Achtergrond
Door de energietransitie moet de aanleg van leidingen (voor bijvoorbeeld groengas, waterstof, warmtenetten en CO2) versnellen. Ook moeten oude leidingen worden vervangen door nieuwe leidingen. De aanleg van nieuwe leidingen heeft een grote significante impact op de omgeving, voornamelijk wanneer de leiding in een sleuf wordt aangelegd. De sleuf moet een tijd open liggen, en wijzigt de samenstelling van de ondergrond na aanvulling van de sleuf. Dit levert overlast aan landbouw en natuur gebieden waar de grotere transportleidingen meestal worden geïnstalleerd. Nieuwe methodes met een lagere impact zijn noodzakelijk voor de versnelde installatie van leidingen.
De horizontaal gestuurde boring techniek maakt het mogelijk dat leidingen in een boorgat worden aangelegd onder wegen, waterwegen, spoorwegen en natuur, stedelijk of industrieel gebied. Horizontaal gestuurd boren (HDD) verminderd de overlast van de aanleg van de leidingen door onder het maaiveld te boren. Hierdoor is een open sleuf niet nodig, en wordt de overlast op maaiveld gereduceerd tot het begin en eind van de boring. HDD is een beproefde methode en wordt onder andere gebruikt om leidingen onder lijn infrastructuur, bijvoorbeeld waterkeringen, aan te leggen. Hierbij wordt de bestaande infrastructuur niet beschadigt. Ook het verkrijgen van vergunningen voor de aanleg van leidingen, een langdurig process wat veel hinder voor de energie transitie opleverd, wordt hiermee eenvoudiger.
HDD boringen moeten op significante diepte (meestal meer dan 10 m onder maaiveld) worden aangebracht, omdat het boorgat op lagere diepte niet open gehouden kan worden. De leiding komt hierdoor op grootte diepte te liggen. Door de diepte moeten de leidingen sterker worden uitgevoerd en is er meer materiaal nodig om de leiding op diepte aan te leggen. Tevens nemen de lengte van de leiding en de grondbelastingen op de leiding met de diepte toe. Naast een toename van materiaal worden toekomstige reparaties moeilijker op diepte. Reparaties kunnen cruciaal zijn om de levensduur van een leiding te garanderen. Als compensatie worden HDD leidingen meestal extra sterk uitgevoerd, met een toename van materiaal en kosten tot gevolg. Een ondiepe leiding kan gemakkelijker worden gerepareerd. Hierdoor worden voor veel leidingen nog sleuven gegraven. Voor de installatie van leidingen is aanleg door middel van de HDD methode op een geringe diepte onder het maaiveld gewenst. Dit vermindert de overlast aan het maaiveld, terwijl de leiding na installatie bereikbaar blijft.
Welvreugd en Herrenknecht ontwerpen daarom gezamenlijk een nieuwe ondiepe versie van een HDD: Shallow HDD. Deze methodiek voorkomt net als HDD overlast aan het maaiveld door de leiding op kleine diepte te boren in plaats van in een sleuf aan te leggen. Door gebruik te maken van de voor de HDD techniek ontwikkelde systemen voor de plaatsbepaling van de boorkop kan een nauwkeurige boorlijn worden gerealiseerd die voldoet aan de eisen van NEN 3650. Hierdoor is de te ontwikkelen S-HDD techniek ook inzetbaar in bebouwd gebied. De S-HDD methode is anders dan de gewone HDD, en de methode is na afloop van het project geschikt voor aanleg van verschillende soorten leidingen. Het onderzoekt verbeterd daarmee de aanleg voor drinkwater, afvalwater, waterstof, groen gas, koolstofdioxide en mantelbuizen voor elektriciteitskabels. Door het vast leggen van de ontwerpstappen en ontwerp formules in een richtlijn komt de methode voor de leidingensector beschikbaar.
Onderzoeks plan
Bij de uitvoering van een horizontaal gestuurde boring is het maken van het boorgat voor het installeren van een leiding noodzakelijk. Dit gebeurt door eerst een klein pilot boorgat te maken dat vervolgens wordt vergroot door te ruimen. Bij zowel de pilot boring als het ruimen is boorvloeistof nodig. Bij het uitvoeren van de boring op grote diepte heeft de boorvloeistof geen impact op het maaiveld. Maar, bij een boring op kleine diepte kunnen blow outs aan het maaiveld niet worden voorkomen en kan bij het instorten van het boorgat nazakking optreden aan het maaiveld. Daardoor is een HDD op een geringe diepte nu nog niet mogelijk. Het S-HDD onderzoek richt zich op de ontwikkeling van de ondiepe aanleg zonder dat er verstoring aan het maaiveld optreed.
Een ondiepe HDD uitvoering kan mogelijk gemaakt worden door de methode en de equipment aan te passen. De equipment voor het uitvoeren van S-HDD wordt door Welvreugd en Herrenknecht ontwikkeld. De aanpassing van de methode wordt eerst theoretisch uitgewerkt en wordt vervolgens door een aantal proeven te doen verder gevalideerd. Na het gereed komen van de aangepaste methode met bijhorende equipment zal de methode worden gedemonstreerd bij een project waar een Groen gas leiding wordt aangelegd. Bij een succesvolle aanleg van de leiding in het demonstratie project zal de Shallow HDD methode voor de Nederlandse grondcondities beschikbaar komen voor leiding aanleg van verschillende soorten leidingen.
Er worden in het onderzoek 4 werkpakketten voorzien:
- Theoretische uitwerking en voorbereiding proeven.
- Uitvoeren en analyse van proeven met prototype.
- Vervaardiging equipment uitvoeren demonstratie.
- Evaluatie demonstratie en opstellen richtlijn en eindrapportage.
Partners
Dit onderzoek wordt uitgevoerd door een consortium van opdrachtgevers, onderzoeks instellingen, ingenieurs bureau's en de ontwikkelaars van de S-HDD tool. De partners zijn
- Nederlandse Gasunie
- Welvreugd B.V.
- Herrenknecht AG
- Rotterdam Engineering
- DSA
- Stichting Deltares
Voortgang
De S-HDD tool is doorontwikkeld in werkpakket 1 en de proeven zijn voorbereid. Er zijn testen uitgevoerd om het prototype te controleren, waarna de demonstratie is uitgevoerd in Emmen. Hierbij zijn 2 leidingen geinstalleerd. Meer informatie volgt zodra het factueel rapport is opgesteld.
