So erfolgt die grabenlose Rohrverlegung: Merkmale der Methode + Arbeitsbeispiel
Beim Bau neuer Rohrleitungen sowie bei der Reparatur oder dem Austausch alter Kommunikationsleitungen wird die grabenlose Rohrverlegung aktiv eingesetzt.
Eine Vielzahl von Methoden ermöglicht es Ihnen, je nach Komplexität des Standorts oder Dichte des Gebäudes die optimale Methode auszuwählen.
In diesem Material werden wir ausführlich über Methoden der grabenlosen Pipelineverlegung und ihre Besonderheiten sprechen.
Der Inhalt des Artikels:
Vorteile und Merkmale von BPT
Die offensichtlichen Vorteile des Grabenbaus gegenüber dem Aushub sind folgende:
- Reduzierung der Arbeitszeit;
- Minimierung der Kosten für die Wiederherstellung von Annehmlichkeiten;
- Aufrechterhaltung des normalen Betriebs der Infrastruktureinrichtungen;
- Verringerung der Auswirkungen auf umweltsensible Gebiete.
Die Wahl der grabenlosen Rohrleitungsverlegungsmethode hängt vom Durchmesser des erforderlichen Bohrlochs, den Eigenschaften der Landschaft und des Bodens, dem Material der zu verlegenden Rohre und dem Vorhandensein oder Fehlen vorhandener Kommunikationsleitungen ab.
Es gibt viele Umsetzungsmöglichkeiten, aber unter ihnen lassen sich vier Hauptmethoden unterscheiden: Sanierung, Stanzen und Durchstechen des Bodens, horizontales Richtbohren.
Sanierung und Austausch der Rohrleitung im Sanitärverfahren
Die Sanierungsmethode wird in Fällen angewendet, in denen der Auditprozess die Notwendigkeit eines vollständigen oder teilweisen Austauschs der bestehenden Pipeline ergab.
Mit Hilfe der Sanitärversorgung werden folgende Probleme wirksam gelöst:
- Verstopfung von Rohrleitungsabschnitten und Rissbildung;
- Zerstörung lokaler Kommunikationszweige durch Baumwurzeln;
- Gefahr eines Rohrbruchs aufgrund von Korrosion.
Je nach Kommunikationszustand und Aufgabenstellung greifen sie auf Sanierungs- oder Sanierungstechnik zurück.
Relining-Technologie oder „Rohr in Rohr“
Relining ist eine Sanierungsmöglichkeit für Rohrleitungen, bei denen eine geringfügige Durchmesserreduzierung möglich ist. Ist die eigentliche Lebensdauer von Metallrohren erschöpft und besteht die Sorge, dass diese bis zum nächsten Durchbruch weiter funktionieren, werden sie zunächst von Kalkablagerungen, Rost und Sand gereinigt.
Es wird ein Polyethylen-Liner in Form einer Hülse hergestellt, die zunächst von innen mit einer gleichmäßig über die gesamte Länge verteilten Polymerzusammensetzung gefüllt wird. Dieser Polymerstrumpf wird im Rohr unter Wasser- oder Luftdruck begradigt und gleichzeitig umgestülpt, sodass die zuvor aufgetragene Zusammensetzung an den Wänden der Rohrleitung anliegt.
Nachdem der Schlauch das gesamte Segment der verschlissenen Rohrleitung ausgefüllt hat, findet unter Temperatureinfluss ein Polymerisationsprozess statt. Dadurch erhöhen sich sowohl die Kommunikationsstärke als auch deren Durchsatz.
Eine weitere Unterfütterungstechnologie ist die Neuverlegung Polypropylenrohre aus dem Inneren der vorhandenen alten. Auf diese Weise werden Stahl-, Keramik-, Asbestzement-, Gusseisen-, Beton- und Stahlbetonrohrleitungen mit einem Durchmesser von 200–315 mm ersetzt.
Das muss man stellenweise berücksichtigen PVC-Rohrverbindungen Es entsteht eine Naht von etwa 15 mm, aus der der Spalt zwischen dem Innendurchmesser des alten Rohres und der Außenfläche des neuen Rohres gemessen werden muss.
Aufgrund des geringen hydraulischen Widerstands von Kunststoffrohren verschlechtert sich der Durchsatz auch bei einer Durchmesserverringerung nicht.
Sanierung von Rohrleitungen mittels Sanierungstechnik
Eine weitere Sanierungsmöglichkeit ist die Sanierung. Der Unterschied zur Neuauskleidung besteht darin, dass bestehende Leitungen viel weniger schonend behandelt werden. Diese werden zerstört und im Boden verdichtet, wodurch eine Schutzhülle für eine neue Rohrleitung entsteht, die oft einen größeren Durchmesser hat.
Für eine solche grabenlose Rohrverlegung ist eine spezielle Ausrüstung erforderlich – zum Einsatz kommt eine pneumatische Schlagmaschine mit einem mit Schneidrippen ausgestatteten Aufweitkegel. Das Video unter dem Artikel zeigt anschaulich, wie der Konus mit einem 6 mm Stahlrohr zurechtkommt.
Der Arbeitsmechanismus wird am Zugkabel befestigt, danach werden nach und nach Module aus PVC-Rohren angebracht, deren Länge je nach Breite des Bohrlochs zwischen 600 und 1000 mm variieren kann. Der Pneumatikschlauch wird an den Kompressor angeschlossen und anschließend zusammen mit einem Sicherheitskabel durch die angeschlossenen Module geführt.
Der Eingang der zu ersetzenden Rohrleitung wird erweitert und eine pneumatische Schlagmaschine eingebaut.Sie bewegt sich entlang der Kommunikation, zerbricht sie und zieht gleichzeitig das Verlegematerial hinter sich her.
Bodenstanzmethoden
Auch Bodenstanzungen werden in zahlreichen Varianten durchgeführt. Dabei handelt es sich um Mikrotunneltechnik, den Einsatz pneumatischer Stempel, gerichtetes Schneckenbohren, kontrollierte und unkontrollierte Punktion.
Jede dieser grabenlosen Verlegemethoden ist je nach Kommunikationsstandort gefragt und relevant.
Rohrfall oder ungeführte Punktionsmethode
Bei dieser Methode wird das Mantelrohr in den Boden gedrückt und gleichzeitig entfernt. Häufiger werden Schnecken zur Probenahme verwendet, seltener werden Druckluft und Wasserauswaschung eingesetzt.
Das unkontrollierte Einstechen wird in allen Bodenarten eingesetzt, allerdings kann es bei nichtbindigen Böden und bei Vorhandensein von großen Steinen zu Schwierigkeiten kommen, wenn die Verrohrung durch den Boden zusammengedrückt wird oder ihr Vordringen blockiert wird.
In der Phase der Arbeitsvorbereitung wird das Mantelrohr deutlich entlang der Einstichachse in der Grube platziert. Aufgrund möglicher Hindernisse kann die Bewegungsbahn angepasst werden, indem zwei Rohre verwendet werden, von denen eines mit einem größeren Durchmesser als erforderlich ausgewählt wird und darin ein Rohrstrang mit dem erforderlichen Durchmesser verlegt wird.
Das Außenrohr dient als eine Art Gehäuse und schützt die Arbeitsleitung, was wichtig ist, wenn die Installation unter Eisenbahn- oder Straßenbahngleisen sowie unter Autobahnen mit hoher Belastung erfolgt.
Der Durchmesserunterschied beträgt normalerweise 150-250 mm, und der Abstand zwischen den Rohren unterliegt einer Hinterfüllung – einer Verfüllung mit Zement-Sand-Mörtel.Dadurch wird der Bodendruck auf das Arbeitsrohr verringert, die Belastung durch den Transport verringert und es wird außerdem vor dem Einfluss anderer in der Nähe befindlicher Kommunikationsmittel geschützt.
Die Länge der Mantelrohrsegmente liegt zwischen 3 und 12 Metern; Während des Verlegevorgangs werden sie nacheinander verschweißt.
Unterschiede zwischen kontrollierten Punktionen
Diese Methode unterscheidet sich von der unkontrollierten Punktion durch die zusätzliche Verwendung von Whipstocks – Stahlplatten, die an der Vorderseite des Gehäuses befestigt sind. Sie werden mittels Hydraulikzylindern angehoben und so die Einstichrichtung korrigiert.
In beiden Fällen wird zur Reibungsreduzierung eine Bentonitlösung verwendet, die nach der Verlegung der Rohrleitung abgepumpt wird und nach der Filtration wiederverwendet werden kann.
Mehr über die Technologie der Rohrverlegung im Punktionsverfahren erfahren Sie in dieses Material.
Verwendung von pneumatischen Stempeln in dichten Böden
Aufgrund der relativ hohen Genauigkeit des grabenlosen Aushubs ist die Verwendung von pneumatischen Stempeln zum Durchstechen des Bodens die kostengünstigste, schnellste und effektivste Methode.
Diese Methode erfordert keine Herstellung zusätzlicher Anschläge für Hydraulikzylinder, verwendet kleine und leicht zu transportierende Geräte und stellt minimale Anforderungen an die Vorbereitung der Baustelle.
Durch die Druckluft wird ausreichend Schlagenergie entwickelt, unter deren Einfluss ein bis zu 80 Meter langes, offenes Stahlrohr in hochfeste Böden getrieben wird.Die durchschnittliche Verlegegeschwindigkeit beträgt 15 Meter pro Stunde. Nach der Installation werden die Rohre mit Wasser und Druckluft vom Erdreich gereinigt. Rohre mit großem Durchmesser werden manuell gereinigt.
Vorteile der Microtunnelling-Technologie
Der Microtunnelling-Prozess ist vollständig automatisiert. Gehäuse und Arbeitsrohre bestehen nicht nur aus Stahl, sondern auch aus Keramik, Glasfaser, Gusseisen und Stahlbeton. Die durchschnittliche Fahrstrecke ohne Neuinstallation der Wagenheberstation beträgt 100 bis 250 Meter.
Der Abstandsbereich variiert je nach Bodenart, der Leistung des Stanzrahmens, mit dem der Mikrotunnelkomplex ausgestattet ist, sowie dem Material der verwendeten Rohre – je nachdem, wie viel Druckkraft das Rohr aushält.
Einsatz von Richtschneckenbohrgeräten
Der Einsatz von Bohrschneckenanlagen ist eine kostengünstige Alternative zum Mikrotunnelbau. Solche Anlagen ermöglichen die Verlegung von Mantelrohren mit hoher Präzision und unter Einhaltung des für die Schwerkraftkommunikation wichtigen Bemessungsgefälles.
Treibsand und große feste Erdeinschlüsse können den Einsatz einschränken. Die Fahrstrecke beträgt in der Regel nicht mehr als 80 Meter.
Der Einsatz von Hohlwellenschnecken ermöglicht das Bohren ohne den Bau einer Aufnahmegrube.
Horizontalgerichtetes Bohrverfahren
Dies ist vielleicht die teuerste aller verfügbaren Methoden der grabenlosen Rohrverlegung, aber auch die modernste.
HDD wird nicht nur verwendet, wenn über große Entfernungen gebohrt und Rohre mit großem Durchmesser verlegt werden müssen, sondern auch in Fällen, in denen es erforderlich ist, einen kleinen Abschnitt einer Rohrleitung mit kleinem Durchmesser in unmittelbarer Nähe von Privatgrundstücken oder Objekten zu verlegen Kultureller Wert.
Der Prozess verwendet Bohrflüssigkeit, die die Reibung beim Ziehen eines Rohrstrangs verringert, den entwickelten Boden in einem schwebenden Zustand hält, um eine Kompression des verlegten Materials zu verhindern, die Ausrüstung kühlt und schmiert und den entwickelten Boden an die Oberfläche befördert.
Bohrspülung wird durch Verdünnen von Bentonit mit Wasser hergestellt – einem natürlichen Mineral mit einem Komplex spezieller Zusätze. Die entstehende Suspension verhindert den Einsturz von Kanälen und macht eine teilweise oder vollständige Grundwasserförderung überflüssig, da sie ihre Funktion auch in durchlässigen Böden erfüllen kann.
Das horizontale Richtbohren in wassergesättigten Böden erfordert eine genaue Kontrolle des Drucks und der Fließgeschwindigkeit der Bohrspülung sowie die Verwendung spezieller Additive bei deren Aufbereitung.
Da das Wasser zur Herstellung der Lösung aus Gewässern in unmittelbarer Nähe entnommen wird, ist das Vorhandensein von Mineralsalzen und der pH-Wert des Grundwassers zu berücksichtigen, da diese Parameter die Stabilität der Suspension beeinflussen können. Dieser Ansatz vermeidet unkontrollierte Erosion.
Die Durchführung von Festplattenarbeiten kann in mehrere Phasen unterteilt werden:
- Bohrtrajektorienplanung;
- Vorbereitung der Baustelle;
- Ausführung eines Pilotbrunnens;
- Brunnenausbauphase;
- Rückwärtszug;
- Wiederherstellung des Territoriums.
Betrachten wir jeden Punkt des Plans.
Planungsphase und Berechnung der Bohrlochbahn
Bevor mit dem Bohren begonnen wird, muss die Flugbahn des Bohrlochs berechnet und geplant werden.
Berücksichtigen Sie nicht nur die Länge und Tiefe des Weges, sondern auch mögliche Hindernisse, wie zum Beispiel:
- Bodenverdichtung, Porosität und Klebrigkeit;
- Feuchtigkeitsgehalt und Grundwasserspiegel;
- das Vorhandensein großer Steine und Felsen;
- unterirdische Strukturen neben der Bohrzone.
Mögliche Risiken werden identifiziert und Meldungen an Rettungsdienste und die Verkehrspolizei weitergeleitet.
Es wird eine Zeichnung der Bohrbahn erstellt oder es werden Markierungen direkt auf der Oberfläche des Territoriums angebracht. Ein seriöser technischer Ansatz berücksichtigt die Eintritts- und Austrittswinkel des Bohrers sowie die minimal zulässigen Krümmungsradien des Gestängestrangs.
Die größte Belastung der Anlage entsteht beim gleichzeitigen Ausbau der Pilotbohrung und der Verlegung der Pipeline, daher werden die Berechnungen angepasst an die Leistung der Anlage durchgeführt.
Organisation einer horizontalen Richtbohrstelle
Der HDD-Komplex wird zur Baustelle geliefert, entladen und auf der Baustelle ausgestellt. Es ist notwendig, den Neigungswinkel des Bohrrahmens zu überprüfen und die Installation zu verankern.
Ohne eine solche Befestigung verschleißen die Bohrmaschine selbst, ihr Antrieb und das Bohrgestell schneller, daher sollte die Befestigung nicht vernachlässigt werden. Anschließend sollten Sie den Mischer für die Aufhängung und die Installationsmotoren probefahren und sicherstellen, dass die Verbindung der Hydraulikschläuche stabil ist.
Ausführung eines Pilotbrunnens
Beim Pilotbohren wird die gesamte Länge der Bohrlochbahn mit einem kleinen Durchmesser durchlaufen, der ausreicht, um einen Gestängestrang zu ziehen.Das erste Segment wird in die Führungsstange geladen, die Gewindeverbindung großzügig geschmiert und mit dem Bohrkopf verbunden – einem Gerät bestehend aus einem Ortungssystemsender, dem Bohrblatt selbst und einem Suspensionszufuhrfilter.
Dann wird die Bentonitlösung zugeführt und der Druck so eingestellt, dass die Suspension durch die Schläuche in das Bohrgestänge gelangt, in das Rohr, den Filter und die Düsen des Bohrkopfes gelangt und dann mit dem erforderlichen Druck austritt.
Der Bediener der Anlage bohrt ein Einlassloch senkrecht zur Bodenoberfläche relativ zur Längsachse des Bohrkopfes, bohrt anschließend und vergrößert dabei sukzessive den Gestängestrang.
Der Bediener des Ortungssystems markiert Bohrpositionen, -tiefen und -winkel, vergleicht die geplante Flugbahn und zeichnet die tatsächliche Flugbahn auf, wenn eine Neuausrichtung erforderlich ist. Sobald der Bohrkopf am Austrittspunkt erscheint, ist die Pilotbohrung abgeschlossen.
Phasen des Brunnenausbaus und Tunnelbaus
Beim Pilotbohren entsteht ein Bohrloch mit einer Breite von 75-100 mm, was bei der Verlegung von Kommunikationsleitungen mit kleinem Durchmesser ausreichend ist. Wenn der Durchmesser des Bohrlochs kleiner als erforderlich ist, wird ein Rimmer-Reibahle in die entgegengesetzte Richtung gezogen.
Oft wird dieser Schritt mit der Verlegung von Kommunikationen kombiniert, dann wird hinter dem rotierenden Expander ein Wirbel installiert, damit sich das verlegte Material nicht verdreht.
In einigen Fällen wird der Brunnen unter Berücksichtigung der zum Spannen erforderlichen Kräfte separat erweitert, sodass die Größe des Tunnels die Verlegung von Material mit dem erforderlichen Durchmesser gewährleistet.
Unter Zufuhr von Bohrflüssigkeit wird auch ein Rückwärtsziehen durchgeführt, um die Reibung des Materials an den Bohrlochwänden zu verringern. Wenn die Schnur auf die Länge der Stange gespannt wird, schaltet der HDD-Bediener die Suspensionszufuhr ab, stoppt die Drehung und trennt die Stange ab, woraufhin er den Betrieb der Anlage wieder aufnimmt.
Der Vorgang wird wiederholt, bis der Expander aus dem Brunneneinlass erscheint.
Abschluss der Arbeiten und Wiederherstellung der Landschaftsgestaltung
Nach Abschluss der grabenlosen Rohrleitungsinstallation wird der Installationsmotor abgestellt, die verlegte Kommunikationsleitung getrennt und die Anschlüsse, das Drehgelenk und der Filter entfernt.
Alle Geräte werden von Schmutz befreit und mit wasserfestem Gleitmittel behandelt. Der Rest der Suspension wird abgepumpt, die Grube aufgefüllt und nach Möglichkeit das natürliche oder naturnahe Landschaftsbild wiederhergestellt.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Bohren eines Brunnens mit improvisierten Mitteln auf einem privaten Grundstück:
Video zur Anwendung der Relining-Methode:
Das Prinzip der Sanierung ist die Zerstörung eines Stahlrohres:
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Verwendung einer kompakten Festplatteninstallation:
Die Verwendung einer grabenlosen Kommunikationsmethode erfordert den Einsatz spezieller Ausrüstung und bestimmter Geräte. Über kurze Distanzen können Sie jedoch mit normalen Elektrogeräten einen Brunnen mit einem Durchmesser von 50-100 mm bohren. Die Hauptsache ist, die Berechnungen richtig durchzuführen.
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