Wie funktioniert eine Bohranlage?
Der Bau einer Pipeline mit Hilfe einer Schwerkraftbohranlage besteht aus zwei grundlegenden Prozessen: Pilotbohren und Aufweiten mit Moduleinführung.
1.Pilotbohrung mit Bohranlagenmontage
Maschinenmontage
Vor der Pilotbohrung muss der Bohrverlauf gemäß der bestehenden Baudokumentation und der Anlagenplanung markiert werden. Die Markierung des geplanten Bohrverlaufs erleichtert die Überwachung des Bohrfortschritts mithilfe des Empfängers des Ortungssystems. Nach Festlegung der Bohrrichtung wird die Bohrtiefe unter Berücksichtigung der zuvor festgelegten Bohrrichtung an der Innenwand des Bohrlochs markiert. Anschließend wird das Montagesystem des Bohrgeräts im Startbohrloch installiert. Im nächsten Schritt werden das Bohrgerät und die Spreizarme in das Bohrloch abgesenkt. Das Bohrgerät wird vertikal an der dafür vorgesehenen hinteren Hebeöse abgelassen. Nach der ersten Montage kann das Bohrgerät präzise in Richtung und Neigung ausgerichtet werden. Sobald die Maschine wie in der untenstehenden Zeichnung dargestellt installiert ist, kann sie an die Stromversorgung angeschlossen und mit der Pilotbohrung begonnen werden.
Pilotbohrung
Nach dem Anschluss der Hydraulik- und Flüssigkeitsleitungen wird zunächst die Bohrlochwand durchbohrt und die Stopfbuchse vertieft. Anschließend wird die Pilotstange installiert, ein geringer Spülflüssigkeitsstrom eingeleitet und der Pilotstangenkopf hinter die Bohrlochwand eingeführt.
Im nächsten Schritt wird die Stopfbuchse in die Bohrlochwand eingesetzt. Verbinden Sie die erste Bohrstange zusammen mit der Stopfbuchse mit dem Bohrgestänge, schalten Sie die Spülflüssigkeit ein und bohren Sie, bis die Stopfbuchse im Bohrloch sitzt. Wiederholen Sie den Vorgang mit weiteren Bohrstangen, um die Bohrgestängelänge zu erhöhen, bis die Pilotrippe das Bohrloch oder die Zielkammer durchdringt. Damit ist die Pilotbohrung abgeschlossen. Während der Pilotbohrung ist es wichtig, die Bohrneigung und -richtung kontinuierlich zu überwachen und gegebenenfalls anzupassen.
Die Pilotbohrung ist eine sehr ergiebige Quelle für Informationen über Bodenverhältnisse, Bodeneinschlüsse und die Möglichkeit, den Kanal mit einer Bohrspülung zu stabilisieren. Diese Informationen können in die spätere Phase des Aufweitens und Einführens der Rohre übernommen werden. Beim Bohren durch Felsen oder andere Hindernisse kann es zu Vibrationen der Führungsstange kommen, die sich auf den gesamten Bohrstrang übertragen können. Schwierige Bodenverhältnisse wirken sich auch auf die maximalen Vorschubgeschwindigkeiten und hydraulischen Arbeitsdruckwerte aus. Eine Änderung der Bodenverhältnisse während der Pilotbohrung hat für den Bediener eine Änderung des Druckwertes und eine Änderung der Bohrgeschwindigkeit zur Folge. Die oben genannten Bedingungen, die während der Pilotbohrung auftreten, sollten bei der Auswahl des Reibahlentyps berücksichtigt werden, der beim Aufweiten und Einführen des Rohrs verwendet werden soll. Darüber hinaus sollten Veränderungen der Bodenverhältnisse beobachtet und gegebenenfalls die Zusammensetzung und Menge der pro Bohrmeter zugeführten Bohrspülung geändert werden.
2. Einziehen der Rohrmodule und Abbau der Maschine
Aufweiten und Ziehen von Pipelines
Der erste Schritt beim Aufweiten und Einbringen von Rohrmodulen ist die Auswahl des geeigneten Aufweitbohrers. Dieser muss optimal auf die Bodenverhältnisse und die erforderlichen Bohrparameter abgestimmt sein. Dabei sind die Erkenntnisse und Erfahrungen aus der Pilotbohrung zu berücksichtigen. Der Einsatz von Aufweitbohrern beim Einbringen von Rohren dient primär dazu, den Bohrlochdurchmesser auf eine für die Rohrverlegung notwendige Größe zu erweitern. Zu den weiteren Aufgaben des Aufweitbohrers gehört es, das Aushubmaterial mit der Bohrflüssigkeit zu vermischen, es teilweise zu verdichten und in den entstehenden Ringspalt zwischen Rohr und Bohrloch einzubringen. Dies stabilisiert das Bohrloch und verhindert ein Verstopfen des Rohrs. Im nächsten Schritt wird das Vorbohrrohr mit den internen Klemmen am Drehkopf des Aufweitbohrers befestigt. Der vorbereitete Aufweitbohrer mit dem am Drehkopf montierten Vorbohrrohr ist nun bereit für den Einbau in das endgültige Bohrloch.
Bevor Sie den Räumer im Bohrstrang im endgültigen Bohrloch installieren, wählen Sie einen Betonkernbohrer mit dem für den Räumer geeigneten Durchmesser aus und bohren Sie damit ein Loch im endgültigen Bohrloch. Dadurch wird sichergestellt, dass die Baugruppe aus Räumer und Starterrohr ungehindert hinter die Brunnenwand eingeführt werden kann. Nach dem Bohren der Brunnenwand sollte der Kernbohrer in der Arbeitsbewegung der Maschine zurückgezogen und der Kernbohrer demontiert werden. Anschließend sollte der Bohrmeißel aus der Arbeitszone entfernt und die Räumerbaugruppe mit Startrohr in die Startbohrung eingesetzt werden. Der nächste Schritt besteht darin, den Räumer hinter die Bohrlochwand einzuführen und den Räumervorgang zu starten.
Nachdem der Aufweitbohrer hinter die Wand gezogen wurde, wird der Aufweitvorgang fortgesetzt, indem schrittweise weitere Rohrmodule hinzugefügt und diese mithilfe eines motorbetriebenen Kompressionswerkzeugs, das auf den jeweiligen Rohrdurchmesser abgestimmt ist, verbunden werden . Die Anzahl der Gestänge im Bohrstrang in der Bohrloch-/Startkammer wird reduziert, um den Aufweitbohrer schrittweise näher an das Startbohrloch heranzuführen. Sobald sich der Aufweitbohrer an seiner Außenseite direkt vor der Wand des Startbohrlochs befindet, wird das verbleibende Gestänge im Bohrstrang abgeschraubt, die Stopfbuchse von der Bohrlochwand entfernt und ein Kernbohrkopf auf den Bohrlochkopf der Bohranlage montiert, um ein Loch für den Eintritt der Rohrleitung in das Startbohrloch zu bohren.
Nach dem Bohren muss die Krone von der Düse abmontiert, aus der Startbohrung entfernt und mit der letzten Phase des Rohrziehens fortgefahren werden, d. h. dem Einführen des Räumers zusammen mit dem Rohr aus den darauf aufgebauten Rohrmodulen in die Startbohrung. Der Räumer und das Starterrohr sollten vorsichtig in die Starterbohrung gezogen werden, damit der Räumer von der Rohrleitung getrennt werden kann.
Abschließend müssen nur noch die Rohrleitungsenden entsprechend der Baudokumentation verschlossen werden. Hierzu können Sie auf die mitgelieferten Modulrohre abgestimmte Übergangsmuffen mit Dichtungen und beispielsweise Schnellmörtel verwenden.
Abbau der Bohrinsel
Der letzte Schritt des Prozesses ist die Demontage der Maschinen und Anlagen. Hierzu müssen Sie den Montagevorgang in umgekehrter Reihenfolge durchführen und die Einrichtungs- und Einstellvorgänge überspringen.
