Ocena koniecznej siły potrzebnej przy bezwykopowej wymianie rur

• Autorzy: Ariaratnam S. T. , Ulf-Himlar H.

Warianty tytułu

EN

Pull force evaluation of trenchless pipe replacement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wymiana rur, znana również pod pojęciem pipe bursting - burstlining, jest technologią bezwykopową, stanowiącą skrzyżowanie nowej instalacji z rehabilitacją rurociągu. Burstlining uznawany jest za jedyną metodę bezwykopowej rehabilitacji, która jest w stanie zastąpić istniejącą linię przez całkowicie nowy rurociąg z całkowitą wymianą wszystkich rur (Lueke and Ariaratnam, 2000). Ponadto rurociąg można wymienić, stosując rury o tej samej lub większej średnicy, niż rury istniejące, utrzymując w ten sposób lub zwiększając przepustowość rurociągu. Te dwie istotne cechy są charakterystyczne wyłącznie dla burstliningu. Aby bezwykopowa wymiana rurociągu się udała, należy uwzględnić szereg czynników. Wśród nich znajduje się normalna logistyka, jak w przypadku każdego przedsięwzięcia budowlanego, a także pewne aspekty ekonomiki, harmonogramu i zasobów. Ponadto urządzenia stosowane do wytwarzania siły ciągu muszą mieć odpowiednią moc, aby umożliwić całkowitą instalację. O ile charakterystykę wydajności maszyn można uzyskać od producenta, to kwantyfikowanie obciążenia dla siły ciągu lub oporu rury jest często pomijane. W tej chwili branża opiera się głównie na doświadczeniach z przeszłości i ogólnych zasadach empirycznych. Niniejszy artykuł stanowi zarys teoretyczny, opracowany na podstawie pierwszych zasad obejmujących aspekty specyficzne dla danego placu budowy, takie jak miąższość nadkładu, warunki glebowe i materiał rury, w celu obliczenia i kwantyfikacji maksymalnej siły ciągu napotykanej przy statycznym burstliningu.

EN

Trenchless pipe replacement, or pipe bursting, is defined as the replacement of an original pipe by fragmenting the existing conduit and simultaneously installing product pipe in its place. In the static method of pipe replacement, the original pipe fails in tension by radial forces developed from the cone shaped bursting head geometry that are applied to the pipe wall from within the pipe, as it is pulled or pushed through the existing pipe. The fragmented pieces are pressed into the surrounding soil as it is being displaced, thus creating a cavity for the product pipe. This paper presents a model to calculate the maximum pull force (a function of the friction, bursting, and soil compression forces) required to be overcome to complete a static pipe bursting pull. Based on site-specific information, the model provides a valuable tool for contractors, engineers, and manufacturers in planning successful trenchless pipe replacement projects.

Słowa kluczowe

PL

bezwykopowa wymiana rur; burstlining; rehabilitacja rurociągu

EN

trenchless pipe replacement; bursting; rehabilitation of pipeline

• Wydawca: Wydawnictwo INŻYNIERIA Spółka z o.o.
• Czasopismo: Inżynieria Bezwykopowa
• Rocznik: 2004
• Tom: nr 4
• Strony: 22--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Ariaratnam S. T.

• Arizona State University

autor

Ulf-Himlar H.

• Stuart Olson Construction

Bibliografia

• [1] Ariaratnam, S.T., Lueke, J.S., and Strychowskyj, P. (1999). “Design and Planning of Urban Underground Construction Using Pipe Bursting Techniques” Geo-Engineering for Underground Facilities, Geotechnical Special Publ. No. 90, ASCE, 756-767.
• [2] Ariaratnam, S.T., R. Harper, and G. Cyre (2001), “Monitoring and Instrumentation of Trenchless Technology Projects”, Proceedings of the 2001 International Conference on Underground Infrastructure Research, Balkema Publishing, Kitchener, Ontario, 225-230.
• [3] Ariaratnam, S.T., and R. Harper (2002), “Pull Load Evaluation of Static Pipe Bursting”, Proceedings of the Underground Construction Technology ‘2002 Conference, Oildom Publications, Houston, Texas.
• [4] Atalah, A., Sterling, R., Hadala, P., and Akl, F. (1997). “The effect of pipe bursting on nearby utilities, pavement, and structures.” Trenchless Technology Center Technical Report, Ruston, Louisiana.
• [5] Beer, F.P. and Johnston, E.R. Jr. (1992) Mechanics of Materials Second Edition in SI Units. Berkshire, England: McGraw-Hill Book Company.
• [6] Canadian Geotechnical Society. (1992). Canadian Foundation Engineering Manual, Third Edition, Richmond: BiTech Publishers Ltd.
• [7] Committee on Construction Equipment and Techniques. (1991). “Trenchless Excavation Construction Methods: Classification and Evaluation” Journal of Construction and Engineering Management, ASCE, 111(3), 521-536.
• [8] Harper, R., Sims, B., and Ariaratnam, S.T. (2000). “Pipe Bursting of the Millstone Sanitary Trunk Sewer” Proceedings of the 2000 Annual Conference of the Canadian Society for Civil Engineering, London, Ontario, 35-40.
• [9] Howell, N. (1995). “A Polyethylene Pipe Philosophy for Pipeline Renovation” Proceedings of No-Dig International ‘95, International Society for Trenchless Technology, Dresden, Germany.
• [10] Leach, G. and Reed, K. (1989). “Observation and assessment of the disturbance caused by displacement methods of trenchless construction.” Proceedings of No-Dig International ’89, International Society for Trenchless Technology, London, United Kingdom.
• [11] Lueke, J.S. and Ariaratnam, S.T. (2001). “Rehabilitation of Underground Infrastructure Utilizing Trenchless Pipe Replacement” Practice Periodical on Structural Design and Construction, ASCE, 6(1), 25-34.
• [12] Lueke, J.S. and Ariaratnam, S.T. (2000a). “Simulation as a Planning Tool for Pipe Bursting Projects.” No-Dig Engineering, 7(2), 8-10.
• [13] Lueke, J.S. and Ariaratnam, S.T. (2000b). “Subsurface Ground Movements Associated with Trenchless Pipe Replacement Methods” Proceedings of the Construction Congress VI, Orlando, Florida, ASCE, 778-787.
• [14] Lueke, J.S., and S.T. Ariaratnam (2000c), “Risk Reduction in Subsurface Ground Movements Associated with Trenchless Pipe Replacement”, Proceedings of No-Dig’2000, North American Society for Trenchless Technology, Anaheim, CA, 5-16.
• [15] Lueke, J.S., Ariaratnam, S.T., and AbouRizk, S.M. (1999). “Application of Simulation in Trenchless Renewal of Underground Urban Infrastructure” Proceedings of the 1999 Winter Simulation Conference, Phoenix, Arizona, 929-936.
• [16] Saccogna, L.L. (1997). “Pipe bursting saves the day.” Trenchless Technology Magazine, Peninsula, Ohio, September, 28-29.
• [17] Swee, J.L.K, and Milligan, G.W.E. (1990). “Pipebursting: model tests. ”Proceedings of No-Dig International ’90, International Society for Trenchless Technology, Osaka, Japan, H.3.1 – 8.
• [18] Terzaghi, K. and Peck, R.B. (1948). Soil Mechanics in Engineering Practice, New York: John Wiley and Sons, Inc.
• [19] Thomas, A. (1996) “Push-pull pipebursting restores sewer at thunderdome. ”Trenchless Technology Magazine, Peninsula, Ohio, September, 36.