Biện pháp thi công khoan ngầm bằng robot đặt đường ống vượt sông

Biện pháp thi công khoan ngầm bằng robot đặt đường ống vượt sông

Tạp chí Underground Construction đã đưa tin về sự phát triển của khoan định hướng ngang (HDD) kể từ khi các giàn khoan ngang nhỏ gọn đầu tiên xuất hiện trên các trang web việc làm tiện ích vào đầu những năm 90.

Tạp chí này xuất bản các báo cáo về các dự án khoan ngầm vượt sông bằng công nghệ khoan HDD và các sản phẩm được ngành công nghiệp quan tâm, và trong nhiều năm qua, nhiều báo cáo về các dự án khó khoan ngầm băng qua sông.

Từ rất lâu trước khi phương pháp khoan định hướng HDD được sử dụng để xây dựng tiện ích kéo ống ngầm vượt sông, các giàn khoan định hướng ngang HDD lớn đã tạo ra các đường ống dẫn nước dài và sâu, nhiều trong số chúng vượt qua sông lớn.

Tại phía nam Việt Nam, những thợ khoan định hướng ngang cẩn thận điều động giàn khoan của mình trong khi một tay lái theo dõi tuyến đường của mũi khoan trên màn hình máy tính khi nó điều hướng đường đi dưới lòng đất.

Họ không thể nhìn thấy con đường mà lỗ khoan đang đi. Thay vào đó, công nghệ khoan định hướng ngang vượt sông giữ cho mũi khoan không có vật cản trên đường đi.

Blain Bourdages, chủ sở hữu của Ironman Directional Boring cho biết: “Nếu bạn có thể chụp X-quang và nhìn xuống mặt đất, sẽ có nhiều giao thông dưới lòng đất hơn bạn nghĩ - nhiều đường khí đốt hơn, nhiều đường dây điện hơn, nhiều cáp quang hơn”.

Công ty của chúng tôi – Minh Phương Corp đã làm việc cùng với các công ty khí đốt, nước và viễn thông lớn nhất nước, lắp đặt các đường dây quanh thành phố bằng cách sử dụng khoan định hướng ngang HDD: một kỹ thuật lần đầu tiên được phát triển trong ngành dầu khí, nhưng đã trở thành tiêu chuẩn cho việc xây dựng khoan ngầm kéo ống ở các thành phố lớn.

Ngày nay, động cơ bùn vẫn là phương pháp khoan ngầm vượt sông HDD chính trong khi hệ thống ống kép cơ khí, cho phép các đơn vị khoan cỡ trung khoan đá trên các công trường xây dựng tiện ích đô thị, chắc chắn cũng đã tạo ra tác động ngày càng tăng.

Chi tiết động cơ khoan ngầm HDD

Động cơ bùn được cung cấp bởi áp suất dòng dung dịch khoan để quay mũi khoan. Các thành phần cơ bản của động cơ bùn HDD ngày nay là rôto và stato đứng yên. Một động cơ hút bùn đáy giếng thường có độ uốn cong 2 độ, lùi lại 2 hoặc 3 feet so với mũi khoan. Để khoan một đường thẳng, mọi thành phần của dụng cụ quay. Để thay đổi hướng, động cơ bùn chỉ quay một chút. Góc uốn cong được định vị để thay đổi hướng mong muốn của lỗ thí điểm và tiếp tục khoan về phía trước.

Khoan định hướng với động cơ bùn cần khối lượng lớn dung dịch khoan và thiết bị để trộn, tuần hoàn, làm sạch và tuần hoàn hỗn hợp bùn. Nó cũng yêu cầu các bit và bộ ghép ảnh phù hợp với điều kiện đất đai, bao gồm cả đá cứng và hệ thống theo dõi và hướng dẫn phức tạp.

Được lên kế hoạch và thực hiện đúng cách, các giàn khoan lớn ngày nay tạo ra các lỗ khoan hàng nghìn feet để lắp đặt các đường ống có đường kính lớn băng qua sông.

Minh Phương Corp bắt đầu kinh doanh vào năm 2009 khi khoan định hướng ngang HDD là công việc mới trong ngành xây dựng ở Việt Nam. Kể từ đó, hàng chục công ty như của chúng tôi đã tham gia cùng.

Thay vì đào qua sông, chúng tôi khoan ngầm kéo ống qua nó. Đó là lý do tại sao - và nó vẫn là - cách tuyệt vời để hoàn thành công việc khoan ngầm vượt sông.

Thay vì đào rãnh, công nghệ khoan ngang có định hướng HDD sử dụng một mũi khoan với áp suất nước cao để khoan dưới lòng đường, vượt qua sông, vỉa hè hoặc bãi đậu xe.

Bằng chứng về một cái rãnh có thể được nhìn thấy gần khu làm việc của Minh Phương, một đường nối của mái nhà đen chạy dọc theo chiều rộng của một con phố, nơi các đường đã được thay thế một vài năm trước đó.

Minh Phương cho rằng công việc đó sẽ mất vài ngày hoặc vài tuần, nhưng việc khoan định hướng có thể thực hiện công việc tương tự trong một ngày.

Sam Ariaratnam, một giáo sư kỹ thuật tại Đại học Bang Arizona, người bắt đầu nghiên cứu về công nghệ khoan định hướng ngang có robot dẫn hướng vào những năm 1990 tại Đại học Alberta, cho biết: “Tôi ví nó rất nhiều về phẫu thuật tim hở so với nong mạch.”

Theo Ariaratnam, khoan ngầm kéo ống vượt sông bằng công nghệ khoan định hướng HDD tương tự như nong mạch khi một vết rạch được thực hiện càng ít càng tốt và bệnh nhân có thể quay lại và chạy vào ngày hôm sau.

Công nghệ khoan ngầm vượt sông kéo ống ngầm HPDE

Khoan định hướng có từ những ngày đầu của ngành công nghiệp dầu mỏ. Bạn có nhớ cảnh trong bộ phim There Will Be Blood khi Daniel Day Lewis hét lên, "Tôi uống sữa lắc của bạn"? Anh ấy đang nói về khoan ngầm định hướng mặc dù ở dạng thô thiển hơn nhiều.

Nhưng phải đến cuối thế kỷ 20, các thợ khoan ngầm mới tìm ra cách để dẫn hướng và thay đổi hướng đi của mũi khoan ngầm dưới lòng đất với mức độ chính xác cần thiết cho việc xây dựng hệ thống ống ngầm trong thành phố.

Vừa mới đây, Công ty Tư vấn Đầu tư và Thiết kế Xây dựng Minh Phương, được một công ty khí đốt ký hợp đồng để giải quyết một vấn đề. Công ty cần lắp đặt một đường dẫn khí đốt dài 4 inch bên dưới một con sông.

Minh Phương đã nghiên cứu khoan ngầm vượt sông Đồng Nai để thay thế đoạn đường ống 140 tổ chức và quan chức phản đối việc khoan thăm dò trong khu vực giữa 2 năm.

Chúng tôi đã sử dụng một chiếc máy khoan định hướng ngang để khoan ngầm vượt sông mà không cần đào hay đào rãnh. Vào thời điểm đó, vẫn còn nhiều công việc phỏng đoán, vì không có cách nào chính xác để theo dõi mũi khoan dưới lòng đất, nhưng nỗ lực đã tạo ra khả năng khoan định hướng ngang.

Đến những năm gần đây, công nghệ khoan định hướng ngang vượt sông kéo ống ngầm cho phép các công ty khoan ngầm như chúng tôi theo dõi vị trí của mũi khoan từ bề mặt khi nó đang khoan dưới lòng đất, bằng cách sử dụng tín hiệu điện từ.

Ariaratnam cho biết, với sự ra đời của công nghệ cáp quang, nhu cầu về khoan định hướng HDD ngày càng bùng nổ. Chúng tôi bắt đầu đưa các mạng băng thông rộng này ra khắp thế giới [và] tất cả những mạng này đang được thực hiện ở các trung tâm đô thị. Khoan định hướng ngang lắp ống cáp quang vượt qua sông là một cách tuyệt vời để làm điều đó. Các thành phố lớn hơn, nhu cầu nhiều hơn.

Công ty của của chúng tôi đang bận rộn vào mùa xuân để làm công việc cho các công ty điện lực, xử lý nước thải đô thị,…lắp đặt và thay thế các đường dây tiện ích và cáp quang băng qua sông. Công nghệ khoan định hướng HDD đã làm thay đổi ngành công nghiệp khoan ngầm trong 10 năm qua.

Có thể bạn muốn biết:

Thông số kỹ thuật thi công khoan hướng ngang

Kĩ thuật khoan định hướng