Представлено особливості методики обстеження та оцінки технічного стану ділянок каналізаційних колекторів на прикладі Києва.

Досліджено міграції азоту в екосистемі каналізаційних колекторів та роль цього процесу в утворенні корозійно-агресивного середовища на склепінні споруди. Установлено, що внаслідок хемоорганотрофних мікробіологічних процесів азот із стічних вод мігрує в атмосферу колектора, а потім - на його склепіння, де в хемолітотрофних процесах перетворюється в азотну кислоту. Взаємодія цієї кислоти з компонентами бетону обумовлює корозію II та III виду. Розглянуто основні напрямки боротьби з цим негативним явищем.

Науково обгрунтовано оптимальні конструкції залізобетонних стволів комбінованого типу для спорудження над діючими каналізаційнии колекторами глибокого закладання у разі безупинного транспортування стічних вод за складних інженерно-геологічних умов міської забудови та промислових підприємств. Визначено сили взаємодії вертикальних захисних конструкцій значно занурених вузьких споруд з грунтом. Проведено розрахунки міцності опускних колодязів на стадіях будівництва, експлуатації та залежно від методів споруджування. Розроблено два типи стволів, предствалені комбінацією опускних колодязів в устя та підрощування у лотковій частині. Наведено результати теоретично-експериментальних досліджень закономірностей зменшення та відсутності бокового тиску грунту на вертикальні поверхні споруд та стабільності постійного значення сил тертя у разі певного співвідношення занурення до ширини (радіуса) опускного колодязя. Одержано аналітичні залежності для визначення розмірів незакріплюваних отворів під час спорудження лоткової частини стволів підрощуванням. Удосконалено методику розрахунку міцності перетинів з симетричною арматурою стін круглих опускних колодязів залежно від стадій роботи та способів споруджування. Результати наукового дослідження впроваджено у практику проектування та будівництва стволів над діючими каналізаційними колекторами Харкова.

Проаналізовано фактори, що знижують довговічність каналізаційних колекторів і призводять до їх аварій. Досліджено технологічні процеси аварійно-відновлювальних робіт. Наведено фактори, що впливають на інтенсивність процесу деформації грунтованого масиву поверхні землі, зумовленої аварією. Розроблено методику почасової оцінки параметрів напружено-деформаційного стану блочних обробок тунелю залежно від взаємодії конструкцій стінок тунелю з навколишнім грунтом, що дозволяє визначити необхідні величини для оцінки міцності конструкцій. Наведено технологічні, технічні та організаційні рішення, що підвищують ефективність робіт, необхідних для ліквідації аварій на каналізаційних колекторах.

Обгрунтовано технологічні, технічні й організаційні рішення ремонту та відновлення оглядових шахт на каналізаційних мережах глибокого залягання із застосуванням армованих панелей із шлакового лиття. Розглянуто конструктивні рішення оглядових шахт, запропоновано шляхи підвищення їх експлуатаційної довговічності. Проаналізовано чинники, які впливають на надійність роботи конструкцій шахт, встановлено, що найбільш впливовими з них є корозія бетонних стін, спричинена біогенними процесами в колекторах із стічними водами. Показано значне зростання сірководню в колекторах за останні роки. Розглянуто основні вимоги щодо оглядових шахт, які необхідно враховувати у процесі їх будівництва та ремонту. Наведено основні методи ремонту та відновлення оглядових шахт і колодязів в Україні та за кордоном, розглянуто відповідні будівельні матеріали та конструкції. Виявлено високу ефективність використання кераміки та шлакового лиття за умов агресивного середовища. Досліджено адгезійну міцність шлакового лиття та бетону, розроблено методику розрахунку кріплення армованих шлаколитих панелей в оглядових шахтах. Запропоновано технологічні цикли виконання робіт з необхідною послідовністю. Рекомендовано матеріали для покриття стиків після закінчення монтажних робіт.

Встановлено, що нікроліт матеріал із шлакового лиття за своїми фізико-механічними та хімічними властивостями є новим і ефективним будівельним матеріалом для відновлення та захисту каналізаційних колекторів. Визначено тривкі характеристики сталенікролітових труб-вкладишок і збірно-монолітних трубопроводів-вкладишок, облицьованих нікролітом, наведено методику їх розрахунку. Обгрунтовано та розроблено з використанням нікролітових виробів: технологію відновлення несучої здатності та захисту напірних колекторів і обладнання для її проведення, технологію комбінованого захисного облицювання колекторів і обладнання для її проведення.

Розглянуто питання ремонту та відновлення конструкцій оглядових шахт на каналізаційних мережах глибокого залягання з використанням дрібноштучних керамічних виробів вітчизняного виробництва. Встановлено, що дрібноштучні керамічні вироби ефективно протистоять агресивному середовищу в оглядових шахтах каналізаційних колекторів глибокого залягання. Виявлено достатню адгезійну міцність на стиках "старий бетон - новий бетон", а також "новий бетон - керамічний вибір". Запропоновано склади розчину для використання кладки з дрібноштучних керамічних виробів і бетонної суміші для заповнення простору між кладкою й очищеною від продуктів корозії стіною оглядової шахти. Розроблено методику розрахунку міцнісних показників відновленої стіни. Обгрунтовано технічні, технологічні й організаційні рішення щодо ремонту та відновлення оглядових шахт.

Наведено новий метод підсилення колекторів склепінчастими плитами, який дає можливість значно збільшити його несучу здатність з меншими трудозатратами, ніж існуючі методи. Наведено результати випробувань підсиленого колектора статичним навантаженням та досліджено його за допомогою методу акустичної емісії.

Наведено результати випробувань статичним навантаженням моделі бетонного колектора, посиленого склепінчастою плитою, та порівняння їх з результатами теоретичного моделювання їх сумісної роботи.

Розглянуто питання про необхідність модернізації каналізаційних систем комунального хазяйства України. Описано фактичний стан роботи напорного каналізаційного колектора м. Суми й оцінено енергомісткість роботи обладнання на сьогоднішній день. Розглянуто основні параметри, які необхідно враховувати при побудові предметно-орієнтовної моделі роботи колектора.

Представлен научно обоснованный подход к выбору шаблона проекта ремонтно-восстановительных работ на участке канализационного коллектора. В качестве критериев выступают стоимость и продолжительность восстановления участка сети водоотведения. Предложена оптимизация с учетом указанных критериев, а также решена задача двухкритериальной оптимизации.

Приведена методика определения качества эксплуатационной среды канализационных коллекторов, позволяющая оценивать степень агрессивности сероводородной среды к бетону и принимать решения по его защите, а также характеризовать загазованность трубопроводов и прогнозировать их долговечность еще на стадии проектирования.

Рассмотрены вопросы биохимической коррозии железобетонных канализационных коллекторов. Приведены уравнения реакций образования агрессивных ингредиентов, имеющих место в атмосфере коллекторов, также проведена их термодинамическая оценка. Намечены пути защиты от биохимической коррозии.

Описано методи проведення робіт за допомогою ін'єкційних матеріалів та гідроізолювання внутрішніх і зовнішніх поверхонь залізобетонних каналізаційних колекторів. Описано технологічні особливості ремонту. Підтверджено ефективність і економічну доцільність застосування сучасних інієкційних і гідроізоляційних технологій та матеріалів.

Рассмотрена инновационная технология, предназначенная для промышленного производства люков смотровых колодцев из армированных вторичных полимерных композиционных материалов с модифицирующими наполнителями средней и тяжелой серий КС-ВК-60 (В-125 и С-250). Данная продукция может быть использована для повышения экологической безопасности и эксплуатационной надежности сетей водоснабжения и водоотведения.

Досліджено головні причини, що призводять до руйнування каналізаційних тунельних колекторів на прикладі зруйнованого колектора в Харкові, та визначено етапи виконання ремонтно-відновлювальних робіт. Запропоновано методику обліку дійсного напружено-деформованого стану грунтового масиву з використанням компенсуючих температурних навантажень у розрахунках конструкцій кріплення методом кінцевих елементів за моделювання кріплення спільно з грунтовим масивом. Виконано пошук ефективних будівельних матеріалів, конструкцій і технологій, які за своїми властивостями та рішеннями забезпечують міцність, корозійну стійкість і водонепроникність конструкцій, що використовуються для відновлення каналізаційних тунельних колекторів. За допомогою методу кінцевих елементів виконано моделювання спільної роботи конструкцій колектора з грунтовим масивом. З урахуванням цієї моделі вибрано варіанти відновлення колекторів із характеристиками несучої здатності. Розроблено конструктивні, технологічні й організаційні рішення відновлення каналізаційних тунельних колекторів.

У зв'язку зі станом сучасних каналізаційних колекторів існує велика потреба в швидкому та якісному очищенні для подальшої експлуатації. Для підвищення довговічності розподільчої системи проводять розробки нових технологій їх ремонту та відновлення, що надає змогу забезпечити її стале функціонування, як наслідок - надання послуг безперервного постачання питної води та водовідведення для забезпечення високої якості життя населення. Перспективним є підвищення довговічності розподільчої системи шляхом розробки альтернативних технологій ремонту з економічної точки зору, що надасть змогу забезпечити її стале функціонування за умов обмеженого фінансування. Запропонована конструкція ковша для очищення каналізаційних колекторів надала можливість виявлення оптимального варіанту у разі використання однієї конструкції за різних умов. Запропоновано нову конструкцію ковша, яка надає змогу проводити очищення каналізаційних колекторів як окремо чисто механічним способом, так і з додатковим використанням гідравлічного способу. Завдяки такому комбінованому способу можна очищати засмічення, які окремо кожен із способів не зможе забезпечити з точки зору досягнення якісного очищення за різних технічних та економічних умов. Наведено та обгрунтовано цілеспрямованість використання запропонованого методу очищення каналізаційних колекторів із використанням конструкції ковша з комбінованим способом роботи. Наведено приклади використання нового методу чистки колекторів із використанням нової конструкції ковша. Отримані показники підтверджують якість очищення каналізаційних колекторів під час проведення роботи за різних умов, як технічних (діаметр, довжина та вид матеріалу колектора, ступінь і характер засмічень), так і економічних (тривалість, затрати енергії та води). Завдяки використанню такого метода досягнуто очищення 75 - 85 % каналізаційних колекторів і трубопроводів, що підтверджують його ефективність, і надає можливість економії за тривалістю виконання робіт, а також у ресурсоенергетичних витратах під час проведення даних робіт.

Сформульовано й обгрунтовано наукові основи, сукупність яких можна кваліфікувати як теоретичне узагальнення і вирішення масштабної проблеми, пов'язаної з обгрунтуванням і розробкою системи вибору організаційно-технологічних рішень для подовження експлуатаційного ресурсу каналізаційних колекторів, що враховує їх конструктивні схеми, умови експлуатації та стан, особливості виконання ремонтних робіт. Запропоновано науково обгрунтований механізм, який дозволяє обгрунтовано обирати метод відновлення або ремонту каналізаційного колектора орієнтуючись на більшість параметрів його функціонування, а також з огляду на особливості організаційно-технологічних рішень ремонту. Розроблено математичні моделі: однокритеріальної оптимізації за умови вибору одного методу ремонту ділянки каналізаційного колектора; багатокритеріальної оптимізації за умови вибору кількох методів ремонту ділянки каналізаційного колектора. Розроблено систему обгрунтованого вибору організаційно-технологічних рішень для подовження експлуатаційного ресурсу каналізаційних колекторів, впроваджено на діючій ділянці каналізаційного колектора в Харкові. Надано рекомендації з вибору методів ремонту і відновлення каналізаційного колектора. Запропоновано економіко-математичну модель оцінки економічного ефекту від капітальних вкладень в альтернативні варіанти проведення комплексу ремонтних робіт.