Przekroczenia definiujące skalę

Łukasz Madej: GAZ-SYSTEM ma na koncie 100 dużych projektów bezwykopowych o łącznej długości ponad 103 km. Jak z perspektywy technicznej i organizacyjnej oceniają Państwo rozwój tego obszaru oraz jego wpływ na efektywność rozbudowy sieci przesyłowej?
Roland Kośka: Zastosowanie metod bezwykopowych znacznie zwiększa możliwości realizacji i podnosi efektywność budowy infrastruktury przesyłowej. Prowadzenie gazociągów w terenie związane jest z koniecznością wielokrotnego przekraczania dróg, torów kolejowych, rzek, zbiorników wodnych oraz terenów chronionych środowiskowo, a także gruntów nienośnych i niedostępnych – jak np. osuwiska. Dzięki wykonaniu przejścia głęboko pod ziemią nie jest wstrzymywany ruch drogowy, kolejowy czy żegluga śródlądowa. W ten sposób można także zachować obiekty bądź tereny cenne przyrodniczo lub krajobrazowo bez zakłócania cyklu życia unikatowej fauny i flory.

Zaangażowanie technologii bezwykopowych przy inwestycjach liniowych zapewnia utrzymanie odpowiednich terminów i tempa realizacji całego zadania. Przekroczenia bezwykopowe są wykorzystywane dla rozbudowy sieci przesyłowej GAZ-SYSTEM już od 17 lat i spółka jest liderem w branży w stosowaniu tej technologii. Pierwsze długie przekroczenie zrealizowano w 2010 roku podczas budowy interkonektora z Czechami. Wspomniana w pytaniu setka dużych projektów została zrealizowana w ciągu ostatnich 10 lat. A licząc od początku istnienia GAZ-SYSTEM, liczba wykonanych projektów zbliża się już do 150. w tej chwili przekroczenia są istotnym elementem wszystkich nowo budowanych, jak też modernizowanych gazociągów, stosowane są wszędzie tam, gdzie budowa w otwartym wykopie jest niemożliwa.
Nowoczesne technologie są jednak wymagające kosztowo i realizacyjnie. Przede wszystkim należy przewidzieć na ich wykonanie średnio około trzy razy wyższe środki w stosunku do odcinków liniowych, realizowanych tradycyjnie metodą wykopową. W terenach mocno zurbanizowanych udział bezwykopowych odcinków w kosztach inwestycji dochodzi choćby do 30%, a wraz z postępem i rozwojem infrastruktury będzie wzrastał. Metody bezwykopowe wymagają także solidnego przygotowania, w tym szczegółowej oceny potencjalnych ryzyk. Najważniejszy jest wybór adekwatnej technologii, dopasowanej do warunków terenowych i wykonanie projektu. Następnie przyjęty plan realizacyjny musi być skrupulatnie wykonany. W ciągu już drugiej dekady stosowania w naszej spółce tych technologii zauważamy znaczny postęp i rozwój. Realizując projekty, udało się nam wdrożyć kilka nowych rozwiązań, wcześniej w Polsce niestosowanych. Nasze inwestycje umożliwiają lokalnym firmom zbudowanie unikatowej rynkowej marki – dzięki pozyskaniu know-how i doświadczeń wykonawczych w tym obszarze.

Ł.M.: Które z dotychczas zrealizowanych zadań bezwykopowych było najbardziej wymagające pod względem technicznym i jakie parametry tej realizacji najlepiej pokazują skalę trudności projektu?
R.K.: jeżeli chodzi o skalę trudności, to na pewno te największe, które definiuje wskaźnik HDI – będący iloczynem średnicy w calach i długości zainstalowanej rury. Z tego punktu widzenia wyróżniają się dwa zrealizowane przekroczenia:
– rzeki Warty DN1000 w technologii Direct PIPE o długości 1438 m, mające wskaźnik HDI 57500,
– rzeki Wisły pod Dęblinem DN1000 w technologii HDD o długości 1260 m, o wskaźniku HDI 50500.

Pierwszy z nich był zrealizowany w ramach lądowego odcinka Baltic Pipe, a drugi jako część projektu Centrum Wschód w Centralnej Polsce.
Inne przekroczenia, jak te najbardziej wymagające z powodu geologii, są trudne do oceny i parametryzacji, gdyż ustanowienie parametru trudności w tym przypadku jest mocno względne. Uważam jednak, iż na podkreślenie zasługuje iłowy odwiert DN700 o długości 1 km w Lesie Młocińskim w Warszawie oraz najdłuższy, bo liczący 2016 m, odwiert na obrzeżu rezerwatu Olszanka w twardoplastycznych glinach, na trasie gazociągu DN500 Goleniów–Police, którego zadaniem było wyłączenie z eksploatacji gazociągu napowietrznie przecinającego rezerwat.

Ł.M.: Na przykładzie których inwestycji najlepiej widać, iż doświadczenia z realizacji przełożyły się na zmiany w standardach projektowych i wykonawczych GAZ-SYSTEMU?
R.K.: Były to projekty realizowane w pierwszym dużym programie polegającym na włączeniu Terminala LNG w Świnoujściu do krajowego systemu przesyłowego w latach 2011–2015. Tutaj można wymienić przekroczenie rzeki Iny DN700, które nie było zrealizowane zgodnie z projektem budowy gazociągu Goleniów–Lwówek. Zostało wykonane później tradycyjnie wykopowo, a samą rzekę pokonano mikrotunelem. Problemem były pęczniejące iły, z powodu słabo rozpoznanej geologii oraz przyjętej długości przekroczenia 1700 m, imponującej jak na te warunki. Drugim naszym istotnym doświadczeniem było przekroczenie rzeki Dziwnej na gazociągu DN800 Świnoujście–Goleniów. Wykonany wówczas odwiert nie został zarurowany z powodów złej logistyki, braku dostępności rur oraz jasno określonej odpowiedzialności w projekcie między wykonawcą a podwykonawcą prac wiertniczych. Te pierwsze przejścia bezwykopowe nie doszły do skutku, ponieważ realizowane były jeszcze przed wdrożeniem w GAZ-SYSTEM procedur i wytycznych realizacyjnych. Wyciągnęliśmy wnioski na przyszłość w postaci opracowanej przez Pion Inwestycji Analizy Błędów Projektowych, gdzie te przypadki zostały dokładnie przeanalizowane i podsumowane.
Inną istotną obsługą ryzyka przejść bezwykopowych było wdrożenie Zarządzania Projektami GAZ-STEP w standardzie TEN-STEP, opartym na bazie wiedzy PMI i PMI BOOK. W oparciu o tę metodykę został opracowany zestaw dokumentów odbiorowych oraz dopuszczających do prac pn. Plan Kontroli i Badań, stanowiącego element Planu Zapewnienia Jakości.
Z uwagi na istotność opracowania technicznych warunków odniesienia, zespół GAZ-SYSTEM aktywnie uczestniczył w opracowaniu Standardu Izby Gazowniczej pn. „Technologie Bezwykopowe Horyzontalne Przewierty Sterowane”. Opracowaliśmy, we współpracy z rynkiem, wymagania w formie poradnika pn. „Realizacja Przekroczeń Bezwykopowych w Technologii Mikrotunelingu oraz Direct Steerable Pipe Jacking” do stosowania w naszej spółce. Dokument zawiera rekomendacje dotyczące wszystkich niezbędnych parametrów i rozwiązań dla tego typu wiercenia. Jest to jedyne takie opracowanie w Polsce.

Ł.M.: Jakie wyzwania projektowe i wykonawcze są dziś najtrudniejsze przy realizacji inwestycji bezwykopowych w miastach i na terenach objętych ochroną środowiskową? Na ile różnią się one od tych sprzed dekady?
R.K.: Wymagania te są zawarte w Decyzji Środowiskowej, poprzedzonej rocznymi badaniami środowiskowymi, które identyfikują chronione gatunki fauny i flory. Podstawowym elementem sukcesu w tych newralgicznych odcinkach jest dobrze przygotowany projekt, a w nim adekwatnie rozpoznane warunki gruntowe, poprzedzone badaniami geologicznymi. Wymagania GAZ-SYSTEM w tym obszarze zwiększały się w kolejnych latach na skutek zdobytych doświadczeń. Bardzo istotne stały się badania laboratoryjne fizyko-mechanicznych adekwatności iłów i innych warstw gruntowych. Muszą one być realizowane na adekwatnie pobranym materiale z rdzeni wiertniczych nawierconych w rzędnej trajektorii. Wymagamy jej w Analizie Metod Bezwykopowych opracowywanej na etapie projektu wstępnego, jeszcze przed złożeniem wniosku o Decyzję Lokalizacyjną. W obszarach zurbanizowanych stosujemy technologie ograniczające oddziaływanie na posadowienie obiektów tam istniejących. Takie możliwości daje technologia Direct Steerable Pipe Jacking (DSPJ), znana szerzej jako Direct Pipe. Jak zawsze, tak i w DSPJ nie wchodzimy fizycznie w teren chroniony, ponadto wiercimy bez oddziaływania na warunki gruntowo-wodne, nie osuszamy i nie wtłaczamy w te warstwy płynów wiertniczych, dlatego często wybieramy tę technologię dla minimalizowania wpływu na środowisko. Zastosowanie dziś tego nowego rozwiązania technologicznego możliwe było dzięki wdrożeniu pierwszego w Polsce Direct Pipe na przekroczeniu DN1000 na gazociągu Czeszów–Wierzchowice w 2016 roku. Stale dywersyfikujemy technologie i stosujemy DSPJ równolegle do HDD już od dekady, a dziś połowa dużych przekroczeń jest realizowana w tej technologii.

Ł.M.: Jakie kierunki rozwoju pionu bezwykopowego są dziś priorytetowe – czy większy nacisk kładziony jest na realizację kolejnych dużych przekroczeń, rozwój kompetencji projektowych, czy wdrażanie nowych metod wykonawczych?
R.K.: Obecnie po zrealizowaniu tej ilości projektów – często w skali Europy ekstremalnych ze względu na ich długość – mamy świadomość dostępnych możliwości, daje to nam też pewność realizacyjną, mamy śmiałość trasowania nowych gazociągów z wykorzystaniem tych rozwiązań. Możemy się pochwalić, iż wszystkie bezwykopowe projekty w ostatnich dziesięciu latach zostały zrealizowane i nigdy nie stanowiły przeszkody dla terminu odbioru technicznego gazociągu. Mamy ten komfort uzgadniania, a często narzucenia projektantom technologii w sposób świadomy. W wielu przypadkach, w trudnych warunkach gruntowych sięgamy po ekstremalne rozwiązania w zakresie długości przewiertu, ale też cały czas wymagamy lepszych badań, lepszych kompetencji projektowych i jesteśmy otwarci na nowe rozwiązania.
Wdrożyliśmy technologię Direct Pipe dla średnicy DN700 – unikatową w skali europejskiej, w odróżnieniu od popularnej już DN1000, a to wymagało zastosowania nowych urządzeń do pracy w tunelu 700 mm, takich jak: jet pompa, mini power-pack czy żyrokompas weryfikowany przez sondę magnetyczną. W tej technologii zrealizowaliśmy już pięć projektów. W technologii HDD stosowaliśmy wiertnice elektryczne, technikę intersect, podział liry, instalacje wspomagaliśmy pipe pusherami. Nowe wyzwania muszą stanowić nową jakość, a to jest wynikiem synergii wszystkich wymienionych elementów.

Ł.M.: Na jakie wymagania bezpieczeństwa i ochrony środowiska wykonawcy muszą dziś zwracać szczególną uwagę przy realizacji robót bezwykopowych w sąsiedztwie czynnej infrastruktury i terenów chronionych?
R.K.: Podstawowe znaczenie ma ochrona przed zanieczyszczeniem obszaru płynami wiertniczymi, spowodowanym ich wyciekiem z otworu do warstw gruntowych, bądź wybiciem na powierzchnię, w szczególności w technologii HDD. Jest to technologia uniwersalna i najbardziej dostępna, a dla średnic poniżej 700 mm jedyna możliwa do zastosowania dla przekroczeń dłuższych niż 200 m. W tych przypadkach wymagamy wiercenia w sposób kontrolowany, aby nie wystąpiło osuszenie lub napompowanie warstw gruntowych, ponieważ może to skutkować zmianą warunków środowiskowych i geotechnicznych posadowienia obiektów. Te oddziaływania mogą spowodować osiadanie bądź wypiętrzenie powierzchni dróg i torowisk.
Istotny też jest hałas, który ograniczamy stosując wiertnice elektryczne. Dodatkowo wykorzystujemy ekrany dźwiękoszczelne dla placów maszynowych i nie prowadzimy prac w nocy – dzięki nowym rozwiązaniom płuczkowym. jeżeli wykonujemy przekroczenia w sąsiedztwie istniejących obiektów, ważne są odchyłki, które dopuszczamy do 2% długości, jednak nie więcej niż 2 m i dotychczas nie mieliśmy problemów z tym związanych. w tej chwili jesteśmy w stanie sprostać nowym wyzwaniom i ograniczać oddziaływanie na środowisko podczas prowadzenia trudnych dla otoczenia prac budowlanych.

Ł.M.: Proszę powiedzieć, jak w praktyce wygląda kooperacja pionu odpowiedzialnego za technologie bezwykopowe z innymi jednostkami GAZ-SYSTEMU przy dużych inwestycjach liniowych – w zakresie koordynacji harmonogramów, doboru technologii oraz zarządzania ryzykiem realizacyjnym?
R.K.: Osoby odpowiedzialne za wsparcie zespołów projektowych, w tym Inspektorów Nadzoru GAZ-SYSTEM w Oddziałach, pracują w Pionie Inwestycji, gdzie monitorują realizacje. Analizują raporty, wspomagają wiedzą techniczną i projektową Zespoły Projektowe i Kierowników Projektów. Ponadto działający w danym obszarze Główny Inżynier nadzoruje i wspomaga opracowanie standardów technicznych dla projektowania, przetargów, jak i realizacji w spółce, inicjuje projekty dla opracowania technicznych warunków odniesienia dla branży. Weryfikuje także proces inwestycyjny i wdraża nowe rozwiązania. Kluczowymi rozwiązaniami dla optymalizacji tych zadań są stworzone w GAZ-SYSTEM dodatkowe dokumenty, które stanowią podstawę procedur inwestycyjnych dla realizacji projektów bezwykopowych, takie jak:
– Analiza Metod Bezwykopowych, wymagana do wykonania przez projektanta,
– Plan Wykonalności, wymagany do opracowania przez wykonawcę prac wiertniczych.

Dokumenty te są opiniowane odrębnie dla wszystkich projektu przez zespół, z udziałem Głównego Inżyniera. Pierwszy akceptuje wybór technologii, który jest poprzedzony analizą możliwych do zastosowania technologii, drugi jest planem wiercenia zawierającym parametry pracy, postępy i wszelkie inne techniczne założenia wykonawcy. Zespoły projektowe w Oddziałach są wspomagane wiedzą tego zespołu również w innych kluczowych momentach realizacji, takich jak; trasowanie gazociągu, opiniowanie projektu wykonawczego, w sytuacjach komplikacji wiertniczych czy awarii wiertniczych podczas prowadzenia robót.

Ł.M.: W perspektywie najbliższych lat GAZ-SYSTEM spodziewa się dalszego wzrostu średnic i długości realizowanych przejść bezwykopowych, czy raczej koncentracji na zwiększaniu niezawodności i powtarzalności stosowanych technologii?
R.K.: Obecnie realizujemy programy rozbudowy sieci przesyłowej w zakresie włączenia gazu z nowo budowanego terminala FSRU w Zatoce Gdańskiej do układu oraz rozprowadzenia go w systemie wraz z zasileniem interkonektorów na południu Polski. W tym zakresie nie przewidujemy zmian w tej chwili stosowanej średnicy DN1000. Mamy również w naszej realizacji dużo projektów przyłączeniowych, modernizacyjnych i remontowych – tutaj są projekty już od średnicy DN200. Między innymi likwidujemy napowietrzne przejścia i wypłycenia gazociągów w rzekach, gdzie poprzednio przekroczenia były budowane w technologii bagrowania dna rzeki.

Ł.M.: Jakie metody lub rozwiązania bezwykopowe – w tej chwili jeszcze niszowe – mogą Pana zdaniem w najbliższych latach odegrać większą rolę w realizacji infrastruktury przesyłowej?
R.K.: Pierwszą z nich jest budowa gazociągów w technologii Pipe Express w celu zawężenia pasów montażowych w lasach, co umożliwi ograniczenie wycinki do szerokości stref kontrolowanych. Drugim rozwiązaniem jest DSPJ (Direct Pipe) w średnicy DN500. w tej chwili technologia ta stosowana jest jedynie w postaci bezwykopowo wykonywanych prostoliniowych odcinków „z komory do komory” przy instalacji linii energetycznych w Niemczech, gdzie znana jest jako E-Power Pipe. Kolejnym kierunkiem jest efektywne stosowanie mikrotunelowania dla średnic poniżej 500 mm, które w tej chwili jest rzadko wykonywane ze względu na małe średnice tunelu, trudności wykonawcze oraz wysokie koszty. Warto wskazać także technologie hybrydowe polegające na łączeniu różnych rozwiązań wiercenia HDD z wykorzystaniem komór – rozwiązania te są już częściowo stosowane przy budowie gazociągu DN300 Sulechów–Nowe Tłoki. Do tego technologia HDD po łuku z wykorzystaniem liry pospawanej w formie łuku, w szczególności dla małych średnic o ograniczonej długości instalacji.
Projekty dotyczące tych rozwiązań powinny być poprzedzone co najmniej deklaracją wykonawcy prac wiertniczych o gotowości do pozyskania i zastosowania danej technologii. Szczególnie ostatnie z wymienionych rozwiązań jest z punktu widzenia GAZ-SYSTEM bardzo interesujące i pożądane.

Ł.M.: W kontekście przygotowań do transportu wodoru i innych gazów zdekarbonizowanych – czy technologie bezwykopowe będą wymagały zmian w podejściu projektowym, doborze materiałów lub kontroli jakości wykonania?
R.K.: Metody bezwykopowe nie zmienią się dla budowy tych gazociągów, ale oczywiście będą istotne zmiany w szczególności w zakresie materiałów i kontroli jakości. Nowe stale będą wymagały opracowania dedykowanych dla nich technologii spawalniczych, a przez to nowej wyższej jakości wykonania spawów. Podobnie nowa jakość pojawi się w stosowaniu zaworów i urządzeń kontrolno-pomiarowych z uwagi na wielkość cząsteczek tych gazów, co wymusi ich dużą szczelność.

Ł.M.: Dziękuję za rozmowę.