Hvordan udføres rørlægning uden gravning: metodeegenskaber + eksempel på arbejde

Ved anlæggelse af nye rørledninger samt ved reparation eller udskiftning af gamle forsyningsledninger anvendes rørlægning uden gravning i stor udstrækning.

Mangfoldigheden af metoder gør det muligt at vælge den optimale metode – afhængigt af strækningens kompleksitet eller bebyggelsestæthed.

I dette materiale vil vi detaljeret fortælle om metoderne til rørlægning uden gravning og deres særlige kendetegn.

Fordele og særlige forhold ved rørlægning uden gravning

De oplagte fordele sammenlignet med jordarbejde ved gravning af rende er følgende aspekter:

• reduktion af arbejdstid;
• minimering af omkostninger til genopretning af infrastruktur;
• opretholdelse af infrastrukturanlægs drift i normal tilstand;
• reduktion af påvirkning af økologisk følsomme områder.

Valget af metode til rørlægning uden gravning afhænger af diameteren af det nødvendige borehul, landskabets og jordens karakteristika, materialet af rør der lægges, og tilstedeværelsen eller fraværet af eksisterende forsyningsledninger.

Naturlige vandområder, over- og underjordisk infrastruktur, grønne områder og bygninger berøres ikke, når rørledningsarbejde udføres ved hjælp af rørlægning uden gravning.

Der er mange implementeringsmuligheder, men blandt dem kan fire hovedmetoder fremhæves: sanering, jordpressning og -gennemboring, horisontal retningsboring.

Rekonstruktion og udskiftning af rørledning ved saneringsmetode

Rehabiliteringsmetoden anvendes i tilfælde, hvor revisionsprocessen afslørede behovet for fuldstændig eller delvis udskiftning af den eksisterende rørledning.

Ved hjælp af rehabilitering løses følgende problemer effektivt:

• tilstopning af rørledningssektioner og dannelse af revner;
• ødelæggelse af lokale ledningsforgreninger af trærødder;
• trussel om rørbrud som følge af korrosion.

Afhængigt af ledningernes tilstand og de stillede opgaver anvendes relining- eller renoveringsteknologi.

Teknologien relining eller “rør i rør”

Relining er en variant af rehabilitering anvendt til rørledninger, hvor en ubetydelig reduktion i diameter er mulig. Hvis den faktiske levetid for metalrør er udtømt, og der er bekymring for, at de arbejder indtil næste brud, rengøres de forud for kalkaflejringer, rust og sand.

Forbered en polyethylenforing i form af en ærm, som på forhånd fyldes indvendigt med en polymerblanding, der fordeles jævnt over hele længden. Denne polymerstrømpe udvides inde i røret under vand- eller lufttryk, samtidig med at den vendes vrangen ud, så den tidligere påførte blanding ligger op mod rørvæggene.

Efter at ærmet har fyldt hele segmentet af den slidte rørledning, udføres polymeriseringsprocessen under påvirkning af temperatur. Som et resultat øges både ledningernes styrke og deres gennemstrømning.

En anden relining-teknologi indebærer at lægge nye polypropylenrør indeni eksisterende gamle. På denne måde udskiftes stål-, keramiske, asbestcement-, støbejerns-, beton- og armerede betonrørledninger med diameter 200-315 mm.

Relining – en hurtig og økonomisk måde at forny rørledningen og øge dens gennemstrømningskapacitet, på trods af en lille reduktion i rørets indvendige diameter.

Det skal bemærkes, at der ved samlinger af PVC-rør dannes en søm på ca. 15 mm, og derfra skal man måle mellemrummet mellem den gamle rørs indvendige diameter og det nye rørs ydre overflade.

På grund af plastrørenes lave hydrauliske modstand forringes gennemstrømningskapaciteten ikke, selv når diameteren mindskes.

Fornyelse af rørledninger ved renoveringsteknologi

Endnu en variant af sanering – renovation. Den adskiller sig fra relining ved en langt mindre skånsom behandling af de eksisterende ledninger, som knuses og komprimeres i jorden, hvilket skaber en beskyttende kappe for den nye rørledning, der ofte har en større diameter.

Når renovationsteknologien anvendes, bliver de nedslidte segmenter af den gamle rørledning knust og presset ned i jorden, hvilket skaber en ekstra beskyttende kappe til de nye ledninger.

Til en sådan rendefri rørlægning kræves specialudstyr – der bruges en pneumatisk slagmaskine med en konisk udvider med skærende ribber. Videoen under artiklen viser tydeligt, hvordan konen klarer et rør af 6 mm stål.

Arbejdsmekanismen fastgøres til trækkablet, hvorefter moduler af PVC-rør, hvis længde kan variere fra 600 til 1000 mm – afhængigt af brøndens bredde – sættes på trin for trin. Pneumatikslangen tilsluttes en kompressor, hvorefter den sammen med sikkerhedskablet føres gennem de tilsluttede moduler.

Indgangen til den rørledning, der skal udskiftes, udvides, og den pneumatiske slagmaskine indføres. Når den bevæger sig gennem ledningerne, knuser den dem, mens den samtidig trækker lægningsmaterialet efter sig.

Metoder til jordpressning

Jordgennemtrykning udføres også med et betydeligt antal varianter. Det omfatter mikro-tunneleringsteknologi, brug af pneumatiske bor, retningsbestemt skrueboring, styret og ustyret gennemboring.

Hver af disse metoder til rendefri lægning er efterspurgt og relevant afhængigt af ledningernes placering.

Rørkasse eller metoden med ustyret gennemboring

Ved denne metode presses et foringsrør ned i jorden, samtidig med at jorden fjernes. Oftest bruges skruer til fjernelsen, sjældnere trykluft og vandspuling.

Ustyret gennemboring anvendes ved enhver jordtype, selvom der kan opstå vanskeligheder ved løs jord og ved tilstedeværelse af store sten, hvor foringsrøret klemmes af jorden eller dens fremdrift blokeres.

På forberedelsesstadiet placeres foringsrøret i udgravningen nøjagtigt langs punkteringsaksen. På grund af mulige forhindringer kan bevægelsesbanen korrigeres ved at bruge to rør, hvoraf det ene vælges med en større diameter end nødvendigt, og inden i det lægges en streng af rør med den nødvendige diameter.

Det ydre rør fungerer som en slags kappe og beskytter arbejdsrørledningen, hvilket er relevant i tilfælde, hvor lægningen sker under jernbane- eller sporvognsspor samt under motorveje med stor belastning.

En af de mest almindelige maskiner til rørfri lægning af rørstreng med lille diameter. Maskinens fordele – kompakthed og nem transport.

Forskellen i diameter er normalt 150-250 mm, og mellemrumsafstanden skal udfyldes med cement-sandmørtel. Derved reduceres jordtrykket på arbejdsrøret, belastningen fra trafik mindskes, og der opnås beskyttelse mod påvirkning fra andre nærliggende installationer.

Længden af foringsrørssegmenter varierer fra 3 til 12 meter; under lægningsprocessen svejses de fortløbende sammen.

Forskelle ved styret gennemboring

Denne metode adskiller sig fra ukontrolleret punktering ved yderligere brug af afbøjere – stålplader, der er fastgjort foran på foringsrøret. De løftes ved hjælp af hydrauliske cylindre, hvorved punkteringsretningen korrigeres.

Maskine til styret jordpunktering UPGK-40U kan anvendes i brønde med diameter op til en meter og med lugedæksel op til 600 mm.

I begge tilfælde anvendes bentonitslam til at reducere friktion, som efter rørlægningen pumpes ud og efter filtrering kan genbruges.

Mere om teknologien til rørlægning ved punkteringsmetoden kan læses i dette materiale.

Anvendelse af lufttryksbor i tæt jord

Brug af pneumatiske jordhamre til jordpunktering er den billigste, hurtigste og mest effektive metode på grund af den relativt høje nøjagtighed ved rørfri gennemgang.

Denne metode kræver ikke fremstilling af ekstra støtte til hydrauliske donkrafte, der anvendes lille og let transportabelt udstyr, og der stilles minimale krav til byggepladsforberedelse.

En pneumatisk jordhammer med denne effekt bruges til at bore huller med diameter fra 155 mm uden udvider til 245 mm ved brug af udvider.

Ved hjælp af trykluft udvikles tilstrækkelig slagenergi, hvormed et åbent stålrør på op til 80 meter drives ned i højstyrkejord. Den gennemsnitlige lægningshastighed er 15 meter i timen. Efter lægningen renses rørene for jord med vand og trykluft. Rør med stor diameter renses manuelt.

Fordele ved mikro-tunneleringsteknologi

Mikrotunnelering er fuldt automatiseret. Forings- og arbejdsrør fremstilles ikke kun af stål, men også af keramik, glasfiber, støbejern og armeret beton. Den gennemsnitlige fremdriftsafstand uden genopsætning af jækstationen er fra 100 til 250 meter.

Mikrotunnelboremaskiner gør det muligt at lægge stål- og jernbetonkapper med en diameter på op til 1700 mm i jord, der indeholder kampesten og klippeindeslutninger.

Afstanden varierer afhængigt af jordtypen, trykrammens kapacitet, som mikrotunnelkomplekset er udstyret med, samt materialet i de anvendte rør – afhængigt af hvilken trykstyrke røret kan modstå.

Anvendelse af anlæg til retningsbestemt skrueboring

Brug af bore-skruemaskiner er et billigt alternativ til mikrotunnelering. Sådanne maskiner gør det muligt at lægge foringsrør med høj præcision og overholdelse af den projekterede hældning, hvilket er relevant for selvløbende ledninger.

Begrænsning for anvendelse kan være kviksand og store faste indeslutninger i jorden. Fremdriftsafstanden overstiger normalt ikke 80 meter.

Maksimal hullængde før genopsætning af bore-skrueudstyr – ca. 80 meter. Afstanden afhænger også af foringsrørets styrke.

Brug af skruer med hul aksel muliggør boring uden anlæg af modtagergrøft.

Metoden med horisontal retningsboring

Dette er nok den dyreste metode af alle eksisterende inden for gravitationsfri rørlægning, men også den mest avancerede.

Horisontalretningsboring anvendes ikke kun ved behov for boring over lange afstande og lægning af rør med stor diameter, men også i tilfælde, hvor der skal lægges et kort rørstykke med lille diameter i umiddelbar nærhed af private ejendomme eller kulturarvsobjekter.

Under processen anvendes borevæske, som reducerer friktionen ved trækning af rørstrengen, holder den udgravede jord i suspension for at undgå tryk på det lagte materiale, køler og smører udstyret og transporterer den udgravede jord til overfladen.

Boreslam fremstilles ved at fortynde bentonit - et naturligt mineral - med vand og tilsætte et kompleks af specielle tilsætningsstoffer. Den resulterende suspension forhindrer kanalkollaps og eliminerer behovet for delvis eller fuldstændig bortpumpning af grundvand, da den kan udføre sine funktioner selv i permeable jordarter.

Vandret retningsboring i vandmættede jordbund kræver præcis kontrol af tryk og flow af boreslam samt brug af specielle tilsætningsstoffer i fremstillingen.

Da vandet til fremstilling af slammet hentes fra nærliggende vandreservoirer, skal man tage hensyn til tilstedeværelsen af mineralske salte og grundvandets pH, da disse parametre kan påvirke suspensionens stabilitet. Denne fremgangsmåde forhindrer ukontrolleret erosion.

Udførelsen af HDD-arbejder kan opdeles i flere faser:

• Planlægning af borebanen;
• Forberedelse af arbejdsstedet;
• Udførelse af pilotboring;
• Udvidelsesfasen af boringen;
• Tilbagetrækning;
• Genopretning af området.

Lad os se på hvert punkt i planen.

Planlægningsfase og beregning af borehullets bane

Før boring påbegyndes, skal borebanen beregnes og planlægges.

Man skal ikke kun tage højde for længde og dybde, men også mulige forhindringer, såsom:

• Jordens kompakterbarhed, porøsitet og klæbrighed;
• Fugtindhold og grundvandsstand;
• Tilstedeværelse af store sten og klippeformationer;
• Underjordiske strukturer i nærheden af boreområdet.

Mulige risici identificeres, og meddelelser sendes til beredskabstjenester og politiets trafikafdeling.

Selv ved lægning af ledninger over korte afstande, skal borebanen beregnes præcist, og mulige risici skal tages i betragtning.

Der udarbejdes en tegning af borebanen, eller der foretages afmærkning direkte på overfladen. Ved en seriøs ingeniørtilgang tages der højde for borets ind- og udgangsvinkler samt den mindst tilladte krumningsradius for stangstrengen.

Den største belastning på boreudstyret opstår under samtidig udvidelse af pilotboringen og lægning af rørledningen, så beregningerne udføres med korrektion for udstyrets kapacitet.

Organisering af stedet for horisontal retningsboring

HDD-udstyret leveres til stedet, losses og opstilles på arbejdspladsen. Det er nødvendigt at justere borevognens hældningsvinkel og forankre boreudstyret.

Uden en sådan forankring slides boret, dets drev og borevognen hurtigere, så man bør ikke forsømme fastgørelsen. Derefter bør man foretage en testkørsel af suspensionens mixer og udstyrets motorer for at sikre stabile forbindelser af hydrauliksystemets slanger.

Udførelse af pilotboring

Pilotboring indebærer at gennemgå hele boringens banelængde med en lille diameter, tilstrækkelig til at trække stangstrenge. Det første segment læsses i føringsstangen, gevindforbindelsen smøres rigeligt og forbindes med borehovedet — en anordning bestående af en sender til positionsbestemmelsessystemet, selve borebladet samt et filter til suspensionstilførsel.

Derefter tilføres bentonitopløsning og trykket justeres — dette er nødvendigt for at sikre, at suspensionen passerer gennem slangerne ind i borestangen, går ind i skaftet, filteret og borehovedets dyser, hvorefter den kommer ud med det rette tryk.

Anlægsoperatøren udfører indgangshullet vinkelret på jordoverfladen i forhold til borehovedets længdeakse, hvorefter der bores, idet stangstrenge gradvist forlænges.

En lille gruppe operatører, minimal indgriben i det eksisterende landskab, høj hastighed i rørledningsbygning – tungtvejende argumenter for HRA

Operatøren af positionsbestemmelsessystemet markerer positioner, dybde og borevinkel, kontrollerer med den planlagte bane og tegner den faktiske bane på planen, hvis omorientering er nødvendig. Når borehovedet dukker op ved udgangspunktet, er pilotboringen afsluttet.

Faser for udvidelse af borehullet og tunnelrørlægning

Under pilotboringen dannes en boring med en bredde på 75-100 mm, hvilket er tilstrækkeligt ved nedlægning af kommunikationer med lille diameter. Hvis boringens diameter er mindre end nødvendigt, trækkes en reamer-udvider i den modsatte retning.

Ofte kombineres denne fase med nedlægning af kommunikationsmidler, hvorefter der monteres en svirvel bag den roterende udvider, så det nedlagte materiale ikke snor sig.

I nogle tilfælde, under hensyntagen til de kræfter, der kræves til trækning, foretages boringen separat udvidelse i sådan grad, at tunnelstørrelsen sikrer nedlægning af materiale med den nødvendige diameter.

Tilbagetrækning udføres også med tilførsel af borevæske for at reducere materialets friktion mod borevæggene. Efterhånden som stangstrenge trækkes ind over en stanglængde, afbryder HRA-operatøren suspensionstilførslen, stopper rotationen og frakobler stangen, hvorefter anlægsdriften genoptages.

Proceduren gentages, indtil udvideren vises ved boringens indgangshul.

Afslutning af arbejde og genopretning af grønne områder

Efter den rørløse rørlægning er afsluttet, slukkes anlæggets motor, den lagte kommunikationsstreng frakobles, samlere, svirvel og filter fjernes.

Alle anordninger rengøres for jord, behandles med vandafvisende smøring. Rester af suspension pumpes ud, arbejdsgraven fyldes op, og om muligt genetableres det naturlige eller næsten naturlige landskab.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Boring af et borehul med enkle redskaber på privat grund:

Video om anvendelse af relining-metoden:

Renoveringsprincippet – ødelæggelse af stålrøret:

Trin-for-trin vejledning til brug af kompakt HDD-anlæg:

Anvendelse af den gravløse metode til nedlægning af ledninger indebærer brug af specialudstyr og bestemte redskaber. Men på korte afstande kan man bore et hul med en diameter på 50-100 mm, hvis man har almindelige elektriske apparater ved hånden. Det vigtigste er at udføre beregningerne korrekt.

Har du spørgsmål, har du fundet fejl i vores materiale, eller kan du tilføje værdifuld information? Skriv venligst dine kommentarer i feltet under artiklen.