Kako se izvaja polaganje cevi z metodo preboja: tehnična pravila in nasveti strokovnjakov

Če podzemni vodi križajo cesto ali železniške proge, je demontaža takšnih objektov lahko izjemno težavna, pogosto pa celo nemogoča. Težavo lahko reši polaganje cevi z metodo prebijanja. Ta način je bistveno enostavnejši in cenejši za izvedbo.

Tistim, ki želijo izvedeti, kako se cevi polagajo v zemljo brez motenj talnih oblog, rušenja zgradb ali premikanja mobilnih objektov, bomo razkrili posebnosti tehnologije. Pri nas boste izvedeli, katera oprema se uporablja pri delu in na kakšen način se izvajajo preboji.

Poleg naslovne metode smo opisali tudi alternativne možnosti polaganja cevi v zemljo po brezrovni tehnologiji ter priložili sheme, fotografske izbore in videogradivo.

Kaj predstavlja metoda prebijanja?

Metoda prebijanja imenujemo tehnologijo, pri kateri lahko dobimo odprtino brez izkopa in odstranjevanja zemljine z njenim zgoščevanjem.

Tak način je primeren za polaganje jeklenih konstrukcij. Premer lahko znaša od 100 do 500 mm, dolžina odprtine pa 30–50 m. Preboj pod cesto je eden najbolj zahtevanih metod brezrovnega polaganja komunalnih vodov.

Na ta način se uredijo podzemni kraki vodovoda, kanalizacije in pripeljejo do parcele magistralni plin.

Usmerjen preboj se uporablja za polaganje:

• komunalnih vodov iz kovine in plastike;
• zaščitnih ohišij, v katere nato položijo plinske in vodovodne cevi;
• zaščitnih ohišij za električne, telefonske kable in podobno.

Preboj se ne uporablja le v primerih, ko je treba brez težav prečkati cesto ali železniške proge.

Metoda je primerna za izdelavo odprtin v vodnjak (pod pogojem, da je premer tega vodnjaka vsaj meter in pol), klet hiše, kadar je treba napeljati kable pod kakšnim razmeroma majhnim objektom in podobno.

Najpogosteje se nadzorovani prebod izvaja v debelini glinene zemljine pod različnimi cestami, na primer pod avtocesto ali železniško progo. Za to se uporablja črpalno-dvižna pritiska enota, na primer naprava Ditch Witch P80.

Poleg tega je potreben komplet razširjevalnikov, palic, glav in drugega orodja, s katerim se izvajajo vrtalna dela.

Obvezno se uporablja hidravlična postaja. Potrebno silo zagotavlja hidravlični valj, sprejemljiva moč agregata je približno 36 ton. Delovanje postaje mora zagotavljati motor z notranjim zgorevanjem. Za spremljanje poteka del v debelini zemljine se uporabljajo sredstva brezžične lokacije.

Kot primer si lahko ogledamo delovni red lokacijske naprave Eclipse. V vrtalno glavo se namesti sonda, ki posreduje podatke o poteku vrtalnih del.

Nadzorovani prebod – to je eden najmanj dragih načinov brezrovnega polaganja komunalnih vodov pod cesto ali drugimi podobnimi objekti (+)

Informacije se pošljejo na lokator. Tu se podatki analizirajo, kar omogoči določitev natančne lokacije vrtalnega orodja v debelini zemljine, kota nagiba vrtalne glave, skladnosti njenega gibanja s predhodno sestavljenim načrtom del. Hkrati se spremlja stanje baterije sonde, iz katere prihajajo informacije.

Vrtalna glava je zasnovana tako, da je del njene površine poševen. To izboljša zmogljivost, vendar vpliva na kakovost del.

Zaradi poševnosti se pri napredovanju v debelini zemljine položaj glave nenehno odmika od vektorja sile. Operater mora nenehno popravljati trajektorijo gibanja glave, pri čemer se usklajuje z rezultati lokacije.

Da bi se orodje premikalo naravnost po ravni črti, ga je treba vrteti s konstantno hitrostjo. Prvo stopnjo izvajanja preboja začnejo v začetni jami, končajo pa – v sprejemni. Tu namesto vrtalne glave na napravo pritrdijo stožčasti razširjevalnik.

Ta naprava prehaja skozi nastalo vodoravno vrtino v nasprotni smeri, kar omogoča, da jo razširi in utrdi stene.

Za izvajanje brezrovnega polaganja cevi z metodo preboja je treba predhodno narediti dve jami: začetno in končno (ali sprejemno).

Po tem se v nastalo dolgo odprtino vstavi cev potrebnega premera ali ohišje za polaganje komunikacij. Odvisno od situacije je mogoče položiti ne eno, ampak več cevi. Nadaljnja dejanja so v tem, da se te komunikacije položijo in priključijo na skupni sistem.

Med pripravljalnimi deli je treba tudi premisliti o mestu shranjevanja cevi, ki naj bodo v bližini kraja vrtanja.

Običajno ploščad za cevi predvidijo v bližini začetne jame. Velikosti ploščadi za shranjevanje so odvisne od dolžine cevi, ki lahko doseže šest metrov. Zaželeno je, da se cevi, izbrane za polaganje shranjujejo v vodoravnem položaju. To bo poenostavilo montažo in zmanjšalo verjetnost poškodbe konstrukcije.

Poleg tega je treba zagotoviti dostopne poti do začetne jame, da bi lahko nemoteno dostavljali materiale in potrebno opremo za izvajanje del.

Metoda vodenega preboja omogoča uspešno polaganje tako plastičnih kot kovinskih cevi v kovinskem ohišju. Najprej se izvede pilotni preboj, nato se opravi zgostitev v nasprotno smer, vstavitev ohišja, nato polaganje cevi.

Najprej se opravi predhodni pregled kraja izvajanja del na terenu. Strokovnjaki pri tem uporabljajo projektno dokumentacijo, na podlagi katere ter na podlagi rezultatov analize objekta se sestavi načrt izvedbe preboja.

Če je treba izvesti preboj pod objektom, ki prenaša velike prometne obremenitve (tramvajske proge, avtocesta, železnica, podzemna železnica itd.), se cevi polagajo v posebna ohišja.

Če je treba pod cesto položiti več kablov, najprej položijo cev ali ohišje, katerega premer omogoča, da sprejme vse potrebne komunikacije.

Takšno ohišje mora imeti premer, ki presega dimenzije cevi za približno 15–20 cm. Najprej se položi ohišje, nato se vanj vgradijo cevi, prostor med temi komunikacijami pa se zalije z malto, za katero se lahko uporabi poceni cement M-100. Ohišja zmanjšujejo obremenitve na podzemne komunikacije in znižujejo tveganje za njihovo poškodbo.

Hidro-, vibroprebijanje in potiskanje

Razlikujemo med hidro- in vibroprebojema. V prvem primeru se kot orodje za vtiskanje zemljine uporablja vodni curek, ki z velikim pritiskom brizga iz posebne konice.

Ta metoda je še posebej učinkovita na nevezanih peščenih tleh, ki se zlahka izpirajo pod vplivom curka. Omogoča izdelavo luknje s premerom približno 50 cm v minimalnem času. Vendar je največja dolžina vrtine pri hidropreboju 30 m.

Vibropreboj, kot pove že ime, se izvaja s pomočjo vibracijskega delovanja. V napravi za izvedbo preboja se uporabljajo udarno-vibracijsko-vtiskačne enote z vzbujevalniki vzdolžno usmerjenih nihanj.

Statično vtiskanje se kombinira z delovanjem udarnih impulzov vibracijskega kladiva na zemljino. Metoda se uporablja na vodonasičenih in malo vlažnih peščenih tleh tako za polaganje cevi kot za njihovo odstranitev. Premer vrtine lahko doseže 50 cm, njena dolžina pa 60 m.

Metoda vtiskanja se izvaja s pomočjo dvigalk, tako kot preboj. Toda v tem primeru se cev v zemljino usmerja z odprtim koncem. Med napredovanjem konstrukcije se v cevi oblikuje gost čep iz zemljine, ki se nato odstrani.

Za izvedbo tega tipa del se uporablja od dveh do osmih močnih (na 200–400 ton) hidrodvigalk, za njihovo delovanje pa je potrebna namestitev oporne stene z okvirjem in nadvrhom.

Vtiskanje zemljine – to je brezjarkovna metoda polaganja cevi, ki se izvaja s pomočjo posebnih hidravličnih naprav visoke moči

V eni izmeni lahko taka naprava prehodi do 10 metrov zemljine, skupna dolžina vrtine pa običajno ne presega 80 metrov. Če je treba položiti daljšo traso, jo razdelijo na posamezne odseke, ki niso daljši od 80 metrov.

Ta metoda prav tako zahteva ureditev začetne in končne jame, v katerih se namesti potrebna hidravlika.

Prehod vsakega odseka se izvede dvakrat: v smeri naprej in nato v obratni smeri. Nadzor nad delovanjem mehanizmov in kakovostjo vtiskanja vodi operater, ki se nahaja v jami.

Tehnično je ta metoda zahtevnejša od običajnega preboja, vendar jo je mogoče uporabiti praktično na vseh tleh. Premer konstrukcije lahko doseže 172 cm. Odvzem jedra, ki se je oblikovalo znotraj cevi, se lahko izvede ročno ali z mehaniziranimi sredstvi.

Prednosti metode prebijanja

Priljubljenost metode prebadanja je posledica njenih znatnih prednosti v primerjavi z drugimi možnostmi izvajanja tovrstnih del. Na primer, prebadanje je mogoče izvajati kadar koli v letu, visoka ali nizka temperatura zunanjega zraka in tal pa ne igra velike vloge.

Ena od prednosti metode usmerjenega prebadanja je, da se dela lahko izvajajo tudi na območjih z visoko gladino podtalnice

Delovanje naprave ne zahteva uporabe bentonitne suspenzije, dovajanja vode v vrtino ali vrtalne tekočine. Gre za kompaktno in zmogljivo napravo, ki je opremljena z zanesljivim sistemom električne varnosti. Ni je težko dostaviti na lokacijo in namestiti. Ob tem kompaktne dimenzije ne ovirajo naprave pri delovanju z visokimi zmogljivostmi.

Bezjarkovne metode polaganja cevi, kot je usmerjeno prebadanje, je mogoče uspešno uporabljati tako poleti kot pozimi

Roki del so tudi krajši kot pri uporabi drugih metod. Tudi če na območju, kjer se izvaja prebadanje, opazimo visoko gladino podtalnice, ni treba izvajati ukrepov za odvajanje vode z območja.

Med prehodom razširitvenega stožca se izvaja tudi zgoščevanje sten jarka, zato dodatna dela v tem pogledu niso potrebna.

Izvajanje prebijanja na različnih objektih

Zahtevnost in hitrost del te vrste sta v veliki meri odvisni od pogojev, torej od terena in značilnosti objekta, pod katerim se izvaja prebadanje. Za vrtanje pod železniškim tiron je običajno potrebna precej resna formalnost. Najprej je treba vrtanje uskladiti z vrsto služb železnice.

Uporaba metode usmerjenega prebadanja v mestnem območju omogoča ohranitev celovitosti cestnih tras, da se zmanjšajo stroški in ne moti prometa

V Rusiji se je treba obrniti na oddelke EČ, ŠČ, RCS NODG, PČ in druge službe OAO RŽD. Obvezno se sklenejo pogodbe za vodenje tehničnega nadzora ter za namestitev zavarovalnih paketov. Vsa izvršilna dokumentacija mora biti usklajena in predložena železniškim organom.

Na progo se ob koncu cikla del polaganja cevi preda paket dokumentov. V mestih je prebadanje pod cesto zelo iskano pri polaganju novih komunalnih vodov, zlasti na območjih z zgodovinskimi znamenitostmi.

Metoda omogoča ne le ohranitev običajnega prometa na cestah, ampak tudi preprečitev uničenja starinskega tlakovanja, kadar je treba položiti cevi pod takšnimi odseki.

Restavracija podobnega objekta je lahko zahtevna, včasih celo nemogoča. V vikend naseljih polaganje komunalnih vodov z metodo preboja omogoča izvedbo vseh del z minimalno škodo na že obstoječih objektih: cestah, ograjah ipd.

Ocena alternativnih možnosti

Poleg metode nadzorovanega preboja obstajajo tudi druge možnosti ureditve komunalnih vodov v globini tal brez izkopavanja jarkov. Včasih je lahko alternativa sprejemljivejša od preboja, vse je odvisno od konkretne situacije.

Horizontalno usmerjeno vrtanje, ki ga imenujemo tudi poševno usmerjeno, se uporablja za polaganje tlačnih in netlačnih cevovodov. Vrtanje na ta način se izvaja s površine zemlje. Premer luknje naj bo 30–50 % večji od velikosti cevi, ki jih nameravamo vanjo položiti.

Luknjo širijo ne naenkrat, ampak v več fazah. Pri tem se uporablja bentonitna raztopina, ki se meša z rahlo zemljo in olajša njeno odstranjevanje iz vrtine. Poleg tega se ta delovna tekočina uporablja za hlajenje vrtalnega orodja, pozneje pa na stenah jaška tvori plast, ki jih ščiti pred uničenjem.

Za črpanje porabljene bentonitne raztopine uporabljajo sesalnik blata. Po črpanju je treba odvečno raztopino odpeljati na odlagališče za nadaljnjo odstranitev. Če so dela pravilno opravljena, dobimo čist vrtanec s trdnimi stenami.

Vrtalne naprave za izvajanje tovrstnih del imajo različne lastnosti, kot sta navor in vlečna sila. Od tega je odvisna dolžina cevi, ki bodo položene v globini tal, in lahko doseže 1000 metrov.

Dovoljeni premer cevi – 120 cm. S horizontalno usmerjenim vrtanjem je mogoče polagati tako kovinske kot plastične cevi.

Vrtanje se izvaja po vnaprej izračunani poti, gibanje vrtalnega orodja nadzira sistem lociranja. Kot zabiranja se lahko giblje v območju 26–34 stopinj.

Še en pomemben kazalnik pri uporabi HUV – upogib palic, ki lahko znaša 6–12 %, odvisno od njihovega tipa. Še ena priljubljena metoda brezrovinskega polaganja cevi – vrtanje z vijaki (auger vrtanje). Za njeno izvedbo uporabljajo posebno hidravlično napravo, ki deluje kot dvigalka.

Najprej naredijo začetno in končno jamo. Globina vsake naj bo en meter globlja od nivoja polaganja cevovoda. V začetno jamo spustijo hidravlično napravo, ki vrti polž (šnek) in cevi za preboj. Posledično se del zemlje odstrani in dobimo vrtanec za cev.

Nato vanj namestijo cevi, zaščitne cevi (futlarje) ipd. Največja dolžina polaganja običajno znaša le 100 metrov, vendar lahko premer komunalnih vodov doseže 172 cm, kazalniki so v veliki meri odvisni od vrste tal, na katerih poteka vrtanje.

Metoda potiskanja jeklenih ohišij se pogosto uporablja, kadar je treba položiti cevi ali ohišja velikega premera z brezizkopnimi metodami

Za nadzor nad izvajanjem del med vijačnim vrtanjem se uporablja laser, ki zagotavlja pravilen kot nagiba svedra in omogoča spremljanje smeri vrtanja z visoko natančnostjo. Ko vijak doseže končno jamo, ga iz nastalega vrtina odstranijo v obratnem vrstnem redu.

Mikrotuneliranje – je visoko natančna metoda brezizkopnega polaganja komunalnih vodov, ki se izvaja s pomočjo posebnega prehodnega ščita.

Za premikanje naprave se uporablja visokomočna dvigalna postaja. Ta deluje na steber iz armiranobetonskih cevi, ki so pritrjene na ščit. Postopoma se dolžina vrtine povečuje, zato dolžino stebra povečujejo z dodajanjem armiranobetonskih konstrukcij.

Za polaganje armiranobetonskih in jeklenih cevi se uporablja metoda mikrotuneliranja. Izvaja se s pomočjo posebnega prehodnega ščita, ki razrahlja zemljino.

Ta metoda zahteva tudi pripravo dveh jarkov, razdalja med njima se lahko giblje med 50 in 500 metri. Dvigalno napravo je treba spustiti v začetni jarek na globino, ki ustreza nivoju polaganja komunalnih vodov. Če dolžina vrtine presega 200 metrov, se običajno uporablja vmesna dvigalna postaja.

Prehodni ščit razrahlja zemljino, ki se izpira z vodo ali bentonitno raztopino, ki prihaja po dovodnih vodih. Odpadna tekočina, pomešana z delci zemljine, se po odvodnih vodih premakne v usedalnik. Ko prehodni ščit prispe v končni jarek, se delo lahko šteje za končano.

Brezizkopne metode polaganja komunalnih vodov se izvajajo z uporabo posebne visokomočne opreme. Natančno upoštevanje tehnologije bo zagotovilo zanesljiv vrt.

Opremo razstavijo in odstranijo. Z metodo mikrotuneliranja je mogoče namestiti ne le armiranobetonske, ampak tudi jeklene cevi. Za nadzor pravilnosti izvajanja del se uporablja navigacijski sistem, ki ga sestavljajo laser, tarča in merilno kolo.

Za dolge odseke (več kot 200 m) velja za učinkovit elektronski laserski sistem, opremljen s hidrostatičnim nivojem, ki daje natančne podatke o globini polaganja cevi neodvisno od temperature zraka v konstrukciji.

Tankosti izbire ustreznega načina

Način polaganja komunalnih vodov s horizontalnim vrtanjem se izbere že v fazi načrtovanja določenega procesa. Če se brezrovno polaganje cevi izvaja v okviru gradnje objekta, na primer stanovanjske hiše, potem lahko dela postanejo del celotnega gradbenega projekta.

Pri načrtovanju se upoštevajo naslednji podatki:

• dolžina komunalnih vodov, ki jih je treba položiti z brezrovno metodo;
• premer ovoja ali cevi;
• material, iz katerega so izdelani komunalni vodi;
• globina, na katero je treba položiti cevi;
• tip cevovoda (tlačni ali gravitacijski);
• možnost za montažo začetne in končne gradbene jame ustrezne globine;
• dostopne poti do delovnega mesta;
• prisotnost dovolj prostornega prostora za shranjevanje materiala, opreme in podobno;
• nivo podtalnice;
• druge geološke značilnosti območja;
• načrt razporeditve že obstoječih komunalnih vodov na območju.

Med gradbenim procesom je včasih treba spremeniti že sestavljen načrt. To je lahko posledica želje po zmanjšanju stroškov z uporabo, na primer, plastičnih cevi namesto jeklenih. Poleg tega načrt razporeditve podzemnih komunalnih vodov na objektu ni vedno dovolj natančen.

Premer cevi – eden od kazalnikov, ki jih upoštevamo pri izbiri metod brezrovnega polaganja komunalnih vodov. Vrtina mora biti nekoliko večja

Med izvajanjem del se lahko odkrijejo takšne neupoštevane cevi ali kabli. Vsi ti trenutki lahko zahtevajo spremembe v projektu, kar lahko vpliva tudi na odločitev o metodi vrtanja.

Če je globina polaganja komunalnih vodov majhna, obstaja nevarnost posedanja zgornje plasti zemljine, zlasti če je bilo pri vrtanju uporabljeno bentonitsko sredstvo. V takih primerih je bolje dati prednost horizontalnemu polžastemu vrtanju.

Zelo pogosto je metoda vrtanja določena s tem, kakšna oprema je na voljo organizaciji, ki izvaja naročilo.

Na primer, če imajo gradbeniki na voljo dvigalke ali napravo za horizontalno usmerjeno vrtanje, bo le-ta dobila prednost pred metodo preboja. Najpogosteje so takšne spremembe narekovane z ekonomsko koristjo.

Zaključki in koristen video na to temo

Nazorno je postopek delovanja naprave za izvedbo nadzorovanega preboja prikazan v video posnetku:

Nadzorovani preboj – visoko natančen in relativno poceni način za polaganje komunalnih vodov pod cesto ali drugim objektom. Pri tem je pomembno pravilno načrtovati vsa dela in natančno upoštevati tehnologijo.

Želite poročati o zanimivih dejstvih, povezanih s polaganjem cevi po tehnologiji preboja? So se vam pojavila vprašanja med seznanjanjem s predstavljenimi informacijami? Pišite, prosimo, komentarje v polju pod besedilom članka.