2017/2: városi vasút, pályaszerkezet, szerkezetmegerősítés, közút, földmű, geológia, alapozás, víztározó, híd, vízépítési műtárgy, duzzasztómű, töltés, talajvíz, csatornahálózat, csővezeték, csomópont, szigetelés, vízzáróság, metró, vasút
Zöldtechnológia a Széll Kálmán téren

Csőrekonstrukció kitakarás nélkül

Alacsonyabb környezetterhelés, rövidebb kivitelezési idő, kisebb forgalomakadályozás – sorolta a környezetbarát No-dig technológia alkalmazása során szerzett tapasztalatokat Váci Gyula, a Frikober Kft. ügyvezető igazgatója. A feltárásmentes csőfektetési metódusnak ezt a formáját – elsőként az országban – a Fővárosi Vízművek megbízásából, a Széll Kálmán tér felújításakor alkalmazták.


A Széll Kálmán tér rekonstrukciójakor az úgynevezett No-dig technológia segítségével került sor nagy átmérőjű ivóvíz nyomóvezeték cseréjére. Mit jelent pontosan ez a kifejezés, és mi a módszer sajátossága?

– A feltárásmentes, azaz No-dig csőrekonstrukció elnevezése az angol „nincs ásás” kifejezésből ered. A gyakorlatban mindez olyan csőfektetési eljárást takar, amikor a felújítandó csőszakaszt úgy cserélik ki, hogy eközben nem szükséges a teljes hosszban feltárni a régi csővezetéket. A korszerű No-dig technológiához ilyen esetekben alapvetően hidraulikus berendezésekre, rezgésmentes, állandó erővel dolgozó, úgynevezett statikus húzó, illetve toló erőgépekre van szükség, melyek akár 2500 kilonewton erőt képesek kifejteni. Mint ismert, a csővezetékek feltárásos módszerrel történő felújítási munkáihoz földmunkagépekre, tehergépkocsikra, útburkoló gépekre és számos egyéb üzemanyag-meghajtású kiszolgáló berendezésre van szükség. A hagyományos építési tevékenységek hónapokig vagy még hosszabb ideig is eltarthatnak, megnövekedett légszennyezést, valamint szálló port okoznak, emellett kiterjedt munkaterülettel és zajszennyezéssel járnak.

Ezzel szemben a kitakarás nélküli csővezeték-rekonstrukció egy környezetbarát, zöldtechnológia, melynek során minél kisebb beavatkozással lehet dolgozni. Ennek köszönhetően alacsonyabb a környezetterhelés, rövidebb a kivitelezési idő és kisebb a forgalomakadályozás. Ráadásul a gömbgrafitos öntöttvas csövek gyorsan szerelhető, húzásbiztos kötéseinek térhódításával és a megfelelő külső felületvédelemmel lehetővé vált a teljes értékű feltárásmentes rekonstrukció. Tökéletesen ellenállnak a kitakarás nélküli telepítés során a csővezetéket érő mechanikai igénybevételeknek és terheléseknek. A sima, perem nélküli tokok és a külső védőbevonatok okán a csövek sokkal könnyebben csúsznak keresztül a talajban lévő furaton anélkül, hogy megsérülnének. Ezért városi, nagy forgalmú környezetben, ha az eredeti nyomvonal megtartásával újítható fel az adott ivóvízvezeték, akkor a DN 80–1200 milliméteres mérettartományban a No-dig technológiával költségcsökkentés és időmegtakarítás érhető el a hagyományos, nyílt árkos eljárásokhoz képest. A feltárás nélküli felújításban rejlő előnyök igen nagy hatással voltak az amerikai és nyugat-európai piacokon működő vállalatokra, amelyek komoly fejlesztésekbe kezdtek, és ezek eredményeként napjainkra több eljárás alakult ki a No-dig technológián belül.

Melyek ezek?

– Alapvetően abban az esetben, ha a rekonstrukció a régi vezeték nyomvonalán történik, a csoportosítás a régi vezeték és az új vezeték átmérőviszonyai szerint célszerű. Ha az új vezeték külső átmérője kisebb, mint a régi vezeték belső átmérője, akkor a régi vezeték helybenhagyásával egyszerűen az új vezetéket a régiben alakítjuk ki. Megkülönböztetünk betolásos és behúzásos módszereket. Mi a Széll Kálmán téri projektben a már többször alkalmazott behúzás helyett – a Fővárosi Vízművek jóváhagyásával – a betolást választottuk.

Egy teljes sajtolási technológiai sor a Széll Kálmán téren.

Ha a régi vezeték átmérője nem engedi meg, hogy az új vezetéket abban alakítsuk ki, akkor a régi vezetéket meg kell semmisíteni a régi helyén, amit általában csőroppantással végzünk. A régi csöveket egy erre kialakított speciális szerkezet segítségével belülről felhasítjuk, szétroppantjuk, és a csőfal anyagát a környező talajba toljuk be. Az így kialakított megfelelő átmérőjű üregbe kerül az új cső. Előfeltétel ennél a módszernél, hogy a környező talajok tömörítése ne okozzon károkat. Ennél az eljárásnál az új cső külső felülete erősebb terhelésnek van kitéve, hiszen az új cső a régi vezeték darabjaival súrlódva sérülhet, ezért megfelelő védőréteggel kell rendelkezniük a mechanikai sérülések ellen. A fektetéskor nem szabad olyan sérüléseket okozni a csőpaláston, amely korróziós gócpontot alakíthat ki.

A másik lehetőség, hogy a régi vezetéket nem elroncsoljuk és helyben hagyjuk, hanem teljesen eltávolítjuk. Ennek módszerei a régi cső anyagától függően változnak. A nagy átmérőjű, jellemzően öntöttvas csövek esetén a régi vezetéket tengelyirányban kitolhatjuk, így biztosítva helyet az új vezetéknek. A ductil anyagú csövek kialakítása, szilárdsági viszonyai és felületi védelme ma már olyan színvonalú, hogy nem szükséges segédcsövet alkalmazni, hanem a haszoncsővel végezhetjük el a régi cső eltávolítását.

És mi a különbség a behúzás és a betolás között?

– Tapasztalataink szerint gyakran a tolás előnyösebb megoldás, mint a húzás, ugyanis a folyamat során az indító csőszakasz lényegében az eredeti csőben a saját mozgási határait, azaz a megengedett szögtöréseket figyelembe véve szabadon tud mozogni, míg behúzáskor minden esetben ráfeszül az új cső a régi falára. A másik igen jelentős előnye ennek a módszernek – a Széll Kálmán téri munkánál ez különösen fontos volt – a forgalomakadályozás minimalizálása. Míg húzáskor egy időben minimum két aknának kell nyitva lennie, hiszen az egyikben a húzógép található, a másikban pedig a csöveket adogatjuk le, addig a tolásos módszert használva mindössze egyetlen helyen kell kitakarni a helyszínt, és az indítóaknában történik a csövek föld alá juttatása is, így jóval kisebb területen kell módosítani a környék közlekedését. A Fővárosi Vízműveknek kezdetben voltak fenntartásai a tolásos technológiával kapcsolatban, azonban sikerült őket meggyőzni arról, hogy a Széll Kálmán téri rekonstrukció esetében előnyösebb lenne a tolás mellett dönteni.

A csőtolásnál milyen munkafázisokra volt szükség?

– Elsőként a meglévő vezeték feltárása, belső kamerás vizsgálat készítése zajlott, majd az indító munkaárok kiásására, állékonyságának biztosítására került sor. Ezt követően az indítóárokban meglévő vezeték részleges kivágása (vályú alak) következett úgy, hogy a csőleadáskor a betolásra kerülő cső szintjét és irányát megfelelően biztosította. Utána a tológépet helyeztük el, minden alkalommal a tolási iránnyal ellentétes oldali meglévő cső belsejébe. A következő lépés a tológép szintbeállítása és rögzítése volt, a meglévő Sentab homlokfalához támasztással, majd a tolórudat beemeltük, és a tolófejet rá is szereltük az eszközre. Ezután emeltük be az első csövet olyan csővéggel, melynek kialakítása biztosította az akadálymentes tolást. A további csövek beemelésekor az összetolás után húzásbiztos szegmenseket építettünk be, illetve a tokvédelem és az acél védőkónusz felhúzása történt meg. A tolás során a tolási erőt folyamatosan mértük, és a betolt hosszúságot folyamatosan rögzítettük, szükség esetén pedig a súrlódó felületeket síkosítottuk (kenőszappannal, bentonit zaggyal). Végezetül mindkét irányban a megfelelő tolási hosszúság elérése után az érkező oldalon az árkot kinyitottuk, és az utolsó munkafázisokat is elvégeztük.

A Frikober Kft. a betolásos módszer kivite­lezéséhez saját fejlesztésű berendezést gyártott. Mit kell tudni erről a sajtoló-húzó gépről?

– A VG–01 névre keresztelt berendezést uniós támogatással a Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közalapítvány Logisztikai és Gyártástechnológiai Intézet Szerkezetintegritási Osztályával közösen végzett tanulmányok alapján szerkesztettük meg és készítettük el Vincze Gábor közreműködésével. A hidraulikus berendezés alkalmas egy dupla falú csőrendszer segítségével, lézerirányítás mellett forgatva sajtolásos, talajkiszorítás elvén működő vezetéképítésre. A Széll Kálmán téri DN 800-as csőtoláshoz kiegészítő szerszámként egy teleszkóposan működő DN 200-as tolórudat készítettünk, amely igen gyors betolást tett lehetővé.

Milyen szögtörésekre volt szükség a betolás során a Széll Kálmán téren?

– A csőgyártó minden esetben megszabja, hogy mekkora mértékig vállal garanciát a toktörések esetén. A szögeltérés nagysága nemcsak a cső átmérőjétől, hanem a tok fajtájától is függ, és természetesen maga a tok kialakítása nagyobb szögeltérésre is alkalmas. Miután a helyszínen DN 800-as méretű csövekkel dolgoztunk, 1,5 fokos eltérés volt az engedélyezett. Lényeges szempont, hogy a garancia a toló- vagy húzóerőre is vonatkozik, melynek értéke 520 tonna volt, azonban a munkálatok során ennek mindössze a 30 százalékáig mentünk el. A tervezetthez képest végül nagyobb hosszban, közel 400 folyóméteren cseréltük ki a csöveket, melyek magas minőségűek, kívülről-belülről egyaránt korrózióvédettek, és garantáltan 100-120 évre készültek.

Mi volt a Széll Kálmán téri rekonstrukció legnagyobb kihívása?

– Komoly nehézséget okozott, hogy a kiváltás előtt álló közmű a valóságban teljesen másképp nézett ki, mint az eredeti terveken. A közműhelyzet rendkívül kaotikus volt, egy 500 milliméteres öntöttvas vezeték például hozzáért a kiváltandó csővezetékhez, ami nem egyenes vonalakból és töréspontokból épült fel, hanem jelentős részén tokelhúzással vették be az iránytöréseket, és ennek mértéke lényegesen nagyobb volt, mint amit a szabvány (0,75 fok helyett 2-3 fok) engedélyezett. A Fővárosi Vízművek ezért elsőként nyílt árkos módszerre terveztette át a szakaszt, ám a többletköltségek miatt inkább a nagyobb szögeltérésű betolás mellett döntöttek. Ez a folyamat azonban közel egy hónapos késedelmet okozott, ez idő alatt a vállalt feladatot lényegében nem tudtuk végezni. Az eljárás előnyeit akkor tudtuk bemutatni, amikor a VG–01 berendezés az aknába került. Ekkor munkanaponként 80-100 folyóméter volt a teljesítményünk. Az emelt szögeltérések ellenére az utólagos nyomáspróba alapján az új rendszer sikeresen vizsgázott.

A Vérmezőn feltárt és kialakított munkagödör. Látszik, hogy egymáshoz érnek a lefektetett közművezetékek, és így kell a munkaterületet kialakítani.
A betolásos és behúzásos módszer esetén az új cső a régiben helyezkedik el. Csőtörés­kor hogyan lokalizálható a probléma pontos helye?

– Az üzemeltetési problémát a műszaki szakemberek úgy védik ki, hogy minden egyes csőszakasz elejét és végét mandzsettával lezárják, és csőtörésjelzőt szerelnek fel rá, ami azonnal megmutatja, ha az adott szakaszon jelentkezne a probléma, így a csőtörés pontos helyét egy műszerrel már meg lehet határozni. A csőtörés javítását valóban bonyolultabbá teszi az eredeti cső, ami azonban egyben védőcsőként szolgál a haszoncső körül, így csökkenti a meghibásodást okozó igénybevételek lehetőségét.

A költségeket tekintve mennyivel előnyösebb a No-dig technológia, mint a hagyományos nyílt árkos módszer?

– Átlagosan 25-30 százalékkal olcsóbb a technológia, a Széll Kálmán tér esetében alapvetően az elvégezhetőség volt a kérdéses, hiszen a nyílt árkos rendszerben olyan volumenű munkaterületre lett volna szükség, ami a közlekedési csomópont átjárhatóságát is veszélyeztette volna a munkálatok idején. A bontási és helyreállítási költségek a No-dig technológia alkalmazásával minimálisak, kizárólag a csatlakozási pontok érintettek, a forgalomkorlátozás pedig szintén elhanyagolható. Ez utóbbi azért lényeges szempont, mert Magyarországon az ezzel kapcsolatos költségeket sosem veszik figyelembe, miközben a közlekedők ideje és többletköltsége sem mellékes szempont.

A munkánkat nagymértékben nehezítette, hogy az egész terület átépítése miatt a munkavégzésünk forgalomtechnikailag igen behatárolt volt, vagyis nem dolgozhattunk egyszerre több helyen. A csomópontok feltárása az előre jelzett, tervezett viszonyokhoz képest egészen más körülményeket mutatott, alapvetően jelentős keresztező közműkiváltásokra volt szükség, és a terveket folyamatosan változtatni kellett a valós viszonyoknak megfelelően. Ez a megrendelő szervezet döntéseinek gyorsaságát figyelembe véve komoly akadályokat okozott, és jócskán megnövelte a tervezett kivitelezési időt.

A No-dig technológia alkalmazásával a régi csőanyagok akár maradéktalanul kinyer­hetőek. Mitől függ, hogy a földben marad-e a régebbi csődarab?

– Elsősorban a cső anyagától. A múlt század közepén a kis és közepes átmérőjű, kifejezetten kényes azbesztcement nyomócsöveket nemcsak törékenységük miatt érdemes eltávolítani a földből, hanem azért is, mert mára veszélyes hulladékká minősítették őket. A legrégebbi nagyvárosi vezetékek 100-150 évvel ezelőtt öntöttvasból készültek, állapotuk általában kritikus, hiszen nem ilyen terhelésre és nem ilyen körülményekre tervezték őket. Ráadásul a csővezetékek vonalvezetése is alaposan megváltozott: a nyomócsövek 4-5 méter mélyre kerültek, vagy éppen közvetlenül a felszín alatt futnak.

Csomópontfeltárások a Széll Kálmán téren – a tervtől teljesen eltérő meglevő közművekkel. Ide kellett elhelyezni az új csövet.
A No-dig technológiát milyen más helyszíneken tudták hasznosítani?

– Ezzel a módszerrel nagy mennyiségű gravitációs csatornaépítést végeztünk egyebek között a 7-es út alatt, ahol a nagy forgalom miatt a nyílt árkos módszerre nem volt lehetőség. Ezért a saját üzemünkben sajtolható PVC-csöveket gyártottunk, melyeket polimerbeton-héjjal láttunk el, majd a sajtoló-húzó gép segítségével mintegy 6000 méter csatornát építettünk Martonvásár környékén úgy, hogy kizárólag a gravitációs akna helyén kellett megnyitni a felszínt.

Hogyan látja a lehetőségeket ezen a területen?

– A főváros elöregedett vízvezeték-hálózatának biztonságos üzemeltetéséhez legalább olyan ütemű rekonstrukcióra lenne szükség, amelynek során a vezetékek várható élettartamánál öregebb vezetékszakaszokat belátható időn belül kicserélik. Ez alapvetően az anyagi lehetőségektől függ, hiszen jelenleg is évente több milliárd forintot költenek ilyen célokra, amit azonban minimálisan 2-3-szorosára kellene növelni, hogy 15-20 év alatt elérjük a kitűzött célt. A források biztosítása azonban nem elégséges, hiszen egyrészt a kivitelezői kapacitást is jelentősen növelni kell, ami a munkaerő helyzete miatt nem egyszerű feladat. Ha mindezt sikerül megoldani, akkor előáll egy olyan helyzet, hogy a főváros közlekedésének aránytalan zavarása csak feltárás nélküli építési eljárások mellett lesz biztosítható. Akkor jön el az ideje a nálunk fejlettebb országokban már elterjedt „kulcslyuk” technológia alkalmazásának, amely a kritikus pontokon egy 60-80 centi­méteres munkagödör nyitásával operál, amelyiken keresztül speciális eszközökkel a szükséges műveletek elvégezhetők, és az azonnali helyreállítás után visszaadható a közlekedésnek. Ennek a Fővárosi Vízművek Zrt. területén történő alkalmazási lehetőségeinek kifejlesztésére tettünk együttműködési ajánlatot, amelynek elfogadása nagy előrelépést jelentene a környezet- és forráskímélő, valamint lakosságbarát közműrekonstrukció területén.•

 
Innotéka Mélyépítés