Csőroppantás: csövek cseréje útfelbontás nélkül

Ha sok vesződséggel járó feladatot kell egyszerűen megoldani, a mérnöki leleményben nincs hiány! Képzeljük el a következőt: különféle gépekkel felszerelt szakemberek érkeznek az utcánkba, és pár nap alatt kicserélik az elhasználódott, jócskán szivárgó, gyökérbenövésekkel teli, több száz méter hosszú szennyvízcsatornát. És teszik mindezt a talaj legcsekélyebb felbontása nélkül, szinte észrevétlenül, a környezet minimális zavarásával. A korántsem futurisztikus, de ma még sajnos kevés helyen alkalmazott vezetékfelújítás neve: csőroppantás.

Az első gondolatot a kényszer szülte még az 1980-as években. Amikor Nagy-Britanniában átálltak a szénből előállított városi gázról a földgáz használatára, az Angol Gázművek szakemberei szembekerültek azzal a problémával, hogy a régi vezetékek kátrányos kóctömítései az új közeg kisebb víztartalma miatt kiszáradtak és szivárogni kezdtek. A hatalmas hálózat életveszélyessé vált volna felújítás nélkül, ám a gázvezetékek zöme olyan környezetben feküdt (például műemlékvédelmi, zsúfolt belvárosi területek), ahol a hagyományos eljárások visszavonhatatlan károkat okoztak volna. Ekkoriban kezdték kidolgozni a vezetékek bontás nélküli cseréjének módszereit.

Bontás nélküli csőcserére többféle lehetőség is kínálkozik. Ha a felújítandó vezeték még viszonylag jó állapotban van, akkor többek között az egyik módszer az, hogy behúznak egy rugalmas, műgyantával átitatott tömlőt. Miután ezt a tömlőt levegővel felfújják vagy vízzel feltöltik, felfeszül az elhasználódott vezeték belső falára, és mire végbemegy a műgyanta teljes polimerizációja, a régi csőben létrejön az új cső. Más a helyzet, ha a tönkrement vezeték olyan igénybevételt szenvedett, hogy szerkezetileg már nem teherbíró, egyes elemei lényegesen elmozdultak vagy egyszerűen összerogyott. Ekkor jöhet szóba a csőroppantás.

Az első időszakban a csőroppantást kalapácsos roppantógépekkel oldották meg. Útfúró kalapácsot (ez gyakorlatilag egy hosszú hengerbe beszerelt légkalapács) alakítottak át, amely miközben ütőmunkával szétverte és a környezetébe préselte a régi csövet, folyamatosan húzta maga után az újat. Igen ám, de különösen nagy átmérőjű vezetékek esetén ez a törés-zúzás tönkretette a környező közműveket, így a legtöbb esetben leálltak vele. Később pulzáló mozgást végző hidraulikus sajtók alkalmazásával is próbálkoztak, ma pedig speciálisan erre a célra kialakított húzógéppel végzik a csőroppantás műveletét, főként víz- és gázvezetékek esetén, és napjainkban már szennyvízvezetékeknél is.

Az eljárást most ez utóbbi esetére mutatjuk be, mert ekkor még ideiglenes munkagödröt sem kell ásni, a csőcsere többnyire a meglévő csatornaaknákból is elvégezhető. Részletes talajmechanikai vizsgálatok után kimossák a cserére ítélt csatornaszakaszt, majd egy videokamerás mászórobot végigmegy a vezetéken és lefényképezi a belsejét. Így világosan kiderülnek a feltételezett hibák: az esetleges gyökérbenövések, a szétrepedezett, elmállott és egymástól elmozdult csőelemek, a megrogyott csőfal. Ezután átemelik a szennyvizet, vagyis a kérdéses rész előtt egy aknával elzárják az áramlást és egy ideiglenesen kiépített vezetékkel helyettesítik a kieső szakaszt.
Ekkor a szakasz elején lévő csatornaaknába (húzóakna) beszerelik a hidraulikus húzógépet, a szakasz másik végén lévő aknából (roppantóakna) pedig elkezdik betolni a vezetékbe a húzórudakat. Többnyire a szennyvíz-csatornaaknák ideális esetben is mindössze egy méter átmérőjűek, így minden gépet és eszközt úgy kell kialakítani, hogy még kezelőszemélyzetestől is beférjenek egy ilyen kis térrészbe. Így az acél húzórudak sem egyetlen darabból állnak, hanem valójában olyan félméteres szakaszokból, amelyek között speciális menetes kötés biztosítja, hogy az egységek kézi rögzítése után a létrehozott rudazat képes legyen akár ötven tonna húzóerőt is felvenni. Amikor a kellő hosszúságú acélrudakkal elérnek a húzóaknáig, a végeit beillesztik a húzógép szorítópofái közé, majd a roppantóaknában kikandikáló másik végeire felszerelik a roppantókúpot.

Ekkor veszi kezdetét a csőroppantás. A húzógéppel kis lépésekben húzni kezdik a roppantókúpot, amely előrehaladtában fokozatosan összetöri a régi betonvezetéket és a darabokat belepréseli a talajba. Mindeközben a roppantóakna mellé készítik az új, PVC, KPE, kőagyag vagy műgyantabeton cső félméteres darabjait. Amint a roppantókúp fél méternyit előrehalad, beemelik az első csőtagot és egy lánccal hozzáerősítik a kúphoz, ami ezt azután magával húzza. Eközben a másik oldalon, vagyis a húzóaknában letekernek a húzórúdból egy szintén félméteres darabot. A munkafolyamat kezdődik elölről, és ahogy tör előre a kúp és rövidülnek a húzórudak, úgy építenek be egyre több, egymáshoz illesztett új csőtagot a régi helyére.

A teljesség kedvéért azt is érdemes megemlíteni, hogy a roppantókúp palástja nagyobb méretű, mint a beépítendő vezeték átmérője, és úgy van kialakítva, hogy a hézagot húzás közben kitölthessék cement-bentonit keverékkel. Ez egyrészt védi az új csövet a felületi sérüléstől, másrészt megszilárdulása után tökéletes ágyazást biztosít.
Ezzel az eljárással egy száz méter hosszú vezetékszakasz felújítása - a fel- és levonulást nem számítva - ideális esetben mindössze három napot vesz igénybe, és a környezetet vagy a közúti forgalmat minimális mértékben zavarja.

Köszönjük Szemesy Istvánnak, a technológia kiváló hazai szakérőjének és Czagány Éva építőmérnöknek a cikk megírásához nyújtott nélkülözhetetlen segítségét.