Разработка технологических решений восстановления канализационного коллектора с использованием клинкерного кирпича

Разработана технология восстановления с применением клинкерного кирпича поврежденных участков канализационных коллекторов. Значительная часть таких коллекторов в Украине полностью исчерпала свой амортизационный ресурс. Для их строительства использовались бетон и железобетон, которые подвержены разрушению при воздействии многих факторов и прежде всего микробиологической коррозии. Поэтому выбор оптимальной технологии ремонта с применением коррозионно-стойкого клинкерного кирпича является актуальным. Рассмотрены проблемы ремонта и реконструкции изношенных коллекторов. Приведены технические и технологические решения открытого способа их восстановления с использованием пневматической опалубки и коррозионно-стойкого клинкерного кирпича. Расчет конструкции обделки коллектора выполнен с помощью метода конечных элементов. Показаны преимущества и недостатки предложенных решений, приведены примеры их практического применения. Для обоснования целесообразности использования данной технологии рассмотрены два варианта восстановления изношенного коллектора: методом «труба в трубе» и разработанным авторами методом с применением клинкерного кирпича. Второй вариант по стоимости материалов практически в четыре раза экономичнее и целесообразнее первого (где используются полимерные материалы). Преимущество восстановления канализационных коллекторов круглого сечения путем устройства кладки из клинкерного кирпича заключается в долговечности и устойчивости этого материала (с учетом антикоррозионного состава бетона) к агрессивному воздействию канализационной среды. Следует отметить, что применение разработанной технологии восстановления наиболее целесообразно в условиях неплотной застройки или за пределами города ввиду значительного объема земляных работ.

1. Bondarenko D., Bulhakov V., Harmash O., Goncharenko D., Pilihram S. (2018) Kanalizatsiyni Tuneli Kharkova: QUO VADIS?. Kharkov, Raritety Ukrainy Publ. 232 (in Ukrainian).

2. Aleinikova A., Volkov V., Goncharenko D., Zubko H., Starkova O. (2017) Metodolohichni Osnovy Podovzhennia Ekspluatatsiynoho Resursu Pidzemnykh Inzhenernykh Merezh. Kharkov, Raritety Ukrainy Publ. 320 (in Ukrainian).

3. Garmash A., Bondarenko D., Zubko G., Goncharenko D. (2016) On Renovation of the Destroyed Tunnel Sewer Collector in Kharkiv. World Journal of Engineering, 13 (1), 72–76. https://doi.org/10.1108/wje-02-2016-009

4. Sterling R., Alam S., Allouche E., Condit W., Matthews J., Downey D. (2016) Studying the Life-Cycle Performance of Gravity Sewer Rehabilitation Liners in North America. Procedia Engineering, 165, 251–258. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.797

5. Kaushal, V., Young, V. (2017) Microbiologically Induced Concrete Corrosion in Sanitary Sewer Systems. Trenchless Technology and Pipe Conference TX. The University of Texas, Arlington, TX.

6. Kravchenko O., Yamko O. (2015) Current State of Water Supply and Drainage Systems in Ukraine: Problems and Prospects of Their Development. Book of Reports of the International Congress and Engineering Exhibition ”ETEWS-2017”, 86.

7. Vasilyev V., Klementyev Yu, V. Stolbikhin Yu. (2015) Methods of Anticorrosive Protection of Tunnel Collectors and Their Facilities. Vodosnabzhenie i sanitarnaya tekhnika = Water Supply and Sanitary Engineering, (1), 58–66 (in Russian).

8. Mahmoodian M., Alani A. (2017) Effect of Temperature and Acidity of Sulfuric Acid on Concrete. Properties Journal of Materials in Civil Engineering, 29 (10), 1001–1009. https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002002

9. Liebscher, M., Gillar, M., Bosseler B. (2011) Sanierung und Abwässersehächten. Korrespondenz Abwasser und Abfall, 58 (8), 734–742 (in German).

10. Liebscher M., Gillar M., Bosseler B. (2011) Sanierung und Abwässersehächten. Korrespondenz Abwasser und Abfall, 58 (9), 814–824 (in German).

11. Anbari M., Massoud T., Abbas R. (2017) Risk Assessment model to Prioritize Sewer Pipes Inspection in Wastewater Collection Network. Journal of Environmental Management, 190, 91–100. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2016.12.052

12. Aleinikova A. (2016) Method for evaluating the economic efficiency of water Supply Lines Restoration Based on Teleinspection Results. Aktual'nі problemi ekonomіki = Actual Problems of Economics, 8, 224–228.

13. Goncharenko D. (2008) Ekspluataciya, Remont i Vosstanovlenie Setej Vodootvedeniya. Kiev, Konsum Publ. 400 (in Russian).

14. Yukhnevskiy P. I., Dimitriadi N. P. (2019) About Synergistic Effect of Lubricant and Chemical Additives on Obtaining Quality Surface of Concrete Products. Nauka i tehnika = Science & Technique, 18 (4), 303–310 (in Russian). https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-4-303-310.

15. Palevoda I. I., Zhamoidzik S. M., Nekhan D. S., Batan D. S. (2019) Study of Physical and Mechanical Properties of Centrifuged Concrete. Nauka i tehnika = Science & Technique, 18 (4), 319–329 (in Russian). https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-4-319-329.

16. Gurinenko N. S., Batyanovskiy E. I. (2019) Influence of Polyfunctional Additive on Hardening Process and Properties of Cement Concrete. Nauka i tehnika = Science & Technique, 18 (4), 330–338 (in Russian). https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-4-330-338.

17. Goncharenko D., Olejnik D., Bondarenko D. (2014) The selection of design and technology solutions for inspection shafts construction at existing deep-laid water disposal networks. Voda i ekologiya: problemy i resheniya = Water and Ecology, (4), 59–68 (in Russian).

18. Goncharenko D., Olejnik D. (2014) Razrabotka Tekhnologii Vozvedeniya Zashhishhennykh ot Korrozii Shakhtnykh Stvolov na Dejstvuyushhikh Kanalizatsionnykh Kollektorakh Glubokogo Zalozheniya. Naukovii vіsnik budіvnitstva = Scientific Bulletin of Civil Engineering, (2), 52–55 (in Russian).

19. Goncharenko D., Olejnik D., Kajdalov V. (2014) Osobennosti Vozvedeniya Korrozionnostojkikh Shakhtnykh Stvolov Glubokogo Zalozheniya na Dejstvuyushhikh Setyakh Vodootvedeniya. MOTROL – Motoryzacja i Energetyka Rolnictwa, (6), 3–10 (in Russian).

20. Rohem N., Pacheco L. J., Budhe S., Banea M. D., Sampaio E. M., De Barros S. (2016) Development and Qualification of a new Polymeric Matrix Laminated composite for Pipe Repair. Composite Structures, 152, 737–745. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.05.091

21. Orlov А. (1991) Zashhita Stroitel'nykh Konstruktsij i Tekhnologicheskogo Oborudovaniya ot Korrozii. Moscow, Stroiizdat Publ. 304 (in Russian).

22. Goncharenko D., Bondarenko D., Zabelin S. (2017) Otsenka Sostoyaniya Kanalizatsionnogo Kollektora Harkovskogo Traktornogo Zavoda, Postroennogo v 1931 godu. Naukovii vіsnik budіvnitstva = Scientific Bulletin of Civil Engineering, 89 (3), 63–66 (in Russian).