Dịch vụ khoan ngầm bằng robot kéo ống ngầm qua đường

Dịch vụ khoan ngầm bằng robot kéo ống ngầm qua đường

Khoan ngang dẫn hướng bằng robot kéo ống ngầm qua đường (HDD) là phương pháp đặt đường ống và dây cáp vượt qua đường mà không cần đào đất, được thực hiện chủ yếu dưới đường bộ và đường sắt. Để thực hiện phương pháp khoan định hướng này, một kỹ thuật khoan ngang đặc biệt được sử dụng bao gồm các giàn khoan định hướng. Với cách lắp đặt ống ngầm như vậy, gần như toàn bộ công việc được thực hiện dưới lòng đất.

Phương pháp khoan ngang dẫn hướng hiện nay được coi là rất phổ biến. Thứ nhất, điều này là do phương pháp khoan ngầm này có thể cắt giảm chi phí tài chính cho việc lắp đặt đường ống từ 2,5 đến 3 lần. Nó được sử dụng để:

• đặt các đường ống hoạt động như một vỏ bảo vệ (vỏ bọc) cho nhiều dây cáp điện;
• công nghệ khoan ngang bằng robot dẫn hướng cho phép lắp đặt hoàn toàn các đường ống dẫn nước uống hoặc nước thải.
• khoan ngầm đặt cáp quang dưới đường ray hoặc toa xe là lựa chọn duy nhất để cài đặt thông tin liên lạc mà không cần đào theo kiểu đào truyền thống.
• khoan ngầm kéo ống dưới một con đường hoặc công trình kỹ thuật khác sẽ cho phép bạn bảo vệ cảnh quan thiên nhiên, đây cũng là một lợi thế quan trọng.

Ngoài chi phí tài chính, chi phí nhân công cũng giảm do công việc chính được thực hiện bằng thiết bị đặc biệt; với sự trợ giúp của khoan định hướng ngang HDD, có thể đặt một đường ống hoặc ống dẫn cáp không chỉ dưới các tuyến đường vận chuyển mà còn dưới các tuyến đường thủy. Khoan giếng ngang đúng ra có thể được coi là một cách độc đáo trong công nghệ loại bỏ tác hại môi trường và giảm chi phí lao động và tiền tệ.

Để điều khiển máy khoan định hướng, cần có hệ thống định vị để khoan giếng ngang. Điều này rất quan trọng vì mũi khoan ngang nằm trong lòng đất trong suốt quá trình hoạt động, tức là người kỹ sư khoan ngầm không thể nhìn thấy. Cho nên hệ thống như vậy ghóp phần giúp mũi khoan không bị va chạm với các chướng ngại vật khác nhau, hạn chế làm hỏng giàn khoan. Hệ thống định vị để kiểm soát quy trình khoan ngang được trang bị một cảm biến nhỏ để theo dõi các chỉ số định vị trong quá trình khoan. Thiết bị cảm biến mini được gắn trên đầu khoan và thiết bị.

Việc sử dụng phương pháp khoan ngang bằng robot dẫn hướng cũng phải tính đến bán kính uốn lớn nhất có thể của cần khoan, nó ảnh hưởng đến tính di động của giàn khoan và khả năng vượt qua một số chướng ngại vật.

Trước khi bắt đầu khoan ngầm kéo ống dưới đường phải tiến hành các công việc chuẩn bị.

Đầu tiên, bạn cần chuẩn bị một đế bằng phẳng cho giàn khoan. Để làm được điều này, cần phải san bằng lô đất, có kích thước xấp xỉ 10x15 m. Nơi chuẩn bị phải được bảo vệ bằng băng cảnh báo để ngăn chặn người ngoài hành tinh xâm nhập khu vực. Băng được lắp đặt ở độ cao khoảng 80 cm so với mặt đất.

Giàn khoan ngang được chuẩn bị tại vị trí giếng khoan. Sau khi chuẩn bị khu vực cần tiến hành lắp đặt giàn khoan và đặt đúng vị trí để tiến hành khoan thí điểm.

Phương pháp khoan lỗ thí điểm ngang của đĩa cứng cần tính đến các biện pháp an toàn và tất cả các quy định xây dựng cần thiết. Một dung dịch bentonite đặc biệt được sử dụng để khoan. Thiết bị tạo dung dịch này phải ở bên cạnh của giàn khoan nằm ngang. Khoảng cách giữa giàn khoan và nơi lắp đặt dung dịch bentonite phải ít nhất là 10 m.

Mối quan tâm về việc thải bỏ chất lỏng đang được ngành công nghiệp giải quyết với công nghệ phát triển cho phép tái chế hiệu quả chất lỏng khoan, do đó giảm khối lượng chất lỏng cần thải bỏ, cũng như công nghệ mới để xử lý cơ học và hóa học chất thải của quá trình tái chế và chất lỏng còn lại khi kết thúc dự án.

Các quy định nhắm vào việc xử lý chất lỏng khoan HDD và chi phí xử lý tăng cao đang ảnh hưởng đáng kể đến năng suất và hiệu quả của nhà thầu.

Thu hồi và đông đặc chất lỏng ( dung dịch khoan) HDD là hai lĩnh vực mà Minh Phương Corp đang tập trung vào để giúp kiểm soát chi phí và duy trì năng suất. Cả hai đều yêu cầu thiết bị bổ sung có thể không có ý nghĩa đối với mọi dự án, nhưng thu hồi dung dịch khoan có thể là một giải pháp khả thi cho các dự án khoan ngầm HDD lớn hơn, chẳng hạn như lắp đặt đường ống và quá trình kiên cố hóa có thể hoạt động tốt cho các dự án tiện ích quy mô lớn xung quanh vị trí trung tâm hơn.

Xem thêm: Các chức năng của dung dịch bentonite

Sau khi hoàn thành xong lỗ thí điểm, bạn có thể chuyển sang khoan ngầm kéo ống theo định hướng chiều ngang bằng cách khoan. Khi bố trí ray dẫn hướng dưới đường sắt hoặc đường bộ, chuyển động của bộ phận khoan phải được điều khiển bằng hệ thống định vị. Việc khoan ngầm bị cấm mà không có hệ thống như vậy hoặc trong trường hợp nó bị trục trặc.

Khi độ sâu là cần thiết để thiết lập các đường ống dẫn bằng cách sử dụng phương pháp khoan ngầm có robot dẫn hướng ngang HDD. Sau khi bỏ qua một điểm nhất định, phần cuối của mũi khoan bắt đầu di chuyển lên trên, cho phép bạn đến điểm thoát. Lối ra (cũng như lối vào) phải được tính toán trước và thực hiện ở một góc độ được xác định rõ

Trong giai đoạn tiếp theo của khoan ngầm bằng robot kéo ống ngầm qua đường, đó là mở rộng kênh điều khiển. Đầu khoan được tháo rời và một thiết bị đặc biệt - một vành - được cài đặt. Rimmer là một phần xây dựng được sử dụng để chèn đường ống bằng cách sử dụng phương pháp khoan ngang kéo ống HDD thực hiện chức năng mở rộng lỗ thí điểm. Điều đáng chú ý là một bộ mở rộng hoạt động đảo ngược (nó kéo dài từ lối ra của kênh đến khi nó đến).

Khoan ngang có thể được thực hiện trong điều kiện khó khăn (đất nghèo, nhiều chướng ngại vật trong đường đới của máy khoan, vv.). Trong trường hợp này, việc mở rộng giếng được thực hiện trước khi được đặt trong ống dẫn.  Nếu áp suất bên trong ống dẫn cao, dung dịch bentonite lắp đầy đồng đều không gian giữa bức tường bên ngoài của ống và bức tường bên trong của giếng, khi dung dịch bentonite cứng lại, đất sẽ chìm đi

Dịch vụ khoan ngầm bằng robot kéo ống ngầm qua đường

Khoan định hướng dưới đường ray hoặc đường được thực hiện đầu tiên. Tiếp theo, giếng được mở rộng đến đường kính mong muốn. Trong giai đoạn thứ ba, các đường ống được cài đặt bằng cách sử dụng phương pháp khoan định hướng ngang HDD.

KHOAN NGẦM HDD VÀ DỊCH VỤ KHOAN NGẦM BẰNG ROBOT KÉO ỐNG QUA ĐƯỜNG – GIẢI PHÁP THI CÔNG KHÔNG ĐÀO RÃNH HIỆN ĐẠI

Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng và nhu cầu phát triển hạ tầng kỹ thuật ngày càng cao, việc lắp đặt các tuyến ống và cáp ngầm như cấp nước, thoát nước, điện lực, viễn thông và năng lượng trở thành yêu cầu thiết yếu. Tuy nhiên, việc thi công các tuyến ngầm này trong khu vực có mật độ giao thông cao, đặc biệt là các tuyến đường bộ và đường sắt, luôn đặt ra nhiều thách thức về kỹ thuật, an toàn và môi trường. Phương pháp đào mở truyền thống không chỉ gây gián đoạn giao thông mà còn làm tăng chi phí và thời gian thi công. Trong bối cảnh đó, công nghệ khoan ngang định hướng HDD (Horizontal Directional Drilling) kết hợp với robot khoan ngầm đã trở thành giải pháp tối ưu, cho phép lắp đặt đường ống ngầm mà không cần đào rãnh.

Khoan ngang định hướng HDD là phương pháp thi công không đào rãnh, sử dụng thiết bị khoan chuyên dụng để tạo ra một lỗ khoan theo phương ngang hoặc cong dưới lòng đất, sau đó kéo đường ống hoặc dây cáp qua lỗ khoan này. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả khi thi công vượt qua các chướng ngại như đường giao thông, đường sắt, sông suối hoặc khu vực đô thị đông đúc. Với HDD, gần như toàn bộ quá trình thi công được thực hiện dưới lòng đất, chỉ cần hai vị trí nhỏ tại điểm đầu và điểm cuối, giúp giảm thiểu tối đa tác động đến bề mặt.

Một trong những điểm nổi bật của công nghệ HDD hiện đại là sự kết hợp với robot khoan ngầm. Robot đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển mũi khoan, thu thập dữ liệu và hỗ trợ quá trình thi công trong điều kiện địa chất phức tạp. Nhờ hệ thống cảm biến và điều khiển từ xa, robot có thể giúp tăng độ chính xác của tuyến khoan, giảm sai lệch và nâng cao hiệu quả thi công.

Nguyên lý hoạt động của HDD bắt đầu từ việc khoan dẫn hướng. Một mũi khoan nhỏ được đưa vào lòng đất theo góc nghiêng ban đầu và di chuyển theo tuyến thiết kế. Trong quá trình này, robot và hệ thống định vị sẽ theo dõi vị trí, độ sâu và hướng của mũi khoan, cho phép người vận hành điều chỉnh kịp thời để đảm bảo tuyến khoan chính xác. Đây là giai đoạn quan trọng nhất, vì mọi sai lệch sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình.

Sau khi hoàn thành khoan dẫn hướng, lỗ khoan được mở rộng bằng các mũi doa (reamer) với đường kính tăng dần. Quá trình mở rộng được thực hiện nhiều lần để đạt kích thước phù hợp với đường ống. Trong suốt quá trình này, dung dịch khoan được sử dụng để ổn định thành lỗ, giảm ma sát và vận chuyển mùn khoan ra ngoài.

Giai đoạn cuối cùng là kéo ống, trong đó đường ống hoặc cáp được kéo qua lỗ khoan đã tạo. Đường ống thường được hàn nối trước khi kéo để đảm bảo tính liên tục. Lực kéo được kiểm soát chặt chẽ để tránh làm hư hỏng ống hoặc gây kẹt trong lỗ khoan.

Dịch vụ khoan ngầm bằng robot kéo ống qua đường mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Trước hết là khả năng thi công mà không cần đào mở mặt đường, giúp duy trì giao thông bình thường và giảm chi phí hoàn trả mặt bằng. Thứ hai là độ chính xác cao, nhờ hệ thống định vị và robot hỗ trợ. Thứ ba là khả năng thi công trong điều kiện địa chất phức tạp, bao gồm đất mềm, cát, sỏi và đá.

Trong các dự án khoan qua đường bộ, phương pháp HDD cho phép lắp đặt đường ống dưới mặt đường mà không ảnh hưởng đến kết cấu áo đường. Tuyến khoan được thiết kế với độ sâu và bán kính cong phù hợp để đảm bảo an toàn. Đối với đường sắt, yêu cầu kỹ thuật cao hơn, đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ độ sâu và rung động để không ảnh hưởng đến hoạt động chạy tàu.

Một ứng dụng quan trọng khác là khoan qua sông và các khu vực ngập nước. Trong trường hợp này, HDD cho phép lắp đặt đường ống dưới đáy sông mà không cần đào hở, giúp bảo vệ môi trường và giảm thiểu rủi ro. Robot và hệ thống định vị đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tuyến khoan chính xác trong điều kiện không thể quan sát trực tiếp.

Trong quá trình thi công, dung dịch khoan là yếu tố không thể thiếu. Dung dịch thường là bentonite hoặc polymer, có chức năng làm mát mũi khoan, giảm ma sát, ổn định thành lỗ và vận chuyển mùn khoan. Việc lựa chọn và kiểm soát dung dịch phù hợp giúp đảm bảo hiệu quả và an toàn.

Thiết bị sử dụng trong HDD bao gồm giàn khoan định hướng, cần khoan, mũi khoan, reamer, hệ thống định vị và hệ thống dung dịch. Các giàn khoan hiện đại có thể tạo lực kéo lớn và mô-men xoắn cao, cho phép thi công các tuyến dài và đường kính lớn. Robot và hệ thống điều khiển giúp nâng cao độ chính xác và giảm phụ thuộc vào kinh nghiệm cá nhân.

Mặc dù có nhiều ưu điểm, phương pháp HDD cũng tiềm ẩn một số rủi ro như trào dung dịch, sập lỗ khoan, lệch tuyến và kẹt thiết bị. Để giảm thiểu rủi ro, cần thực hiện khảo sát địa chất kỹ lưỡng, thiết kế tuyến khoan hợp lý và giám sát chặt chẽ trong quá trình thi công.

Về mặt kinh tế, mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho HDD cao hơn so với đào mở, nhưng tổng chi phí thường thấp hơn do giảm chi phí hoàn trả mặt bằng, giảm thời gian thi công và hạn chế gián đoạn giao thông. Đây là yếu tố quan trọng trong các dự án đô thị.

Về môi trường, HDD là phương pháp thân thiện hơn do giảm thiểu đào đắp, giảm bụi, tiếng ồn và chất thải. Điều này phù hợp với xu hướng phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.

Trong tương lai, sự kết hợp giữa HDD và robot sẽ tiếp tục phát triển, với các công nghệ như tự động hóa, trí tuệ nhân tạo và hệ thống định vị chính xác cao. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả, giảm rủi ro và mở rộng phạm vi ứng dụng.

Tóm lại, khoan ngầm HDD kết hợp robot là giải pháp hiện đại và hiệu quả cho việc lắp đặt đường ống và cáp ngầm qua đường. Với khả năng thi công không đào rãnh, độ chính xác cao và thân thiện với môi trường, phương pháp này đang trở thành tiêu chuẩn trong nhiều dự án hạ tầng. Việc nắm vững kỹ thuật và áp dụng đúng phương pháp sẽ giúp đảm bảo chất lượng công trình, tiết kiệm chi phí và đáp ứng yêu cầu phát triển đô thị hiện đại.

Có thể bạn muốn biết:

Lắp đặt đường ống hiện đại bằng phương pháp khoan ngầm dẫn hướng

Dịch vụ khoan ngầm thi công đường ống dẫn khí

Phương pháp khoan ngầm HDD