Wie funktioniert eine Bohranlage?

Der Bau einer Pipeline mit einem Schwerkraftbohrgerät besteht aus zwei grundlegenden Prozessen: Pilotbohrung und Aufweitung mit Einsetzen der Module.

1.Pilotbohrung mit Bohranlagenmontage

Maschinenmontage

Vor der Durchführung einer Pilotbohrung muss deren Verlauf entsprechend der vorliegenden Baudokumentation und der Planung der zu realisierenden Anlage festgelegt werden. Die geplante Bohrroute sollte markiert werden, was die Überwachung des Arbeitsfortschritts über den Empfänger des Ortungssystems erleichtert. Nach der Festlegung der Bohrrichtung sollte die Bohrtiefe unter Berücksichtigung der zuvor ermittelten Bohrrichtung an der Innenwand des Brunnens markiert werden. Als nächstes muss das Bohrgerätemontagesystem im Startbohrloch installiert werden. Der nächste Schritt besteht darin, die Bohranlage und die Expansionsarme in das Bohrloch abzusenken. Die Bohranlage sollte vertikal abgesenkt werden und an der dafür vorgesehenen hinteren Transportöse aufgehängt werden. Nach der Erstmontage können Sie mit der präzisen Einstellung der Bohrrichtung und -neigung fortfahren. Wenn die Maschine wie in der Zeichnung unten montiert ist, ist sie bereit für den Anschluss an die Stromversorgung und das Pilotbohren. 

Pilotbohrung

Nach dem Anschluss der Hydraulik- und Spülleitungen erfolgt zunächst das Anbohren der Brunnenwand und das Vertiefen der Stopfbuchse. Der nächste Schritt besteht darin, die Pilotstange zu installieren, einen kleinen Bohrflüssigkeitsstrom einzuschalten und den Kopf der Pilotstange hinter die Bohrlochwand einzuführen.

Im nächsten Schritt wird die Stopfbuchse in die Brunnenwand eingebaut. Die erste Stange sollte zusammen mit der Stopfbuchse am Bohrstrang befestigt werden, der Spülschlamm sollte eingeschaltet und gebohrt werden, bis die Stopfbuchse in die Senkung eingesetzt und dann installiert wird. Wiederholen Sie die Installation weiterer Stangen, um die Länge des Bohrstrangs zu erhöhen, bis die Pilotflosse die Zielbohrung oder -kammer erreicht. Dies zeigt den Abschluss der Pilotbohrung an. Während der Pilotbohrung lohnt es sich, Neigung und Richtung der Bohrung kontinuierlich zu kontrollieren und gegebenenfalls zu korrigieren.

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 Aufreiben und Einsetzen von Rohrmodulen ist die Auswahl des geeigneten Reibahles. Es muss gut auf die Bodenverhältnisse und die zu erreichenden Bohrparameter abgestimmt sein. Dabei sind die im Rahmen der Pilotbohrung gewonnenen Erkenntnisse und Erfahrungen zu berücksichtigen. Der Zweck der Verwendung von Reibahlen beim Einführen von Rohren besteht in erster Linie darin, den Durchmesser des Bohrlochs auf eine Größe zu vergrößern, die die Installation der Rohrleitung ermöglicht. Darüber hinaus gehört es zu den Aufgaben des Räumers, das ausgehobene Material mit Bohrspülung zu vermischen, teilweise zu verdichten und in den entstandenen Ringraum zwischen Rohrleitung und entstehendem Bohrloch einzubringen. Dadurch wird die Bohrung stabilisiert und ein Verstopfen bzw. Feststecken des Rohres verhindert. Im nächsten Schritt wird das Ausgangsrohr mitsamt den darin befindlichen Schellen auf den Reibahlenwirbel montiert.  Der so vorbereitete Räumer mit dem auf dem Drehgelenk montierten Startrohr ist bereit für den Einbau in die endgültige Bohrung.

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 Sie den Räumer hinter die Wand gezogen haben, setzen Sie den Räumervorgang fort, indem Sie nach und nach weitere Rohrmodule hinzufügen. Verbinden Sie sie mit einem motorbetriebenen Kompressionswerkzeug, das auf den Rohrdurchmesser abgestimmt ist, und reduzieren Sie auch die Anzahl der Stangen im Bohrstrang in der Startbohrung/-kammer, um den Räumer schrittweise näher an die Startbohrung heranzuführen. Wenn sich der Räumer direkt vor der Startbohrungswand auf seiner Außenseite befindet, schrauben Sie das verbleibende letzte Gestänge im Bohrstrang heraus, demontieren Sie die Stopfbuchse von der Bohrungswand und montieren Sie den Kernbohrer auf den Bohranlagenanschluss, um ein Loch zu bohren, das das Einführen der Rohrleitung in die Startbohrung ermöglicht.

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.