Horizontalspülbohrtechnik


Inhaltsverzeichnis Horizontalspülbohrtechnik

1. Grundlagen grabenloser Leitungsbau

2. Phasen Horizontalspülbohrtechnik

3. Maschinen und Geräte Horizontalspülbohrtechnik

4. Faktoren Horizontalspülbohrtechnik

 

1. Grundlagen grabenloser Leitungsbau

Neben der konventionellen Bauweise des Leitungsbaues im offenen Graben, bei welcher ein Graben ausgehoben, die Leitung eingelegt, eingebettet und anschliessend der Graben wieder aufgefüllt wird, hat in den letzten Jahren die grabenlose Bauweise immer mehr an Bedeutung gewonnen. Hierbei wird mittels Rohrvortrieb (Pressbohrung, Hammerbohrung, …), Mikrotunnelbau, HDD- Verfahren oder einem anderen Verfahren das Rohr unter Tage verlegt. Es kommt zu einem sehr geringen Bodenaushub und einer zerstörungsfreien Unterquerung des Geländes. Neben den erforderlichen Start- und Zielgruben sowie den dazugehörigen Installationen kommt es zu keinen nennenswerten Beeinträchtigungen des zu unterquerenden Geländes. Speziell mit dem HDD Verfahren können somit kostengünstig Flussläufe, Bäche, Strassen, Eisenbahnen, Gebäude und auch sehr unwegsames Gelände unterquert werden. Entlang der zu verlegenden Leitung sind keine Aushübe und keine Rodungsarbeiten oder Sperrungen von Strassen und Bahnlinien sowie Umleitungen von Bachläufen oder ähnliches notwendig.

Wir sind auf das HDD-Verfahren (Horizontal Directional Drilling, Horizontales Gesteuertes Verfahren, Horizontalspülbohrtechnik) spezialisiert. Mit unserem Maschinenpark und unseren Erfahrungen können wir alle Bohrungen abdecken von kleinen Hausanschlüssen mit unserer 4.5 Tonnen Maschine bis zu 1000 m langen Bohrungen mit einem Durchmesser bis zu 1 m in jeglichem Untergrund (Lehm, Kies, Fels, …) mit unserer grossen 110 Tonnen Maschine. Mit den heute auf dem Markt befindlichen Großbohranlagen sind bereits Kreuzungslängen von mehr als 2000 Metern erfolgreich realisiert worden. Die sich ständig weiterentwickelnde Bohrtechnik ermöglicht das grabenlose Verlegen von Rohren bis zu einem Durchmesser von DN 1400 in nahezu allen Geologien.

 

2. Phasen Spülbohrung, Horizontalbohrung

2.1.0 Phasen vor Ausführung

Das Vorprojekt ist die wichtigste Phase des ganzen Prozesses. Die Weichen für das Gelingen einer Spülbohrung werden ganz zu Beginn gestellt. 

 

2.1.1 Idee und Notwendigkeit Spülbohrung

Welche Infrastrukturversogung wird benötigt und was wird in Zukunft benötigt?Haben andere Infrastrukturanbieter allenfalls an dieser Stelle auch ein Bedürfniss oder Sanierung einer Leitung? 

 

2.1.2 Vorprojekt und Planung Horizontalbohrung

Basis für eine erfolgreiche Horizontalspülbohrung liegen in der Planung, wie Anforderung und Einhaltung der Bohrradien in Bezug der Anforderung des Produkterohr und die einzuhaltenden Maximalradien des Bohrgestänge. Ebenfalls ist vielmals die Frage ob eine lange Bohrung erstellt werden soll oder 2 kürzere Bohrungen erstellt werden sollen, falls dies möglich ist. Ein wesentlicher Faktor für diese Entscheidung ist der Durchmesser der Produkterohre und die Geologie. Bei einer Grossbohrung empfehlen wir Ihnen die Erstellung eines Geologischen Berichts der Sie und die anzubietenden Unternehmungen in der Ausschreibungs- und Ausführungsphase unterstützt . Der Standort für die Start- und Zielgrube sollen Vorgänging in Bezug auf das notwendige Inventar geplant werden. Je nach Bohrung in Bezug auf Durchmesser, Länge und Geologie kommen verschiedene Maschinen und Geräte zum Einsatz. Das Bohrgerät ist beim HDD Verfahren, vorallem bei der Grossbohrtechnik nicht die grösste Investition und nicht unabhängig, da Vermessungtechnologie, Betonithandling, Bohrköpfe, Bohrgestänge, Bentonitpumpen, Mud Motor, Betonitrecycling und Bentonitmischanlagen auch massgebend sind. Ebenfalls gilt es die Auslegung der Produkterohre bei der Montage und beim Rohreinzug zu definieren. Hebegeräte wie Autokrane oder Gerüste unterstützen den Rohreinzug wobei als Beispiel der Verkehr nicht unterbrechen werden muss.

 

2.1.2 Bewilligungen Richtbohrung

Nebst der üblichen Baubewilligung der örtlichen und kantonalen Behörden benötig es je nach dem was grabenlos unterquert werden soll eine Bewilligung vom Infrastrukturanbieter wie Astra (Autobahnen) / SBB, RhB, SOB, BLS oder AB (Bahnbetreiber) oder bei Gewässerunterquerung eine Bewilligung des zuständigen kantonalem Amt für Umwelt und Fischerei. Die sogenannten Ausbläser (Bentonit drückt in das Gewässer) führen zu Trübungen im Gewässer was für die Fische und Amphibien schädlich ist. Deshalb werden in Zusammenarbeit mit den zuständigen Ämtern bei Eintretung dieses möglichen Falles Sofortmassnahmen definiert, wie zum Beispiel die Bereitstellung von Schreitbagger, Stahlwannen und Pumpen welche bei Eintretung eingesetzt werden können.  Unser Partner für optimal abgestützte Bohrspühlungen ist die Unternehmung Phrikolat Drilling Specialties GmbH. Sie führen eine Reihe exklusiv angebotener Bohrspülungen und Bohrspülungsadditive, damit die Spühlung auf die Anforderungen und Gegebenheiten der Horizontalbohrung angepasst ist. 

 

2.1.3 Ausschreibungsverfahren Horizontalspülbohrung

Das Bundesgesetz über das öffentliche Beschaffungswesen (BöB) ist massgebend für Ihre Ausschreibung und hat folgenden Zweck: 1. Der Bund will mit diesem Gesetz: a. das Verfahren zur Vergabe von öffentlichen Liefer-, Dienstleistungs- und Bauaufträgen regeln und transparent gestalten; b. den Wettbewerb unter den Anbietern und Anbieterinnen stärken; c. den wirtschaftlichen Einsatz der öffentlichen Mittel fördern. 2. Er will auch die Gleichbehandlung aller Anbieter und Anbieterinnen gewährleisten. Die Marty Bauleistungen AG fördert das öffentliche Beschaffungswesen und steht für einen offenen wettbewerb ein. Bauleistungen von Spülbohrungen sind dem Landesmantelvertrag Bauhauptgewerbe unterstellt. Somit gelten folgende Ausschreibungsformen: Freihändige Vergabe: unter Franken 300000.00 inkl. MwSt. / Einladungsverfahren: unter Franken 500000.00 inkl. MwSt. / offenes, selektives Verfahren: über Franken 500000.00 inkl. MwSt. Fraglich ist, ob ein Bauprojekt in Etappen unterteilt werden darf, wobei es mehrere Ausschreibungen im Einladungsverfahren oder Freihändige Verfahren gibt und das offene Verfahren umgehen werden kann. Nach unserem Wissen auch von richterlichen Verfügungen gilt dies als ein Projekt und muss auch zwingend so ausgeschrieben werden. Beispiel: Ausführung einer Leitung von a nach b über 5 Jahre, wobei 6 Spülbohrungen benötigt werden gilt als ein Projekt und soll auch in einer Ausschreibung ausgeschrieben werden. Die Marty Bauleistungen AG befindet sich bei komplexen Bohrungen hauptsächlich im Wettbewerb mit der Unternehmung Schenk AG Heldswil, welche ein Alleinstellungsmerkmal erreichen will. Weitere Informationen erhalten Sie hier: Handbuch Beschaffungswesen SG

 

2.2 Baustelleneinrichtung HDD Verfahren

 

2.3 Pilotbohrung

"Die Pilotbohrung erfolgt entlang einer zwei- oder dreidimensional gekrümmten Soll-Bohrlinie zwischen einem Eintrittspunkt (vor dem Bohrgerät) und einem Austrittspunkt auf der gegenüberliegenden Seite des zu unterquerenden Hindernisses. Das Lösen des anstehenden Bodens erfolgt durch einen am vorderen Ende des Bohrstranges befindlichen Bohrkopf. Je nach Bodenart wird entweder ein Düsenmeißel (Jet-Bit) für vornehmlich hydraulische Lösearbeit oder ein Gesteinsmeißel mit Bohrlochsohlenmotor (rock-bit mit mud-motor) für kombiniert hydraulisch-mechanische oder vollständig mechanische Lösearbeit eingesetzt. Steuerung: Die Steuerung der Pilotbohrung entlang der vorberechneten Soll-Achse erfolgt entweder durch eine asymmetrische Gestaltung des Bohrkopfes oder durch Einsatz eines leicht abgewinkelten Bohrstangenelementes hinter dem Bohrkopf. Bei einem Vorschub ohne Rotation bestimmt die momentane Richtung des Winkelstücks oder der Steuerfläche (Abschrägung) den weiteren Verlauf der Bohrung, bei gleichzeitiger Rotation des Bohrstranges neutralisieren sich die konstruktiven Asymmetrien und die Bohrrichtung verläuft geradlinig. Ortung: Um mit dem Bohrwerkzeug einer vorgegebenen SOLL-Achse folgen zu können, ist es erforderlich, jederzeit die genaue Position des Bohrkopfes im Untergrund zu kennen. Hierzu sind besondere Messsonden im Bohrstrang hinter dem Bohrkopf installiert. Je nach Anwendungsbereich und eingesetzter Technik erfolgt die Übertragung der Positionsdaten drahtlos zu einem an der Erdoberfläche oberhalb des Bohrkopfes befindlichen Empfänger (Walk Over Systeme) oder über ein im Bohrstrang verlaufendes Kabel (Down Hole Systeme) zu den obertägigen Anzeige- und Datenverarbeitungseinrichtungen." phrikolat.de

 

2.4 Aufweitung des Bohrloches 

"Der zweite Arbeitsschritt bei der Durchführung einer gesteuerten Horizontalbohrung ist das Aufweiten der Pilotbohrung (Reaming) auf einen größeren Durchmesser. Dazu wird an den noch im Bohrloch befindlichen Bohrstrang an der Austrittsseite der Bohrung ein an die jeweiligen Bodenverhältnisse angepasstes Bohrwerkzeug (Räumer oder Reamer) montiert. Der kraftschlüssig mit dem Bohrstrang verbundenen Räumer wird drehend durch den Boden zur Bohranlage gezogen und weitet dabei aufgrund seines größeren Außendurchmessers das Bohrloch auf den neuen Durchmesser auf. Für jede an der Bohranlage abgebaute Bohrstange wird am Austrittspunkt direkt eine neue Bohrstange nachgesetzt. Dadurch befindet sich zu jeder Zeit ein kompletter Bohrstrang im Bohrloch, unabhängig von der Position des Räumers. Mit dem Zutagetreten des Räumers an der Bohranlage ist der erste Aufweitschritt abgeschlossen. Je nach Durchmesser der einzuziehenden Rohrleitung folgen nun weitere Aufweitschritte mit größeren Räumern bis der erforderliche Enddurchmesser des Bohrkanals erreicht ist. Im Normalfall wird der Bohrlochdurchmesser etwa um den Faktor 1,3 bis 1,5 größer als der Durchmesser des einzuziehenden Rohres gewählt. Der während dieses Arbeitsschrittes gelöste Boden wird mit Hilfe der ständig durch den Bohrstrang zum Bohrwerkzeug gepumpten Bohrspülung beim Rückfluss im Ringraum zwischen Bohrgestänge und Bohrlochwand nach übertage gefördert. Die Stabilität des unverrohrten Bohrkanals wird im Wesentlichen durch den auf die Bohrlochwand wirkenden hydrostatischen Druck der Bohrflüssigkeit gewährleistet." phrikolat.de


2.5 Schweissen, Vormontage des Leerrohres (oder der Rohre)

 

2.6 Einziehen des Produktrohres (oder Rohrbündels)

"Als letzter Arbeitsschritt bei der Durchführung einer steuerbaren Horizontalbohrung wird das auf der Austrittsseite der Horizontalbohrung vorbereitete Produktenrohr in das fertig aufgeweitete Bohrloch eingezogen (Pull-back). Um einen beschädigungsfreien und möglichst reibungsarmen Einzug der Rohrleitung zu gewährleisten, wird das Rohr in der Regel auf Rollenlager gelegt und über einen Oberbogen in die erforderliche Richtung zum Eintritt in den Bohrkanal gebracht. Die Verbindung des Bohrstranges mit dem einzuziehenden Produktenrohr erfolgt über ein Drehgelenk (Swivel) Zum Einziehen des Rohrstranges in das vorbereitete Bohrloch wird der Bohrstrang drehend zur Bohranlage zurückgezogen und dort Stange für Stange ausgebaut. Durch den zwischengeschalteten Drehwirbel wird verhindert, dass die Drehungen des Bohrstranges auf das Produktenrohr übertragen werden." phrikolat.de

 

3. Maschinen und Geräte Horizontalspülbohrtechnik, HDD

- Bohrmaschine
- Mischanlage zur Herstellung der erforderlichen Stützflüssigkeit
- Recyclinganlage zur Aufbereitung der Stützflüssigkeit
- Diverse Pumpen für Bentonithandling
- Bentonit und Zusätze
- Ortungsgeräte für bestehende Werkleitungen
- Ortungsgerätschaften während der Pilotbohrung

   (Overwalk oder kabelgeführte Systeme)
- Bohrköpfe für die Pilotbohrung, an die Baugrundverhältnisse angepasst

   (weich, kiesig, Fels, …)
- Räumer (Aufweitköpfe), an die Baugrundverhältnisse angepasst

   (weich, kiesig, Fels, …)
- Bohrgestänge (wird regelmässig mit Röntgengerät auf Haarrisse geprüft)
- Abdrehvorrichtung für Stangenhandling bei der Zielgrube
- Schweissgeräte (Stumpfschweissung von HDPE Rohren)
 - Bagger und Hebegeräte

 

4. Faktoren Horizontalspülbohrverfahren, Richtbohrung

- Bohrgrundverhältnisse (Sand, Kies, Fels, Grundwasser, …)
- Zu unterquerende Hindernisse (Fluss, Strasse, Eisenbahn, See, …)
- Bohrprofil (in Situation und Längsschnitt)
- Platzverhältnisse Start- und Zielplatz
- Werkleitungen
- Natürliche Hindernisse (alte Baumstämme, Sandlinsen, …)
- Andere Hindernisse (Spundwände, Bohrpfähle, alte Fundamente, … teilweise nicht bekannt und kommen oft erst bei Auftragsausführung zum Vorschein)

 

Die Marty Bauleistungen AG besitzt jahrelange Erfahrung im Bereich Grabenloser Leitungsbau und ist Ihr richtiger Ansprechpartner, wenn es um Projekte rund um den grabenlosen Leitungsbau geht.  Mit unserem Team an Fachspezialisten unterstützen wir Sie gerne auch in der Vorprojektphase und geben Ihnen vor Ort alle notwendigen Informationen, was möglich ist und was nicht bzw. auf was bei der korrekten Ausschreibung nach schweizerischen Richtlinien zu achten ist.

 

Bei Fragen stehen wir Ihnen gerne zu Verfügung.

 

Werner Marty Sen. & Erik Weirather

 

spülbohrung spülbohrtechnik horizontalspülbohrtechnik grabenlos leitungsbau Abbildung 1: Installationsplatz Vermeer D220x300 mit Recyclinganlage, Mischanlage, Stangenkäfig, Mannschaftsbaracke und Stromaggregat

 

horizontalbohrung gesteuerte Bohrung grabenlos spülbohrungAbbildung 2: Installationsplatz kleine Bohrmaschine Vermeer D9x13 mit Mischanlage in Transporter

 

räumer spülbohrung spülbohrtechnik grabenlos leitungsbau räumvorgangAbbildung 3: Verschieden Räumer für verschiedene Geologien

 

rohrbündel produktrohr rohreinzug spülbohrung spülbohrtechnik horizontalbohrungAbbildung 4: Rohrbündel fertig geschweisst und bereit für den Rohreinzug


Referenzen

Referenzfoto von Ersatz Wasserleitung Weid - Kehr - Horizontalspülbohrung, Walzenhausen AR
Referenzfoto von Grabenloser Leitungsbau Verbindung Wasserversorgung Kühweid - Trümlen, Rüti ZH
Referenzfoto von Horizontalspülbohrung Mischwasserverlegung Oberheiligkreuz-Bachstrasse , Mels SG
Referenzfoto von FWTPL Perlen-Emmen / Spülbohrungen, Emmen LU
Referenzfoto von Hausanschluss Felsbohrung Salzgäbastrasse, Davos GR
Referenzfoto von Horizontalpülbohrung 20kV Leitungen Steinenbach, Kaltbrunn SG
Referenzfoto von Spülbohrung VfA Anschluss Fernwärme CH-FL, Buchs SG
Referenzfoto von Spülbohrungen Netzverstärkung UW Landquart - Mast 75, Landquart
Referenzfoto von Spülvortrieb Grüenistrasse 17, Davos GR
Referenzfoto von Zweckverband Sodbach, Spülbohrung Sodbach-Konradshus, Heitenried FR
Referenzfoto von Déplacement des lignes électriques Bohrungen 1, 2, 3, Péry BE
Referenzfoto von Déplacement des lignes électriques, Spülbohrung 1, Péry BE
Referenzfoto von Déplacement des lignes électriques, Spülbohrung 2 und 3, Péry BE
Referenzfoto von Felsbohrung Kanalisationsleitung Uptown Mels, Mels SG
Referenzfoto von Valur, Kanalisation Valens, Pfäfers SG
Referenzfoto von HZB Ligne 60kV Cornaux-Hauts-Geneveys, Cornaux FR
Referenzfoto von HZB Entwässerung Doggilochstrasse , Klosters GR
Referenzfoto von Lecksanierungen Waldji, Flüelatal GR
Referenzfoto von Spülbohrung Kabelleitung IBC Sommerau UW Sand, Chur GR
Referenzfoto von Spülbohrung Rislen-Waldrose Erneuerung Wasserleitung, Wil, Rossrüti SG
Referenzfoto von Unterquerung Sitter , Appenzell AI
Referenzfoto von Quellableitung Celerina Spülbohrung, Celerina GR
Referenzfoto von Unterquerung RhB Stromleitungen, Davos GR

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Ansprechpartner

Werner Marty Sen.
Inhaber, Geschäftsleiter Grabenloser Leitungsbau
werner.marty@marty-gruppe.ch
T +41 81 784 00 00