Jak je bezvýkopové pokládání potrubí: Vlastnosti metody + pracovní příklad

Při výstavbě nových potrubí a při opravě nebo výměně starých komunikačních vedení se aktivně používá bezvýkopové pokládání potrubí.

Různé metody vám umožňují vybrat nejlepší metodu - v závislosti na složitosti webu nebo hustotě vývoje.

V tomto materiálu budeme podrobně hovořit o metodách bezvýkopových pokládek potrubí a jejich charakteristických vlastnostech.

Výhody a vlastnosti BPT

Zjevné výhody ve srovnání s výkopem při kopání příkopů jsou následující aspekty:

• zkrácení pracovních podmínek;
• minimalizace nákladů na obnovení zlepšení;
• udržování provozu infrastruktury v normálním režimu;
• snížený dopad na oblasti citlivé na životní prostředí.

Volba metody bezvýkopového pokládky potrubí závisí na průměru požadované studny, charakteristikách krajiny a půdy, materiálu položených trubek, přítomnosti nebo nepřítomnosti existujících komunikací.

Přírodní stavby, podzemní a podzemní infrastruktura, zelené plochy a budovy nejsou ovlivněny, pokud jsou stavby potrubí prováděny bez příkopů

Existuje mnoho možností implementace, ale mezi nimi lze rozlišit čtyři hlavní metody: rehabilitace, děrování a proražení půdy, horizontální směrové vrtání.

Rekonstrukce a výměna potrubí rehabilitací

Metoda rehabilitace se používá v případech, kdy byla během auditu zjištěna potřeba úplného nebo částečného nahrazení stávajícího plynovodu.

S pomocí rehabilitace jsou účinně vyřešeny následující problémy:

• ucpávání úseků potrubí a praskání;
• ničení místních větví komunikace s kořeny stromů;
• nebezpečí prasknutí potrubí v důsledku koroze.

V závislosti na stavu komunikace a úkolů se uchylují k technologii revitalizace nebo obnovy.

Reliningová technologie nebo „potrubí v potrubí“

Relining je rehabilitační možnost používaná pro potrubí, kde je možné mírné zmenšení průměru. Pokud je skutečná životnost kovových trubek vyčerpaná a existují obavy, že fungují až do dalšího průlomu, jsou předběžně zbaveny usazenin vápníku, rzi a písku.

Připraví se polyethylenová vložka, která má tvar rukávu, který je zevnitř předběžně naplněn polymerní kompozicí rovnoměrně rozloženou po celé délce. Tato polymerní pažba pod tlakem vody nebo vzduchu je vyhlazena uvnitř trubky, zatímco je obrácena dovnitř ven, takže dříve nanesená kompozice přiléhá ke stěnám potrubí.

Poté, co objímka naplnila celý segment opotřebeného potrubí, je polymerizační proces prováděn pod vlivem teploty. V důsledku toho se zvyšuje jak síla komunikací, tak jejich propustnost.

Další technologie uvolňování zahrnuje pokládání nových polypropylenové trubky z existujících starých. Tímto způsobem jsou nahrazeny ocelové, keramické, azbestocementové, litinové, betonové a železobetonové potrubí o průměru 200-315 mm.

Relining je rychlý a ekonomický způsob, jak upgradovat potrubí a zvýšit jeho propustnost, i přes mírný pokles vnitřního průměru potrubí

Je třeba mít na paměti, že místy Trubkové spoje z PVC je vytvořen šev asi 15 mm, a z toho je nutné změřit mezeru mezi vnitřním průměrem staré trubky a vnějším povrchem nové trubky.

Díky malému hydraulickému odporu plastových trubek se průchodnost nezhorší ani při zmenšení průměru.

Renovace potrubí rekonstrukční technologií

Další možností rehabilitace je renovace. To se liší od opotřebení mnohem méně šetrným přístupem ke stávajícím komunikacím, které jsou zničeny a zhutněny do země, čímž se vytvoří ochranný obal pro nové potrubí, které má často větší průměr.

Při použití technologie renovace se opotřebované segmenty starého potrubí zničí a vtlačí do země, čímž se vytvoří další ochranný obal pro novou komunikaci

Pro takové bezvýkopové pokládky trubek je zapotřebí speciální zařízení - používá se pneumatický kladivový stroj s kuželovým expandérem s řezacími žebry. Video pod článkem jasně ukazuje, jak se kužel vyrovnává s trubkou z oceli 6 mm.

Pracovní mechanismus je připevněn k trakčnímu kabelu, po kterém jsou moduly PVC trubek spojeny po etapách, jejichž délka se může měnit v závislosti na šířce studny od 600 do 1000 mm. Pneumatická hadice je připojena k kompresoru a poté prochází přes připojené moduly spolu s bezpečnostním kabelem.

Vstup do vyměněného potrubí se rozšiřuje a je do něj zaveden pneumatický kladivový stroj. Pohybuje se po komunikacích a zlomí je, zatímco současně natáhne pokládací materiál.

Metody děrování

Půdní tlačení se také provádí pomocí značného počtu variací. Jedná se o mikrotunovací technologii, použití pneumatických razníků, směrové vrtání, řízené a nekontrolované vpichy.

Každá z těchto metod bezvýkopového pokládání je požadována a relevantní v závislosti na umístění komunikace.

Potrubní pouzdro nebo nekontrolovaná metoda propíchnutí

U této metody je plášť stlačen do země, zatímco je současně vzorkován. Šrouby se častěji používají k odběru vzorků, méně často - stlačený vzduch a eroze vodou.

Nekontrolovaná propíchnutí se používá pro jakýkoli typ půdy, i když v případě nesoudržných půd a přítomnosti velkých kamenů může dojít k potížím, pokud je obal zalitý půdou nebo je jeho pohyb blokován.

Ve fázi přípravy práce je pouzdro exponováno v jámě jasně podél osy vpichu. Kvůli možným překážkám může být trajektorie pohybu korigována pomocí dvou trubek, z nichž jedna je vybrána s větším průměrem, než je požadováno, a již uvnitř je položena bič trubek požadovaného průměru.

Vnější potrubí slouží jako druh pouzdra a chrání pracovní potrubí, což je důležité v případech, kdy se pokládka provádí pod železničními nebo tramvajovými kolejemi, jakož i pod silnicemi s vysokým zatížením.

Jedna z nejčastějších instalací pro bezvýkopové pokládání biče trubek malého průměru. Výhody instalace - kompaktní a snadno se přenáší

Rozdíl v průměru je obvykle 150 - 250 mm a prstenec je vystaven zásypu - vyplnění cementovou maltou. Tím se sníží tlak půdy na pracovní potrubí, sníží se zatížení dopravou a také se zajistí ochrana před účinky jiných komunikací umístěných v blízkosti.

Délka segmentů pláště se pohybuje od 3 do 12 metrů; během instalace jsou postupně svařovány.

Rozdíly v řízené propíchnutí

Tato metoda se liší od nekontrolovaného defektu v dodatečném použití deflektorů - ocelových desek upevněných před krytem. Zvedají se pomocí hydraulických válců, čímž se koriguje směr propíchnutí.

Instalace řízené propíchnutí půdy UPGK-40U může být použita v jamkách o průměru až jednoho metru s poklopem do 600 mm

V obou případech se ke snížení tření používá roztok bentonitu, který se po položení potrubí odčerpá a po filtraci může být znovu použit.

Další informace o technologii pokládky potrubí si můžete přečíst v tyto věci.

Použití pneumatických perforátorů v hustých půdách

Použití pneumatických razníků pro propíchnutí půdy je nejlevnější, nejrychlejší a nejefektivnější způsob vzhledem k relativně vysoké přesnosti bezvýkopové penetrace.

Tento způsob nevyžaduje výrobu dodatečných dorazů pro hydraulické zvedáky, jeho použití používá malé a pohodlné vybavení pro přepravu a jsou uvedeny minimální požadavky na přípravu staveniště.

Pneumatický úder takové síly se používá pro děrování vrtů o průměrech od 155 mm bez expandéru do 245 mm za předpokladu, že se použije expandér

Díky stlačenému vzduchu se vyvíjí dostatečná rázová energie, díky níž je otevřená ocelová trubka o délce až 80 metrů ucpaná do půd o vysoké pevnosti. Průměrná rychlost pokládky je 15 metrů za hodinu. Po pokládce jsou trubky očištěny od půdy vodou a stlačeným vzduchem. Trubky s velkým průměrem se čistí ručně.

Výhody technologie microtunneling

Proces mikrotunnelingu je plně automatizovaný. Trhací a pracovní trubky jsou vyrobeny nejen z oceli, ale také z keramiky, sklolaminátu, litiny a železobetonu. Průměrná jízdní vzdálenost bez opětovné instalace stanice jack je od 100 do 250 metrů.

Mikrotunnelingové komplexy umožňují pokládku ocelových a železobetonových pouzder o průměru až 1700 mm v půdách obsahujících balvany a inkluze hornin

Rozsah se liší podle typu půdy, síly děrovacího rámu, kterým je mikrotunnelový komplex vybaven, a také od materiálu použitých trubek - v závislosti na tom, jakou kompresní sílu může trubka odolat.

Použití směrových vrtacích souprav

Zapojení šnekových instalací je levnou alternativou k mikrotunování. Takové instalace umožňují pokládat trubky pláště s vysokou přesností a dodržovat konstrukční sklon, který je důležitý pro gravitační komunikaci.

Omezení použití mohou být rychlé a velké pevné inkluze půdy. Jízdní vzdálenost obvykle nepřesahuje 80 metrů.

Maximální délka vrtu před opětovnou instalací šroubového zařízení je asi 80 metrů. Dosah závisí také na pevnosti pouzdra.

Použití šneků s dutým hřídelem umožňuje vrtání bez rozvinutí přijímací jámy.

Metoda horizontálního vrtání

Možná je to nejdražší metoda ze všech existujících v bezvýkopových pokládkách trubek, ale také nejmodernější technologie.

HDD se používá nejen při vrtání na velké vzdálenosti a pokládce potrubí velkých průměrů, ale také v případech, kdy je nutné položit malou část potrubí s malým průměrem v bezprostřední blízkosti soukromých statků nebo předmětů kulturní hodnoty.

Při tomto postupu se používá vrtná kapalina, která poskytuje snížení tření při tahání biče trubek, udržuje vyvinutou půdu v ​​suspenzi, aby se zabránilo stlačení položeného materiálu, ochlazení a mazání zařízení a odstranění vyvinuté zeminy na povrch.

Vrtné bahno se připravuje ředěním vodou bentonitem - přírodním minerálem s komplexem speciálních přísad. Výsledné zavěšení zabraňuje kolapsu kanálu, eliminuje potřebu částečného nebo úplného čerpání podzemní vody, protože je schopno plnit své funkce i v propustných půdách.

Vodorovné směrové vrtání do vodou nasycených půd vyžaduje přesnou kontrolu tlaku a průtoku vrtné kapaliny a použití speciálních přísad při její přípravě.

Protože voda pro přípravu roztoku je odebírána z vodních útvarů umístěných 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.

Práce na HDD lze rozdělit do několika fází:

• plánování vrtné cesty;
• příprava pracoviště;
• provedení pilota dobře;
• fáze expanze studny;
• zpětné tahání;
• obnova území.

Zvažte každou položku v plánu.

Fáze plánování a výpočtu trajektorie vrtu

Před začátkem vrtání je nutné vypočítat a naplánovat cestu studny.

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

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

Jsou identifikována možná rizika a oznámení jsou zasílána pohotovostním službám a úřadu dopravní policie.

I při pokládce komunikace na krátkou vzdálenost je nutné přesně vypočítat trajektorii studny a také vzít v úvahu možná rizika

Vykreslí se trajektorie vrtů nebo se provede označení přímo na povrchu území. Při seriózním inženýrském přístupu se berou v úvahu vstupní a výstupní úhly vrtáku, jakož i minimální přípustné poloměry zakřivení řas prutů.

K největšímu zatížení zařízení dochází při rozšiřování pilotního vrtu a položení potrubí, takže výpočty jsou upravovány podle výkonu zařízení.

Organizace místa pro horizontální směrové vrtání

Komplex HDD je dodáván do zařízení, nezatížený, vystavený na pracovišti. Je nutné ověřit úhel sklonu vrtného rámu a ukotvit instalaci.

Bez takového připevnění se samotná vrtačka, její pohon a vrtací rám opotřebují rychleji, takže by se nemělo opomenout upevnění. Pak je nutné provést zkušební provoz směšovače pro zavěšení a motory jednotky a ujistit se, že hadice hydraulického systému jsou stabilní.

Dokončení pilotní jamky

Pilotní vrtání spočívá v průchodu celou délkou trajektorie vrtu s malým průměrem dostatečným k prodloužení řemenu tyčí. První segment je naložen do vodicí tyče, závitové spojení je hojně promazáno a připojeno k vrtací hlavě - zařízení sestávající z vysílače polohovacího systému, samotné vrtací čepele a také zaváděcího filtru zavěšení.

Poté se přivádí roztok bentonitu a upraví se tlak - to je nutné, aby se zajistilo, že zavěšení prochází hadicemi k vrtací tyči, vstupuje do hlavně, filtru a trysek vrtací hlavy a potom odchází s požadovaným tlakem.

Instalační operátor provádí vstup kolmo k povrchu půdy vzhledem k podélné ose vrtací hlavy, poté provádí vrtání a postupně zvyšuje řasu tyčí.

Malý tým provozovatelů, minimální rušení ve stávajícím prostředí, vysoká rychlost výstavby potrubí - vážné argumenty ve prospěch HDD

Provozovatel lokalizačního systému vytvoří značky pozic, hloubku a úhel vrtání, zkontroluje plánovanou cestu a vloží skutečnou cestu do plánu, pokud je potřeba přeorientovat. Poté, co se v místě výstupu objeví vrtná hlava, je vrtání pilota dokončeno.

Fáze rozšiřování a tunelů

Při pilotním vrtání se vytváří studna o šířce 75 - 100 mm, což je dostačující při pokládce komunikací malého průměru. Pokud je průměr jímky užší, než je potřeba, pak je výstružník expandér tažen v opačném směru.

Tato fáze je často kombinována s pokládáním komunikací, potom je za rotační expandér nainstalován otočný čep, takže pokládaný materiál se nekroucí.

V některých případech, s přihlédnutím k úsilí potřebnému k utažení, se studna samostatně rozšiřuje, takže velikost tunelu zajišťuje pokládání materiálu požadovaného průměru.

Reverzní tažení se také provádí s přívodem vrtné kapaliny, aby se snížilo tření materiálu na stěnách studny. Když je řasa napnuta délkou tyče, operátor HDD vypne zavěšení, zastaví rotaci a odpojí tyč a poté pokračuje v instalaci.

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

Dokončení a restaurování terénních úprav

Po dokončení bezvýkopového pokládky potrubí se instalační motor vypne, odpojí se lemovaný komunikační pruh, konektory, otočný a filtr se odstraní.

Všechna zařízení jsou očištěna od země, ošetřena vodotěsným tukem. Zbytek suspenze je vyčerpán, jáma je zaplněna a pokud je to možné, obnoví se přírodní nebo téměř přirozená krajina.

Závěry a užitečné video na toto téma

Vrtání studny improvizovanými prostředky na soukromém místě:

Video o použití metody relining:

Princip renovace je zničení ocelové trubky:

Podrobné pokyny pro použití instalace kompaktního pevného disku:

Použití bezvýkopové metody pokládky komunikace vyžaduje použití zvláštního vybavení a určitých zařízení. Avšak na krátké vzdálenosti lze vrtat studnu o průměru 50-100 mm s konvenčními elektrickými spotřebiči po ruce. Hlavní věcí je správné výpočty.

Stále máte dotazy, najdete v našich materiálech nedostatky nebo můžete k nim přidat cenné informace? Nechte prosím své komentáře v bloku pod článkem.