Jak se provádí bezvýkopová pokládka potrubí: vlastnosti metody + příklad práce

Při výstavbě nových potrubí, stejně jako při opravách nebo výměně starých komunikačních vedení, se aktivně používá bezvýkopové pokládání potrubí.

Různé metody vám umožňují zvolit optimální metodu v závislosti na složitosti místa nebo hustotě budovy.

V tomto materiálu budeme podrobně hovořit o metodách bezvýkopového pokládání potrubí a jejich charakteristických rysech.

Výhody a vlastnosti BPT

Zjevné výhody rýhování oproti výkopu jsou následující:

• snížení pracovní doby;
• minimalizace nákladů na obnovu vybavení;
• zachování provozu zařízení infrastruktury jako obvykle;
• snížení dopadu na ekologicky citlivé oblasti.

Výběr způsobu pokládky bezvýkopového potrubí závisí na průměru požadované studny, vlastnostech krajiny a půdy, materiálu položených potrubí a přítomnosti nebo nepřítomnosti stávajících komunikací.

Přírodní vodní plochy, nadzemní a podzemní infrastruktura, zeleň a budovy nejsou dotčeny, pokud se stavební práce na potrubí provádějí bezvýkopovou metodou.

Existuje mnoho možností provedení, ale mezi nimi lze rozlišit čtyři hlavní metody: sanace, ražení a proražení půdy, horizontální směrové vrtání.

Rekonstrukce a výměna potrubí sanační metodou

Metoda sanace se používá v případech, kdy proces auditu odhalil nutnost úplné nebo částečné výměny stávajícího potrubí.

S pomocí sanitace jsou efektivně řešeny následující problémy:

• ucpávání částí potrubí a vytváření trhlin;
• ničení místních větví komunikací kořeny stromů;
• nebezpečí prasknutí potrubí v důsledku koroze.

V závislosti na stavu komunikací a zadaných úkolech se uchylují k technologii relining nebo renovace.

Technologie relining neboli „trubka v trubce“

Relining je možnost sanace používaná u potrubí, u kterých je možné nevýznamné zmenšení průměru. Pokud je skutečná životnost kovových trubek vyčerpána a existuje obava, že budou pokračovat v práci až do dalšího průlomu, pak se nejprve očistí od vápenatých usazenin, rzi a písku.

Polyethylenová vložka je připravena ve formě rukávu, který je nejprve zevnitř naplněn polymerní kompozicí, která je rovnoměrně rozložena po celé délce. Tato polymerová punčocha se narovnává uvnitř potrubí pod tlakem vody nebo vzduchu, přičemž se současně obrací naruby tak, aby dříve aplikovaná kompozice přiléhala ke stěnám potrubí.

Poté, co hadice naplní celý segment opotřebovaného potrubí, probíhá pod vlivem teploty proces polymerace. V důsledku toho se zvyšuje jak síla komunikací, tak jejich propustnost.

Další technologie reliningu zahrnuje pokládání nového polypropylenové trubky zevnitř stávajících starých. Tímto způsobem se vyměňují potrubí ocelová, keramická, azbestocementová, litinová, betonová a železobetonová o průměru 200-315 mm.

Relining je rychlý a ekonomický způsob, jak aktualizovat potrubí a zvýšit jeho kapacitu, a to i přes mírný pokles vnitřního průměru potrubí

Je třeba počítat s tím, že místy Připojení potrubí z PVC vytvoří se šev asi 15 mm a z něj je nutné změřit mezeru mezi vnitřním průměrem staré trubky a vnějším povrchem nové trubky.

Vzhledem k nízkému hydraulickému odporu plastových trubek se průchodnost nezhoršuje ani při zmenšování průměru.

Modernizace potrubí pomocí technologie renovace

Další možností rehabilitace je renovace. Od reliningu se liší mnohem méně šetrným přístupem ke stávajícím komunikacím, které jsou zničeny a zhutněny do země, čímž vzniká ochranný plášť pro nové potrubí, které má často větší průměr.

Při použití renovační technologie jsou opotřebované segmenty starého potrubí zničeny a zatlačeny do země, čímž se vytvoří další ochranný plášť pro nové komunikace.

Pro takovou bezvýkopovou pokládku potrubí je zapotřebí specializované zařízení - používá se pneumatický úderový stroj s expandérem vybaveným řeznými žebry. Video pod článkem názorně ukazuje, jak si kuželka poradí s 6mm ocelovou trubkou.

Pracovní mechanismus je upevněn k tažnému lanku, načež se postupně připojují moduly z PVC trubek, jejichž délka se může pohybovat od 600 do 1000 mm v závislosti na šířce studny. Pneumatická hadice je připojena ke kompresoru, načež je spolu s bezpečnostním kabelem protažena připojenými moduly.

Vstup do vyměňovaného potrubí je rozšířen a je do něj vložen pneumatický nárazový stroj.Pohybuje se po komunikacích, rozbíjí je a zároveň za sebou táhne pokládku.

Metody ražení půdy

Ve značném počtu variant se také provádí děrování zeminy. Jedná se o technologii mikrotunelování, použití pneumatických razníků, směrové šnekové vrtání, řízené i nekontrolované prorážení.

Každá z těchto bezvýkopových metod instalace je žádaná a relevantní v závislosti na umístění komunikací.

Pouzdro potrubí nebo metoda neřízeného propíchnutí

Při této metodě se pažnicová trubka zatlačí do půdy a zároveň se odstraní. Častěji se k odběru vzorků používají šneky, méně často vymývání stlačeným vzduchem a vodou.

Nekontrolované propichování se používá v jakémkoli typu zeminy, i když potíže mohou nastat v případě nesoudržných zemin a v přítomnosti velkých kamenů, kdy je plášť stlačen zeminou nebo je blokován jeho postup.

Ve fázi přípravy práce je plášťová trubka umístěna do jámy jasně podél osy vpichu. Kvůli možným překážkám lze upravit trajektorii pohybu pomocí dvou trubek, z nichž jedna je zvolena s větším průměrem, než je požadováno, a uvnitř je položena šňůra trubek požadovaného průměru.

Vnější potrubí slouží jako druh pouzdra a chrání pracovní potrubí, což je důležité v případech, kdy se instalace provádí pod železničními nebo tramvajovými tratěmi, stejně jako pod dálnicemi s velkým zatížením.

Jedna z nejběžnějších instalací pro bezvýkopovou pokládku trubek malého průměru. Výhodou instalace je kompaktnost a snadná přeprava.

Rozdíl v průměru je obvykle 150-250 mm a vzdálenost mezi trubkami podléhá zásypu - plnění cemento-pískovou maltou.To snižuje tlak půdy na pracovní potrubí, snižuje jeho zatížení z dopravy a také poskytuje ochranu před vlivem jiných komunikací umístěných v blízkosti.

Délka trubkových segmentů pažnice se pohybuje od 3 do 12 metrů; Během procesu pokládky jsou postupně svařovány.

Rozdíly mezi kontrolovanými vpichy

Tato metoda se liší od nekontrolovaného propíchnutí dodatečným použitím whipstocků - ocelových plátů upevněných na přední straně pláště. Jsou zvedány pomocí hydraulických válců, čímž se koriguje směr vpichu.

Řízenou instalaci propichování půdy UPGK-40U lze použít ve studnách o průměru až jeden metr s krytem šachty až 600 mm

V obou případech se pro snížení tření používá roztok bentonitu, který se po položení potrubí odčerpá a po filtraci je možné jej znovu použít.

Více o technologii pokládky potrubí metodou punkce si můžete přečíst v tento materiál.

Použití pneumatických razníků v hustých půdách

Použití pneumatických razníků k proražení zeminy je vzhledem k relativně vysoké přesnosti bezvýkopové ražby nejlevnější, nejrychlejší a nejúčinnější metoda.

Tento způsob nevyžaduje výrobu přídavných dorazů pro hydraulické zvedáky, využívá malé a snadno přepravitelné zařízení a klade minimální požadavky na přípravu staveniště.

Pneumatický děrovač této síly se používá k děrování otvorů o průměru od 155 mm bez expandéru do 245 mm za předpokladu použití expandéru.

Vlivem stlačeného vzduchu se vyvine dostatečná nárazová energie, pod jejímž vlivem je do vysokopevnostních zemin zaražena otevřená ocelová trubka o délce až 80 metrů.Průměrná rychlost pokládky je 15 metrů za hodinu. Po instalaci se potrubí očistí od zeminy vodou a stlačeným vzduchem. Trubky velkého průměru se čistí ručně.

Výhody mikrotunelovací technologie

Proces mikrotunelování je plně automatizovaný. Plášťové a pracovní trubky jsou vyráběny nejen z oceli, ale také z keramiky, sklolaminátu, litiny a železobetonu. Průměrná dojezdová vzdálenost bez opětovné instalace zvedáku je od 100 do 250 metrů.

Mikrotunelové vrtací systémy umožňují pokládat ocelová a železobetonová pouzdra o průměru až 1700 mm do zemin obsahujících balvany a skalní inkluze

Rozsah vzdáleností se liší v závislosti na typu zeminy, výkonu děrovacího rámu, kterým je mikrotunelový komplex vybaven, a také na materiálu použitých trubek - podle toho, jakou tlakovou sílu trubka snese.

Použití směrových šnekových vrtacích jednotek

Použití šnekových instalací je levnou alternativou k mikrotunelování. Takové instalace umožňují pokládat plášťové trubky s vysokou přesností a dodržováním konstrukčního sklonu, což je důležité pro gravitační komunikaci.

Pohyblivý písek a velké pevné inkluze zeminy mohou omezit použití. Dojezdová vzdálenost obvykle nepřesahuje 80 metrů.

Maximální délka studny před opětovnou instalací šnekového zařízení je asi 80 metrů. Dosah závisí také na síle pláště

Použití šneků s dutou hřídelí umožňuje provádět vrtání bez vytvoření přijímací jámy.

Metoda horizontálního směrového vrtání

Možná je to nejdražší metoda ze všech existujících v bezvýkopovém pokládání potrubí, ale také nejmodernější.

HDD se používá nejen tam, kde je nutné vrtat na velké vzdálenosti a pokládat potrubí velkého průměru, ale také v případech, kdy je nutné položit malý úsek potrubí o malém průměru v těsné blízkosti soukromého majetku nebo objektů kulturní hodnota.

Proces využívá vrtnou kapalinu, která snižuje tření při tažení řady trubek, udržuje rozvinutou zeminu v zavěšeném stavu, aby se zabránilo stlačení položeného materiálu, chladí a maže zařízení a vynáší rozvinutou zeminu na povrch.

Vrtací kapalina se připravuje zředěním bentonitu vodou - přírodní minerál s komplexem speciálních přísad. Vzniklá suspenze zabraňuje kolapsu kanálů a eliminuje nutnost částečného nebo úplného čerpání podzemní vody, protože je schopna plnit své funkce i v propustných půdách.

Horizontální směrové vrtání v půdách nasycených vodou vyžaduje přesné řízení tlaku a průtoku vrtné kapaliny a také použití speciálních přísad při její přípravě.

Vzhledem k tomu, že voda pro přípravu roztoku je odebírána z vodních ploch nacházejících se v bezprostřední blízkosti, je nutné vzít v úvahu přítomnost minerálních solí a pH podzemní vody, protože tyto parametry mohou ovlivnit stabilitu suspenze. Tento přístup zabraňuje nekontrolované erozi.

Provádění práce na HDD lze rozdělit do několika fází:

• plánování trajektorie vrtání;
• příprava staveniště;
• provedení pilotního vrtu;
• etapa expanze studny;
• zpětný tah;
• obnova území.

Zvažme každý bod plánu.

Fáze plánování a výpočet trajektorie vrtu

Před zahájením vrtání je nutné vypočítat a naplánovat trajektorii vrtu.

Vezměte v úvahu nejen délku a hloubku cesty, ale také možné překážky, jako jsou:

• zhutnění půdy, pórovitost a lepivost;
• obsah vlhkosti a hladina podzemní vody;
• přítomnost velkých kamenů a kamenů;
• podzemní stavby sousedící s vrtnou zónou.

Jsou identifikována možná rizika a upozornění jsou zasílána záchranným službám a oddělení dopravní policie.

I při pokládání komunikací na krátkou vzdálenost je nutné přesně vypočítat trajektorii vrtu a také vzít v úvahu možná rizika

Přímo na povrchu území se vypracuje výkres trajektorie vrtání nebo se provede značení. Seriózní inženýrský přístup bere v úvahu vstupní a výstupní úhly vrtáku, stejně jako minimální povolené poloměry zakřivení tyče.

K největšímu zatížení instalace dochází při současném rozšiřování pilotního vrtu a pokládce potrubí, proto jsou výpočty prováděny přizpůsobené výkonu zařízení.

Organizace horizontálního směrového vrtného místa

Komplex HDD je doručen na místo, vyložen a vystaven na pracovišti. Je nutné zkontrolovat úhel sklonu vrtacího rámu a ukotvit instalaci.

Bez takového upevnění se rychleji opotřebovává samotná vrtačka, její pohon i rám vrtačky, proto byste neměli fixaci zanedbávat. Poté byste měli vyzkoušet provoz směšovače pro zavěšení a instalační motory a ujistit se, že připojení hadic hydraulického systému je stabilní.

Provedení pilotní studny

Pilotní vrtání spočívá v projetí celé délky trajektorie vrtu s malým průměrem dostatečným k vytažení řady tyčí.První segment se vloží do vodicí tyče, závitový spoj se bohatě namaže a připojí k vrtací hlavě - zařízení sestávající z vysílače lokalizačního systému, samotného vrtacího kotouče a závěsného napájecího filtru.

Poté se přivede roztok bentonitu a tlak se nastaví tak, aby se zajistilo, že suspenze projde hadicemi do vrtací tyče, vstoupí do hlavně, filtru a trysek vrtací hlavy a poté vystoupí s požadovaným tlakem.

Obsluha zařízení vytvoří vstupní otvor kolmo k povrchu půdy vzhledem k podélné ose vrtací hlavy, načež vrtá, přičemž postupně zvyšuje řadu tyčí.

Malý tým operátorů, minimální zásahy do stávající krajiny, vysoká rychlost výstavby potrubí – pádné argumenty ve prospěch HDD

Operátor lokalizačního systému označí polohy vrtání, hloubky a úhly, porovnává s plánovanou trajektorií a zakreslí skutečnou trajektorii, pokud je nutná změna orientace. Jakmile se vrtací hlava objeví na výstupním bodě, pilotní vrtání je dokončeno.

Etapy expanze studní a výstavby tunelů

V procesu pilotního vrtání se vytvoří studna o šířce 75-100 mm, což je dostatečné při pokládání komunikací malého průměru. Je-li průměr jímky užší, než je požadováno, pak se v opačném směru vytáhne omítací výstružník.

Tato fáze je často kombinována s pokládkou komunikací, poté je za rotujícím expandérem instalován otočný kloub, aby se položený materiál nekroutil.

V některých případech, s přihlédnutím k silám potřebným pro utažení, se studna rozšiřuje samostatně tak, aby velikost tunelu zajistila pokládku materiálu požadovaného průměru.

Reverzní tažení se také provádí s přívodem vrtné kapaliny, aby se snížilo tření materiálu o stěny vrtu. Jakmile je struna natažena na délku tyče, obsluha HDD vypne přívod odpružení, zastaví rotaci a odpojí tyč, načež obnoví provoz instalace.

Postup se opakuje, dokud se expandér neobjeví ze vstupu do studny.

Dokončení prací a obnova sadových úprav

Po dokončení bezvýkopové instalace potrubí se vypne instalační motor, odpojí se položená komunikační linka a odstraní se konektory, otočný čep a filtr.

Všechna zařízení jsou očištěna od zeminy a ošetřena voděodolným lubrikantem. Zbytek suspenze se odčerpá, jáma se zasype a pokud možno se obnoví přirozená nebo přírodě blízká krajina.

Závěry a užitečné video k tématu

Vrtání studny improvizovanými prostředky na soukromém pozemku:

Video o použití metody relining:

Principem renovace je zničení ocelové trubky:

Pokyny krok za krokem pro použití kompaktní instalace pevného disku:

Použití bezvýkopové metody pokládky komunikací zahrnuje použití speciálního vybavení a určitých zařízení. Na krátké vzdálenosti však můžete vyvrtat studnu o průměru 50-100 mm s běžnými elektrickými spotřebiči po ruce. Hlavní věc je provést výpočty správně.

Máte nějaké dotazy, našli jste v našem materiálu nějaké nedostatky nebo jej můžete doplnit o cenné informace? Své komentáře zanechte v bloku pod článkem.