Kaip atliekamas bešachtinis vamzdžių tiesimas: metodo ypatumai + darbo pavyzdys

Statant naujus vamzdynus, taip pat remontuojant ar keičiant senas komunikacijų linijas, aktyviai taikomas netranšėjinis vamzdžių tiesimas.

Metodų įvairovė leidžia pasirinkti optimalų būdą – priklausomai nuo ruožo sudėtingumo arba užstatymo tankumo.

Šioje medžiagoje mes išsamiai papasakosime apie netranšėjinio vamzdynų tiesimo metodus ir jų išskirtinius bruožus.

Netranšėjinio tiesimo (BPT) privalumai ir ypatumai

Akivaizdūs privalumai, palyginti su tranšėjų kasimo darbais, yra šie aspektai:

• darbų atlikimo terminų sutrumpinimas;
• išlaidų gerbūvio atkūrimui minimizavimas;
• infrastruktūros objektų darbo išlaikymas įprastiniu režimu;
• poveikio ekologiškai jautrioms teritorijoms sumažinimas.

Netranšėjinio vamzdyno tiesimo metodo pasirinkimas priklauso nuo reikiamo gręžinio skersmens, kraštovaizdžio ir gruntų charakteristikų, tiesiamų vamzdžių medžiagos, esamų komunikacijų buvimo ar nebuvimo.

Natūralūs vandens telkiniai, antžeminė ir požeminė infrastruktūra, želdiniai ir pastatai nėra paveikiami, jei vamzdynų tiesimo darbai atliekami netranšėjiniu būdu.

Yra daugybė įgyvendinimo variantų, tačiau tarp jų galima išskirti keturis pagrindinius metodus: sanaciją, grunto spaudimą ir pradūrimą, horizontalų kryptinį gręžimą.

Vamzdyno rekonstrukcija ir keitimas sanacijos metodu

Sanacijos metodas taikomas tais atvejais, kai revizijos metu buvo nustatytas poreikis visiškai arba iš dalies pakeisti esamą vamzdyną.

Sanacijos pagalba efektyviai sprendžiamos šios problemos:

• vamzdyno atkarpų užsikimšimas ir įtrūkimų susidarymas;
• vietinių komunikacijų atšakų ardymas medžių šaknimis;
• vamzdžių proveržio grėsmė dėl korozijos.

Priklausomai nuo komunikacijų būklės ir užduotų tikslų, naudojamasi reliningo arba renovacijos technologija.

Relainingo technologija arba “vamzdis vamzdyje”

Reliningas – sanacijos variantas, taikomas vamzdynams, kuriuose galimas nežymus skersmens sumažinimas. Jei realus metalinių vamzdžių tarnavimo laikas yra pasibaigęs ir baiminamasi, kad jie veikia iki kito proveržio, tuomet jie iš anksto išvalomi nuo kalcio nuosėdų, rūdžių ir smėlio.

Parenkamas polietileninis įdėklas, turintis rankovės formą, kuris iš anksto iš vidaus pripildomas polimeriniu mišiniu, tolygiai paskirstomu per visą ilgį. Ši polimerinė kojinė veikiant vandens ar oro slėgiui ištiesinama vamzdžio viduje, tuo pačiu metu išverčiant ją į išorę, kad anksčiau užteptas mišinys priglustų prie vamzdyno sienelių.

Kai rankovė užpildė visą susidėvėjusio vamzdyno segmentą, veikiant temperatūrai atliekamas polimerizacijos procesas. Dėl to padidėja tiek komunikacijų stiprumas, tiek jų pralaidumas.

Kita reliningo technologija numato naujų polipropileninių vamzdžių tiesimą esamų senų vamzdžių viduje. Tokiu būdu keičiami plieniniai, keraminiai, asbestcemenčiai, ketaus, betoniniai ir gelžbetoniniai vamzdynai, kurių skersmuo 200–315 mm.

Relainingas – greitas ir ekonomiškas būdas atnaujinti vamzdyną ir padidinti jo pralaidumą, nepaisant nežymaus vidinio vamzdžių skersmens sumažėjimo.

Be to, reikia atsižvelgti, kad PVC vamzdžių sujungimo vietose susidaro maždaug 15 mm siūlė, o nuo jos reikia išmatuoti tarpą tarp seno vamzdžio vidinio skersmens ir naujo vamzdžio išorinio paviršiaus.

Dėl mažo plastikinių vamzdžių hidraulinio pasipriešinimo pralaidumas nepablogėja net ir sumažinus skersmenį.

Vamzdynų atnaujinimas pagal renovacijos technologiją

Dar vienas sanacijos variantas – renovacija. Nuo relainingo ji skiriasi gerokai mažiau švelniu požiūriu į jau esamas komunikacijas, kurios sunaikinamos ir sutankinamos į gruntą, taip sukuriant apsauginį apvalkalą naujam vamzdynui, kuris dažnai būna didesnio skersmens.

Taikant renovacijos technologiją, susidėvėję senojo vamzdyno segmentai sunaikinami ir įspaudžiami į gruntą, taip naujoms komunikacijoms sukuriant papildomą apsauginį apvalkalą.

Tokiam be tranšėjų vamzdžių tiesimui reikalinga specializuota įranga – naudojama pneumatinė smūginė mašina su plėtimosi kūgiu, turinčiu pjovimo briaunas. Vaizdo įraše po straipsniu aiškiai parodyta, kaip kūgis susidoroja su 6 mm storio plieniniu vamzdžiu.

Darbinis mechanizmas tvirtinamas prie traukiamojo troso, po to etapais prijungiami PVC vamzdžių moduliai, kurių ilgis gali svyruoti nuo 600 iki 1000 mm – priklausomai nuo šulinio pločio. Pneumatinė žarna prijungiama prie kompresoriaus, o po to kartu su saugos trosu perleidžiama per prijungtus modulius.

Įėjimas į keičiamą vamzdyną išplečiamas ir į jį įvedama pneumatinė smūginė mašina. Judėdama komunikacijomis, ji jas sulaužo, tuo pat metu tempdama už savęs klojimo medžiagą.

Grunto spaudimo metodai

Grunto spaudimas taip pat atliekamas daugybe variantų. Tai mikrotoneliavimo technologija, pneumatinių perforatorių naudojimas, kryptinis sraigtinis gręžimas, valdomas ir nevaldomas pradūrimas.

Kiekvienas iš šių be tranšėjų klojimo būdų yra paklausus ir aktualus, priklausomai nuo komunikacijų buvimo vietos.

Vamzdžių dėklas arba nevaldomo pradūrimo metodas

Taikant šį metodą, apvalkalo vamzdis įspaudžiamas į gruntą, tuo pat metu atliekant jo išrinkimą. Dažniausiai išrinkimui naudojami sraigtai, rečiau – suslėgtas oras ir plovimas vandeniu.

Nevaldomas pradūrimas taikomas bet kokio tipo grunte, nors gali kilti sunkumų, esant nerišliems gruntams ir esant dideliems akmenims, kai apvalkalo vamzdis suspaudžiamas grunto arba užblokuojamas jo stūmimas.

Darbų paruošimo etape apvalkalas pastatomas duobėje tiksliai pagal pramušimo ašį. Dėl galimų kliūčių judėjimo trajektorija gali būti koreguojama naudojant du vamzdžius, iš kurių vienas parenkamas didesnio skersmens nei reikia, o jo viduje klojamas reikiamo skersmens vamzdžių ruožas.

Išorinis vamzdis tarnauja kaip savotiškas apvalkalas ir apsaugo darbinį vamzdyną, kas aktualu tais atvejais, kai klojimas atliekamas po geležinkelio ar tramvajaus bėgiais, taip pat po didelės apkrovos automagistralėmis.

Vienas iš labiausiai paplitusių įrenginių bebetranšėjiniam mažo skersmens vamzdžių ruožo klojimui. Įrenginio privalumai – kompaktiškumas ir patogus transportavimas.

Skersmens skirtumas paprastai sudaro 150–250 mm, o tarpvamzdinis atstumas turi būti užpiltas – užpildytas cemento-smėlio skiediniu. Tokiu būdu sumažinamas grunto slėgis ant darbinio vamzdžio, sumažinama jį veikianti transporto apkrova, taip pat užtikrinama apsauga nuo netoliese esančių kitų komunikacijų poveikio.

Apvalkalų vamzdžių segmentų ilgis svyruoja nuo 3 iki 12 metrų; klojimo metu jie nuosekliai suvirinami.

Valdomo pradūrimo skirtumai

Šis būdas skiriasi nuo nevaldomo pramušimo papildomu nukreipėjų – plieninių plokščių, įtvirtintų apvalkalo vamzdžio priekinėje dalyje, naudojimu. Jos pakeliamos hidrauliniais cilindrais, taip koreguojama pramušimo kryptis.

Valdomo grunto pramušimo įrenginys UPGK-40U gali būti naudojamas šuliniuose, kurių skersmuo iki vieno metro, su liuko dangčiu iki 600 mm.

Abiem atvejais trinčiai sumažinti naudojamas bentonito tirpalas, kuris po vamzdyno klojimo išsiurbiamas ir po filtravimo gali būti naudojamas pakartotinai.

Daugiau apie vamzdžių klojimo pramušimo metodu technologiją galite paskaityti šioje medžiagoje.

Pneumatinių pradūrimo įrenginių naudojimas tankiuose gruntuose

Pneumatinių perforatorių naudojimas grunto pramušimui – pats nebrangiausias, greičiausias ir efektyviausias būdas, dėl santykinai didelio bebetranšėjinio praėjimo tikslumo.

Šis metodas nereikalauja papildomų atramų gamybos hidrauliniams domkratams, jį taikant naudojama maža ir patogiai transportuojama įranga, keliami minimalūs reikalavimai statybvietės paruošimui.

Tokios galios pneumatinis perforatorius naudojamas skylių pramušimui, kurių skersmuo nuo 155 mm be plėstuvo iki 245 mm, jei naudojamas plėstuvas.

Suslėgto oro pagalba sukuriama pakankama smūgio energija, kurios veikiama atvira plieninė iki 80 metrų ilgio vamzdžio lėkštė įkalama į didelio stiprumo gruntus. Vidutinis tiesimo greitis siekia 15 metrų per valandą. Po vamzdžio paklojimo jis valomas nuo grunto vandeniu ir suslėgtu oru. Didelio skersmens vamzdžiai valomi rankomis.

Mikrotuneliavimo technologijos privalumai

Mikrotuneliavimo procesas yra visiškai automatizuotas. Apsauginiai ir darbiniai vamzdžiai gaminami ne tik iš plieno, bet ir iš keramikos, stiklo pluošto, ketaus ir gelžbetonio. Vidutinis praėjimo atstumas be domkratinės stoties perstatymo siekia nuo 100 iki 250 metrų.

Mikrotuneliavimo kompleksai leidžia tiesti plieninius ir gelžbetoninius apvalkalus iki 1700 mm skersmens gruntuose, kuriuose yra riedulių ir uolienų intarpų

Praėjimo atstumas priklauso nuo grunto tipo, mikrotuneliavimo komplekso stiprinimo rėmo galios, taip pat nuo naudojamų vamzdžių medžiagos – atsižvelgiant į tai, kokią gniuždymo jėgą vamzdis gali atlaikyti.

Kryptinio sraigtinio gręžimo įrenginių naudojimas

Sraigtinių gręžimo įrenginių naudojimas yra pigi alternatyva mikrotuneliavimui. Tokie įrenginiai leidžia tiesti apsauginius vamzdžius labai tiksliai, laikantis projektinio nuolydžio, kas aktualu savitakiniams tinklams.

Taikymo apribojimai gali būti plūduriuojantys gruntai (priešsroviai) ir stambūs kieti grunto intarpai. Praėjimo atstumas paprastai neviršija 80 metrų.

Maksimalus gręžinio ilgis iki sraigtinio gręžimo įrangos perstatymo – apie 80 metrų. Atstumas taip pat priklauso nuo apsauginio vamzdžio stiprumo

Sraigtų su tuščiaviduriu velenu naudojimas leidžia gręžti be priėmimo duobės parengimo.

Horizontalaus kryptinio gręžimo metodas

Tai turbūt brangiausias metodas iš visų esamų bešachtinio vamzdžių tiesimo būdų, tačiau ir pažangiausias.

Horizontalaus kryptinio gręžimo (HKG) imamasi ne tik tada, kai reikia gręžti dideliais atstumais ir tiesti didelio skersmens vamzdžius, bet ir tais atvejais, kai reikia nutiesti nedidelę vamzdyno atkarpą su mažu skersmeniu arti privačių valdų ar kultūros paveldo objektų.

Procese naudojamas gręžimo skystis, kuris mažina trintį tempiant vamzdžių ruošinį, palaiko iškastą gruntą suspensijoje, kad būtų išvengta tiesiamos medžiagos suspaudimo, aušina ir tepa įrangą, ir išneša iškastą dirvožemį į paviršių.

Gręžimo tirpalas ruošiamas skiedžiant vandeniu bentonitą – natūralų mineralą su specialių priedų kompleksu. Gauta suspensija neleidžia kanalams sugriūti, pašalina būtinybę iš dalies ar visiškai išsiurbti gruntinius vandenis, nes ji gali atlikti savo funkcijas net pralaidžiuose dirvožemiuose.

Horizontalusis kryptinis gręžimas vandens prisotintuose dirvožemiuose reikalauja aiškios kontrolės pagal slėgį ir gręžimo tirpalo srautą, taip pat specialių priedų naudojimo jo ruošime.

Kadangi tirpalui ruošti vanduo imamas iš arti esančių vandens telkinių, būtina atsižvelgti į mineralinių druskų kiekį ir gruntinio vandens pH, nes šie parametrai gali paveikti suspensijos stabilumą. Toks metodas leidžia išvengti nekontroliuojamo išplovimo.

HDD darbus galima suskirstyti į kelis etapus:

• gręžimo trajektorijos planavimas;
• darbų atlikimo vietos paruošimas;
• piloto šulinio atlikimas;
• šulinio plėtimo etapas;
• atgalinis tempimas;
• teritorijos atkūrimas.

Panagrinėkite kiekvieną plano punktą.

Planavimo etapas ir gręžinio trajektorijos skaičiavimas

Prieš pradedant gręžimą, reikia apskaičiuoti ir suplanuoti šulinio praėjimo trajektoriją.

Reikia atsižvelgti ne tik į kelio ilgį ir gylį, bet ir į galimas kliūtis, tokias kaip:

• dirvožemio sutankinamumą, jo poringumą ir lipnumą;
• drėgmės kiekį ir gruntinio vandens lygį;
• didelių akmenų ir uolienų buvimą;
• prie gręžimo zonos esančias požemines struktūras.

Nustatomi galimi pavojai ir siunčiami pranešimai avarinėms tarnyboms ir Kelių policijos valdybai.

Net ir tiesiant komunikacijas nedideliu atstumu, būtina tiksliai apskaičiuoti šulinio trajektoriją, taip pat atsižvelgti į galimus pavojus

Sudaromas gręžimo trajektorijos brėžinys arba atliekamas tiesioginis žymėjimas ant teritorijos paviršiaus. Taikant rimtą inžinerinį požiūrį, atsižvelgiama į grąžto įėjimo ir išėjimo kampus, taip pat į minimalius leistinus strypų pluošto kreivumo spindulius.

Didžiausia apkrova įrenginiui atsiranda vienu metu plečiant piloto šulinį ir tiesiant vamzdyną, todėl skaičiavimai atliekami su įrangos galios pataisa.

Horizontalaus kryptinio gręžimo vietos organizavimas

HDD kompleksas pristatomas į objektą, iškraunamas, pastatomas darbų atlikimo vietoje. Būtina patikrinti gręžimo rėmo pasvirimo kampą ir atlikti įrenginio inkarinį tvirtinimą.

Be tokio tvirtinimo pats grąžtas, jo pavara ir gręžimo rėmas greičiau susidėvi, todėl fiksavimo nereikėtų pamiršti. Tada reikia atlikti bandomąjį suspensijos maišytuvo ir įrenginio variklių paleidimą, įsitikinti hidrosistemos žarnų jungčių stabilumu.

Pilotinio gręžinio atlikimas

Pilotinis gręžimas apima viso gręžinio trajektorijos ilgio praėjimą mažu skersmeniu, pakankamu strypų virtinės ištraukimui. Pirmasis segmentas įkraunamas į kreipiamąjį strypą, srieginė jungtis gausiai sutepama ir sujungiama su gręžimo galvute – įrenginiu, sudarytu iš lokacinės sistemos siųstuvo, pačios gręžimo mentelės, taip pat suspensijos tiekimo filtro.

Tada tiekiamas bentonito tirpalas ir reguliuojamas slėgis – tai reikalinga, kad įsitikintume, jog suspensija praeina per žarnas į gręžimo strypą, patenka į kamieną, filtrą ir gręžimo galvutės antgalius, po to išeina reikiamu slėgiu.

Įrenginio operatorius atlieka įėjimo angą statmenai grunto paviršiui gręžimo galvutės išilginės ašies atžvilgiu, po to atlieka gręžimą, nuosekliai didindamas strypų virtinę.

Maža operatorių brigada, minimalus įsikišimas į esamą kraštovaizdį, didelis vamzdynų statybos greitis – svarūs argumentai HKG naudai.

Lokacinės sistemos operatorius pažymi pozicijas, gylį ir gręžimo kampą, tikrina su suplanuota trajektorija ir pažymi plane faktinę trajektoriją, jei reikalingas perorientavimas. Kai gręžimo galvutė pasirodo išėjimo taške, pilotinis gręžimas baigiamas.

Gręžinio išplėtimo ir tunelio tiesimo etapai

Pilotinio gręžimo metu suformuojamas 75-100 mm pločio gręžinys, kurio pakanka tiesiant mažo skersmens komunikacijas. Jei gręžinio skersmuo yra mažesnis nei reikia, priešinga kryptimi ištraukiamas riemeris-plėstuvas.

Dažnai šis etapas derinamas su komunikacijų tiesimu, tuomet už besisukančio plėstuvo montuojamas suktuvas, kad tiesiama medžiaga nesisuktų.

Kai kuriais atvejais, atsižvelgiant į jėgas, reikalingas užtraukimui, atskirai atliekamas gręžinio išplėtimas tiek, kad tunelio dydis užtikrintų reikiamo skersmens medžiagos tiesimą.

Atgalinis ištraukimas taip pat atliekamas tiekiamą gręžimo skystį, siekiant sumažinti medžiagos trintį į gręžinio sieneles. Kai strypų virtinė užtraukiama per vieno strypo ilgį, HKG operatorius išjungia suspensijos tiekimą, sustabdo sukimą ir atjungia strypą, po to atnaujina įrenginio darbą.

Procedūra kartojama tol, kol plėstuvas nepasirodys iš gręžinio įėjimo angos.

Darbų užbaigimas ir apželdinimo atkūrimas

Kai baigtas bešachtinis vamzdyno tiesimas, išjungiamas įrenginio variklis, atjungiamas nutiestas komunikacijų pluoštas, pašalinamos jungtys, suktuvas ir filtras.

Visi įtaisai valomi nuo purvo, apdorojami vandeniui atspariu tepalu. Suspensijos likučiai išsiurbiami, duobė užpilama ir, jei įmanoma, atkuriamas natūralus arba artimas natūraliam kraštovaizdis.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Gręžinio gręžimas po ranka esančiomis priemonėmis privačiame sklype:

Vaizdo įrašas apie reliningo metodo taikymą:

Renovacijos principas – plieninio vamzdžio ardymas:

Kompaktiško HDD įrenginio naudojimo žingsnis po žingsnio instrukcija:

Bevirželinio komunikacijų tiesimo metodo taikymas reiškia specialios įrangos ir tam tikrų priemonių naudojimą. Tačiau nedideliais atstumais galima išgręžti 50-100 mm skersmens šulinį, turint po ranka įprastus elektros prietaisus. Svarbiausia – teisingai atlikti skaičiavimus.

Ar liko klausimų, radote trūkumų mūsų medžiagoje arba galite ją papildyti vertinga informacija? Prašome palikti savo komentarus bloke po straipsniu.