Ako položiť potrubia metódou prepichnutia: technické pravidlá a odborné rady

Ak podzemné komunikácie križujú cestu alebo železnicu, demontáž takýchto objektov môže byť mimoriadne náročná a často úplne nemožná. Pokladanie rúr pomocou metódy prepichnutia pomôže vyriešiť problém. Táto metóda je oveľa jednoduchšia a lacnejšia na implementáciu.

Pre tých, ktorí chcú vedieť, ako sa potrubia ukladajú do zeme bez narúšania zemných krytín, búrania budov, či presúvania mobilných objektov, odhalíme špecifiká technológie. Tu sa dozviete, aké zariadenie sa používa počas práce a ako sa vykonáva prepichnutie.

Okrem metódy názvu sme opísali alternatívne možnosti kladenia rúrok do zeme pomocou bezvýkopovej technológie, pripojených schém, zbierok fotografií a video materiálov.

Aká je metóda punkcie?

Metóda punkcie je technológia, pri ktorej je možné získať dieru bez rozvíjania a hĺbenia pôdy jej zhutňovaním.

Táto metóda je vhodná na kladenie oceľových konštrukcií. Priemer sa môže pohybovať medzi 100-500 mm, dĺžka otvoru je 30-50 m. Prepichnutie pod vozovkou je jednou z najpopulárnejších metód bezvýkopovej inštalácie komunikácií.

Týmto spôsobom sú inštalované podzemné vetvy vodovodu a kanalizácie a privedené na miesto hlavný plyn.

Kontrolovaná punkcia sa používa na pokládku:

• Komunikačné materiály vyrobené z kovu a plastu;
• prípady, do ktorých sa potom ukladajú plynové a vodovodné potrubia;
• puzdrá na napájanie, telefónne káble a pod.

Prepichnutie sa používa nielen v prípadoch, keď je potrebné bezpečne prejsť cez diaľnicu alebo železničnú trať.

Metóda je vhodná na kladenie otvorov v studni (za predpokladu, že priemer tejto studne je aspoň jeden a pol metra), suteréne domu, ak je to potrebné, vedenie drôtov pod nejaký relatívne malý predmet atď.

Najčastejšie sa kontrolované prepichnutie vykonáva v hustej ílovitej pôde pod rôznymi cestami, napríklad pod diaľnicou alebo železničnou traťou. Na tento účel sa používa napríklad tlaková jednotka na pretláčanie čerpadla, ako je inštalácia Ditch Witch P80.

Okrem toho budete potrebovať sadu expandérov, tyčí, hláv a ďalších nástrojov, pomocou ktorých sa vykonávajú vŕtacie práce.

Uistite sa, že používate hydraulickú stanicu. Potrebnú silu zabezpečuje hydraulický valec, prijateľný výkon agregátu je asi 36 ton. Prevádzka stanice musí byť zabezpečená spaľovacím motorom. Bezdrôtové lokalizačné zariadenie slúži na sledovanie postupu prác v pôde.

Ako príklad môžeme uvažovať operačný postup lokalizačného zariadenia Eclipse. Vo vŕtacej hlave je umiestnená sonda, ktorá prenáša informácie o priebehu vŕtacích operácií.

Riadené prepichnutie je jednou z najlacnejších metód bezvýkopovej inštalácie komunikácií pod cestou alebo inými podobnými objektmi (+)

Informácie sa odosielajú do lokátora. Tu sa analyzujú údaje, v dôsledku čoho sa určí presné umiestnenie vŕtacieho nástroja v hrúbke pôdy, uhol sklonu hlavy vrtáka a súlad jeho pohybu s predtým vypracovaným pracovným plánom. Zároveň je monitorovaný stav batérie sondy, z ktorej sú informácie prijímané.

Hlava vŕtačky je navrhnutá tak, že časť jej povrchu je skosená. To zvyšuje produktivitu, ale ovplyvňuje kvalitu práce.

Vďaka skoseniu sa pri pohybe cez pôdu bude poloha hlavy neustále odchyľovať od vektora vplyvu. Operátor musí neustále upravovať trajektóriu hlavy a kontrolovať výsledky polohy.

Aby sa nástroj pohyboval striktne v priamom smere, musí sa otáčať konštantnou rýchlosťou. Prvá fáza vpichu začína v štartovacej jamke a je ukončená v prijímacej jamke. Tu je namiesto vŕtacej hlavy k inštalácii pripevnený kužeľový expandér.

Toto zariadenie prechádza výslednou horizontálnou studňou v opačnom smere, čo mu umožňuje rozširovať a zhutňovať steny.

Na vykonanie bezvýkopového kladenia rúr metódou prepichnutia je potrebné najskôr vytvoriť dve jamy: štartovaciu a konečnú (alebo prijímaciu)

Potom sa do výsledného dlhého otvoru vloží rúrka požadovaného priemeru alebo puzdro na kladenie komunikácií. V závislosti od situácie môžete položiť nie jednu, ale niekoľko rúr. Ďalšími krokmi sú položenie týchto komunikácií a ich pripojenie k všeobecnému systému.

Počas prípravných prác je potrebné zvážiť aj miesto uloženia rúr, ktoré by sa malo nachádzať v blízkosti miesta vŕtania.

Zvyčajne je vedľa štartovacej jamy umiestnená plošina pre potrubia. Rozmery úložného priestoru závisia od dĺžky rúr, ktoré môžu dosiahnuť šesť metrov. Odporúča sa to rúry vybrané na kladenie boli uložené vodorovne. To zjednoduší inštaláciu a zníži pravdepodobnosť poškodenia konštrukcie.

Okrem toho je potrebné zabezpečiť prístupové cesty do štartovacej jamy, aby bolo možné voľne dodávať materiály a zariadenia potrebné pre prácu.

Metóda kontrolovaného prepichnutia vám umožňuje úspešne položiť plastové aj kovové rúry do kovového puzdra. Najprv sa vykoná pilotná punkcia, potom sa obráti tesnenie, vloží sa puzdro a potom sa položia rúry

Najprv sa vykoná predbežný prieskum miesta práce na zemi. V tomto prípade špecialisti používajú projektovú dokumentáciu, na základe ktorej sa, ako aj na základe výsledkov analýzy objektu, vypracuje plán na vykonanie punkcie.

Ak je potrebné prepichnúť objekt, ktorý je vystavený vážnemu dopravnému zaťaženiu (električkové trate, diaľnice, železnice, metro atď.), potrubia sa ukladajú v špeciálnych prípadoch.

Ak potrebujete položiť niekoľko káblov pod cestu, najprv položte potrubie alebo puzdro, ktorého priemer vám umožní umiestniť všetky potrebné komunikácie.

Takéto puzdro by malo mať priemer, ktorý presahuje rozmery rúr asi o 15-20 cm Najprv sa puzdro umiestni, potom sa do neho nainštalujú rúry a priestor medzi týmito komunikáciami sa vyplní roztokom, pre ktorý môžete použiť lacný cement M-100. Puzdrá znižujú zaťaženie podzemných komunikácií a znižujú riziko poškodenia.

Hydro-, vibračné prepichovanie a dierovanie

Existujú hydro- a vibračné vpichy. V prvom prípade sa ako nástroj na tlačenie zeminy používa vodný prúd, ktorý pod vysokým tlakom vystreľuje zo špeciálneho hrotu.

Táto metóda je obzvlášť účinná na súdržných piesočnatých pôdach, ktoré sú ľahko erodované prúdmi.Umožňuje vám urobiť otvor s priemerom asi 50 cm za minimálny čas. Ale maximálna dĺžka studne s hydraulickým prerazením je 30 m.

Vibračná punkcia, ako už názov napovedá, sa vykonáva pomocou vibrácií. Zariadenie na vykonávanie vpichu využíva rázovo-vibračné-lisovacie zariadenia s budičmi pozdĺžne smerovaných vibrácií.

Statické vtláčanie je kombinované s nárazom vibračného kladiva na zem. Metóda sa používa na vodou nasýtených a piesočnatých pôdach s nízkou vlhkosťou ako na kladenie rúr, tak aj na ich odstraňovanie. Priemer studne môže dosiahnuť 50 cm a jej dĺžka - 60 m.

Metóda tlačenia sa vykonáva pomocou zdvihákov, rovnako ako prepichnutie. Ale v tomto prípade je potrubie nasmerované do zeme otvoreným koncom. Keď sa konštrukcia pohybuje dopredu, v potrubí sa vytvorí hustá zátka pôdy, ktorá sa potom odstráni.

Na vykonávanie tohto typu práce sa používajú dva až osem výkonných (200 - 400 ton) hydraulických zdvihákov, ktorých prevádzka vyžaduje inštaláciu prítlačnej steny s rámom a uzáverom.

Dierovanie pôdy je bezvýkopový spôsob kladenia rúr, ktorý sa vykonáva pomocou špeciálnych vysokovýkonných hydraulických jednotiek

Počas smeny môže takéto zariadenie preniknúť až do 10 metrov pôdy a celková dĺžka studne zvyčajne nepresahuje 80 metrov. Ak je potrebné položiť dlhšiu trasu, rozdelí sa na samostatné úseky maximálne 80 metrov.

Tento spôsob vyžaduje aj vybudovanie počiatočnej a dokončovacej jamy, v ktorej je nainštalovaná potrebná hydraulika.

Vŕtanie každej časti sa vykonáva dvakrát: v smere dopredu a potom v opačnom smere.Činnosť mechanizmov a kvalitu lisovania sleduje obsluha, ktorá je v jame.

Technicky je táto metóda zložitejšia ako bežná punkcia, ale dá sa použiť takmer na každej pôde. Priemer konštrukcie môže dosiahnuť 172 cm.Odber vzorky jadra vytvoreného vo vnútri potrubia sa môže vykonávať ručne alebo mechanizovanými prostriedkami.

Výhody metódy punkcie

Dopyt po metóde punkcie sa vysvetľuje jej významnými výhodami v porovnaní s inými možnosťami vykonávania prác tohto typu. Napríklad vpich je k dispozícii kedykoľvek počas roka, nezáleží na vysokej alebo nízkej teplote vonkajšieho vzduchu a pôdy.

Jednou z výhod metódy kontrolovaného vpichu je, že prácu možno vykonávať aj v oblastiach s vysokou hladinou podzemnej vody

Prevádzka zariadenia nevyžaduje použitie bentonitového roztoku, prívod vody alebo vrtnej kvapaliny do studne. Ide o kompaktnú a výkonnú jednotku, ktorá je vybavená spoľahlivým elektrickým bezpečnostným systémom. Nie je ťažké ho doručiť na stránku a nainštalovať. Jeho kompaktné rozmery zároveň nebránia zariadeniu pracovať s vysokými hladinami výkonu.

Bezvýkopové spôsoby kladenia rúr, ako je kontrolované prepichovanie, možno úspešne použiť v lete aj v zime

Pracovný čas je tiež kratší ako pri použití iných metód. Aj keď je v oblasti, kde sa robí vpich, zvýšená hladina podzemnej vody, nie je potrebné robiť opatrenia na odvedenie vody z územia.

Pri prechode dilatačného kužeľa sa tiež zhutňujú steny priekopy, takže ďalšie práce v tomto smere nie sú potrebné.

Vykonávanie vpichov na rôznych predmetoch

Náročnosť a rýchlosť tohto druhu práce do značnej miery závisí od podmienok, t.j. v závislosti od terénu a vlastností objektu, pod ktorým sa punkcia vykonáva. Vŕtanie pod železničnou traťou si zvyčajne vyžaduje pomerne veľa papierovania. Najprv musíte koordinovať vŕtanie s množstvom železničných služieb.

Použitie metódy kontrolovaného prepichovania v rámci mesta umožňuje zachovať integritu cestných trás s cieľom minimalizovať náklady a nenarúšať plynulosť dopravy.

V Rusku je potrebné kontaktovať divízie ECh, ShCh, RCS NODG, PCh a ďalšie služby JSC Russian Railways. Je povinné vypracovať zmluvy o technickom dozore, ako aj o inštalácii balíkov poistenia. Všetka výkonná dokumentácia musí byť odsúhlasená a poskytnutá železničným orgánom.

Balík dokumentov sa prenesie na vzdialenosť na konci cyklu prác kladenia potrubí. V mestách je prieraz pod vozovkou veľmi žiadaný pri kladení nových komunikácií, najmä na miestach s historickými zaujímavosťami.

Metóda umožňuje nielen udržiavať normálnu premávku na cestách, ale aj zabrániť zničeniu starodávneho chodníka, keď je potrebné položiť potrubia pod takéto oblasti.

Obnova takéhoto objektu môže byť náročná a niekedy aj nemožná. V chatových dedinách umožňuje kladenie komunikácií metódou punkcie dokončiť všetky práce s minimálnym poškodením už dokončených objektov: cesty, ploty atď.

Hodnotenie alternatív

Okrem metódy vedenej punkcie existujú aj ďalšie možnosti komunikačné zariadenia v hrúbke pôdy bez vytvárania zákopov. Niekedy môže byť alternatíva prijateľnejšia ako punkcia, všetko závisí od konkrétnej situácie.

Horizontálne smerové vŕtanie, ktorý sa nazýva aj šikmý smerový, sa používa na kladenie tlakových a netlakových potrubí. Vŕtanie pomocou tejto metódy sa vykonáva z povrchu zeme. Priemer otvoru by mal byť o 30-50% väčší ako veľkosť rúr, ktoré sa v ňom majú položiť.

Otvor sa nerozšíri okamžite, ale v niekoľkých fázach. V tomto prípade sa používa roztok bentonitu, ktorý sa zmieša s nakyprenou zeminou a uľahčuje jej odstránenie z kmeňa. Okrem toho sa táto pracovná kvapalina používa na chladenie vŕtacieho nástroja a neskôr vytvára na stenách hriadeľa vrstvu, ktorá ich chráni pred zničením.

Na odčerpanie vyčerpaného roztoku bentonitu sa používa kalové čerpadlo. Po odčerpaní treba nepotrebný roztok odviezť na skládku na ďalšiu likvidáciu. Ak je práca vykonaná správne, výsledkom je čistá studňa so silnými stenami.

Vŕtacie súpravy pre tento typ práce majú rôzne vlastnosti, ako je krútiaci moment a trakcia. Od toho závisí dĺžka rúr, ktoré budú položené v hrúbke pôdy, ktorá môže dosiahnuť 1 000 metrov.

Prípustný priemer potrubia je 120 cm, pomocou horizontálneho smerového vŕtania je možné položiť kovové aj plastové potrubia.

Vŕtanie sa vykonáva po vopred vypočítanej trajektórii, pohyb vŕtacieho nástroja je riadený pomocou lokalizačného systému. Uhol vŕtania sa môže meniť medzi 26-34 stupňami.

Ďalším dôležitým ukazovateľom pri použití HDD je prehnutie tyčí, ktoré môže byť 6-12% v závislosti od ich typu. Ďalšou populárnou metódou bezvýkopového kladenia rúr je šnekové vŕtanie. Na tento účel sa používa špeciálna hydraulická inštalácia, ktorá funguje ako zdvihák.

Najprv sa vyrobia štartovacie a cieľové jamy. Hĺbka každého z nich by mala byť o jeden meter hlbšia ako úroveň potrubia. Do štartovacej jamy je spustená hydraulická inštalácia, ktorá otáča šnekom a tlačným potrubím. V dôsledku toho sa časť pôdy odstráni a získa sa studňa pre potrubie.

Potom sa vo vnútri inštalujú rúry, puzdrá atď. Maximálna dĺžka pokládky je zvyčajne iba 100 metrov, ale priemer komunikácií môže dosiahnuť 172 cm, čísla do značnej miery závisia od typu pôdy, na ktorej sa vŕtanie vykonáva.

Metóda dierovania oceľových puzdier sa často používa, ak je potrebné položiť rúry alebo puzdrá s veľkým priemerom pomocou bezvýkopových metód.

Na kontrolu práce pri závitovkovom vŕtaní sa používa laser, ktorý zaisťuje správny uhol sklonu vrtáka a tiež umožňuje s vysokou presnosťou sledovať smer vŕtania. Keď šnek dosiahne dokončovaciu jamu, vyberie sa z výslednej studne v opačnom poradí.

Mikrotunelovanie je vysoko presná metóda bezvýkopového kladenia komunikácií, ktorá sa vykonáva pomocou špeciálneho tunelovacieho štítu.

Na presun zariadenia sa používa vysokovýkonná zdvíhacia stanica. Ovplyvňuje stĺpec železobetónových rúr, ktoré sú pripojené k štítu. Postupne sa dĺžka studne zvyšuje, takže dĺžka stĺpika sa zväčšuje zvyšovaním železobetónových konštrukcií.

Na kladenie železobetónových a oceľových rúr sa používa metóda mikrotunelovania. Vykonáva sa pomocou špeciálneho tunelovacieho štítu, ktorý uvoľňuje pôdu

Táto metóda tiež vyžaduje predbežnú prípravu dvoch jám, vzdialenosť medzi nimi sa môže pohybovať medzi 50-500 metrami. Zdvíhacie zariadenie musí byť spustené do štartovacej jamy do hĺbky, ktorá zodpovedá úrovni komunikácií. Ak dĺžka studne presahuje 200 metrov, zvyčajne sa používa medziľahlá pretláčacia stanica.

Raziaci štít kyprí pôdu, ktorá sa odplavuje vodou alebo roztokom bentonitu privádzaným cez prívodné potrubia. Odpadová kvapalina zmiešaná s pôdnymi časticami sa cez odtokové potrubia pohybuje do žumpy. Po vstupe tunelovacieho štítu do dokončovacej jamy možno prácu považovať za dokončenú.

Bezvýkopové spôsoby kladenia komunikácií sa vykonávajú pomocou špeciálnych vysokovýkonných zariadení. Presné dodržiavanie technológie zabezpečí spoľahlivú studňu

Zariadenie je rozobrané a odstránené. Metóda mikrotunelovania sa môže použiť na inštaláciu nielen železobetónu, ale aj oceľové rúry. Na sledovanie správnosti práce slúži navigačný systém pozostávajúci z lasera, terča a meracieho kolieska.

Pri dlhých úsekoch (viac ako 200 m) sa za efektívny považuje elektronický laserový systém vybavený hydrostatickou hladinou, ktorý poskytuje presné informácie o hĺbke inštalácie potrubia bez ohľadu na teplotu vzduchu vo vnútri konštrukcie.

Jemnosť výberu vhodnej metódy

Spôsob kladenia komunikácií pomocou horizontálneho vŕtania sa volí v štádiu návrhu konkrétneho procesu. Ak sa bezvýkopové kladenie potrubia vykonáva ako súčasť výstavby zariadenia, napríklad obytnej budovy, potom sa práca môže stať súčasťou celkového stavebného projektu.

Pri navrhovaní sa berú do úvahy nasledujúce informácie:

• dĺžka komunikácií, ktoré je potrebné položiť bezvýkopovou metódou;
• priemer puzdra alebo potrubia;
• materiál, z ktorého sú komunikácie vyrobené;
• hĺbka, do ktorej musia byť potrubia položené;
• typ potrubia (tlakové alebo beztlakové);
• schopnosť inštalovať štartovacie a dokončovacie jamy vhodnej hĺbky;
• prístupové cesty na pracovisko;
• prítomnosť dostatočne priestranného priestoru na skladovanie materiálov, vybavenia atď.;
• hladina podzemnej vody;
• iné geologické vlastnosti lokality;
• plán umiestnenia komunikácií, ktoré sú už na mieste k dispozícii.

Počas procesu výstavby je niekedy potrebné zmeniť už vypracovaný projekt. Môže to byť spôsobené túžbou znížiť náklady použitím napr. plastové rúrky namiesto ocele. Okrem toho plán umiestnenia podzemných komunikácií na mieste nie je vždy dostatočne presný.

Priemer potrubia je jedným z ukazovateľov, ktorý sa berie do úvahy pri výbere metód bezvýkopovej inštalácie komunikácií. Studňa by mala byť trochu väčšia

Pri vykonávaní práce sa môžu objaviť takéto nezohľadnené potrubia alebo káble. Všetky tieto body môžu vyžadovať zmeny v projekte, čo môže ovplyvniť rozhodnutie o spôsobe vŕtania.

Ak je hĺbka uloženia komunikácie malá, existuje nebezpečenstvo poklesu vrchnej vrstvy pôdy, najmä ak sa pri vŕtaní použil roztok bentonitu. V takýchto prípadoch je lepšie dať prednosť horizontálnemu šnekovému vŕtaniu.

Spôsob vŕtania je veľmi často určený tým, aké vybavenie má organizácia vykonávajúca objednávku k dispozícii.

Napríklad, ak majú stavitelia zdviháky alebo inštaláciu na horizontálne smerové vŕtanie, bude to uprednostňované pred metódou prepichnutia. Najčastejšie sú takéto zmeny diktované úvahami o ekonomickom prínose.

Závery a užitočné video na túto tému

Prevádzkový proces inštalácie na vykonanie kontrolovanej punkcie je jasne uvedený vo videu:

Riadené prepichnutie je vysoko presný a relatívne lacný spôsob položenia komunikácie pod cestu alebo iný objekt. Zároveň je dôležité správne navrhnúť všetky práce a prísne dodržiavať technológiu.

Chceli by ste nahlásiť zaujímavé skutočnosti týkajúce sa kladenia rúr pomocou technológie prepichovania? Mali ste nejaké otázky pri čítaní poskytnutých informácií? Komentáre píšte do bloku pod textom článku.