Mikro tuneliranje

»Ekstremne dolžine in premere cevovodov je s tehnologijo mikro tuneliranja moč izvesti v vseh geoloških pogojih«

Najnovejša in najkompleksnejša nadgradnja naše ponudbe brez izkopnih tehnologij je nedvomno Mikro tuneliranje.  Mikro tuneliranje (Angl.: Microtunneling) je tehnologija, katere ime nam povsem jasno sporoča, da je ta namenjena za izdelavo manjših tunelov. Gre predvsem za izdelavo cevovodov večjega premera (od 150 do 3800mm in več) pa tudi večjih dolžin, ki v določenih pogojih lahko presegajo tudi nekaj kilometrov. Pomembna razlika med tunelsko gradnjo ter mikro tuneliranjem je, da pri slednji še vedno gre za daljinsko vodene stroje (MTBM – Micro Tunneling Boring Machine), ki služijo potiskanju cevi v horizontalni smeri (Angl.: Pipe Jacking).

Primer gradbene jame za izvedbo mikro tuneliranja, v celoti izdelane iz ojačenega armiranega betona za zagotavljanje odpornosti na predvidene potisne sile:

Tehnologija vrtanja in materiali

Tehnologija bazira na daljinsko vodenem postopku vrtanja z MTBM opremo. Celoten postopek dela nadzoruje operater stroja iz mobilne kabine, locirane ob sami gradbeni jami. Preko računalniške konzole ter precizne nadzorne opreme mu je omogočen stalni pritok povratnih informacij o lokaciji ter orientaciji (inklinaciji) vrtalnega orodja, kakor tudi o delu hidravličnih sklopov. Operater lahko na ta način precizno upravlja ter nadzira vse faze vrtanja z MTBM opremo, direktno iz kontrolne kabine.

Nameščena programska oprema med drugim omogoča tudi konstantno spremljanje in beleženje (log file) vseh pomembnih parametrov. To omogoča tako sprotno, kakor tudi kasnejše analiziranje opravljenih del.

Postopek dela zagotavlja tudi maksimalno varnost operaterja, ki direktno ni v stiku z MTBM strojem.

V večini primerov mikro tuneliranja se cev, namenjena za vgradnjo vstavlja v samo gradbeno jamo ter s pomočjo MTBM stroja potiska v vrtino. Gre za t.i. »Pipe jacking« sistem, ki temelji na uporabi posebnih potisnih cevi (Angl.: Pipe jacking pipes). To so cevi različnih proizvajalcev, ki zagotavljajo odpornost na predvidene potisne sile stroja, kakor tudi zahtevani postopek medsebojnega spajanja brez izbočenih spojnih delov. Priporočljiva je uporaba potisnih cevi iz poliestra in armiranega betona, kakor tudi keramičnih potisnih cevi, posebej primernih za kanalizacije.

 

Poleg sistema »Pipe jacking« z vgradnjo potisnih cevi, je mogoča tudi vgradnja varjenih kovinskih cevi različnih premerov, kot so to zaščitne in transportne kovinske cevi ter posebne pred izolirane kovinske cevi za plinovode ipd., kot je to razvidno iz slike v nadaljevanju (Izgradnja transportnega plinovoda fi 810mm v Zrkovcih pri Mariboru, december 2010).

Premer cevi ter dolžina odseka, kakor tudi geološki pogoji, so pogoj za izbiro ustreznega MTBM stroja oz. sklopa vrtalne opreme, še posebej pa ustreznega postopka izdelave tunela, kot sledi v nadaljevanju.

S povečevanjem dolžine tunela, se povečuje tudi trenje okoli vgrajene cevi. Običajno se poslužujemo dveh osnovnih postopkov, ki to trnje zmanjšujeta.

Pri prvem postopku gre za t.i. rezanje preko predvidenega premera. To pomeni, da se vrtanje izvaja na nekoliko večji premer vrtine od zunanjega premera vstavljene cevi. S tem dosežemo nastanek vmesne praznine oz. vrzeli, ki onemogoča pretirano trenje. Slednje dosežemo z uporabo posebnih rezalnih koles, s katerimi v stabilnih materialih lahko dosežemo tovrstni učinek.

Drugi postopek je bolj uporaben predvsem v nevezanih zemljinah z manjšo vsebnostjo veznih frakcij, npr. prodnata tla, peski itd. Gre za uporabo ekološko prijaznih vrtalnih muljev, katerih osnova je navadno mešanica bentonita in vode. Ti se vbrizgavajo v vrtalno vrzel. Poleg mazanja, je tlak vbrizgavanja tisti, ki pomaga k stabilizaciji vrtine ter preprečevanju njene zrušitve.

Trenje se seveda na omenjene načine lahko le zmanjša, odpraviti pa se ga ne da, saj je za potiskanje cevi nemalokrat potrebno nekaj sto ton sile. Ta se poleg cevi prenaša tudi na gradbeno jamo, zato je kakovost njene izdelave ključnega pomena za izvedbo tunela.

Za izvajanje daljših odsekov, je predvsem zaradi prevelikega trenja potrebna izgradnja vmesnih potisnih postaj, ki pripomorejo k enostavnejšemu, uspešnemu potiskanju cevi na celotnem odseku.

 

Prednosti in slabosti

Mikro tuneliranje je mogoče izvajati v vseh tipih zemljine, od sipkih, nevezanih peskov, preko gline in kompaktnih zemljin, do najtrših skalnih gmot. Tehnologija je torej primerna tudi v primerih, ko je izvajanje del po drugih postopkih onemogočeno ali celo neizvedljivo.

Slabosti sistema so vezane predvsem na visoke fiksne stroške, ki tehnologijo MTBM naredijo ekonomsko neučinkovito predvsem v primerih krajših odsekov ter manjših premerov cevovodov. Gre namreč za sorazmerno visok strošek pripravljalnih del ter izvedbe gradbene jame.