Sleufloos leggen en herstellen van pijpleidingen

In dit artikel: wat is de reden voor de behoefte aan sleufloze technologieƫn; soorten sleufloze technologieƫn; horizontaal gestuurde boortechniek; trillingen boren technologie; hydraulische breuktechnologie.

Sleufloos leggen en herstellen van pijpleidingen

Het leggen en repareren van ondergrondse nutsvoorzieningen wordt in de hoofden van velen van ons geassocieerd met een serieuze hoeveelheid werk – sleuven graven, pijpen erin leggen, gevolgd door verstopping met aarde, vullen en verdichten van een grindpad, asfalteren of betonneren. In de zomer en het voorjaar zijn stof en modder en smeltende sneeuw integrale attributen van sleuvenlegwerk, om nog maar te zwijgen van de totale onmogelijkheid om de wegen in het gebied van de werkplek te gebruiken. Een sleufchaos met al zijn attributen kan echter volledig worden vermeden door gebruik te maken van HDD-boren (horizontale richting).

Sleufloze technologieƫn

Het tijdperk van industrialisatie heeft de steden op aarde veranderd – hun expansie ging gepaard met de ontwikkeling van een complex systeem van bovengrondse en ondergrondse communicatie. En als bovenliggende viaducten kunnen worden gerepareerd en vervangen met minimale schade, dan kunnen ondergrondse werkzaamheden aan het vervangen van leidingen op een andere manier worden uitgevoerd dan door sleuven te graven. 70 jaar geleden was het probleem van het repareren en herstellen van lekkende metalen en gietijzeren buizen die fungeren als viaducten voor warm en koud water, aardgas, riolering, enz., Minder acuut dan vandaag.

Aangezien het probleem van massale kritische slijtage van ondergrondse nutsvoorzieningen kon worden voorspeld, werd in 1976 in de Verenigde Staten de National Association of Sewerage Services (NASSCO) opgericht, waarvan het doel was om technische oplossingen te vinden en te ontwikkelen op het gebied van sleufloze reparatie van ondergrondse nutsvoorzieningen. In de loop van de tijd werden soortgelijke verenigingen opgericht in een aantal landen en in 1986 verenigd in de International Society for Trenchless Technologies (ISTT), met het hoofdkantoor in Londen (Groot-BrittanniĆ«). Onder de ISST-deelnemers is er ook een Russisch vertegenwoordigingskantoor – NPO ROBT, opgericht in 1996 en hervormd in 2003.

Sleufloos leggen en herstellen van pijpleidingen

In de regel wordt sleufloos leggen van communicatie uitgevoerd door de volgende methoden:

  • trillingen (pneumatische stoten). Het wordt zowel gebruikt voor de aanleg van nieuwe pijpleidingen als voor wederopbouwwerkzaamheden (vernietiging van oude leidingen en hun vervanging door nieuwe). Voorwaarde voor het gebruik van deze apparatuur is de toelaatbaarheid van trillingsbelastingen op de grond;
  • horizontaal gestuurd boren. Apparatuur van dit type wordt alleen gebruikt voor het leggen van nieuwe pijpleidingen;
  • hydraulische vernietiging. Meestal wordt deze technologie gebruikt bij het repareren van versleten communicatie.

Vervolgens gaan we dieper in op de productiemethoden en apparatuur voor sleufloos werken..

Horizontaal gestuurd boren

Met deze methode kunt u ondergrondse pijpleidingen maken met een lengte van enkele meters tot vele kilometers, de toegestane maximale buisdiameter is meer dan 1200 mm, ze kunnen zowel van staal als lagedrukpolyethyleen (HDPE) zijn gemaakt.

De horizontaal gestuurde boormachine bestaat uit een metalen frame en carrosserie, een verrijdbaar of rupsonderstel. Het lichaam bevat een hydraulisch station, een dieselmotor, een boorslede, een stangenaanvoersysteem en een machinebedieningspaneel. HDD-machines verschillen onderling in de grootste trekkracht van de staafkolom (gemeten in tonnen), de buiging van de staafketting (de straal wordt gegeven) en de stroomsnelheid van bentonietoplossing (gemeten in l / min).

HDD-boren omvat de volgende fasen: boorvoorbereiding; het boren van een pilootput; toename van de diameter van de put; de pijpleiding door de put trekken; laatste werken.

Sleufloos leggen en herstellen van pijpleidingen

Boorvoorbereiding. Er wordt onderzoek gedaan naar de samenstelling en eigenschappen van de bodem, er wordt een schema gemaakt van bestaande ondergrondse voorzieningen, de nodige documenten worden opgesteld. Om het meest optimale traject voor de putpassage te selecteren, wordt het werkgebied op verschillende plaatsen onderzocht, in het geval van de nabijheid van ondergrondse pijpleidingen worden putten gelegd.

Een pilot goed boren. De boorkop, uitgerust met een snijgereedschap, wordt op de HDD-machine geĆÆnstalleerd. De sonde van het lokalisatiesysteem, die zich in de kop bevindt, maakt het mogelijk de positie en de afschuining van het snijgereedschap te volgen – om gecontroleerd boren uit te voeren. Tijdens het werk worden signalen van de tastsensor ontvangen door de lokalisatie-eenheid en weergegeven op de monitor van de operator die de horizontaal gestuurde boormachine bestuurt – gegevens over de diepte en helling van de boorkop worden weergegeven in de tijd. Bovendien wordt de positie van de boorkop bewaakt door een operator met een in de hand te houden lokaliseerapparaat, die de boor door het gebied volgt. Als de boor afwijkt van het berekende traject, stopt de rig-operator de rotatie van de staven en corrigeert de afschuiningshoek van de boorkop.

Een flexibele schokdemperstang, stangkoorden met een boorkop, voert twee taken uit – vermindert de belasting van de stangen en helpt de boorkolom onder controle te houden. De mondstukken waarmee de boorkop is uitgerust, zijn ontworpen om bentonietoplossing met een speciale samenstelling te leveren – tijdens het boren wordt het onder druk via holle staven in de put gevoerd. De belangrijkste taken van de bentonietoplossing zijn: verwijderen van gesteente uit de boorput; koeling en smering van de boorkolom en kop; het in suspensie brengen en houden van de rots; bodemstabilisatie rond de staafkoord; bodemerosie (hydro-monitoring).

Het boren van de proefput eindigt met de boorkop die naar buiten komt op het ontwerppunt.

Vergroten van de boorgatdiameter. Bij het uitgangspunt wordt de boorkop losgekoppeld, in plaats daarvan is een ruimerkop met een grotere diameter bevestigd, ook uitgerust met mondstukken voor de afvoer van bentonietoplossing, die continu wordt toegevoerd tijdens het uitzetten van de put. Door rotatie en trekkracht wordt de ruimer langs het boorgat in de tegenovergestelde richting getrokken, terwijl de diameter wordt vergroot tot de vereiste diameter – de uiteindelijke diameter van de boorput moet 30% groter zijn dan de diameter van de pijpleiding die erin wordt gestoken. De fasen van het boren en trekken van de ruimer worden verschillende keren herhaald, met elke nieuwe fase neemt de diameter van de koppen toe.

Trekken aan de pijpleiding. De buizen bedoeld voor de pijpleiding worden vooraf aan elkaar gelast. Na de afwerking van de boorkop (het boorgat wordt vergroot tot de vereiste diameter), in plaats daarvan, worden achtereenvolgens een expansiekop, een wartel (een apparaat dat de overdracht van rotatie van de snaar naar de buis vermijdt), een beugel (verbindt de wartel met een grijper) en een grijper naar de buis achtereenvolgens op de stangpaar geĆÆnstalleerd. Als deze gereed is, wordt de HDD-eenheid opgestart en komt deze de pijpleiding binnen in de voorbereide boorput.

In de laatste fase bereidt de aannemer de documentatie voor en draagt ā€‹ā€‹deze over aan de klant met het plan-diagram van de positie van de pijpleiding in verschillende vlakken met verwijzing naar oriĆ«ntatiepunten op de werklocatie.

Voordelen van horizontaal gestuurd boren:

  • het leggen en repareren van pijpleidingen op elk terrein, in elk type bodem (inclusief drijvers en rotsen), in verschillende veiligheidszones, in moeilijke stedelijke omstandigheden;
  • een aanzienlijke vermindering van het aantal vergunningen en de voorwaarden voor het verkrijgen ervan het is niet nodig om het verkeer op snelwegen te stoppen voor de duur van de werkzaamheden;
  • het gebruik van moderne boorfaciliteiten maakt het mogelijk de arbeidsvoorwaarden te verminderen;
  • vereist geen zware uitrusting en een groot aantal arbeiders die nodig zijn voor het graven van sleuven;
  • autonomie van HDD-machines, d.w.z. ze hebben geen externe energiebronnen nodig;
  • de grondwaterstand heeft geen invloed op de doorlooptijd;
  • minimale impact op het ecologische evenwicht en landschap op de werkplek.

Nadelen van HDD-werk:

  • als de afstand van de pijpleiding minder dan 2 m is, zal het gebruik van deze boormethode duur zijn;
  • controle van de HDD-machine en het boorproces kan alleen door professionals worden uitgevoerd – eventuele fouten verhogen de werkkosten aanzienlijk;
  • het proces van sleufloos werken met behulp van HDD-technologie kan niet worden versneld – het werk kan alleen op het geschatte tijdstip worden uitgevoerd.

Trillend boren

Om trillingsboren uit te voeren, wordt een speciaal gereedschap gebruikt – een pneumatische pons, waarmee zowel horizontale als hellende putten met een bepaalde diameter in de grond kunnen worden geponst. Trillingsboren wordt gebruikt bij het leggen van putten op afstanden tot 15 m en een boorgatdiameter van niet meer dan 203 mm – ze worden bijvoorbeeld gebruikt om lekke banden onder wegen te creĆ«ren, zonder de rijbaan te openen en zonder het verkeer te stoppen.

De pneumatische pons bestaat uit een kegelvormig metalen lichaam, met daarin mechanismen voor impact, omkering en luchtverdeling. Perslucht wordt vanuit de compressor via een flexibele luchtslang met een diameter van 25 mm aan de pneumatische stempel toegevoerd. De lengte van de slang komt overeen met de afstand waarop de boorput wordt doorboord, en de diameter van het ponslichaam komt overeen met de diameter van de put. Pneumatische ponsen worden geproduceerd met een capsulediameter van 44 tot 203 mm.

Sleufloos leggen en herstellen van pijpleidingen

Stadia van het werk tijdens vibratieboringen: voorbereiding van putten; goed boren; plaatsing van communicatie in een voltooide put; voltooiing van het werk.

Voorbereiding van funderingsputten. Voordat u een gat gaat ponsen met een pneumatische pons, moet u de start- en ontvangput graven – in de eerste wordt de capsule van de pneumatische pons geĆÆnstalleerd, in de tweede komt deze eruit na het ponsen van het gat. Als de vereiste lengte van de put groter is dan 15 m, dan is het nodig om elke 15 m tussenliggende putten te openen – de meeste modellen pneumatische ponsen werken binnen deze afstand. De diepte van de putjes moet tien keer de diameter van het te boren gat zijn, d.w.z. met een vereiste diameter van 44 mm, moet de diepte van elke put 440 mm of meer zijn.

Een put boren (oncontroleerbare punctie). Een geleider wordt op de bodem van de startput naar de ontvangende (tussen) put gelegd, er wordt een pneumatische stempel op geĆÆnstalleerd, luchtslangen worden op het lichaam aangesloten en verbinden de capsule met de compressor. Na het instellen van de richting start de compressor en begint de pneumatische pons, onder druk van perslucht, een impulsbeweging naar de opvangput met een snelheid van ongeveer 300 mm / min, parallel aan het grondoppervlak. De ponscapsule kan in geen enkele richting afwijken van de ingestelde koers – het ontwerp verhindert dit. Na het passeren van de put komt de pneumatische stempel naar buiten in de opvangput, waarna de compressor stopt, de perslucht wordt afgevoerd en de slangen worden losgekoppeld van de capsule, gedempt en door de put getrokken richting de startput.

Communicatielijnen worden in de voorbereide put gebracht, waarvoor het bedoeld was – kabels of leidingen, waarvan de diameter 25-30% kleiner moet zijn dan de diameter van de put.

In de laatste fase op het plan is een put met communicatie uitgezet, met verwijzing naar oriƫntatiepunten in dit gebied.

De voordelen van vibratieboren:

  • zorgt voor het creĆ«ren van een ondergrondse horizontale put (punctie) zonder beschadiging van oppervlaktecoatings en communicatieroutes;
  • de kosten van het werk zijn veel lager dan bij de sleufmethode;
  • aanzienlijk lagere arbeidskosten en het volledig ontbreken van de noodzaak om zwaar materieel aan te trekken;
  • voor de werking van de apparatuur is geen steunwand nodig;
  • de kleine omvang van de apparatuur maakt het mogelijk om deze in de kelders van gebouwen te gebruiken;
  • gebruik in zachte bodems en drijvers is toegestaan.
  • tijdens de werking van de pneumatische pons kan de bewegingsrichting niet worden gewijzigd;
  • beperkte boorgatlengte (niet meer dan 15 m) en de boorgatdiameter (203 mm);
  • de behoefte aan start-, tussen- en ontvangende pits.

Naast het creĆ«ren van nieuwe putten, worden pneumatische ponsen gebruikt om leidingen in bestaande stedelijke communicatie te vervangen. De capsule van de pneumatische pons wordt in de startput geĆÆnstalleerd, de verankeringsinrichting wordt in de ontvangende put geĆÆnstalleerd, er wordt een staalkabel door de verbindingspijp uit getrokken en op de neus van de capsule van de pneumatische pons bevestigd. Onder invloed van perslucht en de spanning van de kabel, beweegt de capsule langs de versleten buis, vernietigt deze en vergroot de put, terwijl tegelijkertijd nieuwe polyethyleen buizen worden aangespannen, die door een schroefdraadverbinding in de startput aan elkaar zijn opgebouwd. Met behulp van een pneumatische pons kunt u een nieuwe buis van polyethyleen starten in een versleten buis – de diameter van de nieuwe buis moet natuurlijk kleiner zijn dan de diameter van de bestaande.

Hydraulische storing

Met het gebruik van hydraulische apparaten worden twee soorten werk uitgevoerd: stalen kisten forceren en leidingen vernietigen met vervanging door nieuwe. Het eerste type werk omvat het cyclisch ponsen van pijpen met behulp van een systeem van hydraulische vijzels. De hoofdband van de eerste buis is uitgerust met een kegelvormig mes dat door de grond snijdt, waarvan het uitgraven wordt gedaan door de holle cilinder die wordt gevormd door de buisstaven. Met deze methode kunt u in de grond doorboren voor buizen met een diameter van 1-1,4 m en een lengte tot 50 m, ongeacht de obstakels boven de boorlocatie.

Het tweede type werk – hydraulische vernietiging – zal in meer detail worden besproken. In tegenstelling tot de capsules van pneumatische ponsen die worden gebruikt bij trillingsboren, is de destructieve pons (“mol”) uitgerust met speciale messen en wordt hij aangedreven door een hydraulisch pompstation. De grootste diameter van de pons is 1200 mm, de maximale lengte van de doorgang is 50 m.

Stadia van het werk: voorbereiding van funderingsputten; installatie van de apparatuur; vernietiging van een bestaande versleten buis; installatie van een nieuwe buis van lagedrukpolyethyleen.

Sleufloos leggen en herstellen van pijpleidingen

Voorbereiding van funderingsputten. De start- en ontvangputjes worden afgescheurd tot op de diepte van de communicatie die moet worden vervangen. De totale afmetingen van de opvangput moeten voldoende zijn om de vrije beweging van de geĆÆnstalleerde buis, de afmetingen van de startput te garanderen – om de vrije installatie van de hydraulische sloophamer en de toegang van de stangen te garanderen. De wanden en de bodem van de startput moeten zorgvuldig worden uitgelijnd – de centrering van de pons ten opzichte van de te vernietigen buis moet zo nauwkeurig mogelijk zijn. Op de bodem van de startkuil wordt een grindpad gegoten of een promenade gelegd – een maatregel om de afwijking van de destructieve kop te voorkomen in geval van overstroming van de kuil.

Installatie van de apparatuur. De sloopstempel, geĆÆnstalleerd op een metalen frame, wordt in de put geplaatst en met een kraan erin gecentreerd. Om ervoor te zorgen dat het ponsframe niet in de richting van de vernietigde buis beweegt, is een verticale stop gemaakt van een stalen plaat van 1200 mm bij 2500 mm, ten minste 15 mm dik, vereist – de stuwkracht van het apparaat is meer dan 50 ton en bij afwezigheid van een sterke stop zal het zichzelf onvermijdelijk in de grond trekken … De basisplaat wordt aan Ć©Ć©n zijde met een smalle snede voor de te vernielen en te vervangen buis gemonteerd. Na voltooiing van de installatie worden slangen aangesloten op de pons vanaf het hydraulische station dat zich buiten de put bevindt.

Vernietiging van een oude pijp. In dit stadium is de snijkop niet geĆÆnstalleerd, alleen staven worden in het kanaal van de oude buis gestoken, die worden verlengd met nieuwe secties totdat hun uiteinde in de ontvangende put verschijnt. De flexibiliteit van de staven maakt een buighoek van 20 Ā° van het leidingkanaal mogelijk, maar meer niet.

Een nieuwe buis installeren. Nadat de staven de opvangput verlaten, wordt een snijkop aan hun uiteinde bevestigd, waarvan de diameter overeenkomt met de buitendiameter van de nieuwe buis; met behulp van een spanhuls wordt een buis die de oude vervangt, aan de kop bevestigd. De bedieningsmodus van de pons wordt overgeschakeld naar de tegenovergestelde, er is een stalen stop geĆÆnstalleerd. Tijdens het bewegingsproces vernietigt het hoofd de oude buis en drukt zijn fragmenten in de wanden van het kanaal. Het proces van het vervangen van leidingen gaat door totdat het uiteinde van de nieuwe leiding naar buiten komt in de startput, waarna het aanslagpaneel wordt verwijderd, de stangen worden gedemonteerd en de slangen van het hydraulische systeem worden losgekoppeld, waarna de pons uit de put wordt verwijderd. Het blijft alleen om de nieuwe buis op het communicatienetwerk aan te sluiten en de integriteit van de pijpleiding zal worden hersteld.

Voordelen van sleufloze hydraulische gereedschappen:

  • geproduceerd zonder de rijbaan te beschadigen;
  • het leggen van een nieuwe buis wordt uitgevoerd in het oude kanaal;
  • eenmalige vervanging van buizen met een aanzienlijke diameter (tot 1200 mm) op een sectie van meer dan 50 m;
  • maakt een toename van de diameter van de pijpleiding mogelijk in verhouding tot de diameter van het oude kanaal;
  • in vergelijking met sleuvengraven waarbij een groot aantal apparatuur en een aanzienlijke beroepsbevolking nodig is, worden werken met behulp van de hydraulische vernietigingstechnologie met minder moeite en in een veel kortere tijd uitgevoerd;
  • – vereist geen voorafgaande spoeling van het oude buiskanaal;
  • – er is geen trilling tijdens het werk;
  • – werken gaan niet gepaard met milieuschade.
  • – voorbereiding van putten is noodzakelijk;
  • – hogere werkkosten in vergelijking met sleuven graven.

Op het eind

Rekening houdend met bijna 90% van de verslechtering van de bestaande nutsvoorzieningen in Rusland en de GOS-landen, zijn sleufloze technologieƫn de enige uitweg uit deze situatie. Het eindeloos repareren van lekkende pijpleidingen met de sleuvengraafmethode die gewoonlijk wordt toegepast door nutsbedrijven, heeft zijn nut al lang overleefd..

Beoordeel dit artikel
( Nog geen beoordelingen )
Commentaar toevoegen

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: