Styrd borrning i berg

Kan man borra styrt i berg?

Ja. Styrd borrning i berg görs regelbundet i Sverige, där ytligt berg och blockig mark är vanligt. Förutsättningen är att metod, rigg och verktyg är valda för marken längs sträckningen.

Ett sammanhängande berg ger ofta ett stabilt borrhål. Svårigheterna ligger oftast i:

• Hårt och slitande berg. Stora delar av Sveriges berggrund består av granit och gnejs, som ofta är hårda och kvartsrika. Borrningen går långsammare och verktygen slits snabbare.
• Morän med sten och block. Morän är Sveriges vanligaste jordart och täcker enligt SGU ungefär 75 procent av landets yta. Blocken kan leda bort borrhuvudet.
• Övergångar mellan jord och berg. Blandad mark, där borrkronan möter olika motstånd på olika sidor, är ofta det svåraste fallet.

Grunderna i metoden finns i vår guide om styrd borrning.

AT-borrning: så fungerar dubbla borrör

AT-borrning är styrd borrning med dubbla borrör. Beteckningen kommer från tillverkaren Ditch Witch, som kallar systemet All Terrain. Vermeer och andra tillverkare har motsvarande system.

Riggen driver de två rören var för sig:

• Det inre röret driver borrkronan, oftast en rullborrkrona (tricone) eller en PDC-krona, som roterar hela tiden under borrningen.
• Det yttre röret styr. Längst fram sitter ett styrhus med en svag böj. Hålls det yttre röret stilla i ett visst läge borrar kronan åt det hållet. Roterar det går borrningen rakt.
• Sonden sitter i ett hus på det yttre röret nära kronan och sänder lutning och klockläge, så att borrföraren vet åt vilket håll böjen pekar. Sökaren på markytan visar läge och djup.

Vid rymning för det yttre röret över riggens vridmoment till rymmaren. Kronan drivs mekaniskt av det inre röret, så borrvätskeflödet kan hållas lågt.

Fördelen är att man kan borra och styra samtidigt, även genom berg och block. AT används därför för passager under väg, järnväg och diken med berg eller block i profilen, i blandad mark och i blockig morän där jetborrning inte tar sig igenom.

Dubbelrörssystem klarar de flesta bergarter, men är berget mycket hårt längs hela sträckningen kan hammare ge bättre framdrift.

Hammare

Borrhammaren sitter bakom kronan och slår mot berget med hög frekvens medan kronan roteras. Slagen krossar berget, vilket gör hammaren effektiv där en roterande krona går långsamt. De flesta hammare för styrd borrning drivs med tryckluft från en stor kompressor, och luften för också bort borrkaxet. Det finns även hammare som drivs med borrvätska.

Styrningen sker med en böjd adapter och kräver vana, eftersom det är svårt att backa och korrigera i fast berg. Hammaren används vid AT-borrning, och om den väljs är ofta en fråga om borrföretagets preferens. Den passar i samma mark som AT, alltså morän med block, blandad mark och berg, och kommer mest till sin rätt i hårt berg. I lös jord fungerar den dåligt.

Metoderna i jämförelse

Blandad mark och morän med block

De flesta problem uppstår där jord övergår i berg och i morän med block.

• Avböjning. När kronan möter berget snett glider den lätt längs bergytan i stället för att gå in i den. Ett block kan på samma sätt leda den åt sidan, uppåt eller nedåt.
• Fastkörning. Sten och block som lossnar kan falla ned i hålet och kila fast borrsträngen eller rymmaren. Grovt material kan inte heller spolas ut som lera och sand.
• Förlorad styrning. I blockig morän studsar kronan mellan blocken och styrningen svarar sämre.

Riskerna minskar med en god bild av bergnivån längs sträckningen, en metod som klarar både jord och berg, borrvätska anpassad till den grova jorden och tätare kontroll av läget genom övergångarna.

Geoteknik och förundersökning

Marken avgör metod, rigg, verktyg och tidsåtgång. För de flesta borrningar räcker befintliga underlag och erfarenhet av liknande mark, och särskilda geotekniska undersökningar behövs normalt inte. Underlagen och metoderna nedan används efter behov, de mer omfattande främst där osäkerheten är stor, till exempel vid långa borrningar i berg eller där bergnivån kan korsa profilen:

• Befintliga utredningar, som markteknisk undersökningsrapport (MUR) och PM geoteknik, även för anläggningar i närheten.
• SGU:s kartor. Jordarts- och jorddjupskartorna och brunnsarkivets uppgifter om jorddjup ger en första bild, som tillsammans med erfarenhet av liknande mark ofta räcker.
• Jord-bergsondering, som borras genom jordlagren och en bit ned i berget för att bestämma bergnivån och skilja fast berg från stora block.
• Andra sonderingar och provtagning, som visar jordens lagerföljd och fasthet och var sonderingen stoppar mot sten, block eller berg.
• Kärnborrning vid längre borrningar i berg. Borrkärnorna visar bergart och sprickighet, och laboratorieprov på kärnorna ger bergets hållfasthet och hur slitande det är, vilket avgör verktygsval och tidsåtgång.
• Geofysik, till exempel seismik, som kan visa bergnivån mellan sonderingspunkterna men behöver kontrolleras mot sonderingar.
• Provborrning med JT, på beställning, för att se om JT-borrning tar sig igenom. Den kostar något, men eftersom JT är billigare än AT kan den hålla nere den totala kostnaden.

Där en förundersökning behövs gör den det möjligt att välja metod från början och att bygga kalkylen på fakta i stället för antaganden. När markförhållandena står i förfrågningsunderlaget blir det också tydligare vad som är en ändring, vilket minskar risken för tvister om ÄTA. Läs mer om kostnaden för styrd borrning.

Borrprofil, rymning och indragning i berg

Borrprofil och böjradie

Profilen begränsas av den minsta böjradie som borrstängerna och röret tål, och den del som tål minst böjning avgör. Stålrör kräver betydligt större radier än PE-rör. I berg svarar styrningen långsammare, så profilen bör ha marginal, och snäva kurvor ökar friktionen vid indragning. Längd, djup, vinklar och böjradie kan du prova i Borrplaneringskalkylatorn.

Rymning

Efter pilotborrningen rymms hålet upp, i berg ofta med en hålöppnare med rullkonor. Som tumregel anger amerikanska Plastics Pipe Institute att hålet rymms till ungefär 1,2–1,5 gånger rörets ytterdiameter. Det exakta måttet beror på mark, djup och borrvätska, och i berg rymms hålet ofta upp i flera steg. Rymning i hårt berg går betydligt långsammare än i jord, och rymmarna kan behöva bytas under arbetet.

Borrvätska och borrkax

Vid hammarborrning används borrmudd. Den kyler verktygen, stabiliserar hålet och bär ut borrkaxet. Den renas nästan alltid och används igen. Bergkax består av hårda korn och flisor som ofta är grövre än sandkorn och inte blandas upp i vätskan som lera gör. Det sjunker lätt till botten om flödet eller vätskans bärförmåga inte räcker. Ett dåligt rengjort hål ökar dragkraften vid indragning och risken att röret fastnar.

Indragning och rörmaterial

Bergkanter kan repa röret vid indragning. Därför rymms hålet upp ordentligt före indragningen, och röret väljs med motståndskraft mot spricktillväxt från repor och punktlaster, till exempel PE100-RC eller rör med skyddsmantel. Rörtillverkarens anvisningar om dragkraft, böjradie och repdjup ska följas.

Risker och hur de hanteras

Riskerna i berg är kända och ska hanteras i planeringen innan borrningen startar.

• Avvikelse från linjen. Hårda skikt och block kan leda bort kronan. Hanteras med rätt metod, tätare kontroll av läget och avtalade toleranser.
• Fastkörning. Orsakas oftast av kax som samlas i hålet eller block som rasar in. Hanteras med rätt borrvätska och flöde, uppföljning av tryck och vridmoment och rymning i lagom steg.
• Läckage av borrvätska. I sprickigt berg kan vätskan nå markytan, ett vattendrag eller en brunn. Hanteras genom att följa returflöde och tryck och ha beredskap för uppsamling och tätande tillsatser. Frågan är särskilt viktig vid styrd borrning under vattendrag.
• Verktygsslitage. Hårt och kvartsrikt berg sliter borrkronor och rymmare. Hanteras med verktyg valda för bergarten, reservverktyg på plats och en tidplan som räknar med byten.
• Vibrationer. Hammarborrning och borrning i hårt berg ger vibrationer och stomljud som kan märkas i närliggande byggnader. Hanteras med riskanalys, besiktning före start och vid behov vibrationsmätning.

Under väg och järnväg tillkommer krav från väg- eller banhållaren. Läs mer om styrd borrning under väg och järnväg.

Så planerar vi en borrning i berg

Konduit är en extern borravdelning för mark-, VA-, el-, fiber- och infrastrukturentreprenörer. Vi äger inga riggar, så metod och utförare väljs efter marken, inte efter vilken maskin som står ledig.

1. Underlag och geoteknik. Vi går igenom handlingar och befintlig geoteknik och pekar på om något behöver kompletteras, till exempel bergnivån där den kan korsa profilen eller en provborrning med JT.
2. Metodval. AT eller JT väljs efter de faktiska markförhållandena. Med berg, block eller blandad mark i profilen är AT oftast utgångspunkten.
3. Anbudsstöd. Risker, antaganden om bergnivå och möjliga ÄTA-poster beskrivs tydligt i underlaget.
4. Rätt borrföretag. Vi arbetar med ett fåtal utvalda borrentreprenörer som vi har samarbetat med i många år, och kontrakterar den som har rigg och verktyg för berget längs sträckningen.
5. Styrning och dokumentation. Vi följer upp produktionen, hanterar avvikelser och ÄTA och levererar borrprotokoll, inmätning och relationsunderlag.

Läs mer om våra tjänster för styrd borrning och hur vi arbetar från underlag till överlämning, eller skicka en förfrågan med befintliga handlingar.

Vanliga frågor