Horizontal Directional Drilling HDD

 

Die Horizontalbohrtechnik (engl. Horizontal Directional Drilling; kurz HDD) stammt aus den USA und ist dort im Laufe der siebziger Jahre im Bereich der Tiefbohrtechnik entwickelt worden. Die stetige Weiterentwicklung des horizontalen Richtbohrverfahrens führte letztlich dazu, dass diese Technik im Rohrleitungsbau insbesondere zur Unterquerung von Flüssen und ähnlichen Hindernissen eingesetzt wurde. Als Geburtsstunde des HDD im heutigen Sinne gilt eine etwa 180 Meter lange Bohrung aus dem Jahre 1972, mit der der Fluss Pajaro in der Nähe des Ortes Watsonville, Kalifornien, mit einer Gashochdruckleitung DN 100 aus Stahl unterquert wurde.

In der Firma Schenk AG stehen für das HDD 17 unterschiedliche Bohranlagen zur Verfügung, von denen 15 auch im Fels einsetzbar sind. Dabei kommt die kleinste Bohranlage insbesondere bei Hausanschlüssen zum Einsatz; mit der grössten Bohranlage lassen sich Distanzen von bis zu 2,0 Kilometer bewältigen und Aufweitungen bis zu einem Durchmesser von 1’800 Millimetern realisieren.

Einsatzgebiete des HDD-Verfahrens

  • Querungen unter Strassen, Autobahnen, Bahngleisen, Start-/Landebahnen, Gebäuden und Gewässern
  • Längsverlegungen unter Strassen, Gehwegen, Parkanlagen, Baumalleen und Flugplätzen
  • Querungen unter schützenswerten Oberflächen wie Naturschutzgebiete, Obstanlagen, Abhängen usw.
  • Hausanschlüsse, Garten- und Einfahrtunterquerungen

Ablauf einer Horizontal-Bohrung

Eine Horizontal-Bohrung unterteilt sich im Wesentlichen in die folgenden drei Arbeitsschritte, welche in vereinfachter Form erläutert werden:

  1. Pilotbohrung
  2. Aufweitung / Räumen
  3. Rohreinzug

 

Pilotbohrung

Mit einer Bohranlage wird ein Bohrgestänge und steuerbarer Bohrkopf durch das Erdreich vorangetrieben. Mit Unterstützung einer Bentonit-Spülung, welche durch das Bohrgestänge gepumpt wird, wird das Erdreich mechanisch und hydraulisch abgebaut. Das abgebaute Material wird im Ringraum/Freischnitt zurück in die Startgrube gefördert. Hier kann die Spülung aufbereitet oder entsorgt werden.

Wenn der Bohrkopf der geplanten Linie entlang durch das Erdreich das Ziel erreicht hat, wird der nächste Schritt – die Aufweitung – eingeleitet.

Aufweitung / Räumen

An dem Bohrgestänge wird ein Räumwerkzeug montiert. Dieses wird rotierender-weise zurück zur Bohrmaschine gezogen. Wiederum wird eine Bohrspülung durch das Bohrgestänge und das Räumwerkzeug in den Bohrkanal gepumpt. Die Bohrspülung übernimmt erneut die Aufgabe, das abgebaute Erdreich aus dem Bohrkanal zu transportieren. Zugleich übernimmt die Spülung die Aufgabe, den Bohrkanal zu stützen.

Je nach Projekt wird dieser Arbeitsschritt mehrfach wiederholt, bis der gewünschte Bohrlochdurchmesser erreicht worden ist.

Rohreinzug

Ist der Bohrkanal aufgeweitet und grösstenteils frei von Feststoffen, kann der Rohreinzug eingeleitet werden. Nun wird ein Schutzrohr oder Produkterohr mit dem Bohrgestänge in den Bohrkanal eingezogen. Das überschüssige Bentonit wird verdrängt; zugleich umhüllt das verbleibende Bentonit das eingezogene Rohr.