Styrd borrning – så fungerar metoden

Vad är styrd borrning?

Styrd borrning är en schaktfri metod där rör eller kabelskydd läggs i en borrad bana som kan styras i både höjd och sidled medan den borras. Metoden kallas också styrborrning, horisontell styrd borrning eller HDD, efter engelskans horizontal directional drilling.

Skillnaden mot en öppen schakt är att bara start och mål berörs. Vägen, järnvägen, vattendraget eller gatan däremellan lämnas orörd. Banan går normalt i en båge: snett ned från markytan, plant på rätt djup under hindret och upp igen mot mottagningspunkten.

Metoden används för de flesta typer av ledningar:

• VA: vattenledningar, tryckavlopp och dagvatten, ofta under vägar, järnvägar och vattendrag. Läs mer om styrd borrning för VA-ledningar.
• El: kabelskyddsrör för lokal- och regionnät och för anslutning av produktionsanläggningar. Läs mer om styrd borrning för elkabel.
• Fiber och tele: kanalisation, multidukter och mikrokanalisation. Läs mer om styrd borrning för fiber.
• Fjärrvärme: passager under gator, spår och torg. Läs mer om styrd borrning för fjärrvärme.
• Gas: gasledningar av PE och stål.
• Skyddsrör: foderrör som ledningar dras in i senare.

Konduit är en extern borravdelning för entreprenörer: vi tar fram kalkylunderlag och gör metodval, kontrakterar utförandet hos ett fåtal utvalda borrentreprenörer som vi har samarbetat med i många år och styr produktionen fram till färdig dokumentation. När rörtryckning eller jordraket passar bättre kan vi erbjuda det också. Läs mer om våra tjänster för styrd borrning.

Så går styrd borrning till, steg för steg

Själva borrningen består av tre moment: pilotborrning, rymning och indragning. Före dem kommer förundersökning, projektering och etablering, och efter dem inmätning och dokumentation. Det mesta som går fel i marken går att spåra till något som missades i de första stegen.

1. Förundersökning och ledningsanvisning

Först samlas underlaget in: sträckning, korsande objekt, befintliga ledningar, kända markförhållanden och de krav som ledningsägare, väghållare och markägare ställer.

Befintliga ledningar efterfrågas via Ledningskollen, som är gratis och drivs av Post- och telestyrelsen. Det är frivilligt för ledningsägare att vara anslutna, så kontakta också kända ledningsägare direkt och fråga fastighetsägaren om privata ledningar.

Kartor visar ett ungefärligt läge. Där banan korsar eller går nära en ledning bör ledningen friläggas i en provgrop, gärna med sugschakt, så att läge och djup är kända innan profilen bestäms.

2. Projektering av borrprofilen

Borrprofilen anger start- och mottagningspunkt, vinklar, djup under varje hinder, böjradie och avstånd till befintliga ledningar. Den ska klara kraven på täckning och gå att borra med de stänger och dra in med det rör som ska användas. Vid längre borrningar och större dimensioner beräknas också dragkraften.

3. Etablering, start- och mottagningsgrop

Borriggen ställs upp vid startpunkten, oftast på markytan med borrsträngen riktad snett ned. Vid start och mål grävs gropar som samlar upp borrvätskan som kommer tillbaka ur hålet. Vid arbete på eller vid väg krävs en godkänd trafikanordningsplan (TA-plan).

På mottagningssidan behövs plats för röret. Plaströr svetsas normalt ihop till en hel sträng före indragningen och kräver då en fri yta i hela borrningens längd. Mindre rör på trumma kan dras in direkt från trumman.

4. Pilotborrning med sökare

Ett borrhuvud med en sond, en batteridriven sändare, borras fram stång för stång längs den projekterade profilen. Sonden sänder lutning, klockläge och temperatur, och sökaren, en mottagare som bärs på markytan ovanför borrhuvudet, visar läge och djup.

Styrningen bygger på att borrhuvudet är asymmetriskt. Roteras borrsträngen medan den trycks fram går huvudet rakt. Stoppas rotationen med huvudet i ett visst klockläge och strängen trycks fram, böjer banan av åt det hållet. Borraren läser av läget efter varje stång, rättar avvikelser och för in värdena i borrprotokollet.

Där man inte kan gå ovanför borrhuvudet, till exempel under breda vattendrag, används kabelbundna styrsystem med magnetometer eller gyro. Ibland läggs en strömförande kabel ut på markytan längs borrlinjen. Kabeln ger ett känt magnetfält som styrverktyget mäter mot, vilket ger en säkrare position på långa eller djupa borrningar. Gyrostyrning är dyrare och tar längre tid, så den används normalt inte för mindre dimensioner.

5. Rymning (upprymning)

När piloten når mottagningsgropen byts borrhuvudet mot en rymmare, som dras tillbaka mot riggen under rotation och rymmer upp hålet, så att röret får plats tillsammans med borrvätska och borrkax. Som tumregel anger amerikanska Plastics Pipe Institute att hålet rymms till ungefär 1,2–1,5 gånger rörets ytterdiameter. Det exakta måttet beror på jordart, djup och borrvätska. Större dimensioner rymms upp i flera steg, och vid små dimensioner i gynnsam mark görs rymning och indragning ofta i samma moment.

6. Indragning

Röret kopplas till rymmaren med ett draghuvud och en svivel, så att det inte roterar med borrsträngen, och följer med in i hålet när riggen drar tillbaka stängerna. Dragkraften följs under hela indragningen så att röret inte överbelastas.

Indragningen bör gå utan längre stopp, eftersom friktionen ökar när röret står still. Rörsträngen ska därför vara färdigsvetsad och kontrollerad i förväg.

7. Inmätning och dokumentation

Under pilotborrningen förs ett borrprotokoll med djup, lutning och läge för varje stång. Rörändarna och de markerade punkterna på markytan ovanför borrhuvudet mäts in, oftast med GNSS, och ledningens höjd räknas fram med djupet från sökaren. Tillsammans med egenkontrollerna blir det relationsunderlaget, se dokumentation och kvalitetssäkring.

Borrmetoder: JT-borrning, AT-borrning och hammare

Metoden väljs främst efter marken. I Sverige talar man om JT-borrning med enkla borrör och AT-borrning med dubbla borrör. Vid AT-borrning kan man också borra med hammare.

JT-borrning (jetborrning)

Vid JT-borrning pumpas borrvätska under högt tryck genom munstycken i borrhuvudet och löser upp jorden framför det, medan riggen trycker och roterar borrsträngen. En snedställd platta på huvudet används för styrningen. JT passar i lera, silt, sand och finare grus men har svårt för sten, block och berg, där huvudet kan stoppa eller tryckas ur kurs.

AT-borrning (All Terrain)

AT-borrning görs med dubbla borrör. Innerröret driver borrkronan, till exempel en rullborrkrona, och ytterröret med ett vinklat borrhus vrids till det klockläge som banan ska styras mot. Kronan kan alltså bearbeta berg och block medan banan styrs.

AT används i morän med sten och block, i blandad mark, vid övergångar mellan jord och berg och i berg. Kronan drivs mekaniskt av innerröret. I ren lera och sand är AT långsammare, och där är JT oftast mer kostnadseffektivt.

Hammare

Vid AT-borrning kan man också borra med en hammare bakom borrkronan. Den drivs av tryckluft eller borrvätska och slår kronan framåt medan strängen roterar. Hammaren passar i samma mark som AT och kommer mest till sin rätt i hårt berg. Om den används är ofta en fråga om borrföretagets preferens. Mer om bergborrning finns i guiden styrd borrning i berg.

Markförhållanden och geoteknik

Marken avgör metod, verktyg, borrvätska, takt och risk. När en borrning tar längre tid eller kostar mer än planerat är okänd mark ofta orsaken.

Morän är Sveriges vanligaste jordart och täcker enligt SGU ungefär 75 procent av landets yta. Den innehåller ofta sten och block, vilket är en anledning till att AT-borrning används mycket i Sverige.

Geoteknisk information och erfarenhet

Förfrågningsunderlag innehåller ofta bara en jordartskarta, eller inget alls om marken. SGU:s kartvisare för jordarter ger en första bild men visar de översta lagren. För de flesta ledningsborrningar räcker den tillsammans med befintliga utredningar och erfarenhet av liknande mark, och särskilda geotekniska undersökningar behövs normalt inte.

Vid långa borrningar, och där det är osäkert om block eller berg finns i profilen, kan kompletterande undersökningar ändå vara motiverade, till exempel jord-bergsonderingar som visar var berget börjar. Är frågan om JT-borrning tar sig igenom kan en provborrning med JT göras på beställning. Den kostar något, men eftersom JT är billigare än AT kan den hålla nere den totala kostnaden. Ta också reda på grundvattennivån och om det finns artesiskt grundvatten, som kan strömma upp genom borrhålet.

Längd, djup, dimensioner och böjradie

Hur långt, djupt och grovt man kan borra beror på rigg, mark, rör och profil. Det finns inga fasta gränser, men samma samband styr nästan varje borrning.

Längd

Riggar anges i tonklass efter sin drag- och tryckkraft, till exempel en 20-tonsrigg. De flesta ledningsborrningar i Sverige är några tiotal till ett par hundra meter långa. Med större riggar och goda förhållanden görs borrningar på flera hundra meter, och svenska borrföretag har gjort borrningar på strax över en kilometer, men det är ovanligt.

Längden begränsas av riggens dragkraft och vridmoment, friktionen längs borrsträngen och röret, markens förmåga att hålla hålet öppet, hur väl borrkaxet kan transporteras ut och möjligheten att lokalisera borrhuvudet.

Djup och täckning

Djupet bestäms av kraven på täckning, de hinder som ska passeras och avståndet till befintliga ledningar. Trafikverkets standardvillkor anger till exempel att en ledning som korsar en statlig väg ska ligga minst 1,5 meter under vägytan och minst 0,55 meter under dikesbotten i väl rensat skick. För järnväg och vattendrag gäller egna krav, se kraven vid borrning under väg och järnväg och borrning under vattendrag.

Djupare är inte alltid bättre. En djupare bana blir längre och kräver mer dragkraft. En för grund bana ökar i stället risken för hävning och för att borrvätska tränger upp till ytan. Vilka minsta djup som gäller för el, fiber och vatten utanför korsningarna tar vi upp i artikeln om förläggningsdjup.

Ingångs- och utgångsvinkel

Vinklar anges i procent lutning. Ingångsvinkeln ligger ofta på omkring 14–29 procent. Beroende på förhållandena kan man vilja gå brantare eller flackare. Utgångsvinkeln, där röret förs in, hålls normalt flackare.

Böjradie

Borrbanan består av raka partier och bågar. Bågarnas minsta radie bestäms av den del som tål minst böjning, borrstängerna eller röret:

• Borrstänger: tillverkaren anger en minsta böjradie för varje stångtyp, för mindre riggar ofta några tiotal meter.
• PE-rör: tål snäva böjar. Tillverkarna anger en minsta böjradie på omkring 20–50 gånger ytterdiametern beroende på godstjocklek (SDR), temperatur och rörtyp, med större radie i kyla. Vid PE är det därför oftast stängerna som styr, men tillverkarens anvisningar gäller.
• PVC och segjärn med dragfasta skarvar kräver större radie. Tillverkarens anvisningar gäller.
• Stål: kräver mycket stor radie. En vanlig tumregel är omkring 1 200 gånger ytterdiametern, vilket blir flera hundra meter redan vid måttliga dimensioner.

Radien avgör hur lång sträcka som behövs för att nå ett visst djup. I Borrplaneringskalkylatorn kan du prova hur längd, djup, vinklar och böjradie hänger ihop för olika rör och se om täckningen räcker vid korsningar. Verktyget bygger på förenklade antaganden och ersätter inte projektering.

Dimensioner och rörmaterial

Styrd borrning används för allt från fiber- och kabelskyddsrör till grova huvudledningar, och flera rör kan dras in i samma hål. Större dimension betyder fler rymningssteg, mer borrvätska och borrkax och en större rigg. PE-rör är vanligast, eftersom de är flexibla, svetsas till en tät sträng och tål att dras.

Borrvätska och bentonit

Vid JT-borrning är borrvätskan vatten med bentonit, en naturlig lera som främst består av lermineralet montmorillonit och sväller i vatten. Vid hammarborrning används borrmudd. Beroende på marken tillsätts polymerer eller andra tillsatser. Borrvätskan har flera uppgifter:

• Den stabiliserar hålet genom en tunn filterkaka mot borrhålsväggen och genom vätsketrycket.
• Den transporterar ut borrkaxet till gropen vid start eller mål.
• Den kyler och smörjer borrhuvud, rymmare och sond.
• Den minskar friktionen när röret dras in.
• Vid JT-borrning löser den upp jorden.

Recepturen anpassas efter marken, till exempel för att täta i sand och grus eller hindra svällande lera från att kleta. För lite flöde ger ett igensatt hål, och för högt tryck ökar risken för läckage.

Hantering av använd borrvätska

Borrvätskan som kommer tillbaka är blandad med borrkax. Den renas nästan alltid i en återvinningsanläggning med siktar och hydrocykloner och används igen. Bara vid mycket korta borrningar under gynnsamma förhållanden klarar man sig utan återvinning, och då sugs vätskan ofta upp med slamsugningsbil.

Borrslam som ska kasseras hanteras som avfall enligt avfallsförordningen (2020:614) och lämnas till en mottagare som får ta emot det. Beställaren kan kräva att tillsatser utöver bentonit redovisas. Bentonit är inte giftig, men den grumlar vatten, så läckage nära vattendrag är särskilt viktigt att förebygga.

Styrd borrning jämfört med schakt, rörtryckning och jordraket

Valet av metod beror på längd, dimension, krav på precision, mark och vad som finns ovanför. Branschföreningen SSTT har en översikt över schaktfria metoder.

Rörtryckning och styrd borrning förväxlas ofta. Vid rörtryckning trycks röret självt fram i rak linje från en tryckgrop, vilket passar korta sträckor med krav på exakt fall. Styrd borrning klarar längre sträckor, bågar i profilen och passager där djupa gropar inte går att gräva.

Jordraketen är ett tryckluftsdrivet slagverktyg som tränger undan jorden. Den kan inte styras och böjer lätt av mot sten. Därför är den generellt en svag metod som bara fungerar där platsen passar, till exempel för vissa korta servisdragningar.

Fördelar och begränsningar

Fördelar

• Ytan mellan start och mål lämnas orörd. Asfalt, kantsten, planteringar och banvall behöver inte återställas.
• Trafiken påverkas lite, och vägar och gator kan oftast hållas öppna.
• Masshanteringen blir liten: inga schaktmassor att köra bort och ersätta, bara borrkax och borrvätska.
• Arbetet går snabbt på plats och stör boende, verksamheter och natur mindre.
• Ledningen kan läggas djupt, under hinder som är svåra eller omöjliga att gräva igenom.

Därför blir styrd borrning ofta billigare totalt än schakt, även när själva borrningen kostar mer än grävningen räknat på samma sträcka. Vad som driver kostnaden beskrivs i vad styrd borrning kostar.

Begränsningar och när metoden inte passar

• Självfallsledningar med litet fall. Höjdprecisionen räcker ofta inte för mycket flacka ledningar. Styrd rörtryckning eller schakt är då säkrare.
• Korta sträckor i öppen mark. Utan hinder ovanför och i lättgrävd mark kan schakt vara enklare, särskilt med många anslutningar.
• Mycket blockrik mark eller okänd fyllning. Risken för stopp och avvikelser ökar, och metoden måste väljas därefter.
• Platsbrist. Riggen och rörsträngen behöver plats vid start och mål.
• Trånga ledningsstråk. Där säkra avstånd till befintliga ledningar inte kan hållas kan en annan sträckning eller metod vara rätt.

Risker och hur de hanteras

De flesta risker är kända och går att hantera, om de identifieras före start.

Borrvätskeläckage (frac-out)

Om trycket i borrhålet blir högre än marken tål kan borrvätska tränga upp till markytan, ut i vattendrag eller in i ledningar, brunnar och dräneringar. Risken är störst vid liten täckning, i genomsläpplig eller sprickig mark och när hålet sätts igen.

Risken hanteras med tillräckligt djup, anpassad borrvätska och uppföljning av returflödet, där ett minskat returflöde är en varningssignal. Vid känsliga passager ska pumpar, absorberande material och, vid vatten, länsor finnas på plats.

Kollision med befintliga ledningar

En skadad elkabel, vattenledning eller fiberkabel kan ge personskador, avbrott och stora följdkostnader. Det förebyggs med ledningsanvisning, utsättning, provgropar, säkerhetsavstånd i profilen och kalibrerad lokalisering.

En särskild risk är att borra rakt genom en självfallsledning utan att märka det. Felet kan visa sig först långt senare, till exempel när ledningen spolas. Där banan korsar avloppsledningar kan en TV-inspektion efter borrningen vara motiverad.

Sättningar och hävning

Ett för stort hål, ras eller urspolning kan ge sättningar, och högt borrvätsketryck nära ytan kan lyfta marken. Det hanteras med tillräckligt djup, rätt håldiameter och kontroll av trycket. Vid känsliga objekt som spår mäts markytan före, under och efter borrningen.

Fastnat rör eller borrsträng

Röret kan fastna om hålet rasar, om kax ligger kvar, om leran sväller eller om indragningen stoppas för länge. Det förebyggs med rätt rymningssteg, ytterligare upprymning vid behov, anpassad borrvätska med tillsatser som håller hålet öppet och indragning utan stopp. Grova plaströr flyter i borrvätskan och kan fyllas med vatten för att minska lyftkraft och friktion.

Block och berg som inte fanns i underlaget

Okänd mark är den risk som oftast leder till ÄTA. Den minskas med erfarenhet av marken, rätt metodval och, där osäkerheten är stor, kompletterande undersökningar eller en provborrning med JT. Resten hanteras bäst genom att avtalet i förväg anger hur avvikande markförhållanden hanteras och ersätts.

Tillstånd och samråd

Vilka tillstånd som behövs beror på vad som korsas och vem som äger marken.

• Ledningsägare: ledningsanvisning, utsättning och ofta villkor för arbete nära deras ledningar.
• Statlig väg: en ledning i vägområdet kräver tillstånd från Trafikverket enligt 44 § väglagen. Enligt Trafikverkets standardvillkor för ledningsärenden ska tryckning eller borrning användas när en ledning korsar en väg.
• Kommunal gata: tillstånd från kommunen för arbete i gatumark och en godkänd trafikanordningsplan.
• Järnväg: avtal med Trafikverket innan arbetet börjar, med en ansökan per korsning. För andra spår, till exempel industrispår, gäller spårägarens krav.
• Enskild väg: överenskommelse med väghållaren, ofta en vägsamfällighet, och berörda markägare.
• Vattendrag: att lägga ner en ledning i ett vattenområde ska anmälas enligt 19 § förordningen (1998:1388) om vattenverksamheter. Flera länsstyrelser anger dock att en ledning som trycks eller borras under ett vattendrag inte är vattenverksamhet. Hamnar in- eller utgången i vattenområdet, eller går ledningen ut på botten, kan anmälan krävas, och strandskydd eller Natura 2000 kan kräva dispens eller tillstånd. Stäm av med länsstyrelsen för varje passage.
• Markägare: avtal för ledningen och för etablering, gropar och rörsträng på deras mark.
• Skyddade områden: kontrollera om sträckningen berör till exempel fornlämningar eller naturskyddade områden.

Läs mer i styrd borrning under väg och järnväg och styrd borrning under vattendrag. Bakom Konduit finns många års erfarenhet av Trafikverkskontrakt och av förhandling med fastighets- och ledningsägare.

Dokumentation och kvalitetssäkring

En borrad ledning syns inte. Dokumentationen är det som finns kvar, och den ska räcka för drift, framtida grävarbeten och ledningsanvisning i många år.

• Borrprotokoll: djup, lutning, klockläge och läge för varje stång, plus avvikelser, iakttagelser om marken och använd borrvätska.
• Inmätning: koordinater och höjder för banan och rörändarna i beställarens system, till exempel SWEREF 99 och RH 2000, i det format som ska in i GIS eller ledningsregister.
• Relationsunderlag: plan och profil som visar var ledningen faktiskt ligger, inklusive skillnader mot den projekterade banan.
• Egenkontroller: kalibrering av sökaren, kontroll av avstånd vid korsningar, svetsprotokoll för plaströr, kontroll av rörets yta efter indragning, provtryckning av tryckledningar och kvitton på omhändertaget borrslam.

Förfrågningsunderlag hänvisar ofta till AMA Anläggning, där tryckta eller borrade rörledningar beskrivs under koden PBF.

Inför en förfrågan: underlag som gör bedömningen snabb

Ju mer av följande som finns med, desto snabbare och säkrare blir bedömningen av metod, risk och tidsåtgång:

• Sträckning och ungefärlig längd på karta eller ritning, med start- och mottagningsområde om de är kända.
• Dimension, rörmaterial och tryckklass eller SDR.
• Antal rör och om de ska dras in i samma hål.
• Korsande objekt: väg, järnväg, vattendrag eller byggnader.
• Kända ledningar i och nära sträckningen, gärna med svar från ledningsanvisningen.
• Geoteknik: undersökningar, jordartskarta eller erfarenheter från området.
• Krav på djup och täckning från väghållare eller ledningsägare.
• Tidplan och begränsningar, till exempel trafik, säsong eller arbetstider.
• Hur långt tillstånd och avtal har kommit.
• Krav på dokumentation och inmätning.

Saknas något går det ändå att göra en första bedömning, med fler antaganden. Skicka det du har via kontaktformuläret. Läs mer om vad vi gör under tjänster och hur ett uppdrag går till under så arbetar vi.

Vanliga frågor