Wbijanie rurociągu

To kolejna, alternatywna możliwość wprowadzenia w grunt nowego rurociągu. Stosowana jest rzadziej, niż przewierty sterowane, jednak warto o niej wspomnieć.

Polega ona na wbiciu rur wykorzystując przy tym przebijaki pneumatyczne. Są one takie same jak wykorzystywane w przeciskach sterowanych i niesterowanych krety, jednak te zwykle są większe wymiarowo i mają większą moc. Nie różnią się jednak budową.

Jeśli położone mają być rury stalowe, które mają średnicę mniejszą niż 200 mm, rury zamyka się od czoła głowicą stożkową. Zwykle taki stożek zostaje do rury dospawany. W czasie wbijania, grunt jest rozpychany i jednocześnie zagęszczany. Nie usuwa się urobku, który przy tym powstaje.

Jeśli kładzione rury mają ponad 200 mm średnicy, wbija się je otwarte. Jednak na początku pierwszej rury, założyć należy tuleję tnącą. Nazywa się ją także nożem tnącym. Jeśli rezygnuje się z założenia tej tulei, początkowa część rury jest odpowiednio frezowana.

Przebijak pneumatyczny, podobnie jak w przeciskaniu, należy ułożyć w wykopie początkowym. Często jest on wspomagany poduszkami pneumatycznymi. Na rury przekazuje się siłę udarową dzięki pierścieniom pośrednim. Gdyby takich stożków redukcyjnych zabrakło, ściany rury uległyby deformacji. W przypadku, kiedy różnica średnic wbijaka i wbijanej rury jest duża, potrzebne jest zastosowane adapteru, inaczej zwanego kołnierzem.

Wszystkie odcinki rurociągu łączone są zwykle spawem. Kiedy już cały rurociąg znajduje się w ziemi, następuje usunięcie rdzenia gruntowego, który znajduje się w rurociągu. Jest kilka metod przeprowadzenia tego etapu prac – można to robić sprężonym powietrzem, wodą pod ciśnieniem, wiertnicą ślimakową albo miniładowarką.

W zależności od wielkości rurociągu, w ten sposób mozga wbić rurę mającą od 20 do 50 metrów. Jeśli grunt na to pozwala, tę maksymalną wartość można nawet podwoić. Jednak w przeciwieństwie do przewiertów, ta metoda prowadzenia rurociągu jest niesterowalna. Dlatego im dłuższy rurociąg, tym mniej dokładne jest jego wykonanie.

Przeciski sterowane

Sterowanie przebijakiem pneumatycznym zostało wyparte przez nowocześniejsze przewierty sterowane, jednak na początku lat 90. kiedy Instytut Badawczy Gazu Stanów Zjednoczonych wprowadził sterowaną metodę przecisków, było to całkowite novum. Sterowanie kretem pozwoliło na dokładniejsze przeprowadzenie rurociągu dokładnie w tym miejscu, w którym był on zaplanowany.

Sterowane przeciski przebijaka pneumatycznego rozpychają i zagęszczają grunt. Podobnie jak w metodzie niesterowanej, kret napędzany jest sprężonym powietrzem. Różnica polega jednak na tym, że w korpusie urządzenia zainstalowany jest nadajnik. Taka sonda pozwala na lokalizowanie położenia kreta – uzyskuje się informacje na temat pochylenia, obrotu głowicy, głębokości.

Budowa przebijaka pneumatycznego

Nazywany też kretem, przebijak wykorzystywany jest w przeciskach, które są alternatywną metodą układania rurociągów. Dziś, najczęściej robi się przewierty sterowane, jednak jeszcze kilkanaście lat temu to przeciski wykorzystywano najczęściej.

Przebijak ma trzy podstawowe części – korpus, tłok i tuleja sterownicza z amortyzatorem. Tłok i tuleja są schowane w korpusie cylindrycznym. W jego środku umieszczona jest gładź, po której tłok się porusza. W przedniej części korpusu znajduje się kowadło uderzające w tłok, w tylnej natomiast wykonany jest rowek. Są w nim umieszczone pierścienie, które zabezpieczają amortyzator by się nie wysunął z korpusu.

Tłok także w środku ma cylindryczną gładź. W niej umieszczona jest tuleja sterownicza. Z tyłu tłok posiada otwory, które przemiennie są zasłaniane i odsłaniane. Dzięki temu reguluje się przepływające sprężone powietrze. Na zewnątrz tłok ma rowki, które pozwalają na przepływanie powietrza w środku urządzenia.

Sprężone powietrze dostaje się do tłoka za pośrednictwem tulei sterowniczej. Stanowi ona także przesłony otworów w tłoku. Znajduje się ona pośrodku w elastycznym bloku. Absorbuje on energię wytwarzana przez tłok. Wspomniany blok wykonany jest ze sztucznego tworzywa, które odporne jest na uderzenia. Ma otwory, dzięki którym powietrze może być odprowadzane na zewnątrz.

Niesterowane przeciski pneumatyczne

W tej metodzie wykorzystuje się przebijak, zwany też kretem, którym rozpycha się grunt. Kreta napędza sprężone powietrze i dzięki temu pokonuje trasę w gruncie wciągając przy tym rury. Taka metoda przeprowadzania wciskania rurociągu, zastąpić może przewierty sterowane.

Działanie to polega na ustawieniu przebijaka w wykopie początkowym. Jest on układany w tak zwanym łożu – lawecie startowej. Należy go ułożyć pod odpowiednim kątem w planowanej osi rurociągu. Aby tego dokonać, często używa się celownika optycznego.

Rodzaj przebijaka dobiera się odpowiednio do rodzaju gruntu. Nie tylko się go usuwa, ale także zagęszcza. Dlatego metoda ta pozwala na wbudowanie rurociągów o średnicy maksymalnie 200 mm. W gruntach nawodnionych metoda ta jest nieefektywna. Wynika to z małego tarcia gruntu o przebijak.

Jeszcze niedawno niesterowalne przebijaki pneumatyczne były często wykorzystywaną metodą wykonywania przecisków. Dziś najczęściej wykorzystuje się metodę sterowalną lub przewierty sterowane.

Przeciski pneumatyczne

Zanim w Polsce na szeroką skalę zaczęto stosować przewierty sterowane, do budowy sieci podziemnych wykorzystywano przeciski pneumatyczne. Na świecie uznaje się, że to właśnie Polacy stworzyli przebijak, który jest wykorzystywany przy tych robotach.

Przeciski pneumatyczne można wykonywać dwiema metodami – przebijakiem (kretem) lub poprzez wbijanie rur stalowych.

Pierwsza metoda polega na rozpychaniu i zagęszczaniu gruntu wykorzystując przy tym tak zwanego kreta, czyli przebijak pneumatyczny. Jest on napędzany sprężonym powietrzem. Kiedy kret przedostaje się przez grunt, jednocześnie wciąga ze sobą rurociąg. Ta metoda może mieć przebieg sterowany bądź niesterowany.

Druga metoda, czyli wbijanie rur stalowych również wykorzystuje przebijaki pneumatyczne. Mogą być one takie same jak w pierwszej metodzie lub o większych wymiarach i większej mocy. Ich budowa jest jednak taka sama. Przebijak jednak jest przez cały proces umieszczony w łożu, zwanym też inaczej kołyską lub lawetą i znajduje się w początkowym wykopie. Nie przemieszcza się on.

Przewierty sterowane w różnych gruntach

Stosowanie przewiertów bardzo upraszcza proces wciągania rurociągu pod ziemię. To szybki i prosty sposób na doprowadzenie nowej instalacji z punktu a do punktu b. Jest to skuteczna metoda, która nie pochłania dużych nakładów finansowych, bowiem eliminuje ona koszty związane z koniecznością naprawy rozkopów.

Przewierty sterowane są skuteczne w wszelkich rodzajach gruntów. Czasami jednak trzeba zastosować specjalne sprzęty, które upraszczają proces przewiercania pilotowego.

Jeśli grunty są skaliste, wiercenie pilotowe wspomagane jest silnikiem wgłębnym typu naporowego. Stosuje się również świder trójgryzowy, który wyposażony jest w frezowane lub słupkowe z węglików spiekanych zęby. Zastosowanie tej metody wiąże się z uregulowaniem odpowiedniego strumienia płuczki wiertniczej, którą napędzany jest ten silnik.

W przypadku gruntów średniozwięzłych natomiast, należy zastosować rozwiązanie pośrednie. Przewierty sterowane odbywają się za pomocą świdra trójgryzowego i krzywego łącznika.

Wciąganie rurociągu

Przewierty sterowane kończą się wciąganiem rurociągu. W czasie tego procesu podawana jest płuczka wiertnicza, dzięki czemu opór jest zmniejszony. Aby dodatkowo obniżyć do minimum wszelkie problemy z wciąganiem rurociągu, podkłada się pod niego rolki. Te specjalne prowadnice stosuje się głównie w wypadku rurociągów o większych średnicach.

Rurociąg mocuje się na głowicy rozwiercającej przy pomocy łącznika obrotowego. Jest on również nazywany krętlikiem. Dzięki niemu, wciągany rurociąg nie obraca się.

Aby jeszcze bardziej zmniejszyć tarcie i opór, jaki może powodować wciąganie rurociągu, konieczne jest także balastowanie. Oznacza to, że rurociąg zostaje napełniony wodą lub inną cieczą.