and construction of  the  tunnel. Atteris was 

also  involved  with  providing  engineering 

support  throughout  the  execution  phase 

of  the  shore  crossing,  as  well  as  for  the 

trunkline  and  flowline  phases  elsewhere  in 

the Wheatstone Project.

Upon  completion  at  the  end  of  2013, 

the shore crossing set new benchmarks  in 

Australia,  It  is  both  the  first microtunnelled 

shore  crossing  in  the  oil  and  gas  industry 

and  the  longest  pipe-jacked  tunnel  in  the 

Southern Hemisphere  to date.  The project 

had  a  very  short  duration  of  eight months 

from  mobilisation  to  demobilisation,  with 

daily advance rates of 55 m achieved in two 

ten-hour shifts.

“The  microtunnelling  method  had  never 

been used as  a  conduit  across  a  shoreline 

to  pull  a  trunkline  through  within  Chevron, 

or  indeed within  the oil  and gas  industry  in 

Australasia,” said the Chevron spokesperson. 

Deciding on microtunnellingDuring the early stages of the Wheatstone 

Project’s assessment process, a number of 

options  were  considered  for  the  trunkline 

shore  crossing,  including  open  trenching, 

rock  groyning,  above  ground  shore-

pulling,  horizontal  directional  drilling  (HDD)  

and microtunnelling. 

“For  each  shore  crossing  option, 

senior  Chevron  decision-makers  carefully 

considered  Chevron’s  key  commitment 

to  reduce  potential  impacts  to  the 

environment alongside  the  logistical, cost, 

schedule  and  technical  considerations,” 

said the Chevron spokesperson.

Examples of such considerations included 

the  size  of  the  Wheatstone  trunkline  

(44  inch),  as  well  as  the  very  shallow 

water  depth  along  the  Onslow  nearshore 

area  (a pipelay barge was unable  to come 

within  several  kilometres  from  the  beach, 

for example). These factors steered Chevron 

to  pursue  microtunnelling  for  the  shore 

crossing.  Microtunnelling  was  favoured 

over  HDD  because,  compared  to  HDD, 

the  technique  was  deemed  less  sensitive 

to  difficult  geotechnical  conditions.  Other 

potential major HDD risks  included the very 

large diameter open borehole (in combination 

with the length of an HDD), the possibility of 

borehole  collapse,  the  volume  of  drilling 

fluid  release and a complex  interaction with 

offshore construction equipment.

“Based  on  these  circumstances, 

microtunnelling  was  recognised  as 

an  innovative  solution  and  the  senior 

management team selected it as the preferred 

option,” said the company spokesperson.

Environmental benefitsThe  microtunnelling  methodology  for 

the  shore  crossing  delivered  a  number 

of  environmental  benefits  without 

compromising  safety  or  constructability. 

These  benefits  included  avoiding  a 

physical  surface  presence,  reducing  the 

need  to  access  mangroves  or  beaches, 

greatly  reducing  both  onshore  and marine 

disturbance  footprints,  avoiding  potential 

sediment disturbance activities in the highly 

dynamic  and  sensitive  Ashburton  Delta, 

removing  the  need  for  machinery  on  the 

surface of the shore crossing, and reducing 

risk associated with leaks and spills.

“In  selecting  the  method  for  the  shore 

crossing,  the  primary  environmental 

considerations were  the potential  impacts 

on  the  Ashburton  River  Delta  and  its 

habitats,  and  the  potential  impact  on 

coastal  processes,”  commented  the 

Chevron spokesperson. 

THE MULT I - B I L L ION -DOLLAR 

WHEATSTONE  PROJECT  is  a  flagship 

project  in  Australia’s  liquefied  natural 

gas  (LNG)  industry.  Developed  following 

an  extensive  period  of  environmental 

assessment  and  community  engagement 

–  including  liaising  with  local  government, 

independent experts and local communities 

–  the  project’s  planning  and  construction 

is  being  carried  out  with  explicit  attention 

to  minimising  impacts  to  the  surrounding 

environment and native wildlife.

Recognising  these  important  values, 

Chevron  commissioned  a  technically 

impressive microtunnelling campaign at the 

project’s  shore  crossing  –  connecting  the 

onshore  and  offshore  segments  of  the 

development  via  a  1.2  km  pipe  jacked 

tunnel. Completed in only eight months, the 

project achieved many milestones and sets 

a new standard  for Trenchless Technology 

in the oil and gas industry.    

Project backgroundLocated near Onslow in the Pilbara Region, 

the  Chevron-operated Wheatstone  Project 

is  now  in  its  fourth  year  of  construction. 

At  almost  60  per  cent  complete,  first  gas 

is  expected  by  late-2016.  Wheatstone’s 

onshore LNG and domestic gas plants will 

be fed from four offshore natural gas fields. 

Gas  will  be  gathered  using  subsea  wells 

and manifolds and transported via flowlines 

to  the  offshore  Wheatstone  Platform. 

The  platform  will  partially  treat  gas  and 

condensate  and  transport  it  to  onshore 

processing  facilities  via  the  newly-installed 

225  km  trunkline  (pipeline).  The  112  cm 

diameter  trunkline,  Australia’s  largest 

diameter  gas  pipeline,  passes  through  a 

1.2 km long microtunnelled and pipe jacked 

shore crossing.

Called  the  “critical  link”  by  a  Chevron 

spokesperson,  the  use  of  microtunnelling 

provided  an  innovative  and  cost-effective 

solution to cross the shoreline by tunnelling 

under  the  coastal  environment  to  reduce 

impacts. The shore crossing begins behind 

the coastal dune system, extends seaward 

and terminates under the ocean floor.

For the crossing’s design and installation, 

Chevron  tapped  Australian  companies 

including Perth-based subsea and pipeline 

consultancy  Atteris  for  the  concept 

development  and  front-end  engineering 

design (tunnel), and Thiess Tunnelling – now 

Leighton Tunnelling – for the detailed design 

Innovative use of microtunnelling on Chevron Australia’s Wheatstone Project smashes industry records 

and minimises environmental effects.

ThewondersofWheatstone

“The microtunnelling method had never been used as a conduit 

across a shoreline to pull a trunkline through within Chevron, 

or indeed within the oil and gas industry in Australasia.”

Aerial view of the microtunnel exit pit. 

Computer rendering of the tunnelling installation.

PROJECT UPDATE

Click here to watch the  

First Quarter 2015 update  

video of the Chevron 

Wheastone Project

Summer2

015-TrenchlessInternational

23

Summer2015-Tren

chlessIn

ternationa

l

22

INSTALLATIO

NIN

STALLATIO

N

On the overall Wheatstone Project timeline, 

the  shore  crossing  tunnel  was  one  of  the 

earliest scope items for the project because 

it needed to be installed prior to the trunkline 

installation  and  during  the weather  window 

of  May-November  2013.  According  to 

Chevron, missing this 2013 weather window 

would have pushed the trunkline  installation 

out by one year, which could have impacted 

the project time schedule.

The microtunnel  execution  team,  led  by 

Thiess Tunnelling (Leighton Tunnelling) used 

an  innovative  tunnelling  method  and  shaft 

design which allowed the team to pipe-jack 

three  pipes  in  a  complete  push,  reducing 

the number of  times   service pipes had  to 

be  manually  handled  and  improving  cycle 

times  –  something  relatively  uncommon  in 

pipe-jacking.  Additionally,  by  utilising  the 

latest  and  most  advanced  microtunnelling 

guidance  system,  the  tunnelling  team was 

able to drive the tunnel to within 135 mm of 

the design location.

“This was an excellent result considering 

the  specification  requirements  were 

to  finish  within  1,000  mm,”  said  the  

Chevron spokesperson.

Thiess  Tunnelling  (Leighton  Tunnelling) 

also  designed  a  special  lifting  mechanism 

for  the  rotation  of  the  concrete  pipes  and 

the movement of  the  jacking pipes around 

the project site. 

“The  rotation  of  the  concrete  pipes was 

a  safety  risk  that  required  an  engineering 

solution,”  continued  the  spokesperson. 

“Together  with  the  supplier,  Thiess 

Tunnelling  designed  a  clamp  that  meant 

that  the  concrete  pipes  could  be  rotated 

in  a  controlled manner  without  the  use  of 

multiple cranes.” 

For the movement around site, a specific 

set  of  forks  and  lever  was  designed.  This 

allowed  the  concrete  pipes  to  be  moved 

around  the  site  easily  and  be  picked  up 

and  placed  in  a  controlled  manner,  thus 

reducing the risk of working at heights and 

men next to moving equipment. 

Following  the  tunnelling  procedure, 

the  team  formed  a  partnership  with 

Independent  Offshore  Solutions  (IOS)  to 

develop a new methodology for recovering 

the  Herrenknecht-supplied  tunnel  boring 

machine  (TBM)  from  the  ocean  floor. 

According to a Herrenknecht spokesperson, 

recovering  TBMs  from  oceans  is  difficult 

due to their size, with the feat only achieved 

about a dozen times in the world.

A watershed trenchless project“Completed  within  a  short  turnaround 

and with surgical precision,  the scope and 

ambition of the Wheatstone Project’s shore 

crossing  microtunnelling  work  illustrates 

what can be achieved when a collaborative 

approach  brings  together  the  community, 

government  and  industry  to  work  on 

innovative and mutually beneficial solutions,” 

concluded the Chevron spokesperson.

“The  innovative  application  of 

microtunnelling  technology  demonstrated 

that  with  the  appropriate  level  of 

commitment,  passion  and  responsibility, 

we  can  safely  access  and  develop  much 

needed  energy  resources while minimising 

environmental  impacts  and  preserving 

important habitats.”

“The  development  of  the  entire  shore 

crossing  concept,  including  selection  of 

microtunnelling  as  a  method,  defining  the 

tunnel  entry/exit  points  and  alignment, 

design  of  the  subsea  exit  pit,  the  pipeline 

within the tunnel, and the pipeline cathodic 

protection,  are  all  ground-breaking 

innovations in their own right.”

Looking ahead, microtunnelling for shore 

crossings  of  this  scale  –  and  in  such 

delicate  environments  –  is  now  a  proven 

technology  and  could  be  implemented 

globally, both by Chevron and the wider oil 

and gas industry. 

With  the  trunkline  needing  to  cross 

the  shoreline  at  the  lagoon  system  at  the 

eastern  entrance  to  the  Ashburton  River,  

the  decision  to  use  microtunnelling 

technology  was  based  on  extensive 

research  showing  the  environmental 

objectives of protecting coastal processes, 

the  creek  system,  mangrove  habitats  and 

listed species could be achieved.

“As  evidenced  by  the  environmental 

monitoring  results  pre-  and  post-

construction,  the  decision  to  tunnel  under 

this  area  significantly  reduced  potential 

impacts  to  this  environment,  while  still 

providing  a  solution  that  met  Wheatstone 

requirements, continued the spokesperson. 

“Ultimately,  the  decision  to  construct 

a  microtunnel  underneath  the  sensitive 

chenier  and  lagoon  system  demonstrated 

excellent environmental outcomes.”

Project timelineThe  concept  and  front-end  engineering 

design  of  the  shore  crossing  tunnel 

was  performed  from  2010-2011  by  a 

combined  Chevron/Atteris  team.  Chevron 

subsequently  awarded  the  microtunnelling 

contract  to  Thiess  Tunnelling  (Leighton 

Tunnelling)  in  January  2012,  with  work 

beginning  onsite  in  April  2013.  The  tunnel 

was  completed  in  October  2013  and  the 

site  was  demobilised  two  months  later  

in December.

Key Wheatstone shore crossing facts

Total tunnel length: 1,242 m

Tunnel pipe material: Reinforced concrete

External tunnel pipe diameter: 2.5 m

Internal tunnel pipe diameter: 2 m

Tunnel pipe segment length: 3 m

Number of tunnel pipe types: 6

Tunnel pipe segment weight: 12-16 tonnes

Bird’s-eye view of the shoreline crossing 

showing the nearby Ashburton Delta.

The Herrenknecht-supplied tunnel boring machine was later retrieved from the ocean floor following 

the tunnel procedure.

Close-up of the microtunnel construction area. 

The decision to use microtunnelling technology was based 

on extensive research showing the environmental objectives 

of protecting coastal processes, the creek system, mangrove 

habitats and listed species could be achieved.

Summer2015-Tren

chlessIn

ternationa

l

24

Summer2

015-TrenchlessInternational

25

INSTALLATIO

NIN

STALLATIO

N