Jak działa wiertnica?
Budowanie rurociągu za pomocą Wiertnicy Grawitacyjnej składa się z dwóch podstawowych procesów: przewiertu pilotażowego i rozwiercania z wciąganiem modułów.
1.Przewiert pilotażowy z montażem wiertnicy
Montaż maszyny
Przed wykonaniem przewiertu pilotażowego trzeba wyznaczyć jego drogę, zgodnie z istniejącą dokumentacją prac budowlanych oraz projektem realizowanej instalacji. Należy zaznaczyć planowaną drogę przewiertu, dzięki czemu łatwiej można kontrolować postęp prac poprzez odbiornik systemu lokalizacyjnego. Po wyznaczeniu kierunku przewiertu, na wewnętrznej ścianie studni należy zaznaczyć głębokość przewiertu biorąc pod uwagę określony wcześniej kierunek przewiertu. Następnie należy zainstalować system mocowania wiertnicy w studni startowej. Kolejnym etapem jest opuszczenie do studni wiertnicy oraz ramion rozpierających. Wiertnicę należy opuszczać w pionie, zawieszoną za tylne dedykowane ucho transportowe. Po wstępnym montażu można przejść do precyzyjnego ustawiania kierunku i spadku przewiertu. Przy zamontowaniu maszyny jak na poniższym rysunku jest ona gotowa do podłączenia zasilania i realizacji przewiertu pilotażowego.
Przewiert pilotażowy
Po podłączeniu przewodów hydraulicznych i płuczkowego pierwszą czynnością jest przewiercenie ściany studni i wykonanie pogłębienia pod dławnice. Kolejnym krokiem jest zamontowanie żerdzi pilotażowej, włączenie niewielkiego przepływu płuczki wiertniczej i wprowadzenie głowicy żerdzi pilotażowej za ścianę studni.
Kolejnym etapem jest montaż dławnicy w ścianie studni. Należy dołączyć do ciągu wiertniczego pierwszą żerdź, wraz z dławnicą, włączyć płuczkę i wiercić do momentu wprowadzenia dławnicy w pogłębienie i ją zamontować. Montaż kolejnych żerdzi zwiększających długość ciągu wiertniczego powtarzać, aż do momentu przewiercenia się płetwą pilotażową do studni lub komory docelowej. Oznacza to ukończenie przewiertu pilotażowego. W trakcie przeprowadzania przewiertu pilotażowego warto prowadzić ciągłą kontrolę i ewentualną korekcję spadku i kierunku przewiertu.
Przewiert pilotażowy jest bardzo bogatym źródłem informacji na temat zarówno warunków gruntowych, wtrąceń w gruncie jak i możliwości stabilizacji kanału płuczką. Informacje te można przełożyć na późniejszy etap rozwiercania i wciągania rury. Przewiert w kamieniach lub innych przeszkodach, może powodować drgania żerdzi pilotażowej i przenosić się na cały ciąg wiertniczy. Trudne warunki gruntowe wpływają także na maksymalne prędkości posuwu czy wartości ciśnienia hydraulicznego pracy. Zmiana warunków gruntowych w trakcie przewiertu pilotażowego objawi się dla operatora zarówno zmianą wartości ciśnienia jak i zmianą prędkości prowadzenia przewiertu. Powyższe warunki występujące w trakcie przewiertu pilotażowego należy uwzględnić przy wyborze rodzaju rozwiertaka, jaki ma być zastosowany na etapie rozwiercania i wciągania rur. Ponadto należy obserwować zmiany warunków gruntowych i w przypadku konieczności dokonać zmiany składu oraz ilości płuczki wiertniczej podawanej na każdy metr przewiertu.
2. Wciąganie modułów rurowych i demontaż maszyny
Rozwiercanie i wciąganie rurociągu
Pierwszym etapem procesu rozwiercania i wciągania modułów rurowych, jest wybór odpowiedniego rozwiertaka. Musi on być dobrze dopasowany do warunków gruntowych oraz koniecznych do uzyskania parametrów przewiertu. Należy wziąć pod uwagę informacje i doświadczenie uzyskane w trakcie przewiertu pilotażowego. Celem stosowania rozwiertaków w trakcie wprowadzania rury jest przede wszystkim powiększenie średnicy otworu wiertniczego do rozmiaru, który umożliwi instalację rurociągu. Ponadto, do zadań rozwiertaka należy mieszanie urobku z płuczką wiertniczą, częściowe jego zagęszczanie i wprowadzenie na powstałą przestrzeń pierścieniową miedzy rurociągiem, a powstałym otworem wiertniczym. Pozwala to na stabilizację otworu i zabezpiecza go przed zasklepieniem, bądź obklejeniem rury. Kolejnym etapem jest zamontowanie rury startowej razem z umieszczonymi wewnątrz klamrami na krętlik rozwiertaka. Tak przygotowany rozwiertak z osadzoną na krętliku rurą startową jest gotowy do montażu w studni końcowej.
Przed zamontowaniem rozwiertaka w ciągu wiertniczym w studni końcowej, należy dopasować odpowiednią, do danego rozwiertaka, średnicę wiertła koronowego do betonu i przy jego pomocy wykonać otwór w studni końcowej. Zapewni to swobodne wprowadzenie zespołu rozwiertaka i rury startowej za ścianę studni. Po przewierceniu ściany studni należy wycofać koronkę w ruchu roboczym maszyny oraz zdemontować wiertło koronowe. Następnie należy usunąć koronkę ze strefy roboczej i umieścić w studni startowej zespół rozwiertaka z rurą startową. W kolejnym kroku należy wprowadzić rozwiertak za ścianę studni i rozpocząć proces rozwiercania.
Po wciągnięciu rozwiertaka za ścianę, kontynuując proces rozwiercania należy stopniowo dołączać kolejne moduły rurowe łącząc je za pomocą zasilanej agregatem ściskarki dedykowanej do średnicy rury, a także zmniejszać ilość żerdzi w ciągu wiertniczym w studni/komorze startowej, aby stopniowo zbliżać się rozwiertakiem do studni startowej. W momencie, kiedy rozwiertak znajdzie się bezpośrednio przed ścianą studni startowej po jej zewnętrznej stronie, należy odkręcić pozostałą, ostatnią żerdź w ciągu wiertniczym, zdemontować dławnicę ze ściany studni i zamontować na króciec wiertnicy wiertło koronowe, w celu przewiercenia otworu umożliwiającego wprowadzenie rurociągu do studni startowej.
Po przewierceniu należy zdemontować koronkę z króćca, usunąć ją ze studni startowej oraz przejść do ostatniego etapu wciągania rury, czyli wprowadzenia rozwiertaka wraz ze zbudowaną na nim rurą z modułów rurowych do studni startowej. Należy delikatnie wciągnąć rozwiertak wraz z rurą startową do studni startowej, tak aby umożliwić odłączenie rozwiertaka od rurociągu.
Na koniec pozostaje uszczelnienie zakończeń rurociągu, zgodnie z dokumentacją budowlaną. Można wykorzystać do tego celu tuleje przejściowe z uszczelnieniami, dedykowane do dostarczanych rur modułowych oraz np. zaprawę szybkowiążącą.
Demontaż wiertnicy
Ostatnim etapem procesu jest demontaż maszyny i oprzyrządowania. W tym celu trzeba przejść przez proces montażu w odwrotnej kolejności, pomijając procesy związane z ustawianiem i regulacją.
