Wstęp
Metoda przewiertu horyzontalnego jest jedną z najpopularniejszych metod bezwykopowych przy przekraczaniu przeszkód terenowych w postaci dróg, torów kolejowych, kanałów, rzek itp. Pozwala uniknąć szeregu niedogodności powstałych przy zamykaniu szlaków komunikacyjnych, czy odtwarzaniu ich nawierzchni i minimalizuje ingerencję w środowisko naturalne. W skrócie przewiert horyzontalny polega na wykonaniu otworu pilotażowego, rozwierceniu go, a następnie wciągnięciu do tak wykonanego otworu rury przewodowej, lub osłonowej i przewodowej.
ETAP I Przewiert pilotażowy (rys. Navitel)
Podczas tego etapu prac wykonuje się otwór wiertniczy po założonej w projekcie trajektorii.
Narzędziem urabiającym grunt jest tu najczęściej płytka wiercąca (fot. u dołu) (urabianie hydromonitorowe) lub w cięższych warunkach geologicznych- świder gryzowy (fot. po prawej) (urabianie hydromonitorowe oraz kruszenie struktury przewiercanej warstwy). Trajektorie wiercenia kontroluje się przy pomocy różnego typu systemów nawigacji, co pozwala na prawidłowe wykonanie otworu pod względem położenia osi. Urobek powstały podczas wiercenia, wynoszony jest przez płuczkę wiertniczą.
Płuczka bentonitowa ma za zadanie zwiększyć smarowanie zewnętrznych ścian żerdzi wiertniczych i samej głowicy, pomagać w urobku gruntu i wypłukiwania go z otworu, ale też chroni powstały otwór przed jago zawaleniem poprzez uszczelnianie i cementowanie ścian. Wiercenie pilotażowe musi uwzględniać dopuszczalne odchylenia żerdzi wiertniczych. Zwykle jest to od 6-10%. Przy natrafieniu na przeszkodę np. podziemny głaz, możliwe jest jego ominięcie poprzez wycofanie kilku żerdzi i zmianę kierunku wiercenia. Schemat wiercenia pilotażowego pod rzeką pokazuje rys. poniżej.
Nawigacja w czasie wiercenia możliwa jest dzięki sondzie zamocowanej zaraz za głowicą wiercącą. Sygnał sondy może być wysyłany droga radiową lub przewodowo, poprzez kabel zamocowany wewnątrz żerdzi. Sygnał odbierany jest przez czujnik śledzenia (lokalizator) i pozwala na określenia położenia wiertnicy z dokładnością do kilkunastu centymetrów.
ETAP II Poszerzanie otworu – W tej części robót, poszerza się powstały wcześniej otwór pilotażowy w celu umożliwienia instalacji rury o zakładanej średnicy. Grunt urabiany jest przy pomocy różnego rodzaju poszerzaczy do średnicy większej o 20% – 50% od średnicy instalowanej w otworze rury (nie są to wartości sztywne, ale ściśle powiązane z warunkami geologicznymi w miejscu wykonywania prac). Urobek powstały na skutek rozwiercania warstw jest wynoszony z otworu przez płuczkę wiertniczą. Rozwiercanie otworu może być wykonane w jednej operacji lub etapami, jeśli średnica rury przewodowej jest duża.
Fot. (po prawej) poszerzacz (rozwiertak) baryłkowy do prac w gruntach o średniej i dużej trwałości (fot. MP-Technik)
Schemat etapu II pokazuje rys poniżej
ETAP III Wciąganie do wykonanego otworu rury przewodowej
Ostatnim etapem instalacji jest wciąganie rury przewodowej do poszerzonego wcześniej otworu. Rura przewodowa jest połączona z rurami płuczkowymi przy pomocy głowicy do wciągania rur, przed głowicą instaluje się również rozwiertak, który dodatkowo zwierca otwór już na etapie wciągania. Pomiędzy rozwiertakiem a rurą przewodową instaluje się krętlik który zapobiega obracaniu się rury w czasie przeciągania. Płuczka wiertnicza wynosi pozostałości urobku, a dodatki polimerowe w płuczce minimalizują tarcie pomiędzy rurą przewodową a ścianą otworu wiertniczego.
