Czym są przewierty HDD i dlaczego stały się standardem w nowoczesnej infrastrukturze
Technologia HDD (Horizontal Directional Drilling), czyli przewierty sterowane poziome, stanowi obecnie podstawową metodę bezwykopowej budowy infrastruktury podziemnej. Przede wszystkim stosujemy ją wszędzie tam, gdzie tradycyjny wykop byłby niemożliwy lub generowałby bardzo wysokie koszty. Co więcej, metoda ta pozwala uniknąć ingerencji w istniejącą infrastrukturę drogową, kolejową oraz środowisko naturalne.
Dzięki temu instalujemy sieci wodociągowe, kanalizacyjne, gazowe, energetyczne i światłowodowe pod drogami, torowiskami oraz rzekami. Jednocześnie nie dochodzi do niszczenia nawierzchni ani do wstrzymywania ruchu miejskiego. W efekcie inwestycje realizowane są szybciej, a ponadto znacząco maleją koszty odtworzenia terenu.
Należy jednak podkreślić, że o powodzeniu całego procesu decyduje nie sama technologia, lecz przede wszystkim odpowiednio dobrany sprzęt do przewiertów sterowanych.
Wiertnice HDD – serce całego systemu przewiertowego
Najważniejszym elementem technologii pozostaje wiertnica HDD, ponieważ to ona wykonuje zarówno przewiert pilotażowy, jak i przeciągnięcie rurociągu. W praktyce wyróżniamy trzy podstawowe klasy maszyn.
1. Wiertnice małe (mini HDD)
Przeznaczone są głównie do przyłączy:
- wodnych
- energetycznych
- telekomunikacyjnych
Charakteryzują się siłą uciągu do 100 kN, a także kompaktową konstrukcją. Dzięki temu mogą pracować nawet w gęstej zabudowie miejskiej.
2. Wiertnice średnie
Są najczęściej stosowane przy budowie sieci gazowych oraz kanalizacyjnych. Posiadają:
- siłę uciągu 100–400 kN
- większy moment obrotowy
- możliwość wykonywania dłuższych przewiertów
Dlatego sprawdzają się przy większości inwestycji infrastrukturalnych.
3. Wiertnice dużych średnic (Maxi HDD)
Stosujemy je przede wszystkim przy przekroczeniach rzek, autostrad oraz torów kolejowych. Ponadto umożliwiają instalację rurociągów o średnicach przekraczających 1000 mm.
Najważniejsze parametry, które analizujemy przy wyborze maszyny, to:
- moment obrotowy
- siła pchania i ciągu
- promień gięcia żerdzi
- stabilność platformy
W konsekwencji prawidłowy dobór wiertnicy bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo realizacji.
System lokalizacji – precyzyjne sterowanie pod powierzchnią
Przewiert HDD jest procesem sterowanym, dlatego nie polega na prostym wierceniu. W rzeczywistości operator kontroluje tor przewiertu z dokładnością do kilku centymetrów. Umożliwia to system lokalizacji, który składa się z sondy, odbiornika oraz komputera operatora.
Operator monitoruje:
- głębokość
- nachylenie
- kierunek
- temperaturę głowicy
Dzięki temu możemy omijać istniejące instalacje podziemne. Co więcej, minimalizujemy ryzyko kolizji z fundamentami budynków.
Głowice wiertnicze i rozwiertaki – elementy robocze przewiertu
Podczas realizacji wykorzystujemy różne narzędzia robocze, ponieważ każdy grunt wymaga odmiennego podejścia technologicznego.
Głowica pilotażowa
Odpowiada za wytyczenie kierunku przewiertu. Ponadto jej asymetryczna konstrukcja umożliwia zmianę toru wiercenia.
Rozwiertaki HDD
Po wykonaniu przewiertu pilotażowego konieczne jest poszerzenie otworu. W tym celu stosujemy:
- rozwiertaki beczkowe
- skrzydłowe
- tarczowe
- kamieniowe
Dobór zależy od rodzaju gruntu, a więc od jego spoistości i obecności frakcji skalnej.
Krętlik
Łączy instalowaną rurę z zestawem rozwiercającym. Jednocześnie zapobiega przenoszeniu momentu obrotowego na rurociąg, dlatego chroni go przed uszkodzeniem.
Płuczka bentonitowa – stabilizacja i transport urobku
Podczas wiercenia wykorzystujemy płuczkę bentonitową, która pełni kilka funkcji jednocześnie. Przede wszystkim stabilizuje ściany otworu. Ponadto chłodzi narzędzia oraz transportuje urobek na powierzchnię.
Jej zadania:
- redukcja tarcia
- chłodzenie głowicy
- uszczelnienie gruntu
- zapobieganie zapadaniu się otworu
W nowoczesnych realizacjach stosujemy także stacje odzysku płuczki, które oczyszczają zawiesinę. W efekcie ograniczamy zużycie materiałów i obniżamy koszty inwestycji.
Rury instalacyjne w technologii HDD
Najczęściej instalujemy rury PEHD, ponieważ wykazują dużą elastyczność. Co więcej, są odporne na korozję oraz wysokie ciśnienie.
Ich główne zalety:
- brak połączeń mechanicznych
- możliwość zgrzewania doczołowego
- wysoka trwałość
- odporność chemiczna
Najpierw zgrzewamy cały odcinek instalacji, a następnie przeciągamy go w jednym cyklu. Dzięki temu minimalizujemy ryzyko nieszczelności.
Etapy realizacji przewiertu HDD
Proces przebiega etapowo, dlatego wymaga precyzyjnej organizacji.
1. Wiercenie pilotażowe
Najpierw wykonujemy trasę przewiertu zgodnie z projektem.
2. Poszerzanie otworu
Następnie rozwiercamy otwór, zwykle do 1,3–1,5 średnicy rury.
3. Stabilizacja
W tym etapie stabilizujemy otwór przy pomocy płuczki.
4. Wciąganie rury
Na końcu następuje przeciągnięcie instalacji. Jest to najbardziej obciążający etap, dlatego wymaga najwyższej mocy wiertnicy.
Dobór sprzętu do warunków gruntowych
Rodzaj gruntu bezpośrednio wpływa na wybór technologii. W praktyce:
| Grunt | Sprzęt |
|---|---|
| Piaski | rozwiertaki beczkowe |
| Glina | głowice standardowe |
| Żwir | narzędzia wzmacniane |
| Skała | wiertnice skalne HDD |
Nieprawidłowy dobór powoduje awarie, a ponadto zwiększa koszty realizacji.
Bezpieczeństwo pracy
Podczas pracy prowadzimy ciągły monitoring:
- ciśnienia płuczki
- temperatury
- siły uciągu
Największym zagrożeniem jest wypływ płuczki (frac-out). Dlatego wykonujemy analizę geologiczną przed rozpoczęciem prac.
Zastosowania technologii HDD
Technologia znajduje zastosowanie w:
- gazociągach
- wodociągach
- kanalizacji
- energetyce
- telekomunikacji
- światłowodach
Szczególnie ważna jest przy przekroczeniach rzek oraz autostrad, ponieważ eliminuje konieczność wykopu.
Koszty i efektywność inwestycji
Choć sprzęt HDD jest zaawansowany technologicznie, inwestycja okazuje się tańsza. Wynika to z faktu, że nie ma potrzeby:
- odtwarzania nawierzchni
- zamykania dróg
- wywozu urobku
W efekcie czas realizacji skraca się nawet o 70%.
Podsumowanie
Sprzęt i maszyny do przewiertów HDD stanowią obecnie podstawę budowy infrastruktury podziemnej. Odpowiedni dobór wiertnicy, narzędzi rozwiercających oraz płuczki bentonitowej zapewnia bezpieczną i ekonomiczną realizację inwestycji. Dlatego technologia bezwykopowa stała się standardem w nowoczesnym budownictwie sieciowym.
Przewierty sterowane MontGaz
Przewierty sterowane w województwie mazowieckim, wykonywanie przewiertów pod drogami, przewierty sterowane pod torami kolejowymi. Realizujemy inwestycje na terenie całego kraju.
