Mikrotunelování je automatizované ražení tunelů s ražením konstrukce ostění potrubí , prováděné bez přítomnosti osob při ražení [1] . Jedná se o bezvýkopový způsob pokládky potrubí a komunikací pomocí speciálních protlačovacích stanic, kdy je potrubí „tlačeno“ zemí z jedné stanice do druhé na vzdálenost až 100-120 m (při použití speciálních mezilehlých lisovacích stanic tato vzdálenost lze několikrát zvýšit) [2 ] .
Mikrotunel (neprůchodný tunel) je tunel, který není při provozu potrubí přístupný pro průchod osob a zařízení [1] .
První projekt využívající trubky en:HOBAS ( Česká republika ) pro mikrotunel s dálkově ovládanou protlačovací stanicí byl realizován v rámci výzkumného projektu v Hamburku . V roce 1982 bylo položeno potrubí s trubkami o vnějším průměru 752 mm, délce 2980 mm a síle stěny 50 mm. Při práci byl použit upravený mikrotunelovací stroj en:Iseki . Po několika desetiletích se mikrotunelovací trubky HOBAS GRP pevně etablovaly v mikrotunelovacím průmyslu, vyrábí se až do průměru 3600 mm ( DIN 3600).
Pokládka se provádí pomocí dvou jam : startovací a přijímací, jejichž hloubka odpovídá hloubce pokládky. Ve startovací jámě je instalováno výkonné zvedání, na kterém je umístěn speciální tunelovací štít . Pomocí zvedáků se štít zarazí v zemi na svou délku, načež se na zvedací stanici umístí segment děrovací trubky stejné délky a proces se opakuje. Poté, co jsou trubky sestaveny do samostatných sekcí, se provádí další pronikání, dokud štít nevystoupí do přijímací jámy. Poté je štít demontován a trubky zůstávají v zemi jako potrubí. [3]
Rozvoj půdy se provádí řezným kolem. Z jímky umístěné na povrchu je voda přiváděna spojovacími potrubími napájecím čerpadlem do zóny dna, kde se mísí s rozvinutou zeminou a je přiváděna dopravním čerpadlem do jímky přes spojovací potrubí [3] . V jímce dochází k sedimentaci zeminy, poté je voda opět využita v technologickém procesu a vysrážená zemina je odstraněna [3] .
Tunelovací štít, nazývaný také vrták (šnekové vrtání) [2] , během provozu promíchává horninu s vodou a ta je čistícím systémem dopravována na povrch, kde dochází k jejímu oddělení . Translační pohyb je přenášen na tunelovací štít z děrovacího rámu přes trubkovou kolonu. Tunelovací štít má řízenou hlavici, která umožňuje měnit směr pohybu štítu a pokládat potrubí po přímé i zakřivené trase v profilu a půdorysu [3] .
Změnou standardní velikosti tunelovacího štítu je možné pokládat podzemní mikrotunely různých vnitřních průměrů - od 250 mm do 3600 mm s hloubkou až 30 m.
První část vrtné kolony se může vertikálně i horizontálně odchýlit o několik stupňů (až 13 mm na 200 m), což vyžaduje neustálé nastavení směru vrtání . Přesnosti průniku je dosaženo počítačovým řídicím systémem pomocí laserového naváděcího systému štítu [2] . Proces vrtání je řízen z povrchu operátorem pomocí navigačního systému [2] .
Technologie mikrotunelování umožňuje pokládání komunikací a potrubí pomocí kolektorů malých průměrů v půdě jakékoli složitosti - od nestabilních hlín a vodonosných písků až po skály [3] , včetně smíšených porážek , v hrubých klastických půdách se zahrnutím štěrku , oblázků , drceného kámen v podobě mezivrstvy a balvanů [2] . V závislosti na třídě zemin se volí vhodné řezné těleso, které umožňuje dosáhnout optimálních rychlostí a parametrů vnikání [3] .
Technologie mikrotunelování umožňuje pokládku podzemních komunikací v hustě zastavěných oblastech, případně v oblastech protínaných dopravními a jinými komunikacemi.
Výstavba mikrotunelů se skládá z následujících etap.
Za štítem se pomocí zvedáků protlačují trubky : ocel , sklolaminát , keramika , beton , železobeton nebo polymerbeton se speciálními sklolaminátovými spojkami , které kladou malý odpor při prorážení trubek ve studni [2] . Pro stavbu kanalizačních kolektorů se obvykle používají trubky s vnitřní polyetylenovou izolací , což zvyšuje životnost konstrukce 3-5krát.
Pokročilý řídicí systém pro tunelové komplexy poskytuje přesnost penetrace splňující nejvyšší požadavky a umožňuje kdykoli kontrolovat hodnoty, které plně charakterizují polohu tunelovacího štítu, parametry jeho pohybu a parametry fungování jeho hlavních součástí a mechanismů [3] . Komplexy jsou postaveny na modulárním principu, což umožňuje jejich přemisťování z jednoho objektu do druhého a minimalizaci času na instalaci zařízení [3] .
Každý komplex obsahuje [3] :
Těsnost uloženého potrubí je zajištěna systémem pryžových těsnění umístěných na přírubové straně potrubí. Speciální těsnění vyrobené ze dřeva nebo dřevotřísky plní funkci dodatečného těsnění a také chrání spoje potrubí před proražením a poškozením při jízdě po zakřivených cestách. [3]