Praktické využití potrubí z tvárné litiny pro bezvýkopové technologie / SOVAK 2016

Vydáno

Úvod

Kvalita potrubních sítí, které jsou prováděny prostřednictvím bezvýkopových technologií, úzce souvisejí s technickými parametry trub a jejich spojů. Jedná se zejména o:

• dovolenou tažnou sílou

• mechanickou odolnost stěny a spoje  

• poloměr zakřivení bez zatížení stěny potrubí a spoje.

Tyto parametry je třeba zvážit, aby bylo zabezpečeno, že se potrubí (spoje, stěna) nepoškodí třením, popřípadě nepřetvoří axiální tažnou silou a prostorovým zakřivením již při bezvýkopové instalaci. Vysoké hodnoty technických parametrů potrubí z tvárné litiny zajistí, že se nezkrátí předpokládaná doba životnosti a nezvýší se poruchovost.

ISO 13470 Bezvýkopové technologie aplikace potrubních systémů z tvárné litiny

Kvalita a použití trubek z tvárné litiny pro bezvýkopové technologie je standardizovaná a zaručena mezinárodní normou ISO 13470 vydání 2012. Norma popisuje jednotlivé metody, specifikuje požadavky na materiál trubky, konstrukci a výkonnost pružných násuvných zámkových hrdlových spojů, provedení povrchových ochran, postupy realizace pokládky trub pro bezvýkopové technologie obnovy  stávajícího a pokládky  nového potrubí.

Norma platí pro trubky jmenovitých světlostí DN 80 až DN 2600, vyráběných podle ISO 2531 resp. EN 545 pro vodovody a ISO 7186 resp. EN 598 pro kanalizace s venkovní povrchovou ochranou základní a speciální podle příslušných EN.

Trubky z tvárné litiny umožňují následující tažné metody:

- horizontální vrtání (horizontal directonal drilling = HDD)                       DN 80 až DN 1200

- berstlining a vytlačování s drcením  (pipe burstig = PB)                        DN 80 až DN 1200

- relining, metoda s chráničkou (casig method = CM)                             DN 80 až DN 1800 (2000)

 

Technické parametry trubek z tvárné litiny, povrchové ochrany, spoje

U tažných metod se síla přenáší z trubky na trubku pomocí axiálně pevných a současně pružných zámkových spojů. Tažné hlavice jsou vyrobeny z tvárné litiny nebo oceli stejných mechanických vlastností a jsou k dispozici u výrobce trub. Konstrukce spojů a provedení stěn trubek jsou odolné vůči tažným i třecím silám, které mohou vznikat při realizaci bezvýkopových metod.

Při výskytu třecích sil jsou podle normy doporučeny následující opatření:

  • při tření hrdlových trubek po hrdle se mohou použít trubky se základní povrchovou ochranou např. základní zesílenou NATURAL se slitinou zinku a hliníku s nebo bez dalších kovů o minimální hmotnosti 400 g/m2 s vrchní krycí vrstvou a ochranou hrdel plechovým límcem
  • při tření hrdlových trubek po celém těle trubky jsou k dispozici trubky s vnější speciální ochranou:
    • cementová malta podle EN 15545 (UltraCEM)
    • extrudovaný polyetylén podle EN 14628 (TT-PE)
    • polyuretanový povlaku podle EN 15189 (TT-PUX)

Speciální povrchová ochrana může být kompletována pryžovou nebo thermosmršťující manžetou. Hrdlo a manžeta je mechanicky chráněna ochranným plechovým límcem. U reliningu při použití kluzných nebo centrujících objímek není ochrana spojů nutná.

Druh povrchové ochrany se odvíjí od konkrétních podmínek místa uložení potrubí a použité bezvýkopové technologie. Charakteristickými vlastnostmi jednotlivých ochran je vysoká odolnost vůči jakémukoliv agresivnímu půdnímu prostředí nebo bludným proudům a mechanická odolnost.

Zámkové spoje pro tažné metody jsou flexibilní a pevné v tahu. Dvoukomorové zámkové spoje (např. UNIVERSAL Ve) odolávají i dynamickému vychýlení při instalaci s mechanickým jištěním přes návarek na hladkém konci a prodloužené hrdlo pomocí zámkových segmentů nebo kroužků. Dvoukomorové (např. UNIVERSAL Vi) a jednokomorové (např. STANDARD Vi) zámkové spoje s ocelovými zakusovacími segmenty, bez návarku na hladkém konci, jsou doporučeny pro přímé zatahování kratších úseků bez úhlového odklonění během instalace.  

Tažná síla zámkových spojů v kN se odvozuje od dovolené provozního tlaku PFA v barech s koeficientem bezpečnosti (= 3). Trubky z tvárné litiny s dvoukomorovými zámkovými spoji  vykazují nejvyšší dovolené tažné síly ze všech používaných materiálů.

Realizace

Před realizací doporučujeme zpracování realizační projektové dokumentace. Dokumentace by měla obsahovat minimálně popis použitého zařízení, specifikaci trubního materiálu a spojů podle konkrétních podmínek.

Právě u realizace se projeví výhoda jednoduché a krátké montáže násuvných zámkových spojů. Způsob montáže a instalace potrubí z tvárné litiny může být po jednotlivě montovaných trubkách, nebo s použitím sestav/sekcí několika smontovaných trub (např. 3 ks á 6 m = 18 m), nebo zatažením celého předem smontovaného potrubí v celé délce přesahující i 1000 m. Je třeba si uvědomit, že u trubek, které je nutné spojovat do řadu svařováním (např. PE), prakticky nelze aplikovat zatahování jednotlivých trub, protože doba svařování, chlazení a zkoušky sváru jsou příliš dlouhé.

Montážní prostor v místě zatahování trub je jen nepatrně větší než délka trubky. Většinou postačí stavební jáma o délce sedm až osm metrů, nebo se jednotlivé trubky nebo sekce několika trubek spojují na montážní rampě umístněné na terénu. Při montáži jednotlivých trub lze dokonce použít i menší strojní zařízení, což má rovněž pozitivní dopad na náklady. U zatažení celého předem smontovaného potrubí je možné dosáhnout zmenšení tažné síly snížením hmotnosti potrubí např. zaplavením potrubí v rýze, snížením tření bentonitem, zmírněním úhlového odklonění apod.

Výběr metod zatahování jednotlivých trub a zatahování předem smontovaného potrubního řadu, se volí podle situace na staveništi.

Závěr

Smyslem a cílem všech požadavků kladených na trubní materiál je instalace potrubí bez poškození spoje, stěny a vnější plochy s exaktně kruhovým průřezem a bez nepřípustného mechanického pnutí ve stěně trubek a ve spojích. Pouze tak lze dosáhnout požadované dlouhé životnosti potrubí.

U svařovaných umělohmotných trubních materiálů může při zatahování a vytváření oblouku dojít při instalaci k zvýšenému namáháním v tahu a ohybu. U vytváření oblouků zákonitě dochází u svařovaných trubních materiálů k protažení stěny trubky na vnější straně oblouku. Tahem a ohybem namáhaná stěna se protahuje, zeslabuje a je náchylná k poškození. Svařovaný spoj vytváří vně i uvnitř nálitek, který vede zejména na vnitřní straně ke snížení hydraulického profilu a zvýšení hydraulické drsnosti potrubí. U termoplastických umělohmotných materiálů je nutné zvažovat závislost mechanických parametrů na teplotě, délce zatížení v tahu a ohybu potrubí při zatahování. Pokles mechanických parametrů v čase přináší další mnohá provozní rizika do budoucnosti.

Trubky z tvárné litiny mají vysokou kvalitu a bezpečnost i proto, že teplota stěny trubky, délka doby zatahování a vytváření oblouků nemá na stěnu a spoj trubky z tvárné litiny negativní vliv. Při bezvýkopové instalaci a obnově potrubních sítí není možné kontrolovat uložení potrubí a je tedy nutné použít nejodolnější a nejrobustnější potrubí z tvárné litiny, které je nejlépe schopno odolat veškeré mechanické zátěži.

Trubky z tvárné litiny vykazují nejdelší technickou životnost ze všech trubních materiálů, jsou správnou volbou pro investici s dlouhodobou bezporuchovou životností. To dokazuje řada projektů a staveb v České a Slovenské republice, které byly v posledních desetiletích realizovány pomocí jednotlivých bezvýkopových metod, v rozsahu desítek km za rok. Nabízejí nejlepší předpoklady pro instalaci bez poškození i v nekontrolovatelných podmínkách uzavřených bezvýkopových metod.

 

Kontakt
Juraj Barborik
Smrčkova 2485/4
180 00 Praha
Česká republika
E-mailová adresa: 

Obrázky

Horizontální vrtání - příklad montáže jednotlivých trubek
Horizontální vrtání - příklad montáže jednotlivých trubek
Berstlining - obnova stávajících potrubí malých jmenovitých světlostí
Berstlining - obnova stávajících potrubí malých jmenovitých světlostí
Relining - zatažení potrubí z tvárné litiny do stávajícího betonového potrubí
Relining - zatažení potrubí z tvárné litiny do stávajícího betonového potrubí

Viz také

Řada DIREXIONAL

Bezvýkopové technologie pokládky potrubí

Přehled standardních bezvýkopových technik pokládky potrubí z tvárné litiny.