Безизкопно полагане на тръби

Водопроводната и канализационна инфраструктура и други комунални услуги представляват значителна инвестиция от страна на повечето общини. За над 100 години разпределителните мрежи за комунални услуги са били разположени в подземни тръби или канали, които са полагани и ремонтирани чрез конвенционален метод, чрез разкопаване на повърхността. В населените места тези разпределителни мрежи са разположени под улици и булеварди и места с повече сгради. В същото време, ако тази комунална инфраструктура не се поддържа, може да последват аварии и спиране на работата й. Например, в рамките на водопреносните системи това може да доведе до изтичане и на възможен недостиг на вода. В канализационните системи напукани и повредени тръби могат да причинят просмукване на отпадъчни води, което води до замърсяване на подпочвените води. Тези проблеми често водят до негативно влияние върху здравето и околната среда.

Осигуряването и поддържането на безопасни и ефективни комунални услуги изисква повече екологосъобразни технологии и подходи за осигуряване на обществена подкрепа. Безизкопните технологии свеждат до минимум изискването за повърхностно разкопаване, могат значително да намалят отрицателното въздействие, което оказват монтажът, поддръжка и ремонтът върху околната среда. Чрез минимизиране на изкопните дейности, задръстванията на движението са значително намалени, като по този начин се намалява и замърсяването на въздуха и шума. Освен това, безизкопните технологии могат да се възползват от съществуващите тръбопроводи и материали и може да сведат до минимум разрушенията, причинени от изкопаната земна маса и повредите по пътната настилка вследствие на разкопаването.

Технологии за прекарване на нови комуникации (ВиК, Електро и др.)
В момента са познати два основни начина за полагане на нови или подмяна на стари подземни комуникаци – конвенционален чрез разкопаване и безизкопен.

Конвенционалният метод се характеризира с голям обем физическа работа, за да бъдат положени или ремонтирани комуналните системи. Обикновено изкопаването на огромни количества земна маса отнема много време и средства, а последващото връщане на земната маса за засипване обикновено е доста скъп процес. Освен това, голяма част от работата във всички четири етапа е трудоемка, включваща различни умения, които изискват координация между няколко фирми и властите.

Безизкопните технологии също изискват изкопна работа, но тя е около 95% по-малко в сравнение с конвенционалния метод. Проектите за безизкопни технологии изискват внимателна преценка и проучване на съществуващото състояние на подземни тръби и наземни условия, за да изберете най-подходящата техника. Технологията и подходът трябва да се определят, като се вземе предвид възможността за направа на малък изкоп, който се ползва за стартов. Определянето на техниката, която трябва да се използва, мястото на първоначалния изкоп и маршрута за нова тръба изискват първоначална проучване.

Безизкопните технологии са свързани с редица други уникални предимства. Например, при полагане на нови тръбопроводи, инженерите могат да сондират в почти всякакви почвени условия, независимо от дълбочината. За канализацията, по-специално, безизкопните технологии могат да доведат до значителни спестявания, поради избягването на направата на големи изкопи и последващото им възстановяване.

Безизкопните технологии свеждат до минимум изискването за повърхностно разкопаване, значително намаляват отрицателното въздействие от монтажа, поддръжката и ремонта върху околната среда.

Безизкопно полагане на нови тръбопроводи и комуникации
Различните методи за полагане на нови тръбопроводи и комуникации могат да бъдат категоризирани като: Хоризонтално насочено сондиране (Horizontal Directional Drilling) или насочено сондиране (Guided Boring), Микротунелиране (Microtunneling) и Хоризонтално набиване (пневматични къртици, чукове и др.)

HDD се използва в целия свят и набира все по-голяма популярност. Това е операция от два или три етапа, като първоначално се създава пилотен отвор (сондаж), който впоследствие се разширява с проширяване (райбероване) до желания размер. Обикновено сондажът започва от повърхността и през целия процес се използва сондажна течност, съставена от вода, бентонит и полимери. Машините варират от компактни, мобилни машини за малки отвори в затворени пространства до много големи машини за големи диаметри и разстояния, достигащи няколко километра. HDD е напълно управляем процес, но доскоро степента на точност не беше подходяща за изграждането на гравитационни канализационни инсталации. Техниката в момента е доста усъвършенствана и позволява изграждането на канализационни мрежи с точност до 0.1%. Вече има няколко подобни изградени системи на територията на България. Техниката се използва широко за изграждането на водоснабдителни и кабелни мрежи, както и за газ и нефтопроводи.

Микротунелирането е по-точната форма на хоризонталното сондиране, с помощта на което може да се постигнат изключително точни резултати. Освен с точността, този метод се отличава и с по-големи диаметри и дължини, за които се използва. При микротунелирането се използва тунелно пробивна машина - TBM (Tunel Boring Machine), която се управлява от повърхността. Машината се придвижва посредством хидравлични цилиндри монтирани в стартовата шахта. Използват се специално проектирани тръби, които се закрепват зад машината и служат за връзка между машината и хидравличните цилиндри в стартовата шахта. Първоначално тази технология е използвана за големи бетонови тръби - над 400mm, а към момента позволява монтажа на диаметри до 2500mm и по-големи на тръби от GRP, бетон, и др.

Пневматичните къртици бикновено се използват за по-кратки преминавания под пътища и други съоръжения, както и за прекараването на сградни отклонения. Голямо преимущество е мобилността и бързото позициониране. Самото полагане може да се извърши в рамките на няколко минути с доста задоволителна точността.

По-големите модели могат да се използват за набиването на обсадни тръби с диаметри до 2500mm. Този процес се извършва след като чукът се закрепя към задната страна на полаганата тръба, след което започва да я набива в почвата. Самото набиване става бързо и лесно и не се уврежда околната среда.

Тръба в тръба е метод за подмяна на съществуващи тръбопроводи, набиращ все по-голяма популярност поради вече доста остарялата инфраструктура и нуждата от подмяна. Поради вече изградените комуникации около съществуващите тръбопроводи, се оказва голямо предизвикателство да могат да бъдат подменени без повреждането на околната инфраструктура. Методът дава възможност подмяната да се извърши без опастност за околните съоръжения. Този метод позволява и повишаване на диаметрите на подменяните тръби. Подмяната става чрез разрушаване на старата тръба и полагането на нова на нейно място.

Рехабилитация на съществъващи тръбопроводи е нов метод, който се използва от сравнително кратко време. При него след почистване на стария тръбопровод и след установяване на повредите по него старата тръба се покрива с ново покритие, което я подсилва и укрепва. Така се получава нова тръба в старата без значителна промяна в диаметъра. Широко разпространено е за рехабилитация на стари канализации, защото се запазва същият капацитет на тръбата.

Всеки един от тези методи може да бъде обследван и документиран с помоща на CCTV. Това са мобилни камери, които служат за обследване на стари и нови тръбопроводни системи. С тяхна помощ може да бъде направено щателно обследване, което да гарнатира точността на безизкопното полагане. Също така могат да се използват за проверка на годността на стари тръбопроводи, техническото им състояние, дебелините на стените им и т.н.