ÖKO-AQUA V. Nemzetközi Vízi Közmű Konferencia és Szakkiállítás június Debrecen

Átírás

1 ÖKO-AQUA V. Nemzetközi Vízi Közmű Konferencia és Szakkiállítás június Debrecen DN 600-as gömbgrafitos öntöttvas ivóvíz vezeték rekonstrukció feltárásmentes (NO-DIG) behúzásos technológiával, a Budapest Bécsi úti projekt részeként, a III. kerületi Dereglye utcában Előzmények Öllős István értékesítési vezető A gömbgrafitos öntöttvas csövek gyorsan szerelhető, húzásbiztos kötéseinek térhódításával, és a megfelelő külső felületvédelemmel lehetővé vált a teljes értékű feltárásmentes rekonstrukció. Ennek birtokában városi, nagy forgalmú környezetben, ha az eredeti nyomvonal megtartásával újítható fel az adott ivóvíz vezeték, akkor a DN mm-es mérettartományban a No-Dig technológiával jelentős költségcsökkentés és időmegtakarítás érhető el a hagyományos, nyíltárkos eljárásokhoz képest. A fenti idézet a két évvel ezelőtti, 2010-es ÖKO-AQUA szakkiállításhoz kötődő konferencián elhangzott előadásunk összefoglalójából származik. Ebben az időszakban még csak reménykedhettünk abban, hogy DUKTUS cég magyarországi képviselőjeként tényleges projekt résztvevői, beszállítói lehetünk ezzel a technikával tavaszától kezdődően bemutató előadásokat tartottunk a Fővárosi Vízműveknél, illetve vidéki társvállalatoknál a feltárásmentes technológiák bemutatása, előnyeinek ismertetése céljából. A műszaki háttér rendelkezésre állt, a DUKTUS stratégiájának részeként nagy súlyt helyezett a nem szokványos technológiák alkalmazására, fejlesztéseit nagy mértékben ennek a célnak rendelte alá. Részletekbe menő bemutatókat tartottunk a különösen nagy igénybevételnek is ellenálló ZMU, szálerősítéses modifikált cementhabarcs külső bevonatokról, illetve a szabadalmazott, nagy átmérőknél is alkalmazható BLS/VRS-T húzásbiztos csőkötésekről, amelyek előnyeit most csak nagy vonalakban, mintegy emlékeztetőül foglaljuk össze. A ZMU szálerősítésű cementhabarcs bevonat Ez egy kohósalak-alapú, műanyaggal modifikált cementhabarcs, amelyet szórófejjel visznek fel mintegy 5 mm-es egyenletes vastagságban a spirálisan horganyzott csőre. Ennek megszilárdulása előtt bandázsoláshoz hasonló módon egy erős szálanyagot tekercselnek a felületre pótlólagos erősítésként. A ZMU bevonat kapható ivóvíz (kék) illetve kommunális és ipari szennyvíz (vörösesbarna) szállítására alkalmas minőségben.

2 Előnyei Kémiai ellenálló képesség Az EN 545 és EN szabványú ZMU bevonattal ellátott gömbgrafitos öntöttvas csövek bármilyen korrozív talajban használhatók. Mechanikai védelmet nyújt A ZMU csövek akár gömbölyű, akár szabálytalan szemcseformájú, legfeljebb 100 mm szemcseméretű talajokban fektethetők. Éppen ezért ezek csövek feltárásnélküli szerelési eljárásokban is hasznosíthatók. A ZMU bevonat nagy ütőszilárdsága következtében a csövek különösen alkalmasak az építési helyszíneken előforduló szokásos szélsőséges igénybevételek elviselésére. Felhasználhatóak feltárásnélküli szerelési eljárásoknál: sajtolásos/ behúzásos eljárásnál, segédcsövezésénél, roppantásos béléscsövezésénél, vízszintes iránytartó fúrásnál, ekés árokhúzásnál, béléscsövezéses felújítási eljárásoknál és egyéb technológiákba Gazdasági előnyök Nem kell talajcsere, a csövek nem igényelnek ágyazást, a kitermelt talaj újrahasznosítható. Megtakarítást eredményez, mivel a kitermelt talajt nem kell elszállítani és ideiglenes lerakóban tárolni. A csövek hosszú távú korrózió elleni védelme és így hosszú élettartama biztosított (akár 140 év, a Német Gáz- és Víztechnikai Egyesület - DVGW - állásfoglalása szerint). A BLS/VRS-T húzásbiztos, tokos csőkötés A BLS -/VRS -T egy olyan tokos csőkötés, amely a pozitív kölcsönhatás elve alapján működik, és amely a tengelyirányban ébredő erők ellen egy húzásbiztos megfogással rögzített. A belső nyomás vagy külső igénybevétel hatására ébredő erőket a csővezeték veszi fel és továbbítja a környező talaj felé a súrlódási erő által. Az egyes csőszakaszok között az ébredő erőket a cső vagy idom csapos végén található hegvarrat közvetíti. A mechanikus záróidomokon keresztül a hegvarrat viszi át az erőket a következő cső zárókamrája felé. A másfajta csőkötések többségét már károsító igen nagy erőket lehet ezen a módon átvinni. Például a névleges átmérő függvényében akár 100 bar értéket meghaladó üzemi nyomás vagy legfeljebb 200 kn megengedett vonóerő átvitele érhető el. Bár a BLS /VRS -T csőkötés rendkívül nagy igénybevételt is képes elviselni, ennek ellenére rugalmas, valamint könnyen és különösen gyorsan szerelhető.

3 A csőkötés akár 5 szögelfordulást is elvisel, így a csőszakasz idomok és csőtámasztó tömbök nélkül akár 69 m-es sugárban fektethető vagy behúzható. A szerelés rendkívül rövid időtartama, (mintegy 5 perc NÁ 80 méretű csöveknél, és legfeljebb 30 perc NÁ 1000 méretnél) elegendő ahhoz, hogy a BLS /VRS -T csőkötés szinte mindenhol alkalmazható legyen öntöttvas csövek felhasználási területén belül. Az következő ábra mutatja be a különböző átmérő tartományok esetében alkalmazott kötéstípusokat: Az alábbi ábrán látjuk a BLS kötéssel gyártott, ZMU külső bevonatú csövek összefoglaló adattáblázatát:

4 A külföldi tapasztalatok összegzése A Bécsi, majd később a Berlini Vízművek vezetőinek, illetve a DUKTUS szakembereinek köszönhettük, hogy referencia látogatásaink során élőben nézhettük meg, a velünk utazó magyar kollégákkal együtt, az éves felújítási terveikben egyre jelentősebb arányt képviselő feltárásmentes csőrekonstrukciós projekteket. A bemutatókat követően szakmai konzultációkra került sor, végül a feltárásmentes technológia legfontosabb jellemzőit az alábbi pontokban foglaltuk össze magunknak és hazai partnereiknek: teljes értékű feltárás mentes felújítás akár 1000 mm átmérőig (statikailag, élettartam és a csatlakozások minősége szempontjából is teljes értékű felújítás a hagyományos NO DIG eljárások összes előnyével, sőt gyorsabban, kisebb helyigénnyel, és az időjárás viszontagságaitól mentesebben) kisebb forgalomakadályozás (kevesebb felbontás kb. 15% csak, kisebb felvonulási terület, kisebb építési anyagforgalom, kisebb szerelési térigény) alacsonyabb környezetterhelés (kisebb bontási hulladékmennyiség, kisebb nehézteher forgalom, zaj-, lég- és egyéb szennyezés) rövidebb kivitelezési időtartam (a nyíltárkossal szemben 20-25% előny, különösen az indítóaknában néhány perc alatt szerelhető DUKTUS húzásbiztos BLS kötéseknek köszönhetően, tetszőleges külső hőmérséklet mellett végezhető) gazdaságosság (a feltárások összmennyisége ne haladja meg a teljes hossz 20%-át, a felújítandó csőszakasz jellemzően 200 m, vagy annál hosszabb, ha rövidebb szakaszok, akkor egyéb szempontok dönthetnek, pl. közlekedési körülmények, amennyiben a talajviszonyok engedik, egyenlő bekerülés mellett is a No Dig-et választják a teljes feltárással szemben)

5 kapacitás növelés lehetősége (a csőátmérő 25-50%-os bővítése lehetséges a talajviszonyoktól függően, nagyobb átmérők estén akár csökkentés is lehetséges) műszaki megvalósíthatóság (minden esetben megfelelő kamerás vizsgálat szükséges a csőszakaszok kiválasztásához; talajviszonyok ellenőrizendők, a vegyes szerkezetű kötött talaj illetve az eredeti ágyazat ideális, ellenjavallt a folyó kavicsos talaj, mert az egymást követő tokoknál megnövekszik a vonóerő igény; az újjáépített szakaszon roskadás nem tapasztalható; ívelt nyomvonalak esetén a tok geometriájából adódó szögeltérésig alkalmazható.) A gyakoribb No-Dig technológiák rövid áttekintése A csőroppantásos behúzás A csőroppantásos behúzás egy környezetbarát eljárás, melynek során a régi csővezeték feltárásnélküli kiváltásával kiépített új csővezeték nyomvonalon pontosan követi az eredetit. A régi csővezetéket egy roppantó fejjel széttörik csőfeje és a keletkező szilánkok a környező földbe préselődnek. Ugyanekkor a létrejövő nagyobb üreg annyira kitágul, hogy lehetővé teszi az új, azonos vagy nagyobb átmérőjű cső közvetlen behúzását. A csőroppantásos eljárás tekintetében megkülönböztetünk dinamikus és statikus változatot. A roppantásos eljárás különösen alkalmas régi, rideg anyagokból, úgymint azbesztcementből, kerámiából és lemezgrafitos öntöttvasból készült csövek kiváltására. A statikus eljárásoknál alkalmazott különböző hasítófejek alkalmazásával az acélés gömbgrafitos öntöttvas csövek törése is elvégezhető. Az újonnan behúzandó cső névleges átmérője lehet a régi csővel azonos, vagy ha ezt az alkalmazott kiöblösödő vágófej mérete lehetővé teszi, lehet akár nagyobb méretű is. A névleges átmérő legfeljebb két mérettel növelhető. A sajtolás-behúzási eljárás, segédcsöves eljárás Ennél az eljárásnál a régi csövet speciális vontató jármű és sajtolófej segítségével sajtolják ki a földből és eközben, ugyanezen művelet részeként, azonos nyomvonal mentén behúzzák az új, BLS / VRS -T húzásbiztos csőkötésekkel és ZMU bevonattal ellátott gömbgrafitos öntöttvas csövet. Ebben az esetben néhány mérettel meg lehet növelni a névleges átmérőt. Az azonos nyomvonal mentén alkalmazott besajtolási / behúzási eljárás nagy hatékonysága, gyorsasága, megbízhatósága, és mindezek következtében rendkívüli gazdaságossága miatt figyelemreméltó. A besajtolási - behúzási eljárás egy változata a segédcsöves eljárás. Ebben az esetben a besajtolandó és behúzandó vontatófej helyett egy acél segédcsövet húznak be a furatba, amely a régi csővezetéket követi, és így sajtolják ki a régi csővezetéket. A következő lépés az új öntöttvas csővezeték összeillesztése a segédcsővel. Ezután az új öntöttvas csővezetéket azonos nyomvonal mentén behúzzák, miközben a segédcsövet kisajtolják. Ezt az eljárást elsősorban acélcsövek kiváltására használják. Árokhúzási eljárás ekével, bemarás Új, hosszú nyomvonalakon árokhúzó ekét használnak csővezeték-szakaszok behúzására. Ez a már sok éve kábelek és rugalmas csövek beépítésére használt cső- és kábelkotrók továbbfejlesztése. A árokhúzó eke eljárás legfeljebb NÁ 300 névleges átmérőig bezárólag alkalmas gömbgrafitos öntöttvas csövek beépítésére. Az eljáráshoz használt gépi berendezés lényegében egy kábelcsörlővel és árokhúzó ekével kiegészült vontató jármű. Az árokhúzó eke legfontosabb alkatrésze az ekevas. Az árokhúzó ekét acélkábel köti össze a vontató járművel. A lejtősen ásott indító aknából engedik le a csőágat megfelelő mélységbe szerelés céljából, és ezt az ekevashoz rögzítik. A kábelcsörlő által kifejtett vonóerő hatására az ekevas áthalad a talajon és hatására a földet arra mozgatja, ahová a

6 leendő csővezeték kerül majd. Az ennek eredményeként kialakuló üregbe közvetlenül behúzható a csővezeték. Az árokhúzó eke eljárás különösen alkalmas vidéken, ahol a népsűrűség alacsony, és ahol meglehetősen hosszú, de kisszámú leágazási ponttal kiépített csővezetékekre van szükség. Ilyen feltételek mellett nem csak az árokhúzó eke eljárás alkalmazható, de gömbgrafitos öntöttvas csöveket lehet használni a besajtoláshoz. Iránytartó fúrási eljárás Az utóbbi években az iránytartó (vagy irányított vízszintes) fúrási eljárások szilárd helyet vívtak ki maguknak csővezeték szerelési eljárások palettáján. Az eljárás az Amerikai Egyesült Államokból indult útjára, ahol a hetvenes években fejlesztették ki a mélyfúrású szénhidrogén-kutak (kőolaj és földgáz) technológiájából. Azóta a csővezeték szerelés terén bevált feltárásnélküli fektetési eljárássá nőtte ki magát. Az eljárás fejlesztése rohamléptekkel haladt. A csöveket árkok nélkül fektetik fúrórendszer alkalmazásával. Ahelyett, hogy rengeteg pénzt költenének a keletkező földmennyiség elhordására a fúrást inkább feltáró fúrással kezdik. Semmiféle akadály vagy irányváltás nem okoz gondot, mivel a fúrófej rádiófrekvenciás vezérlőszondával van ellátva. A fúrás előrehaladása nagy pontossággal követhető és irányítható ezzel a módszerrel. Ezután következik szolgáltató (technológiai) csővezetékek feltárásnélküli behúzása. Az eljáráshoz tartozó mélyítési-ásási munkálatok az indító akna és az érkeztető akna kialakítására korlátozódnak. Az iránytartó fúrás tekintetében a Duktus világrekorder a legnagyobb átmérőjű öntöttvas vízáteresz csövek létesítésében. Valencia városában (Spanyolország) 2007-ben került sor a mintegy 500 m hosszú, BLS - / VRS - T csőkötésekkel és cementhabarcs bevonattal ellátott NÁ 900 mm névleges átmérőjű csővezeték-szakasz behúzására. Csővezetékek újrabélelése Az utóbbi néhány évtizedben folyamatosan csökken az egy főre jutó ivóvízfogyasztás, így ezzel párhuzamosan csökken a keletkező kommunális és ipari szennyvíz mennyisége is. Ennek megfelelően a csővezeték újrabélelése egyre inkább helyénvaló, mivel most már kisebb átmérőjű csöveket használhatunk a szállítandó víz és szennyvíz csökkenő mennyisége miatt. A csővezeték újrabélelése során ezt a tényt fordítjuk előnyünkre. Ennek során új gömbgrafitos öntöttvas csöveket húzunk vagy sajtolunk be olyan meglévő csövekbe, amelyek már nem alkalmasak ivóvíz továbbítására. A gömbgrafitos öntöttvas csöveket behúzhatjuk, vagy besajtolhatjuk, csúsztatva a tokok védelmére felhelyezett rozsdamentes lemezből készült kónusz védelmében, magukon a tokokon. Béléscsövezésnél is egy teljes csőcsoportot húzhatunk vagy sajtolhatunk be. (Feltéve, hogy BLS /VRS -T húzásbiztos kötéseket használunk). Egyéb közművek csöveit és kábeleit szállításkor használt szorítókengyelekkel rögzíthetjük a behúzott csőhöz (a gyűjtőcsőhöz hasonlóan). A művelethez mindössze egy indító- és egy fogadó aknára van szükség. Ez arányosan kevesebb kiadással jár a teljes feltárásos munkáknál felmerülő, és a közút utólagos javításánál fellépő költségekhez képest, nem beszélve a közlekedésben és lakosoknak okozott kellemetlenségekről. A csőbehúzás befejeztével a régi és új csövek közti üreg feltölthető. Ha cementhabarcs bevonatú (ZMU) csöveket használnak, az üreget nem szükséges feltölteni. A Budapest III. kerületi, Bécsi úti projekt A főváros nagyátmérőjű ivóvíz gerinchálózatának rekonstrukciója folyamatos feladatot ad az önkormányzatnak, az üzemeltető Fővárosi Vízművek Zrt-nek, a tervezőknek illetve a közbeszerzési eljárás keretében megpályáztatott közmű építő vállalkozásoknak. A budai DN 800-as főnyomó

7 vezetékek is megértek a cserére, az ütemezett felújítás 2011 tavaszára elérte a III. kerületi Bécsi útnak a Nagyenyed utca és Zsigmond tér közötti szakaszát. A terveket a Pest Terv Kft. készítette, a munkát fővállalkozóként a Hajdú és Társai Kft. nyerte el. Az Árpád fejedelem útja és a Bécsi út közötti DN 800-as átkötő vezeték, a Dereglye utca alatt, is cserére szorult, a vezeték anyaga öntöttvas, a nem túl mélyen vezetett csőszakasz természetesen keresztezte az Óbuda átmenő forgalmának jelentős részét elviselő Lajos utcát. A Lajos utca négy sávjának keresztül vágása nyíltárkos fektetéssel a teljes forgalmi csődöt jelentette volna. További nehézséget jelentett a Dereglye utcában működő két mélygarázs forgalmának fenntartása az építés időszaka alatt, a nyíltárkos fektetéssel a munkaárok a mélygarázsok bejáratát elzárta volna. A rekonstrukció során a szakemberek figyelembe vették a kapacitásigény jelentős csökkenését, ezért a csőanyag szállítására a pályázatot DN 600-as méretben írták ki. Amikor kérdést kaptunk az Fővárosi Vízművek Mérnökszolgálati Osztályáról, hogy a DN 600-as csövünknek mekkora a tok külső mérete (748 mm) akkor már sejthető volt, hogy komolyan megfontolják a DN 800-as vezeték DN 600-zal történő bélelését. A csőanyagra kiírt pályázat ezen 192 m-es, a Dereglye utca alatti részére a DUKTUS ZMU bevonatú, BLS húzásbiztos kötéssel szerelt kivitelével nyertük el a megrendelést, lehetőséget kapva az első, nagy átmérőjű göv. csöves pilot projekt megvalósítására. Az egyeztetéseken világossá vált, hogy a Fővárosi Vízművek rendelkezik egy saját, TractoTechnik gyártmányú, 20 t vonóerejű olajhidraulikus csőbehúzó géppel, amelyet szoktak is használni, KPE vezetékek behúzására, feltárás nélküli csőrekonstrukciós feladatokhoz. A gépet az Üzemfenntartási Osztály szakemberei üzemeltetik, így történt ez a projekt alkalmával is, a behúzásos feladaton kívüli csőszerelési munkát a Frikober Kft. végezte el. A projekt kiviteli terve Az következő ábra a csőbehúzás kiviteli terve. Összesen 3 db indító illetve behúzó gödör feltárására volt szükség, a Dereglye utca Duna felöli végén az Árpád fejedelem útnál, a Dereglye utca közepén még a Lajos utca szélső forgalmi sávját nem zavarva, és a Bécsi út-dereglye utca sarkon. Mindhárom gödör 7 m hosszúra és 1,5 m szélesre készült, a régi DN 800-as göv. cső kb. 3 m és 2 m mélységben volt feltárható. Az 1.sz szakasz 76,00 m, a 2.szakasz 93 m, illetve 19 m nyíltárkos fektetés, összesen 188,00 m DN 600-as vezeték fektetése volt a feladat. 1. ábra a kiviteli terv egyszerűsített vázlata

8 HÉV (1201) (0539) (0279) / / / /814625/ / / / / Éterem ErsteBank K&HBank Unicredit bank 255b c a 1b 46 1c d Lajos utca Árpád fejedelem útja I. Dereglyeutca Bécsi út Lajos utca (14625/29) (14626) (14679) / /2 fás Dereglyeutca (14619) K NY D É BUDAÚJLAKITELEP Mőhelyépület nyá 7,0 I. Régi Sipos munkaároktávolság:93,0m fogadóakna gépelhelyezés indítóakna csıleadás nyá 5,0 IV. nyá 7,0 V. 76,0m I. IV. V. NO-DIG(csıbehúzás) indítóakna csıleadás húzórudazatindítás 4 I. I. 7,0 I. 5,0 IV. 7,0 V. munkaároktávolság:76,0m NO-DIG(csıbehúzás) ,0 2,0 3,5 2,0 5 80,5m Uszály utca Uszály utca

9 Az 1. sz. szakasz feltárása A Duna felöli indító akna kiásása, a DN 800-as cső víztelenítése ( 1.sz kép) majd az Árpád fejedelem úti csatlakozó pont biztonságos lezárása (2.sz kép) volt az első napok feladata 1.sz kép: A DN 800-as cső már leürítve

10 2.sz kép: A nyomás alatti csőszakasz lezárása, védelme az Árpád fejedelem útja felé Az 1.sz. szakasz indító gödrének kialakítása A 7 m hosszban feltárt régi vezetéket sarokcsiszolóval hossztengelyében megfelezték, kialakítva ezáltal a tökéletes tengelyességet biztosító pályát a DN 600-as haszoncső darabok részére. (3.sz kép)

11 3.sz kép: Az indítóvályú kialakítása a DN 800-as cső félbevágásával A feltárt 76 m hosszú csőszakasz kamerás vizsgálatával meggyőződtek a teljes keresztmetszet akadálytalan voltáról. A kamera kocsi behúzását az öreg csőbe mutatja a 4.sz kép

12 4.sz kép: Csővizsgáló kamera behúzása az öreg csőbe A behúzófej ebben az esetben nem a gyári kúpos öntvény volt, hanem egy DN 600-as cső 2 m-es darabjának átalakításával elkészített behúzó darab, amely jobban illeszthető volt a rendelkezésre álló TraktoTechnik hidraulikus géphez. A speciálisan kialakított behúzófej látható az 5. sz képen

13 5. sz kép: A speciális 2 m-es csőből gyártott behúzófej, a tok védelme saválló acél kónusszal A teljes hosszban történő behúzás előtt a biztonság kedvéért csak a 2 m-es behúzófejet áthúzták az 1.sz szakaszon, a 76 m-es hosszon. A megérkező behúzófejet mutatja a 6.sz kép

14 6. sz. kép: A behúzófej átért a 76 m-es hosszon A biztonsági ellenőrzés után egymás után felfűzésre kerültek a BLS kötések szerelésével a 6 m-es szál csövek. A 7.sz képen egy szerelés közbeni állapot

15 7.sz kép: Egy 6 m-es cső bekötése a behúzófej után

16 8.sz kép: A TractoTechnik Gundburst, 20 t-ás behúzógép hidraulikai egysége a Vízművek autóján. (a fénykép a Bécsi út felöli gépészeti/behúzó gödörnél készült)

17 9.sz kép: Szerelés a 2.szakasz (93 m-es csőszakasz) felfűzésénél, vendégek figyelik a műveletet

18 10. sz. kép: A Lajos utcánál lévő (középső) indító gödör már helyreállítás közben, ebből volt szükség összesen 3 gödörre a 188m csőszakasz behúzásához Összegzés: 1. Az összesen 188 m behúzott DN 600-as cső tényleges behúzására fordított tiszta idő kb. 5 munkanap volt 2. Egy kötés összeszerelése a begyakorlott állapotban bedaruzással együtt átlag 25 percet vett igénybe 3. Egy 6 m-es cső behúzásának tiszta ideje 3 perc volt, (amíg az indulástól kezdve a cső eltűnt az öreg csőben) Köszönettel tartozunk a Fővárosi Vízművek Zrt. munkatársainak, hogy a közös előkészítő munka után együtt belevághattunk az igazán nehézsúlyú feladatba, hiszen egy-egy DN 600-as ZMU bevonatos göv. cső tömege kb kg, így egy szálból álló szerelvény tömege már tiszteletet parancsol. Köszönjük továbbá a DUKTUS szakembereinek, akik helyszíni művezetéssel segítették a behúzást, illetve minden alvállakozónak, aki a projekt sikerében részt vállalt. Tisztelt érdeklődő olvasóink figyelmét szeretném végül felhívni, hogy az élő előadás számos videó felvétellel lényegesen mozgalmasabb, reményem szerint érdekesebb lesz, június 14-én a délelőtti előadási programban. Köszönöm szíves figyelmét! Öllős István értékesítési vezető

19