Ako prebieha bezvýkopové ukladanie potrubí: Vlastnosti metódy + príklad práce

Pri výstavbe nových plynovodov, ako aj pri oprave alebo výmene starých komunikačných vedení sa aktívne používa bezvýkopové ukladanie potrubí.

Rôzne metódy vám umožňujú zvoliť si najlepšiu metódu - v závislosti od zložitosti lokality alebo hustoty rozvoja.

V tomto materiáli budeme hovoriť podrobne o metódach bezvýkopových pokládok potrubí a ich charakteristických črtách.

Výhody a vlastnosti BPT

Zjavné výhody v porovnaní s výkopom pri kopaní zákopov sú tieto aspekty:

• zníženie pracovných podmienok;
• minimalizácia nákladov na obnovenie zlepšenia;
• udržiavanie prevádzky infraštruktúry v normálnom režime;
• znížený vplyv na environmentálne citlivé oblasti.

Výber spôsobu bezvýkopového pokládky potrubia závisí od priemeru požadovanej studne, od charakteristík krajiny a pôdy, od materiálu uložených potrubí, od prítomnosti alebo neprítomnosti existujúcich komunikácií.

Prírodné nádrže, pozemná a podzemná infraštruktúra, zelené plochy a budovy nie sú ovplyvnené, ak sa stavba potrubí vykonáva bezvýkopovo.

Existuje veľa možností implementácie, ale medzi nimi možno rozlíšiť štyri hlavné metódy: rehabilitácia, dierovanie a prepichnutie pôdy, horizontálne smerové vŕtanie.

Rekonštrukcia a výmena plynovodu rehabilitáciou

Metóda rehabilitácie sa používa v prípadoch, keď sa počas auditu zistila potreba úplnej alebo čiastočnej výmeny existujúceho plynovodu.

Pomocou rehabilitácie sa efektívne riešia nasledujúce problémy:

• upchávanie častí potrubia a praskanie;
• ničenie miestnych pobočiek komunikácie s koreňmi stromov;
• riziko prasknutia potrubia v dôsledku korózie.

V závislosti od stavu komunikácie a úloh sa uchýlia k technológii obnovy alebo obnovy.

Reliningová technológia alebo „potrubie v potrubí“

Opätovné použitie je rehabilitačná možnosť používaná pre potrubia, v ktorých je možné mierne zníženie priemeru. Ak je skutočná životnosť kovových rúrok vyčerpaná a existujú obavy, že fungujú až do ďalšieho prielomu, sú predbežne zbavené usadenín vápnika, hrdze a piesku.

Pripraví sa polyetylénová vložka, ktorá má tvar objímky, ktorá je z vnútornej strany predbežne naplnená polymérnou kompozíciou rovnomerne rozloženou po celej dĺžke. Toto skladovanie polyméru pod tlakom vody alebo vzduchu sa narovnáva vo vnútri rúrky, zatiaľ čo sa otáča dovnútra von, takže predtým nanesená kompozícia prilieha na steny potrubia.

Po tom, čo rukáv naplnil celý segment opotrebovaného potrubia, sa polymerizačný proces uskutočňuje pod vplyvom teploty. Výsledkom je zvýšenie sily komunikácie a jej priepustnosti.

Ďalšia technológia relining spočíva v kladení nových polypropylénové rúry zvnútra existujúcich starých. Týmto spôsobom sa nahrádzajú oceľové, keramické, azbestocementové, liatinové, betónové a železobetónové potrubia s priemerom 200 - 315 mm.

Opätovné zapínanie je rýchly a ekonomický spôsob, ako vylepšiť potrubie a zvýšiť jeho priechodnosť, napriek miernemu poklesu vnútorného priemeru potrubí.

Mali by sme mať na pamäti, že na miestach PVC potrubné spoje vytvorí sa šev asi 15 mm, z ktorého je potrebné zmerať medzeru medzi vnútorným priemerom starej rúrky a vonkajšou plochou novej rúrky.

Vďaka nízkemu hydraulickému odporu plastových rúrok sa priepustnosť nezníži ani pri znížení priemeru.

Renovácia potrubí pomocou technológie obnovy

Ďalšou možnosťou rehabilitácie je obnova. Líši sa od toho, že sa udrží oveľa menej šetrným prístupom k existujúcim komunikáciám, ktoré sú zničené a zhutnené do zeme, čo vytvára ochranný obal pre nové potrubie, ktoré má často väčší priemer.

Použitím technológie renovácie sa opotrebované segmenty starého potrubia zničia a vtlačia do zeme, čím sa vytvorí ďalší ochranný obal pre novú komunikáciu.

Na takéto bezvýkopové ukladanie rúrok je potrebné špeciálne vybavenie - používa sa pneumatický kladivový stroj s kužeľovým expandérom vybavený rezacími rebrami. Video pod článkom jasne ukazuje, ako sa kužeľ vyrovnáva s rúrkou z ocele 6 mm.

Pracovný mechanizmus je pripevnený k trakčnému káblu, po ktorom sú moduly PVC rúrok spojené po etapách, ktorých dĺžka sa môže meniť v závislosti od šírky vrtu od 600 do 1 000 mm. Pneumatická hadica je pripojená k kompresoru a potom prechádza cez pripojené moduly spolu s bezpečnostným káblom.

Vstup do vymeneného potrubia sa rozširuje a je do neho zavedený pneumatický kladivový stroj. Pohybujúc sa po komunikáciách ich zlomí a súčasne napne kladený materiál.

Metódy pozemného dierovania

Pôda sa tlačí tiež pomocou značného počtu variácií. Jedná sa o mikrotuničnú technológiu, použitie pneumatických dierovačov, smerové vŕtanie skrutiek, kontrolované a nekontrolované vpichy.

Každá z týchto metód bezvýkopových kladení je žiadaná a relevantná v závislosti od umiestnenia komunikácie.

Potrubie alebo metóda nekontrolovaného vpichu

Pri tejto metóde sa puzdro vtlačí do zeme, pričom sa súčasne odoberie vzorka. Na odber vzoriek sa častejšie používajú skrutky, menej často - stlačený vzduch a erózia vodou.

Nekontrolovaná punkcia sa používa pre akýkoľvek typ pôdy, aj keď v prípade nesúdržných pôd a prítomnosti veľkých kameňov sa môžu vyskytnúť ťažkosti, keď je obal obalený pôdou alebo ak je jeho pohyb zablokovaný.

V etape prípravy práce je plášť odhalený v jame zreteľne pozdĺž osi vpichu. Kvôli možným prekážkam môže byť dráha pohybu korigovaná pomocou dvoch rúrok, z ktorých jedna je vybraná s väčším priemerom, ako je potrebné, a už vo vnútri je položená bič rúrok požadovaného priemeru.

Vonkajšie potrubie slúži ako druh puzdra a chráni pracovné potrubie, čo je dôležité v prípadoch, keď sa kladenie vykonáva pod železničnými alebo električkovými dráhami, ako aj pod diaľnicami s vysokým zaťažením.

Jedna z najbežnejších inštalácií na bezvýkopové pokládanie biča rúrok malého priemeru. Výhody inštalácie - kompaktný a ľahko sa prepravuje

Rozdiel v priemere je zvyčajne 150 - 250 mm a medzikružie je predmetom zásypovej náplne - vyplnenie cementovou pieskovou maltou. Teda sa znižuje tlak pôdy na pracovnú rúru, znižuje sa jej zaťaženie z dopravy a poskytuje sa tiež ochrana pred účinkami iných komunikácií nachádzajúcich sa v blízkosti.

Dĺžka segmentov plášťa sa pohybuje od 3 do 12 metrov; počas inštalácie sú postupne zvárané.

Rozdiely v kontrolovanej punkcii

Táto metóda sa líši od nekontrolovaného vpichu v dodatočnom použití deflektorov - oceľových dosiek pripevnených pred plášťom. Zdvíhajú sa pomocou hydraulických valcov, čím sa upravuje smer vpichu.

Inštalácia kontrolovanej punkcie pôdy UPGK-40U môže byť použitá v studniach s priemerom do jedného metra s prielezom do 600 mm

V obidvoch prípadoch sa na zníženie trenia používa roztok bentonitu, ktorý sa po položení potrubia prečerpá a po filtrácii sa môže znova použiť.

Viac informácií o technológii kladenia rúrok prepichnutím nájdete v tieto veci.

Použitie pneumatických perforátorov v hustej pôde

Použitie pneumatických dierovačov na punkciu pôdy je lacnejším, najrýchlejším a najúčinnejším spôsobom v dôsledku pomerne vysokej presnosti bezvýkopovej penetrácie.

Tento spôsob nevyžaduje výrobu dodatočných zarážok pre hydraulické zdviháky, jeho použitie využíva malé a pohodlné zariadenie na prepravu a sú uvedené minimálne požiadavky na prípravu staveniska.

Pneumatický razník s takouto energiou sa používa na dierovanie vrtov s priemerom od 155 mm bez expandéra do 245 mm za predpokladu, že sa použije expandér

Vďaka stlačenému vzduchu sa vytvára dostatočná rázová energia, pod vplyvom ktorej je otvorená oceľová rúrka s dĺžkou do 80 metrov upchaná do pôd s vysokou pevnosťou. Priemerná rýchlosť kladenia je 15 metrov za hodinu. Po položení sa potrubia očistia od vody a stlačeného vzduchu. Rúry s veľkým priemerom sa čistia ručne.

Výhody technológie microtunneling

Proces mikrotrubenia je plne automatizovaný. Rúrky na vylievanie a opracovanie sú vyrobené nielen z ocele, ale aj z keramiky, sklolaminátu, liatiny a vystuženého betónu. Priemerná jazdná vzdialenosť bez opätovnej inštalácie stanice jack je od 100 do 250 metrov.

Mikrotunnelové komplexy umožňujú ukladanie oceľových a železobetónových puzdier s priemerom do 1700 mm v pôdach obsahujúcich balvany a inklúzie hornín

Rozsah sa líši od typu pôdy, sily dierovacieho rámu, ktorým je mikrotunnelový komplex vybavený, a tiež od materiálu použitých rúrok - v závislosti od toho, akú kompresnú silu môže rúrka odolať.

Použitie smerových vrtných súprav

Zapojenie závitovkových inštalácií je lacnou alternatívou k mikrotužovaniu. Takéto inštalácie umožňujú ukladanie rúrok plášťa s vysokou presnosťou a dodržanie konštrukčného sklonu, ktorý je dôležitý pre gravitačnú komunikáciu.

Obmedzenia pri používaní môžu byť rýchle piesky a veľké pevné inklúzie pôdy. Jazdná vzdialenosť zvyčajne nepresahuje 80 metrov.

Maximálna dĺžka studne pred opätovnou inštaláciou závitovkového zariadenia je asi 80 metrov. Dosah závisí aj od pevnosti krytu.

Použitie závitoviek s dutým hriadeľom umožňuje vŕtanie bez rozvinutia úložnej jamy.

Metóda horizontálneho vŕtania

Možno ide o najdrahšiu metódu všetkých existujúcich bezvýkopových pokládok potrubí, ale aj o najmodernejšie technológie.

HDD sa používa nielen v prípade vŕtania na veľké vzdialenosti a ukladania potrubí veľkých priemerov, ale aj v prípadoch, keď je potrebné položiť malú časť potrubia s malým priemerom v bezprostrednej blízkosti súkromných majetkov alebo objektov kultúrnej hodnoty.

Pri tomto postupe sa používa vŕtacia kvapalina, ktorá poskytuje zníženie trenia pri ťahaní bičom rúrok, udržiavanie rozvinutej pôdy v suspenzii, aby sa zabránilo stlačeniu položeného materiálu, ochladzovanie a mazanie zariadenia a odstraňovanie rozvinutej pôdy na povrch.

Vrtné bahno sa pripravuje riedením vodou bentonit - prírodný minerál s komplexom špeciálnych prísad. Výsledná suspenzia zabraňuje kolapsu kanála, eliminuje potrebu čiastočného alebo úplného čerpania podzemnej vody, pretože je schopná vykonávať svoje funkcie aj v priepustných pôdach.

Vodorovné smerové vŕtanie do pôd nasýtených vodou vyžaduje presnú kontrolu tlaku a prietoku vŕtacej kvapaliny, ako aj použitie špeciálnych prísad pri jej príprave.

Pretože voda na prípravu roztoku sa odoberá z vodných útvarov nachádzajúcich sa v bezprostrednej blízkosti, je potrebné vziať do úvahy prítomnosť minerálnych solí a pH podzemnej vody, pretože tieto parametre môžu ovplyvniť stabilitu suspenzie. Tento prístup zabraňuje nekontrolovanej erózii.

Práca na pevnom disku sa dá rozdeliť do niekoľkých etáp:

• plánovanie vŕtania;
• príprava pracoviska;
• vykonanie pilota dobre;
• stupeň rozširovania vrtu;
• spätné ťahanie;
• obnova územia.

Zvážte každú položku v pláne.

Etapa plánovania a výpočtu trajektórie vrtu

Pred začiatkom vŕtania je potrebné vypočítať a naplánovať dráhu vrtu.

Zohľadnite nielen dĺžku a hĺbku cesty, ale aj možné prekážky, ako napríklad:

• zhutnenie pôdy, jej pórovitosť a lepivosť;
• obsah vlhkosti a hladina podzemnej vody;
• prítomnosť veľkých kameňov a hornín;
• podzemné stavby susediace s vrtnou zónou.

Identifikujú sa možné riziká a oznámenia sa zasielajú pohotovostným službám a úradu dopravnej polície.

Aj pri ukladaní komunikácií na krátku vzdialenosť je potrebné presne vypočítať trajektóriu vrtu a zohľadniť aj možné riziká.

Výkres trajektórie vŕtania je urobený alebo označenie je urobené priamo na povrchu územia. Pri serióznom inžinierskom prístupe sa berú do úvahy vstupné a výstupné uhly vŕtačky, ako aj minimálne prípustné polomery zakrivenia rias tyče.

Najväčšie zaťaženie zariadenia sa vyskytuje pri rozšírení pilotného vrtu a položení potrubia, takže výpočty sú upravené podľa výkonu zariadenia.

Organizácia miesta horizontálneho smerového vŕtania

Komplex HDD sa dodáva do zariadenia, nezaťažený, vystavený na pracovisku. Je potrebné overiť uhol sklonu vŕtacieho rámu a upevniť zariadenie.

Bez takého pripevnenia sa vŕtačka sama, jej pohon a vrtný rám opotrebujú rýchlejšie, takže by sa nemalo zanedbávať upevnenie. Potom je potrebné vykonať skúšobnú prevádzku zmiešavača pre zavesenie a motory jednotky a uistiť sa, že hadice hydraulického systému sú stabilné.

Dokončenie pilotnej vrty

Pilotné vŕtanie spočíva v prechode po celej dĺžke trajektórie vrtu s malým priemerom, ktorý je dostatočný na predĺženie prútika tyčí. Prvý segment je vložený do vodiacej tyče, závitové spojenie je hojne namazané a pripojené k vŕtacej hlave - zariadenie pozostávajúce z vysielača polohovacieho systému, samotnej vŕtacej čepele a tiež zo vstupného filtra závesu.

Potom sa dodáva roztok bentonitu a tlak sa nastavuje - je to potrebné, aby sa zabezpečilo, že suspenzia prechádza cez hadice k vrtnej tyči, vstupuje do valca, filtra a dýz vrtnej hlavy a potom opúšťa požadovaný tlak.

Inštalačný operátor vykoná vstup kolmo na povrch pôdy vzhľadom na pozdĺžnu os vŕtacej hlavy, po ktorom vykoná vŕtanie a postupne zvyšuje ranu tyčí.

Malý tím prevádzkovateľov, minimálne zasahovanie do existujúcej krajiny, vysoká rýchlosť výstavby plynovodu - závažné argumenty v prospech HDD

Prevádzkovateľ lokalizačného systému urobí značky polôh, hĺbku a uhol vŕtania, skontroluje plánovanú cestu a ak je to potrebné, preorientuje skutočnú cestu. Keď sa v mieste výstupu objaví vŕtacia hlava, pilotné vŕtanie je ukončené.

Etapy rozširovania a tunelov

Pri pilotnom vŕtaní sa vytvára studňa so šírkou 75 - 100 mm, čo je dostatočné pri pokládke komunikácií malého priemeru. Ak je priemer jamky užší, ako je potrebné, potom sa výstružníkový ťahač potiahne opačným smerom.

Táto fáza sa často kombinuje s ukladaním komunikácií, potom sa za rotačný expandér inštaluje otočný čap, aby sa položený materiál nekrútil.

V niektorých prípadoch, s prihliadnutím na úsilie potrebné na utiahnutie, sa vrt dobre rozširuje, takže veľkosť tunela zaisťuje ukladanie materiálu požadovaného priemeru.

Reverzné ťahanie sa tiež uskutočňuje s prívodom vŕtacej kvapaliny, aby sa znížilo trenie materiálu na stenách studne. Keď je riasa napnutá dĺžkou tyče, operátor HDD vypne zavesenie, zastaví rotáciu a odpojí tyč a potom pokračuje v inštalácii.

Postup sa opakuje, až kým sa expandér neobjaví na vstupe do studne.

Dokončenie a obnova terénnych úprav

Po dokončení bezvýkopového uloženia potrubia sa vypne inštalačný motor, odpojí sa lemovaný komunikačný pruh, konektory, otočný čap a filter sa odstránia.

Všetky zariadenia sú čistené od zeme, ošetrené vodotesným mazivom. Zvyšok suspenzie sa odčerpá, jama sa naplní a pokiaľ je to možné, obnoví sa prírodná alebo prírodne blízka krajina.

Závery a užitočné video na túto tému

Vŕtanie studne improvizovanými prostriedkami na súkromnom mieste:

Video o použití metódy relining:

Princípom obnovy je zničenie oceľovej rúry:

Podrobné pokyny na používanie inštalácie kompaktného pevného disku:

Použitie bezvýkopového spôsobu ukladania komunikácií si vyžaduje použitie špeciálneho vybavenia a určitých zariadení. Avšak na krátke vzdialenosti je možné vŕtať studňu s priemerom 50 - 100 mm s konvenčnými elektrickými zariadeniami na dosah. Hlavná vec je urobiť výpočty správne.

Stále máte nejaké otázky, nájdite nedostatky v našom materiáli alebo môžete k nim pridať cenné informácie? Svoje komentáre zanechajte v bloku pod článkom.