеален, когда основная труба полностью обрушена или когда в рамках проекта требуется труба большего диаметра в том же коридоре.

Этот метод идеален, когда:

• Основная труба полностью обрушена или имеет неудовлетворительное конструктивное состояние

• В том же коридоре требуется замена трубы на трубу большего диаметра

• Существующий материал труб хрупкий, например, глиняный или бетонный

• Внутренний лайнер не может восстановить требуемую гидравлическую способность

Разрыв труб требует хороших грунтовых условий и достаточного доступа для установки для разрыва труб. Также требуется тщательное определение местоположения коммуникаций, чтобы избежать повреждения соседних сетей.

Скользящее футерование и складывание и формования

Скользящее футерование и складывание и формования - это безрыхлые методы технологии, используемые, когда основная труба имеет достаточную конструктивную прочность, чтобы поддерживать новую внутреннюю трубу. Эти методы уменьшают диаметр трубы, что может повлиять на гидравлическую емкость. Они обычно используются, когда приоритетом является конструктивное восстановление, и некоторое уменьшение диаметра допустимо.

Пневматическое нанесение покрытия и кистевым нанесением

Пневматическое нанесение покрытия применяет тонкий слой цементного раствора или полимерного смола на внутреннюю поверхность основной трубы. Кистевым нанесением использует робототехнику для нанесения аналогичных материалов с более локальным управлением.

Эти методы обычно используются для неконструктивного восстановления: защиты от коррозии, контроля инфильтрации и гладкости внутренней поверхности грубых труб. Они не обеспечивают полной конструктивной усиления, поэтому они не подходят для труб с существенными конструктивными дефектами.

Как выбрать среди методов безрыхтовой технологии

Выбор среди методов безрыхтовой технологии требует более чем просто подбора диаметра трубопровода к определенной технике. Это решение на уровне системы, которое определяет стоимость, график и долгосрочную производительность.

Состояние основного трубопровода

Первый вопрос - может ли основной трубопровод поддержать ремонт. Труба с незначительными трещинами, коррозией или утечками в соединениях является хорошим кандидатом для CIPP или распылительного покрытия. Полностью обрушившаяся труба может потребовать метода разрыва труб или замены с открытым траншеем.

Инспекция с использованием видеокамеры (CCTV) обязательна перед выбором любого без траншеи метода. В инспекции должны быть зафиксированы:

• Шаблоны трещин и конструктивные дефекты

• Смещения соединений и точки проникновения воды

• Мусор, корни и препятствия

• Деформация поперечного сечения

• Расположение соседних коммуникаций

Диаметр и материал трубы

Разные методы подходят для разных диапазонов диаметров. UV-CIPP и инверсионный CIPP могут обрабатывать широкий диапазон диаметров с правильным футляром и оборудованием. Метод разрыва труб часто более практичен для замены труб большего диаметра, когда структурное восстановление было бы дорогим.

Материал основного трубопровода также имеет значение. Глина, бетон и чугун реагируют на силы разрыва иначе, чем PVC или HDPE. Некоторые материалы легче облицовывать, чем другие.

Доступ и ограничения на месте работы

Методы безрыхлых технологий требуют точек доступа. При проекте по реабилитации труб может потребоваться вставить внутреннюю облицовку через верхний люк, установить станцию для отверждения в нижнем люке и обеспечить обходной поток воды во время работ.

Ограничения на месте работы включают:

• Доступ для транспорта и пешеходов

• Доступное рабочее пространство для оборудования

• Расстояние до места утилизации отходов или источника водоснабжения

• Пересечения с коммуникациями и параллельные услуги

• Уровень грунтовых вод и условия почвы

Требования к долгосрочному качеству работы

Требуемый срок службы реабилитации влияет на выбор метода. Конструктивная внутренняя облицовка CIPP может обеспечить эксплуатацию в течение 50 лет или более. Нанесение покрытия распылением может обеспечить защиту на более короткий срок. Техническое задание проекта должно определить ожидаемое качество работы, и выбранный метод должен соответствовать ему.

Пример проекта: Подрядчик на Ближнем Востоке оценил методы безрыхлых технологий для канализационной трубы DN600 мм, проходящей под въездной дорогой отеля. Видеокамера показала множество продольных трещин, но без обрушения. Техническое задание проекта предусматривало срок службы 50 лет. Была выбрана технология UV-CIPP, так как она обеспечивает конструктивную реабилитацию, быстрый процесс отверждения и минимальное нарушение работы отеля.

Оборудование для безрыхтовых технологий

Эффективность безрыхтовых технологий зависит от качества используемых материалов и оборудования. Для подрядчиков, которые хотят контролировать поставку футеровок, инвестиции в оборудование для внутреннего ремонта труб и линии производства CIPP- футеровок могут стать стратегическим преимуществом.

Линии производства шлангов для CIPP- футеровок

Линия производства шлангов для CIPP- футеровок изготавливает гибкие трубы, используемые при восстановлении труб методом намотки в месте. Эти трубы обычно изготовлены из полиэстерного войла, стекловолокна или комбинации материалов. Процесс производства контролирует толщину стенки, диаметр и совместимость с смолой.

Производство футеровок на месте позволяет подрядчикам:

• Подобрать размеры футеровки под конкретный внутренний диаметр трубы

• Контролировать сроки поставок и избежать перебоев в снабжении

• Снизить стоимость материалов на метр

• Поддерживать стабильное качество на всех проектах

Наша статья «Как изготавливаются шланги для CIPP- футеровок» подробно описывает процесс производства.

Машины для изготовления стекловолоконных рукавов для UV-CIPP

Для технологии UV-CIPP требуются рукава, изготовленные с использованием стекловолоконного армирования и УФ-отверждаемой смолы. Машина для изготовления стекловолоконных рукавов для UV-CIPP производит рукава, которые соответствуют размерным характеристикам и требованиям к совместимости смолы УФ-отверждающих систем.

Производственная линия UV-CIPP компании Yongke Machinery интегрирует процессы изготовления влажных и сухих рукавов. Это позволяет подрядчикам производить рукава по запросу, а не полагаться полностью на внешних поставщиков.

Машины для изготовления рукавов для инверсионного CIPP

Машина для инверсионного CIPP производит рукава, предназначенные для инверсионной установки. Этот тип оборудования для внутреннего ремонта труб должен производить рукава, которые выдерживают инверсионный процесс без расслоения или разрыва, и смола должна правильно отверждаться при выбранном методе отверждения.

Для подрядчиков, специализирующихся на технологии восстановления канализационных труб, самостоятельное производство инверсионных рукавов может повысить прибыльность проектов и снизить зависимость от импортеров рукавов.

Общие ошибки при выборе методов безрыхловой технологии

Даже опытные подрядчики допускают ошибки при выборе методов безрыхловой технологии для восстановления городских труб. Избегание этих ошибок помогает сохранить результаты проекта и бюджет.

1. Пропуск видеосъемки канала

Установка внутреннего покрытия без знания состояния основного трубопровода рискованно. Мусор, корни или частичный обрушение могут препятствовать вставке внутреннего покрытия или создать слабые места. Всегда очищайте и осматривайте трубу перед выбором метода.

2. Выбор метода до определения требований к производительности

Распылительное внутреннее покрытие может остановить проникновение воды, но не восстановит конструктивную прочность. Слайд-лайнер может восстановить конструкцию, но уменьшит диаметр. Определите требуемые конструктивные, гидравлические и срок службы перед выбором метода.

3. Игнорирование условий грунтовых вод и потока

Давление грунтовых вод может смещать неотвержденный смол или поднять легкий внутренний слой. Активный поток во время установки может преждевременно охладить смолу или вымыть материалы. Планируйте перекачку воды, контроль потока и защиту от отверждения.

4. Недооценка потребностей в оборудовании и обучении

Методы безрыхловой технологии требуют специального оборудования и обученных операторов. Системы УФ-сушки, барабаны для инверсии и установки для видеоконтроля всех требуют калибровки и умелого обращения. Закупка машин должна включать обучение операторов и послепродажную поддержку.

Если вы оцениваете поставщиков безрыхлового оборудования, наше руководство по выбору производителя трубного оборудования описывает, как отличить специализированных производителей от общих торговцев.

5. Считаем все футеровки взаимозаменяемыми

Футеровка, изготовленная для термообработки в горячей воде, может не показать хорошие результаты в системе УФ-сушки. Химия смолы, тип армирования и допуски производства все влияют на совместимость. Соответствие характеристик футеровки методу установки и процессу отверждения.

От выбора метода до выполнения проекта: практический рабочий процесс

Переход от концепции к завершенной реабилитации требует четкого рабочего процесса. Вот как опытные подрядчики применяют методы безрыхловой технологии на практике.

1. Оцените трубу. Проведите видеоконтроль, очистите маршрут и зафиксируйте дефекты. Определите, может ли основная труба поддерживать методы внутреннего покрытия, разрушения или другой способ.

2. Определите требования проекта. Установите требуемую конструктивную прочность, срок службы, гидравлическую пропускную способность и допустимое нарушение поверхности.

3. Оцените безрыхлые технологии. Сравните методы CIPP, UV - CIPP, инверсии, разрушения труб, внутреннего покрытия и распылительного покрытия с учетом ограничений проекта.

4. Разработайте проект восстановления. Укажите толщину внутреннего покрытия, систему смол, метод отверждения, точки доступа и тесты контроля качества для выбранного метода безрыхлой технологии.

5. Выберите оборудование и материалы. Выберите совместимый шланг для внутреннего покрытия, смолы, оборудование для отверждения и инструменты для монтажа. Рассмотрите возможность производства внутреннего покрытия на внутреннем производстве для долгосрочного контроля поставок.

6. Планируйте логистику монтажа. Организуйте контроль дорожного движения, обводной насосный агрегат, защиту коммуникаций, утилизацию отходов и инфраструктуру для отверждения.

7. Выполнять с контролем качества. Отслеживать параметры отверждения, тестировать образцы и проводить после установки видеоконтроль, чтобы подтвердить качество футеровки.

8. Документировать и передать. Предоставить владельцу «как есть» записи, результаты тестирования и гарантийные документы.

Готовы исследовать безрыхтовые технологии для вашего бизнеса по восстановлению? Узнайте больше о решениях, ориентированных на подрядчиков, на нашей странице для подрядчиков по безрыхтовому восстановлению.

Часто задаваемые вопросы о безрыхтовых технологиях

Какие основные безрыхтовые технологии?

Основные безрыхтовые технологии - это CIPP- футеровка, UV-CIPP, инверсионная CIPP- футеровка, разрыв труб, слайд- футеровка и спрей- футеровка. Каждая технология подходит для различных условий, диаметров и требований к эксплуатации основного трубопровода.

Как безрыхтовое восстановление труб сравнивается с заменой с открытым траншеем?

Безрыхтовое восстановление труб обычно уменьшает нарушение поверхности, воздействие на дорожный транспорт и общую стоимость проекта по сравнению с заменой с открытым траншеем. Исследования отраслевых организаций, таких как ISTT, показывают экономию от 30 до 50% в застроенных районах, если учитывать затраты на восстановление и социальные затраты.

Что за оборудование нужно для безрыхловой технологии CIPP?

Безрыхловая технология CIPP требует ремонтный рукав, оборудование для пропитки смолой, инструменты для вставки и системы отверждения. Подрядчики могут самостоятельно производить ремонтный рукав с использованием машины для изготовления UV-CIPP рукава или машины для инверсии CIPP рукава, чтобы контролировать поставки и стоимость.

Когда следует использовать метода разрыва труб вместо методов облицовки?

Метод разрыва труб предпочтителен, когда основная труба полностью упала, сильно деформирована или нуждается в увеличении диаметра. Методы облицовки требуют достаточной целостной геометрии, чтобы направлять и поддерживать новый ремонтный рукав.

Заключение

Безрыхловые технологии стали важными инструментами для обслуживания подземной инфраструктуры без затрат и нарушений, связанных с открытым копанием. От CIPP и UV-CIPP до разрыва труб и спрей-облицовки, каждая технология реабилитации канализации предназначена для определенного набора условий и целей по производительности.

Основные выводы:

• Безрыхловые технологии уменьшают нарушения на поверхности, стоимость проекта и риск задержки в застроенных районах.

• Технология безрыхлительной ремонта труб CIPP, UV-CIPP и инверсионное футерование - это методы структурного восстановления, подходящие для широкого диапазона диаметров и состояний труб.

• Метод разрыва труб заменяет поврежденные трубы и позволяет увеличить диаметр там, где футерование нецелесообразно.

• Пневматическое нанесение покрытия и вкладышное футерование выполняют более специализированные функции в борьбе с коррозией и в приложениях, допускающих определенные отклонения в диаметре труб.

• Корректный осмотр, выбор метода и совместимость оборудования определяют успех проекта.

• Внутренняя продукция футеровочных материалов CIPP позволяет подрядчикам контролировать поставки, качество и стоимость.

Если вы оцениваете методы безрыхлительной технологии для своего следующего проекта или рассматриваете возможность внутренней продукции футеровочных материалов CIPP, запросите техническое коммерческое предложение, и наша инженерная команда порекомендует подходящую линию производства UV-CIPP или инверсионных футеровочных материалов CIPP для вашего применения.