Get Adobe Flash player

Öllős István
PURECO Kft.

 

A gömbgrafitos öntöttvas csövek gyorsan szerelhető, húzásbiztos kötéseinek térhódításával, és a megfelelő külső felületvédelemmel lehetővé vált a teljes értékű feltárásmentes rekonstrukció. Ennek birtokában városi, nagy forgalmú környezetben, ha az eredeti nyomvonal megtartásával újítható fel az adott ivóvíz vezeték,
akkor a DN 80-1000 mm-es mérettartományban  a „No-Dig” technológiával jelentős költségcsökkentés és időmegtakarítás érhető el a hagyományos, teljes kitakarásos eljárásokhoz képest.

A gömbgrafitos öntöttvas csövek

A címben leírt korszerű technológia ismertetése előtt nem elkerülhető a gömbgrafitos öntöttvas előnyös tulajdonságainak rövid bemutatása, mert bár napjaink közműépítésben jártas, vagy ezen területen érdekelt szakembereinek nem idegen ez a régi-új anyag, de a feltárás nélküli csőrekonstrukciós  technikák és már megvalósult fektetések bemutatása előtt célszerűnek látszik az anyagszerkezet rövid ismertetése.

A gépészmérnökök képzésének egyik sarokpontja a fémtechnológia, azon belül pedig minden tudás alapja, a híres vas-szén állapotábra. Aki ilyen ábra fölött eltöltött néhány éjszakát, annak szinte kézzelfogható az öntöttvas, aki ezt megúszta, annak sem árt tudni, hogy az öntöttvas olyan vas-szén ötvözet, amelynek a széntartalma nagyobb, mint 2,06 %. Az acéltól eltérően, az öntöttvasban a szén nemfémes grafit formájában válik ki. A grafitkristályok geometriája alapján három öntöttvas-fajtát különböztetnek meg: lemezes grafitos öntöttvas (GG), vermikuláris grafitos öntöttvas (GGV) és gömbgrafitos öntöttvas, ez utóbbi duktil néven is ismert (GGG). A GGG rövidítés a Globularer Grauguss-ból származik

A grafit formája az olvadék magnéziumos kezelésével befolyásolható, a kohászati eljárások lényege a magnézium adagolása. A különböző adalékanyagok az évszázadok során az egyre kiterjedtebben használt duktil előnyös tulajdonságait segítették érvényre jutni.
A duktil átlagos mechanikai tulajdonságai az alábbi anyagjellemzőkkel írhatók le, melyek egy rugalmas de nagy szilárdságú anyag tulajdonságai:

  • minimális szakítószilárdság:    420 N/mm˛
  • min. szakadási nyúlás:    10%
  • nyomószilárdság:    550 N/mm˛
  • max. nyomószilárdság:    900 N/mm˛
  • 0,2% folyási határ:    300 N/mm˛
  • E-Modul:    170 000 MPa

A duktil öntöttvasak jellemzőit meghatározó szabvány egyébként az MSZ EN 1563: 2000.

Az előnyös mechanikai tulajdonságok mellett a korrózióérzékenység az egyik kritikus pontja a duktil anyagok használatának. Ezért a duktil csővezetékek és szerelvények tömeges használatára a közműépítésben csak a megfelelő felületvédelmi rendszerek felfedezése után kerülhetett sor.
Ma már elmondható, hogy a négy-öt jelentősebb európai gyártó cég  palettáján szerepelnek azok a speciális béleléssel és bevonattal gyártott csövek, melyek kiválasztásával garantálható az ilyen anyagból készült csővezetékek 100-140 éves várható élettartama.

A Duktus cég

A Pureco Kft. 2008.végétől képviseli a világ legjelentősebb gyártói között nyilvántartott DUKTUS cégcsoportot, melynek 300 éves történetét az 1. ábra foglalja össze.

1. ábra. Duktus cégtörténet

Társaságunk nem egyszerű forgalmazóként lép fel Magyarországon a  DUKTUS cég nevében.
A csőhálózatok fektetése, felújítása során teljes körű kereskedelmi szolgáltatás mellett műszaki tanácsadást is nyújtunk partnereinknek az ivóvizes és szennyvizes hálózatok tekintetében. Eközben igyekszünk eleget tenni a zászlónkra képzelt jelszónak: Megfizethetőség és Fenntarthatóság.
A DUKTUS  utolsó negyven évi történetének mérföldkövei voltak az 1978. évben a cementhabarcs bélelés és külső bevonati rendszer bevezetése, illetve az 1999-ben szabadalmaztatott BLS®-VRS®/T (Buderus Locking System) húzásbiztos tokos kötés bemutatása. Az azóta eltelt időszakban a ZMU  bevonat a gyáron belül fogalommá vált, a szálerősítéses külső cementhabarcs bevonat a legnehezebb korróziós környezetben is megoldást jelent, illetve a csőbehúzásos technológiáknál fellépő mechanikai igénybevételt is maradéktalanul elviseli. A folyamatos fejlesztések eredményeként ma már a nagy átmérők tartományában is létezik húzásbiztos kötésük, egészen DN 1000 mm-ig.

2. ábra. ZMU-bevonat

Ezek a kötések lehetővé tették a nagy erőhatások alkalmazásával történő kitakarásmentes csőrekonstrukciós technikák fejlesztését, azaz a régi csővezeték feltárása nélküli teljes értékű cseréjét oly módon, hogy ez szükség szerint az átmérő növelését, azaz kapacitásnövekedést is létre tudjon hozni. A egyes tokos kötések összeszerelése csak néhány percet vesz igénybe, és átmérőtől függően a legegyszerűbb 3 alkatrészes rendszertől 14 darabig terjed a kézzel beilleszthető kötőelemek száma. Nem elhanyagolható előny, hogy ezen kötések roncsolásmentesen szétszerelhetőek. A 3. ábra mutatja be a húzásbiztos kötések fajtáit az átmérők függvényében.

3. ábra. Húzásbiztos kötések

 

A kitakarásmentes csőfektetési technikák túlnyomó többségében a kötések húzó igénybevételi lehetősége a szűk keresztmetszet.
A 4. ábra a névleges átmérők függvényében mutatja meg az alkalmazható húzóerők nagyságát. Az összehasonlítás nyertese a műanyag csövekkel szemben a BLS kötéssel szerelt DUKTUS duktil cső.

4. ábra. Tokon megengedett húzóerők

 

A kitakarásmentes, vagy NO-DIG rekonstrukció

A feltárásmentes, vagy No-Dig csőrekonstrukció általános meghatározása az angol rövidítésből „nincs ásás” jelentéséből adódik, olyan csőfektetési eljárásokat jelent, amikor a felújítandó csőszakaszt úgy cserélik újra, hogy közben nem szükséges a teljes hosszban feltárni a régi csővezetéket.
Története a múlt század 80-as éveiben kezdődött, amikor a British Gas kifejlesztette a pneumatikus módon működő „földrakéta” rendszerét, mely hatékonysága mellett a talajrezgések miatt sokszor veszélyeztette a környező egyéb közművezetékeket, illetve egyéb a talajban lévő berendezések épségét.
A mai korszerű No-Dig technológiák túlnyomó részben hidraulikus berendezéseket jelentenek rezgésmentes, állandó erővel dolgozó, úgynevezett statikus húzó illetve toló erőgépekkel.
Mivel a gépgyártók a kezdeti nagyságrenddel kisebb teljesítményű gépek helyett ma már akár 2500 Kn erejű gépeket is ajánlanak, a különböző technikák alkalmazási határa is megnőtt, esetünkben egészen a DN 1000 mm-es méretig.
A következő technikákat lehet csoportosítani:

  • csőroppantás
  • beszántás
  • toló-húzó rendszerek
  • béleléses módszerek

 

A technikák közül a legelterjedtebb a csőroppantásos. A tapasztalatok begyűjtése során kiderült, hogy a Bécsi Vízművek a DUKTUS duktil csöveinek szinte kizárólagos használatával elsősorban ezt alkalmazza rekonstrukciós programjában.
A csőroppantásos technikát, mint az összes másik No-Dig technikát is, olyan csővezetékek kitakarásmentes rekonstrukciójához használják, ahol a csővezetéknek az eredeti nyomvonalat kell követnie. Ennek a célnak az eléréséhez a régi csövet egy roppantó fejjel szétroncsolják, a szétzúzott csődarabok benyomódnak a környező talajba, miközben az új csövet behúzzák ezen a régi nyomvonalon. Ezt az elvi sémát mutatja az 5.ábra.

5. ábra. No-Dig roppantás

Alapvetően ehhez az eljáráshoz mindig egy munkagödör szükséges a csőszakasz elején, és egy a végén. Az első munkagödörbe (gépészeti gödör) telepítik a hidraulikusan dolgozó vonógépet, a második munkagödör (csőépítő gödör) pedig az új csődarabok egyenkénti beemelésére szolgál. A vonógép beépítése után a húzószárat a régi csővezetékbe tolják. A csőépítő gödörbe kerül a régi csőhöz alkalmazott roppantófej.  A roppantófejhez csatlakoztatják az új csövet és a roppantó- és bővítő folyamattal egy időben az új csővezeték szakasz behúzása is megtörténik.

Az ágidomok, házi bekötőcsonkok, ívek beépítéséhez természetesen mindig szükséges külön munkagödör kialakítása.

Nagy előnye ennek az eljárásnak, hogy az új csőátmérő a régi csővezetékénél nagyobb lehet. Előfeltétel ugyanakkor a talaj  „kiszoríthatósága”. A talajminőség és a fektetési mélység fontos kritériumai a tervezett átmérőnövelésnek. Alapszabályként elmondható, hogy kötött talajok, vagy kötött részt tartalmazó talajok esetében nagyobb mértékben bővíthető a cső, mint kavicsos, laza talajok esetén.

Különösen fontos kritérium a szükséges vágó- és roppantófej kiválasztása. A kiválasztás alapvetően a régi cső anyagának és a szükséges átmérőnövelésnek a függvénye. Mindig a csőanyaghoz leginkább megfelelő eszközt kell választani. A „roppantás” a rideg, szürkeöntvény, illetve azbesztcement (AC) csövekre igaz, a régi acélcsövek esetén a kónuszos fej vágóélekkel felszerelt és a felhasított öreg cső hosszirányú felnyitásával mintegy megvezeti a behúzott húzásbiztos kötésű duktil csövet.

A megfelelő technikát az üreg cső videókamerás felmérése utan, a talajviszonyok, bekötési helyek, csomópontok felmérése után választják meg.

A csőroppantásos eljárásoknál az új cső, és különösen a cső külső felülete erősebb terhelésnek van kitéve, mint normál csőfektetéseknél. Ezért a speciális csövek felhasználása, melyek külső felületén  megfelelő védőréteggel rendelkeznek a mechanikai sérülések ellen, feltétlenül szükséges. Nem szabad már a fektetésnél olyan sérüléseket okozni a csőpaláston, amely korróziós gócpontot alakíthat ki, ezáltal a csőcsere nem mondható teljes értékűnek.
Csak néhány csőgyártó kínál speciálisan a kitakarás-mentes fektetési eljárásokhoz alkalmas külső szálerősítéses cementhabarcs bevonattal ellátott csöveket, mint a  DUKTUS ZMU típusa.

Rossz talajviszonyok (kavicsos laza talajszerkezet) esetén feltétlenül, de jobb körülmények között is lemezkónuszt alkalmazun a tokok védelmére, mivel a behúzás során ezeken csúszik be a csővonat a helyére. Különösen mostoha körülmények között, a hengeres, tok nélküli ZMU-Plus csöveket használhatjuk.

NO-DIG rekonstrukció  a bécsi és berlini vízműveknél

A feltárásmentes rekonstrukció illetve az alkalmazott duktil csövek és berendezések hazai népszerűsítése során nagyon értékes támogatást nyertünk a Fővárosi Vízművek Zrt-től illetve a Magyar Viziközmű Szövetségtől. Lévén partnercégünk az osztrák-német DUKTUS, az ő bécsi, illetve berlini tapasztalataik hasznosítása nyilvánvalóan a számunkra legkézenfekvőbb megoldás.
Hála mindhárom fővárosi nagyvállalat igen pozitív hozzáállásának, többszöri személyes találkozón, közösen szervezett szakmai bemutatón tanulhattunk egyre többet a feltárás mentes technológiákról.

A Bécsi Vízművek (Wiener Wasserwerke) 130 éve tevékenykedik, ivóvízhálózatának hossza  cirka 3200 km, az éves felújítás mennyisége 20-25 km, ebből 10-20% a No-Dig technikával végzett csőcsere, túlnyomó mennyiségben szálerősítéses cementhabarcs bevonatú (ZMU) DUKTUS gyártmányú csövekkel.
A Berlini Vízművek (Berliner Wasserbetrieb) mintegy 150 éve alakult. A teljes csőhálózat hossza 7800 km, a feltárásmentes rekonstrukció túlnyomó részét itt is gömbgrafitos öntöttvas csövekkel végzik, elsősorban szintén Duktus ZMU bevonatos típussal. Látogatásunk alkalmával egy nagyon látványos csőbéleléses eljárást nézhettünk meg (6. ábra).

6. ábra. Berlin, DN 800

A meglévő DN 1000 mm-es acélcsőbe csőbéleléses, behúzásos eljárással DN 800-as, ebben az esetben nyomott szennyvízvezeték felújítását végezték el. Az egy szakaszban behúzott vezetékhossz mintegy 200 m volt.
A Bécsben és Berlinben szerzett tapasztalataink, illetve az ottani kollégákkal folytatott konzultációk legfontosabb megállapításai a kitakarásmentes csőrekonstrukcióra vonatkozóan a következők voltak:

  • kisebb forgalomakadályozás (kevesebb felbontás, a teljes feltárás 15%-a csak, kisebb felvonulási terület, kisebb építési anyagforgalom, kisebb szerelési térigény)
  • alacsonyabb környezetterhelés (kisebb bontási hulladékmennyiség, kisebb nehézteher forgalom, zaj-, lég- és egyéb szennyezés)
  • rövidebb kivitelezési időtartam (a nyíltárkossal szemben 20-25% előny, különösen az indítóaknában néhány perc alatt szerelhető DUKTUS húzásbiztos kötéseknek köszönhetően, az időjárástól függetlenül, tetszőleges külső hőmérséklet mellett végezhető)
  • gazdaságosság (a feltárások összmennyisége ne haladja meg a teljes hossz 20%-át, a felújítandó csőszakasz jellemzően 200 m, vagy annál hosszabb szakaszok, ha rövidebb szakaszok, akkor egyéb szempontok dönthetnek, pl. közlekedési körülmények, amennyiben a talajviszonyok engedik, egyenlő bekerülés mellett is a No Dig-et választják a teljes feltárással szemben)
  • kapacitás változtatás lehetősége (a csőátmérő 5-10%-os bővítése lehetséges a talajviszonyoktól függően, nagyobb átmérők estén jellemzően csökkentés jön szóba, ez is lehetséges)műszaki megvalósíthatóság (talajviszonyok ellenőrizendők, a vegyes szerkezetű kötött talaj illetve az eredeti ágyazat ideális, ellenjavallt a kavicsos talaj, megnövekszik a vonóerő igény; az újjáépített szakaszon roskadás nem tapasztalható; ívelt nyomvonalak esetén a tok geometriájából adódó szögeltérésig alkalmazható.)

A külföldi tapasztalatok összességében egyértelműen pozitívak a DUKTUS gövcsövek feltárás nélküli beépítése során. Megfelelő kiválasztás, monitorozás és előkészítés után az utókalkulációk igazolják a mintegy 15-20%-os megtakarítási lehetőséget No-Dig eljárások esetén, a hasonló nyomvonalon elvégzett teljes feltárásos rekonstrukcióval szemben.

DN 600-as NO-DIG rekonstrukció  a FŐVÁROSI VÍZMŰVEK ZRT-nél

A konzultációk, előadások nyomán, miközben világos volt, hogy a Fővárosi Vízművek már alkalmazza napi gyakorlatában a No-Dig technológiát, igaz csak kis átmérőknél és PE csövekkel,  egyre inkább pozitív vélemények kerültek túlsúlyba a gövcsöves technikáról is.
A 2011. év nagy fővárosi rekonstrukciós programjai között a budai oldal egyik legfontosabb észak-dél irányú vezetékének, a Bécsi úti főnyomónak a felújítása volt a legnagyobb feladat.
A közel egyéves előkészítő munkának köszönhetően az augusztus végi kánikulában a Bécsi út és Árpád fejedelem útja közötti átkötőszakasz eredetileg DN 800-as vezetékébe húztuk be az FVM Zrt. szakembereinek közreműködésével a DN 600-as Duktus ZMU göv. haszoncsövet, Magyarországon először ilyen nagy átmérőnél, ráadásul öntöttvas csővel.
A 192 m hosszú vezetéket két szakaszban, összesen három, mintegy 7 m hosszú munkagödör kiásása árán, a bizonytalan műszaki állapotú és feleslegesen nagy kapacitású DN 800-as régi öntöttvas csőbe húztuk be a Vízművek hidraulikus berendezésével. Egyenként 70-90 tonnás tömeget, azaz összekötve 12-15 szál csőből alkotott „vonatot” lehetett ilyen formán behúzni.
Az óhatatlanul szükséges csomóponti kötések elvégzéséig, a keresztező Lajos utca forgalma zavartalan volt, a Dereglye utca két mélygarázsa használatban lehetett, miként az egy sávos utca számos vendéglője és intézménye sem kényszerült bezárásra. A helyszűke miatt feltétlenül el- és visszaszállítandó földtömeg mozgatása lett volna még hatalmas munka hagyományos fektetési mód esetén, hogy csak a legnyilvánvalóbb előnyeit említsük a behúzásos, béleléses technológiának (7.ábra).

7. ábra. Budapest, Dereglye utca, DN 600

Reméljük, hogy ez a rövid, kedvcsinálónak szánt ismertető is elegendő volt a kedves Olvasó számára, hogy felmérje a göv. csöves kitakarásmentes rekonstrukció  előnyeit. Arra törekszünk, hogy országszerte egyre több projekten alkalmazzák a vállalatok ezt a teljes feltárásnál jóval kisebb felfordulást okozó, korszerű csővezeték építési technológiát. Kérdéseik megválaszolása érdekében kérjük, keressék fel honlapunkat  (www.pureco.hu) és vegyék fel velünk a kapcsolatot.