Testy nowego urządzenia do renowacji przewodów kanalizacyjnych metodą shortliningu w Białymstoku

Projekty te dobrze jest realizować wspólnie z doświadczonymi partnerami, którzy są otwarci na nowości techniczne, potrafią samodzielnie ocenić przedstawione rozwiązanie i gotowi są ponieść "dla dobra sprawy" pewne ryzyko, które w takich przypadkach jest nieco wyższe niż przy stosowaniu rozwiązań już sprawdzonych.

Posługując się marketingowym językiem, są to INNOWATORZY. Nie jest łatwo ich znaleźć, gdyż, jak dowodzą różne badania, w populacji jest ich tylko ok. 2,0÷2,5%. Na swojej drodze rozwoju firma WIR spotkała już kilku z nich. Z całą pewnością można tutaj wymienić pracowników z przedsiębiorstw wodno-kanalizacyjnych z Gdyni, Oświęcimia oraz Białegostoku, a także z firmy SANIT z Gliwic. Budowa nowego centrum handlowego "Galeria Biała" w Białymstoku przy ul. Augustowskiej wiąże się z powstaniem nowej arterii komunikacyjnej zwanej Trasą Kopernikowską. W poprzek niej przebiega kanał sanitarny DN 600 odprowadzający ścieki m.in. z browaru Dojlidy, zakładów mięsnych, osiedli domków jednorodzinnych Zaścianki i Przemysłowe oraz z podmiejskiej miejscowości Grabówka (gm. Supraśl). Inspekcja telewizyjna wykonana przez białostockie wodociągi wykazała, że część rur posiada drobne spękania.



Ponieważ po otwarciu Trasy Kopernikowskiej wzrost obciążeń od ruchu kołowego mógłby doprowadzić do zawalenia kanału, podjęto decyzję o jego niezwłocznej renowacji. Stwierdzono, że można zastosować technologię shortliningu i do wnętrza kanału DN 600 wprowadzić nowy przewód złożony z krótkich modułów rurowych o średnicy 560 mm. Wodociągi białostockie stosują tę technologię już od kilku lat i na swoim koncie mają własnoręczne wykonanie renowacji kanałów i przykanalików o różnych średnicach o łącznej długości ponad 3 km. Kiedy był uzgadniany termin dostawy materiałów, ustalono też, że będzie można wypróbować nowe urządzenie do shortliningu (fot. 1).



Do renowacji przewidziano dwa odcinki o długościach 62 i 25 m. Na pierwszy ogień poszedł odcinek dłuższy. Ze względu na większą łatwość ustawienia urządzenia w studni dolnej postanowiono moduły wprowadzać w kierunku przeciwnym do kierunku przepływu ścieków. Przed rozpoczęciem prac kanał wyczyszczono metodą hydrodynamiczną i jeszcze raz przeciągnięto sprawdzian wymiarowy ?560 mm (fot. 3). Samo urządzenie ma średnicę większą od 600 mm i jest skonstruowane w ten sposób, aby można je było łatwo rozłożyć i w częściach opuścić na dno studni, a tam ponownie zmontować. Ponieważ w Białymstoku warunki pozwalały na to, aby nie demontować urządzenia i ułatwić całą pracę, postanowiono zdemontować zwieńczenie studni. Dzięki temu można było opuścić na dno studni urządzenie wraz z włożonym do niego pierwszym modułem rurowym z założoną głowicą (fot. 10).



Zanim jednak ustawiono urządzenie na dnie studni, okazało się, że konieczne jest lekkie rozkucie kinety. Po umieszczeniu maszyny na dnie studni rozpoczął się montaż. Pierwszy moduł, założony na popychacz jeszcze na powierzchni terenu, został siłownikiem popchnięty do przodu tak, aby w rowek na zewnętrznej powierzchni modułu wskoczyły płyty mechanizmu blokującego. Następnie siłownik cofnięto i wraz z zamontowanym na nim popychaczem obrócono go o ok. 60° do góry i w tej pozycji zablokowano. Kolejny moduł rurowy spuszczono do wnętrza studni na linie z hakiem (fot. 4). Tam monter odebrał moduł i po zwolnieniu linki nasunął go na popychacz (fot. 5). Po założeniu modułu popychacz wraz z siłownikiem został opuszczony do pozycji poziomej tak, aby moduł ułożył się w rynnie współosiowo do pierwszego modułu (fot. 6).



Po uruchomieniu wysuwu siłownika bosy koniec drugiego modułu zaczął wsuwać się do wnętrza kielicha pierwszego modułu, którego koniec był trzymany przez mechanizm blokujący. Po połączeniu się modułów, przy lekkim wzroście siły pchającej, blokada zwalniała się i połączone moduły przesuwały się do przodu, tj. w głąb kanału (fot. 7) do momentu, aż w rowek na zewnętrznej powierzchni drugiego modułu wskoczyły płyty mechanizmu blokującego (fot. 8). Skok roboczy siłownika i jego mocowanie w rynnie montażowej zostały tak dobrane, aby przy maksymalnym wysuwie położenie rowka na zewnętrznej powierzchni modułu pokrywało się z pozycją płyt mechanizmu blokującego. Powtarzając czynności opisane powyżej, montowano kolejne moduły rurowe (fot. 2). W pewnym momencie prace trzeba było przerwać, ponieważ zaczął padać dość obfity deszcz.



Po jego ustaniu trzeba było z kolei odczekać, aż spłyną wody opadowe odprowadzone do kanału w jego górnym odcinku i poziom ścieków się obniży. Konstrukcja urządzenia jest tak opracowana, aby ograniczenia przepływu były jak najmniejsze. Deszcz podczas tego projektu nie był planowany, ale pozwolił sprawdzić, jak zachowuje się urządzenie w tak ekstremalnych warunkach. Wynik tego "dodatkowego testu" był pozytywny i zgodny z oczekiwaniami. Po ok. 2 godzinach wrócono do prac. W miarę jak przybywało zamontowanych modułów i ciężar nowego przewodu się zwiększał, a na głowicy osadzało się coraz więcej zanieczyszczeń, siła pchania rosła. Ostatecznie jednak maksymalna siła urządzenia była na tyle duża, by zadanie ukończyć bez problemu.



Głowica prowadząca ukazała się w studni końcowej (fot. 9). Jej zdjęcie z bosego końca pierwszego modułu nie było specjalnie trudne. Na zakończenie końce nowego przewodu w obu studniach zaklinowano, aby do czasu wykonania uszczelnienia przestrzeni międzyrurowej dość wartki nurt ścieków nie poniósł modułów w dół kanału. Przestrzeń międzyrurowa była na tyle mała (fot. 11), że odstąpiono od jej wypełnienia pianobetonem. Inspekcja CCTV wykonana po zakończeniu prac potwierdziła ich wysoką jakość i brak jakichkolwiek usterek. Następnego dnia kontynuowano prace renowacyjne na krótszym odcinku. Pogoda była zdecydowanie mniej sprzyjająca - przez cały czas padał deszcz, choć nie był on tak mocny, jak dnia poprzedniego, i nie wpływał w sposób istotny na poziom ścieków w kanale. Na tym odcinku prace były prowadzone w kierunku zgodnym z kierunkiem przepływu ścieków.


Wnioski
Nowe rozwiązanie w stosunku do dotychczas stosowanego przez firmę WIR (wciągarka linowa pchająca moduły poprzez ciągnięcie liny przechodzącej przez ich wnętrze i zaczepionej za ostatni moduł) eliminuje występowanie efektu nierównomiernego uwalniania energii zgromadzonej w naprężonej linie stalowej. Krótszy jest też czas potrzebny do ustawienia urządzenia i jego późniejszego demontażu po zakończeniu prac. Czas montażu jednego modułu jest podobny jak w starszym rozwiązaniu, choć w przypadku montażu modułów mniejszych średnic (prace takie wykonywała firma SANIT) jest on nieco krótszy. W dotychczas stosowanym rozwiązaniu było możliwe cofanie modułów, jeśli któryś z nich utknął w kanale podczas prac, i w wielu realizacjach projektów było to wykorzystywane. Stanowiło to o przewadze tej metody nad wciskaniem modułów przy pomocy siłownika hydraulicznego.



W nowym rozwiązaniu dzięki zastosowaniu odpowiedniej głowicy i dodatkowego oprzyrządowania cofanie modułów zablokowanych w kanale jest możliwe. Nie było to jednak sprawdzone, gdyż pracownicy białostockich wodociągów wynaleźli swój sposób - cofnęli moduły przy pomocy dużej głowicy założonej na wąż wozu do czyszczenia rurociągów metodą hydrodynamiczną. Dla większej ilości modułów sposób ten mógłby okazać się nieskuteczny, ale dla mniejszej nie stanowiło to problemu. Stąd ostatni wniosek na zakończenie: zanim zaczniesz wymyślać swoje rozwiązanie, spytaj innych, jak oni by to zrobili.
Autorzy składają podziękowanie pracownikom Wodociągów Białostockich sp. z o.o. realizującym projekt za ich zaangażowanie w pracę i cenne uwagi.
Fot. 3. Przeciąganie sprawdzianu wymiarowego - tutaj doczepionyego do węża samochodu czyszczącego