Durante la costruzione di nuove condotte, nonché nella riparazione o sostituzione di vecchie linee di comunicazione, viene utilizzata attivamente la posa di tubi senza trincea.
Una varietà di metodi consente di scegliere il metodo migliore, a seconda della complessità del sito o della densità di sviluppo.
In questo materiale parleremo in dettaglio dei metodi di posa dei tubi senza scavo e delle loro caratteristiche distintive.
Vantaggi e caratteristiche di BPT
Gli ovvi vantaggi rispetto allo scavo durante lo scavo di trincee sono i seguenti aspetti:
- riduzione dei termini di lavoro;
- minimizzazione delle spese per il ripristino del miglioramento;
- mantenere il funzionamento dell'infrastruttura in modalità normale;
- impatto ridotto su aree sensibili dal punto di vista ambientale.
La scelta del metodo di posa senza condutture della tubazione dipende dal diametro del pozzo richiesto, dalle caratteristiche del paesaggio e del suolo, dal materiale dei tubi posati, dalla presenza o dall'assenza di comunicazioni esistenti.
I serbatoi naturali, le infrastrutture terrestri e sotterranee, gli spazi verdi e gli edifici non sono interessati se i lavori di costruzione della conduttura vengono eseguiti in modo trenchless
Esistono molte opzioni per l'implementazione, ma tra queste si possono distinguere quattro metodi principali: riabilitazione, punzonatura e puntura del terreno, perforazione orizzontale direzionale.
galleria di immagini
Foto da
Posa di tubi senza scavo
Accorciare la fase di scavo
Perforatrice orizzontale
Macchine per foratura non coesive
Trampolino di lancio
Pozzo di scavo per posa senza trincee
Opzioni di tubo adatte
Tubazioni in un caso
Ricostruzione e sostituzione della conduttura mediante riabilitazione
Il metodo di riabilitazione viene utilizzato in quei casi in cui durante l'audit è stata identificata la necessità di una sostituzione totale o parziale di una conduttura esistente.
Con l'aiuto della riabilitazione, i seguenti problemi vengono risolti efficacemente:
- intasamento delle sezioni della tubazione e cracking;
- distruzione dei rami locali delle comunicazioni con le radici degli alberi;
- rischio di rottura dei tubi a causa della corrosione.
A seconda dello stato delle comunicazioni e dei compiti, ricorrono alla tecnologia di rinnovamento o rinnovamento.
Tecnologia di ribasatura o "pipe in pipe"
La ribasatura è un'opzione di riabilitazione utilizzata per condotte in cui è possibile una leggera riduzione del diametro. Se la vita reale dei tubi metallici è stata esaurita e si teme che funzionino fino alla svolta successiva, vengono eliminati preliminarmente depositi di calcio, ruggine e sabbia.
Viene preparato un rivestimento in polietilene a forma di manicotto, che viene preliminarmente riempito dall'interno con una composizione polimerica distribuita uniformemente su tutta la lunghezza. Questa calotta polimerica sotto pressione di acqua o aria viene raddrizzata all'interno del tubo, ruotandolo al contrario in modo che la composizione precedentemente applicata confina con le pareti della tubazione.
Dopo che il manicotto ha riempito l'intero segmento della tubazione usurata, il processo di polimerizzazione viene eseguito sotto l'influenza della temperatura. Di conseguenza, aumentano sia la forza delle comunicazioni sia la loro produttività.
Un'altra tecnologia di ribasatura prevede la posa di nuovi tubi in polipropilene all'interno di quelli esistenti. In questo modo vengono sostituite le tubazioni in acciaio, ceramica, cemento-amianto, ghisa, cemento e cemento armato con un diametro di 200-315 mm.
La ribasatura è un modo rapido ed economico per aggiornare una tubazione e aumentarne la produttività, nonostante una leggera diminuzione del diametro interno dei tubi
Va tenuto presente che alle giunture dei tubi in PVC si forma una giuntura di circa 15 mm e da esso è necessario misurare lo spazio tra il diametro interno del vecchio tubo e la superficie esterna del nuovo tubo.
A causa della bassa resistenza idraulica dei tubi di plastica, la portata non si deteriora anche con una diminuzione del diametro.
Ristrutturazione di condotte mediante tecnologia di rinnovamento
Un'altra opzione per la riabilitazione è il rinnovamento. Si differenzia dal relazionarsi con un atteggiamento molto meno parsimonioso alle comunicazioni esistenti, che vengono distrutte e compattate nel terreno, creando un guscio protettivo per una nuova conduttura, che spesso ha un diametro maggiore.
Quando si utilizza la tecnologia di rinnovamento, i segmenti usurati della vecchia tubazione vengono distrutti e premuti nel terreno, creando così un guscio protettivo aggiuntivo per le nuove comunicazioni
Per tale posa di tubi senza scavo, sono necessarie attrezzature specializzate: viene utilizzata una macchina a martello pneumatica con un espansore a cono dotato di nervature di taglio. Il video sotto l'articolo mostra chiaramente come il cono affronta un tubo di acciaio da 6 mm.
Il meccanismo di funzionamento è fissato al cavo di trazione, dopodiché i moduli di tubi in PVC sono collegati in più fasi, la cui lunghezza può variare da 600 a 1000 mm, a seconda della larghezza del pozzo. Il tubo pneumatico viene collegato al compressore, dopodiché viene passato attraverso i moduli collegati insieme al cavo di sicurezza.
L'ingresso alla tubazione sostituita si espande e viene introdotto un martello pneumatico. Muovendosi lungo le comunicazioni, le interrompe, allungando contemporaneamente il materiale di posa.
Metodi di punzonatura al suolo
La spinta del suolo viene anche eseguita da un numero significativo di variazioni. Questa è la tecnologia di microtunneling, l'uso di punzoni pneumatici, perforazione direzionale di viti, puntura controllata e non controllata.
Ognuno di questi metodi di posa senza trincea è richiesto e rilevante a seconda della posizione delle comunicazioni.
Custodia per tubi o metodo di puntura incontrollata
Con questo metodo, l'involucro viene premuto nel terreno, mentre allo stesso tempo viene campionato. Le viti sono più spesso utilizzate per il campionamento, meno spesso - aria compressa ed erosione con acqua.
La puntura non controllata viene utilizzata per qualsiasi tipo di terreno, sebbene possano sorgere difficoltà nel caso di terreni incoerenti e in presenza di pietre di grandi dimensioni, quando l'involucro è piegato con il suolo o il suo movimento è bloccato.
Nella fase di preparazione del lavoro, l'involucro è esposto chiaramente nella fossa lungo l'asse della puntura. A causa di possibili ostacoli, la traiettoria di movimento può essere corretta utilizzando due tubi, uno dei quali è selezionato con un diametro maggiore di quello richiesto, e già al suo interno viene posata una frusta di tubi del diametro desiderato.
Il tubo esterno funge da tipo di custodia e protegge la tubazione di lavoro, il che è importante nei casi in cui la posa viene eseguita sotto binari ferroviari o tranviari, nonché in autostrade a carico elevato.
Una delle installazioni più comuni per la posa in trincea di una frusta di tubi di piccolo diametro. Vantaggi dell'installazione: compatti e facili da trasportare
La differenza di diametro è generalmente di 150-250 mm e l'anello è soggetto a riempimento, riempiendo con malta di cemento e sabbia. Pertanto, la pressione del suolo sul tubo di lavoro viene ridotta, il carico su di esso dal trasporto viene ridotto e viene anche fornita protezione dagli effetti di altre comunicazioni situate nelle vicinanze.
La lunghezza dei segmenti dell'involucro varia da 3 a 12 metri; durante l'installazione vengono saldati in sequenza.
Differenze nella puntura controllata
Questo metodo differisce dalla puntura incontrollata nell'uso aggiuntivo di deflettori: piastre di acciaio fissate davanti all'involucro. Vengono sollevati mediante cilindri idraulici, correggendo così la direzione della puntura.
L'installazione di perforazione del suolo controllata UPGK-40U può essere utilizzata in pozzi con un diametro fino a un metro con un tombino fino a 600 mm
In entrambi i casi, per ridurre l'attrito, viene utilizzata una soluzione di bentonite, che viene pompata dopo la posa della tubazione e può essere riutilizzata dopo la filtrazione.
Ulteriori informazioni sulla tecnologia di posa dei tubi mediante foratura sono disponibili in questo materiale.
L'uso di perforatori pneumatici in terreni densi
L'uso di punzoni pneumatici per la perforazione del suolo è il modo più economico, rapido ed efficace, grazie alla precisione relativamente elevata della penetrazione senza scavo.
Questo metodo non richiede la produzione di arresti aggiuntivi per martinetti idraulici, il suo utilizzo utilizza attrezzature piccole e convenienti per il trasporto e vengono presentati i requisiti minimi per la preparazione di un cantiere.
Un punzone pneumatico di tale potenza viene utilizzato per punzonare pozzi con diametri da 155 mm senza espansore a 245 mm, a condizione che venga utilizzato un espansore
A causa dell'aria compressa, viene sviluppata un'energia d'urto sufficiente, sotto l'influenza della quale un tubo di acciaio aperto con una lunghezza fino a 80 metri viene intasato in terreni ad alta resistenza. La velocità media di posa è di 15 metri all'ora. Dopo la posa, i tubi vengono puliti dal terreno con acqua e aria compressa. I tubi di grande diametro vengono puliti a mano.
Vantaggi della tecnologia di microtunneling
Il processo di microtunneling è completamente automatizzato. I tubi rovesciati e funzionanti sono realizzati non solo in acciaio, ma anche in ceramica, fibra di vetro, ghisa e cemento armato. La distanza media di guida senza reinstallare la stazione jack è compresa tra 100 e 250 metri.
I complessi di microtunneling consentono la posa di casse in acciaio e cemento armato con un diametro fino a 1700 mm in terreni contenenti massi e inclusioni rocciose
La distanza varia dal tipo di terreno, dalla potenza del telaio di perforazione di cui è dotato il complesso di microtunnel e anche dal materiale dei tubi utilizzati, a seconda della forza di compressione che il tubo può sopportare.
Utilizzo di perforatrici direzionali a coclea
L'installazione di borescrew è un'alternativa economica al microtunnelling. Tali installazioni consentono di posare i tubi dell'involucro con elevata precisione e osservare la pendenza del progetto, che è importante per le comunicazioni a gravità.
Le restrizioni all'uso possono essere sabbie mobili e grandi inclusioni solide del suolo. La distanza di guida di solito non supera gli 80 metri.
La lunghezza massima di un pozzo prima della reinstallazione dell'attrezzatura della coclea è di circa 80 metri. La portata dipende anche dalla resistenza del case.
L'uso di coclee con albero cavo consente la perforazione senza lo sviluppo di una fossa di ricezione.
Metodo di perforazione direzionale orizzontale
Forse questo è il metodo più costoso di tutti quelli esistenti nella posa di tubi senza trincea, ma anche il più high-tech.
L'HDD viene utilizzato non solo quando è necessario perforare lunghe distanze e posare tubi di grande diametro, ma anche in quei casi in cui è necessario posare una piccola sezione di una tubazione con un piccolo diametro nelle immediate vicinanze di proprietà private o oggetti di valore culturale.
Nel processo, viene utilizzato fluido di perforazione, che riduce l'attrito quando si tira una frusta di tubi, mantenendo il terreno sviluppato in sospensione per impedire la compressione del materiale posato, le apparecchiature di raffreddamento e lubrificazione e la rimozione del terreno sviluppato sulla superficie.
Il fluido di perforazione viene preparato diluendo con acqua bentonite, un minerale naturale con un complesso di additivi speciali. La sospensione risultante impedisce il collasso del canale, elimina la necessità di un pompaggio parziale o completo delle acque sotterranee, in quanto è in grado di svolgere le sue funzioni anche in terreni permeabili.
La perforazione orizzontale direzionale in terreni saturi d'acqua richiede un controllo preciso della pressione e della portata del fluido di perforazione, nonché l'uso di speciali additivi nella sua preparazione.
Poiché l'acqua per la preparazione della soluzione viene prelevata da corpi idrici situati nelle immediate vicinanze, è necessario tenere conto della presenza di sali minerali e del pH delle acque sotterranee, poiché questi parametri possono influire sulla stabilità della sospensione. Questo approccio evita l'erosione incontrollata.
Il lavoro sull'HDD può essere suddiviso in più fasi:
- pianificazione del percorso di perforazione;
- preparazione del luogo di lavoro;
- esecuzione di un pozzo pilota;
- fase di espansione del pozzo;
- tirando indietro;
- restauro del territorio.
Considera ogni elemento nel piano.
Fase di pianificazione e calcolo della traiettoria del pozzo
Prima di perforare, è necessario calcolare e pianificare il percorso del pozzo.
Prendi in considerazione non solo la lunghezza e la profondità del percorso, ma anche possibili ostacoli, come:
- compattazione del suolo, porosità e viscosità;
- contenuto di umidità e livello delle acque sotterranee;
- la presenza di grandi pietre e rocce;
- strutture sotterranee adiacenti alla zona di perforazione.
Vengono identificati i possibili rischi e le notifiche vengono inviate ai servizi di emergenza e all'Ufficio di polizia stradale.
Anche quando si effettuano comunicazioni a breve distanza, è necessario calcolare con precisione la traiettoria del pozzo e tenere conto anche dei possibili rischi
Viene eseguito un disegno di una traiettoria di perforazione o viene eseguito il markup direttamente sulla superficie del territorio. Con un serio approccio ingegneristico, vengono presi in considerazione gli angoli di entrata e di uscita del trapano, nonché i raggi minimi consentiti di curvatura della sferza delle aste.
Il carico maggiore sull'installazione si verifica con l'espansione simultanea del pozzo pilota e la posa della tubazione, quindi i calcoli vengono regolati per la potenza dell'attrezzatura.
Organizzazione di una sede per perforazione orizzontale direzionale
Il complesso HDD viene consegnato alla struttura, scaricato, visualizzato nel luogo di lavoro. È necessario verificare l'angolo di inclinazione del telaio di perforazione e ancorare l'installazione.
Senza un tale fissaggio, il trapano stesso, la sua trasmissione e il telaio di perforazione si consumano più velocemente, quindi il fissaggio non deve essere trascurato. Quindi eseguire una prova del miscelatore per i motori di sospensione e installazione, assicurarsi che il collegamento dei tubi idraulici sia stabile.
Completamento del pozzo pilota
La perforazione pilota consiste nel percorrere l'intera lunghezza della traiettoria del pozzo con un diametro ridotto sufficiente per estendere la corda dell'asta. Il primo segmento viene caricato nell'asta di guida, la connessione filettata viene abbondantemente lubrificata e collegata alla testa di perforazione: un dispositivo costituito da un trasmettitore del sistema di localizzazione, dalla lama del trapano stesso e anche un filtro di alimentazione delle sospensioni.
Quindi viene fornita la soluzione di bentonite e la pressione viene regolata - questo è necessario per assicurarsi che la sospensione passi attraverso i tubi flessibili verso l'asta del trapano, entri nella canna, nel filtro e negli ugelli della testa del trapano e poi lasci con la pressione desiderata.
L'operatore di installazione esegue l'ingresso perpendicolare alla superficie del suolo rispetto all'asse longitudinale della testa di perforazione, dopo di che esegue la perforazione, aumentando in sequenza l'ancoraggio delle aste.
Una piccola squadra di operatori, un minimo di interferenza nel panorama esistente, costruzione ad alta velocità di condotte - argomenti pesanti a favore dell'HDD
L'operatore del sistema di localizzazione traccia le posizioni, la profondità e l'angolo di perforazione, controlla il percorso pianificato e inserisce il percorso effettivo sul piano, se è necessario il riorientamento.Dopo che la testa di perforazione appare nel punto di uscita, la perforazione pilota è completata.
Fasi di espansione del pozzo e tunneling
Nel processo di perforazione pilota, si forma un pozzo con una larghezza di 75-100 mm, che è sufficiente quando si posano comunicazioni di piccolo diametro. Se il diametro del pozzo è più stretto del necessario, un espansore alesatore viene tirato nella direzione opposta.
Spesso questa fase è combinata con la posa delle comunicazioni, quindi una parte girevole è installata dietro l'espansore rotante in modo che il materiale da posare non si attorcigli.
In alcuni casi, tenendo conto degli sforzi necessari per il serraggio, il pozzo viene espanso separatamente in modo che le dimensioni del tunnel assicurino la posa del materiale del diametro desiderato.
La trazione inversa viene inoltre eseguita con la fornitura di fluido di perforazione per ridurre l'attrito del materiale sulle pareti del pozzo. Dato che l'ancoraggio è serrato dalla lunghezza dell'asta, l'operatore HDD spegne la sospensione, interrompe la rotazione e disconnette l'asta, quindi riprende l'installazione.
La procedura viene ripetuta fino a quando l'espansore non appare dall'ingresso del pozzo.
Completamento e restauro del paesaggio
Una volta completata la posa senza trincea della tubazione, il motore di installazione viene spento, l'ancoraggio delle comunicazioni allineato viene disconnesso, i connettori, la parte girevole e il filtro vengono rimossi.
Tutti i dispositivi vengono puliti da terra, trattati con grasso impermeabile. Il resto della sospensione viene espulso, la fossa viene riempita e, se possibile, viene ripristinato il paesaggio naturale o quasi naturale.
Perforare un pozzo con mezzi improvvisati in un sito privato:
Video sull'applicazione del metodo di ribasatura:
Il principio di rinnovamento è la distruzione di un tubo d'acciaio:
Istruzioni dettagliate per l'utilizzo dell'installazione HDD compatta:
L'uso di un metodo trenchless per la posa di comunicazioni implica l'uso di attrezzature speciali e determinati dispositivi. Tuttavia, per brevi distanze, un pozzo con un diametro di 50-100 mm può essere perforato con dispositivi elettrici convenzionali a portata di mano. L'importante è eseguire correttamente i calcoli.
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