LỢI ÍCH CỦA VIỆC KHOAN NGẦM HDD LẮP ĐƯỜNG ỐNG

LỢI ÍCH CỦA VIỆC KHOAN ĐỊNH HƯỚNG NGANG (HDD) TRONG LẮP ĐẶT ĐƯỜNG ỐNG NGẦM

Trong thi công hạ tầng kỹ thuật, việc lựa chọn phương pháp xây dựng phù hợp đóng vai trò quyết định đối với hiệu quả đầu tư, mức độ an toàn, tác động môi trường và tiến độ thực hiện dự án. Theo truyền thống, đường ống ngầm được lắp đặt bằng phương pháp đào rãnh hở, tiến hành bóc lớp đất phía trên, xử lý đất mặt, đặt ống xuống rãnh, kiểm tra kỹ thuật rồi lấp đất lại. Mặc dù đây từng là phương pháp chủ yếu trong nhiều thập kỷ, song nó bộc lộ nhiều hạn chế như gây phá hủy lớp đất mặt, ảnh hưởng hệ sinh thái, cản trở giao thông, tạo tiếng ồn và kéo dài thời gian thi công. Khi các đô thị ngày càng phát triển, mật độ công trình ngầm tăng cao và yêu cầu bảo vệ môi trường trở nên khắt khe hơn, phương pháp đào rãnh không còn phù hợp trong nhiều điều kiện thi công thực tế.

Sự xuất hiện của công nghệ khoan định hướng ngang HDD mang lại bước đột phá trong thi công đường ống ngầm. HDD cho phép lắp đặt đường ống, cáp điện, cáp quang, ống thoát nước và các tuyến kỹ thuật khác dưới lòng đất mà không cần đào rãnh, không phá vỡ bề mặt đường, không xâm lấn cảnh quan và không làm gián đoạn đời sống xã hội. Lợi ích của phương pháp HDD vượt xa phạm vi kỹ thuật đơn thuần mà trở thành giải pháp chiến lược trong phát triển hạ tầng đô thị hiện đại.

Lợi ích đầu tiên và quan trọng nhất của HDD là khả năng bảo vệ lớp đất mặt và môi trường tự nhiên. Khi thi công bằng đào rãnh, lớp đất màu mỡ phía trên bị bóc tách, làm suy giảm cấu trúc đất và ảnh hưởng hệ sinh thái. Nếu tuyến ống đi qua khu vực cây xanh, công viên hoặc đất nông nghiệp, việc đào rãnh có thể gây tổn hại lâu dài. HDD loại bỏ các tác động này vì chỉ cần hai vị trí thi công là hố khoan vào và hố khoan ra, diện tích can thiệp rất nhỏ. Đường ống được lắp đặt bên dưới lớp đất tự nhiên mà không tạo ra bất kỳ xáo trộn nào trên bề mặt, giúp bảo tồn cảnh quan và tránh các thiệt hại về tài nguyên.

Thứ hai, công nghệ HDD giảm đáng kể chi phí thi công và chi phí tái lập mặt bằng. Khi thi công bằng phương pháp đào rãnh tại khu vực có đường nhựa, bê tông hoặc gạch block, chi phí phá dỡ, vận chuyển phế thải và tái lập mặt đường thường rất cao. Ngoài ra, quá trình này gây gián đoạn giao thông và yêu cầu huy động nhân lực lớn để đảm bảo an toàn. Ngược lại, HDD chỉ cần thiết lập giàn khoan và kéo ống dưới lớp đất mà không phá vỡ bề mặt, do đó giảm thiểu các chi phí phụ trợ và chi phí khắc phục sau thi công. Đối với các tuyến đường có mật độ giao thông cao, khoản tiết kiệm này rất đáng kể.

Thứ ba, HDD giúp rút ngắn thời gian thi công trong nhiều điều kiện môi trường mà phương pháp đào rãnh không thể đáp ứng. Vào mùa đông hoặc tại khu vực đất đóng băng, việc đào rãnh trở nên khó khăn và tốn kém. HDD có thể khoan dưới lớp đất đóng băng mà không cần xử lý bề mặt, giữ nguyên điều kiện tự nhiên của khu vực. Điều này đặc biệt hữu ích trong các dự án yêu cầu hoàn thành nhanh hoặc trong những khu vực mà điều kiện địa chất, thời tiết tạo ra thách thức lớn cho phương pháp đào mở.

Thứ tư, HDD giảm nhu cầu sử dụng nhân lực và thiết bị lớn. Thi công đào rãnh yêu cầu nhân công đông đảo để đào đất, vận chuyển và tái phủ. HDD chỉ yêu cầu đội ngũ kỹ thuật vận hành giàn khoan, nhân công hậu cần và nhân viên giám sát an toàn. Tính cơ giới hóa cao của HDD làm giảm nguy cơ tai nạn lao động, đồng thời tăng độ chính xác trong lắp đặt đường ống. Đặc biệt trong khu vực đô thị đông đúc, yêu cầu về việc giảm nhân lực thi công và giảm tiếng ồn là rất quan trọng.

Thứ năm, HDD đảm bảo an toàn cao hơn khi thi công gần các công trình hạ tầng ngầm hiện hữu. Trong nhiều khu vực đô thị, hệ thống ngầm bao gồm cáp điện trung thế, đường ống cấp nước, cáp quang, cống thoát nước lớn, đường ống gas và các công trình ngầm đặc biệt. Đào rãnh trong các khu vực này dễ gây va chạm công trình ngầm, tạo ra nguy cơ mất điện, rò khí, sụp lún hoặc gây gián đoạn thông tin liên lạc. HDD cho phép tuyến khoan đi dưới các công trình này với độ chính xác cao nhờ sự hỗ trợ của thiết bị định vị điện tử, giảm thiểu rủi ro và đảm bảo an toàn cho cơ sở hạ tầng hiện có.

Lợi ích tiếp theo của HDD là khả năng thích ứng với nhiều loại địa chất và điều kiện mặt bằng. Đối với đất sét, đất cát, đất pha sỏi hoặc đất yếu, HDD có thể điều chỉnh áp lực dung dịch khoan và tốc độ khoan để đạt được hiệu quả tối ưu. Trong khu vực đất cứng hoặc đá mềm, kỹ thuật HDD sử dụng mũi khoan đặc biệt, do đó vẫn bảo đảm tiến độ mà không cần phải đào phá địa hình. Tính linh hoạt này cho phép HDD được sử dụng trong nhiều địa hình phức tạp như vượt sông, vượt đồi hoặc khoan dưới các công trình lớn.

Trong thi công lắp đặt ống qua đường cao tốc hoặc qua sông, HDD trở thành giải pháp gần như duy nhất có thể bảo đảm vừa độ sâu an toàn vừa giảm thiểu xâm lấn. Đối với đường cao tốc, việc dừng giao thông để đào rãnh là không thể chấp nhận. HDD cho phép khoan dưới nền đường ở độ sâu hợp lý mà không ảnh hưởng đến kết cấu mặt đường và không yêu cầu tổ chức phân luồng giao thông. Trong thi công vượt sông, HDD giúp đặt tuyến ống ở độ sâu ổn định dưới đáy sông, tránh xói lở và tác động của dòng chảy, nâng cao tuổi thọ tuyến ống.

Ngoài ra, HDD còn mang lại lợi ích trong công tác sửa chữa và cải tạo đường ống ngầm. Thay vì đào rãnh để thay thế tuyến ống cũ, HDD cho phép lắp đặt ống mới dưới tuyến ống cũ hoặc song song với tuyến hiện hữu. Điều này đặc biệt quan trọng khi tuyến ống cũ đang hoạt động và việc đào rãnh có thể gây gián đoạn dịch vụ cấp nước hoặc khí. Bên cạnh đó, các phương pháp như trượt ống hoặc nổ đường ống giúp cải tạo tuyến ống cũ bằng cách tận dụng vỏ ống hiện hữu làm lớp bảo vệ bổ sung.

Một ưu điểm khác của HDD là giảm thiểu phát thải, tiếng ồn và rung động. Thi công đào rãnh truyền thống sử dụng máy xúc, máy phá bê tông và các thiết bị gây tiếng ồn lớn, ảnh hưởng đến cư dân và môi trường đô thị. HDD vận hành trong không gian hạn chế, chỉ phát sinh rung động thấp và không làm hư hại các công trình gần đó. Điều này phù hợp với yêu cầu phát triển đô thị xanh, hạn chế tác động tiêu cực đến cộng đồng.

Kỹ thuật khoan định hướng ngang còn hỗ trợ quản lý rủi ro tốt hơn so với các phương pháp truyền thống. Nhờ hệ thống định vị liên tục, kỹ sư có thể theo dõi quỹ đạo khoan và điều chỉnh khi cần thiết. Việc tránh chướng ngại vật ngầm diễn ra nhanh chóng, nâng cao độ an toàn và giảm thiểu nguy cơ sự cố như sụt lún, nứt mặt đường hoặc đứt cáp ngầm. Dung dịch khoan cũng đóng vai trò bảo vệ lỗ khoan, giảm ma sát và đảm bảo ổn định tuyến ống trong quá trình kéo.

Khả năng thi công xuyên qua các khu vực có mật độ dân cư cao là một lợi thế nổi bật của HDD. Ở những tuyến phố hẹp, khu dân cư đông đúc hoặc khu công nghiệp đang hoạt động, đào rãnh hầu như không khả thi do ảnh hưởng lớn đến sinh hoạt và sản xuất. HDD có thể thực hiện thi công trong phạm vi rất nhỏ mà không cần thu hẹp làn đường hoặc tạm dừng giao thông.

Trong các dự án hạ tầng chiến lược như phát triển hệ thống cấp nước đô thị, mạng lưới thoát nước mưa, hệ thống cáp quang, điện ngầm hoặc tuyến ống dầu khí, HDD giúp tối ưu hóa quá trình triển khai, đồng thời tăng độ an toàn vận hành trong tương lai. Độ sâu đặt ống hợp lý dưới mặt đất giúp giảm thiểu nguy cơ hư hỏng do tác động bên ngoài và kéo dài tuổi thọ công trình.

Tóm lại, lợi ích của việc sử dụng công nghệ khoan định hướng ngang HDD trong lắp đặt đường ống ngầm vượt xa phạm vi kỹ thuật, mà trở thành yếu tố chiến lược trong quy hoạch và phát triển hạ tầng đô thị hiện đại. HDD bảo vệ môi trường, giảm chi phí tái lập, giảm nhân lực, rút ngắn thời gian thi công, tăng độ an toàn và phù hợp với mọi điều kiện địa chất. Với sự phát triển nhanh của hệ thống hạ tầng tại Việt Nam, HDD được kỳ vọng tiếp tục giữ vai trò chủ lực trong việc xây dựng mạng lưới hạ tầng ngầm bền vững và hiệu quả.

LỢI ÍCH CỦA VIỆC KHOAN HDD LẮP ĐƯỜNG ỐNG NGẦM

Theo truyền thống, đường ống dưới lòng đất được đặt theo rãnh. Cần phải đào bỏ lớp đất màu mỡ phía trên và không gian xanh. Nếu công trình đi ngang qua đường, cũng cần phải phá hủy bề mặt nhựa, do đó ngăn chặn toàn bộ luồng giao thông cho đến khi công trình hoàn thành. Kết quả là, chi phí xây dựng công trình được tăng lên, và thời gian thực hiện được kéo dài.

Lợi ích của phương pháp khoan HDD lắp đường ống ngầm

Việc đặt đường ống ngầm không chỉ cho phép tránh sự phá hủy lớp đất màu mỡ phía trên mà còn giảm tiêu hao tài nguyên vật liệu và số lượng nhân viên cần thiết để thực hiện công việc. Bản chất không bị hư hỏng.

Vào mùa đông, việc đào rãnh rất khó khăn do mặt đất đóng băng, trong khi sử dụng phương pháp không rãnh (ngầm) sẽ giúp đặt ống dễ dàng. Những đường ống này có thể đặt dưới lớp đất đóng băng.

Công việc được thực hiện trong một khu vực nhỏ, không cần sử dụng các thiết bị đặc biệt. Đường ống được giữ dưới đường bằng một xi lanh đặc biệt. Đầu hình trụ được gắn vào một thanh, có thể tăng chiều dài của thanh. Mặt đất được loại bỏ bằng tay. Một kỹ thuật đặc biệt được sử dụng trên các trang web có số lượng công việc lớn.

Có nhiều cách đặt ống khác nhau mà không cần đào rãnh

Công nghệ ống ngầm khá linh hoạt. Các chuyên gia xác định một số cách để lắp đường ống:

· Vệ sinh.

· Kích ống hoặc đẩy ống.

· Đầm đường ống.

· Khoan định hướng ngang

Làm thế nào để sửa chữa đường ống

Vệ sinh đường ống có thể được thực hiện theo hai cách: 

· Trượt

· Nổ đường ống dẫn.

Trong quá trình trượt ống cũ được giữ nguyên vẹn. Sau khi làm sạch trước lỗ ống bởi rác, công nhân đặt một đường ống mới với đường kính nhỏ hơn bên trong hệ thống đường ống hiện có. Nó trông giống như một "layer-cake". Đường ống mới được bảo vệ bởi một đường ống cũ. Ngay cả khi có mức độ mài mòn cao, một lớp kim loại, bê tông hoặc gốm sứ bổ sung sẽ không thiếu để bảo vệ khỏi bị hư hại và phá hủy.

Nổ đường ống dẫn bao gồm sự phá hủy hoàn toàn của các đường ống lạc cũ và đặt đường ống mới trên lỗ khoan đã tồn tại. Các mảnh vụn không được chiết xuất, nhưng được đóng gói dày đặc vào đất và được sử dụng làm vỏ bảo vệ.

Kích ống hoặc ống đẩy

Đặt ống ngầm có thể được thực hiện bằng phương pháp kích ống. Thiết bị đặc biệt được sử dụng để làm thủng đặc biệt trong đất sét. Công việc được thực hiện với sự giúp đỡ của kích thủy lực đặc biệt, tốc độ di chuyển đường ống đang tăng lên do một rung động đặc biệt.

Đẩy ống là một biến thể của phương pháp cho đất lỏng lẻo và mềm dẻo. Một dòng chảy trực tiếp của nước được sử dụng để làm cho một thủng. Giếng nước đặc biệt được rửa bằng nước. Giắc cắm thủy lực đặc biệt được gắn trên mặt cắt ngang. Bạn có thể buộc các đường ống cho một số lượng hạn chế của mét.

Đầm đường ống

Có thể sử dụng bất kỳ đường ống nào để gia cố. Nhưng thông thường nó được sử dụng để đặt các ống thép lớn. Kích thủy lực đặc biệt được gắn trên mặt cắt. Bạn có thể buộc đường ống trong một số mét giới hạn. Thông thường tổng chiều dài của việc húc ống không quá 100 mét.

Phương pháp khoan ngầm HDD

Phương pháp HDD hiệu quả nhất là khoan định hướng ngang. Cần phải sử dụng thiết bị HDD để khoan.

Quá trình HDD được chia thành 3 phần:

· Pilot boring

· Backreaming

· Lắp đặt đường ống

Máy khoan ngầm HDD được trang bị mũi khoan định hướng đặc biệt, giúp tạo sự nhàm chán cho phi công. Sonde dẫn hướng được đặt bên trong mũi khoan.

Trước khi bắt đầu bước tiếp theo, cần đổi mũi khoan sang mũi doa đặc biệt. Đường kính doa lớn, quá trình khoét ngược có thể được thực hiện nhiều lần tuần tự để tăng kích thước của mũi doa.

Để quá trình lắp ống được thuận tiện và dễ dàng hơn, đường kính lỗ khoan phải lớn hơn đường ống đặt. Dung dịch khoan được sử dụng để giảm ma sát trong rãnh ngang.

khoan ngầm HDD là một cách thực sự để tiết kiệm tiền

Đối với các hoạt động khoan chất lượng cao, cần phải sử dụng thiết bị HDD cao cấp. Tất cả các máy sử dụng HDD đều được chia thành 2 loại:

· Máy dùng HDD tự hành có bánh xích.

· Giàn máy khoan ngầm HDD không tự hành. Đây là loại máy di chuyển bằng cần trục.

Các vệt thép gây hư hỏng mặt đường. Trong điều kiện đô thị, thuận tiện khi sử dụng đường chạy bằng cao su hoặc có đệm cao su (giày).

Nếu mua giàn HDD để vận hành vào mùa lạnh thì cần chọn thiết bị phù hợp với hệ thống làm nóng trước động cơ và dầu thủy lực. Sau đó, các vấn đề về khởi động, ngay cả trong những đợt sương giá nghiêm trọng nhất, có thể được san lấp.

Xem thêm khoan ngầm HDD