RENOWACJA W TECHNOLOGII INSITUFORM UKADU GRAWITACYJNEGO I TOCZNEGO PRZEPOMPOWNIA CIEKÓW POWILE W WARSZAWIE PER AARSLEFF POLSKA Sp. z o.o. ul. Wiertnicza 131, 02-952 Warszawa STRESZCZENIE Stan techniczny sieci wodno kanalizacyjnych wymusza na eksploatujcych je firmach konieczno radzenia sobie z wieloma problemami, oraz poszukiwania nowych, taszych i skuteczniejszych rozwiza. Przyk adem takich dzia a jest bezwykopowa renowacja kanalizacji cinieniowej i grawitacyjnej w rejonie przepompowni Powile w Warszawie przy u%yciu technologii INSITUFORM. Metoda ta polega na wprowadzeniu do zniszczonego przewodu r.kawa z w ókniny poliestrowej nasczonej termoutwardzalnymi %ywicami a nast.pnie jego utwardzeniu za pomoc wody o temperaturze 80-90 O. Efektem tak wykonanej renowacji jest jednolity,w pe ni wytrzyma y odcinek rurocigu z r.kawem cile przylegajcym do wewn.trznej powierzchni naprawianego przewodu.. WROWADZENIE Nawarstwianie si problemów zwizanych z eksploatacj starych rurocigów w ostatnich latach wymusza na firmach eksploatujcych sieci wodno-kanalizacyjne poszukiwania coraz to nowych rozwiza' w zakresie metod ich naprawy. Efektem tego jest zauwa)alny wzrost zainteresowania metodami bezwykopowymi, dziki którym mo)na przywróci* dawn +wietno+* starym rurocigom. Ponadto,
zastosowanie technik bezwykopowej modernizacji przewodów ogranicza do minimum uci)liwo+ci zwizane z remontem sieci wodocigowej i kanalizacyjnej. Firma Per Aarsleff Polska Sp. z o.o. +witujca w bie)cym roku jubileusz dziesiciolecia dzia0alno+ci specjalizuje si w doradztwie i wykonawstwie prac obejmujcych zakres inspekcji telewizyjnej, czyszczenia, a przede wszystkim bezwykopowej renowacji przewodów. Dysponujc odpowiednim sprztem i wieloletnim do+wiadczeniem w prowadzeniu wspomnianych prac wykona0a renowacj ponad 100 km ró)nego rodzaju rurocigów. REALIZACJA PROJEKTU Najciekawszym projektem zrealizowanym w 2002r. przez Per Aarsleff Polska by0a renowacja kanalizacji ci+nieniowej i grawitacyjnej w rejonie pompowni Powi+le w Warszawie. Do renowacji przewidziane by0y ponad stuletnie kana0y grawitacyjne o wymiarach 900, 1200 (Lindleyowskie) oraz kana0y t0oczne 600 (Lindleyowskie), 1000, 1200 o sumarycznej d0ugo+ci prawie 6000mb. Ze wzgldu na znaczne ryzyko awarii rurocigów wynikajce g0ównie z ich wieku, znacznej korozji oraz ich du)e znaczenie w ca0ym systemie kanalizacji Warszawy (przepompowywanie +cieków i wód opadowych z rejonu 9ródmie+cia i Starego Miasta), zdecydowano si na modernizacj przy pomocy technologii bezwykopowej. Bezwykopowej, poniewa) zdecydowana wikszo+* przewodów przebiega bd< to pod ulic Karow (pokonujc przy tym pitnastometrow skarp nadwi+la'sk) bd< to pod Wis0ostrad (tranzyt pó0noc-po0udnie), a wic kluczowym cigiem komunikacyjnym stolicy. Inwestorem by0o Miejskie Przedsibiorstwo Wodocigów i Kanalizacji w Warszawie. W wymaganiach, jakie postawi0 MPWiK przysz0ym wykonawcom wyra<nie okre+lono kryteria, jakie powinien spe0nia* kana0 po renowacji. Podstawowym by0o zapewnienie pe0nej wytrzyma0o+ci mechanicznej rurocigu. Metoda modernizacji musia0a uwzgldnia* istniejce ci+nienia wewntrzne +cieków i uderzenia hydrauliczne. Usytuowanie przewodów preferowa0o wykonywanie napraw przy minimalnej ilo+ci wykopów, najchtniej poza pasem drogowym, tak by nie ogranicza* ruchu ko0owego. Technologia musia0a tak)e dostosowywa* si do zmian przebiegu trasy rurocigu i do zmian +rednic wewntrznych naprawianych przewodów bez konieczno+ci wykopów. Podsumowujc finalny zakres zadania renowacyjnego nale)a0o wykona*: modernizacj strukturaln kilku kilometrów kana0ów t0ocznych prze0azowych i oko0o kilometra ponad stuletnich kana0ów grawitacyjnych, usytuowanych w osiemdziesiciu procentach w pasach drogowych, uwzgldni* zmienn geometri przewodów zarówno w zakresie kierunków przebiegu (np. obej+cia przej+* podziemnych, mostu 9lsko- Dbrowskiego, przekroczenia pionowego kolektorów prze0azowych), jak i zmienno+ci +rednic np. z 1200 na 1000 poza studniami czy komorami,
przeprowadzi* renowacj bez utrudnie' dla ruchu ko0owego, szczególnie w cigu Wis0ostrady, zapewni* nieprzerwan prac pompowni Powi+le w trakcie prowadzonych prac, wykona* próby ci+nieniowe na odnowionych kana0ach do 0.4 MPa. W wyniku wyboru oferenta Inwestor zadecydowa0 o renowacji przewodów w technologii rkawa utwardzanego termicznie, która jako jedyna spe0nia0a wszystkie powy)ej opisane kryteria. Dodatkowo by0a akceptowalna pod wzgldem finansowym. Wysoki stopie' trudno+ci prac, konieczno+* u)ycia specjalistycznego sprztu do ich wykonania, a tak)e du)e do+wiadczenie techniczne personelu sk0oni0y Inwestora do wyboru firmy Per Aarsleff Polska jako wykonawcy poszczególnych faz projektów. Firma Per Aarsleff Polska zaoferowa0a wykonanie renowacji polegajcej na doszczelnieniu i wzmocnieniu strukturalnym zarówno przewodów grawitacyjnych jak i ci+nieniowych wykorzystujc technologi rkawa INSITUFORM.
W0a+ciwe prace zwizane z instalacj rkawa, które rozpoczto w grudniu 2001r. by0y poprzedzone czyszczeniem oraz inspekcj TV naprawianych odcinków. Inspekcja TV potwierdza0a przewidywania, co do faktycznego stanu technicznego rurocigów. We wszystkich przewodach wystpowa0a daleko posunita korozja. Dowodem tego by0y liczne perforacje +cianek powodujce punktowe wycieki. Z0y stan techniczny rurocigów t0ocznych wynika0 równie) z nie najlepszej jako+ci stali u)ytej do ich budowy. Jednak najwikszy wp0yw na degradacj przewodów mia0y wibracje pochodzce od intensywnego ruchu samochodowego na Wis0ostradzie. Projekty przewidywa0y wykonanie kilkudziesiciu instalacji rkawa o jednorazowej d0ugo+ci od 100m do 500m. Lokalizacja miejsc dla wprowadzania rkawa musia0a uwzgldnia* zgod na zajcia terenu i reorganizacj ruchu równie) w okresie zimowym. Czyszczenie i inspekcja telewizyjna musia0y odbywa* si z miejsc przewidzianych do instalowania rkawów bezpo+rednio przed zamówieniem materia0ów. Obliczenia wytrzyma0o+ciowe, majce ustali* minimaln grubo+* instalowanych rkawów, by0y wykonywane osobno dla ka)dego odcinka wg normy ameryka'skiej ASTM F1226 i weryfikowane zgodnie z wytycznymi du'skimi (Statisk dimensionering ved fornyelse af aflobsledninger 2. udgave, December 2001). D0ugo+ci rkawów zaprojektowanych przez Per Aarsleff Polska Sp. z o.o. wynika0y przede wszystkim z konieczno+ci zminimalizowania liczby wykopów, a tak)e z planu sytuacyjnego u0o)enia rurocigów i uwarunkowa' technicznych zwizanych z procesem instalacji rkawa INSITUFORM: maksymalne dopuszczalne ci)ary transportu z rkawem musia0y odpowiada* no+no+ci konstrukcji drogowo-mostowych wzd0u) trasy przewozu, po0czenia rkawów o ile to by0o mo)liwe powinny mie* miejsce bez dodatkowych wykopów monta)owych czy te) komór po0czeniowych, zmiany +rednic rkawów i kierunków przebiegu powinny mie* miejsce na ko'cach naprawianych sekcji. Powy)szym wymogom odpowiada0y nastpujce maksymalne jednorazowe d0ugo+ci rkawów 600-450m, 900, 1000-350m, 1200-300m. Cz+* rkawów (10 instalacji) wprowadzanych by0o z istniejcych komór, natomiast pozosta0e (15 instalacji) przez odpowiednio zabezpieczone wykopy technologiczne i wycicie fragmentów istniejcych rurocigów. Wikszo+* wykopów (w sumie 11) umiejscowiono poza obszarem jezdni (w trawnikach lub w chodnikach) nie utrudniajc tym samym ruchu na Wis0ostradzie, jedynie w (4) czterech przypadkach konieczne by0o zw)enie jezdni dla potrzeb renowacji. Do realizacji ca0o+ci zadania zastosowano technologi INSITUFORM. Proces renowacji wg tej technologii rozpoczyna si od wprowadzenia do oczyszczonego przewodu folii polietylenowej, która zapobiega nap0ywowi wód gruntowych do remontowanego kana0u oraz uniemo)liwia wyp0ukiwanie )ywic z
rkawa. Rkaw INSITUFORM o odpowiedniej +rednicy i d0ugo+ci instalowany jest wewntrz naprawianej rury poprzez tymczasowo montowany pionowy odcinek w którym zamocowany jest pier+cie' umo)liwiajcy wywinicie rkawa. W celu wymuszenia inwersji rkawa jego pionowy odcinek jest wype0niany wod z hydrantu. Proces wprowadzania rkawa nie powoduje przemieszczania si materia0u wzgldem wewntrznej powierzchni naprawianej rury, dziki czemu nie ma potencjalnej mo)liwo+ci uszkodzenia elastycznego materia0u rkawa (np. podczas jego przecigania). Ze wzgldu na du)e +rednice i d0ugo+ci jednorazowo naprawianych odcinków konieczne jest zastosowanie specjalnego przeno+nika ta+mowego. Po wykonaniu pe0nej inwersji rkawa, woda która wype0nia go na ca0ej d0ugo+ci zostaje podgrzana do temp. ok. 80-90 C powodujc utwardzenie )ywicy jak nasczony jest rkaw. Do ogrzania tak ogromnej ilo+ci wody (do 350m 3 ) wykorzystywano dwa kot0y olejowe o mocy 1,5 MW ka)dy. Po utwardzeniu wyk0adziny i sch0odzeniu wody zmniejszane jest ci+nienie wewntrz rury, a nastpnie odcinane s ko'cówki rkawa. Zastosowanie technologii INSITUFORM pozwala na równomierne pokrycie wewntrznej powierzchni naprawianego rurocigu oraz poprawienie parametrów hydraulicznych kosztem minimalnego zmniejszenia jego +rednicy. Nale)y zaznaczy* w tym miejscu, )e na przewodach t0ocznych, tu) po zako'czeniu instalacji po'czochy INSITUFORM by0y wykonywane próby ci+nieniowe.
Warto+* ci+nienia roboczego na poddawanej naprawie sieci wynosi do 0,3MPa, Próba ci+nieniowa wykonywana by0a natomiast dla warto+ci 0,4MPa. Test ci+nieniowy potwierdzi0 szczelno+* pow0oki INSITUFORM. Kczenie dwóch ko'ców naprawionych odcinków w wykopach lub komorach wykonywane by0o poprzez kró*ce dwuko0nierzowe skrcane z flanszami ko0nierzowymi przyspawanymi do ko'cówek starych rur. Miejsca za0ama' tras przewodów, zmian +rednic, a tak)e ko'cówki podlega0y laminowaniu ich powierzchni ju) po zako'czeniu renowacji, a przed po0czeniem odcinków naprawionego przewodu w jedn ca0o+*. W czterech przypadkach dla zminimalizowania uci)liwo+ci dla ruchu drogowego po0czenie rkawów wykonano poprzez zak0adk jednego do wntrza drugiego bez wykonywania wykopu monta)owego. Takie zaplanowanie prac pozwoli0o wyd0u)y* odleg0o+* pomidzy wykopami monta)owymi do ponad 600 metrów. Czas potrzebny do wykonania renowacji poszczególnych odcinków wynosi0 od 4 do 6 dni.
Ostatnim etapem prac by0o przeprowadzenie inspekcji TV, która potwierdzi0a wysok jako+* wykonanych wyk0adzin INSITUFORM. Spe0niaj c wszystkie wymagania Inwestora oraz wykonuj c terminowo powierzone zadania firma Per Aarsleff Polska Sp. z o.o. potwierdzi0a renom solidno+ci i gwarancj wysokiej jako+ci +wiadczonych us0ug. Realizacja tak skomplikowanego i wymagaj cego kontraktu umocni0a z pewno+ci pozycj firmy na rynku bezwykopowych technik renowacji przewodów.