Khoan qua đường: địa điểm khoan ngầm thí điểm tại Đà Nẵng

Minh Phương Corp đang đổi mới bằng cách chọn kỹ thuật khoan định hướng dưới lòng đất cho công việc của mình trên các mạng chôn lấp. Một dự án khoan qua đường đầu tiên đang được tiến hành tại Đà Nẵng.

Ngày đăng: 20-01-2021

2,261 lượt xem

CÔNG NGHỆ KHOAN NGẦM MỚI NHẤT TRONG THI CÔNG KHOAN QUA ĐƯỜNG

Nghiên cứu địa điểm khoan ngầm thí điểm tại Đà Nẵng bằng công nghệ khoan robot

1. Bối cảnh phát triển và yêu cầu đổi mới công nghệ khoan qua đường

Trong những năm gần đây, quá trình đô thị hóa nhanh tại các thành phố lớn của Việt Nam đã làm gia tăng đáng kể nhu cầu xây dựng, cải tạo và mở rộng hệ thống hạ tầng kỹ thuật ngầm. Các tuyến đường ống cấp nước, ống thoát nước áp lực, cáp điện lực và cáp viễn thông thường xuyên phải vượt qua các trục đường giao thông chính đang khai thác với lưu lượng lớn. Trong bối cảnh đó, các phương pháp đào mở truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế như gây gián đoạn giao thông, ảnh hưởng đến kết cấu mặt đường, phát sinh chi phí hoàn trả lớn và tác động tiêu cực đến môi trường đô thị.

Công nghệ khoan ngầm mới nhất, đặc biệt là khoan định hướng ngang bằng máy khoan robot, đã trở thành giải pháp kỹ thuật hiệu quả để giải quyết các bài toán thi công vượt đường trong điều kiện đô thị phức tạp. Việc ứng dụng công nghệ này tại Đà Nẵng, thông qua một dự án khoan ngầm thí điểm, có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá tính phù hợp của công nghệ đối với điều kiện địa chất – hạ tầng tại khu vực miền Trung.

2. Tổng quan về công nghệ khoan định hướng ngang bằng robot

Khoan định hướng ngang (Horizontal Directional Drilling – HDD) là phương pháp khoan ngầm có điều khiển, cho phép tạo lỗ khoan theo quỹ đạo thiết kế trong không gian ba chiều mà không cần đào rãnh mở. Công nghệ khoan robot là bước phát triển cao hơn của HDD truyền thống, trong đó máy khoan được tích hợp hệ thống điều khiển, định vị và giám sát hiện đại, cho phép kiểm soát chính xác hướng khoan, độ sâu và bán kính cong.

Về nguyên lý, khoan robot HDD bao gồm ba giai đoạn chính: khoan dẫn hướng, mở rộng lỗ khoan và kéo ống hoặc lắp đặt cáp. Toàn bộ quá trình được kiểm soát thông qua hệ thống định vị cho phép theo dõi liên tục vị trí mũi khoan, từ đó hiệu chỉnh kịp thời để đảm bảo quỹ đạo khoan bám sát thiết kế.

3. Lý do lựa chọn khoan robot thay thế đào mở

Theo phân tích của Minh Phương Corp, phương pháp đào mở khi thi công lắp đặt đường ống dưới lòng đường đô thị thường kéo theo nhiều hệ lụy. Việc cắt xẻ mặt đường làm gián đoạn giao thông, ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân và buộc phải hoàn trả kết cấu áo đường sau thi công, trong khi chất lượng hoàn trả khó đạt được trạng thái ban đầu.

Trong khi đó, khoan định hướng ngang bằng máy khoan robot cho phép thi công hoàn toàn dưới lòng đất, không xâm phạm mặt đường, giảm thiểu tác động đến người sử dụng giao thông và hạn chế tối đa chi phí xã hội. Đây là cơ sở quan trọng để đơn vị thi công lựa chọn công nghệ này cho dự án khoan qua đường thí điểm tại Đà Nẵng.

4. Địa điểm khoan ngầm thí điểm tại Đà Nẵng

Đà Nẵng là đô thị ven biển với đặc điểm địa chất tương đối phức tạp, bao gồm các lớp cát pha, cát bão hòa nước và đất bồi tích ven sông. Đồng thời, hệ thống hạ tầng ngầm tại khu vực trung tâm thành phố khá dày đặc. Việc lựa chọn Đà Nẵng làm địa điểm khoan ngầm thí điểm mang ý nghĩa kiểm chứng khả năng thích ứng của công nghệ khoan robot đối với điều kiện địa chất và hạ tầng điển hình của các đô thị miền Trung.

Địa điểm khoan được lựa chọn là khu vực có tuyến đường giao thông đang khai thác, yêu cầu tuyệt đối không làm gián đoạn giao thông và không ảnh hưởng đến kết cấu mặt đường. Chiều dài tuyến khoan và đường kính ống được xác định ở mức phù hợp để đánh giá toàn diện các thông số kỹ thuật trong quá trình thi công.

5. Thiết bị khoan robot sử dụng trong dự án thí điểm

Trong dự án khoan qua đường tại Đà Nẵng, đơn vị thi công đã đầu tư máy khoan định hướng ngang hiệu suất cao GS7000-LS. Đây là loại máy khoan HDD công suất lớn, được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu khoan trong điều kiện đô thị và địa chất phức tạp. Máy được trang bị hệ thống thủy lực công suất cao, hệ thống điều khiển điện tử và thiết bị định vị cho phép theo dõi chính xác quỹ đạo khoan.

Việc đầu tư thiết bị khoan robot chuyên dụng là yếu tố then chốt, đảm bảo khả năng thi công ổn định, kiểm soát tốt lực đẩy, lực kéo và mô men xoắn trong suốt quá trình khoan qua đường.

6. Công tác khảo sát và chuẩn bị kỹ thuật

Trước khi triển khai khoan ngầm, công tác khảo sát được thực hiện một cách toàn diện. Nội dung khảo sát bao gồm khảo sát hiện trạng mặt đường, kết cấu áo đường, tải trọng giao thông và xác định vị trí các công trình hạ tầng ngầm hiện hữu. Đồng thời, khảo sát địa chất nông được tiến hành để xác định thành phần đất, mực nước ngầm và khả năng ổn định thành lỗ khoan.

Kết quả khảo sát là cơ sở để thiết kế tuyến khoan dẫn hướng, xác định độ sâu chôn ống, bán kính cong và đường kính lỗ khoan. Đối với khoan qua đường, độ sâu khoan được lựa chọn sao cho nằm ngoài vùng ảnh hưởng của tải trọng giao thông và đảm bảo an toàn cho kết cấu mặt đường.

7. Thiết kế tuyến khoan dẫn hướng

Thiết kế tuyến khoan dẫn hướng trong dự án thí điểm tại Đà Nẵng được thực hiện theo nguyên tắc kiểm soát chặt chẽ hình học tuyến. Tuyến khoan được thiết kế với bán kính cong lớn nhằm giảm ứng suất uốn lên cần khoan và ống lắp đặt. Đường kính lỗ khoan cuối cùng được lựa chọn lớn hơn đường kính ngoài của ống nhằm giảm ma sát và tạo điều kiện cho dung dịch khoan lưu thông.

Khoảng cách an toàn với các công trình ngầm hiện hữu được thể hiện rõ trong bản vẽ thiết kế, đảm bảo không xảy ra xung đột trong quá trình khoan.

8. Quy trình thi công khoan qua đường bằng công nghệ khoan robot

8.1 Khoan dẫn hướng

Giai đoạn khoan dẫn hướng được thực hiện với mũi khoan hoa tiêu, dưới sự giám sát liên tục của hệ thống định vị. Người vận hành điều chỉnh hướng khoan dựa trên dữ liệu thời gian thực về độ sâu, phương vị và độ nghiêng của mũi khoan. Giai đoạn này quyết định trực tiếp độ chính xác của toàn bộ tuyến khoan.

8.2 Mở rộng lỗ khoan

Sau khi hoàn thành khoan dẫn hướng, lỗ khoan được mở rộng bằng các bộ doa chuyên dụng. Việc mở rộng được thực hiện theo nhiều cấp để hạn chế xáo trộn địa tầng và giảm nguy cơ mất ổn định thành lỗ, đặc biệt trong điều kiện đất cát bão hòa nước tại Đà Nẵng.

8.3 Kéo ống qua đường

Ống được kéo vào lỗ khoan bằng lực kéo của máy khoan robot. Lực kéo được kiểm soát chặt chẽ để không vượt quá giới hạn cho phép của vật liệu ống. Trong suốt quá trình kéo, dung dịch khoan được sử dụng để bôi trơn và giảm ma sát giữa ống và thành lỗ khoan.

9. Kiểm soát rủi ro và giám sát kỹ thuật

Trong quá trình khoan qua đường, các rủi ro tiềm ẩn bao gồm sai lệch quỹ đạo khoan, mất ổn định thành lỗ khoan và trào dung dịch khoan. Để kiểm soát các rủi ro này, dự án thí điểm áp dụng chế độ giám sát liên tục các thông số kỹ thuật, bao gồm áp suất dung dịch khoan, mô men xoắn và lực kéo.

Khi phát hiện dấu hiệu bất thường, quá trình khoan được tạm dừng để đánh giá và điều chỉnh biện pháp thi công, đảm bảo an toàn cho công trình và khu vực xung quanh.

10. Đánh giá hiệu quả dự án khoan ngầm thí điểm

Kết quả bước đầu của dự án khoan ngầm thí điểm tại Đà Nẵng cho thấy công nghệ khoan robot đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật đặt ra. Tuyến khoan được thực hiện đúng quỹ đạo thiết kế, không gây ảnh hưởng đến mặt đường và giao thông bên trên. Thời gian thi công được rút ngắn so với phương pháp đào mở, đồng thời giảm đáng kể chi phí hoàn trả mặt đường.

Việc áp dụng công nghệ khoan robot cũng cho thấy khả năng thích ứng tốt với điều kiện địa chất ven biển, là cơ sở quan trọng để mở rộng ứng dụng trong các dự án tương tự tại khu vực miền Trung.

11. Ý nghĩa và triển vọng ứng dụng

Dự án khoan qua đường thí điểm tại Đà Nẵng có ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc khẳng định tính khả thi của công nghệ khoan ngầm mới nhất tại Việt Nam. Kết quả dự án cung cấp dữ liệu kỹ thuật quan trọng cho việc xây dựng các tiêu chuẩn thiết kế và thi công khoan ngầm trong đô thị.

Trong tương lai, công nghệ khoan robot dự kiến sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn cho các dự án hạ tầng ngầm quy mô lớn, góp phần giảm thiểu tác động đến đô thị, nâng cao chất lượng công trình và hướng tới phát triển hạ tầng bền vững.

12. Kết luận

Công nghệ khoan ngầm mới nhất, với trọng tâm là khoan định hướng ngang bằng máy khoan robot, đã chứng minh được hiệu quả kỹ thuật và kinh tế thông qua dự án khoan qua đường thí điểm tại Đà Nẵng. Việc lựa chọn đúng công nghệ, thiết bị phù hợp và tuân thủ chặt chẽ quy trình kỹ thuật là yếu tố quyết định thành công của dự án. Kết quả nghiên cứu và triển khai thí điểm là cơ sở quan trọng để mở rộng ứng dụng công nghệ khoan ngầm robot trong các dự án hạ tầng đô thị tại Việt Nam trong thời gian tới.

Khoan qua đường: địa điểm khoan ngầm thí điểm tại Đà Nẵng bằng công nghệ khoan robot

Minh Phương Corp đang đổi mới bằng cách chọn kỹ thuật khoan định hướng dưới lòng đất cho công việc của mình công nghê lắp đạt đường ống. Một dự án khoan qua đường đầu tiên đang được tiến hành tại Đà Nẵng.

“Thông thường, công nghệ đào lấp mạng lưới yêu cầu phải có rãnh trên các con đường. Nhưng điều này dẫn đến những hạn chế đối với người sử dụng và buộc các con đường phải được làm lại, ”Ông Tuấn, người đứng đầu đơn vị Nghiên cứu và Công trình Minh Phương Corp giải thích.

Là một phần của chiến lược đổi mới và thỏa mãn người dùng, Minh Phương Corp do đó đã chọn một con đường khác, đó là khoan định hướng ngang HDD. Kỹ thuật này dựa trên một máy khoan hiệu suất cao mà công ty khoan ngầm Minh Phương đã đầu tư thông qua tổ chức mới của mình, máy khoan ngầm định hướng GS7000-LS, với số tiền gần 6 tỷ đồng.

Nếu phương pháp khoan ngầm kéo ống không mới ở thủ đô nước Việt Nam, thì phương pháp khoan ngầm này dành cho Đà Nẵng.

Minh Phương Corp đã chọn thử nghiệm công nghệ khoan định hướng đặt đường ống ngầm, lần đầu tiên ở Đà Nẵng, trên bãi chôn lấp Đà Nẵng của mình. Năm giao lộ của T1 được lên kế hoạch giữa lối vào và lối ra của làng. Tất cả đều được thực hiện bằng khoan định hướng nên không gây bất tiện cho người đi đường.

Máy khoan định hướng ngang HDD

Máy khoan ngang do JIANGSU GOODENG HEAVY MACHINERY EQUIPMENT TECHNOLOGY CO.LTD GS700-LS Horizontal Directional Drilling Machine thiết kế được điều khiển bởi một kỹ thuật viên điều chỉnh cú bắn theo tuyến tính, lòng đất, chướng ngại vật, v.v. với độ chính xác chưa từng có.

Giống như một mũi khoan, một lỗ thí điểm đầu tiên được tạo ra dưới đường. Máy có các đầu khác nhau được sử dụng cho các loại tầng hầm khác nhau. Các thanh khoan rỗng được thủy lực "đẩy" vào đất bằng cách đẩy và quay, cái này đến cái kia. Ở đầu của chúng, một đầu khoan tạo lỗ trên mặt đất. Một đầu dò nằm trong đầu khoan truyền tín hiệu đến bề mặt, cho phép xác định vị trí liên tục của đầu khoan.

Vỏ bọc được chôn trong lần vượt qua thứ hai bằng cách sử dụng một mũi khoan lớn hơn.

Một sản phẩm dựa trên bentonite niêm phong cấu trúc.

Thực hiện

Giám đốc của Jiangsu Goodeng Heavy Machinery Equipment Technology Co.LTD đã trực tiếp giám sát việc lắp đặt máy và hỗ trợ dự án thử nghiệm đầu tiên này. Đây cũng là cơ hội để đào tạo các kỹ thuật viên sẽ phụ trách các vị trí khoan định hướng trong tương lai. Anh Minh, quản lý của Minh Phương Corp cho biết: “Vấn đề là phải làm mọi thứ để làm cho thử nghiệm đầu tiên này thành công. Mục tiêu của chúng tôi cũng là phát triển kỹ năng của các kỹ thuật viên của chúng tôi. "

Một giải pháp khoan ngầm HDD phục vụ dự án khoan ngầm băng qua đường tại Đà Nẵng

Minh Phương Corp đã chọn giải pháp khoan keo sống ngầm HDD này vì nó cho phép:

- hạn chế sự bất tiện do công trình gây ra cho người đi đường,

- đảm bảo tình trạng tốt của đường bằng cách tránh các rãnh và rãnh" mặc quần áo »sau khi làm việc,

- có một cơ sở dữ liệu gia trưởng trên các mạng cực kỳ chính xác (theo thứ tự cm).

Dự án khoan qua đường tại Đà Nẵng sẽ hoàn thành vào cuối năm nay.

Khoan định hướng và khoan có hướng ngang: Kỹ thuật nào phù hợp nhất cho dự án khoan qua đường của bạn?

Có một số kỹ thuật làm việc cho phép bạn vượt chướng ngại vật mà không cần phải đào rãnh. Hai loại chính là khoan định hướng ngang và kích ngầm. Sự khác biệt và các điều kiện dẫn đến sự lựa chọn giữa khoan định hướng và khoan chìm?

Kỹ thuật khoan định hướng ngang

Khoan định hướng ngang bao gồm bố trí các mạng lưới không rãnh trong 3 giai đoạn:

Một phát bắn thí điểm được đẩy xuống đất với độ chính xác cao nhờ đầu định hướng của nó
Một loạt các lỗ khoan liên tiếp được thực hiện, cho phép điều chỉnh đường kính của lỗ khoan và chiết cành giâm
Đường ống được móc và kéo từ trục ra đến trục vào

Khoan định hướng ngang cho phép đặt ống mềm (HDPE), trong một số trường hợp là ống thép có bán kính cong thích hợp, đặt dưới sông, sông, đường. , đường cao tốc hoặc đường ray SNCF.

Không giống như chìm nơi máy được lắp đặt trong hố và thực hiện một cú bắn thẳng, máy khoan được đặt trên mặt đất tự nhiên để thực hiện cú bắn của nó.

Kỹ thuật kéo ống ngầm xuyên đường

Jacking bao gồm việc đẩy các ống thép xuống đất, chúng sẽ được lắp ráp với nhau bằng đường ray dẫn hướng khi chúng tiến triển.

Sau đó, cành giâm được chiết, sử dụng dụng cụ hydrocurner, để lại một phích cắm hoặc một vít vô tận ở phía trước ống dẫn.

Do đó, kỹ thuật khoan ngầm đòi hỏi một số bước làm việc:

Một trục vào và một trục ra được thực hiện.

Một máy được gọi là "tấn công điểm" đào đất. Đầu của những máy này có thể được trang bị đỉnh hoặc bút chì hình trụ với một điểm hình nón.

Sau đó, đường ống hoặc đường ống dẫn được đẩy qua giếng đầu vào

Các cành giâm được chiết xuất qua trục đầu ra

Do đó, vật liệu cần thiết cho quá trình chìm bao gồm:

Một vòng đẩy
A dẫn hướng ống
Một bộ thủy lực
Máy phun
A laze trong kích thủy lực ngang
Trạm trung gian trong kích thủy lực nằm ngang
Một máy bơm thủy lực

Khi nào sử dụng kỹ thuật kích ngầm hoặc khoan định hướng?

Chiều dài đặt ống và đường kính của nó là khác nhau giữa các kỹ thuật:

Jacking cho phép đặt một đường ống không quá 60 đến 80 mét, đối với đường kính lên đến 1200

Khoan định hướng cho phép chiều dài đặt nằm trong khoảng từ 30 đến 500 mét (xem thêm trong một số trường hợp nhất định), lên đến đường kính 800.

Điều kiện tự nhiên của mặt đất và môi trường của địa điểm cũng có thể xác định sự lựa chọn của kỹ thuật. Khoan định hướng được sử dụng khi đường ống được đặt:

ở HDPE
địa hình thuận lợi hoặc nhiều đá

Kích thước được sử dụng khi đường ống được đặt là:

thép
trong nền đồng nhất (đá cuội)
trong trọng lực

Khoan định hướng là kỹ thuật cho phép băng qua đường bộ, đường cao tốc, sông, đường sắt, ... mà không cần đào rãnh. Một người chơi trong công nghệ xây dựng không rãnh, FTCS-khoan hỗ trợ bạn trong các dự án khoan định hướng của bạn.