Kā tiek veikta beztransības cauruļu ieguldīšana: metodes īpatnības + darba piemērs

Būvējot jaunus cauruļvadus, kā arī remontējot vai nomainot vecās komunikāciju līnijas, aktīvi tiek izmantota beztranšejas cauruļu ieguldīšana.

Metožu daudzveidība ļauj izvēlēties optimālo paņēmienu atkarībā no posma sarežģītības vai apbūves blīvuma.

Šajā materiālā mēs detalizēti pastāstīsim par beztranšejas cauruļvadu ieguldīšanas metodēm un to atšķirīgajām īpatnībām.

Beztranšejas cauruļu ieguldīšanas priekšrocības un īpatnības

Acīmredzami ieguvumi salīdzinājumā ar zemes darbiem, rokot tranšejas, ir šādi aspekti:

• darbu veikšanas termiņu samazināšana;
• labiekārtošanas atjaunošanas izmaksu samazināšana;
• infrastruktūras objektu darbības saglabāšana ierastajā režīmā;
• ietekmes samazināšana uz ekoloģiski jutīgām teritorijām.

Beztranšejas cauruļvada ieguldīšanas metodes izvēle ir atkarīga no nepieciešamā urbuma diametra, ainavas un augsnes īpašībām, ieguldu cauruļu materiāla, esošo komunikāciju esamības vai neesamības.

Dabiskie ūdenstilpes, virszemes un pazemes infrastruktūra, apstādījumi un ēkas netiek ietekmēti, ja cauruļvadu būvniecības darbi tiek veikti ar beztranšejas metodi.

Īstenošanas variantu ir daudz, bet to vidū var izcelt četras galvenās metodes: sanācija, augsnes spiešana un caurduršana, horizontāli virzītā urbšana.

Cauruļvada rekonstrukcija un nomaiņa ar sanācijas metodi

Sanācijas metode tiek izmantota gadījumos, kad revīzijas procesā tika konstatēta nepieciešamība pilnībā vai daļēji nomainīt esošo cauruļvadu.

Ar sanācijas palīdzību efektīvi tiek risinātas šādas problēmas:

• cauruļvada posmu aizsērēšana un plaisu veidošanās;
• lokālo komunikāciju atzarojumu iznīcināšana koku saknēm;
• cauruļu pārrāvuma draudi korozijas rezultātā.

Atkarībā no komunikāciju stāvokļa un izvirzītajiem uzdevumiem tiek izmantota relaininga vai renovācijas tehnoloģija.

Relininga tehnoloģija jeb “caurule caurulē”

Relaining ir sanācijas variants, ko izmanto cauruļvadiem, kuros iespējama nenozīmīga diametra samazināšana. Ja metāla cauruļu faktiskais kalpošanas laiks ir izsmelts un pastāv bažas, ka tās darbojas līdz nākamajam pārrāvumam, tās iepriekš attīra no kalcija nogulsnēm, rūsas un smiltīm.

Sagatavo polietilēna ieliktni, kam ir piedurknes izskats, kuru iepriekš no iekšpuses piepilda ar polimēra sastāvu, vienmērīgi sadalītu visā garumā. Šo polimēra zeķi zem ūdens vai gaisa spiediena iztaisno caurules iekšpusē, vienlaikus to izgriežot uz āru, lai iepriekš uzklātais sastāvs piekļautos cauruļvada sienām.

Pēc tam, kad piedurkne ir aizpildījusi visu nolietotā cauruļvada segmentu, temperatūras ietekmē tiek veikts polimerizācijas process. Rezultātā palielinās gan komunikāciju izturība, gan to caurlaides spēja.

Cita relaininga tehnoloģija paredz jaunu polipropilēna cauruļu novilkšanu esošo veco cauruļu iekšpusē. Šādā veidā nomaina tērauda, keramikas, azbestcementa, čuguna, betona un dzelzsbetona cauruļvadus ar diametru 200-315 mm.

Relainings – ātrs un ekonomisks veids, kā atjaunot cauruļvadu un palielināt tā caurplūdes spēju, neskatoties uz nelielu iekšējā diametra samazināšanos.

Turklāt jāņem vērā, ka vietās PVC cauruļu savienojuma veidojas apmēram 15 mm šuve, un no tās jāizmēra sprauga starp vecās caurules iekšējo diametru un jaunās caurules ārējo virsmu.

Plastmasas cauruļu zemās hidrauliskās pretestības dēļ caurplūdes spēja nepasliktinās pat samazinot diametru.

Cauruļvadu atjaunošana pēc renovācijas tehnoloģijas

Vēl viena sanācijas iespēja ir renovācija. Tā no relaininga atšķiras ar daudz mazāk saudzīgu attieksmi pret esošajām komunikācijām, kuras tiek iznīcinātas un sablīvētas augsnē, veidojot aizsargapvalku jaunajam cauruļvadam, kuram bieži vien ir lielāks diametrs.

Izmantojot renovācijas tehnoloģiju, nolietotie vecā cauruļvada segmenti tiek iznīcināti un iespiesti augsnē, tādējādi jaunajām komunikācijām tiek izveidots papildu aizsargapvalks.

Šāda beztranshejas cauruļu ieguldīšanai nepieciešams specializēts aprīkojums – tiek izmantota pneimatiskā triecienmašīna ar paplašinātājkoniķi, kas aprīkots ar griešanas ribām. Zem raksta esošajā videoklipā uzskatāmi parādīts, kā koniķis tiek galā ar 6 mm tērauda cauruli.

Darba mehānisms tiek fiksēts pie vilkšanas troses, pēc tam pakāpeniski tiek pievienoti PVC cauruļu moduļi, kuru garums var svārstīties no 600 līdz 1000 mm – atkarībā no akas platuma. Pneimatiskā šļūtene tiek pievienota kompresoram, pēc tam kopā ar drošības trosi tiek izvadīta cauri pievienotajiem moduļiem.

Ieeja nomaināmajā cauruļvadā tiek paplašināta un tajā tiek ievietota pneimatiskā triecienmašīna. Pārvietojoties pa komunikācijām, tā tās sadragā, vienlaikus velkot aiz sevis ieklājamo materiālu.

Augsnes spiešanas metodes

Augsnes spiešanu veic arī ar ievērojamu skaitu variantu. Tā ir mikrotuneļu tehnoloģija, pneimatisko perforatoru izmantošana, virzītā-skruvurbšana, vadāma un nevadāma pārduršana.

Katrs no šiem beztranshejas ieguldīšanas veidiem ir pieprasīts un aktuāls atkarībā no komunikāciju atrašanās vietas.

Cauruļu futlārs jeb nevadāmas caurduršanas metode

Izmantojot šo metodi, apvalkcaurule tiek iespiesta augsnē, vienlaikus tiek veikta grunts izlaupīšana. Biežāk izlaupīšanai izmanto skrūvurbjus, retāk – saspiestu gaisu un ūdens izskalošanu.

Nevadāmu pārduršanu izmanto jebkura veida augsnē, lai gan var rasties grūtības nekohezīvas augsnes gadījumā un, ja ir lieli akmeņi, kad apvalkcaurule tiek saspiesta augsnē vai tās virzība tiek bloķēta.

Darbu sagatavošanas posmā apvalkcaurule tiek izvietota bedrē precīzi pa caurduršanas asi. Iespējamo šķēršļu dēļ kustības trajektoriju var koriģēt, izmantojot divas caurules, no kurām viena tiek izvēlēta ar lielāku diametru nekā nepieciešams, un tās iekšpusē tiek ievietota vajadzīgā diametra cauruļu sērija.

Ārējā caurule kalpo kā sava veida apvalks un aizsargā darba cauruļvadu, kas ir aktuāli gadījumos, kad ieguldīšana tiek veikta zem dzelzceļa vai tramvaja sliedēm, kā arī zem lielas slodzes autoceļiem.

Viena no visbiežāk izmantotajām iekārtām maza diametra cauruļu sērijas beztransēju ieguldīšanai. Iekārtas priekšrocības – kompaktums un transportēšanas ērtums.

Diametru atšķirība parasti ir 150-250 mm, un cauruļu starptelpai jābūt aizpildītai – cementa-smilšu javas iepildīšanai. Tādējādi samazinās augsnes spiediens uz darba cauruli, samazinās slodze no transporta, kā arī tiek nodrošināta aizsardzība pret tuvumā esošo citu komunikāciju ietekmi.

Apvalkcauruļu segmentu garums svārstās no 3 līdz 12 metriem; ieguldīšanas procesā tos secīgi metina.

Vadāmas caurduršanas atšķirības

Šī metode atšķiras no nevadāmās caurduršanas ar papildu novirzītāju – tērauda plākšņu, kas piestiprinātas apvalkcaurules priekšējā daļā, izmantošanu. Tās tiek paceltas ar hidraulisko cilindru palīdzību, tādējādi koriģējot caurduršanas virzienu.

Vadāmās augsnes caurduršanas iekārta UPGK-40U var tikt izmantota akās ar diametru līdz vienam metram un lūkas vāku līdz 600 mm.

Abos gadījumos berzes samazināšanai tiek izmantots bentonīta šķīdums, kas pēc cauruļvada ieguldīšanas tiek atsūknēts un pēc filtrācijas var tikt izmantots atkārtoti.

Sīkāk par cauruļu ieguldīšanas tehnoloģiju ar caurduršanas metodi var izlasīt šajā materiālā.

Pneimatisko caurduršanas iekārtu izmantošana blīvās augsnēs

Pneimatisko caurduršanas ierīču izmantošana augsnes caurduršanai ir vislētākais, ātrākais un efektīvākais veids, pateicoties salīdzinoši augstajai beztransēju caurbraukšanas precizitātei.

Šī metode neprasa papildu balstu izgatavošanu hidrauliskajiem domkratiem, tās izmantošanā tiek izmantots neliels un transportēšanai ērts aprīkojums, tiek izvirzītas minimālas prasības būvlaukuma sagatavošanai.

Šādas jaudas pneimatiskais caurduršanas instruments tiek izmantots urbumu caurduršanai ar diametru no 155 mm bez paplašinātāja līdz 245 mm, ja tiek izmantots paplašinātājs.

Ar saspiestā gaisa palīdzību tiek radīta pietiekama trieciena enerģija, kuras ietekmē atvērta tērauda caurule līdz 80 metru garumā tiek iedzīta augstas stiprības gruntīs. Vidējais ieklāšanas ātrums ir 15 metri stundā. Pēc cauruļu ieklāšanas tās tiek attīrītas no grunts ar ūdeni un saspiestu gaisu. Liela diametra caurules tiek tīrītas manuāli.

Mikrotonelēšanas tehnoloģijas priekšrocības

Mikrotonelēšanas process ir pilnībā automatizēts. Apvalkcaurules un darba caurules tiek izgatavotas ne tikai no tērauda, bet arī no keramikas, stiklašķiedras, čuguna un dzelzsbetona. Vidējais caurgājiena attālums bez domkratu stacijas pārvietošanas ir no 100 līdz 250 metriem.

Mikrotonelēšanas kompleksi ļauj ierīkot tērauda un dzelzsbetona apvalkcaurules ar diametru līdz 1700 mm gruntīs, kas satur laukakmeņus un cietus ieslēgumus.

Attālums svārstās atkarībā no grunts veida, spiediena rāmja jaudas, ar kādu aprīkots mikrotonelēšanas komplekss, kā arī no izmantoto cauruļu materiāla — atkarībā no tā, kādu spiedes slodzi caurule spēj izturēt.

Virziena skrūvurbšanas iekārtu izmantošana

Skrūvurbšanas iekārtu izmantošana ir lēta alternatīva mikrotonelēšanai. Šādas iekārtas ļauj ierīkot apvalkcaurules ar augstu precizitāti, ievērojot projektēto slīpumu, kas ir aktuāli pašteces komunikācijām.

Ierobežojums lietošanai var būt plūstošās gruntis un lieli cieti grunts ieslēgumi. Caurgājiena attālums parasti nepārsniedz 80 metrus.

Maksimālais urbuma garums līdz skrūvurbšanas iekārtas pārvietošanai – aptuveni 80 metri. Attālums ir atkarīgs arī no apvalkcaurules izturības.

Skrūvju ar dobu vārpstu izmantošana ļauj veikt urbšanu bez uztveršanas bedres izveides.

Horizontāli virzītās urbšanas metode

Šī, iespējams, ir visdārgākā metode no visām esošajām bezrakumu cauruļu ieklāšanas metodēm, taču arī visaugstāk tehnoloģiskā.

Pie HDD (horizontāli virzītās urbšanas) ķeras ne tikai tad, ja nepieciešams urbt lielos attālumos un ierīkot liela diametra caurules, bet arī gadījumos, kad jāiegulda neliels cauruļvada posms ar mazu diametru tiešā privātīpašumu vai kultūrvēsturisku objektu tuvumā.

Procesā tiek izmantots urbšanas šķidrums, kas nodrošina berzes samazināšanu, velkot cauruļu virkni, izstrādātās grunts uzturēšanu suspendētā stāvoklī, lai novērstu ieklājamā materiāla saspiešanu, iekārtas dzesēšanu un eļļošanu, kā arī izstrādātās augsnes iznešanu uz virsmu.

Urbšanas šķīdums tiek pagatavots, atšķaidot bentonītu – dabisko minerālu ar speciālu piedevu kompleksu – ar ūdeni. Iegūtā suspensija novērš kanālu sabrukšanu, izslēdz nepieciešamību daļēji vai pilnībā atsūknēt gruntsūdeņus, jo tā spēj pildīt savas funkcijas pat caurlaidīgās gruntīs.

Horizontāli virziena urbšana ar ūdeni piesātinātās gruntīs prasa skaidru spiediena un urbšanas šķīduma patēriņa kontroli, kā arī speciālu piedevu izmantošanu tā pagatavošanā.

Tā kā ūdens šķīduma pagatavošanai tiek ņemts no tuvumā esošajiem ūdenskrātuvēm, ir jāņem vērā minerālsāļu klātbūtne un gruntsūdeņu pH, jo šie parametri var ietekmēt suspensijas stabilitāti. Šāda pieeja ļauj izvairīties no nekontrolētas izskalošanās.

GNB darbu veikšanu var sadalīt vairākos posmos:

• urbšanas trajektorijas plānošana;
• darbu veikšanas vietas sagatavošana;
• piloturbuma izveide;
• urbuma paplašināšanas posms;
• apgrieztā vilkšana;
• teritorijas atjaunošana.

Apskatīsim katru plāna punktu.

Plānošanas posms un urbuma trajektorijas aprēķins

Pirms urbšanas sākuma ir jāaprēķina un jāplāno urbuma trajektorija.

Jāņem vērā ne tikai ceļa garums un dziļums, bet arī iespējamie šķēršļi, piemēram:

• grunts sablīvējamība, tās porainība un lipīgums;
• mitruma saturs un gruntsūdeņu līmenis;
• lielu akmeņu un iežu klātbūtne;
• urbšanas zonai piegulošās pazemes struktūras.

Tiek noteikti iespējamie riski un nosūtīti paziņojumi avārijas dienestiem un GIBDD pārvaldei.

Pat izbūvējot komunikācijas nelielā attālumā, ir nepieciešams precīzi aprēķināt urbuma trajektoriju, kā arī ņemt vērā iespējamos riskus

Tiek sastādīts urbšanas trajektorijas rasējums vai veikts marķējums tieši uz teritorijas virsmas. Nopietnā inženiertehniskā pieejā tiek ņemti vērā urbja ieejas un izejas leņķi, kā arī minimāli pieļaujamie stieņu virknes izliekuma rādiusi.

Vislielākā slodze uz iekārtu rodas, vienlaikus paplašinot piloturbumu un izbūvējot cauruļvadu, tāpēc aprēķini tiek veikti, ņemot vērā iekārtas jaudu.

Horizontāli virzītās urbšanas vietas organizēšana

GNB komplekss tiek nogādāts objektā, izkrauts, uzstādīts darbu veikšanas vietā. Nepieciešams pārbaudīt urbšanas rāmja slīpuma leņķi un veikt iekārtas enkurošanu.

Bez šāda stiprinājuma pats urbis, tā piedziņa un urbšanas rāmis ātrāk nolietojas, tāpēc nevajadzētu atstāt novārtā fiksāciju. Pēc tam jāveic suspensijas maisītāja un iekārtas dzinēju testa palaišana, jāpārliecinās par hidrosistēmas šļūteņu savienojumu stabilitāti.

Piloturbuma izpilde

Piloturbums ietver visu urbuma trajektorijas garuma izurbšanu ar mazu diametru, kas ir pietiekams, lai izvilktu stieņu virkni. Pirmais segments tiek ievietots virzošajā stienī, vītņotais savienojums bagātīgi tiek ieeļļots un savienots ar urbšanas galvu — ierīci, kas sastāv no lokācijas sistēmas raidītāja, pašas urbšanas lāpstiņas, kā arī suspensijas padeves filtra.

Pēc tam tiek veikta bentonīta šķīduma padeve un spiediena regulēšana — tas ir nepieciešams, lai pārliecinātos, ka suspensija iziet caur šļūtenēm urbšanas stieņā, nonāk stobrā, filtrā un urbšanas galvas sprauslās, pēc tam izplūst ar nepieciešamo spiedienu.

Iekārtas operators veic ieejas atveri perpendikulāri grunts virsmai attiecībā pret urbšanas galvas garenasi, pēc tam veic urbšanu, secīgi pagarinot stieņu virkni.

Neliela operatoru brigāde, minimāla iejaukšanās esošajā ainavā, augsts cauruļvadu būvniecības ātrums – spēcīgi argumenti par labu HDD.

Lokācijas sistēmas operators veic pozīciju, dziļuma un urbšanas leņķa atzīmes, salīdzina ar plānoto trajektoriju un iezīmē plānā faktisko trajektoriju, ja nepieciešama pārorientēšana. Pēc tam, kad urbšanas galva parādās izejas punktā, piloturbums tiek pabeigts.

Urbuma paplašināšanas un tuneļa ieguldīšanas posmi

Piloturbuma procesā tiek izveidota aka ar platumu 75-100 mm, kas bieži vien ir pietiekama, ieguldot maza diametra komunikācijas. Ja akas diametrs ir mazāks nekā nepieciešams, pretējā virzienā tiek izvilkts rimers-paplašinātājs.

Bieži vien šo posmu apvieno ar komunikāciju līdzekļu ieguldīšanu, tad aiz rotējošā paplašinātāja tiek uzstādīts virpulis, lai ieguldāmais materiāls nesavērptos.

Dažos gadījumos, ņemot vērā pievilkšanai nepieciešamos spēkus, atsevišķi tiek veikta akas paplašināšana tik lielā mērā, lai tuneļa izmērs nodrošinātu vajadzīgā diametra materiāla ieguldīšanu.

Atpakaļvilkšana tiek veikta arī ar urbšanas šķidruma padevi, lai samazinātu materiāla berzi pret akas sienām. Kad stieņu virkne tiek pievilkta stieņa garumā, HDD operators izslēdz suspensijas padevi, aptur rotāciju un atvieno stieni, pēc tam atsāk iekārtas darbu.

Procedūra tiek atkārtota, līdz paplašinātājs parādās no akas ieejas atveres.

Darbu pabeigšana un apzaļumošanas atjaunošana

Pēc tam, kad ir pabeigta beztransības cauruļvada ieguldīšana, tiek izslēgts iekārtas dzinējs, atvienota ieguldītā komunikāciju virkne, noņemti savienotāji, virpulis un filtrs.

Visas ierīces tiek attīrītas no zemes, apstrādātas ar ūdensizturīgu smērvielu. Suspensijas atlikumi tiek izsūknēti, izrakums tiek aizbērts un, ja iespējams, tiek atjaunota dabiskā vai dabiskajai tuvā ainava.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Akas urbšana ar vienkāršiem līdzekļiem privātā zemes gabalā:

Video par relininga metodes pielietošanu:

Renovācijas princips – tērauda caurules iznīcināšana:

Soli pa solim instrukcija kompaktās HDD iekārtas lietošanai:

Bezrakumu komunikāciju ieguldīšanas metodes izmantošana paredz īpaša aprīkojuma un noteiktu ierīču lietošanu. Tomēr nelielos attālumos ir iespējams izurbt aku ar diametru 50-100 mm, ja ir pieejamas parastas elektroierīces. Galvenais ir pareizi veikt aprēķinus.

Vai jums ir palikuši jautājumi, atradāt nepilnības mūsu materiālā vai varat to papildināt ar vērtīgu informāciju? Lūdzu, atstājiet savus komentārus blokā zem raksta.