Na podstawie analiz zakończonych już projektów można bezsprzecznie stwierdzić, że technologie bezwykopowe zapewniają najbardziej ekonomiczny sposób realizacji inwestycji w dużych aglomeracjach i centrach miast, na znacznych głębokościach oraz przy wysokim poziomie wody gruntowej. Wartością dodaną, jaką generują, jest istotne zmniejszenie kosztów społecznych w wyniku zminimalizowania ograniczeń w przepustowości dróg. Jeżeli przyjmiemy, że technologia mikrotunelowa jest niekwestionowanym liderem w zakresie ograniczenia kosztów związanych z wykonaniem zadania, to należy jeszcze zwrócić uwagę na pozostałe elementy, aby wyeliminować słabe ogniwa w łańcuchu planowanej inwestycji, w tym rodzaj zastosowanego materiału. Firma Amiblu z wachlarza swoich produktów wykorzystywanych w projektach mikrotunelowych proponuje zastosowanie rur Hobas Pu Line (Top Performance).

RYS. 1. Ścianka rury Hobas PU Line ze specjalną warstwą wewnętrzną

Wysokie parametry techniczne rury Hobas PU Line (Top Performance)

Rury tego typu produkowane są na nowoczesnej linii technologicznej metodą odlewania odśrodkowego. Dzięki wysokim parametrom mechanicznym i wysokiej odporności chemicznej mają szerokie zastosowanie w gospodarce komunalnej i przemyśle. Mogą być produkowane jako rury wykorzystywane do przecisków, do instalowania metodą reliningu, a także do zabudowy metodą tradycyjną. Dają duże możliwości projektowe. Dotychczas stosowano je m.in. w projektach kanalizacyjnych oraz do budowy przepustów drogowych, w których została wykorzystana ich wysoka odporność na działanie sił udarowych oraz ponadprzeciętne parametry hydrauliczne.
Cechami charakterystycznymi rur Hobas PU Line są następujące parametry:

• ultragładka powierzchnia wewnętrzna – współczynnik chropowatości k = 0,001 mm wg EN ISO 4287; wysokie możliwości samooczyszczania zapewniają znaczące prędkości przepływu nawet w rurociągach ułożonych z minimalnymi spadkami;
• ekstremalnie wysoka odporność na ścieranie z możliwością produkcji wykładziny o grubości odpowiadającej przewidywanemu ścieraniu – powierzchnia wewnętrzna w kołyskowym teście ścierania wg CEN/TR 15729 z zastosowaniem ścierniwa korundowego (tzw. test Darmstadt) została określona na max. 0,27 mm po 100 000 cykli;
• podwyższona odporność na agresywne środowisko, w szczególności w aspekcie kanalizacji sanitarnej i ogólnospławnej – pełna odporność na stężenie kwasu siarkowego pH 1 w stanie odkształcenia/naprężenia w okresie 50 lat. Ekstrapolowane odkształcenie dla okresu 50 lat 2-krotnie przekracza wymagania normy PN-EN 14364 dla wyrobów GRP. Zbadany poziom odkształcenia bez wystąpienia pęknięcia rury wynosi 18,29% dla okresu 50 lat;
• zachowanie wszystkich pozostałych cech rur Hobas CCGRP produkowanych przez Amiblu do instalacji w technologiach bezwykopowych, tj.:
  • gładka powierzchnia zewnętrzna – parametr ten umożlia wykonywanie przecisków i mikrotunelowania przy zachowaniu niskich sił przeciskowych;
  • wysoka wytrzymałość na ściskanie – min. 90 MPa – dzięki temu, przy zachowaniu możliwości montażu na długich odcinkach, rury posiadają małe grubości ścianek, co ogranicza koszty montażu ze względu na minimalną ilość urobku oraz zaangażowanie mniejszych maszyn.

Pierwsze projekty pilotażowe – przepusty w Szwajcarii

W 2015 r. w Szwajcarii zrealizowano trzy przepusty, wykorzystując rury typu HOBAS PU Line. Pełniły one funkcje projektów pilotażowych przed pełnym wprowadzeniem tego produktu na rynek. Rury zostały zainstalowane w trzech gminach: Maggia, St. Moritz i Wildhaus. Każda z nich znajduje się w innym szwajcarskim kantonie, a połączył je wspólny cel – poszukiwanie wyjątkowo trwałego materiału do odtworzenia lokalnych przepustów.

Pierwszy mikrotunel z rurą Hobas PU Line

Po przeprowadzeniu pilotażowych projektów z użyciem opisywanych rur, układanych metodą tradycyjną w wykopie, rozpoczęto seryjną produkcję. Kolejnym krokiem było zastosowanie tych rur do instalacji bezwykopowej, co miało miejsce w Polsce.

Pierwszym odcinkiem z rur Hobas PU Line, wykonanym w technologii mikrotunelowania, był rurociąg kanalizacji grawitacyjnej znajdujący się w Rzeszowie w rejonie ul. Nowowiejskiej i Jazowej. Technologia bezwykopowa została tam wykorzystana z uwagi na napięte zwierciadło wód gruntowych, usytuowanie trasy w obrębie ogrodów działkowych i domów jednorodzinnych z ryzykiem dużych kosztów odtworzeń oraz ewentualnych protestów.
A skąd potrzeba użycia rur o specjalnej wykładzinie? Otóż pierwotnie rurociąg był zaprojektowany dla spadku wynoszącego zaledwie 2‰. Dalsze prace projektowe wymusiły konieczność wykonania spadku na poziomie 1‰, w związku z czym wymagane były rury przeciskowe o możliwie najmniejszej chropowatości wewnętrznej. Zastosowanie rur alternatywnych przy tak małym spadku i nierównomierności opadów powodowało ryzyko polegające na tym, że w kanalizacji deszczowej w okresach występowania niewielkich opadów mogłyby gromadzić się osady, które blokowałyby przepływ w czasie deszczu nawalnego, co prowadziłoby do lokalnych podtopień. Wybrane do tego zadania rury zminimalizowały odkładanie się osadów z uwagi na duże prędkości przepływu już w czasie słabszych deszczy.

FOT. 2. Rzeszów – mikrotunel rurami typu Hobas PU Line

Rury o średnicy zewnętrznej wynoszącej 1499 mm zostały zainstalowane na przełomie października i listopada 2017 r. na odcinku pomiędzy studzienkami D1 i D3’. Dzięki wysokiej wytrzymałości na ściskanie (90 MPa) do założonej długości odcinka (159 m) grubość ścianek rur została wyznaczona na zaledwie 56 mm. Dla podanej wytrzymałości i grubości ścianki, przy uwzględnieniu najmniejszego przekroju rury w miejscu łącznika, wyliczona dopuszczalna siła przecisku wg ATV A 161:2013 wyniosła 4376 kN.

Przyjęte przy doborze rur założenia dotyczące sił tarcia zostały zrealizowane przez wykonawcę prac z dużym zapasem. Na początkowym etapie instalacji dopuszczalna siła przecisku rur dla każdego metra długości wyniosła 150 kN, podczas gdy na etapie projektowania zakładano 270 kN/mb. Uzyskanie niskich sił wynikało z warunków technologicznych i gruntowych oraz charakterystycznych parametrów powierzchni zewnętrznej rur. Prace prowadzono przy braku odchyleń kątowych i smarowaniu mieszankami bentonitowymi w gruntach gliniasto-iłowych. Zrealizowane w Rzeszowie zadanie potwierdziło dotychczas notowane statystyczne wartości charakterystycznych sił i współczynników tarcia dla rur typu Hobas.

FOT. 3. Rzeszów ul. Jazowa – budowa kanalizacji podziemnej prowadzona w sposób niezauważalny dla mieszkańców

Dzięki poszerzeniu asortymentu Amiblu o rury Hobas PU Line (Top Performance) możliwe jest realizowanie zadań, w ramach których wymagana jest wyjątkowa trwałość rurociągów pod względem odporności na ścieranie, uderzenia wynikające z gwałtownych przepływów i materiałów skalnych. Parametry hydrauliczne umożliwiają samooczyszczanie z osadów nawet przy małych opadach, a niska chropowatość umożliwia również budowę ekonomicznych instalacji pompowych.