Технологія відновлення каналізаційних колекторів з використанням конструкцій з шлакового лиття

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури

УДК 65.05+628.23

ТЕХНОЛОГІЯ ВІДНОВЛЕННЯ КАНАЛІЗАЦІЙНИХ КОЛЕКТОРІВ З ВИКОРИСТАННЯМ КОНСТРУКЦІЙ ІЗ ШЛАКОВОГО ЛИТТЯ

Спеціальність 05.23.08 - технологія та організація промислового та цивільного будівництва

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

КУРОВСЬКИЙ Іван Іванович

Харків 2010

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківському державному технічному університеті будівництва та архітектури (ХДТУБА) Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Гончаренко Дмитро Федорович Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, проректор з наукової роботи

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Білоконь Анатолій Іванович Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, професор кафедри технології будівельного виробництва;

кандидат технічних наук, доцент Дмитрук Іван Андрійович Державне підприємство Інститут машин і систем Мінпромполітики України і НАН України, 1^й заступник директора

Захист відбудеться «__8__»___12____2010 р. о _13⁰⁰___ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.056.01 Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури за адресою: 61002, вул. Сумська, 40, ХДТУБА.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури (м. Харків, вул. Сумська, 40).

Автореферат розісланий «_3__» ____11______2010 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

к.т.н., доц. Т.М. Обіженко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Значна частина каналізаційних мереж України перебуває у передаварійному та аварійному стані і потребує термінового відновлювання.

Через корозію, абразивний знос, розгерметизацію стикових з'єднань конструкції каналізаційних мереж передчасно руйнуються, втрачаючи несучу здатність, що створює аварійні ситуації, а на каналізаційних колекторах, як правило, з непередбачуваними наслідками.

Дослідженню причин, з яких відбувається руйнування конструкцій каналізаційних мереж, і розробці організаційно-технологічних рішень, що стосуються ремонту і відновлення несучої здатності мереж, та їх захисту, присвячені наукові праці І.А. Абрамовича, Д.Ф. Гончаренка, І.В. Корінька, Г.Я. Дрозда, Ю.Б. Клейна, В.Д. Дмитрієва, С.С. Душкіна, В.М. Бабаєва, Д. Майдла та інших.

Відомі методи закритого способу відновлення несучої здатності і захисту каналізаційних мереж дорого коштують, отже, для проведення великомасштабних ремонтних робіт необхідні значні капітальні вкладення, яких в Україні зараз бракує. Тому актуальним є завдання подальшого дослідження і розробки маловитратних технологій, спрямованих на відновлення несучої здатності каналізаційних мереж, їх зносостійкості, корозійної стійкості, водонепроникності і, як наслідок, підвищення їх експлуатаційної довговічності.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у рамках програми Науково-координаційної і експертної ради з питань ресурсів і безпеки експлуатації конструкцій, будівель і машин при Президії Національної Академії наук України. Її автор є співвиконавцем держбюджетних тем «Технологія забезпечення експлуатаційної надійності систем водовідведення» (номер державної реєстрації 0103U003446) та «Розробка технологічних та організаційних рішень, що підвищують довговічність стальних трубопроводів інженерних мереж» (державний реєстраційних номер теми (РК) 0109U000269), які здійснено на кафедрі технології будівельного виробництва Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури (ХДТУБА).

Мета досліджень. Метою дисертаційної роботи є розробка нової ефективної технології закритого способу відновлення і захисту каналізаційних колекторів з використанням матеріалів із шлакового лиття.

За робочу гіпотезу прийнято пропозицію про можливості використання для відновлення каналізаційних колекторів нового шлаколиттєвого матеріалу і виробів із нього.

Для досягнення поставленої мети і згідно з прийнятою гіпотезою необхідно вирішити такі задачі:

проаналізувати причини передчасних пошкоджень каналізаційних колекторів і існуючі методи закритого способу відновлювальних робіт;

проаналізувати властивості кам'яних матеріалів і виробів з неметалевих розплавів, виявити ті з них, які ефективніші від традиційно застосованих для відновлення каналізаційних колекторів;

дослідити тривкі характеристики сталенікролітових труб і збірно-монолітних трубопроводів-вкладишів, облицьованих нікролітом;

вивчити відомі технологічні рішення будівництва і відновлення колекторів різного призначення і виявити прототипи для розробки технології відновлення каналізаційних колекторів з використанням нових (нетрадиційних для каналізаційних мереж), нікролітових виробів;

розробити технологію закритого способу відновлення каналізаційних колекторів з використанням нікролітових виробів.

Об'єкт дослідження - процес ремонту і відновлення каналізаційних напівпрохідних і прохідних колекторів.

Предмет дослідження - технологічні та технічні параметри ремонту і відновлення несучої здатності і захисту каналізаційних колекторів з використанням нікролітових виробів.

Методи дослідження - бібліографічний пошук, натурні обстеження об'єктів відновлення, статистичний аналіз, операційні дослідження, моделювання, системний аналіз.

Наукова новизна одержаних результатів. Встановлено, що нікроліт матеріал із шлакового лиття, за своїми фізико-механічними та хімічними властивостями є новим і ефективним будівельним матеріалом для відновлення і захисту каналізаційних колекторів. Визначено тривкі характеристики сталенікролітових труб-вкладишів і збірно-монолітних трубопроводів-вкладишів, облицьованих нікролітом, наведено методику їх розрахунку. каналізаційний колектор закритий нікролітовий

Науково обґрунтовано й розроблено з використанням нікролітових виробів:

технологію відновлення несучої здатності і захисту напірних колекторів і обладнання для її здійснення;

технологію комбінованого захисного облицювання колекторів і обладнання для її здійснення.

Практична значущість одержаних результатів полягає в розробці нових ефективних методів закритого способу відновлення і захисту напірних і безнапірних колекторів і обладнання для їх здійснення.

Особистий внесок здобувача. Автором дисертаційної роботи розроблено технологічні, технічні й організаційні рішення з використанням нового для каналізаційних мереж будівельного матеріалу нікроліту та виробів з нього.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертаційної роботи доповідалися на І Міжнародному науково-практичному семінарі «Методи підвищення ресурсів міських інженерних інфраструктур» (Харків, 22-24 березня 2004 р.), на 59-ій та 65-ій науково-технічних конференція Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури (2004 р., 2010 р.), на ІІ Міжнародній науково-практичній конференції «Інноваційні технології діагностики, ремонту і відновлення об'єктів будівництва і транспорту» (Алушта, 20-24 вересня 2004 р.).

Публікації. Результати досліджень викладено в дев'яти статтях, опублікованих у журналах, затверджених ВАК України як фахові.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, шістьох розділів, висновків і списку використаних джерел. Викладена на 146 сторінках основного тексту і містить 46 рисунків, 22 таблиці і список використаних джерел із 106 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі до дисертації обґрунтовано актуальність теми. Поставлено мету і задачі, наведено основні положення і результати, які виносяться на захист.

У першому розділі розглянуто конструктивні особливості і експлуатаційний стан каналізаційних колекторів у м. Києві і загалом по Україні, дано оцінку існуючої проблеми відновлення і захисту колекторів.

Спосіб будівництва каналізаційних колекторів, як правило, визначає конструкцію колектора. При відкритому способі використовують залізобетонні труби циліндричної форми, а при закритому будують двошарову обробку, зовнішній шар якої складається зі збірних залізобетонних блоків, а внутрішній - з монолітного залізобетону.

Обстеження стану каналізаційних колекторів у м. Києві виявило, що частина їх перебуває (як і в інших містах України) у передаварійному та аварійному стані. Залізобетонні конструкції каналізаційних колекторів передчасно руйнуються під впливом стічних вод (абразивний знос, газова корозія), а також через розгерметизацію стикових з'єднань трубопроводів і технологічних швів тунельних обробок. На конкретних прикладах показано, що аварії на каналізаційних колекторах призводять до не передбачуваних екологічних наслідків.

Відновлення несучої здатності і захисту напівпрохідних і прохідних каналізаційних колекторів здійснюють закритим способом - спочатку методом будування вторинних самонесучих обробок, а потім облицювання поверхні бетону виробами з кераміки або пластика. Недоліками цього методу є низькі темпи відновлювальних робіт і висока трудомісткість. Сучасний зарубіжний закритий спосіб відновлення і захисту колекторів методом введення самонесучих пластмасових труб-вкладишів і заповнення міжтрубного зазору розчином позбавлений цих недоліків. Але він дорого коштує. Останні роки Харківським державним технічним університетом будівництва та архітектури розроблено і впроваджується закритий спосіб відновлення і захисту каналізаційних мереж і споруд методом будування вторинних бетонних або залізобетонних конструкцій з використанням незйомної опалубки з кераміки або пластику. Метод ХДТУБА є економічно ефективнішім у порівнянні з іншими відомими методами. Однак використання нових вітчизняних композиційних матеріалів і виробів (замість традиційних застосованих на каналізаційних колекторах кераміки і пластика) може дати більш значний економічний ефект.

У другому розділі проведено системний аналіз властивостей кам'яних матеріалів, виробів з неметалевих розплавів, показано сферу їх застосування. Зосереджено увагу на тому, що підземні водоводи, збудовані в глибокій давнині у міцних скельних породах, діють і сьогодні, а в сучасних трубопроводах гідротранспортних систем, які працюють в екстремальному режимі абразивного зносу, дедалі ширшого застосування надувають вироби з неметалевих розплавів.

Аналіз показав, що за фізико-математичними та хімічними властивостями кам'яні, кам'янолиттєві та шлаколиттєві матеріали й їх вироби переважають (особливо за зносостійкістю) традиційно застосовувані на каналізаційних колекторах вироби з бетону, кераміки і пластику; шлаколиттєві вироби дешевше, оскільки їх виготовляють використовуючи рідкі шлаки, які утворюються з металургійних печей; шлаколиттєвий матеріал "нікроліт" Нікопольського заводу феросплавів зносостійкістю переважає всі відомі кам'янолиттєві і шлаколиттєві матеріали, а вироби з нікроліту, зокрема, сталенікролітові тонкостінні труби можна використовувати труби-вкладиші (замість зарубіжних пластмасових) при відновленні несучої здатності і захисту каналізаційних колекторів.

Третій розділ присвячено дослідженню невивчених тривких характеристик сталенікролітових труб-вкладишів і збірно-монолітних сталебетонних трубопроводів-вкладишів, облицьованих нікролітом.

Для дослідження несучої здатності вкладишів операційним методом, автором запропоновано математичні моделі, які мають такий аналітичний вираз.

Міцність сталенікролітових труб на внутрішній (радіальний) гідростатичний тиск розраховується наступним чином:

(1)

де Р_доп - допустимий внутрішній тиск, МПа;

_р - межа міцності нікроліту при розтягуванні;

- коефіцієнт, що розраховується наступним чином:

Де h - товщина шару нікроліту, м;

R - внутрішній радіус одержаної двошарової труби, м;

д - товщина сталевої труби, м;

м_n м_s - коефіцієнти Пуассона відповідно для нікролітів і металу;

Е_n Е_s - модулі пружності відповідно для нікролітів і металу; МПа.

Величина сил для проштовхування сталевонікролітових труб-вкладишів розраховується наступним чином:

(2)

де F - сила проштовхування, кН/м;

D - діаметр сталевої труби, м;

д - товщина металевої труби, м;

г_s - об'ємна вага металу, кН/м³;

h - товщина облицювання нікролітом, м;

г_n - об'ємна вага нікроліту, кН/м³;

f - коефіцієнт тертя стін по мокрому бетону, f = 0,35;

k - величина, що дорівнює 1 м;

i - нахил колектора. Знак береться залежно від нахилу - вверх - , .

Довжина пліті сталенікролітової труби розраховується наступним чином:

(3)

де l - довжина плата;

[у]_M - допустиме напруження металу, кПа;

Е_s - модуль пружності сталевої частини труби, МПа;

Е_n - модуль пружності нікроліту, Мпа.

Несуча здатність відновлюваного каналізаційного колектора розраховується наступним чином:

, (4)

, (5)

де F_0,90 і F_0,90 - умовна несуча здатність відновлюваного колектора перерізом = 90^_;

;

;

,

де R_w - розрахунковий опір нікроліту;

k - величина відносної товщини бетону, що залишився;

Е_n - модуль пружності нікроліту;

д - товщина труби до корозії;

д_bm - товщина нового шару бетону;

д_s - товщина сталевої труби;

д_n - товщина шару нікроліту.

Результати чисельного експерименту мають наступний вигляд.

Сталенікролітові труби-вкладиші за міцністю на внутрішній (радіальний) гідростатичний тиск перевищують зарубіжні високонапірні поліетиленові труби-вкладиші в 1,5 рази більше, а за міцністю на торцевий (осьовий) проштовхуючий тиск - у 2 рази при подальшому проштовхуванні в 5 разів.

Сталебетонні збірномонолітні труби-вкладиші, облицьовані нікролітом, підвищують (в порівнянні з поліетиленовими вкладишами) несучу здатність відновлювальних каналізаційних колекторів у 3 рази більше навіть за найневигідніших умов експлуатації (рис. 1).

У четвертому розділі на підставі бібліографічного дослідження технології будівництва і відновлювання трубопроводів і тунелів, конструкції яких мають сталеві циліндри або оболонки, виявлено близькі за технічними рішеннями прототипи для розробки:

конструкцій стикових з'єднань сталенікролітових труб-вкладишів;

технології монтажу і введення сталенікролітових труб-вкладишів;

обладнання для здійснення цієї технології.

Діаметр 1 м

Діаметр 1,6 м

Діаметр 2,1 м

Рис. 1 Величина міцності залізобетонного трубопроводу при відновлюванні його за допомогою сталенікролітових вкладишів

На підставі результатів досліджень у п'ятому розділі дано науково обґрунтовані рішення щодо використання шлаколиттєвих виробів з нікроліту при відновлюванні і захисті каналізаційних колекторів.

Розроблено конструкції стикових з'єднань сталенікролітових труб-вкладишів, відмітна особливість яких, зокрема, гофрованих бандажем на зварювані, полягає в тому, що вони є достатньо гнучкими (поліжорсткими) при кутових відхиленнях труб-вкладишів відносно один одного в осьовому і радіальному напрямках.

Розроблено технологію відновлення і захисту каналізаційного колектора шляхом введення труб-вкладишів та заповнення міжтрубного зазору бетоном, яка відзначається тим, що в колектор вводять сталеві труби-вкладиші, облицьовані абразивостійким, кислотостійким нікролітом, а обладнання для проштовхування труб-вкладишів, що запроваджує опорну плиту і домкратну батарею, відзначається тим, що (рис. 2) складається з опорної плити 1 з отвором по осі колектора діаметром не меншим за діаметр колектора; нерухомої домкратної батареї 3 з кільцем-штовхачем 7 на кінцях штоків і рухомого штокового здовжувача-штовхача у формі сталевого циліндра з отворами для з'єднань 6 з кільцем-штовхачем.

Розроблено технологію комбінованого облицювання каналізаційного колектора шляхом укладення окремих плит або сегментів, які відзначаються тим, що облицьовують поверхню обробки в лотковій частині великорозмірними товстостінними сегментами з абразивостійкого армованого нікроліту, а в надлотковій частині - товстостінними жорсткими сегментами з корозійностійкого матеріалу з наступним пресуванням цементно-піщаним розчином, на який укладають сегменти (рис. 3).

Обладнання для облицювання поверхні колектора, яке включає шарнірно-складаючі секції переставної опалубки, відзначається тим, що дві шарнірно-складаючі секції (укладаюча і підтримуюча) мають домкрати для піднімання секції і пресування укладаючого розчину, а палуба кожної секції складається з рольгангових елементів тюбінгового типу.

Конструкції відновлення і захисту каналізаційних колекторів закритим способом представлені в табл. 1.

У розділі визначено технологічну послідовність виконання відновлювальних робіт, наведено графіки виробництва та перелік основних машин, механізмів.

Автором подано заявки на видачу таких патентів:

Закритий спосіб відновлення і захисту напірного каналізаційного колектора і обладнання для його здійснення (заявка № 20040604179);

Спосіб комбінованого облицювання каналізаційного тунелю і обладнання для його здійснення (заявка № 20040503485).

Шостий розділ присвячено економічній ефективності здобутих у роботі результатів досліджень.

Рис. 2 Технологія відновлення і захисту каналізаційного колектора діаметром понад 1 м: а - установка труб-вкладишів на стартовий майданчик; б, в - проштовхування труби-вкладиша; г - гнучке стикове з'єднання (компенсатор).

Рис. 3 Технологія комбінованого облицювання поверхні обробки каналізаційного колектора діаметром понад 2 м: а - укладання лоткового сегменту з армованого нікролиту; б - пересування укладуючо-підтримуючого пристрою на лотковий сегмент; в - укладання вільних склопластикових сегментів, розчину і опресовування розчину; г - укладання бічних керамічних сегментів і керамічних сегментів зведення; д - відторцовка засегментного зазору і заповнення його розчином; установка першої секції в проектне положення; е - видалення факсаторів сегментів за палубу і їх демонтаж; ж - конструкція елемента палуби-рельганга тюбінгового типу.

Таблиця 1

Конструкції відновлення і захисту каналізаційних колекторів закритим способом

Вихідні данні	Конструкції відновлення
Спосіб будування	Руйнування	ґрунтовий масив стійкий	ґрунтовий масив нестійкий
	причина	Вигляд
Закритий (щитовий)	Корозія склепіння
	Знесення лотока		1. Збірна залізобетонна обробка 2. Монолітне залізобетонне облицювання 3. Монолітний бетон 4. Сталенікролітовий трубопровід-вкладиш 5. Стикове з'єднання на зваренні 6. Стикове з'єднання гофруванням бандажем на зваренні
Відкритий (траншейний)	Корозія склепіння
	Знесення лотока		1. Залізобетонний трубопровід 2. Монолітний бетон 3. Сталенікролітовий трубопровід-вкладиш 4. Стикове з'єднання гофруванням бандажем на зваренні 5. Стикове з'єднання розтрубом на гумовому чи поліуретановому ущільнювачі

ВИСНОВКИ

В результаті дослідження розроблено технологічні рішення, які спрямовані на відновлення несучої здатності і захист каналізаційних колекторів з використанням виробів з нового шлаколиттєвого матеріалу - нікроліту.

Підтверджено, що каналізаційні колектори передчасно руйнуються під впливом абразивного зношення, корозії і внаслідок розгерметизації стикових з'єднань, а відомі технології відновлення і захисту каналізаційних колекторів з використанням пластмасових або керамічних виробів дорого коштують або трудомісткі.

Виявлено, що застосовані в гідротранспортних системах шлаколиттєві вироби не тільки мають високу абразивостійкість, але і за фізико-механічними та хімічними властивостями не поступаються застосованим в каналізаційних колекторах пластмасовим і керамічним виробам.

Визначено конструктивні і тривкі параметри сталевонікролітових труб-вкладишів, які значно перевищують аналогічні параметри пластмасових труб-вкладишів.

Встановлено, що конструкції стикових з'єднань сталевонікролітових труб-вкладишів мають бути жорсткими, напівжорсткими та гнучкими - залежно від величини можливих взаємних кутових відхилень в осьовому та радіальному напрямках.

Запропоновано методику розрахунку міцності збірно-монолітних сталевобетонних трубопроводів-вкладишів, облицьованих нікролітом.

Розроблено конструкції стиків сталевонікролітових труб-вкладишів.

Розроблено технології, які відзначаються новизною:

технологія відновлення і захисту каналізаційних колекторів шляхом будування збірно-монолітних сталебетонних трубопроводів-вкладишів, облицьованих нікролітом, а також обладнання для її здійснення;

технологія комбінованого (з використанням армованих нікролітових виробів) захисного облицювання каналізаційних колекторів і обладнання для її здійснення.

Запропоновані рішення відновлення і захисту каналізаційних колекторів з використанням нових для каналізаційних систем вітчизняних нікролітових виробів є економічно ефективними і безпечними для навколишнього середовища.

Масштаби, відновлювальних робіт в Україні, зростають щороку, дають підставу стверджувати, що застосування науково обґрунтованих технологічних рішень з використанням шлаколиттєвих вітчизняних виробів дає значний економічний ефект.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Гончаренко Д.Ф., Куровский И.И. Свойства каменных материалов и изделий из неметаллических расплавов и возможность их использования для восстановления конструкций водоводов // Наук. вісн. будівництва. Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004. Вип. 25. С. 53-58.

Гончаренко Д.Ф., Куровский И.И. Способ комбинированной облицовки канализационного тоннеля и устройство для его осуществления // Наук. вісн. будівництва. Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004. Вип. 26. С. 78-83.

Гончаренко Д.Ф., Куровский И.И. Общие подходы при разработке стыковых соединений стальных труб-вкладышей, облмицованных никролитом // Наук. вісн. будівництва. Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004. Вип. 28. С. 202-206.

Гончаренко Д.Ф., Воблых В.А., Чередник Д.Л., Куровский И.И. Несущая способность восстановленного канализационного коллектора // Наук. вісн. будівництва. Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2004. Вип. 28. С. 114-123.

Гончаренко Д.Ф., Воблых В.А., Куровский И.И. Восстановление канализационных коллекторов путем ввода стальных труб-вкладышей, облицованных никролитом // Зб. наук. праць «Шляхи підвищення ефективності будівництва в умовах формування ринкових відносин». Київ: КНУБА, 2004. Вип. 13. С. 233-240.

Куровский И.И. Способ восстановления и защиты канализационных коллекторов с использованием никролитовых изделий // «Ресурсоекономічні матеріали, конструкції, будівлі та споруди» - Рівне: НУВГП, АБУ, ПЗТВ, 2004. Вип. 11. С. 353-356.

Гончаренко Д.Ф., Санков Г.О., Куровський І.І. Спосіб комбінованого облицювання каналізаційного тунелю і пристрій для його здійснення // Позитивне рішення Укрпатенту на заявку № 20040503485 від 11.05.2004.

Гончаренко Д.Ф., Кись В.Н., Куровский И.И. Способы восстановления напорных непроходных и полупроходных водоводов // Сб. науч. трудов «Инновационные технологии диагностики, ремонта и восстановления объектов строительства и транспорта» - Днепропетровск: ПГАСА, 2004. Вып. 30. С. 136-139.

Гончаренко Д.Ф., Атаманчук В.А., Куровский И.И. Способ восстановления абразивно-изношенных канализационных коллекторов // Наук. вісн. будівництва. Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2006. Вып. 37. С. 19-24.

Гончаренко Д.Ф., Каржинерова Т.И., Забелин С.Н., Куровский И.И. Подготовка к ремонту канализационных коллекторов // Наук. вісн. будівництва. Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2010. Вып. 58. С. 284-290.

АНОТАЦІЯ

Куровський І.І. Технологія відновлення каналізаційних колекторів з використанням конструкцій з шлакового лиття. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.09 - технологія та організація промислового та цивільного будівництва. - Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, 2010.

У дисертації науково обґрунтовано й розроблено технологію відновлення каналізаційних колекторів з використанням виробів із шлакового лиття.

Проведено аналіз стану каналізаційних мереж і чинників, які впливають на експлуатаційну довговічність конструкцій.

Встановлено, що вироби з шлакового лиття, зокрема з нікроліту, що застосовуються в трубопроводах гідротранспортних систем, за своїми властивостями (особливо за зносостійкістю) переважають традиційно застосовані в каналізаційних системах вироби з кераміки, пластику і бетону.

Розроблено методика розрахунку тривких характеристик сталевонікролітових труб-вкладишів істалевозалізобетонних трубопроводів-вкладишів, облицьованих нікролітом.

Запропоновано технічні, технологічні та організаційні рішення каналізаційних колекторів з використанням конструкцій із шлакового лиття (нікроліта).

Ключові слова: каналізаційні колектори, сталевонікролітові труби-вкладиші, армований нікроліт.

АННОТАЦИЯ

Куровский И.И. Технология восстановления канализационных коллекторов с использованием конструкций из шлакового литья. - 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, 2010.

Диссертационная работа посвящена вопросам восстановления несущей способности и защиты канализационных коллекторов с использованием шлаколитых изделий.

Подтверждено, что железобетонные конструкции канализационных коллекторов преждевременно разрушаются под воздействием вод (абразивный износ, газовая коррозия), а также в результате разгерметизации стыковых соединений трубопроводов и технологических швов тоннельных обделок, а известные зарубежные методы закрытого способа восстановления и защиты канализационных коллекторов являются дорогостоящими, так как используют самонесущие тонкостенные пластмассовые трубы-вкладыши.

Анализ свойств камнелитых и шлаколитых материалов и изделий из них, применяемых в трубопроводах гидротранспортных систем, выявил что эти материалы и изделия по физико-механическим и химическим свойствам превосходят (особенно изделия из никролита) традиционно применяемые на канализационных коллекторах изделия из бетона, керамики, пластмассы.

Методом операционных исследований определено, что тонкостенные сталеникролитовые трубы-вкладыши имеют прочность на внутреннее гидростатическое и осевое проталкивающее давление в 1,5 и более раза больше, чем сталебетонные трубопроводы-вкладыши, облицованные никролитом, повышают несущую способность восстановленного коллектора в 3 раза и более.

Предложена методика расчета прочностных характеристик комбинированных конструкций труб-вкладышей, в которых одним из композиционных материалов является никролит.

Разработаны, отличающиеся новизной и научно обоснованы:

- технология восстановления и защиты канализационного коллектора методом возведения сталебетонного трубопровода-вкладыша, облицованного никролитом, и устройство для осуществления этой технологии;

- технология комбинированной облицовки канализационного коллектора с использованием изделий из армированного никролита и устройство для осуществления этой технологии.

Для каждого метода восстановления и ремонта канализационных коллекторов приведены графики работ, даны перечни машин, оборудования и подсчитана их общая экономическая эффективность.

Ключевые слова: канализационные коллекторы, сталеникролитовые трубы-вкладыши, армированный никролит.

ANNOTATION

Kurovskiy I.I. The technology of sewage collector recovery by using slag casting structures. - Typescript.

The Ph.D. thesis (science) in specialty 05.23.08 - technology and management of the industrial and civil engineering is being submitted. - Kharkov State Technical University of Construction and Architecture, 2010.

In the thesis the technology of sewage collector recovery by using slag casting structures has been scientifically substantiated and developed.

The sewage network state has been analyzed as well as the factors influencing on the structures operation life.

It was established that the products of slag casting, particularly of nikrolite, used in pipelines of hydraulic transport systems, appeared to be much stronger (especially wear-resistance) them the materials traditionally used in sewage systems - ceramics, plastic and concrete.

There has been developed the design procedure of strength characteristics for steel- nicrolite insert-pipes and composite insert-pipelines lined with nicrolite.

The technical, engineering and organizational solutions for the sewage collectors with slag casting application were suggested.

Key words: sewage collector, slag casting products and structures, insert-pipes.

Размещено на Allbest.ru