Przegląd metod
Metody Verlegung w budowie rurociągów
Niezależnie od tego, czy chodzi o renowację istniejących rurociągów, czy o nową Verlegung całych tras – wybór odpowiedniej metody Verlegung decyduje o bezpieczeństwie, trwałości i ekonomiczności.
Nasze nowoczesne systemy rurowe z polietylenu (PE) umożliwiają zarówno klasyczne otwarte metody budowy, jak i innowacyjne metody bezwykopowe. Chętnie udzielimy Państwu szczegółowych porad i wspólnie wybierzemy metodę odpowiednią dla Państwa projektu!
Nasze nowoczesne systemy rurowe z polietylenu (PE) umożliwiają zarówno klasyczne otwarte metody budowy, jak i innowacyjne metody bezwykopowe. Chętnie udzielimy Państwu szczegółowych porad i wspólnie wybierzemy metodę odpowiednią dla Państwa projektu!
Metody Verlegung przy renowacji rur
Wiele istniejących sieci rurociągów z powodu wieku osiąga swoje granice. Renowacja stanowi tutaj ekonomiczną i przekonującą technicznie alternatywę dla nowej budowy. W tym przypadku w centrum uwagi znajdują się przede wszystkim zamknięte metody Verlegung z minimalną ingerencją w infrastrukturę i środowisko.
Niezależnie od tego, czy chodzi o relining, berstlining czy metody Close-Fit, nasze rury, ze względu na swoje szczególne właściwości materiałowe, doskonale nadają się do metod zamkniętych. Po renowacji można niezawodnie sprawdzić i udokumentować nienaruszalność rur – wyraźny plus dla zapewnienia jakości i bezpieczeństwa eksploatacji.
Szybka nawigacja
Relining
Relining nadaje się do renowacji uszkodzonych rurociągów. W zależności od stanu starej rury, w nowej rurze dochodzi do zarysowań i karbów. W szczególności rury stalowe spawane metodą V-Naht stanowią wysokie ryzyko.
Zalety metody reliningu:
Ekonomiczne rozwiązanie dla dłuższych odcinków, szczególnie przy słabej dostępności
Niewielkie oddziaływanie na powierzchnię i otoczenie, ponieważ nie są potrzebne prawie żadne otwarte wykopy
Stara rura pozostaje w ziemi, co znacznie skraca czas budowy i prace ziemne
Dodatkowa ochrona dzięki otaczającej starej rurze
Możliwa również zmiana medium, np. z kanalizacji na rurę osłonową kabli
Relining zalicza się do bezwykopowych metod renowacji. Funkcjonalność istniejących rurociągów jest przywracana z całkowitym lub częściowym uwzględnieniem pierwotnej substancji i przy wykorzystaniu istniejącej trasy rurociągu. Stosowane są prefabrykowane i sprawdzone rury z tworzyw sztucznych, które są wciągane lub wsuwane do starej rury z przestrzenią pierścieniową lub bez. W przypadku reliningu odcinkowego cała długość przewodu jest wstępnie naciągana na zewnątrz wykopu wciągowego, w przypadku reliningu długich rur odcinki rur są łączone ze sobą podczas wciągania w wykopie wciągowym.
W zależności od stanu starej rury, nowa rura oprócz funkcji uszczelniającej musi również przejąć zadania statyczne. Z reliningiem wiąże się redukcja przekroju poprzecznego, która często jest pożądana ze względu na dostosowanie przepustowości, np. w wyniku wyprowadzki przemysłu, handlu i ludności. Nowe rury z tworzyw sztucznych mają stosunkowo niskie wartości oporu przepływu. Jak pokazuje praktyka, pomimo zmniejszenia przekroju poprzecznego często powodują zwiększenie przepływu w porównaniu ze starymi rurami wymagającymi renowacji.
Przestrzeń pierścieniowa między starą a rurą PE jest uszczelniana po zakończeniu budowy. Prowadnice i elementy dystansowe mocują i zabezpieczają rurociąg w żądanej pozycji. Balastowanie wodą działa wspomagająco. Podczas uszczelniania należy zwrócić uwagę na odporność rurociągu na ciśnienie wyboczeniowe, aby zapobiec deformacji przekroju poprzecznego. Efekt drenażu spowodowany dopływającą wodą gruntową jest zapobiegany przez uszczelnienie.
Stare rurociągi bardzo często zawierają armaturę, pozostałości po spawaniu, szorstkie powierzchnie spoin, które mogą prowadzić do uszkodzeń powierzchni podczas wciągania nowej rury. Dlatego oferujemy od egeplast rury ochronne w różnych wariantach.
Close-Fit-Lining
W przypadku Close-Fit-Lining z rurami PE rurociągi są odnawiane w sposób wydajny, trwały i jednocześnie przyjazny dla środowiska za pomocą produkowanej fabrycznie rury PE. Nowa rura jest w tym celu specjalnie deformowana lub składana termomechanicznie podczas produkcji. Maks. długość rury nawiniętej na bęben jest określana przez średnicę rury. W zależności od średnicy nominalnej, dzięki zmniejszonemu przekrojowi poprzecznemu nowej rury, można zainstalować kilkaset metrów w jednym cyklu roboczym. Pod wpływem dopływu pary i ciśnienia nowa rura powraca do swojego pierwotnego okrągłego kształtu i dopasowuje się jako statycznie niezależna rura do starego rurociągu.
Zalety metody Close-Fit-Lining:
Bezwykopowa renowacja z minimalną ingerencją w powierzchnię
Brak pozostałej przestrzeni pierścieniowej między starą a nową rurą
Niewielka redukcja przekroju poprzecznego, ponieważ liner ściśle przylega
Odpowiedni dla różnych mediów: woda pitna, ścieki i gaz
Wysoka odporność chemiczna i długa żywotność
Przed renowacją rurociąg jest odłączany. Po badaniu TV starannie usuwane są osady i przeszkody. W razie potrzeby instalowane jest prowizorium w celu zaopatrzenia odbiorców podczas budowy. Następnie liner Close-Fit jest wciągany do rury przeznaczonej do renowacji za pomocą wciągarek linowych. Następnie liner jest podgrzewany parą. W ten sposób aktywowany jest „efekt pamięci”. Poprzez doprowadzenie pary i ciśnienia rura Close-Fit rozpręża się do swojego właściwego okrągłego kształtu i podczas rozkładania dokładnie przylega do ścianki starej rury. Bezpiecznie połączona poprzez spawanie mufowe z wężownicą grzejną, odnowiona rura ciśnieniowa lub rura swobodnego przepływu jest ponownie włączana do istniejącej sieci.
Po pomyślnym teście ciśnieniowym i płukaniu rurociągu nowy rurociąg jest gotowy do eksploatacji.
Berstlining
Energia do rozrywania rur jest wprowadzana udarowo przez zmodyfikowane rakiety ziemne lub stemple. Korpus rozrywający i rozszerzający jest stabilizująco prowadzony w rurze za pomocą liny i wciągarki. Metody dynamiczne są szczególnie odpowiednie do stosowania w zagęszczonych lub kamienistych glebach oraz do kruchych, pękających starych rur z żeliwa szarego, kamionki lub betonu.
Zalety metody berstlining:
Ekonomiczne rozwiązanie dla dłuższych odcinków, szczególnie przy słabej dostępności
Niewielkie oddziaływanie na powierzchnię i otoczenie, ponieważ nie są potrzebne prawie żadne otwarte wykopy
Stara rura pozostaje w ziemi, co znacznie skraca czas budowy i prace ziemne
Dodatkowa ochrona dzięki otaczającej starej rurze
Możliwa również zmiana medium, np. z kanalizacji na rurę osłonową kabli
Siła rozrywająca wytwarzana hydraulicznie jest przenoszona przez układ prętów na korpus rozrywający i rozszerzający. Statyczny berstlining jest stosowany do rozrywania starych rur z kruchych i ciągliwych materiałów; te ostatnie są przecinane specjalnym nożem rolkowym w dnie rury. Następujące po nim rozszerzenie wypiera starą rurę i kalibruje kanał rozrywający do procesu wciągania.
Podczas procesu rozrywania i wciągania nowa rura jest silnie obciążana. Odłamki starych rur powodują zarysowania i rowki, kamienie powodują obciążenia punktowe w pozycji końcowej.
Z tego powodu w arkuszu roboczym DVGW GW 323 zaleca się stosowanie rur ochronnych. Poza tym obowiązują tutaj również wymagania dotyczące minimalnej grubości uszkodzeń lub przestrzegania dopuszczalnych naprężeń rozciągających, jak w przypadku innych bezwykopowych metod Verlegung.
W przypadku berstlining korpus rozrywający i rozszerzający jest przeciągany przez starą rurę, odłamki rur są wypierane do gruntu, a jednocześnie wciągana jest prefabrykowana rura o takiej samej lub większej średnicy. Otaczająca gleba musi być wypieralna, a położenie i stan równolegle przebiegających rurociągów muszą być znane. Istnieją systemy działające dynamicznie i statycznie, które mogą rozrywać prawie wszystkie materiały rur, również rury betonowe zbrojone.
W zależności od materiału i stanu starej rury, w nowej rurze dochodzi do zarysowań i karbów. Odłamki i kamienie powodują obciążenia punktowe podczas eksploatacji. Dlatego oferujemy od egeplast rury ochronne w różnych wariantach.
Dynamiczny berstlining
Statyczny berstlining
Metody Verlegung przy nowej Verlegung
Od otwartej metody budowy po innowacyjne techniki, takie jak orka, frezowanie lub wiercenie kierunkowe dostępne są różne metody dla nowych odcinków rurociągów.
Dobierzemy metodę odpowiednią do celów Twojego projektu i lokalnych warunków. Dzięki naszym nowoczesnym systemom rur PE zyskujesz dużą elastyczność podczas Verlegung i długą żywotność, przekraczającą 100 lat.
Verlegung otwarte z podsypką piaskową
Podczas Verlegung w wykopie otwartym z podsypką piaskową dokładnie definiuje się strefę rurociągu, a rura układana jest w ochronnej podsypce piaskowej. Następnie należy przywrócić stan pierwotny powierzchni.
Zalety Verlegung otwartego z podsypką piaskową:
Sprawdzona metoda standardowa z najwyższym bezpieczeństwem eksploatacji
Optymalna ochrona przed zarysowaniami i obciążeniami punktowymi
Łatwa kontrola jakości podczas montażu
Odpowiednia dla wszystkich materiałów rur i mediów
W odniesieniu do wykonania wykopu pod rurociąg obowiązuje m.in. norma DIN 4124 „Wykopy i rowy”, która dokładnie określa, jak należy realizować szerokości przestrzeni roboczej i obudowę. Rura musi być wolna od rowków i zarysowań, a następnie grunt otaczający rurę jest przygotowywany w taki sposób, aby rura nośna medium była chroniona przed wpływami zewnętrznymi. W normie DIN EN 805 i wytycznej DVGW W 400-2 wymagane jest osadzenie rury w piasku lub drobnym żwirze.
Verlegung otwarte bez podsypki piaskowej
Podczas Verlegung w wykopie otwartym bez podsypki piaskowej rura układana jest bezpośrednio w wykopie. Następnie należy przywrócić stan pierwotny powierzchni.
Zalety Verlegung otwartego bez podsypki piaskowej:
Oszczędność kosztów, ponieważ można zrezygnować z podsypki piaskowej
Możliwość wykorzystania istniejącego wykopu (pod warunkiem, że materiał jest zagęszczalny)
Krótszy czas budowy i mniejsza logistyka
Bardziej przyjazna dla środowiska dzięki mniejszemu zużyciu materiałów
Rosnąca presja kosztowa zmusza wielu dostawców do zadawania pytania, czy kosztowna podsypka piaskowa nowego rurociągu jest konieczna. Jeśli wykop jest zagęszczalny, można go ponownie wykorzystać do zasypywania – zamiast piasku. Warunkiem takich warunków Verlegung jest system rur, który jest w stanie sprostać występującym tutaj zwiększonym obciążeniom.
Rezygnacja z podsypki piaskowej może prowadzić do tego, że kamienie przez dłuższy czas obciążają ścianę zewnętrzną rury punktowo lub liniowo – dodatkowo do obciążeń eksploatacyjnych, takich jak ciśnienie wewnętrzne, obciążenia ziemne lub obciążenia ruchem. Jeśli rezygnuje się z ochrony przez podsypkę piaskową, wybrany system rur musi być w stanie wytrzymać typowe uszkodzenia powierzchni spowodowane zarysowaniami, a w szczególności obciążenia punktowe, aby nie prowadziły one do pęknięć naprężeniowych. Dlatego oferujemy od egeplast rury ochronne w różnych wariantach.
Metoda orkowa
W tej metodzie nowa rura jest w sposób ciągły zaorywana, a bruzda rurociągu jest następnie natychmiast zamykana.
Warunkiem takich warunków Verlegung jest system rur, który jest w stanie sprostać występującym tutaj zwiększonym obciążeniom.
W zależności od warunków glebowych może się zdarzyć, że nowo ułożony rurociąg zostanie powierzchownie zarysowany (dopuszczalne jest maks. 10% grubości ścianki). Ponadto kamienie mogą przez dłuższy czas obciążać ścianę zewnętrzną rury punktowo lub liniowo – dodatkowo do obciążeń eksploatacyjnych, takich jak ciśnienie wewnętrzne, obciążenia ziemne lub obciążenia ruchem.
Warunkiem takich warunków Verlegung jest system rur, który jest w stanie sprostać występującym tutaj zwiększonym obciążeniom.
W zależności od warunków glebowych może się zdarzyć, że nowo ułożony rurociąg zostanie powierzchownie zarysowany (dopuszczalne jest maks. 10% grubości ścianki). Ponadto kamienie mogą przez dłuższy czas obciążać ścianę zewnętrzną rury punktowo lub liniowo – dodatkowo do obciążeń eksploatacyjnych, takich jak ciśnienie wewnętrzne, obciążenia ziemne lub obciążenia ruchem.
Zalety metody orkowej:
Bardzo wysoka wydajność Verlegung (do ok. 5 km dziennie)
Minimalna ingerencja w glebę i szybka regeneracja
Nie jest wymagane obniżenie poziomu wód gruntowych
Szczególnie ekonomiczna dla długich tras na niezabudowanych obszarach
Wpływ pługa na glebę jest stosunkowo niewielki. Obniżenie poziomu wód gruntowych nie jest konieczne w przypadku tej metody Verlegung. Dlatego ta metoda Verlegung, również ze względu na niewielkie szkody w uprawach, jest bardzo przyjazna dla środowiska. Metodę można stosować do klasy gleby 5 na niezabudowanych obszarach. W zależności od klasy gleby można realizować głębokości Verlegung do 2 metrów.
Verlegung metodą orkową, z wydajnością do 5000 metrów ułożonego rurociągu na dzień roboczy, jest prawdopodobnie najbardziej ekonomiczną formą układania nowych rurociągów. Zespół do układania składa się z pługa z lemieszem i skrzynią Verlegung oraz wciągarki linowej zamontowanej na ciężarówce lub pojeździe gąsienicowym. Zespół do układania jest ciągnięty przez wciągarkę linową w kierunku tego pojazdu. Gdy pług dotrze do pojazdu, wciągarka linowa jest ustawiana w następnym punkcie trasy i proces się powtarza. W wykopie startowym lemiesz pługa jest opuszczany na żądaną głębokość Verlegung. W zależności od średnicy rury, do OD 225 mm jest to możliwe Verlegung, można jednocześnie zaorać kilka rurociągów. W skrzyni Verlegung rurociągi są wprowadzane do ziemi od góry. Grunt zamyka się za lemieszem pod wpływem własnego ciężaru, ale proces ten można przyspieszyć za pomocą maszyn. Obciążenia punktowe, spowodowane np. przez kamienie w ziemi, mogą spowodować uszkodzenie rurociągu. Aby osiągnąć zamierzony minimalny okres użytkowania w rzeczywistości, należy stosować rurociągi wykonane z materiału o udowodnionej wysokiej odporności na pękanie naprężeniowe.
Wariantem metody orkowej, szczególnie w przypadku materiałów rurowych, których dopuszczalne promienie gięcia są zbyt duże dla normalnego pługa, jest metoda pługa rakietowego. Przebieg procesu jest identyczny, jedyne wprowadzenie rurociągu odbywa się w kierunku wzdłużnym. Oznacza to, że odcinek rury jest przeciągany wraz z lemieszem pługa na całej długości Verlegung. Ze względu na znacznie wyższe obciążenia mechaniczne rurociągi muszą wykazywać dodatkową ochronę zewnętrzną rury. Należy przy tym pamiętać, aby nie przekroczyć dopuszczalnych sił ciągnących rurociągu i połączenia. Długość odcinka rury jest ograniczona siłami ciągnącymi.
Metoda frezowania
Specjalne urządzenia frezują wąski rów pod rurociąg, do którego w tym samym cyklu roboczym wprowadzana jest elastyczna rura. Wykopany grunt jest wykorzystywany jako materiał do zasypywania.
W zależności od warunków glebowych może się zdarzyć, że nowo ułożony rurociąg zostanie powierzchownie zarysowany (dopuszczalne jest maks. 10% grubości ścianki). Ponadto kamienie mogą przez dłuższy czas obciążać ścianę zewnętrzną rury punktowo lub liniowo – dodatkowo do obciążeń eksploatacyjnych, takich jak ciśnienie wewnętrzne, obciążenia ziemne lub obciążenia ruchem – i tym samym powodować uszkodzenia.
W zależności od warunków glebowych może się zdarzyć, że nowo ułożony rurociąg zostanie powierzchownie zarysowany (dopuszczalne jest maks. 10% grubości ścianki). Ponadto kamienie mogą przez dłuższy czas obciążać ścianę zewnętrzną rury punktowo lub liniowo – dodatkowo do obciążeń eksploatacyjnych, takich jak ciśnienie wewnętrzne, obciążenia ziemne lub obciążenia ruchem – i tym samym powodować uszkodzenia.
Zalety metody frezowania:
Wąski rów dla mniejszego naruszenia powierzchni
Możliwość zastosowania do klasy gleby 7 (również w trudnych glebach)
Wykopany grunt może być wykorzystany jako materiał do zasypywania
Możliwość łączenia z długimi odcinkami rur dla szybkiego Verlegung
Frezarka z napędem silnikowym otwiera wąski wykop o szerokości do 60 cm i głębokości do 2,5 m. W tym wykopie umieszcza się rurę i niemal jednocześnie zasypuje się wykop, z reguły urobkiem. W przeciwieństwie do metody orkowej, tą metodą można obrabiać również trudne grunty, aż do klasy gruntu 7. Wydajność Verlegung zależy w dużej mierze od przeważającej klasy gruntu, ale jest mniejsza niż w przypadku Verlegung metodą orkową. Ponieważ w tym procesie rurociąg nie jest zwykle układany w podsypce piaskowej zgodnie z zasadami techniki, należy stosować rurociągi wykonane z materiału o udowodnionej wysokiej odporności na pękanie naprężeniowe.
Przemieszczanie gruntu (rakieta ziemna)
Za pomocą rakiety ziemnej zazwyczaj „wystrzeliwuje się” rury przyłączeniowe do domów na odległość kilku metrów przez ziemię. Zalegająca ziemia może niedopuszczalnie głęboko zarysować nową rurę. Dopuszczalna jest maksymalna głębokość zarysowania 10% ścianki rury. Ponadto otaczające kamienie powodują obciążenia punktowe.
Zalety metody frezowania:
Bezwykopowa Verlegung na krótkich odcinkach, idealna do przyłączy domowych
Bardzo niewielkie naruszenie powierzchni
Szybki postęp budowy, prawie brak ograniczeń w ruchu
Niskie koszty przy krótkich długościach
Metoda układania rur z wykorzystaniem przecisku pneumatycznego (rakiety ziemnej) jest najczęściej stosowana w przypadku przyłączy domowych. Młot pneumatyczny tworzy pustkę, w której układany jest nowy rurociąg. W tym celu grunt musi być wystarczająco podatny na wypieranie. W gruntach luźnych i miękkich konieczne jest statyczne wsparcie przecisku pneumatycznego, ponieważ nie jest wytwarzane wystarczające tarcie z gruntem dla samodzielnego posuwu. Kształt kanału przeciskowego jest zatem bardziej precyzyjny w gruntach kamienistych dzięki bocznemu wypieraniu kamieni. Boczne odchylenie przecisku pneumatycznego jest niewielkie. Wyznaczanie celu odbywa się w wykopie startowym. Za pomocą tej metody można układać rurociągi o średnicy zewnętrznej do 200 mm.
Wiercenie kierunkowe
Horyzontalne wiercenie kierunkowe (HDD) to sterowana metoda wiercenia na mokro. W zależności od charakterystyki gruntu i promienia wiercenia, rysy, nacięcia oraz obciążenia punktowe spowodowane kamieniami mogą zagrozić nowo wciągniętej rurze.
Zalety horyzontalnego wiercenia kierunkowego:
Renowacja bezwykopowa z minimalną ingerencją w powierzchnię
Możliwość zwiększenia przekroju o maksymalnie trzy średnice nominalne
Wysoka ekonomiczność dzięki skróconemu czasowi budowy i mniejszym nakładom na roboty ziemne
Nadaje się do różnych mediów: woda pitna, ścieki i gaz
Statycznie samonośny i nowy rurociąg
Horyzontalne wiercenie kierunkowe jest stosowane na przykład przy układaniu wzdłużnym, przejściach pod przeszkodami i budynkami, w zadaniach drenażowych i nawadniających, do układania kabli w systemach sterowania ruchem oraz przy zabezpieczaniu skarp i wałów. Sterowanie wierceniem odbywa się poprzez obracanie kątowej głowicy wiertniczej w otworze wiertniczym.
Płuczka wiertnicza wypływa pod wysokim ciśnieniem z głowicy wiertniczej, rozluźnia grunt oraz kamienie i usuwa urobek z otworu wiertniczego. Płuczka wiertnicza jest dostosowywana do danego podłoża i oprócz bentonitu, minerału ilastego, może zawierać inne dodatki, które np. mają dodatkowe działanie stabilizujące na kanał wiertniczy.
W zależności od pożądanej średnicy rury, po wierceniu pilotowym konieczne jest wykonanie kilku wierceń rozwiercających, aby przygotować kanał wiertniczy do wciągnięcia rurociągu transportującego media. Udar, który może być włączony w gruntach kamienistych do klasy 5, a częściowo także klasy 6, ułatwia nie tylko posuw, ale także proces sterowania. W przypadku wierceń w skale stosuje się silnik wiertniczy z wiertłami rolkowymi.
Zgodnie z arkuszem roboczym DVGW GW 321 „Sterowane horyzontalne wiercenie kierunkowe dla rurociągów gazowych i wodociągowych – Wymagania, zapewnienie jakości i badania” rurociągi do renowacji w sieciach wodociągowych muszą odpowiadać co najmniej klasie ciśnienia 10 bar. Podczas procesu wciągania rury nie mogą być obciążane ponad dopuszczalne siły rozciągające. Zgodnie z arkuszem roboczym DVGW GW 321 lub na żądanie zleceniodawcy, należy mierzyć i protokołować siły rozciągające działające bezpośrednio na rurę transportującą media. Pomiar odbywa się za pomocą urządzenia do pomiaru siły rozciągającej, zamontowanego przed wciąganą rurą. Ze względu na obciążenia mechaniczne powstające podczas tej metody układania, szczególnie w przypadku małych średnic rur, należy stosować wyłącznie rurociągi serii SDR 11.
Okres użytkowania nowo ułożonego rurociągu zależy od stopnia jego nienaruszalności. Uszkodzenia do 10% grubości ścianki rury są tolerowane przez materiał, natomiast rysy i bruzdy przekraczające ten zakres skracają okres użytkowania rurociągu zasilającego. Z tego powodu w przepisach DVGW GW 321 zaleca się stosowanie rur ochronnych (płaszczowych).