Kuidas toimub kaevikuta torude paigaldamine: meetodi eripärad + töö näide

Uute torustike ehitamisel, samuti vanade kommunikatsiooniliinide remontimisel või asendamisel kasutatakse aktiivselt torustike kraavivaba paigaldamist.

Meetodite mitmekesisus võimaldab valida optimaalse viisi – sõltuvalt lõigu keerukusest või hoonestuse tihedusest.

Selles materjalis räägime üksikasjalikult torustike kraavivaba paigaldamise meetoditest ja nende eripäradest.

BPT eelised ja eripärad

Ilmselgeteks eelisteks võrreldes kaevetöödega kraavide kaevamisel on järgmised aspektid:

• tööde läbiviimise aja lühendamine;
• heakorra taastamise kulude minimeerimine;
• infrastruktuuriobjektide töö säilitamine tavarežiimil;
• keskkonnatundlikele piirkondadele mõju vähendamine.

Torustiku kraavivaba paigaldamise meetodi valik sõltub vajaliku puuraugu läbimõõdust, maastiku ja pinnaste iseloomust, paigaldatavate torude materjalist, olemasolevate kommunikatsioonide olemasolust või puudumisest.

Looduslikud veekogud, maapealne ja maa-alune infrastruktuur, haljastus ja ehitised jäävad puutumata, kui torustike ehitustöid teostatakse kraavivabal meetodil.

Teostusvariante on palju, kuid nende hulgast võib esile tuua neli peamist meetodit: sanatsioon, pinnase surveläbistamine ja läbitorkamine, horisontaal-suunatud puurimine.

Torustiku rekonstrueerimine ja asendamine sanatsioonimeetodil

Sanatsioonimeetodit kasutatakse juhtudel, kui ülevaatuse käigus tuvastati vajadus olemasoleva torustiku täielikuks või osaliseks vahetamiseks.

Sanatsiooni abil lahendatakse tõhusalt järgmised probleemid:

• torustiku lõikude ummistumine ja pragude tekkimine;
• side kohalike harude hävimine puude juurte tõttu;
• torude purunemise oht korrosiooni tagajärjel.

Sõltuvalt side seisukorrast ja püstitatud ülesannetest kasutatakse relining'i või renoveerimise tehnoloogiat.

Relining’i tehnoloogia või “toru torus”

Relining on sanatsiooni variant, mida kasutatakse torustikel, kus on võimalik läbimõõdu mitteoluline vähenemine. Kui metalltorude tegelik kasutusiga on lõppenud ja on oht, et need töötavad kuni järgmise purunemiseni, siis puhastatakse need eelnevalt kaltsiumi, rooste ja liiva setetest.

Valmistatakse ette polüetüleenist hülss, mis on varrukakujuline ja täidetakse eelnevalt seestpoolt polümeerkomposiidiga, mis jaotatakse ühtlaselt kogu pikkuses. See polümeersukk surutakse vee või õhu rõhul toru sees laiali, keerates samal ajal pahupidi, et eelnevalt kantud komposiit sobituks torustiku seintele.

Kui hülss on täitnud kogu kulunud torustiku segmendi, viiakse temperatuuri mõjul läbi polümerisatsiooniprotsess. Tulemusena suureneb nii side tugevus kui ka nende läbilaskevõime.

Teine relining'u tehnoloogia hõlmab uute polüpropüleenist torude paigaldamist olemasolevate vanade torude seest. Sellisel viisil vahetatakse teras-, keraamilisi-, asbesttsement-, malm-, betoon- ja raudbetoontorustikke läbimõõduga 200–315 mm.

Relining – kiire ja ökonoomne viis torustiku uuendamiseks ja selle läbilaskevõime suurendamiseks, hoolimata torude siseläbimõõdu vähesest vähenemisest

Samas tuleb arvestada, et PVC-torude ühenduskohtades tekib õmblus umbes 15 mm, ja selle põhjal tuleb mõõta vana toru siseläbimõõdu ja uue toru välispinna vahekaugust.

Plasttorude madala hüdraulilise takistuse tõttu ei halvene läbilaskevõime isegi diameetri vähenemise korral.

Torustike uuendamine renoveerimistehnoloogia abil

Teine sanatsioonivõimalus on renoveerimine. See erineb relining'ist palju vähem õrna suhtumisega olemasolevatesse kommunikatsioonidesse, mis lõhutakse ja surutakse pinnasesse, luues kaitsekesta uuele torustikule, mille diameeter on sageli suurem.

Renoveerimistehnoloogia rakendamisel purustatakse vana torustiku kulunud segmendid ja surutakse pinnasesse, luues seeläbi uutele kommunikatsioonidele täiendava kaitsekesta.

Sellise kraavitusteta torustiku paigaldamiseks on vaja spetsiaalset seadet — kasutatakse pneumolöögimasinat, millel on lõikeservadega varustatud paisutuskoonus. Artikli all olevas videos on selgelt näidatud, kuidas koonus tuleb toime 6-millimeetrisest terasest valmistatud toruga.

Töömehhanism kinnitatakse tõmbeotsiku külge, seejärel ühendatakse järk-järgult PVC-torudest moodulid, mille pikkus võib kõikuda 600–1000 mm vahel — olenevalt kaevu laiusest. Pneumaatiline voolik ühendatakse kompressoriga ja seejärel lastakse see koos turvakaabliga läbi ühendatud moodulite.

Asendatavasse torustikku tehtavat sissepääsu laiendatakse ja sinna sisestatakse pneumolöögimasin. Kommunikatsioonides liikudes lõhub see need läbi, tõmmates samal ajal endaga kaasa paigaldusmaterjali.

Pinnase surveläbistamise meetodid

Pinnase läbisurumist teostatakse ka mitmete variatsioonidega. Need on mikrotunnelitehnoloogia, pneumaatiliste augustajate kasutamine, suunatud kärppuurimine, juhitav ja mittejuhitav augustus.

Kõik need kraavitusteta paigaldusviisid on nõutud ja asjakohased sõltuvalt kommunikatsioonide asukohast.

Toru kest või juhitamatu läbitorkamise meetod

Selle meetodi puhul surutakse manteltoru pinnasesse ja samal ajal toimub pinnase eemaldamine. Enamasti kasutatakse eemaldamiseks šneke, harvem suruõhku ja veejoaga läbiuhtumist.

Mittejuhitavat augustust kasutatakse igat tüüpi pinnases, kuigi raskusi võib tekkida sidumata pinnaste ja suurte kivide korral, kui manteltoru surutakse pinnase poolt kokku või blokeeritakse selle edasiliikumine.

Tööde ettevalmistuse staadiumis seatakse manteltoru süvendis täpselt torketelje suunas. Võimalike takistuste tõttu saab liikumistrajektoori korrigeerida kahe toru kasutamisega, millest üks valitakse vajalikust suurema läbimõõduga, ja selle sees paigaldatakse vajaliku läbimõõduga torude jada.

Välimine toru toimib omamoodi kaitsekestana ja kaitseb töötavat torustikku, mis on asjakohane juhtudel, kui paigaldamine toimub raudtee- või trammiteede all, samuti suure koormusega maanteedel.

Üks levinumaid seadmeid väikese läbimõõduga torude kaevikuvabaks paigaldamiseks. Seadme eelised – kompaktsus ja mugav transport.

Läbimõõdu erinevus on tavaliselt 150–250 mm ja torude vaheline kaugus tuleb kinni müüritada – täita tsement-liivmördigiga. Nii väheneb pinnase surve töötavale torule, väheneb transpordist tulenev koormus ning tagatakse kaitse läheduses asuvate muude kommunikatsioonide mõju eest.

Manteltoru segmentide pikkus on vahemikus 3–12 meetrit; paigaldamise käigus keevitatakse need järjestikku kokku.

Juhitava läbitorkamise erinevused

See meetod erineb juhitamatust läbitorkest täiendava kõrvalekallete (deflektorite) kasutamisega – terasplaadid, mis kinnitatakse manteltoru esiosasse. Neid tõstetakse hüdrosilindrite abil, nii korrigeeritakse läbitorke suunda.

Juhitava pinnase läbitorke seadet UPGK-40U saab kasutada kaevudes, mille läbimõõt on kuni üks meeter ja luugikaane läbimõõt kuni 600 mm.

Mõlemal juhul kasutatakse hõõrdumise vähendamiseks bentoniitlahust, mis pärast torustiku paigaldamist pumbatakse välja ja saab pärast filtreerimist uuesti kasutada.

Lisateavet torude paigaldamise tehnoloogia kohta läbitorkemeetodil saab lugeda selles materjalis.

Pneumaatiliste läbistite kasutamine tihedates pinnastes

Pneumaatiliste läbitorkade kasutamine pinnase läbitorkamiseks on kõige odavam, kiirem ja tõhusam viis tänu kaevikuvaba läbimise suhteliselt suurele täpsusele.

See meetod ei nõua hüdrauliliste tungraamide jaoks täiendavate tugede valmistamist, see kasutab väikest ja transporditavat seadet ning ehituse ettevalmistamise nõuded on minimaalsed.

Sellise võimsusega pneumaatilist läbitorkat kasutatakse aukude läbitorkamiseks läbimõõduga alates 155 mm (ilma paisendita) kuni 245 mm (paisendiga).

Suruõhu abil tekib piisav löögienergia, mille mõjul lüüakse kuni 80 meetri pikkune avatud terastoru tugevatesse pinnastesse. Keskmine paigalduskiirus on sel juhul 15 meetrit tunnis. Pärast paigaldamist puhastatakse torud pinnasest vee ja suruõhuga. Suure läbimõõduga torusid puhastatakse käsitsi.

Mikrotunnelitehnoloogia eelised

Mikrotunnelimisprotsess on täielikult automatiseeritud. Mantel- ja töötorusid valmistatakse mitte ainult terasest, vaid ka keraamikast, klaaskiust, malmist ja raudbetoonist. Keskmine läbimiskaugus ilma pressijaama ümberpaigalduseta on 100–250 meetrit.

Mikrotunnelimiskompleksid võimaldavad paigaldada teras- ja raudbetoonist kaitsekestasid läbimõõduga kuni 1700 mm pinnastesse, mis sisaldavad rahne ja kaljulisi lisandeid

Läbimiskaugus sõltub pinnase tüübist, pressimisraami võimsusest, millega mikrotunnelikompleks on varustatud, ning kasutatavate torude materjalist – täpsemalt sellest, kui suurt survejõudu toru talub.

Suunatud kruvipuurimise seadmete kasutamine

Kruvipuurimisseadmete kasutamine on odav alternatiiv mikrotunnelimisele. Sellised seadmed võimaldavad paigaldada manteltorusid suure täpsusega ja projekti kallet säilitades, mis on oluline isevoolutorustike puhul.

Kasutamist võivad piirata vesiliiv ja suured tahked lisandid pinnases. Läbistatav vahemaa ei ületa tavaliselt 80 meetrit.

Maksimaalne puuraugu pikkus enne kruvipuurimisseadme ümberpaigaldamist – umbes 80 meetrit. Läbistatav vahemaa sõltub ka manteltoru tugevusest

Õõnsa võlliga kruvide kasutamine võimaldab puurida ilma vastuvõtusüvendit rajamata.

Horisontaal-suunatud puurimise meetod

See on ehk kõige kulukam meetod kõigist olemasolevatest kaevikuta torupaigalduse meetoditest, kuid ka kõige kõrgtehnoloogilisem.

Horisontaalsuunatud puurimist kasutatakse mitte ainult siis, kui on vaja puurida pikki vahemaid ja paigaldada suure läbimõõduga torusid, vaid ka juhtudel, kui väikese läbimõõduga lühike torustikulõik tuleb paigaldada vahetult eraomandite või kultuuriväärtuslike objektide lähedusse.

Protsessis kasutatakse puurivedelikku, mis vähendab hõõrdumist torulõigu läbitõmbamisel, hoiab väljapuuritud pinnase hõljuvas olekus, et vältida paigaldatava materjali kokkusurumist, jahutab ja määrib seadmeid ning toob väljapuuritud pinnase pinnale.

Puurlahus valmistatakse bentiidi veega lahjendamise teel – see on looduslik mineraal koos spetsiaalsete lisandite kompleksiga. Saadud suspensioon takistab kanalite kokkuvarisemist, välistab vajaduse põhjavee osalise või täieliku väljapumpamise järele, kuna see suudab täita oma funktsioone isegi läbilaskvates pinnastes.

Horisontaalsuunatud puurimine veeküllastunud pinnases nõuab täpset kontrolli puurlahuse rõhu ja vooluhulga üle, samuti spetsiaalsete lisandite kasutamist selle valmistamisel.

Kuna lahuse valmistamiseks võetakse vett lähedalasuvatest veekogudest, tuleb arvestada mineraalsoolade sisaldust ja põhjavee pH-d, kuna need parameetrid võivad mõjutada suspensiooni stabiilsust. Selline lähenemine võimaldab vältida kontrollimatut erosiooni.

Horisontaalsuunatud puurimise (HSP) tööde läbiviimise saab jagada mitmeks etapiks:

• puurimistrajektoori kavandamine;
• töökoha ettevalmistamine;
• pilootkaevu teostamine;
• kaevu laiendamise etapp;
• tagasitõmbamine;
• territooriumi taastamine.

Vaatleme iga plaani punkti.

Planeerimise etapp ja puuraugu trajektoori arvutamine

Enne puurimise algust tuleb arvutada ja kavandada kaevu läbimise trajektoor.

Arvesse tuleb võtta mitte ainult tee pikkust ja sügavust, vaid ka võimalikke takistusi, nagu:

• pinnase tihendatavus, selle poorsus ja kleepuvus;
• niiskusesisaldus ja põhjavee tase;
• suurte kivide ja kivimite olemasolu;
• puurimistsooniga külgnevad maa-alused struktuurid.

Määratakse kindlaks võimalikud riskid ning saadetakse teavitusi hädaabiteenistustele ja Riiklikule liiklusohutusinspektsioonile.

Isegi lühikese vahemaa tagant kommunikatsioonide paigaldamisel tuleb täpselt arvutada kaevu trajektoor ja arvestada võimalike riskidega.

Koostatakse puurimistrajektoori joonis või tehakse märgistus otse territooriumi pinnale. Tõsise insenerilähenemise korral võetakse arvesse puuri sisenemis- ja väljumisnurgad, samuti varraste keti minimaalsed lubatud kõverusraadiused.

Suurim koormus seadmele tekib pilootkaevu laiendamise ja torustiku paigaldamise samaaegsel teostamisel, seetõttu tehakse arvutused seadmete võimsust arvestades.

Horisontaal-suunatud puurimise läbiviimise koha korraldamine

HSP kompleks toimetatakse objektile, laaditakse maha, paigutatakse töökohale. Tuleb kontrollida puurimisraami kaldenurka ja teostada seadme ankurkinnitus.

Ilma sellise kinnituseta kuluvad puur ise, selle ajam ja puurimisraam kiiremini, seetõttu ei tasu kinnitust tähelepanuta jätta. Seejärel tuleb teha suspensioonimikseri ja seadme mootorite testkäivitus, veenduda hüdrosüsteemi voolikute ühenduste stabiilsuses.

Pilootpuuraugu teostamine

Pilootpuurimine seisneb kogu puuraugu trajektoori läbimises väikese läbimõõduga, mis on piisav varraste põima läbitõmbamiseks. Esimene segment laaditakse juhtvardasse, keermestatud ühendust määritakse rohkelt ja see ühendatakse puurpeaga – seadmega, mis koosneb lokatsioonisüsteemi saatjast, puuriterast endast ning suspensiooni etteandefiltrist.

Seejärel toimub bentoniidilahuse etteandmine ja rõhu reguleerimine – see on vajalik, et veenduda suspensiooni läbimises voolikute kaudu puurvardasse, tüvesse, filtrisse ja puurpea düüsidesse, mille järel see väljub vajaliku rõhuga.

Seadme operaator teeb sisselaskeava risti pinnasega puurpea pikitelje suhtes, seejärel teostab puurimise, järjestikku varraste põima pikendades.

Väike operaatorite meeskond, minimaalne sekkumine olemasolevasse maastikku, torustike ehituse suur kiirus – kaalukad argumendid HSP kasuks

Lokatsioonisüsteemi operaator märgib positsioonid, sügavuse ja puurinurga, kontrollib kavandatud trajektooriga ja kannab plaanile tegeliku trajektoori, kui on vajalik ümberorienteerimine. Kui puurpea ilmub väljumispunktis, lõpetatakse pilootpuurimine.

Puuraugu laiendamise ja tunneli paigaldamise etapid

Pilootpuurimise käigus moodustub puurauk laiusega 75-100 mm, mis on sageli piisav väikese läbimõõduga kommunikatsioonide paigaldamisel. Kui puuraugu läbimõõt on nõutust väiksem, tõmmatakse vastassuunas läbi paisutaja.

Sageli ühendatakse see etapp kommunikatsioonide paigaldamisega; sel juhul paigaldatakse pöörleva paisutaja taha pöördliigend, et paigaldatav materjal ei keerduks.

Mõnel juhul teostatakse läbitõmbamiseks vajalikke jõude arvestades puuraugu eraldi laiendamine nii, et tunnel suurus tagaks vajaliku läbimõõduga materjali paigaldamise.

Tagurpidi läbitõmbamine toimub samuti puurimisvedeliku etteandega, et vähendada materjali hõõrdumist puuraugu seintega. Kui põim tõmmatakse varda pikkuse võrra, lülitab HSP operaator suspensiooni etteande välja, peatab pöörlemise ja ühendab varda lahti, seejärel jätkab seadme tööd.

Protseduuri korratakse, kuni paisutaja ilmub puuraugu sisselaskeavast.

Tööde lõpetamine ja haljastuse taastamine

Pärast torustiku kaevikuta paigaldamise lõpetamist lülitatakse seadme mootor välja, ühendatakse lahti paigaldatud kommunikatsioonide põim, eemaldatakse ühendajad, pöördliigend ja filter.

Kõik seadmed puhastatakse mullast, töödeldakse veekindla määrdega. Suspensiooni jäägid pumbatakse välja, süvend täidetakse ja võimalusel taastatakse looduslik või looduslähedane maastik.

Järeldused ja kasulik video teemal

Puuraugu puurimine käepäraste vahenditega erakrundil:

Video reliningmeetodi rakendamisest:

Renoveerimise põhimõte – terastoru lõhkumine:

Samm-sammult juhend kompaktse HDD-seadme kasutamiseks:

Kaevikuvaba kommunikatsioonide paigaldamise meetodi kasutamine hõlmab eriseadmete ja teatud tarvikute kasutamist. Siiski lühikestel vahemaadel saab puurida kaevu läbimõõduga 50–100 mm, kui käepärast on tavalised elektriseadmed. Peaasi on õigesti teha arvutused.

Kas teil on küsimusi, leidsite meie materjalist puudusi või saate seda täiendada väärtusliku teabega? Palun jätke oma kommentaarid artikli all olevas plokis.