Wszystkie powszechnie stosowane metody pomiaru i kontroli przebiegu, nachylenia i głębokości rurociągu opierają się na tych samych zasadach.
Przy układaniu każdego odcinka rury zasadniczą sprawą jest, aby bardzo uważnie i dokładnie kontrolować:
– Kierunek, czyli linię, w jakiej należy kłaść rurę, aby połączyć ze sobą węzły. Linia ta jest taka sama dla wykopu, podbudowy pomocniczej i rury. Gdyby linia ta nie była kontrolowana, rury i przewody mediów każdego rodzaju byłyby plątaniną bez możliwości sprawdzenia ich przebiegu z poziomu gruntu.
– Spadek – stopień pochyłości (wznoszenia się lub opadania rury) wystarczający do grawitacyjnego przepływu cieczy w dół rury. Nachylenie rurociągu jest zawsze takie samo dla podłoża, podbudowy pomocniczej i rury. Jeśli nachylenie nie byłoby kontrolowane, rury nie działałyby zgodnie z projektem – zatykałyby się, a system kanalizacyjny uległby awarii.
– Głębokość – odległość, na jakiej rura zakopana jest pod powierzchnią gruntu. Oczywiście głębokość będzie inna dla podłoża, podbudowy i rury. Głębokość (wysokość) rury określona przez inżyniera musi uwzględniać:
– nachylenie niezbędne, aby zapewnić prawidłowy przepływ grawitacyjny,
–nowy rurociąg musi łączyć się z istniejącym systemem lub unikać innych systemów,
–ilość materiału podłoża wydobytego przy wykopie, mając na uwadze teren w miejscu budowy.
Istnieje kilka powszechnie stosowanych metod pomiaru i kontroli przebiegu, nachylenia i głębokości rurociągu, a wszystkie opierają się na tych samych zasadach. Podczas kładzenia rurociągu niezbędne informacje znajdują się na miejscu, podane co kilkanaście lub kilkadziesiąt metrów w postaci reperów tymczasowych (palików). W jaki jednak sposób ekipy przenoszą te informacje na sam rurociąg, w szczególności na odcinku między palikami? Rury nie mają długości 25 m czy 50 m, dlatego konieczny staje się jakiś sposób umiejscowienia rury tam, gdzie nie ma precyzyjnych informacji o jej przebiegu.
Metoda z użyciem niwelatora optycznegojest popularną techniką budowy opartą na geometrii trójkątów prostokątnych. Istnieje kilka sposobów zastosowania tej metody do kontroli kładzenia rurociągu. Najpopularniejszy z nich to przenoszenie informacji o wysokości przy użyciu łaty niwelacyjnej.
W metodzie tej kierunek wyznacza się przez rozpięcie sznurka pomiędzy tyczkami wyznaczającymi kolejne węzły rurociągu. Następnie za pomocą pionu wyznacza się położenie rury w wykopie. Jest to najprostszy element pomiarów niezbędnych do poprowadzenia rurociągu zgodnie z projektem.
Laser liniowy wstawiony w studzience kierunkowej
Fot. Leica Geosystems
Ekipa budująca rurociąg musi wykonać wiele pomiarów i obliczeń. Pierwszym pomiarem jest określenie głębokości wykopu, czyli pomiar różnicy wysokości pomiędzy reperem znajdującym się na powierzchni a dnem wykopu. Pomiar ten pozwala na odpowiednie przygotowanie podbudowy pomocniczej.
Przystępując do układania kolejnych odcinków rury, ekipa musi dokonać kolejnych pomiarów i obliczeń. Niezbędnym elementem tego etapu budowy jest „przeniesienie” spadku procentowego z projektu na układane odcinki rury. Popularnie spadek ten jest określony jako różnica wysokości pomiędzy końcami odcinka rury. Należy więc wykonać dwa pomiary niwelatorem optycznym, obliczyć różnicę wysokości, skorygować położenie rury w górę lub w dół, dokonać kolejnych pomiarów.
Metoda z użyciem niwelatora optycznego jest obarczona kilkoma dosyć istotnymi wadami:
–do dokonania pomiarów i obliczeń potrzeba dwóch osób,
–kolejna osoba jest niezbędna do bieżącego korygowania położenia rury,
–sznurek określający kierunek może zostać zerwany.
Metoda z użyciem lasera rurowego.Używając lasera rurowego, nie trzeba troszczyć się o zerwany sznurek lub wgniecione kołki. Ustawiając laser w osadzonej studni, wprowadzamy odpowiedni spadek i ustawiamy kierunek wiązki lasera. Cały proces jest szybszy niż wykonanie pojedynczego pomiaru niwelatorem optycznym.
Najbardziej trafną analogią jest nazwanie wiązki lasera nitką światła. Wiązka lasera zastępuje faktycznie sznurek stosowany w tradycyjnych metodach. Laser całkowicie eliminuje potrzebę pomiarów niwelatorem optycznym.
Po ustawieniu lasera kładzenie rury można kontrolować wiązką lasera, a jedynym dodatkowym narzędziem niezbędnym do kładzenia każdego odcinka rury jest tarcza. Najpowszechniejszym sposobem jest puszczanie wiązki w osi rury. Pracownik wkłada tarczę laserową w koniec każdego odcinka rury. Następnie poprawia położenie rury do momentu, aż wiązka lasera spocznie na krzyżu nitek tarczy. Linia pionowa tarczy wyznacza kierunek, a pozioma – nachylenie.
Laser rurowy może być ustawiony i wspomagać układanie rurociągu na kilka sposobów.
Najpopularniejszą metodą pracy jest ustawienie lasera wewnątrz rury lub w studzience przy użyciu wymiennych nóżek odpowiadających różnym średnicom rury.
W innej metodzie pracy wewnątrz rury, stosowanej przy dużych średnicach układanych rur, stosuje się specjalną podstawę – statyw umożliwiający ustawienie lasera na odpowiedniej wysokości. W trudnych warunkach terenowych laser ustawia się na powierzchni, używając tradycyjnego statywu, a informacje podawane przez wiązkę lasera przenosi się w dół wykopu, używając tradycyjnej łaty niwelacyjnej.
Podstawowymi zaletami pracy z laserem rurowym są ograniczenie czasu wykonywania pomiarów i obliczeń oraz eliminacja błędów obliczeniowych.
Marcin Kusztal
Leica Geosystems Sp. z o.o.
