Hogyan történik a csövek árok nélküli fektetése: a módszer jellemzői + munkapélda

Új csővezetékek építésekor, valamint a régi kommunikációs vonalak javításakor vagy cseréjekor aktívan alkalmazzák a csövek árok nélküli fektetését.

A módszerek sokfélesége lehetővé teszi az optimális eljárás kiválasztását – a szakasz összetettségétől vagy a beépítés sűrűségétől függően.

Ebben az anyagban részletesen bemutatjuk a csővezetékek árok nélküli fektetésének módszereit és azok jellegzetességeit.

Az árok nélküli fektetés előnyei és sajátosságai

A nyílt árkos földmunkákkal szembeni nyilvánvaló előnyök a következő szempontok:

• a munkavégzés időtartamának csökkentése;
• a közterület-rendezés helyreállítási költségeinek minimalizálása;
• az infrastrukturális létesítmények normál üzemmódban tartása;
• a környezetileg érzékeny területekre gyakorolt hatás csökkentése.

A csővezeték árok nélküli fektetési módszerének kiválasztása a szükséges fúrólyuk átmérőjétől, a terep és a talaj jellemzőitől, a lefektetendő csövek anyagától, valamint a meglévő közművek meglététől vagy hiányától függ.

A természetes víztesteket, a felszíni és föld alatti infrastruktúrát, a zöldfelületeket és az épületeket nem érinti, ha a csővezeték építési munkákat árok nélküli módszerrel végzik

A megvalósításnak számos változata létezik, de ezek közül négy fő módszer emelhető ki: szanálás, talajátsajtolás és talajátszúrás, valamint vízszintes irányított fúrás.

Csővezeték rekonstrukciója és cseréje szanálásos módszerrel

A szanálási módszert azokban az esetekben alkalmazzák, amikor a felülvizsgálat során a meglévő csővezeték teljes vagy részleges cseréjének szükségességét állapították meg.

A szanálás segítségével a következő problémák oldhatók meg hatékonyan:

• a csővezeték szakaszainak eltömődése és repedések kialakulása;
• a közművek helyi ágainak fa gyökerek általi tönkretétele;
• a korrózió miatti csőtörés veszélye.

A közművek állapotától és a kitűzött feladatoktól függően a relining vagy a renováció technológiájához folyamodnak.

Relining technológia, avagy „cső a csőben”

A relining a szanálás egyik változata, amelyet olyan csővezetékeknél alkalmaznak, ahol a átmérő csekély csökkenése lehetséges. Ha a fémcsövek tényleges élettartama kimerült, és fennáll a veszélye, hogy a következő törésig üzemelnek, akkor azokat előzetesen megtisztítják a kalciumlerakódásoktól, rozsdától és homoktól.

Előkészítenek egy polietilén betétet, amely egy hüvely formájú, és amelyet előzőleg belülről polimer anyaggal töltenek meg, amelyet egyenletesen elosztanak a teljes hosszon. Ezt a polimer harisnyát víz vagy levegő nyomásával kiegyenesítik a cső belsejében, miközben kifelé fordítják, hogy a korábban felvitt anyag a csővezeték falaihoz simuljon.

Miután a hüvely kitöltötte az elhasználódott csővezeték teljes szegmensét, hő hatására elvégzik a polimerizációs folyamatot. Ennek eredményeként nő a közművek szilárdsága és áteresztőképessége is.

A relining másik technológiája új polipropilén csövek lefektetését jelenti a meglévő régi csövek belsejében. Ilyen módon cserélik ki a 200-315 mm átmérőjű acél, kerámia, azbesztcement, öntöttvas, beton és vasbeton csővezetékeket.

A csőbélés – gyors és gazdaságos módja a csővezeték felújításának és áteresztőképessége növelésének, annak ellenére, hogy a csövek belső átmérője kismértékben csökken.

Ugyanakkor figyelembe kell venni, hogy a PVC csövek illesztéseinél körülbelül 15 mm-es varrat keletkezik, és attól kezdve ki kell mérni a régi cső belső átmérője és az új cső külső felülete közötti hézagot.

A műanyag csövek alacsony hidraulikus ellenállásának köszönhetően az áteresztőképesség még az átmérő csökkenése esetén sem romlik.

Csővezetékek felújítása renovációs technológiával

A szanálás egy másik változata a renováció. A csőbéléstől abban különbözik, hogy sokkal kevésbé kíméletes a meglévő vezetékekhez, amelyeket elpusztítanak és a talajba tömörítenek, ezzel védőburkot képezve az új, gyakran nagyobb átmérőjű csővezeték számára.

A renovációs technológia alkalmazásakor a régi csővezeték elhasználódott szegmensei elpusztulnak és a talajba nyomódnak, ezáltal az új vezetékek számára kiegészítő védőburok jön létre.

Az ilyen árok nélküli csőfektetéshez speciális berendezés szükséges – egy pneumatikus ütőgépet használnak tágító kúppal, amely vágóélekkel van felszerelve. A cikk alatti videó szemléletesen mutatja, hogy a kúp hogyan birkózik meg a 6 mm-es acélcsővel.

A munkamechanizmus a vontatókötélhez rögzül, majd szakaszosan hozzácsatlakoznak a PVC csőmodulok, amelyek hossza 600 és 1000 mm között változhat – a kút szélességétől függően. A pneumatikus tömlőt a kompresszorhoz csatlakoztatják, majd a biztonsági kötéllel együtt átvezetik a csatlakoztatott modulokon.

A cserélendő csővezeték bejáratát kitágítják, és bevezetik a pneumatikus ütőgépet. A vezetékek mentén haladva széttöri azokat, miközben maga után húzza a fektetőanyagot.

Talajátsajtolási módszerek

A talajpréselés számos variációban is elvégezhető. Ezek a mikroalagút-fúrás technológiája, pneumatikus lyukasztók használata, irányított csigafúrás, valamint irányított és irányítatlan átszúrás.

Ezen árok nélküli fektetési módszerek mindegyike keresett és aktuális a vezetékek elhelyezkedésétől függően.

Csőtok vagy irányítatlan átszúrás módszere

Ennél a módszernél a béléscsövet benyomják a talajba, miközben egyidejűleg elvégzik a talaj kitermelését. Leggyakrabban csigákat használnak a kitermeléshez, ritkábban sűrített levegőt és vízzel történő kimosást.

Az irányítatlan átszúrás bármilyen talajtípusnál alkalmazható, bár nehézségek léphetnek fel nem kötött talajok esetén és nagy kövek jelenlétében, amikor a béléscsövet a talaj összenyomja, vagy elakad a haladása.

A munkák előkészítési szakaszában a burkolócsövet a munkagödörben pontosan a szúrás tengelye mentén kell elhelyezni. Az esetleges akadályok miatt a pálya korrigálható két cső használatával, amelyek közül az egyiket a szükségesnél nagyobb átmérővel választják meg, és ezen belül helyezik el a kívánt átmérőjű csőszálat.

A külső cső egyfajta védőcsőként szolgál, és védi a munkacsövet, ami különösen fontos olyan esetekben, amikor a fektetés vasúti vagy villamosvágányok, valamint nagy terhelésű autópályák alatt történik.

Az egyik legelterjedtebb berendezés kis átmérőjű csőszálak árok nélküli lefektetéséhez. A berendezés előnyei – kompaktság és kényelmes szállíthatóság.

Az átmérőkülönbség általában 150-250 mm, a csövek közötti távolságot pedig cement-homok habarccsal kell kitölteni. Ezáltal csökken a talaj nyomása a munkacsőre, kisebb lesz a járműforgalom által keltett terhelés, és biztosított a védelem a közelben elhelyezkedő más közművek hatásaival szemben.

A burkolócső szegmenseinek hossza 3 és 12 méter között változik; a fektetés során egymás után hegesztik össze őket.

Az irányított átszúrás eltérései

Ez a módszer az irányítatlan szúrástól abban különbözik, hogy további eltérítőket használnak – acéllemezeket, amelyeket a burkolócső elülső részéhez rögzítenek. Ezek hidraulikus hengerek segítségével felemelkednek, ezáltal korrigálják a szúrás irányát.

Az UPGK-40U irányított talajátfúró berendezés alkalmazható legfeljebb egy méter átmérőjű aknákban, 600 mm-es aknafedéllel.

Mindkét esetben a súrlódás csökkentésére bentonit iszapot használnak, amelyet a csővezeték lefektetése után kiszivattyúznak, és szűrést követően ismét felhasználható.

A csőfektetés szúrásos technológiájáról bővebben olvashat a ebben az anyagban.

Pneumatikus ütők alkalmazása tömör talajokban

A pneumatikus talajszúrók használata a talaj átfúrására a legolcsóbb, leggyorsabb és leghatékonyabb módszer, köszönhetően az árok nélküli átfúrás viszonylag nagy pontosságának.

Ez a módszer nem igényel további hidraulikus emelők támasztóinak elkészítését, alkalmazásához kisméretű, könnyen szállítható berendezés használatos, és minimális követelményeket támaszt az építési terület előkészítésével szemben.

Az ilyen teljesítményű pneumatikus talajszúró 155 mm átmérőjű furatok kialakítására használatos bővítő nélkül, 245 mm-es átmérőig bővítő alkalmazásával.

Sűrített levegő segítségével elegendő ütőenergia keletkezik, melynek hatására egy legfeljebb 80 méter hosszú nyitott acélcsövet nagy szilárdságú talajba vernek. A fektetés átlagos sebessége 15 méter óránként. A csövek lerakás után vízzel és sűrített levegővel tisztítják a talajtól. A nagy átmérőjű csöveket kézzel tisztítják.

A mikroalagutazás technológiájának előnyei

A mikroalagutazás folyamata teljesen automatizált. A burkoló- és munkacsövek nemcsak acélból, hanem kerámiából, üvegszálból, öntöttvasból és vasbetonból is készülnek. Az átlagos áttolási távolság az emelőállomás áthelyezése nélkül 100 és 250 méter között van.

A mikroalagutazó rendszerek lehetővé teszik legfeljebb 1700 mm átmérőjű acél- és vasbeton tokok fektetését olyan talajokban, amelyek sziklákat és kőzetdarabokat tartalmaznak.

A távolság a talaj típusától, a mikroalagutazó rendszerrel felszerelt préskeret teljesítményétől, valamint a felhasznált csövek anyagától függően változik – attól függően, hogy a cső mekkora nyomóerőt képes elviselni.

Irányított csigafúró berendezések használata

A csigafúró berendezések alkalmazása olcsó alternatívája a mikroalagutazásnak. Ezek a berendezések lehetővé teszik a burkolócsövek nagy pontosságú, a tervezett lejtést betartó fektetését, ami a gravitációs vezetékek esetében fontos.

A korlátozó tényezők lehetnek az úszóhomok és a nagy szilárd talajzárványok. Az áttolási távolság általában nem haladja meg a 80 métert.

A fúrás maximális hossza a csigafúró berendezés áthelyezése előtt – körülbelül 80 méter. A távolság a burkolócső szilárdságától is függ.

Az üreges tengelyű csigák alkalmazása lehetővé teszi a fúrást anélkül, hogy fogadógödröt kellene kialakítani.

Vízszintes irányított fúrás módszere

Ez talán a legköltségesebb módszer az összes létező árok nélküli csőfektetési eljárás közül, de egyben a legkorszerűbb is.

A HDD-t nemcsak nagy távolságok fúrásakor és nagy átmérőjű csövek fektetésekor alkalmazzák, hanem akkor is, ha egy kis átmérőjű csőszakaszt kell közvetlenül magántulajdonban lévő vagy kulturális értéket képviselő objektumok közelében lefektetni.

A folyamat során fúrófolyadékot használnak, amely csökkenti a súrlódást a csőszál áthúzásakor, fenntartja a kimunkált talaj lebegő állapotát a lerakott anyag összenyomódásának elkerülése érdekében, hűti és kenje a berendezést, valamint a felszínre hozza a kimunkált talajt.

A fúróiszapot bentonit – egy természetes ásvány – speciális adalékokkal kiegészített vízzel való hígításával állítják elő. A keletkező szuszpenzió megakadályozza a csatornák beomlását, és kiküszöböli a talajvíz részleges vagy teljes kiszivattyúzásának szükségességét, mivel még áteresztő talajokban is képes ellátni funkcióját.

A vízszintes irányított fúrás vízzel telített talajokban megköveteli a fúróiszap nyomásának és áramlási sebességének pontos ellenőrzését, valamint speciális adalékok használatát az elkészítése során.

Mivel az iszap készítéséhez szükséges vizet a közeli víztestekből veszik, figyelembe kell venni az ásványi sók jelenlétét és a talajvíz pH-értékét, mert ezek a paraméterek befolyásolhatják a szuszpenzió stabilitását. Ez a megközelítés lehetővé teszi az ellenőrizetlen kimosódás elkerülését.

A vízszintes irányított fúrás munkafolyamata több szakaszra osztható:

• a fúrási pálya tervezése;
• a munkaterület előkészítése;
• a pilótafúrás elvégzése;
• a fúrás bővítésének szakasza;
• a visszahúzás;
• a terület helyreállítása.

Nézzük át a terv egyes pontjait!

Tervezési szakasz és a fúrólyuk pályájának kiszámítása

A fúrás megkezdése előtt ki kell számítani és meg kell tervezni a fúrás nyomvonalát.

Nemcsak a hosszúságot és a mélységet kell figyelembe venni, hanem az esetleges akadályokat is, mint például:

• a talaj tömörödése, porozitása és tapadóképessége;
• a nedvességtartalom és a talajvíz szintje;
• nagy kövek és sziklás képződmények jelenléte;
• a fúrási zónához kapcsolódó föld alatti szerkezetek.

Meghatározzák a lehetséges kockázatokat, és értesítik a vészhelyzeti szolgálatokat, valamint a Közlekedésrendészeti Igazgatóságot.

Még rövid távú közműfektetés esetén is pontosan ki kell számítani a fúrás nyomvonalát, és figyelembe kell venni a lehetséges kockázatokat

Elkészítik a fúrási pálya rajzát, vagy közvetlenül a terület felszínén jelölik ki. Komoly mérnöki megközelítés esetén figyelembe veszik a fúró belépési és kilépési szögét, valamint a rúdköteg minimálisan megengedett görbületi sugarát.

A berendezésre a legnagyobb terhelés a pilótafúrás egyidejű bővítése és a csővezeték fektetése során keletkezik, ezért a számításokat a berendezés teljesítményének figyelembevételével végzik.

A vízszintes irányított fúrás helyszínének megszervezése

A vízszintes irányított fúrási komplexumot a helyszínre szállítják, kirakodják, és a munkaterületen felállítják. Ellenőrizni kell a fúrókeret dőlésszögét, és el kell végezni a berendezés rögzítését (lehorgonyzását).

Ilyen rögzítés nélkül a fúró, a hajtása és a fúrókeret gyorsabban kopik, ezért nem szabad elhanyagolni a rögzítést. Ezt követően el kell végezni a szuszpenziókeverő és a berendezés motorjainak tesztindítását, valamint meg kell győződni a hidraulikus rendszer tömlői csatlakozásának stabilitásáról.

Pilot fúrólyuk kivitelezése

A pilot fúrás célja, hogy a fúrási pálya teljes hosszában egy kis átmérőjű lyukat hozzanak létre, amely elegendő a rúdköteg áthúzásához. Az első szegmenst be kell tölteni a vezetőrúdba, a menetes kapcsolatot bőségesen meg kell kenni, és össze kell kapcsolni a fúrófejjel – ami egy olyan eszköz, amely a helymeghatározó rendszer adójából, magából a fúrólapátból, valamint a szuszpenziós szűrőből áll.

Ezután a bentonit oldat betáplálása és a nyomás szabályozása következik – ez szükséges ahhoz, hogy meggyőződjenek arról, hogy a szuszpenzió áthalad a tömlőkön, bejut a fúrórúdba, a tengelybe, a szűrőbe és a fúrófej fúvókáiba, majd a kívánt nyomással távozik.

A berendezés kezelője a fúrófej hossztengelyéhez képest a talaj felszínére merőlegesen alakítja ki a bemeneti nyílást, majd fúrást végez, közben egymás után hozzáadja a rúdköteget.

Kis kezelőcsapat, minimális beavatkozás a meglévő tájba, a csővezetéképítés nagy sebessége – ezek mind nyomós érvek a HDD mellett

A helymeghatározó rendszer kezelője feljegyzi a fúrás pozícióit, mélységét és szögét, ellenőrzi a tervezett pályával, és felviszi a tényleges pályát a tervre, ha átirányítás szükséges. Miután a fúrófej megjelenik a kilépési ponton, a pilot fúrás befejeződik.

A fúrólyuk bővítésének és az alagút fektetésének szakaszai

A pilot fúrás során egy 75–100 mm szélességű furat keletkezik, ami elég lehet kis átmérőjű vezetékek lefektetéséhez. Ha a furat átmérője kisebb a szükségesnél, akkor az ellenkező irányba húznak egy tágítószerszámot (rimmer).

Gyakran ezt a szakaszt egyesítik a kommunikációs eszközök lefektetésével, ekkor a forgó tágítószerszám mögé egy csuklót (swivel) szerelnek, hogy a lefektetendő anyag ne csavarodjon meg.

Bizonyos esetekben, figyelembe véve a behúzáshoz szükséges erőt, a furatot külön annyira bővítik, hogy az alagút mérete elegendő legyen a kívánt átmérőjű anyag lefektetéséhez.

A visszafelé húzás során is biztosítják a fúrófolyadékot, hogy csökkentsék az anyag súrlódását a furat falával. Ahogy a rúdköteget behúzzák a rúd hosszáig, a HDD-kezelő leállítja a szuszpenzió bevitelét, leállítja a forgást és leválasztja a rudat, majd folytatja a berendezés munkáját.

Az eljárást addig ismétlik, amíg a tágítószerszám meg nem jelenik a furat bemeneti nyílásában.

A munka befejezése és a zöldterület helyreállítása

Miután az árok nélküli csőfektetés befejeződött, kikapcsolják a berendezés motorját, leválasztják a lefektetett kommunikációs köteget, eltávolítják az összekötőket, a csuklót és a szűrőt.

Minden eszközt megtisztítanak a szennyeződéstől, és vízálló kenőanyaggal kezelnek. A szuszpenzió maradványait kiszivattyúzzák, a munkagödröt visszatöltik, és lehetőség szerint helyreállítják a természetes vagy a természeteshez közeli tájat.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Fúrás kéziszerszámokkal magánterületen:

Videó a relining módszer alkalmazásáról:

A felújítás elve – acélcső tönkretétele:

Lépésről lépésre történő útmutató a kompakt HDD berendezés használatához:

A kommunikációs vezetékek árok nélküli fektetésének módszere speciális berendezések és meghatározott eszközök használatát igényli. Azonban rövid távolságokon, kéznél lévő hagyományos elektromos készülékekkel is fúrható egy 50–100 mm átmérőjű furat. A lényeg a helyes számítások elvégzése.

További kérdései vannak, hibát talált az anyagunkban, vagy értékes információkkal egészítené ki? Kérjük, hagyja meg észrevételeit a cikk alatti hozzászólásokban.