Kako se izvodi polaganje cijevi metodom probijanja: tehnička pravila i savjeti stručnjaka

Ako podzemne komunikacije prelaze cestovnu trasu ili željezničke pruge, demontaža takvih objekata može biti izuzetno otežana, a često i potpuno nemoguća. Rješenje problema omogućuje polaganje cijevi metodom proboja. Ova je metoda znatno jednostavnija i jeftinija za provedbu.

Onima koji žele saznati kako se cijevi polažu u zemlju bez narušavanja površinskih pokrova, rušenja građevina, premještanja mobilnih objekata, otkrit ćemo specifičnosti tehnologije. Kod nas ćete saznati koja se oprema koristi tijekom radova, na koji način se izvode proboji.

Osim naslovne metode opisali smo alternativne mogućnosti polaganja cijevi u zemlju beztranšejnom tehnologijom, priložili sheme, foto zbirke i video materijale.

Što predstavlja metoda proboja?

Metodom proboja naziva se tehnologija kojom se može dobiti otvor bez razrade i vađenja tla njegovim zbijanjem.

Takav način pogodan je za polaganje čeličnih konstrukcija. Promjer može varirati u rasponu 100-500 mm, dužina otvora – 30-50 m. Proboj ispod ceste jedan je od najtraženijih metoda beztranšejnog polaganja komunikacija.

Na taj način uređuju se podzemni vodovi za vodu, kanalizaciju, dovodi se na parcelu magistralni plin.

Upravljani proboj koristi se za polaganje:

• komunikacija od metala i plastike;
• kućišta u koja se zatim polažu plinske i vodovodne cijevi;
• kućišta za energetske, telefonske kablove i sl.

Proboj se ne koristi samo u slučajevima kada je potrebno bezbolno prijeći cestu ili željezničku prugu.

Metoda je prikladna za izradu otvora u bunar (pod uvjetom da je promjer bunara najmanje jedan i pol metar), podrum kuće, pri potrebi provođenja žica ispod nekog relativno malog objekta i sl.

Najčešće se upravljano probijanje izvodi u sloju glinenog tla ispod različitih cesta, primjerice ispod autoceste ili željezničkog kolosijeka. Za to se koristi pumpno-dizalno tlačni agregat, poput uređaja Ditch Witch P80.

Osim toga, bit će potreban set ekspandera, šipki, glava i drugog alata pomoću kojeg se izvode bušački radovi.

Obavezno se koristi hidraulička stanica. Potrebno silovno djelovanje osigurava hidraulički cilindar, prihvatljiva snaga agregata iznosi oko 36 tona. Rad stanice mora osigurati motor s unutarnjim izgaranjem. Za praćenje tijeka rada u sloju tla koriste se sredstva bežične lokacije.

Kao primjer može se razmotriti red rada lokacijskog uređaja Eclipse. U bušaću glavu postavlja se sonda koja prenosi informacije o tijeku bušačkih radova.

Upravljano probijanje – to je jedan od najmanje skupih načina bezrovnog polaganja komunalija ispod ceste ili drugih sličnih objekata (+)

Informacija dolazi na lokator. Ovdje se podaci analiziraju, čime se određuje točan položaj bušaćeg alata u sloju tla, kut nagiba bušaće glave, usklađenost njezina kretanja s prethodno sastavljenim planom rada. Istodobno se kontrolira stanje baterije sonde s koje dolaze informacije.

Bušaća glava je oblikovana tako da je dio njezine površine zakošen. To poboljšava produktivnost, ali se odražava na kvalitetu radova.

Zbog zakosa tijekom napredovanja u sloju tla, položaj glave će stalno odstupati od vektora djelovanja. Operater mora stalno korigirati putanju kretanja glave, uspoređujući s rezultatima lokacije.

Da bi se alat kretao strogo pravocrtno, mora se okretati konstantnom brzinom. Prva faza izvođenja proboja počinje u startnom iskopu, a završava u prijemnom. Ovdje se umjesto bušaće glave na uređaj pričvršćuje konusni proširivač.

Ovaj uređaj prolazi kroz nastalu horizontalnu bušotinu u obrnutom smjeru, što omogućuje njezino proširenje i zbijanje stijenki.

Za izvođenje bešavnog polaganja cijevi metodom proboja potrebno je prethodno napraviti dva iskopa: startni i završni (ili prijemni).

Nakon toga se u dobivenu dugačku rupu umeće cijev potrebnog promjera ili zaštitna cijev (futrola) za polaganje instalacija. Ovisno o situaciji, može se polagati ne jedna, već više cijevi. Daljnji radovi sastoje se u tome da se te instalacije polože i priključe na opći sustav.

Tijekom pripremnih radova također je potrebno osmisliti mjesto za skladištenje cijevi, koje moraju biti smještene u blizini mjesta bušenja.

Obično se prostor za cijevi predviđa uz startni iskop. Veličina skladišnog prostora ovisi o duljini cijevi, koja može dosezati šest metara. Poželjno je da se odabrane cijevi za polaganje skladište u vodoravnom položaju. To će pojednostaviti montažu i smanjiti vjerojatnost oštećenja konstrukcije.

Osim toga, potrebno je osigurati prilazne putove do startnog iskopa kako bi se nesmetano dopremali materijali i potrebna oprema za radove.

Metoda usmjerenog proboja omogućuje uspješno polaganje u metalnom omotaču (futroli) i plastičnih i metalnih cijevi. Najprije se izvodi pilotni proboj, zatim se vrši proširenje u obrnutom smjeru, uvođenje omotača, a zatim polaganje cijevi.

Najprije se izvodi prethodno istraživanje mjesta radova na terenu. Pritom stručnjaci koriste projektnu dokumentaciju, na temelju koje, zajedno s rezultatima analize objekta, sastavlja se plan izvođenja proboja.

Ako je potrebno izvesti proboj ispod objekta koji je izložen ozbiljnim prometnim opterećenjima (tramvajske pruge, autocesta, željeznica, metro i sl.), cijevi se polažu u posebne zaštitne cijevi (futrole).

Ako je potrebno položiti nekoliko kabela ispod ceste, najprije se polaže cijev ili futrola čiji promjer omogućuje smještaj svih potrebnih instalacija.

Takva kutija mora imati promjer koji premašuje dimenzije cijevi za otprilike 15-20 cm. Prvo se postavlja kutija, zatim se u nju ugrađuju cijevi, a prostor između tih komunikacija ispunjava se mortom, za koji se može koristiti jeftin cement M-100. Kutije smanjuju opterećenja na podzemne komunikacije i smanjuju rizik od njihovog oštećenja.

Hidro-, vibroproboj i potiskivanje

Razlikuju se hidro- i vibropunkcije. U prvom slučaju, kao alat za potiskivanje tla koristi se mlaz vode koji pod visokim pritiskom izlazi iz posebnog nastavka.

Ova metoda je posebno učinkovita na nekoherentnim pjeskovitim tlima, koja se lako ispiru pod utjecajem mlaza. Omogućuje izradu otvora promjera oko 50 cm u minimalnom vremenu. No maksimalna duljina bušotine kod hidropunkcije je 30 m.

Vibropunkcija se, kao što je jasno iz naziva, izvodi pomoću vibracijskog djelovanja. U uređaju za izvođenje punkcije koriste se udarno-vibracijsko-utisne naprave s pobudnicima uzdužno usmjerinih oscilacija.

Statičko utiskivanje kombinira se s djelovanjem udarnih impulsa vibromlata na tlo. Metoda se primjenjuje na vodom zasićenim i malovlažnim pjeskovitim tlima, kako za polaganje cijevi tako i za njihovo vađenje. Promjer bušotine može doseći 50 cm, a njezina duljina 60 m.

Metoda potiskivanja izvodi se pomoću dizalica, poput punkcije. No u ovom slučaju cijev se usmjerava u tlo otvorenim krajem. Tijekom napredovanja konstrukcije u cijevi se stvara gusti čep od tla, koji se zatim uklanja.

Za izvođenje ove vrste radova koristi se od dva do osam snažnih (200-400 tona) hidrauličkih dizalica, za čiji je rad potrebna montaža potporne stijenke s okvirom i naglavkom.

Potiskivanje tla – to je bezrovna metoda polaganja cijevi koja se izvodi pomoću posebnih hidrauličkih uređaja velike snage

U jednoj smjeni takav uređaj može proći do 10 metara tla, a ukupna duljina bušotine obično ne prelazi 80 metara. Ako je potrebno položiti dužu trasu, ona se dijeli na zasebne dionice od najviše 80 metara.

Ova metoda također zahtijeva izradu početnog i završnog iskopa, u kojima se postavlja potrebna hidraulika.

Prolazak svake dionice izvodi se dvaput: u smjeru naprijed, a zatim natrag. Kontrolu rada mehanizama i kvalitete potiskivanja obavlja operater koji se nalazi u iskopu.

Tehnički je ova metoda složenija od uobičajene punkcije, ali se može primijeniti na gotovo svim vrstama tla. Promjer konstrukcije može doseći 172 cm. Uzimanje jezgre koja se stvorila unutar cijevi može se obavljati ručno ili mehaniziranim sredstvima.

Prednosti metode proboja

Potražnja metode probijanja objašnjava se njezinim značajnim prednostima u usporedbi s drugim načinima izvođenja radova ove vrste. Na primjer, probijanje je dostupno u bilo koje doba godine, visoka ili niska temperatura vanjskog zraka i tla nema velikog značaja.

Jedna od prednosti metode usmjerenog probijanja jest da se radovi mogu izvoditi i na područjima s povišenom razinom podzemnih voda

Rad uređaja ne zahtijeva korištenje bentonitne otopine, dovod vode u bušotinu ili isplake. To je kompaktan i snažan agregat koji je opremljen pouzdanim sustavom električne sigurnosti. Nije ga teško dostaviti na objekt i instalirati. Pritom kompaktne dimenzije ne sprječavaju uređaj da radi s visokim pokazateljima snage.

Bezrovne metode polaganja cijevi, poput usmjerenog probijanja, mogu se uspješno primjenjivati i ljeti i zimi

Rokovi radova također su kraći nego kod primjene drugih metoda. Čak i ako na području gdje se izvodi probijanje postoji povišena razina podzemnih voda, nema potrebe za provođenjem mjera odvodnje vode s područja.

Tijekom prolaska proširnog stošca vrši se i zbijanje stijenki rova, stoga dodatni radovi u tom pogledu nisu potrebni.

Izvodenje proboja na različitim objektima

Složenost i brzina radova ove vrste uvelike ovise o uvjetima, tj. o terenu i karakteristikama objekta ispod kojeg se izvodi probijanje. Za bušenje ispod željezničke pruge obično je potrebna prilično ozbiljna dokumentacija. Najprije je potrebno uskladiti bušenje s nizom službi željeznice.

Korištenje metode usmjerenog probijanja u gradskom području omogućuje očuvanje cjelovitosti cestovnih prometnica kako bi se minimizirali troškovi i ne ometao promet

U Rusiji se treba obratiti podružnicama EČ, ŠČ, RCS NODG, PČ i drugim službama OAO „RŽD“. Obavezno se sklapaju ugovori za vođenje tehničkog nadzora, kao i za postavljanje sigurnosnih paketa. Sva izvršna dokumentacija mora biti usklađena i dostavljena tijelima željeznice.

U službu za prugu predaje se paket dokumenata nakon završetka ciklusa radova na polaganju cijevi. U gradovima je probijanje ispod ceste vrlo traženo pri polaganju novih komunalnih vodova, posebno na mjestima s povijesnim znamenitostima.

Metoda omogućuje ne samo očuvanje uobičajenog prometa na cestama, već i sprječavanje uništenja stare kaldrme, kada je potrebno položiti cijevi ispod takvih područja.

Obnova sličnog objekta može biti složena, a ponekad i nemoguća. U vikend naseljima, polaganje instalacija metodom probijanja omogućuje izvođenje svih radova uz minimalna oštećenja već postojećih objekata: cesta, ograda i sl.

Ocjena alternativnih mogućnosti

Osim metode kontroliranog probijanja, postoje i druge opcije postavljanja instalacija unutar tla bez iskopa rovova. Ponekad alternativa može biti prihvatljivija od probijanja, sve ovisi o konkretnoj situaciji.

Horizontalno usmjereno bušenje, koje se također naziva kosousmjerenim, koristi se za polaganje tlačnih i gravitacijskih cjevovoda. Bušenje ovom metodom izvodi se s površine tla. Promjer otvora treba uzeti 30-50% veći od dimenzija cijevi koje se planiraju položiti.

Otvor se ne proširuje odmah, već u nekoliko faza. Pritom se koristi bentonitna otopina koja se miješa s rastresenim tlom i olakšava njegovo uklanjanje iz bušotine. Osim toga, ova radna tekućina koristi se za hlađenje alata za bušenje, a kasnije na stijenkama okna stvara sloj koji ih štiti od uništenja.

Za ispumpavanje istrošene bentonitne otopine koristi se usisivač mulja. Nakon ispumpavanja, nepotrebnu otopinu treba odvesti na deponij radi daljnjeg zbrinjavanja. Ako su radovi pravilno izvedeni, rezultat je čista bušotina s čvrstim stijenkama.

Bušaći strojevi za izvođenje ove vrste radova imaju različite karakteristike, poput zakretnog momenta i vučne sile. O tome ovisi duljina cijevi koje će se položiti u tlu, a koja može doseći i 1000 metara.

Dopušteni promjer cijevi – 120 cm. Horizontalno usmjerenim bušenjem mogu se polagati i metalne i plastične cijevi.

Bušenje se izvodi prema unaprijed izračunatoj putanji, a kretanje alata za bušenje kontrolira se sustavom za lociranje. Kut zabušivanja može varirati u rasponu od 26 do 34 stupnja.

Još jedan važan pokazatelj pri korištenju HDD-a – savijanje šipki, koje može iznositi 6-12%, ovisno o njihovoj vrsti. Još jedna popularna metoda beztranšejskog polaganja cijevi – bušnjačko bušenje. Za njezino izvođenje koristi se posebna hidraulička jedinica koja djeluje kao dizalica.

Prvo se izrađuju početni i završni iskop. Dubina svakog od njih mora biti jedan metar dublja od razine polaganja cjevovoda. U početni iskop spušta se hidraulička jedinica koja okreće svrdlo i cijevi za probijanje. Kao rezultat, dio tla se uklanja i dobiva se bušotina za cijev.

Zatim se unutra postavljaju cijevi, zaštitne cijevi i sl. Maksimalna duljina polaganja obično iznosi samo 100 metara, ali promjer instalacija može doseći 172 cm, pokazatelji uvelike ovise o vrsti tla na kojem se izvodi bušenje.

Metoda utiskivanja čeličnih futrola često se primjenjuje kada je potrebno položiti beztranšejnim metodama cijevi ili futrole velikog promjera

Za kontrolu tijekom izvođenja radova pri bušenju s bušaćom šipkom koristi se laser koji osigurava pravilan kut nagiba bušilice, a također omogućuje praćenje smjera bušenja s visokom preciznošću. Nakon što šipka stigne do završne jame, vadi se iz nastale bušotine obrnutim redoslijedom.

Mikrotuneliranje – to je visokoprecizna metoda beztranšejnog polaganja instalacija koja se izvodi pomoću posebnog prohodnog štita.

Za pomicanje uređaja koristi se visokoučinkovita podizna stanica. Ona djeluje na stup od armiranobetonskih cijevi koje su spojene sa štitom. Postupno se duljina bušotine povećava, stoga se duljina stupa povećava dodavanjem armiranobetonskih konstrukcija.

Za polaganje armiranobetonskih i čeličnih cijevi koristi se metoda mikrotuneliranja. Izvodi se pomoću posebnog prohodnog štita koji razrahljuje tlo.

Ova metoda također zahtijeva prethodnu pripremu dviju jama, udaljenost između njih može varirati od 50 do 500 metara. Podiznu instalaciju potrebno je spustiti u početnu jamu na dubinu koja odgovara razini polaganja instalacija. Ako duljina bušotine prelazi 200 metara, obično se koristi međustanica za podizanje.

Prohodni štit razrahljuje tlo koje se ispire vodom ili bentonitnom otopinom koja dolazi dovodnim vodovima. Obrađena tekućina, pomiješana s česticama tla, premješta se u taložnik odvodnim vodovima. Nakon što prohodni štit stigne u završnu jamu, radovi se mogu smatrati završenima.

Beztranšejne metode polaganja instalacija izvode se primjenom posebne opreme visoke snage. Precizno poštivanje tehnologije osigurat će pouzdanu bušotinu.

Oprema se rastavlja i uklanja. Metodom mikrotuneliranja mogu se postaviti ne samo armiranobetonske, već i čelične cijevi. Za kontrolu ispravnosti izvođenja radova koristi se navigacijski sustav koji se sastoji od lasera, mete i mjernog kotača.

Za dugačke dionice (više od 200 m) učinkovitim se smatra elektronički laserski sustav opremljen hidrostatskom razinom koja daje točne podatke o dubini polaganja cijevi neovisno o temperaturi zraka unutar konstrukcije.

Suptilnosti odabira odgovarajućeg načina

Način polaganja komunikacija pomoću horizontalnog bušenja odabire se već u fazi projektiranja konkretnog procesa. Ako se bezrovno polaganje cijevi izvodi u sklopu izgradnje nekog objekta, primjerice stambene zgrade, radovi mogu postati dio općeg građevinskog projekta.

Pri projektiranju uzimaju se u obzir sljedeći podaci:

• duljina komunikacija koje je potrebno položiti bezrovnim načinom;
• promjer kućišta ili cijevi;
• materijal od kojeg su izrađene komunikacije;
• dubina na koju je potrebno položiti cijevi;
• vrsta cjevovoda (tlačni ili beztlačni);
• mogućnost montaže početnog i završnog iskopa odgovarajuće dubine;
• pristupni putovi do mjesta izvođenja radova;
• postojanje dovoljno prostranog prostora za skladištenje materijala, opreme i sl.;
• razina podzemnih voda;
• druge geološke značajke parcele;
• plan rasporeda već postojećih komunikacija na parceli.

Tijekom izgradnje ponekad je potrebno izmijeniti već sastavljeni projekt. To može biti uzrokovano željom za smanjenjem troškova korištenjem, na primjer, plastičnih cijevi umjesto čeličnih. Osim toga, plan rasporeda podzemnih komunikacija na objektu nije uvijek dovoljno točan.

Promjer cijevi – jedan je od pokazatelja koji se uzimaju u obzir pri odabiru metoda bezrovnog polaganja komunikacija. Bušotina treba biti nešto veća

Tijekom izvođenja radova mogu se otkriti takve neobračunate cijevi ili kablovi. Sve ove točke mogu zahtijevati izmjene u projektu, a to se može odraziti i na odluku o načinu bušenja.

Ako je dubina polaganja komunikacija mala, postoji opasnost od slijeganja gornjeg sloja tla, osobito ako je tijekom bušenja korištena bentonitna otopina. U takvim slučajevima bolje je dati prednost horizontalnom pužnom bušenju.

Vrlo često se metoda bušenja određuje time kakva je tehnika na raspolaganju organizaciji koja izvršava narudžbu.

Na primjer, ako graditelji raspolažu dizalicama ili uređajem za horizontalno usmjereno bušenje, tada će se dati prednost njemu u odnosu na metodu probijanja. Najčešće su takve izmjene diktirane razlozima ekonomske koristi.

Zaključci i koristan video na temu

Proces rada uređaja za izvođenje upravljanog probijanja prikazan je u videoprilogu:

Upravljano probijanje – visokoprecizan i relativno jeftin način polaganja komunikacija ispod ceste ili drugog objekta. Pritom je važno pravilno projektirati sve radove i točno se pridržavati tehnologije.

Želite li prijaviti zanimljive činjenice povezane s polaganjem cijevi tehnologijom probijanja? Pojavila su se pitanja tijekom upoznavanja s predstavljenim informacijama? Pišite, molim vas, komentare u bloku ispod teksta članka.