Innowacyjne usługi bezwykopowe w zakresie wykonywania przewiertów oraz przecisków sterowanych.

Budowa sieci podziemnych sięga lat 70’ ubiegłego wieku, kiedy to japońska firma Komatsu w 1975 roku skonstruowała pierwszą maszynę do tzw. mikrotunelowania. Metoda ta polega na wprowadzeniu pod powierzchnię ziemi ciągu rur lub przewodów kablowych bez konieczności wykonywania odkrytych naziemnych wykopów liniowych. Dwie najbardziej znane i najczęściej stosowane metody bezwykopowe to horyzontalne przeciski sterowane w Bielsko-Biała oraz horyzontalne przwierty sterowane na śląsku (zwane niekiedy przepychami). Prace na w tym zakresie polegają na wykonaniu otworu pilotażowego (zwanego również pilotowym) a następnie jego rozwierceniu do odpowiedniej średnicy za pomocą rozwiertaków powrotnych (jedno- lub wielokrotnych) [1]. Te dwa pierwsze etapy wykonywane są przez zaawansowane i nowoczesne maszyny wiertnicze, które wykorzystują bezwykopową technologię HDD (ang. Horizontal Directional Drilling), pozwalającą bardzo sprawnie budować podziemne tunele [2]. Po wspomnianych zabiegach wiertniczych lub przeciskowych wykonywane jest wciągnięcie i instalacja odpowiednio zaprojektowanej i wykonanej wcześniej rury osłonowej lub przewodowej. Istnieją pewne różnice w przypadku wykonywania przewiertów oraz przecisków. Przewierty pozwalają na modyfikację trasy głowicy, przez co budowana trasa może swobodnie omijać przeszkody. Takie trajektorie mogą być również bardziej zawiłe. W przypadku przecisków można wykonywać proste trasy, niekiedy pod niewielkim łukiem, co pozwoli ominąć przeszkodę, jeżeli głowicę ustawi się w odpowiedni sposób.

Horyzontalne przewierty sterowane

W przypadku przewiertów można wyróżnić 3 etapy prac [1, 3, 4]. Pierwszy to wykonanie otworu wiertniczego o założonej w projekcie budowlanym magistrali komunikacyjnej. Do drążenia gleby najczęściej wykorzystywane są płytki wiercące. W przypadku występowania trudniejszych warunków geologicznych stosowane są świdry gryzowe [1]. Ciąg komunikacyjny w trakcie wiercenia jest na bieżąco kontrolowany przez system zaawansowanej nawigacji, co jest możliwe dzięki znajdującej się na głowicy wiertniczej sondzie pomiarowej. Powstały w trakcie wiercenia urobek materiału jest usuwany przez tzw. płuczkę wiertniczą. Celem stosowania płuczki jest również zwiększenie smarowania ścian żerdzi wiertniczych, przez co wypłukiwanie gruntu jest skuteczniejsze i szybsze. W przypadku, kiedy głowica natrafi na przeszkodę, to może ona być ominięta poprzez wycofanie lub zmianę kierunku pracującej głowicy. Etap II do rozwiercanie otworu, którego celem jest poszerzenie wcześniej wydrążonego tunelu. Dzięki temu zabiegowi można zainstalować rurę o wymaganej średnicy. W zależności od warunków geologicznych występujących na danym terenie, otwór w gruncie należy zwiększyć o ok. 20-30% w stosunku do instalowanej rury. W ostatnim etapie do wykonanego i poszerzonego otworu wciągana jest rura osłonowa lub przewodowa, która jest łączona z rurami płuczkowymi za pomocą specjalnej głowicy służącej do wciągania rur (tzw. głowicy ciągnącej). Przed głowicą montowany jest rozwiertak, którego celem jest wyrównanie otworu na etapie wciągania. Ważnym elementem instalacji jest tzw. wkrętlik, który montuje się między rozwiertakiem a głowicą ciągnącą rury przewodowe. Pełni on bardzo istotną funkcję, jaką jest zapobieganie przenoszenia obrotów i momentu obrotowego z żerdzi płuczkowych na wciąganą rurę przewodową lub osłonową. Ostatecznie można wdrążyć rurę osłonową, przewodową lub przewodową wewnątrz osłonowej [1, 3].

Horyzontalne przeciski sterowane

Do drążenia gleby można również zastosować technologię przecisku. O ile w przypadku przewiertu otwór w glebie jest drążony za pomocą wiertnicy, to w przypadku przepychu czy przecisku drenaż wykonywany jest za pomocą maszyn typu kret [5-7]. Są to urządzenia kanałowe, pracujące z wykorzystaniem siły hydraulicznej lub pneumatycznej o bardzo wysokim ciśnieniu.  Bardzo często wykorzystywane są sprężarki przewoźne, gdzie zakres ciśnienia może wynosić od 7 do 24 barów (101 do 350 psi) [8]. W metodzie przecisku rury osłonowe wciskane są za pomocą siłowników hydraulicznych i mogą one pozostać w gruncie jako osłonowe, do których wprowadza się rury przewodowe lub mogą być usunięte z wykopu a w ich miejsce montowane są rury przewodowe. Z kolei do wykonywania przecisku potrzebne są najczęściej dwa wykopy – startowy oraz końcowy (tak zwane studnie startowa oraz końcowa).

Wykonanie przecisku sterowanego składa się z trzech podstawowych etapów. W pierwszym należy przecisnąć ciąg rur, zwanych żerdziami do studni końcowej (odbiorczej). Żerdzie łączone są w jednometrowe odcinki za pomocą gwintów. W pierwszej rurze za głowicą sterowniczą znajduje się oświetlona tablica diodowa, która w trakcie wykonywania wykopu przekazuje obraz do kamery oraz na monitor. Oba te urządzenia znajdują się w studni startowej. Taka obserwacja wykonywania przecisku pozwala operatorowi na w pełni zautomatyzowane sterowanie pracą. Możliwa jest ew. korekta kierunku czy nacisku żerdzi na glebę [9]. Po przeciśnięciu pierwszej rury do studni końcowej wykonywany jest pomiar kontrolny przy pomocy niwelatora, który wskaże na ewentualne różnice wysokości punktów pomiarowych [10]. W II etapie prac, po wykonaniu odcinka pilotowego, w studni startowej montowany jest tzw. poszerzacz wraz z ciągiem rur. Poszerzacz zawiera narzędzie skrawające, natomiast za nim montowany jest zestaw ślimaków transportowych, które umożliwiają przemieszczanie w glebie wspomnianego narzędzia do studni końcowej. Znajdujące się w glebie żerdzie, w miarę przesuwania ślimaków transportowych, są stopniowo zdejmowane – po jednym metrze gwint jest odkręcany a rura wymontowana. W ostatnim, III etapie prac związanych z drążeniem przecisku, do wykonanego tunelu wciskane są rury osłonowe lub przewodowe (jak w przypadku wykonywania przewiertów), najczęściej o długości 1 metra. Są one ze sobą spawane. Na końcu ostatniej rury osłonowej montowany jest adapter a za nim właściwe przewodowe rury medialne o długości 1-2 metrów, które również są spawane w studni startowej. Przy każdorazowym dokładaniu kolejnego odcinka rur medialnych w studni startowej, odcinki rur przewodowych są rozmontowywane w studni końcowej. Podobnie, jak w przypadku wykonywania przewiertów można wykonać drenaż z rur osłonowych, przewodowych lub umieścić rurę przewodową w osłonowej [9-12].

Podsumowanie

Przewierty oraz przeciski sterowane są wykonywane dla różnych potrzeb w zakresie działalności inżynierskiej poczynając od prac budowlanych, geoinżynieryjnych, geotechnicznych, hydrotechnicznych czy telekomunikacyjnych [1]. Zakres wykonywanych działań może być znacznie szerszy i dotyczyć aspektów związanych z ochroną środowiska czy też górnictwem. Takie bezwykopowe wykonywanie prac jest bardzo dobry rozwiązaniem w przypadku, kiedy nie jest możliwe położenie różnego rodzaju instalacji metodą naziemnego otwierania gruntu. Jest to duże ułatwienie budowlane znajdujące zastosowanie zarówno na wsi, jak też w miastach. W trakcie wykonywania sterowanego przewiertu lub przecisku wszelkiego rodzaju przeszkody podziemne oraz naziemne nie stanowią problemu. Zakres prac jest bardzo szeroki.

Profesjonalne usługi w zakresie horyzontalne przewierty sterowane na śląsku świadczy firma FUMAR z siedziba w Bielsko-Biała , która również oferuje szeroki wachlarz prac w zakresie prac wodociągowych, kanalizacyjnych, gazociągowych oraz przy zakładaniu linii energetycznych.