Csővezetékek árok nélküli telepítése és helyreállítása

A cikk tartalma

• Árok nélküli technológiák
• Vízszintes irányú fúrás
• Rezgésfúrás
• Hidraulikus meghibásodás
• A végén

Ebben a cikkben: mi az oka az árok nélküli technológiák szükségességének; az árok nélküli technológiák típusai; vízszintes irányú fúrási technológia; rezgésfúrási technológia; hidraulikus töréstechnika.

A föld alatti közművek fektetése és javítása sokunk számára szem előtt tartva komoly munkával jár: árok ásása, csövek behelyezése bennük, azt követõen a talajjal való eltömõdés, a kavicsréteg kitöltése és elrontása, aszfaltálás vagy betonozás. Nyáron és tavasszal a por, a sár és a sár az árokrakás elválaszthatatlan tulajdonságai, nem is beszélve arról, hogy az utak használata a munkaterület területén nem lehetséges. A HDD fúrással (vízszintes irányú) azonban az árokáosz minden tulajdonságával teljesen elkerülhető..

Árok nélküli technológiák

Az iparosodás korszaka megváltoztatta a Föld városait – bővítésüket a föld feletti és a föld alatti kommunikáció komplex rendszerének fejlesztése kísérte. És ha a föld feletti felüljárókat meg lehet javítani és minimális károkkal cserélni, akkor a csövek cseréjéhez a földalatti munkákat más módon lehet elvégezni, mint árokásással. 70 évvel ezelőtt a szivárgó fém- és öntöttvas csövek javításának és helyreállításának problémája, amelyek felüljáróként működnek a meleg és hideg víz, a földgáz, a szennyvíz stb. Számára, kevésbé volt akkora, mint a mai napon..

Mivel a föld alatti közművek súlyos kritikus kopásának problémája megjósolható volt, 1976-ban létrehozták az Egyesült Államokban a Szennyvízszolgáltatások Országos Szövetségét (NASSCO), amelynek tagjai célja technikai megoldások megtalálása és fejlesztése volt a föld alatti közművek árok nélküli javításának területén. Idővel hasonló szövetségeket hoztak létre számos országban, és 1986-ban egyesültek a Trenchless Technologies Nemzetközi Társaságában (ISTT), amelynek székhelye Londonban (Nagy-Britannia) található. Az ISST résztvevői között van egy orosz képviselet – az NPO ROBT, amelyet 1996-ban alakítottak és 2003-ban megreformáltak.

A kommunikációk árok nélküli telepítését általában a következő módszerekkel hajtják végre:

• rezgés (pneumatikus ütések). Mind új csővezetékek építéséhez, mind rekonstrukciókhoz (a régi csövek megsemmisítéséhez és helyettesítéséhez) használják. Ennek a berendezésnek a használatának feltétele a vibrációs terhelések megengedhetősége a földre;
• vízszintes irányú fúrás. Az ilyen típusú berendezéseket csak új csővezetékek fektetésére használják;
• hidraulikus megsemmisítés. Leggyakrabban ezt a technológiát használják az elhasználódott kommunikáció javításához.

Ezután részletesebben megvizsgáljuk az árok nélküli munkák előállítási módszereit és berendezéseit..

Vízszintes irányú fúrás

Ez a módszer lehetővé teszi néhány métertől több kilométer hosszúságú földalatti csővezetékek létrehozását, a megengedett maximális csőátmérő meghaladja az 1200 mm-t, acélból és alacsony nyomású polietilénből (HDPE) is készülhetnek..

A vízszintes irányú fúrógép fémkeretből és testből, kerekes vagy lánctalpas alvázból áll. Karosszéria tartalmaz egy vízerőművet, egy dízelmotorot, egy fúró kocsi, egy rúdadagoló rendszert és egy gépvezérlő panelt. A HDD gépek különböznek egymástól a rúdszál legnagyobb húzóereje (tonnában mérve), a rúdhurok hajlítása (a sugár megadva) és a bentonitoldat áramlási sebessége (l / percben mérve) között.

A HDD fúrás a következő szakaszokat foglalja magában: fúrás előkészítése; egy kísérleti kút fúrása; a kút átmérőjének növekedése; a csővezeték áthúzása a kúton keresztül; záró munkák.

Fúrás előkészítése. A talaj összetételének és tulajdonságainak tanulmányozása, a meglévő föld alatti közművek ábrája folyamatban van, a szükséges dokumentumok kidolgozása folyamatban van. A kút átjárásának legoptimálisabb pályájának kiválasztása érdekében a munkaterületet több helyen vizsgálják, föld alatti csővezetékek közelsége esetén gödröket raknak.

Kútfúrás. A fúrófejet egy vágószerszámmal felszerelték a HDD gépre. A fej belsejében található helymeghatározó szonda lehetővé teszi a helyzetének és a vágószerszám kúpjának követését, hogy ellenőrzött fúrást végezzen. A munka során a szonda érzékelőjétől érkező jeleket a helymeghatározó egység veszi és megjeleníti a vízszintes irányú fúrógépet vezérlő kezelő monitorán – az adatok a fúrófej mélységére és lejtésére vonatkoznak az idő függvényében. Ezenkívül a fúrófej helyzetét egy kézben tartó helymeghatározó berendezéssel rendelkező üzemeltető ellenőrzi, követve a fúrót a területen. Ha a fúró eltér a számított pályáról, a fúrószerszám üzemeltetője leállítja a rudak forgását és kijavítja a fúrófej ferde szögét.

A rugalmas lengéscsillapító rúd, a fúrófejjel ellátott rúdhúzó két feladatot végez – ez csökkenti a rúd terhelését és elősegíti a fúróhúrt. A fúvókákat, amelyekkel a fúrófej fel van szerelve, úgy tervezték, hogy speciális összetételű bentonit oldatot szállítsanak – fúrás közben nyomás alatt az üreges rudakon keresztül vezetik a kútba. A bentonit oldat fő feladatai a következők: kő eltávolítása a kútból; a fúrószál és a fej hűtése és kenése; a kőzet felfüggesztésében történő behozása és fenntartása; talaj stabilizálása a rúdszál körül; talajerózió (vízmérés).

A kísérleti kút fúrása azzal ér véget, hogy a fúrófej kijön a tervezési ponton.

A fúrólyuk átmérőjének növelése. A kilépési pontnál a fúrófej leválasztva van, helyére egy nagyobb átmérőjű reamerfej van csatlakoztatva, amely szintén fúvókákkal van ellátva a bentonit oldat kibocsátására, amelyet folyamatosan táplálnak a kút kiterjesztése során. Forgatással és húzóerővel a dörzsölőt a fúrólyuk mentén az ellenkező irányba húzzák, miközben átmérőjét a kívánt méretre növelik – a kútfúró végső átmérőjének 30% -kal nagyobbnak kell lennie, mint a beillesztendő csővezeték átmérője. A fúró és a dörzshúzó lépéseit többször megismételjük, minden egyes új lépéssel a fejek átmérője növekszik.

Húzza a csővezetéket. A csővezetékhez szánt csöveket előre összehegesztik. A fúrófej befejezése után (a fúrót a kívánt átmérőre meghosszabbítják), ehelyett a rúdhúzásra egy expanziós fej, egy forgócsavar (egy eszköz, amely elkerüli a forgás átvitelét a húrról a csőre), egy bilincs (amely a forgatást összeköti a megfogóval) és egy markolat a csőhöz. Amikor készen áll, a HDD egységet elindítják, és bejut a csővezetékbe az előkészített kútfuratba.

A végső szakaszban a vállalkozó elkészíti és továbbítja az ügyfélnek a csővezeték helyzetének több síkban lévő terv-diagramját tartalmazó dokumentációt, a munkaterület tereptárgyakra hivatkozva.

A vízszintes irányú fúrás előnyei:

• csővezetékek fektetése és javítása terepen, bármilyen típusú talajban (beleértve az úszókat és a sziklákat), különféle biztonsági zónákban, nehéz városi körülmények között;
• óta jelentősen csökkent az engedélyek száma és az azok megszerzésének feltételei a munka időtartama alatt nem kell megállítani az autópálya forgalmát;
• a modern fúróberendezések használata lehetővé teszi a munkafeltételek csökkentését;
• nem igényel nehéz felszerelést és az árokáshoz szükséges nagyszámú munkavállalót;
• HDD gépek autonómiája, azaz nincs szükségük külső energiaforrásokra;
• a talajvízszint nem befolyásolja a befejezési időt;
• minimális hatás az ökológiai egyensúlyra és a tájra a munkahelyen.

A HDD munka hátrányai:

• ha a csővezeték távolsága kevesebb, mint 2 m, akkor a fúrási módszer használata drága lesz;
• A HDD-gépet és a fúrási folyamatot csak szakemberek vezérelhetik – a hibák drámaian növelik a munka költségeit;
• az árok nélküli munka folyamata a HDD technológiával nem gyorsítható fel – a munka csak a becsült időben végezhető el.

Rezgésfúrás

A rezgésfúrás elvégzéséhez egy speciális szerszámot használnak – egy pneumatikus lyukasztót, amely lehetővé teszi egy adott átmérőjű vízszintes és ferde kút lyukasztását a talajban. A rezgésfúrást akkor alkalmazzák, ha kútot fektetnek legfeljebb 15 m távolságra, és a furat átmérője nem haladja meg a 203 mm-t – például arra, hogy lyukasztásokat hozzanak létre az utak alatt, az útpálya megnyitása nélkül és a forgalom megállítása nélkül..

A pneumatikus lyukasztó kúp alakú fémtestből áll, benne vannak az ütközés, a fordítás és a levegőelosztás mechanizmusai. A sűrített levegőt a kompresszorból egy pneumatikus lyukasztóhoz juttatják egy rugalmas, 25 mm átmérőjű légtömlőn keresztül. A tömlő hossza megfelel annak a távolságnak, amelybe a lyukasztó lyukasztódik, és a lyukasztótest átmérője megegyezik a kút átmérőjével. A pneumatikus lyukasztók kapszula átmérője 44 és 203 mm között készül.

A munka fázisa rezgésfúrás során: gödrök előkészítése; kútfúrás; a kommunikáció elhelyezése a kész kútban; a munka befejezése.

Alapozó gödrök előkészítése. Mielőtt lyukat lyukasztani kezdne egy pneumatikus lyukasztóval, ki kell ásnia a kezdő és fogadó gödröt – az elsőben a pneumatikus lyukasztó kapszulát kell felszerelni, a másodikban a lyuk lyukasztása után jön ki. Ha a kút szükséges hossza meghaladja a 15 m-t, akkor 15 m-enként kell köztes gödröket kinyitni – a legtöbb pneumatikus lyukasztó modell ezen a távolságon belül működik. A gödrök mélységének a fúrandó lyuk átmérőjének tízszeresének kell lennie, azaz az előírt 44 mm átmérővel minden gödör mélysége legalább 440 mm legyen.

Kút fúrása (ellenőrizetlen szúrás). A kiindulási gödör aljára egy vezetőt helyezünk a befogadó (köztes) gödör felé, rá van szerelve egy pneumatikus lyukasztó, a testéhez légtömlők vannak csatlakoztatva, amelyek a kapszulát a kompresszorhoz kötik. Az irány meghatározása után a kompresszor elindul, és a sűrített levegő nyomása alatt a pneumatikus ütő körülbelül 300 mm / perc sebességgel impulzív mozgást indít a fogadó gödörbe, a talaj felületével párhuzamosan mozogva. A lyukasztó kapszula semmilyen irányban nem térhet el a beállított tól – a kialakítása megakadályozza. A kút áthaladása után a pneumatikus lyukasztó kijön a befogadó gödörbe, ezután a kompresszor leáll, a sűrített levegőt szellőztetik, és a tömlőket leválasztják a kapszuláról, tompítják, és a kúton át húzzák a kiindulási gödör irányába.

A kommunikációs vonalakat bevezetjük az előkészített kútba, amelyekre szánták – kábelek vagy csövek, amelyek átmérőjének 25–30% -kal legyen kisebb, mint a kút átmérőjének.

Az utolsó szakaszban A tervben egy kommunikációs kutak vannak ábrázolva, hivatkozva a térség tájékozódási pontjaira.

A vibrációs fúrások előnyei:

• gondoskodik egy föld alatti vízszintes kút létrehozásáról (szúrás) a felületi bevonatok és a kommunikációs útvonalak károsítása nélkül;
• a munka költségei sokkal alacsonyabbak, mint az árokásás módszerével;
• jelentősen alacsonyabb munkaerőköltségek és a nehéz berendezések vonzásának teljes hiánya;
• a berendezés működéséhez nincs szükség támasztófalra;
• a felszerelés kis mérete lehetővé teszi az épület alagsorában történő használatát;
• puha talajban és úszókban történő felhasználás megengedett.
• a pneumatikus ütő működése közben a mozgás irányát nem lehet megváltoztatni;
• korlátozott furathossz (legfeljebb 15 m) és furatátmérője (203 mm);
• a gödrök indításának, közbenső és befogadásának szükségessége.

Az új kutak létrehozása mellett a meglévő városi kommunikáció csöveinek cseréjéhez pneumatikus lyukasztó eszközöket is alkalmaznak. A pneumatikus ütés kapszuláját a kiindulási kútba kell felszerelni, a rögzítő szerkezetet a fogadó kutakba kell felszerelni, egy acélkábelt húznak belőle a kommunikációs csövön keresztül és rögzítik a pneumatikus ütő kapszula orrához. Sűrített levegő és a kábel feszültsége hatására a kapszula az elhasználódott cső mentén mozog, megsemmisítve és kibővítve a kútot, miközben egyidejűleg meghúzza az új polietilén csöveket, amelyek menetes csatlakozással vannak felépítve a kezdő kútban. Pneumatikus lyukasztó segítségével elindíthat egy új, polietilénből készült csövet egy elhasználódott cső belsejében – természetesen az új cső átmérőjének kevesebbnek kell lennie, mint a meglévő átmérője..

Hidraulikus meghibásodás

A hidraulikus eszközök használatával kétféle munkát végeznek – acéltokok kényszerítését és a csövek megsemmisítését, új cseréjével. Az első munka a csövek ciklikus lyukasztását foglalja magában hidraulikus emelőrendszer segítségével. Az első cső fejpántja kúpos késsel van ellátva, amely átvágja a talajt, és amelyet a rúdcsövek által alkotott üreges hordón keresztül ásnak ki. Ez a módszer lehetővé teszi az 1–1,4 m átmérőjű és legfeljebb 50 m hosszú csöveknek a talajban történő lyukasztását, függetlenül attól, hogy milyen akadályok vannak a fúrási hely felett.

A második típusú munkát – a hidraulikus megsemmisítést – részletesebben megvizsgáljuk. A rezgésfúrásban használt pneumatikus lyukasztó kapszulákkal ellentétben a romboló lyukasztót („anyajegy”) speciális késekkel látják el, és egy hidraulikus szivattyúállomásról hajtanak. A lyukasztó anyag legnagyobb átmérője 1200 mm, a járat legnagyobb hossza 50 m.

A munka fázisa: alapozási gödör előkészítése; felszerelés felszerelése; meglévő elhasználódott cső megsemmisítése; új, alacsony nyomású polietilénből készült cső beszerelése.

Alapozó gödrök előkészítése. Az indító és a fogadó gödröket a cserélendő kommunikáció mélységére elvágják. A befogadó gödör teljes méretének elegendőnek kell lennie a telepített cső szabad mozgásának biztosításához, a kezdő gödör méretének – a hidraulikus megszakító szabad felszerelésének és a rúd belépésének biztosításához. A kiindulási gödör falait és alját gondosan össze kell igazítani – a lyukasztó anyagnak a megsemmisítendő csőhöz viszonyítva a lehető legpontosabbnak kell lennie. A kiindulási gödör aljára kavicsot öntünk vagy sétányt fektetünk – ez egy intézkedés a romboló fej eltérésének elkerülésére a gödör elárasztása esetén.

Berendezés telepítése. A fémvázra felszerelt bontó lyukasztót behelyezik a gödörbe, és daru segítségével központosítják benne. Annak érdekében, hogy a lyukasztó keret ne mozogjon az elpusztult cső felé, függőleges ütközőt kell készíteni, amely legalább 1200 mm vastagságú, legalább 25 mm vastag acéllemezből készül – a készülék hátsó nyomóereje több mint 50 tonna, és erős ütközés hiányában elkerülhetetlenül magához húzza magát. … Az alaplap egyik oldalán keskeny bevágással van ellátva a megsemmisítendő és cserélhető cső előtt. A telepítés befejezése után a tömlőket a lyukasztóhoz csatlakoztatják a gödörön kívüli hidraulikus állomásról..

Régi cső megsemmisítése. Ebben a szakaszban a vágófejet nem helyezik be, csak a rúd kerül a régi cső csatornájába, amelyet új szakaszokkal meghosszabbítanak, amíg a végük meg nem jelenik a fogadó gödörben. A rudak rugalmassága lehetővé teszi a csővezeték-csatorna 20 ° -os hajlítási szögét, de nem több.

Új cső beszerelése. Miután a rudak kiléptek a befogadó gödörbe, a végükhöz egy vágófejet erősítenek, amelynek átmérője megfelel az új cső külső átmérőjének; A lyukasztó üzemmódját az ellenkezőre váltják, acél ütközőt szerelnek be. A mozgás során a fej elpusztítja a régi csövet, és töredékeit a csatorna falaiba nyomja. A csövek cseréjének folyamata addig folytatódik, amíg az új cső vége ki nem jön a kiindulási gödörbe, ezt követően eltávolítják az ütköző panelt, leszerelik a rudakat és lecsatlakoztatják a hidraulikus rendszer tömlőit, majd a lyukasztót eltávolítják a gödörből. Csak az új cső csatlakoztatása marad a kommunikációs hálózathoz, és a csővezeték integritása helyreáll.

Az árok nélküli hidraulikus szerszámok előnyei:

• az úttest károsítása nélkül készültek;
• egy új cső fektetését a régi csatornán végzik;
• jelentős átmérőjű (legfeljebb 1200 mm) csövek egyszeri cseréje 50 m-nél nagyobb szakaszon;
• növeli a csővezeték átmérőjét a régi csatorna átmérőjéhez képest;
• összehasonlítva az olyan árokásási munkákkal, amelyekhez nagyszámú berendezés bevonása és jelentős munkaerő szükséges, a hidraulikus megsemmisítés technológiáját alkalmazó munkákat kevesebb erőfeszítéssel és sokkal rövidebb idő alatt hajtják végre;
• – nem igényli a régi csőcsatorna előzetes átöblítését;
• – munka közben nincs rezgés;
• – a munkákat nem kíséri semmilyen környezeti káros hatás.
• – gödrök előkészítése szükséges;
• – magasabb munka költségek, mint az árokásás.

A végén

Figyelembe véve az oroszországi és a FÁK-országokban a meglévő közművek romlásának csaknem 90% -át, az árok nélküli technológiák képezik az egyetlen kiutat ebből a helyzetből. A szivárgó csővezetékek végtelen javítása a közművek által általánosan alkalmazott árokásos módszerrel régóta meghaladja a hasznosságát..