Stan sieci kanalizacyjnych i wodociągowych często jest bardzo trudny do określenia ze względu na ich położenie pod powierzchnią ziemi, co ogranicza lub wręcz uniemożliwia wykonanie przeglądów z zastosowaniem tradycyjnych metod inspekcji. Z pomocą przychodzą nowoczesne rozwiązania pozwalające na skuteczne sprawdzenie instalacji.
Ostatnio jeden z czytelników „Inżyniera Budownictwa” poruszył ciekawy temat przeglądów budowlanych obiektów liniowych, w stosunku do których zawodzą tradycyjne metody inspekcji. Chodzi o sieci kanalizacyjne grawitacyjne i tłoczne oraz sieci wodociągowe, są one zakopane w ziemi, a zatem dostęp do nich jest utrudniony lub wręcz niemożliwy. Osoby zajmujące się wykonywaniem takich przeglądów, chcąc sumiennie wykonywać swoje obowiązki, stoją przed dylematem, jak faktycznie wykonać taki przegląd.
Tematyka przeglądów obiektów liniowych jest też poruszana w prasie fachowej ze względu na konieczność wypełnienia zobowiązań wynikających z wejścia Polski do Unii Europejskiej, tj. uporządkowania gospodarki wodno-ściekowej poprzez między innymi zapewnienie całkowitej szczelności systemu kanalizacyjnego. Podkreśla się, że w procesie integracji podziemnych systemów komunikacyjnych z systemami sieciowymi nowo zagospodarowanej przestrzeni podziemnej konieczne jest tworzenie planów, według których ten proces będzie prowadzony. Wymaga on przede wszystkim rozpoznania i opisania stanu technicznego sieci infrastruktury podziemnej miast, w tym sieci kanalizacyjnych, jako elementu najtrudniejszego do modernizacji ze względu na grawitacyjny system transportu mediów i gabaryty kanałów.
Analiza przedmiotowego problemu musi obejmować zarówno zagadnienia prawne, i jak techniczne.
© pupunkkop – Fotolia.com
Podstawy prawne
Zgodnie z art. 2 pkt 3a ustawy z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (tekst jednolity z dnia 2 października 2013 r., Dz.U. z 2013 poz. 1409) przez obiekt liniowy należy rozumieć obiekt budowlany, którego charakterystycznym parametrem jest długość, w szczególności droga wraz ze zjazdami, linia kolejowa, wodociąg, kanał, gazociąg, ciepłociąg, rurociąg, linia i trakcja elektroenergetyczna, linia kablowa nadziemna i, umieszczona bezpośrednio w ziemi, podziemna, wał przeciwpowodziowy oraz kanalizacja kablowa, przy czym kable w niej zainstalowane nie stanowią obiektu budowlanego lub jego części ani urządzenia budowlanego.
Doktryna prawa administracyjnego wskazuje, że cechą charakterystyczną tej definicji legalnej jest to, że ustawodawca nie odwołał się do pojęcia budowli, tylko obiektu budowlanego, którego szczególną cechą jest długość. Ta cecha charakterystyczna została doprecyzowana przez wskazanie przykładowych obiektów budowlanych będących jednocześnie obiektami liniowymi. Wyliczenie to wskazuje w sposób jednoznaczny, że obiektem liniowym może być jedynie budowla stanowiąca element składowy definicji obiektu budowlanego. Sam obiekt liniowy swoim kształtem nie odpowiada ani definicji budynku, ani obiektu małej architektury. Prawodawca zastrzegł także, że kable zainstalowane w kanalizacji kablowej nie stanowią obiektu budowlanego lub jego części ani urządzenia budowlanego. W związku z powyższym kanalizacja kablowa, w której umieszczona jest linia telekomunikacyjna, stanowi obiekt liniowy, a w rezultacie obiekt budowlany.
Na mocy art. 62 ustawy – Prawo budowlane (Pb) właściciel lub zarządca musi kontrolować obiekty budowlane podczas ich użytkowania. W przypadku obiektów liniowych możemy wymienić trzy rodzaje kontroli:
– okresową, przeprowadzaną co najmniej raz w roku polegającą na sprawdzeniu stanu technicznego (art. 62 ust. 1 pkt 1 Pb);
– okresową, przeprowadzaną co najmniej raz na pięć lat polegającą na sprawdzeniu stanu technicznego i ocenie przydatności do użytkowania obiektu budowlanego (art. 62 ust. 1 pkt 2 Pb);
– bezpiecznego użytkowania obiektu budowlanego, która powinna być wykonywana każdorazowo w przypadku wystąpienia okoliczności, o których mowa w art. 61 pkt 2 Pb (w razie wystąpienia czynników zewnętrznych oddziaływujących na obiekt, związanych z działaniem człowieka lub sił natury, takich jak: wyładowania atmosferyczne, wstrząsy sejsmiczne, silne wiatry, intensywne opady atmosferyczne, osuwiska ziemi, zjawiska lodowe na rzekach i morzu oraz jeziorach i zbiornikach wodnych, pożary lub powodzie, w wyniku których następuje uszkodzenie obiektu budowlanego lub bezpośrednie zagrożenie takim uszkodzeniem, mogące spowodować zagrożenie życia lub zdrowia ludzi, bezpieczeństwa mienia lub środowiska).
Wymienione kontrole muszą być prowadzone przez osoby posiadające odpowiednie kwalifikacje (art. 62 ust. 4–6a Pb).
© flucas – Fotolia.com
Ocena stanu technicznego oraz ocena przydatności do użytkowania sieci kanalizacyjnych grawitacyjnych i tłocznych oraz sieci wodociągowych
Osoby dokonujące przeglądów wymienionych obiektów liniowych mają do czynienia z jednym podstawowym problemem – po zakopaniu instalacji w ziemi dostęp do nich jest ograniczony lub w ogóle nie ma do nich dostępu. W takiej sytuacji utrudniona jest ocena stanu technicznego, diagnoza przyczyn awarii, ich lokalizacji w przypadku braku wiarygodnych planów ich usytuowania czy też lokalizacja nielegalnych przyłączeń do tych sieci.
W literaturze fachowej zwraca się uwagę, że z powodu trudności z dostępem do tych obiektów po zakopaniu w ziemi szczególną uwagę należy zachować przy ich odbiorze, ponieważ prawidłowe sprawdzenie jakości wykonanych instalacji niweluje możliwość wystąpienia awarii. W przypadku sieci wodociągowych można polecić opracowanie ITB pt. „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych”, część E „Roboty instalacyjne i sanitarne”, zeszyt 4 „Instalacje wodociągowe”. Odbiór takich robót powinien wynikać z umowy między inwestorem a wykonawcą instalacji. W szczególności powinno być wykonane badanie szczelności instalacji wodociągowej, zabezpieczeń antykorozyjnych, pomp. Celowe jest też wykonanie odbioru międzyoperacyjnego robót poprzedzających instalację sieci wodociągowej.
W kolejnych publikacjach wskazuje się, że charakterystyczną cechą przewodów w obiektach liniowych jest to, że ich właściwości i funkcje stanowią zbiór cech będący sumą cech mierzalnych i niemierzalnych. Cechy mierzalne opisują w sposób obiektywny te funkcje i właściwości przewodów, które w danym przedziale czasu można zmierzyć. Do nich można zaliczyć: charakterystyki geometryczne przewodów, charakterystyki konstrukcyjno-wytrzymałościowe, nośność, odkształcalność, parametry hydrauliczne i wiek. Cechy niemierzalne opisują w sposób subiektywny te właściwości i cechy przewodów, których nie można jednoznacznie pomierzyć. Do cech niemierzalnych można zaliczyć: szczelność, odporność na korozję chemiczną, objawy technicznego i ekonomicznego starzenia. Należy zauważyć, że obiekty liniowe szczególnie w postaci sieci kanalizacyjnych grawitacyjnych i tłocznych i mniejszym zakresie sieci wodociągowych są narażone na różne liczne destrukcyjne oddziaływania chemiczne zarówno od strony zewnętrznej (wody gruntowe i grunt), jak i wewnętrznej (ścieki). W przypadku obiektów wykonywanych z betonu zagrożeniem dla nich jest korozja spowodowana siarczanami. Przewody wykonane z tworzyw sztucznych są z kolei narażone na lokalne deformacje, a nawet pęknięcia przez nacisk wywierany przez kamienie i inne przedmioty znajdujące się w podsypce i obsypce. Rury z termoplastów mogą być wrażliwe na ścieki o podwyższonej temperaturze. Na terenach objętych szkodami górniczymi zagrożeniem dla wszystkich typów przewodów są deformacje terenu, które mogą prowadzić do rozszczelnienia przewodów i uszkodzeń mechanicznych. Można jeszcze wymienić inne czynniki wywołujące awarie:
– przy znacznych spadkach może dochodzić do ścierania kinkiety przez substancje wleczone razem z wodą,
– korzenie drzew,
– gryzonie,
– błędy wykonawcze.
Metody kontroli
Rozpoznanie uszkodzeń w obiekcie liniowym następuje poprzez dokonanie jego badań lub obserwacje zmian w jego otoczeniu. Do rozpoznania zmian wszystkich cech zakres tych badań lub obserwacji musiałby być bardzo szeroki, co jest związane z bardzo wysokimi kosztami, a zatem wątpliwy może być sens przeprowadzenia tych czynności. Faktycznie w przypadku obiektów liniowych zakopanych w całości w ziemi pełne sprawdzenie stanu technicznego i ocena przydatności do użytkowania wymagałyby tak naprawdę odkopania obiektu liniowego.
Ze względu na ograniczenia kosztowe podstawową metodą oceny stanu technicznego i oceny przydatności do użytkowania są inspekcje wzrokowe. Dzieli się je na bezpośrednie i pośrednie, przy czym kryterium podziału jest obecność człowieka wewnątrz kontrolowanego przewodu. Takie kontrole pozwalają między innymi na rozpoznanie:
– występowania przeszkód w odpływie ścieków,
– zużycia mechanicznego, korozji wewnątrz przewodu,
– rysy, spękania i ubytku ścian przewodu,
– infiltracji wód gruntowych.
W przypadku kontroli bezpośrednich podstawowym ograniczeniem jest możliwość pracy ludzi tylko w kanałach przełazowych, które mają średnice od 100 cm,przy użyciu specjalnych wózków można poddawać inspekcji mniejsze przewody – nawet od 60 cm. Należy podkreślić, że ze względu na niebezpieczne warunki pracy kontrola bezpośrednia wymaga zaangażowania kilku osób i zastosowania szerokiego asortymentu sprzętu specjalistycznego.
Kontrole pośrednie definiuje się jako wizualne kontrole wnętrza sprawdzanego obiektu za pośrednictwem odpowiednich narzędzi/przyrządów optycznych. Historycznie jedną z pierwszych metod inspekcyjnych było prześwietlanie przewodu z wykorzystaniem luster. Metoda ta uniemożliwiała dokładną lokalizację uszkodzeń. Obecnie stosuje się inspekcje wideo, przy czym kamera może być przez przewód przeciągana lub mieć własny napęd. W Polsce badania stanu technicznego sieci wodociągowych i kanalizacyjnych zapoczątkował Andrzej Kuliczewski w 1991 r.
Niestety najpopularniejsze metody oceny stanu technicznego nie mogą być stosowane w przypadku użytkowanych sieci wodociągowych lub kanalizacji tłocznych. W takim wypadku pozostają metody alternatywne.
Jedną z metod jest metoda akustyczna. Polega ona na tym, że można zlokalizować nieszczelność, wykorzystując fakt, że każdemu wyciekowi medium z przewodu towarzyszy powstawanie dźwięku. Efekt ten wyraźnie zaznacza się w przewodach pracujących pod ciśnieniem. Metody akustyczne wykorzystują rejestrację i analizę fal dźwiękowych rozchodzących się w:
– gruncie otaczającym przewód,
– materiale rurociągu,
– bezpośrednio w strudze wodnej.
Alternatywnie można też badać szczelność przewodów metodami geofizycznymi. Za ich pomocą można mierzyć:
– zmiany oporności gruntu wywołane zmianą wilgotności (metoda geoelektryczna),
– zmiany wilgotności (nawodnienia) gruntu za pomocą fal elektromagnetycznych (stosujemy wtedy georadar),
– rozpoznanie zawilgocenia gruntu przez wyemitowanie promienia gama i neutronowego, promienie te wchodzą w interakcje z otaczającym ośrodkiem gruntowym i są następnie przejmowane przez detektor zliczający ilość rozproszonego promieniowania (metoda radiograficzna).
Jeszcze inną metodą jest zastosowanie metody termowizyjnej – bazuje ona na zmianie temperatury powierzchni gruntu w wyniku nasycenia go wodą pochodzącą z przecieku (temperatura ścieków różni się zazwyczaj od temperatury otaczającego gruntu). Zaletą tej metody jest duża szybkość kontroli.
Ostatnią metodą pośrednią wartą rozważenia jest metoda wskaźnikowa. Metoda ta bazuje na analizie zmian koncentracji wybranych składników ścieków – szczególnie ich składu izotopowego oraz substancji celowo dodawanych do płynących ścieków.
Metody lokalizacji sieci kanalizacyjnych grawitacyjnych i tłocznych, sieci wodociągowych oraz nielegalnych przyłączy do nich
W prasie fachowej zwraca się uwagę na fakt, że współczesne aglomeracje posiadają na swym terenie bardzo rozbudowaną infrastrukturę podziemną. Eksploatacja sieci wodociągowych i kanalizacyjnych wymaga różnego typu zabiegów konserwatorskich czy remontowych. Realizacja powyższych zabiegów wymaga zlokalizowania trasy danego odcinka przewodu.
Jedną z najpowszechniejszych metod lokalizacji przewodów jest wykorzystanie fal elektromagnetycznych. Przy wykrywaniu przewodów z metali stosuje się metody z indukowanym polem elektromagnetycznym. W przewodzie znajdującym się pod powierzchnią terenu wzbudza się prąd zmienny, który wytwarza wokół przewodu pole elektromagnetyczne. Jest ono potem rejestrowane i poddawane analizie. W przypadku przewodów nieprzewodzących prądu konieczne jest wprowadzenie sondy wysyłającej sygnał lub wprowadzenie do wnętrza kanału metalowego przewodu, który będzie źródłem rejestrowanego pola.
W publikacjach zwraca się też szczególną uwagę na lokalizację nielegalnie wykonanych przyłączy kanalizacyjnych. W tym przypadku istnieją dwie metody lokalizacji tych przyłączy – za pomocą kamery lub zadymiacza. Szczególnie to drugie urządzenie jest cennym narzędziem kontrolowania sieci kanalizacyjnych, ponieważ ma wielorakie zastosowanie, nie tylko umożliwia przeprowadzenie kontroli, czy z danego obiektu za pomocą przyłącza są nielegalnie odprowadzane ścieki sanitarne lub deszczowe do sieci kanalizacyjnej, ale także pozwala na:
– przeprowadzenie kontroli, czy są wykonane prawidłowe podłączenia kanalizacji sanitarnej i deszczowej, tj. czy ścieki sanitarne odprowadzane są do właściwego kolektora kanalizacyjnego oraz czy ścieki opadowe są odprowadzane do sytemu kanalizacji deszczowej;
– przeprowadzenie czynności kontrolnych obejmujących swym zakresem badanie szczelności kanalizacji wewnętrznej, instalacji wentylacyjnych, klimatyzacyjnych itp.;
– sprawdzenie, czy są drożne studzienki i kratki burzowe;
– określenie miejsca położenia studzienek pośrednich oraz trasy sieci kanalizacyjnej.
Należy podkreślić, że w przypadku użycia zadymiacza wytwarzany dym musi być bezpieczny dla ludzi, a zatem powinny być przedstawione odpowiednie atesty higieniczne, dodatkowo urządzenie musi wytwarzać odpowiednio wysokie ciśnienie, aby mgła mogła się przedostać przez wszelkie nieszczelności w różnego typu rurociągach i kanałach. Mgła musi być na tyle gęsta, aby była widoczna nawet przy słonecznej pogodzie.
Grzegorz Skórka
naczelnik Wydziału Wyrobów Budowlanych w Wojewódzkim Inspektoracie Nadzoru Budowlanego w Katowicach
Literatura
1. A. Kolonko, Rehabilitacja techniczna przewodów kanalizacyjnych o przekrojach nieprzełazowych – cz. I, Inżynier Budownictwa nr 2/2013.
2. C. Madryas, B. Przybyła, L. Wysocki, Badania i ocena stanu technicznego przewodów kanalizacyjnych, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław 2010.
3. A. Gliniecki, A. Despot-Mładanowicz, Z. Kostka, A. Ostrowska, W. Piątek, Prawo budowlane. Komentarz, praca zbiorowa pod red. A. Gliniecki, LexisNexis, Warszawa 2012.
4. M. Płuciennik, J. Zimmer, J. Płachta, Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlanych, część E Roboty instalacyjne i sanitarne, zeszyt 4 Instalacje wodociągowe, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2012.
5. A. W. Żuchowicki, Y. A. Feofanov, Współczesne metody budowy i renowacji sieci wodociągowych i kanalizacyjnych, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2006.
