Kako se izvodi bešavno polaganje cijevi: značajke metode + primjer rada

Pri izgradnji novih cjevovoda, te kod popravka ili zamjene starih linija komunikacija, aktivno se primjenjuje bezrovno polaganje cijevi.

Raznolikost metoda omogućuje odabir optimalnog načina – ovisno o složenosti dionice ili gustoći izgradnje.

U ovom materijalu detaljno ćemo opisati metode bezrovnog polaganja cjevovoda i njihove posebne značajke.

Prednosti i značajke BPT

Očite prednosti u usporedbi sa zemljanim radovima kod kopanja rovova su sljedeći aspekti:

• skraćenje rokova izvođenja radova;
• minimizacija troškova obnove uređenja;
• očuvanje rada infrastrukturnih objekata u uobičajenom načinu;
• smanjenje utjecaja na ekološki osjetljiva područja.

Odabir metode bezrovnog polaganja cjevovoda ovisi o promjeru potrebne bušotine, karakteristikama krajolika i tla, materijalu cijevi koje se polažu, postojanju ili nepostojanju postojećih komunikacija.

Prirodna vodna tijela, nadzemna i podzemna infrastruktura, zelene površine i građevine nisu pogođene ako se radovi na izgradnji cjevovoda izvode bezrovnom metodom

Postoji mnogo varijanti izvedbe, ali među njima se mogu izdvojiti četiri glavne metode: sanacija, probijanje i proboj tla, horizontalno-usmjereno bušenje.

Rekonstrukcija i zamjena cjevovoda metodom sanacije

Metoda sanacije primjenjuje se u slučajevima kada je tijekom revizije utvrđena potreba za potpunom ili djelomičnom zamjenom postojećeg cjevovoda.

Uz pomoć sanacije učinkovito se rješavaju sljedeći problemi:

• začepljenje dionica cjevovoda i stvaranje pukotina;
• razaranje lokalnih ogranaka komunikacija korijenjem drveća;
• prijetnja proboja cijevi uslijed korozije.

Ovisno o stanju komunikacija i postavljenim zadacima, pribjegava se tehnologiji relininga ili renovacije.

Tehnologija relaininga ili “cijev u cijevi”

Relining je varijanta sanacije koja se primjenjuje za cjevovode kod kojih je moguće neznatno smanjenje promjera. Ako je stvarni vijek trajanja metalnih cijevi istekao i postoji bojazan da rade do sljedećeg proboja, tada ih se prethodno čisti od naslaga kalcija, hrđe i pijeska.

Priprema se polietilenska obloga u obliku rukavca, koja se iznutra prethodno puni polimernim sastavom ravnomjerno raspoređenim cijelom dužinom. Ova polimerna čarapa pod pritiskom vode ili zraka razvija se unutar cijevi, istovremeno je okrećući naopako, tako da prethodno naneseni sastav priliježe uz stijenke cjevovoda.

Nakon što je rukavac ispunio cijeli segment istrošenog cjevovoda, pod utjecajem temperature provodi se proces polimerizacije. Kao rezultat, povećava se i čvrstoća komunikacija i njihova propusna moć.

Druga tehnologija relininga podrazumijeva polaganje novih polipropilenskih cijevi iznutra postojećih starih. Na taj način zamjenjuju se čelični, keramički, azbestcementni, lijevanoželjezni, betonski i armiranobetonski cjevovodi promjera 200-315 mm.

Relining – brz i ekonomičan način obnove cjevovoda i povećanja njegove propusne moći, unatoč neznatnom smanjenju unutarnjeg promjera cijevi.

Pri tome je potrebno uzeti u obzir da na mjestima spajanja PVC cijevi nastaje šav od oko 15 mm, a od njega je potrebno izmjesti zazor između unutarnjeg promjera stare cijevi i vanjske površine nove cijevi.

Zbog niskog hidrauličkog orpora plastičnih cijevi propusna moć se ne pogoršava čak ni pri smanjenju promjera.

Obnova cjevovoda tehnologijom renovacije

Još jedna varijanta sanacije – reovacija. Od relininga se razlikuje daleko manje nježnim odnosom prema već postojećim komunikacijama, koje se razariju i zbijau u tlo, stvarajući zaštitni omotać za novi cjevovod koji često ima veći promjer.

Kod primjene tehnologije reovacije istrošeni segmenti starog cjevovoda razaraju se i utisku u tlo, čime se za nove komunikacije stvara dodatni zaštitni omotač.

Za takvo beztranšejno polaganje cijevi potrebna je specjalizirana oprema – koristi se pneumatska udarna mašina s konusom-širiteljem opremljenim reznim rebrima. Na videu ispod članka jasno se prikazuje kako se konus nosi s cijevi od 6-milimetarskog čelika.

Radni mehanizam se učvršćuje na vučno uže, nakon čega se postupno pričvršću moduli od PVC cijevi, čija dužina može varirati od 600 do 1000 mm – ovisno o širini okna. Pneumatsko crijevo se spaja na komrer, nakon čega se zajedno sa sigurnosnim užetom provlači kraz pričvršćene module.

Uaz u cjevovod koji se zamjenjuje proširuje se i u njega se uvodi pneumatska udarna mašina. Krećući se duž komunikacija, ona ih razbija, istovremeno provlačeći za sobom materijal za polaganje.

Metode probijanja tla

Probijanje tla također se izvodi s velikim brojem varijacija. To je tehnologija mikrotuneliranja, korištenje pneumatskih probijača, usmjereno pužno bušenje, upravljani i neupravljani poboj.

Svaka od ovih metoda beztranšejnog polaganja tražena je i aktualna ovisno o položaju komunikacija.

Zaštitna cijev za cijevi ili metoda neupravljanog proboja

Kod ove metode zaštitna cijev se utisuje u tlo, istovremeno se vrši njegovo uklanjanje. Češće se za uklanjanje koriste pužnice, rjeđe – komprimirani zrak i ispiranje vodom.

Neupravljani poboj se primjenuje na bilo kojoj vrsti tla, iako mogu nastati poteškoće u slučaju nevezanih tala i pri postojanju velikih kamenja, kada se zaštitna cijev stisne tlom ili se blokira njezino napredovanje.

U fazi pripreme radova, zaštitna cijev se postavlja u iskopu točno po osi proboja. Zbog mogućih prepreka, putanja kretanja može se korigirati korištenjem dviju cijevi, od kojih se jedna odabire većeg promjera nego što je potrebno, a unutar nje se polaže snop cijevi potrebnog promjera.

Vanjska cijev služi kao svojevrstan omotač i štiti radni cjevovod, što je važno u slučajevima kada se polaganje izvodi ispod željezničkih ili tramvajskih pruga, kao i ispod autocesta s velikim opterećenjem.

Jedna od najčešćih jedinica za bešavno polaganje snopa cijevi malog promjera. Prednosti jedinice – kompaktnost i lakoća transporta.

Razlika u promjeru obično iznosi 150-250 mm, a međucijevni razmak treba ispuniti — ispunom cementno-pješčanim mortom. Na taj se način smanjuje pritisak tla na radnu cijev, smanjuje se opterećenje od prometa, a također se osigurava zaštita od utjecaja drugih komunalnih vodova koji se nalaze u blizini.

Duljina segmenata zaštitnih cijevi kreće se od 3 do 12 metara; tijekom polaganja oni se sukcesivno zavaruju.

Razlike upravljanog proboja

Ova se metoda razlikuje od neupravljanog proboja dodatnom uporabom otklonitelja — čeličnih ploča pričvršćenih na prednjem dijelu zaštitne cijevi. One se podižu pomoću hidrauličkih cilindara, čime se korigira smjer proboja.

Jedinica za upravljani proboj tla UPGK-40U može se primjenjivati u bunarima promjera do jednog metra s poklopcem okna do 600 mm

U oba slučaja za smanjenje trenja koristi se bentonitna otopina, koja se nakon polaganja cjevovoda ispumpava i nakon filtracije može ponovno koristiti.

Detaljnije o tehnologiji polaganja cijevi metodom proboja možete pročitati u ovom materijalu.

Korištenje pneumatskih probijača u gustim tlima

Korištenje pneumatskih probojnika za proboj tla — najjeftiniji, najbrži i najučinkovitiji način, zahvaljujući relativno visokoj točnosti bešavnog prolaza.

Ova metoda ne zahtijeva izradu dodatnih oslonaca za hidrauličke dizalice, u njenoj primjeni koristi se mala i lako prenosiva oprema, postavljaju se minimalni zahtjevi za pripremu gradilišta.

Pneumatski probojnik takve snage koristi se za probijanje bušotina promjera od 155 mm bez proširivača do 245 mm uz uvjet korištenja proširivača.

Komprimirani zrak razvija dovoljnu energiju udarca, pod čijim se utjecajem otvorena čelična cijev duljine do 80 metara zabija u tla visočke čvrstoe. Prvsječna brzina polaganja pri tome iznosi 15 metara na sat. Nakon polaganja, cijevi se čiste od tla vodom i komprimiranim zrakom. Cijevi velikog promjera čiste se ručno.

Prednosti tehnologije mikrotuneliranja

Proces mikrotuneliranja potpuno je automatiziran. Obloge i radne cijevi izrađuju se ne samo od čelika, već i od keramike, stakloplastike, lijevanog željeza i armiranog betona. Prosječna udaljenost probijanja bez ponovnog postavljanja dizalične stanice iznosi od 100 do 250 metara.

Mikrotunelarski kompleksi omogućuju polaganje čeličnih i armiranobetonskih ovojnica promjera do 1700 mm u tlima koja sadrže gromade i stijenske uključke.

Domet udaljenosti varira ovisno o vrsti tla, snazi potisnog okvira kojim je opremljen mikrotunelarski kompleks, te o materijalu korištenih cijevi – ovisno o tome koliko tlačno opterećenje cijev može izdržati.

Korištenje postrojenja za usmjereno-vijčano bušenje

Uporaba strojeva za pužno bušenje jeftina je alternativa mikrotuneliranju. Takvi uređaji omogućuju polaganje obložnih cijevi s visokom preciznošću i pridržavanjem projektnog nagiba, što je relevantno za gravitacijske komunikacije.

Ograničenje primjene mogu biti plutajući pijesci i veliki kruti uključci tla. Udaljenost probijanja obično ne prelazi 80 metara.

Maksimalna duljina bušotine do ponovnog postavljanja opreme za pužno bušenje – oko 80 metara. Domet također ovisi o čvrstoći obložne cijevi.

Primjena pužnih svrdala sa šupljom osovinom omoguuće izvođenje bušenja bez izrade prihvatnog iskopa.

Metoda horizontalno-usmjerenog bušenja

Vjerojatno je to najskuplja metoda od svih postojećih u bezrovnom polaganju cijevi, ali i najnaprednija.

HDD metodi se pribjegava ne samo prilikom potrebe bušenja na veće udaljenosti i polaganja cijevi velikih promjera, već i u slučajevima kada je potrebno položiti mali dio cjevovoda malog promjera u neposrednoj blizini privatnih posjeda ili objekata kulturne vrijednosti.

U procesu se koristi bušaća tekućina koja osigurava smanjenje trenja pri provlačenju snopa cijevi, održavanje razvijenog tla u suspenziji kako bi se izbjeglo stiskanje postavljenog materijala, hlađenje i podmazivanje opreme, te iznošenje razvijenog tla na površinu.

Bušotinska otopina priprema se razrjeđivanjem bentonita vodom – prirodnog minerala s kompleksom posebnih dodataka. Dobivena suspenzija sprječava urušavanje kanala, eliminira potrebu djelomičnog ili potpunog ispumpavanja podzemnih voda, jer je sposobna obavljati svoje funkcije čak i u propusnim tlima.

Horizontalno usmjereno bušenje u vodom zasićenim tlima zahtijeva jasnu kontrolu tlaka i protoka bušotinske otopine, kao i korištenje posebnih dodataka u njezinoj pripremi.

Budući da se voda za pripremu otopine uzima iz obližnjih vodnih tijela, potebno je uzeti u obzir prisutnost mineralnih soli i pH podzemnih voda, jer ti parametri mogu utjecati na stabilnost suspenzije. Takav pristup omogućuje izbjegavanje nekontrolirane erozije.

Provođenje radova horizontalno usmjerenog bušenja (HDB) može se podijeliti u nekoliko faza:

• planiranje putanje bušenja;
• priprema mjesta izvođenja radova;
• izvođenje pilotne bušotine;
• faza proširenja bušotine;
• povlačenje unatrag;
• obnova terena.

Razmotrimo svaku točku plana.

Faza planiranja i proračun putanje bušotine

Prije početka bušenja potrebno je izračunati i planirati putanju prolaska bušotine.

Uzeti u obzir ne samo duljinu i dubinu puta, već i moguće prepreke, kao što su:

• zbijenost tla, njegova poroznost i ljepljivost;
• sadržaj vlage i razina podzemnih voda;
• prisutnost krupnog kamenja i stijenskih masa;
• podzemne strukture u blizini zone bušenja.

Utrvrđuju se mogući rizici i šalju obavijesti hitnim službama i nadležnim tijelima za sigurnost prometa.

Čak i pri polaganju komunikacija na malu udaljenost, potrebno je točno izračunati putanju bušotine, te uzeti u obzir moguće rizike.

Izrađuje se nacrt putanje bušenja ili se označava direktno na površini terena. Kod ozbiljnog inženjerskog pristupa uzimaju se u obzir kutovi ulaska i izlaska svrdla, kao i minimalno dopušteni radijusi zakrivljenosti niza šipki.

Najveće opterećenje na uređaj nastaje pri istovremenom proširenju pilotne bušotine i polaganju cjevovoda, stoga se proračuni izvode s korekcijom za snagu opreme.

Organizacija mjesta izvođenja horizontalno-usmjerenog bušenja

Komplet za horizontalno usmjereno bušenje dostavlja se na objekt, istovaruje se, postavlja na mjesto izvođenja radova. Potrebno je provjeriti kut nagiba bušaće rampe i izvesti sidreno pričvršćivanje uređaja.

Bez takvog pričvršćivanja samo svrdlo, njegov pogon i bušaća rampa brže se troše, stoga ne treba zanemariti fiksiranje. Zatim treba izvršiti probni rad mješalice za suspenziju i motora uređaja, uvjeriti se u stabilnost spoja crijeva hidrauličkog sustava.

Izvođenje pilotne bušotine

Pilotno bušenje obuhvaća prolazak cijele duljine trajektorije kanala malog promjera, dovoljnog za provlačenje letvica šipki. Prvi segment se umeće u vodilicu, navojni spoj se obilno podmazuje i spaja s bušaćom glavom – uređajem koji se sastoji od odašiljača lokacijskog sustava, same bušaće lopatice te filtra za dovod suspenzije.

Zatim se vrši dovod otopine bentonita i podešavanje tlaka – to je potrebno kako bi se uvjerili da suspenzija prolazi kroz crijeva u bušaću šipku, ulazi u kanal, filtar i mlaznice bušaće glave, nakon čega izlazi s potrebnim tlakom.

Operater stroja izvodi ulazni otvor okomito na površinu tla u odnosu na uzdužnu os bušaće glave, nakon čega vrši bušenje, postupno dodajući letvice šipki.

Mala ekipa operatera, minimalno uplјetanje u postojeći krajolik, velika brzina izgradnje cjevovoda – uvjerljivi argumenti u korist HUB-a.

Operater lokacijskog sustava bilježi položaje, dubinu i kut bušenja, provjerava planiranu trajektoriju i unosi stvarnu trajektoriju na plan ako je potrebno preusmjeravanje. Nakon što se bušaća glava pojavi na izlaznoj točki, pilotno bušenje je završeno.

Faze proširivanja bušotine i polaganja tunela

Tijekom pilotnog bušenja oblikuje se kanal širine 75-100 mm, što je dovoljno pri polaganju komunikacija malog promjera. Ako je promjer kanala manji od potrebnog, tada se u suprotnom smjeru provlači reamer-proširivač.

Često se ova faza kombinira s polaganjem komunikacijskih sredstava, tada se iza rotirajućeg proširivača postavlja swivel kako se materijal koji se polaže ne bi uvijao.

U nekim se slučajevima, s obzirom na sile potrebne za izvlačenje, posebno vrši proširenje kanala toliko da veličina tunela omogući polaganje materijala potrebnog promjera.

Povratno provlačenje se također vrši uz dovod bušaće tekućine kako bi se smanjilo trenje materijala o stijenke kanala. Kako se letvica provlači na duljinu šipke, operater HUB-a isključuje dovod suspenzije, zaustavlja rotaciju i odvaja šipku, nakon čega nastavlja rad stroja.

Postupak se ponavlja sve dok se proširivač ne pojavi iz ulaznog otvora kanala.

Završetak radova i obnova zelenila

Nakon što je beztranšejno polaganje cjevovoda završeno, isključuje se motor stroja, odvaja se položena letvica komunikacija, uklanjaju se spojnice, swivel i filtar.

Svi pribori se čiste od zemlje, tretiraju vodootpornim mazivom. Ostaci suspenzije se ispumpavaju, jama se zatrpava i, ako je moguće, obnavlja prirodni ili približno prirodni krajolik.

Zaključci i koristan video na temu

Bušenje kanala priručnim sredstvima na privatnoj parceli:

Video o primjeni metode relininga:

Princip renovacije – razaranje čelične cijevi:

Detaljne upute za primjenu kompaktnog uređaja za horizontalno bušenje:

Primjena metode bezrovnog polaganja komunalnih vodova podrazumijeva korištenje posebne opreme i određenih alata. Međutim, na malim udaljenostima moguće je izbušiti bušotinu promjera 50-100 mm s običnim električnim uređajima pri ruci. Glavno je pravilno izvršiti izračune.

Imate li pitanja, pronašli ste nedostatke u našem materijalu ili ga možete dopuniti vrijednim informacijama? Molimo vas, ostavite svoje komentare u bloku ispod članka.