CÁC PHƯƠNG PHÁP KHOAN NGẦM

CÁC PHƯƠNG PHÁP KHOAN NGẦM

Đó là một nhóm các phương pháp, vật liệu và thiết bị được sử dụng để xây dựng các mạng lưới cơ sở hạ tầng mới, hoặc đổi mới các mạng lưới ngầm hiện có, với mức tối thiểu gây gián đoạn giao thông, thương mại trong khu vực lân cận công trình, và ít can thiệp hơn, có thể trên bề mặt của công trường. Ưu điểm của công nghệ không phá hủy ( công nghệ khoan ngầm) để xây dựng mạng mới ngày càng được đánh giá cao. Một số công ty nhượng quyền dịch vụ công cộng và các tòa thị chính hiện có biện pháp ngăn chặn các kỹ thuật đào hố lộ thiên, đặc biệt là trên các tuyến đường công cộng, nơi có sẵn phương án thay thế không phá hủy.

Thi công đường ống nhanh chóng và sạch sẽ

Khoan định hướng (phương pháp không phá hủy): là một quá trình lắp đặt dưới lòng đất mà không cần đào rãnh. Đây là một phương pháp hiệu quả và được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước phát triển và đang phát triển. Được chứng minh là nhanh hơn, rẻ hơn và ít gây hại hơn so với các phương pháp đào rãnh truyền thống và thông thường, khoan định hướng là công nghệ phù hợp nhất để lắp đặt ở các thành phố, khu vực nông thôn, công viên hoặc cơ sở hạ tầng lớn.

Nhưng quá trình thực hiện công việc như thế nào?

Thông qua các rãnh nhỏ (đầu vào và đầu ra) một lỗ định hướng được tạo ra, có độ dài khác nhau, nơi đặt máy khoan ở một đầu và ống được cấy ở đầu kia. Do đó, mũi khoan tạo thành lỗ định hướng nằm ngang, để lại một rãnh (lối vào) và đến rãnh kia (lối ra). Sau đó, ống được kết nối với dụng cụ khoan (doa) và với máy kéo ống vào bề mặt, nơi tạo ra lỗ định hướng. Như vậy, việc đặt đường ống trong đoạn đường đó đã được kết thúc. Một số đoạn được thực hiện theo cách này và cũng được kết nối với nhau tại các điểm xen kẽ trong các mương.

Chúng tôi lập bản đồ tất cả các vị trí hệ thống ngầm.

Chúng tôi thực hiện lập bản đồ đầy đủ các đường ngầm và điều tra thực địa chi tiết. Bằng cách này, trước đây chúng tôi đã xác định tài sản chôn giấu của các nhà nhượng quyền khác nhau sử dụng lòng đất công hoặc tư nhân, chẳng hạn như đường ống thoát nước, nước, năng lượng, khí đốt và sợi quang học, trong số những tài sản khác, để đảm bảo độ chính xác trong việc thực hiện lỗ khoan, giảm thiểu rủi ro tác động có thể xảy ra trong quá trình thực hiện các dịch vụ.

Chúng tôi xây dựng các dự án cụ thể dựa trên khảo sát này để sau này tiến hành đào và / hoặc khoan định hướng ngang (kế hoạch lỗ).

Chúng tôi hoạt động với các phương pháp không phá hủy - MND nhanh chóng và sạch sẽ bằng cách sử dụng các công nghệ Khoan định hướng ngang (HDD), Bùng nổ ống (nổ) và Khoan bộ gõ (tác động moling) trong một số phân đoạn để xây dựng và thay thế mạng lưới cơ sở hạ tầng ngầm trong khu viễn thông, khí đốt tự nhiên, vệ sinh cơ bản, hệ thống truyền tải và phân phối năng lượng, hệ thống tín hiệu, hệ thống an ninh CCTV, hệ thống truyền hình cáp, đường giao cắt đặc biệt dưới đường cao tốc, đường sắt và sông, với các đường ống đặt có đường kính khác nhau bằng HDPE và STEEL.

Đây là một phương pháp mang tính xây dựng, cho phép người chịu trách nhiệm lắp đặt mạng lưới cơ sở hạ tầng, lựa chọn việc thực hiện mà không cần mở rãnh, đánh giá ưu và nhược điểm, liên quan đến việc can thiệp vào hệ thống giao thông địa phương, không gian làm việc, thời gian và chi phí. Kỹ thuật khoan có hướng dẫn và khoan định hướng (HDD) được sử dụng để lắp đặt không phá hủy mạng, ống dẫn và cáp mới. Đường khoan có thể thẳng hoặc hơi cong và hướng có thể được điều chỉnh trong quá trình thực hiện dịch vụ để vượt qua chướng ngại vật, vượt qua đường cao tốc, sông hoặc đường sắt. Việc khoan có thể được thực hiện giữa các giếng đào trước ở lối vào và lối ra hoặc từ bề mặt, làm cho việc khoan vào đất ở một góc thuận lợi. Việc lắp đặt đường ống hoặc ống dẫn cuối cùng và thông thường, hoạt động hai bước, Ban đầu, một lỗ thí điểm được khoan dọc theo tuyến đường dự kiến, sau đó sẽ được mở rộng ngược lại để chứa đường ống cuối cùng. Trong giai đoạn mở rộng thứ hai này, ống hoặc ống dẫn cuối cùng được gắn vào mũi doa thông qua một kết nối có khớp nối, và được kéo vào lỗ đã mở rộng khi tháo dây khoan.

Cho đến gần đây, khoan định hướng chủ yếu được sử dụng để lắp đặt lưới điều áp và ống dẫn cáp, nơi mà độ dốc chính xác thường không quan trọng, như trường hợp của lưới trọng lực, đòi hỏi dung sai chặt chẽ theo phương thẳng đứng để đáp ứng các tiêu chí thiết kế thủy lực. Nhưng ngày nay, với sự hiện đại hóa của máy móc và hệ thống theo dõi, việc khoan mang lại độ chính xác tuyệt vời trong điều kiện đất phù hợp, người ta hy vọng rằng việc khoan định hướng sẽ ngày càng trở nên phổ biến trong việc thực hiện lưới trọng lực.

Thay thế các mạng cũ bị hỏng hoặc có kích thước nhỏ hơn bằng một mạng khác có đường kính tương đương hoặc lớn hơn, sử dụng mạng hiện có làm đường dẫn. Một mạng không đủ năng lực hoặc tình trạng cấu trúc không cho phép khôi phục thường có thể được thay thế mà không cần khai quật, sử dụng hệ thống thay thế cụm.

Kỹ thuật này được phát triển ở Anh vào những năm 1980 để thay đổi mạng lưới phân phối khí. Ngày nay, nó cũng được sử dụng để thay đổi đường ống cho mạng lưới cấp nước, nước thải và nước thải công nghiệp. Phương pháp phá vỡ đường ống cũng có thể được gọi là nứt ống ("phân mảnh đường ống").

Việc lắp đặt đường ống mới được thực hiện trong cùng một quá trình phá vỡ hoặc phá hủy đường ống hiện có. Các mảnh vỡ của đường ống được thay thế vẫn còn trên mặt đất xung quanh đường ống mới được lắp đặt.

Hầu hết các kỹ thuật và công cụ được giới hạn trong việc thay thế các ống làm bằng vật liệu giòn (như gang, gốm sứ, bê tông không cốt thép, xi măng amiăng, v.v.). Nhưng đã có thể sử dụng phương pháp này cho các đường ống bằng vật liệu dẻo, bao gồm cả thép.

Thiết kế và tính khả thi

Để sử dụng thiết bị nổ ống, cần có thông tin chính xác về vật liệu của mạng hiện có và tình trạng hư hỏng của nó. Người ta nên biết, ví dụ, sự tồn tại có thể có của các sửa chữa cục bộ và các phần có vỏ bê tông. Các mạng mở rộng và mạng phụ phải được tách ra trước khi thay thế mạng chính. Chúng được kết nối lại với mạng mới sau đó, thường bằng một cuộc khai quật nhỏ. Số lượng và tần suất kết nối là các yếu tố ảnh hưởng lớn đến khả năng kinh tế của phương pháp liên kết.

Vỡ ống động

Trong phương pháp khoan ngầm này, đường ống được thay thế bị phá vỡ bởi thiết bị tác động bằng một loại búa gõ được kết hợp với dụng cụ bẻ / cắt. Việc dịch chuyển công cụ và kiểm soát lực lượng tấn công được hỗ trợ bằng cách sử dụng tời kéo. Do tác dụng của lực gõ, khoảng cách đến các ống khác gần với quy trình phải gấp hai đến ba lần đường kính của ống cần thay.

Bùng nổ ống tĩnh

Đối với kỹ thuật khoan ngầm này, lực thủy lực của thiết bị được truyền đến dụng cụ bẻ / cắt bằng một bộ thanh đặc biệt. Cả dụng cụ bẻ / cắt và đường ống được lắp đặt đều được kéo trực tiếp từ cuộn dây vận chuyển. Bởi vì nó không sử dụng lực gõ, không cần quan tâm đặc biệt với các mạng lân cận.

Thiết kế và tính năng để sử dụng thiết bị nổ ống, cần có thông tin chính xác về vật liệu của mạng hiện có và nút hư hỏng trạng thái. Ta nên biết, ví dụ, sự tồn tại có thể có của các địa phương sửa chữa và các phần có vỏ tông. Mở rộng mạng và phụ mạng phải được tách ra trước khi thay thế chính mạng. Chúng tôi đã kết nối lại với mạng mới sau đó, thường bằng một cuộc khai quật nhỏ. Liên kết số lượng và tần số là ảnh hưởng lớn đến hệ thống kinh tế khả năng của liên kết phương pháp.

Ống động

Với phương pháp này, đường ống được thay thế bị vỡ bởi tác động của thiết bị bằng một loại máy bay được kết hợp với dụng cụ bẻ / cắt. Công cụ chuyển đổi và kiểm tra lực lượng công cụ hỗ trợ bằng cách sử dụng kéo. Do tc use of the force, distance to other pipe near the process must be gấp hai đến ba lần đường kính của ống cần thay.

Bùng nổ ống tĩnh

Trong kỹ thuật này, lực thủy lực của thiết bị được truyền đến bẻ / cắt bằng một bộ đặc biệt. Cả công cụ bẻ khóa / cắt và đường ống được lắp đặt trực tiếp từ cuộn dây chuyển. B vi vì node không sử dụng các loại lực, không cần quan tâm đặc biệt với các mạng lân cận.

CÁC PHƯƠNG PHÁP KHOAN NGẦM HDD VÀ TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ KHOAN NGẦM KHÔNG PHÁ HỦY TRONG XÂY DỰNG HẠ TẦNG NGẦM

Trong bối cảnh phát triển đô thị và hạ tầng kỹ thuật ngày càng phức tạp, việc xây dựng, cải tạo và mở rộng các hệ thống đường ống ngầm như cấp nước, thoát nước, điện lực, viễn thông và năng lượng đặt ra nhiều thách thức. Phương pháp đào hở truyền thống không còn phù hợp trong nhiều trường hợp do gây gián đoạn giao thông, ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế và làm tăng chi phí hoàn trả mặt bằng. Chính vì vậy, các công nghệ khoan ngầm không phá hủy (trenchless technology) ngày càng được áp dụng rộng rãi như một giải pháp hiệu quả và bền vững.

Khoan ngầm không phá hủy là một nhóm các phương pháp, vật liệu và thiết bị được sử dụng để xây dựng mới hoặc cải tạo các mạng lưới hạ tầng ngầm với mức độ can thiệp tối thiểu đến bề mặt. Các phương pháp này cho phép thi công dưới lòng đất mà không cần đào mở toàn tuyến, chỉ cần các hố nhỏ tại điểm đầu và điểm cuối. Nhờ đó, giảm thiểu tối đa ảnh hưởng đến giao thông, môi trường và đời sống người dân.

Trong số các phương pháp khoan ngầm, công nghệ HDD (Horizontal Directional Drilling) là một trong những phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất. HDD cho phép thi công các tuyến ống ngầm theo phương ngang hoặc cong, vượt qua các chướng ngại như đường giao thông, sông suối và khu vực đô thị đông đúc. Quy trình HDD bao gồm ba giai đoạn chính: khoan dẫn hướng, mở rộng lỗ khoan và kéo ống.

Ngoài HDD, còn có nhiều phương pháp khoan ngầm khác được sử dụng tùy theo điều kiện địa chất, kích thước ống và yêu cầu kỹ thuật. Một trong những phương pháp phổ biến là khoan kích ống (pipe jacking), trong đó các đoạn ống được đẩy từ một giếng thi công sang giếng nhận bằng lực thủy lực. Phương pháp này thường được sử dụng cho các tuyến cống lớn trong đô thị.

Microtunneling là một biến thể của pipe jacking, sử dụng robot điều khiển từ xa để đào đất và lắp đặt ống. Phương pháp này có độ chính xác cao và phù hợp với các dự án yêu cầu kiểm soát chặt chẽ, đặc biệt trong điều kiện đất yếu hoặc mực nước ngầm cao.

Auger boring là phương pháp khoan ngang sử dụng trục vít để vận chuyển đất ra ngoài trong quá trình khoan. Phương pháp này thường được sử dụng cho các tuyến ngắn và đường kính trung bình, đặc biệt khi khoan qua đường giao thông.

Pipe ramming là phương pháp đóng ống bằng lực va đập, phù hợp với các điều kiện đất cứng hoặc có nhiều sỏi đá. Trong phương pháp này, ống được đóng trực tiếp vào đất mà không cần đào trước.

Moling (impact moling) là phương pháp sử dụng thiết bị dạng “chuột đất” để tạo lỗ khoan nhỏ, thường được sử dụng cho các tuyến ống nhỏ như cấp nước hoặc cáp điện.

So với các phương pháp trên, HDD có nhiều ưu điểm như khả năng thi công tuyến dài, đường kính lớn và linh hoạt trong thiết kế tuyến cong. Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều có phạm vi ứng dụng riêng và cần được lựa chọn phù hợp với điều kiện cụ thể của dự án.

Ưu điểm lớn nhất của công nghệ khoan ngầm không phá hủy là giảm thiểu tác động đến môi trường và xã hội. Việc không đào mở giúp giảm bụi, tiếng ồn và chất thải, đồng thời giữ nguyên hiện trạng mặt đường và cảnh quan. Điều này đặc biệt quan trọng trong các khu đô thị, nơi mà việc đào đường có thể gây ùn tắc và ảnh hưởng đến hoạt động kinh doanh.

Ngoài ra, các phương pháp khoan ngầm còn giúp giảm thời gian thi công và chi phí tổng thể. Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu có thể cao hơn, nhưng việc giảm chi phí hoàn trả mặt bằng và gián đoạn giao thông giúp tổng chi phí thấp hơn.

Một yếu tố quan trọng trong việc áp dụng công nghệ khoan ngầm là sự hỗ trợ từ chính sách và quy định. Nhiều thành phố và đơn vị quản lý hạ tầng đã ban hành các quy định hạn chế đào mở trên các tuyến đường chính, khuyến khích sử dụng các phương pháp không phá hủy. Điều này thúc đẩy sự phát triển và ứng dụng rộng rãi của các công nghệ khoan ngầm.

Trong thực tế, việc lựa chọn phương pháp khoan ngầm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như điều kiện địa chất, chiều dài tuyến, đường kính ống, vị trí công trình và yêu cầu kỹ thuật. Ví dụ, HDD phù hợp với tuyến dài và địa hình phức tạp, trong khi microtunneling phù hợp với các tuyến cống lớn trong đô thị.

Công tác khảo sát địa chất đóng vai trò quan trọng trong việc lựa chọn phương pháp và thiết kế thi công. Việc hiểu rõ cấu trúc đất, mực nước ngầm và các yếu tố địa chất khác giúp giảm rủi ro và tăng hiệu quả thi công.

Trong quá trình thi công, việc kiểm soát các thông số kỹ thuật như áp lực dung dịch, tốc độ khoan và vị trí mũi khoan là rất quan trọng. Hệ thống định vị và giám sát hiện đại giúp đảm bảo độ chính xác và phát hiện sớm các sự cố.

Mặc dù có nhiều ưu điểm, các phương pháp khoan ngầm cũng tiềm ẩn một số rủi ro như sập lỗ khoan, trào dung dịch và kẹt thiết bị. Do đó, cần có kế hoạch thi công chi tiết và đội ngũ vận hành có kinh nghiệm.

Trong tương lai, công nghệ khoan ngầm sẽ tiếp tục phát triển với sự hỗ trợ của các công nghệ mới như robot, 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, các phương pháp khoan ngầm không phá hủy, đặc biệt là HDD, đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng và cải tạo hạ tầng ngầm hiện đại. Với những ưu điểm vượt trội về môi trường, kinh tế và kỹ thuật, công nghệ này đang trở thành xu hướng tất yếu trong ngành xây dựng. Việc hiểu rõ và áp dụng đúng các phương pháp sẽ giúp nâng cao chất lượng công trình và đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững.

Có thể bạn muốn biết:

Công nghệ khoan kích ngầm và ứng dụng của kích ống ngầm

Hướng dẫn vận hành giàn khoan, lỗi và giải pháp