МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

КІСЬ Віктор Миколайович

УДК 65.05+628.23

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ВІДНОВЛЕННЯ

НАПІРНИХ ТРУБОПРОВОДІВ ВОДОВІДВЕДЕННЯ

З ВИКОРИСТАННЯМ ПРОФІЛЬОВАНОГО ПОЛІЕТИЛЕНУ

05.23.08 – технологія та організація промислового та цивільного будівництва

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Харків 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Харківському державному технічному університеті

будівництва та архітектури Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник:

доктор технічних наук, професор Гончаренко Дмитро Федорович,

заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки проректор з наукової роботи Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Дюженко Михайло Георгійович,

Харківській державний технічний університет будівництва та архітектури, професор кафедри механізації будівельних процесів;

кандидат технічних наук, доцент Козлюк Елеонора Іполітівна,

Одеська державна академія будівництва та архітектури, доцент кафедри технології та механізації будівництва

Провідна організація:

Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, кафедра технології будівельного виробництва

Захист відбудеться "13" грудня 2005 року о 13-00 годині, на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.056.01 при Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури за адресою: 61002, м.Харків, вул.Сумська, 40.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури за адресою: 61002, м. Харків, вул. Сумська, 40.

Автореферат розісланий "10" листопада 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

д.т.н. проф. С.Л. Фомін

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми дослідження. Загальна довжина мереж водовідведення в Україні складає близько 58,2 тис. км, з них 16% відпрацювали свій нормативний термін і 10% перебувають в аварійному стані.

Дослідженню причин, що викликають передчасне руйнування конструкцій мереж водовідведення, розробці організаційно-технічних рішень їх ремонту і відновлення присвячені наукові праці І.А.Абрамовича, В.І.Бабушкіна, Д.Ф.Гончаренка, І.В.Корінька, Г.Я.Дрозда, С.С.Душкіна, Е.А.Ситницької, Д.Штайна та інших.

Проте до цього часу залишаються маловивченими і не вирішеними питання дослідження і розробки ефективної технології відновлення несучої здатності і захисту напірних і високонапірних трубопроводів з використанням профільованого тонкостінного поліетилену.

Актуальність розв’язання цих проблем є очевидною, оскільки для відновлення напірних і високонапірних трубопроводів використовуються зарубіжні товстостінні поліетиленові труби-вкладиші, вартість яких на порядок вища від вартості труб з неорганічних матеріалів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках наукової програми “Технологія забезпечення експлуатаційної надійності систем водовідведення”, номер державної реєстрації 0103U003446, яка здійснювалася на кафедрі технології будівельного виробництва ХДТУБА.

Мета і задачі роботи. Метою дисертаційної роботи є розробка організаційно-технологічних рішень щодо відновлення напірних трубопроводів водовідведення, що дозволяють знизити загальні затрати при виконанні ремонтно-відновлювальних робіт.

За робочу гіпотезу прийнято припущення про можливість скорочення вартості відновлення напірних трубопроводів шляхом зведення в них самонесучих монолітних, збірно-монолітних армобетонних трубопроводів-вкладишів, що облицьовані профільованим поліетиленом.

Задачі дослідження. Для досягнення поставленої мети і відповідно до прийнятої робочої гіпотези в дослідженні поставлені такі задачі:

проаналізувати основні причини передчасного руйнування напірних трубопроводів водовідведення;

виконати аналіз існуючих методів закритого способу ремонту і відновлення трубопроводів водовідведення;

дослідити фізико-механічні, технологічні характеристики і параметри матеріалів і виробів, які визначають нову конструкцію і нову технологію зведення самонесучих трубопроводів-вкладишів;

розробити методику розрахунку конструкцій самонесучих напірних трубопроводів-вкладишів;

розробити конструкції монолітних та збірно-монолітних армобетонних трубопроводів-вкладишів і технологію їх зведення у відновлювальному напірному трубопроводі.

Об’єкт дослідження – технологія відновлення непрохідних і напівпрохідних підземних напірних трубопроводів водовідведення.

Предмет дослідження – організаційні та технологічні параметри відновлення і захисту напірних трубопроводів водовідведення.

Методи досліджень: бібліографічний пошук, натурне обстеження, статистичний аналіз, порівняльний аналіз, чисельний експеримент, операційні дослідження, моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в такому:

виявлено оптимальну комбінацію ефективних вітчизняних матеріалів і виробів, властивості яких забезпечують необхідні міцність, водонепроникність, корозійну стійкість і зносостійкість конструкцій для відновлення напірних трубопроводів водовідведення;

визначено раціональні параметри таких технологічних процесів зведення: монолітного армоцементного трубопроводу-вкладиша методом напівциркуляційної цементації; монолітного склоармобетонного трубопроводу-вкладиша методом напірного бетонування з відведенням вільної води через перфоровану склотканину-арматуру; збірно-монолітного залізобетонного трубопроводу-вкладиша методом введення тонкостінних труб-вкладишів і бетонування міжтрубного простору;

запропоновано методику розрахунку міцності конструкцій трубопроводів-вкладишів,

науково обґрунтовано і розроблено технологічні і організаційні рішення щодо відновлення напірних трубопроводів водовідведення.

Практичне значення одержаних результатів полягає в: розробці конструкції трубопроводів-вкладишів, технології відновлення несучої здатності і захисту непрохідних і напівпрохідних трубопроводів водовідведення методом зведення в них монолітних і збірно-монолітних бетонних армованих трубопроводів-вкладишів, облицьованих профільованим поліетиленом, а також обладнання для здійснення розробленої технології.

Особистий внесок автора полягає в наступному.

Автором дисертаційної роботи науково обґрунтовано й розроблено технічні, технологічні та організаційні рішення, використання яких дозволяє значною мірою знизити вартість відновлення і захисту напірних трубопроводів водовідведення.

Апробація результатів роботи. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися на Міжнародному науково-практичному семінарі “Методи підвищення ресурсу міських інженерних інфраструктур”, Харків, 2004 р.; на Міжнародній конференції “Інноваційні технології діагностики, ремонту і відновлення об’єктів будівництва і транспорту”, Дніпропетровськ; 2004 р.; на науково-технічних конференціях Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури у 2004 - 2005 рр.

Публікації. Результати досліджень викладено в 7 статтях, які опубліковані в журналах, що затверджені ВАК України, та у двох заявках на винахід, що одержали позитивне рішення.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, п’яти розділів, висновків, списку використаних джерел. Викладена на 138 сторінках основного тексту і містить 42 рисунки, 23 таблиці і список використаних джерел з 81 найменування.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі дисертації обґрунтовано актуальність обраної теми. Поставлені мета і задачі дослідження, наведені основні положення і результати, які виносяться на захист.

У першому розділі автором дана оцінка експлуатаційного стану мереж водовідведення.

Значна частина мереж водовідведення України перебуває в аварійному і передаварійному стані. Основні причини передчасного руйнування мереж водовідведення – це корозія, абразивний знос, розгерметизація трубопроводів у місцях стикових з’єднань і тріщини в тілі труб. Найбільшу небезпеку щодо забруднення довкілля становить розгерметизація трубопроводів водовідведення.

Для відновлення несучої здатності і захисту безнапірних і напірних трубопроводів за кордоном застосовують метод Релайнінга. Цим методом відновлюють трубопроводи різного призначення, вводячи в них новий самонесучий поліетиленовий трубопровід-вкладиш.

Водночас слід відзначити, що самонесучі поліетиленові труби зарубіжного виробництва, які застосовуються при використанні цього методу, за вартістю на порядок вище, ніж труби з неорганічних матеріалів.

Фахівцями підраховано, що для відновлення мереж водовідведення України необхідно не менше 160 тис.т поліетиленових труб. Для зниження витрати маси поліетилену на 1 км труби-вкладиша і відповідно скорочення вартості поліетиленової труби-вкладиша вітчизняними науковцями розроблено методи закритого відновлення і захисту шляхом зведення в старих трубопроводах бетонних трубопроводів-вкладишів, облицьованих захисними матеріалами і виробами з кераміки і пластмаси.

Проте проблема дослідження і розробки ефективної технології відновлення і захисту напірних і високонапірних трубопроводів водовідведення з використанням тонкостінного поліетилену ще до кінця не вирішена.

Для відновлення високонапірних трубопроводів використовують товстостінні поліетиленові труби, маса 1 м яких у 5 разів більша від маси 1 м низьконапірних труб. Тому зниження вартості трубопроводів-вкладишів, що використовується для відновлення і захисту напірних трубопроводів водовідведення, є актуальною задачею.

У другому розділі зроблено аналіз технологій ремонту, відновлення і нового будівництва трубопроводів водовідведення.

З’ясовано, що найбільш раціональним методом, який дає змогу знизити вартість труб-вкладишів, є метод прокладання нових напірних трубопроводів з використанням залізобетонних труб, облицьованих тонкостінним профільованим поліетиленом. У відомому методі застосовуються труби, міцність і жорсткість яких забезпечується армованим бетоном, а водонепроникність, хімічна стійкість і гладка поверхня – облицюванням з профільованого поліетилену. Загальний недолік цього методу полягає в тому, що товщина цих труб (якщо їх використовувати як вкладиші) перевищуватиме товщину поліетиленових труб-вкладишів.

Третій розділ присвячений дослідженню характеристик і параметрів матеріалів, виробів для конструкцій армобетонних вкладишів і нових технологічних прийомів для зведення їх безпосередньо у відновлювальних напірних трубопроводах водовідведення.

З використанням формули (1) автором складена таблиця, дані якої дозволяють визначити зменшення діаметрів напірних трубопроводів, що відновлюються.

Таблиця 1

Зменшення радіусів залізобетонних та сталевих трубопроводів,

відновлених методом Релайнінга

ЗБ | Ст | ПЕ | МПа

Dвн, мм | Dвн, мм | Dзов,

мм | Маркі-

ровка | 0,32 | 0,4 | 0,6 | 0,63 | 1 | 1,6 | 2

600 | 600 | 500 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 66

74

- | 70

-

- | 80

-

- | -

74

- | 96

87

80 | -

107

96 | -

-

106

Немає | 700 | 630 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 55

-

- | 60

-

- | 73

-

- | -

65

- | 93

82

73 | -

-

93 | -

-

-

800 | 800 | 710 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 67

-

- | 73

-

- | 88

-

- | -

79

- | -

98

88 | -

-

- | -

-

-

Немає | 900 | 800 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 75

-

- | 81

-

- | 98

-

- | -

90

- | -

109

97 | -

-

- | -

-

-

1000 | 1000 | 900 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 78

-

- | 85

-

- | 104

-

- | -

93

- | -

-

104 | -

-

- | -

-

-

Немає | 1100 | 1000 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 81

-

- | 89

-

- | 110

-

- | -

98

- | -

-

110 | -

-

- | -

-

-

1200 | 1200 | Немає | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

-

Немає | 1300 | 1200 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 87

-

- | 96

-

- | -

-

- | -

108

- | -

-

- | -

-

- | -

-

-

1400 | 1400 | Немає | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

-

Немає | 1500 | 1400 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 93

-

- | 104

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

-

1600 | 1600 | Немає | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

-

Немає | 1700 | 1600 | ПЕ 63

ПЕ 80

ПЕ 100 | 99

-

- | 112

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

- | -

-

-

(1)

де - діаметр трубопроводу після відновлення, мм;

- внутрішній стандартний діаметр трубопроводу до відновлення, мм;

- зовнішній стандартний діаметр поліетиленової труби-вкладиша, мм;

- товщина поліетиленової труби-вкладиша, яка відповідає несучій здатності вкладиша, мм.

Дані таблиці свідчать про те, що максимально допустима товщина армобетонного трубопроводу-вкладиша має визначатися сумою товщини поліетиленової труби-вкладиша та середньою висотою міжтрубного зазору. Із всіх відомих конструктивних типів напірних залізобетонних труб найменшу товщину мають віброгідропресовані труби. При використанні бетону класу не менше В40 мінімальна товщина і висока несуча здатність цих труб досягається шляхом вібрування, віброгідропресування бетонної суміші і попереднього напруження арматури. Діаметри цих труб від 500 до 1600 мм, товщина стінок від 55 до 105 мм відповідно до діючих державних стандартів. Труби залежно від значення розрахункового внутрішнього тиску в трубопроводі поділяються на 4 класи: 0 – на тиск 2 МПа; – на 1,5 МПа; – на 1,0 МПа; – на 0,5 МПа. Однак їх зведення у будівельних умовах (всередині відновлювальних напірних трубопроводів) вимагає досліджень нових матеріалів, виробів і технологічних прийомів, які раніше не застосовувались при відновленні трубопроводів.

Дослідження показали, що для зведення монолітних армобетонних вкладишів діаметром 500–800 мм товщиною 55–80 мм і довжиною до 100 м і більше необхідно використати як незнімну опалубку поліетиленовий рукав, а міжтрубний армований простір, довжина якого дорівнює відстані між оглядовими колодязями, заповнювати пластифікованим цементним розчином методом напівциркуляційного нагнітання знизу вгору, тобто із нижче розташованого по схилу оглядового колодязя. Для зведення монолітних армобетонних вкладишів діаметром 800–1600 мм, товщиною 80–105 мм, довжиною до 200 м необхідно використовувати як незнімну опалубку поліетиленовий рукав, а міжтрубний армований простір заповнювати бетонною сумішшю відступаючим фронтом методом напірного бетонування, пресуючи бетонну пластифіковану суміш тиском 0,1–0,15 МПа і з відведенням води.

Для армування армоцементних вкладишів раціонально використати спіральну сталеву і скловолокнисту поздовжню арматуру, а для армобетонних вкладишів – одношаровий або багатошаровий неметалевий рукав із фільтрувальної склотканини типу ТСФ. Міцнісні характеристики конструкцій монолітних армованих вкладишів підтверджені результатами обчислювального експерименту. При цьому встановлено, що профільований поліетиленовий рукав-облицювання при орієнтації анкерних ребер вздовж осі вкладиша призводить до значного зменшення несучої здатності у зв’язку з системною концентрацією напружень у поперечному напрямку.

При переорієнтації анкерних ребер у кільцевому напрямку концентрація напружень поблизу голівки ребер не має такого вираженого характеру і має виключно місцеве значення. Зменшення несучої здатності відбувається здебільшого через зменшення товщини стінки труби на висоту ребра hp.

Водночас установка кільцевої арматури і склопластикового рукава сприяє підвищенню несучої здатності вкладиша.

Формула для визначення допустимого тиску в цьому випадку набуває вигляду

, (2)

де – розрахунковий опір бетону вкладиша на розтягнення,

МПа;

– коефіцієнт надійності;

– коефіцієнт, що залежить від параметрів кільцевої

арматури, яка встановлюється поверх анкерних ребер,

які визначаються за формулою

, (3)

де – площа поперечного перерізу одного витка арматури, м2;

– модуль пружності арматури, МПа;

– діаметр головки арматурного ребра, м;

– крок витка, м;

– модуль деформації бетону, МПа;

– коефіцієнт, що дорівнює (r1 + hp)2/r22

– внутрішній радіус вкладиша, м;

– зовнішній радіус вкладиша, м;

– висота анкерного ребра, м;

– коефіцієнт, що залежить від характеру

склопластикового рукава, який визначається за

формулою.

, (4)

де – товщина склопластикового рукава, м;

– модуль пружності склотканини в поздовжньому

напрямку, МПа;

– коефіцієнт Пуассона бетону вкладиша.

Досліджена залежність між допустимим внутрішнім тиском, товщиною вкладиша і товщиною склопластикового рукава (рис. 1, 2) для труб-вкладишів діаметром 800 і 1200 мм при dp = 0,004 м, hp = 0,01 м, Eтк = 100 000 МПа. Бетон труби-вкладиша В40, ds = 0,005 м. Як свідчать дані графіків, для труби-вкладиша діаметром 800 мм при товщині 80 мм достатньою є товщина склопластикового рукава 3 мм, щоб допустимий тиск був рівним 2 МПа. Для труби-вкладиша діаметром 1200 мм при товщині 100 мм необхідна товщина рукава 8,2 мм для такого ж тиску 2 МПа.

У четвертому розділі на підставі результатів дослідження автором розроблено конструкції армобетонних трубопроводів-вкладишів, облицьованих профільованим поліетиленом, та технологію зведення їх у відновлювальних напірних непрохідних і напівпрохідних трубопроводах водовідведення (табл.2).

Метод відновлення напірного трубопроводу діаметром 500–1000 мм забезпечує позитивний ефект завдяки виконанню сукупності таких процесів, які є відмітними ознаками даної технології:

протягування гнучкого спірального сталескловолокнистого армокаркаса з шаблон-полозками і вкладеного в нього облицювального поліетиленового рукава з анкеруючою зовнішньою поверхнею;

заповнення рукава, який облицьований поліетиленом з водою для створенням гідродовантажопалубки;

Рис.1. Залежність між допустимим внутрішнім тиском, товщиною стінки труби і товщиною склопластикового рукава (для труби діаметром 800 мм).

Рис.2. Залежність між допустимим внутрішнім тиском, товщиною труби і товщиною склопластикового рукава (для труби діаметром 1200 мм).

Таблиця 2

Конструкція трубопроводів-вкладишів, облицьованих

профільованим поліетиленом, та методи їх зведення

Конструкції трубопроводів-вкладишів | Застосовані методи

Схема | Конструктивні елементи

D = 500–1000 мм

D = 800–1600 мм

D = 1000–2000 мм | 1 – цементний камінь;

2 – сталева спіральна арматура;

3 – профільований поліетиленовий рукав

1 – цементний камінь;

2 – склотканинний перфорований рукав-арматура;

3 – пресований бетон;

4 – профільований рукав

1- бетон;

2 – залізобетонні тонкостінні труби-вкладиші, облицьо-вані профільованим поліетиленом | Зведення монолітного сталеармоцементного трубопроводу-вкладиша, облицьованого профільованим поліетиленом

Зведення монолітного склоармобетонного трубопроводу-вкладиша, облицьованого профільованим поліетиленом

Зведення збірно-монолітного залізобетон-ного трубопроводу-вкладиша, облицьованого профільованим поліетиленом

нагнітання у міжтрубний зазор цементного пластифікованого розчину і пресування його у радіальному напрямку шляхом підвищення тиску води у гідродовантажопалубці.

На відміну від першого методу при відновленні напірного трубопроводу діаметром 800–1600 мм позитивний ефект досягається сукупністю таких процесів (рис.3):

протягування в трубопровід склопластмасового профільованого рукава-армокаркаса і вкладеного в нього поліетиленового профільованого рукава;

установки комплекту елементів знімної опалубки для створення початкової кільцевої ділянки бетонування з кожного оглядового колодязя;

подачі стислого повітря у пневмоопалубку і пневмотори;

бетонування початкового кільцевого міжтрубного простору, пластифікованого бетонною сумішшю з відведенням води через перфоровану поверхню рукава-армокаркасу;

тампонування міжтрубного початкового кільцевого зазору цементним або іншим розчином;

переміщення за допомогою тягових тросів до найближчого оглядового колодязя комплекту елементів знімної опалубки, з одночасним безперервним бетонуванням кільцевого простору за головним пневмотором з тампонуванням кільцевого зазору за хвостовим пневмотором.

Метод відновлення напірного трубопроводу діаметром 1000–2000 мм дає позитивний ефект завдяки сукупності таких основних процесів:

проштовхування у відновлювальний трубопровід безрозтрубних залізобетонних віброгідропресованих труб-вкладишів, облицьованих у заводських умовах профільованим поліетиленом, що не мають зовнішнього захисного шару;

з’єднання кінців поліетиленового облицювання труб-вкладишів шляхом зварювання;

заповнення міжтрубного зазору бетонною сумішшю з утворюванням зовнішнього захисного бетонного шару на трубах-вкладишах.

У роботі запропоновано графіки виконання відновлювальних робіт у напірних трубопроводах різного діаметра, а також машини і обладнання; наведено рецептуру бетонних сумішей і розчинів.

Визначенню економічної ефективності розроблених рішень присвячений п’ятий розділ дисертації.

Рис. 3. Технологічна схема відновлення напірного непрохідного і напівпрохідного трубопроводу методом зведення склоармо–бетонного трубопроводу-вкладиша: 1– стартовий котлован; 2– відновлювальний трубопровід; 3– склопластмасовий перфорований арморукав; 4– поліетиленовий профільований рукав; 5– бетонопровід; 6– розчинопровід; 7–12 – тягові троси; 13–19 – комплект елементів знімної опалубки.

Висновки

У дисертаційній роботі науково обґрунтовано й розроблено ефективну технологію відновлення напірних трубопроводів водовідведення шляхом зведення армованих бетонних трубопроводів-вкладишів, облицьованих перфорованим поліетиленом.

1. Основними причинами передчасної втрати несучої здатності напірних трубопроводів є корозія, розгерметизація і абразивний знос, а застосування зарубіжного методу відновлення і захисту напірних трубопроводів шляхом введення самонесучих поліетиленових трубопроводів-вкладишів потребує великих витрат через високу вартість поліетиленових труб-вкладишів.

2. Зниження вартості напірних трубопроводів-вкладишів можна досягти шляхом використання найближчих за конструктивним рішенням залізобетонних труб, облицьованих профільованим тонкостінним поліетиленом, які застосовуються для прокладання напірних трубопроводів систем водовідведення. Недоліком цих труб є значна товщина стінок і відсутність можливості зварювання поліетилену, що служить як внутрішнє облицювання.

3. Для розробки тонкостінних конструкцій трубопроводів-вкладишів з армованого бетону і ефективної технології їх зведення:

визначено допустиму величину зменшення внутрішнього діаметру відновлювальних трубопроводів;

для непрохідних монолітних армоцементних трубопроводів-вкладишів встановлено склад цементних розчинів і раціональну напівциркуляційну схему цементації;

для непрохідних і напівпрохідних монолітних склоармобетонних трубопроводів-вкладишів запропоновано склад бетонної суміші і режим напірного бетонування з відведенням води крізь поверхню перфорованого склопластикового рукава-армокаркаса;

для напівпрохідних збірно-монолітних залізобетонних трубопроводів-вкладишів визначені склад бетонної суміші і конструкція тонкостінних віброгідропресованих залізобетонних труб-вкладишів.

4. З метою забезпечення водонепроникності і хімічної стійкості труб для монолітних армоцементних і склоармобетонних трубопроводів-вкладишів запропоновано безстикові профільовані поліетиленові рукава-облицювання, а для збірно-монолітних залізобетонних трубопроводів-вкладишів – виконання стиків поліетиленових облицювань залізобетонних труб-вкладишів шляхом зварювання всередині трубопроводу.

5. Запропоновано методику розрахунку несучої здатності конструкцій нових напірних трубопроводів-вкладишів.

6. Розроблено нові конструкції і технологію відновлення непрохідних і напівпрохідних напірних трубопроводів методами зведення в них монолітних і збірно-монолітних бетонних армованих трубопроводів-вкладишів, облицьованих тонкостінним профільованим поліетиленом, а також обладнання для здійснення розробленої технології.

7. Розроблені технічні, технологічні і організаційні рішення дають змогу використовувати будівельні матеріали і вироби вітчизняного виробництва, скоротити загальні витрати на відновлювальні роботи і забезпечити довговічність відновлювальних напірних трубопроводів.

8. Відновлення трубопроводів водовідведення методами зведення вторинних трубопроводів-вкладишів із залізобетону, облицьованих тонкостінним поліетиленом, при впровадженні на каналізаційних мережах міста Харкова дало економічний ефект в сумі 26 тис.грн.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Поволочко В.Б., Потапов В.И., Кись В.Н. Основные подходы к разработке методов восстановления канализационных напорных трубопроводов // Наук. вісн. будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2003. –Вип.24. – С.51–54.

2. Кись В.Н. Способ восстановления канализационного напорного трубопровода // Коммунальное хозяйство городов. – 2004. – Вып.55. – С.314–316.

3. Гончаренко Д.Ф., Кись В.Н., Куровский И.И. Способы восстановления напорных непроходных и полупроходных водоводов // Сб. науч. трудов “Строительство, материаловедение, машиностроение”. Вып.30. –Днепропетровск, 2004. – С.136–139.

4. Гончаренко Д.Ф., Кись В.Н. Способ восстановления напорных непроходных водоводов // Наук. вісн. будівництва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004.- Вип.26. – С.74–77.

5. Кись В.Н. Способ восстановления и защиты напорных водоводов с использованием полиэтиленовых изделий // Зб. наук. праць “Ресурсоекономічні матеріали, конструкції, будівлі та споруди”. – Рівне, 2004. –Вип.11.-С.348–352.

6. Гончаренко Д.Ф., Кись В.Н. Методы восстановления и защиты канализационных трубопроводов диаметром более 500 мм // Наук. вісн. будівництва. – Харків: ХДТУБА,ХОТВ АБУ, 2005. – Вип.30. – С.73–77.

7. Гончаренко Д.Ф., Санков Г.О., Кісь В.М. Спосіб відновлення напірних водоводів // Укрпатент. Позитивне рішення по заявці на винахід № 20040503488 від 11.05.2004.

8. Гончаренко Д.Ф., Санков Г.О., Кісь В.М. Спосіб відновлення несучої здатності напірного трубопроводу // Укрпатент. Позитивне рішення по заявці на винахід (21) № а200503252 від 8.04.2005.

9. Гончаренко Д.Ф., Воблых В.А., Кись В.Н., Атаманчук В.Н. Несущая способность напорных бетонных труб, защищенных от коррозии полиэтиленовым рукавом // Наук. вісн. будівництва – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2005. – Вип.32. – С.46–48.

АНОТАЦІЯ

Кісь В.М. Розробка технології відновлення напірних трубопроводів водовідведення з використанням профільованого поліетилену. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.08 технологія та організація промислового та цивільного будівництва. – Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури. – Харків, 2005.

Дисертація присвячена вирішенню задачі відновлення несучої здатності і захисту напірних трубопроводів водовідведення.

У роботі розглянуто проблеми зниження вартості відновлення трубопроводів водовідведення закритим способом і підвищення їх експлуатаційної надійності і довговічності шляхом розробки нових технологічних і організаційних рішень.

У дисертаційній роботі досліджено характеристики й параметри матеріалів, виробів для конструкцій армобетонних вкладишів і нових технологічних прийомів для зведення їх безпосередньо у відновлювальному напірному трубопроводі.

У результаті дослідження:

запропоновано методику розрахунку несучої здатності конструкцій нових напірних трубопроводів-вкладишів;

виявлено гранично допустиму товщину армобетонних вкладишів;

визначено склад цементного розчину для напівциркуляційної цементації армоцементного непрохідного вкладиша;

визначено склад бетонної суміші для напірного бетонування і режим її пресування з відведенням води крізь перфоровану поверхню склопластикового рукава-армокаркаса, армобетонного, непрохідного або напівпрохідного вкладиша, що зводиться;

запропоновано конструкцію тонкостінної віброгідропресованої труби-вкладиша для зведення напівпрохідного армобетонного збірно-монолітного вкладиша;

експериментально підтверджено, що несуча здатність напірних монолітних і збірно-монолітних армобетонних трубопроводів-вкладишів вище, а внутрішній діаметр відновлених трубопроводів більше у порівнянні з напірними поліетиленовими трубопроводами-вкладишами;

розроблено науково обґрунтовані технології відновлення і захисту напірних трубопроводів водовідведення;

розроблено обладнання для здійснення методів відновлення трубопроводів водовідведення.

Запропоновані технологічні рішення відновлення напірних трубопроводів водовідведення з використанням вітчизняних матеріалів і виробів дають змогу знизити вартість і забезпечити довговічність конструкцій трубопроводів.

Ключові слова: напірні трубопроводи водовідведення, технологія зведення трубопроводів-вкладишів, армобетон.

АННОТАЦИЯ

Кись В.Н. Разработка технологии восстановления напорных трубопроводов водоотведения с использованием профилированного полиэтилена. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.08 – технология и организация промышленного и гражданского строительства. – Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры. – Харьков, 2005.

Диссертация посвящена проблемам восстановления несущей способности и защиты напорных трубопроводов водоотведения.

В работе рассмотрены вопросы снижения стоимости восстановления трубопроводов водоотведения закрытым способом и повышения их эксплуатационной надежности и долговечности путем разработки технологических и организационных решений.

Проведены исследования характеристик и параметров материалов, изделий для конструкций армобетонных вкладышей и новых технологических приемов для возведения их непосредственно в восстанавливаемом напорном трубопроводе.

Разработаны научно обоснованные методы восстановления и защиты трубопроводов водоотведения путем:

возведения в трубопроводе монолитного армоцементного трубопровода-вкладыша;

использования монолитного прессованного армобетонного трубопровода-вкладыша, облицованного профилированным полиэтиленом;

применения сборно-монолитного трубопровода-вкладыша с использованием тонкостенных железобетонных виброгидропрессованных труб-вкладышей, облицованных профилированным полиэтиленом.

Разработаны устройства для осуществления методов восстановления трубопроводов водоотведения.

Предложенные технологические решения восстановления напорных трубопроводов водоотведения с использованием отечественных материалов и изделий позволяют существенно снизить стоимость и обеспечить долговечность конструкций трубопроводов.

Ключевые слова: напорные трубопроводы водоотведения, технология возведения трубопроводов-вкладышей, армобетон.

Annotation

Kis V.N. Elaboration of the technology of the sewerage pressure pipelines reconstruction by using profile polyethylene.- Manuscript.

The thesis for obtaining of a scientific degree of a Candidate of Technical Sciences on specialty 05.23.08 – the technology and organization of industrial and civil engineering.- Kharkov State Technical University of Civil Engineering and Architecture.- Kharkov, 2005.

The thesis is devoted to the problems concerned with the restoration of bearing capacity and protection of sewerage pressure pipelines.

The issues connected with cutting the restoration costs of sewerage pressure pipelines by the closed method and increasing their maintenance reliability and durability by means of working out the technological and organizational solutions have been examined in this work.

The researches of characteristics and parameters of materials, engineering products for constructions of reinforced concrete inserts and new technological methods for their installation directly in the reconstructed sewerage pressure pipelines have been carried out.

Scientifically grounded methods of reconstruction and protection of sewerage pipelines by means of installation of polyethylene-faced pipeline-inserts both monolithic and prefabricated-monolithic have been worked out.

Certain mechanisms carrying out methods of reconstruction of sewerage pipelines have been worked out.

Suggested technological solutions of the sewerage pressure pipelines reconstruction by using home-made materials and engineering products permit to cut the costs and to ensure pipeline constructions durability.

Key words: sewerage pressure pipeline, technology of pipeline-inserts installation, reinforced concrete.