Ugrás a tartalomhoz

Kommunális gépek II.

Dr. Szabó József (2011)

Szent István Egyetem

9.2. Csatorna javítás, felújítás

9.2. Csatorna javítás, felújítás

A csapadékvíz elvezető nyílt árkok rendszeres karbantartást igényelnek, mivel falazatuk többnyire föld, növényzettel benőtt, illetve a környezetből szilárd részek kerülnek bele.

Tisztításuk, karbantartásuk kézi szerszámokkal, csatornatisztító gépekkel történik.

Videofilmeken követni lehet az árokásó, tisztító gépek munkáját.

http://www.youtube.com/watch?v=gSzCWxk4PjY

http://www.kommunal.hu/nyari_eszkozok/specialis-gepek/arok-asotisztito-gep

A felszín alatti csatornák üzemeltetése során vegyi hatások, belső koptató erők és külső mechanikai hatások (terhelés, rezgés, gyökérbenövés) következtében üzemzavarok léphetnek fel mind a szennyvíz elszállításában, mind a felszínen.

A csatornák állapotának rendszeres ellenőrzésével megelőzhetők a váratlan meghibásodások, illetve megválasztható a gazdaságos javítási technológia.

A csatornák javításának, felújításának két alapvető technológiája van:

  • kitakarásos,

  • kitakarás nélküli.

Nyílt munkaárkos hibaelhárítás, felújítás

A csatorna javítása, vagy felújítása kitakarásos - nyílt munkaárkos - és kitakarás nélküli lehet. Az első esetben helyszínen készített és/vagy előregyártott vasbeton csöveket alkalmaznak. A csövek és aknák pontos magassági elhelyezése és ott a megfelelő rögzítése, ágyazása, további elmozdulástól való védelme alapvető fontosságú.

A kész csatornában a munkaárok betöltése előtt vízzárósági próbát kell végezni. Az újonnan behelyezett csőszakaszok aknaközi szakaszát lezárják, majd p = 0,3 bar túlnyomásig vízzel feltöltik. Sem a kötéseknél, sem a csöveken nem jelentkezhet szivárgás. Csak akkor kezdhető meg a földvisszatöltés, a szádfalak és a dúcolat kiszedése, ha a próba megfelelő.

Kitakarásos technológiával mind a pontszerű (kis kiterjedésű), mind a vonalmenti (hosszabb szakaszok) hibái javíthatók. A módszer alkalmas csatornaszakaszok felújítására.

A megállapított hibahelyen szükséges méretű munkaárkot alakítanak ki. A csatornaszakasz üzemen kívül helyezésével biztosítják a megfelelő körülményeket a munkavégzéshez.

A csatornaszakasz üzemen kívül helyezéséhez a hibahely előtt és mögött megfelelő elzáró szerelvénnyel (felfújható záródugóval) el kell zárni a csatornát. A hiba előtti tisztítóaknától a hibahely utániig megkerülő vezetéket létesítenek, amelyben zagyszivattyú segítségével mozgatják a szennyvizet a javítás, felújítás időtartama alatt. A megkerülő vezetékre hosszabb szakaszok felújításakor feltétlenül szükség van, mivel a munkálatok hosszabb ideig tartanak.

A meghibásodott csőszakaszt eltávolítják, majd megfelelő új csatornaelemmel pótolják vagy megépítik az új szakaszt.

A javítás, felújítás minőségének ellenőrzése (nyomáspróba) után a munkaárkot visszatemetik és a felszínt helyreállítják.

Feltárás nélküli hibaelhárítás, felújítás

A feltárásos technológia jelentős költséggel, esetlegesen forgalomkorlátozással jár. A fejlesztések abba az irányba folynak, hogy kitakarás nélkül, költséghatékonyan lehessen a csatornahibákat (akár lokális, akár vonalmenti) javítani, illetve felújításokat elvégezni.

Mind a lokális, mind a vonalmanti javításokra több megoldás született és került kipróbálásra, bevezetésre. Nagy számúk miatt csak néhány megemlítésére szorítkozik a tananyag.

Lokális hibák javítástechnológiái

A hibák megszüntetésének egyik módszere, hogy a hibahelyeken megfelelő anyaggal kibélelik a hibás csőszakaszt.

A csatorna tisztítása, és a hibahelyek geometriai adatainak rögzítése után csatornarobot segítségével a megfelelő helyre szállítják a bélésanyagot és ott megfelelő eljárással rögzítik.

Kör keresztmetszetű csatornákban alkalmazható az ábrán is látható merev acélcső bélelés.

A különböző hosszúságú és átmérőjű, lemezből hajlított csőszakaszra elhelyezett gumimandzsetta segítségével biztosít megfelelő tömítettséget. A „mandzsettát” (csőszakaszt) a felfújható szállítórobotra felhúzzák, ezt követően bevezetik a kívánt helyre és túlnyomással nekifeszítik a csatorna falának. A betét két végén lévő fogazott rögzítő elem gondoskodik a kifeszített rugalmas lemez mérettartásáról.

Az eljárás működését a videofilm mutatja be.

http://robotechnik.hu/index.php/quick-lock

Egy másik lokális csatornahiba javítási technológia, amikor műgyantával bevont rugalmas üvegszál erősítésű textil fonattal bélelik ki a hibás csőszakaszt. A környezeti hőmérsékleten (1-3 óra alatt) megszilárduló kétkomponensű műgyanta vegyi hatásoknak ellenáll (pH 1-13,5), minden csatornaanyaggal kiváló adhéziós kötést létesít. Alkalmazható 35-1200 mm csatornaátmérő esetén. Élettartama több mint 50 év.

A megfelelő méretre elkészített bélésanyagot egy szállítórobotra (packer) feltekerve juttatják a csőszakasz megfelelő helyére.

A felfújható szállítóhengerek 0,6 – 5 m hosszúságban készülnek, így max. 4500 mm hosszú hibahelyek javítását teszik lehetővé.

A technológia alkalmazását a videofilm mutatja be.

http://www.youtube.com/watch?v=qWlcqb4A9IQ&feature=player_embedded#!

Tisztítóaknák javítására lehet alkalmazni a profilos gumigyűrűket, amelyeket acélszalaggal feszítenek a tisztítóakna falára. A gumigyűrűk 150-3000 mm szélességben használhatók. A gumigyűrű profil kialakítás, a feszítő acélszalag és hidraulikus feszítője, valamint az alkalmazás a következő ábrákon figyelhető meg.

Lokális csatornahibák között gyakori a házi bekötőcsatornák csatlakozási helyeinek rongálódása, esetleg a szabálytalan bekötésből eredő rendellenességek. Feltárás nélkül ezek javításához alkalmazható technológia:

  • a bekötési hely felderítése, behatárolása (hiba jellegének megállapítása) csatornavizsgáló kamerával

  • amennyiben szükséges a belógó csővezetékrész eltávolítása csatornarobot segítségével

  • a javítandó csatornaszakasz tisztítása

  • az úgynevezett „kalapidom” bejuttatása a csatlakozási helyre csatornarobot segítségével

  • a szállító robot felfújása

  • a kötés megszilárdulása után a szállító robot kivezetése

    a „kalapidom” behelyezése, felfújása

  • a tömítő, kötőanyag (pl. cementhabarcs) bejuttatása a kalapidom és a csatorna fala közé

  • a kötőanyag megszilárdulása után (15-30 perc) a kalapidom túlnyomásának megszüntetése és a robot kivezetése

  • végellenőrzés csatornavizsgáló kamerával.

Vonalmenti hibák javítás- és felújítás-technológiái

A vonalmenti hibák javítása, illetve hosszú csatornaszakaszok felújítása feltárás nélküli technológiával is elvégezhető. Az 50-300 méter hosszú egybefüggő szakaszok felújításához többféle anyagot lehet használni. Egyes anyagok a meglévő cső bélelésére alkalmasak, míg mások a csőszakasz nyomvonalának felhasználásával a csatorna helyettesítésére kerülnek alkalmazásra.

Általában 300-400 mm csatornaátmérőig a tisztítóaknán keresztül is bevezethető a bélelő csőanyag. Ennél nagyobb csatornaátmérőnél kisebb munkaárok kialakítása szükséges az indító és az érkező oldalon.

Munkaárok létesítésével megvalósított rekonstrukció előregyártott szelvényekkel

A csatorna nyomvonalában olyan méretű munkagödröt készítenek, amely alkalmas 0,9-2,5 m hosszúságú előre gyártott teljes keresztmetszetű, vagy részleges keresztmetszetű szelvények leengedhetők a csatorna szintjére és a munkások számára elegendő hely áll rendelkezésre.

A kép egy betonfalú csatorna alsóbéléses elemekkel felújított csatornaszakaszt mutat.

Teljes keresztmetszetű elemekkel végzett csatorna felújítást láthat a videofilmen.

http://www.fcsm.hu/filmek/FCSM_FILMEK_0200.avi

Félmerev kör keresztmetszetű csővel történő felújításhoz egy akna vagy egy kis árok segítségével kerül behúzásra a régi csővezetékbe, majd a cső nyomás alatti gőz hatására felmelegszik, úgy, hogy a cső anyagspecifikus emlékezési képessége (colse-fit) aktiválódik és így felfekszik a cső belsejére és azt teljesen kitölti. Magyarországon, valamint Németországban, Ausztriában, Svédországban és Svájcban ezek a bélelő csövek U-LINER márkanév alatt kerülnek forgalomba, a többi országban mint RAULINER. A cső anyaga HDPE vagy PVC.

A cső a behúzás előtti állapotban oldalról benyomott keresztmetszetű, mint az ábrán látható.

A cső elkészítésének menetét követheti a videofilmen.

http://www.youtube.com/watch?v=riP8ImQk-Wc&NR=1&feature=endscreen

Az így előkészített csövet feltekercselt állapotban szállítják a beépítési helyre.

A beépítés menetét a videofilm bemutatja.

http://www.rabmer.com/uploads/media/RabmerGroup_-_CloseFit_Technology_03.mpg

Helyszínen kialakított csatornabéleléssel

Több olyan eljárás van, amely nagyobb átmérőjű csatorna esetében részleges feltárással valósítható meg, míg kisebb átmérő esetén tisztítóaknán keresztül is elkészíthető bélelést tesz lehetővé.

Az SPR-PE eljárás (Az eljárásokat az ausztrál Ribloc Australia Pty Ltd. fejlesztette ki) alkalmazása látható a két képen. Az elsőn nagy átmérőjű csatorna bélelésére munkagödörbe helyezett csévélővel, a második képen kisebb átmérőnél a tisztítóaknában elhelyezett berendezéssel.

A csatorna falát speciális kiképzésű fém betétes HDPE szalagból alakítják ki.

A csatorna átmérője 400-3000 mm közötti, alakja kör szelvény.

Az eljárás során polietilén profilszalagból helyszíni tekercseléssel készül a spirál bélelőcső. A profil szélek összeerősítése polietilén extrudáló hegesztéssel történik. A hegesztő gép az aknában vagy a kiásott munkagödörben kerül elhelyezésre. A hegesztés folyamatosan történik és a kész béléscső forogva halad előre. A profilba épített fém megerősítés lehetővé teszi a nagyátmérőjű vezetékek béleléses felújítását. A béléscső és a régi cső közötti teret ki kell injektálni. A technológia Magyarországon RIBLINETM néven található.

A bélelőcső készítés folyamatát a videofilmen követheti.

http://www.sekisuispr.com/public/spr/en/technology/wickelrohr/spr_pe.html#

Tisztítóaknán keresztül történő csatornafelújítás

Csatornafelújítás festéssel

Kisebb átmérőjű, kevésbé rongálódott csatornák falazatának felújításához alkalmazható a műgyanta alapú festékkel történő „újrabélelés”. A megtisztított, megfelelő tapadást biztosító csőfalra egyenletesen felviszik a festékanyagot. A tisztítás és a festés csatornarobottal végezhető, mint az animációs filmen látható.

http://videotorium.hu/hu/recordings/details/4002,Kommunalis_gepekI_1

Csőrepesztő eljárás

Korlátai miatt kevésbé alkalmazott eljárás. Lényege, hogy az üzemen kívül helyezett meglévő csövet hidromechanikus, vagy pneumatikus eszközzel belülről szétroppantják és a törmeléket a környező talajba sajtolják, majd az új (esetenként nagyobb átmérőjű) csatornát a régi nyomvonalon behúzzák, besajtolják.

Az eljárás ott alkalmazható, ahol:

  • nincs, vagy kevés csatornabekötés van,

    az átmérő 400 mm-nél nem nagyobb,

    laza szerkezetű a talaj,

    a csatorna legalább 2 m mély vonalvezetésű,

    a csatorna 1-2 méteres körzetében más (keresztező) közművezeték nincsen.

  • Félmerev ’U’ profilú csővel. Csatornavezetékek feltárásmentes felújításhoz kb. 500 méteres egybefüggő hosszig, és 150-400 mm átmérőig használható PVC, vagy 100-400 mm átmérőig (az átmérő és a dobméret függvényében) 1400 m hosszig, HDPE anyagú csövek („Liner”).

A Liner-ek a már meglévő aknáknál kerülnek befűzésre a csatornába és gőzzel történő felmelegítési (60-100°C) és a nyomás alatti gőz hatására a cső anyagspecifikus emlékezési képessége aktiválódik. Az Liner visszanyeri eredeti kör keresztmetszetű alakját, felfekszik a régi cső belsejére és így azt tökéletesen kibéleli.

Magyarországon, valamint Németországban, Ausztriában, Svédországban és Svájcban ezek a LINERek U-LINER márkanév alatt kerülnek forgalomba, a többi országban mint RAULINER.

  • Csatorna-felújítás fényre szilárduló csőbéleléssel. Az eljárás teljes aknaközök javítására szolgál. Lényege: a megtisztított, víztelenített csatornaszakaszba poliészter gyantával átitatott üvegszálerősítésű műanyag (GFRP) szövésű tömlőt húznak be, amely levegővel felfújva a javítandó cső falához szorul.

A tömlő belsejében 360–420 nm hullámhosszúságú UV fényforrást húznak végig, amelynek hatására a műgyanta térhálósodik és így varratmentes, vízzáró, kopás- és vegyszerálló szilárd üvegszálas poliészter cső keletkezik.

Általában kör keresztmetszetű csatornában 150-1000 mm-ig, ovális csatornában 200/300 – 800/1200 mm átmérőig használható. A járatos hossz 300 m.

A bekötések helyét robottal vágják ki, az oldalcsatlakozás teljes tömítettsége „kalapidomokkal”oldható meg.

A gyárilag előkészített, megfelelő csőhosszra szabott csőanyagot szállítóládába csomagolják, és így szállítják a felhasználás helyszínére.

A technológiai folyamatot a videofilm mutatja be.

http://www.alterra.hu/lang_hun/film_2.html

http://www.alterra.hu/index2_kultech.html

  • Hőre szilárduló impregnált szövettel. 50-250 mm átmérőjű csatornák bélelésére kifejlesztett egyszerű bélelési technológia. Méreténél fogva bármely helyszínre (még épületen belülre is) könnyen szállítható eszközök biztosítják a csőfelújítást. A különböző átmérőjű bélésanyagot a felhasználás helyén töltik fel a kétkomponensű epoxigyantával, és így nyomják be sűrített levegő segítségével a csővezetékbe. A rugalmas bélés anyag a csőfalra tapad, még 90 fokos ívekben és átmérőváltozásokban is. Az epoxigyanta teljes kikeményedése 15 C°-on kb. 3,5 óra. Ez után csatornarobottal lehet kimunkálni az oldalági csatlakozásokat.

    A teljes felújítási folyamatot videofilmen mutatjuk be. http://videotorium.hu/hu/recordings/details/4006,Kommunalis_gepekI_5

Körkörösen szövött filcbetéttel ellátott üvegszálból készített szöveterősítésű tömlővel széles határok között lehet hosszú (max. 500) egybefüggő csatornaszakaszokat felújítani. Az eljárás csak méretében és béléscső anyagában tér el az előző technológiától. Az alkalmazható tömlőméret 1500 mm átmérőig kerül gyártásra.

A műgyantával átitatott tömlő kifordítását mutatja a kép.

A technológia alkalmazásának bemutatására tekintse meg a videofilmet.

http://videotorium.hu/hu/recordings/details/4005,Kommunalis_gepekI_4

Munkaárok lehetővé teszi nagyobb átmérők beépítését.

http://videotorium.hu/hu/recordings/details/4004,Kommunalis_gepekI_3

A műgyanta megszilárdulásának gyorsítására 60-100 fokos gőzt vezetnek a behúzott tömlőbe.

  • Spirál technológiával – SPR. Az eljárás (EXPANDA) során PVC szalagból tekercseléssel készíthető a béléscső. A tekercselőgépet a csatornán található tisztítóaknában helyezik el. A béléscső átmérőjét a tekercselő keret beállítása határozza meg. A tekercselés során a cső forogva halad a felújítandó csővezetékben. A PVC profil kettős zárással rendelkezik, amelyek közül az egyik a tömítést biztosítja, a másik a kész spirálcső átmérőjét állandó értéken tartja a cső hosszában. A béléscső expandálását az utóbbi zárás megszüntetésével valósítjuk meg. A két záró elem közé behelyezett acélsodrony a kihúzás során eltöri a záró elemet. A zárás megszűnik és a béléscső tovább forogva nekifeszül (expandál) a felújítandó cső belső falának. Az alkalmazható átmérőtartomány 150 mm-től 750 mm-ig terjed. A szalag profilja és összekapcsolás utáni helyzete a képen látható.

    A zárás menetét a két következő ábra szemlélteti.

    összezárás előtt

    összezárás után

    A nem kör keresztmetszetű csatornákban tisztítóaknán keresztül bevezetett PVC, HDPE anyagú szalag spirál alakú összeillesztésével is létrehozható megfelelő tömítőképességű csatornabélés.

    A ROTALOC eljárásnál atekercselést egy olyan berendezés végzi, amely halad a felújítandó csőben. Ez lehetővé teszi, hogy a béléscső szorosan felfeküdjön a régi cső belső falára. Ez az eljárás 800 mm-től 1800 mm-ig alkalmazható gravitációs vezetékek felújítására.

    A csatornabélelést video animáció segítségével szemléltetjük.

Összefoglalás

Ebben a tanulási egységben bemutatásra és összefoglalásra kerültek a különböző keresztmetszetű és méretű csatornák tisztítási módszerei, eszközei, úgymint a

  • kézi,

  • mechanikus csörlős

  • hálózati nagynyomású vízzel

  • tartályos nagynyomású vízzel

történő tisztítási technológiák. Megismerhette a nagynyomású fúvókák és egyéb tartozékok szerepét.

A tartályos tisztítás eszközeinek hagyományos és környezetudatos fejlesztéssel szerkesztett változatainak, alkalmazásáról kapott képet.

A tanulási egység második részében áttekintettük a csatornajavítás és felújítás módszereit, anyagait, gépeit a pontszerű hibák javításától a hosszabb csatornaszakaszok felújításáig. Olvashatott a feltárással és a környezetkímélő, költségtakarékos feltárás nélküli technológiákról.

Természetesen az áttekintés nem lehet teljes, hiszen a fejlesztés nem áll meg. Egyes megoldások, technológiák csak lokális jelentőségig, vagy addig sem jutnak, míg mások széles körben válnak alkalmazhatóvá.

Önellenőrző kérdések, feladatok

  1. Melyik tisztítószerszám nem a csörlős csatornatisztító egység tartozéka?

    kefés

    lemezes

    gyökérvágó

    görgetett golyó

    iszaptörő

    iszaplazító

  2. Lehet-e 1 méter mélységben lévő csatornát öblítéssel tisztítani?

  3. Duzzasztott szennyvízzel történő csatornatisztításhoz hány köbméter szennyvíz szükséges öblítésenként?

  4. A felsoroltak közül milyen szivattyút alkalmaznak a nagynyomású tartályos csatornatisztító berendezéseken a mosóvíz továbbítására?

    centrifugál

    szárnylapátos

    dugattyús

  5. Mi hajtja előre a nagynyomású mosófejet?

    a tolt tömlő

    a vízsugár reakcióereje

    a vízsugár tisztító hatása

    hidraulikus motor

  6. Képes-e a nagynyomású vízsugár a gyökérbenövéseket eltávolítani?

  7. Igaz-e, hogy a Quick-lock technológia alkalmas vonalmenti csatornahibák javítására?

  8. Milyen eljárással lehet csatornaátmérő megtartásával vagy kisméretű növelésével feltárás nélkül csatornaszakaszt felújítani?