Przeciski hydrauliczne w technologiach bezwykopowych

Technologia przecisku hydraulicznego polega na wciskaniu w grunt stalowych rur osłonowych za pomocą siłowników hydraulicznych (Rys. 5a). Rury te mogą pozostać w gruncie jako tzw. rury tracone, do których wprowadza się rury przewodowe w postaci zwykłych rur, takich jak używa się w tradycyjnych metodach wykopowych.

Odzyskanie rur osłonowych umożliwia zastosowanie bardziej zaawansowanej metody, w której po przecisku hydraulicznym stalowych rur osłonowych następuje przecisk hydrauliczny rur przewodowych (Rys. 5b). Rury osłonowe zostają wówczas wypchnięte do wykopu docelowego.

 
Rys. 5. Budowa rurociągu metodą przecisku hydraulicznego niesterowanego z transportem urobku przenośnikiem ślimakowym: a) wiercenie niesterowane z jednoczesnym przeciskiem stalowych rur osłonowych, b) przecisk hydrauliczny rur osłonowych

Usuwanie urobku jest konieczne podczas wciskania w grunt rur o średnicy zewnętrznej powyżej 200 mm. Może się to odbywać na bieżąco podczas przecisku, za pomocą przenośnika ślimakowego, z jednoczesnym urabianiem gruntu na przodku wiertłem ślimakowym.

Można też usunąć rdzeń gruntowy po wbudowaniu rur stalowych na całej długości odcinka, poprzez wprowadzenie do środka rur wiertnicy ślimakowej z zastosowaniem sprężonego powietrza bądź wody pod ciśnieniem, tak jak to ma miejsce przy pneumatycznym wbijaniu rur stalowych.

Ze względu na możliwość kontroli trajektorii wykonywanego otworu wyróżnia się:

• przeciski hydrauliczne niesterowalne: dokładność wbudowania rurociągu w pionie i poziomie zależy od długości wbudowywania rurociągu i wynosi (podobnie jak we wcześniej omówionych metodach niesterowalnych) od 1 do 2% długości wbudowanego rurociągu;
• przeciski hydrauliczne sterowane: w tej grupie wyróżnia się przeciski hydrauliczne z wierceniem pilotowym oraz przeciski hydrauliczne sterowane;

Przeciski hydrauliczne z wierceniem pilotowym

W technologii tej wykonuje się otwór pilotowy metodą przecisku hydraulicznego żerdzi wiertniczych (Rys. 6a). Następnie otwór jest rozwiercany do zaplanowanej średnicy z jednoczesnym przeciskiem stalowych rur osłonowych. W końcu następuje przecisk hydrauliczny rur przewodowych z jednoczesnym wypychaniem stalowych rur osłonowych do wykopu docelowego (Rys. 6c).

Rys. 6. Budowa rurociągu metodą przecisku hydraulicznego z wiercenim pilotowym: a) wiercenie pilotowe, b) rozwiercanie z jednoczesnym przeciskiem stalowych rur osłonowych, c) przecisk hydrauliczny rur przewodowych

Podczas wykonywania otworu pilotowego grunt jest zagęszczany wokół żerdzi. Trajektoria przecisku jest kontrolowana dzięki użyciu systemu teleoptycznego.

Głównymi elementami takiego systemu są: diodowa tablica celownicza umieszczana bezpośrednio za głowicą pilotową i kamera cyfrowa umieszczona w wykopie początkowym, rejestrująca obraz diodowej tablicy przez żerdzie i przekazująca go do monitora umieszczonego także w wykopie początkowym. Ponieważ kamera rejestruje obraz tablicy przez żerdzie, w technologii tej możliwe jest wykonanie prawidłowego otworu pilotowego tylko prostoliniowego.

Kierunek przecisku może być korygowany dzięki skośnie ściętej głowicy pilotowej. Trajektorię prostoliniową uzyskuje się podczas wciskania w grunt żerdzi wiertniczych i jednoczesnego ich obracania, podobnie jak to ma miejsce podczas wykonywania przewiertów sterowanych.

W zależności od zastosowanej metody usuwania rdzenia gruntowego podczas przecisku rur przewodowych jednorazowo można wbudować do 80 m rurociągu (z transportem urobku przenośnikiem ślimakowym) lub do 50 m (z systemem płuczkowym). Zakres wykonywanych średnic wynosi od 150 do 600 mm.

Metoda ta pozwala uzyskać duże tempo robót i niskie koszty realizacji. Można też stosować ją do budowy rurociągów poniżej zwierciadła wody gruntowej.

Wówczas rury osłonowe i przenośnik ślimakowy wyposaża się w system specjalnych grodzi, dzięki którym system transportu urobku jest zawsze zamknięty i nie dochodzi do procesu obniżania poziomu wody gruntowej.

Przeciski hydrauliczne sterowane

Pierwszy etap prac według tej metody stanowi wiercenie pilotowe wiertłem ślimakowym z jednoczesnym przeciskiem hydraulicznym stalowych rur osłonowych (Rys. 7a, 7b). Urobek jest odbierany w wykopie początkowym do pojemników, a następnie za pomocą dźwigu jest wydobywany na powierzchnię.

 
Rys. 7. Budowa rurociągu metodą przecisku hydraulicznego sterowanego z transportem urobku przenośnikiem ślimakowym: a) wiercenie pilotowe wiertłem ślimakowym z jednoczesnym przeciskiem hydraulicznym stalowych rur osłonowych, b) rozwiercanie z jednoczesnym przeciskiem rur przewodowych, c) przecisk rur przewodowych bez dodatkowego rozwiercania

Sterowanie kierunkiem przecisku odbywa się za pomocą wiertła ślimakowego uformowanego na kształt głowicy pilotowej. Trajektoria otworu jest kontrolowana za pomocą systemu teleoptycznego.

System przenośników ślimakowych jest wyposażony w tuleję, która umożliwia obserwowanie diodowej tablicy celowniczej umieszczonej bezpośrednio za wiertłem ślimakowym za pomocą kamery cyfrowej.

Podczas drugiego etapu, po ukończeniu wiercenia pilotowego, wykonuje się przecisk rur przewodowych, ewentualnie dodatkowe rozwiercanie z jednoczesnym przeciskiem rur przewodowych (Rys. 7c).

Czytaj więc na temat bezwykopowych metod budowy rurociągów:

Technologie bezwykopowe w branży wod-kan w Polsce

Metody bezwykopowej budowy rurociągów. Klasyfikacja i dobór metody.

Przeciski pneumatyczne oraz wbijanie rur stalowych w technologiach bezwykopowych.

Przewierty sterowane i wiercenia kierunkowe.

Mikrotunelowanie - bezwykopowa technologia budowy rurociągów.