Badania szczelności
Szczelność przewodów kanalizacyjnych jest ważna zarówno ze względów konstrukcyjnych, jak i z uwagi na ochronę środowiska. Brak szczelności kanału w zależności od poziomu wody gruntowej jest powodem eksfiltracji ścieków lub infiltracji wód gruntowych. Eksfiltrujące ścieki zanieczyszczają grunt wokół kanału, a także tworzą pustki powietrzne pod nim zmieniając warunki posadowienia i zmniejszając nośność. Z kolei infiltrująca woda gruntowa zabiera ze sobą cząstki gruntu tworząc pustki powietrzne nad kanałem i zwiększając zamulenie przewodu.
Badania szczelności możemy podzielić na:
- próby ciśnieniowe (wodne lub powietrzne),
- badania wykorzystujące elektroniczne systemy lokalizacji nieszczelności.
Ciśnieniowa próba szczelności polega na wydzieleniu badanego odcinka przewodu za pomocą pneumatycznych korków, a następnie doprowadzeniu do niego powietrza lub wody pod odpowiednim ciśnieniem i pomiaru jego wartości. Ciśnienie to zależy od poziomu wody gruntowej, zagłębienia przewodu, stanu konstrukcji, wysokości ścieków oraz dopuszczalnego ciśnienia w zamykających odcinek korkach. Próby powietrzne są dobrą metodą sprawdzania szczelności pojedynczych łączeń. W pozostałych przypadkach próby wodne dają pewniejsze wyniki ze względu na nieściśliwość wody.
W skład elektronicznego systemu lokalizacji nieszczelności wchodzi sonda przeciągana przez kanał za pomocą zwijaka z kablem prowadzącym, odbiornik elektroniczny i komputer. Pomiar polega na rejestracji różnic natężenia prądu emitowanego przez sondę przy przejściu przez ośrodek gruntowy. Wzrost natężenia prądu obserwowany na ekranie komputera oznacza napotkanie nieszczelności. Za pomocą tej metody można określić w sposób jakościowy wielkości eksfiltracji lub infiltracji.
 |  |
| Fot. 13, 14. Badanie szczelności kanalizacji metodą powietrzną | |
Pomiar geometrii przekroju oraz linii ułożenia kanału
Deformacje przekroju kanału i linii ułożenia mogą być wynikiem błędów montażu, utraty nośności lub zmiany warunków gruntowych w czasie użytkowania. Wykrycie i pomierzenie tych wad jest o tyle istotne, że mają one wpływ nie tylko na prawidłowe użytkowanie (konieczność częstszego czyszczenia), ale również ograniczają możliwości zastosowania bezwykopowej renowacji. Wstępna diagnoza tego typu uszkodzeń jest wykonywana przy inspekcji wzrokowej.
Do pomiaru geometrii przekroju i wielkości deformacji może służyć zestaw z dalmierzem laserowym montowany jako zintegrowana część kamery do inspekcji kanałów lub mechaniczno-elektroniczny system pomiaru deformacji składający się z czujników zamontowanych za pomocą uchylnych ramion do przeciąganego przez kanał tłoka. W obu metodach istotną sprawą jest odpowiednie skalibrowanie urządzenia po wprowadzeniu do kanału.
Do wyznaczenia linii ułożenia kanału możemy wykorzystać żyroskopową metodę kontroli niwelety. W skład urządzenia pomiarowego mogą wchodzić dwa żyroskopy umieszczone w płaszczyznach prostopadłych lub jeden żyroskop o trzech stopniach swobody. W wyniku pomiaru otrzymujemy kształt osi ułożenia kanału w płaszczyźnie poziomej oraz pionowej. Bardzo dokładny pomiar rzeczywistego spadku przewodu możemy uzyskać przy użyciu stratymetru hydrostatycznego. W badaniu tym przez kanał przeciągany jest elastyczny wąż wypełniony cieczą zakończony sondą pomiarową z wbudowanym przekaźnikiem podającym głębokość.
Badania struktury i grubości ścian przewodu metodami nieniszczącymi
W badaniach nieniszczących struktury i grubości ścian przewodów stosuje się metody akustyczne wykorzystujące własności rozchodzenia się fal sprężystych w ciałach stałych oraz ich częściowego odbicia na granicy ośrodków oraz przy przejściu przez wewnętrzne wady materiałowe. O przydatności metody decyduje czułość na występowanie w elemencie ośrodków o różnej impedancji akustycznej (iloczyn gęstości ośrodka i prędkości rozchodzenia się w nim fal sprężystych), dlatego urządzenia pomiarowe różnią się w zależności od zastosowanego materiału rur. W diagnostyce przewodów znalazły zastosowanie techniki:
- w kanałach betonowych i żelbetowych metoda impact-echo,
- w kanałach stalowych badania ultradźwiękowe.
Opracowana do badań kanałów betonowych i żelbetowych metoda impact-echo pozwala ocenić zarówno grubość ścianki, jak i wewnętrzne wady materiałowe. Należy pamiętać o ograniczeniach w zastosowaniu wyżej wymienionych metod pomiaru co do średnicy: część z nich jest przeznaczona do kanałów od DN 600, a głowica ultradźwiękowa wprowadzana jest tylko po przejściu urządzenia kalibrującego.
Badania warunków gruntowych w otoczeniu kanału
Do badań gruntu wokół kanału można wykorzystać georadary. Urządzenia te wykorzystują zasadę rozchodzenia się w gruncie fal elektromagnetycznych w zakresie MHz i ich odbicia na powierzchniach granicznych między ośrodkami o różnym oporze elektrycznym. Przy obiektach z metalu przyczyną odbicia jest skok przewodności elektrycznej, a przy ośrodkach niemetalicznych odbicie powoduje zmiana stałej dielektrycznej.
Pierwsze georadary wykorzystywane były do wykrywania z powierzchni terenu przewodów podziemnych. Dzięki rozwojowi tej technologii współczesne urządzenia lokalizują również grunty niezagęszczone, o naruszonej strukturze oraz pustki powietrzne w gruncie. Istnieją również georadary montowane na specjalnych wózkach mogące pracować wewnątrz przewodu. Dzięki takim urządzeniom można zbadać zmiany w gruncie wokół kanału, a także wykryć zmiany struktury ściany przewodu. Możliwość zastosowania georadarów w badaniu kanałów uzależniona jest od rodzaju gruntu oraz ilości i odległości innych przewodów. Należy pamiętać, że występujące w kanale osady i narosty mogą powodować zakłócenia uniemożliwiające prowadzenie tego typu badań.
