Công nghệ khoan ngầm kéo đường ống qua đường, qua sông

Công nghệ khoan ngầm kéo đường ống qua đường, qua sông

Nắm vững 4 kỹ thuật thi công chính này, hiệu quả xây dựng của công nghệ khoan ngầm định hướng HDD (Horizontal Directional Drilling) sẽ tăng 37%!

Máy khoan xoay là loại máy xây dựng thích hợp cho các hoạt động tạo lỗ trong kỹ thuật nền móng công trình. Nó chủ yếu thích hợp cho việc xây dựng đất cát, đất dính, đất bùn và các lớp đất khác. Nó được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng các nền móng khác nhau như khoan cọc nhồi , tường liên tục và gia cố nền móng. Công suất định mức của giàn khoan quay thường là 125-450kW. Mô-men xoắn đầu ra là 120 k 400kN · m, đường kính lỗ tối đa có thể đạt 1,5 ～ 4m, và chiều sâu lỗ tối đa là 60 ～ 90m, có thể đáp ứng yêu cầu của các công trình móng quy mô lớn khác nhau.

Quy trình tạo lỗ khô

1. Đặc điểm của lỗ khô

Vì địa chất chắc chắn và dày đặc nên khi khoan ngầm định hướng nkhông cần vật liệu hay thiết bị tạo lỗ phụ trợ nào khác mà có thể khoan trực tiếp. Quá trình tạo lỗ khô là quá trình đơn giản nhất trong công nghệ khoan ngầm định hướng HDD (Horizontal Directional Drilling) , và đặc điểm của nó là: quá trình đơn giản và chi phí xây dựng thấp.

 

 

Quá trình hình thành hố khô nhằm mục đích nhựa cứng và địa chất rắn, có hoặc không có nước ngầm, nhưng tốt nhất là không có nước ngầm. Trước khi áp dụng quy trình tạo lỗ khô trong công nghệ khoan ngầm kéo ống định hướng HDD, phải nắm vững các điều kiện của đá, đất và nước ngầm, và lỗ không được sụp đổ.

2. Ưu nhược điểm của lỗ khô

Nhược điểm của quá trình hình thành lỗ khô: Mặc dù không phải lo lắng về sự sụp đổ của lỗ, do mất khả năng bôi trơn, làm mềm, làm mát và đệm của nước và bùn, sức cản khoan của một số thành tạo tăng lên, đặc biệt là các lớp đất khô dày đặc và cát thô, đặc biệt rõ ràng và xảy ra hiện tượng rơi xỉ. Khó khăn, làm trầm trọng thêm độ mòn răng khoan và độ rung của ống khoan.

Ưu điểm của quá trình tạo lỗ rỗng trong công nghệ khoan ngầm kéo ống: Ngoài quy trình đơn giản và chi phí xây dựng thấp, trong những điều kiện địa chất nhất định, đá bùn bị nước làm mềm và bùn được bôi trơn dẫn đến hiện tượng trượt, kẹt và tạo thành đáy hồ. Lỗ khô có thể loại bỏ hiện tượng trên và nâng cao hiệu quả của quá trình cắt và nghiền.

Quá trình áp suất tĩnh bùn

Bước 1: Áp suất tĩnh bùn

Áp lực bùn khoan hỗ trợ thành lỗ để ngăn ngừa các vấn đề về chất lượng công trình khoan định hướng ( HDD ) và các tai nạn như giảm đường kính, sập lỗ và khoan chôn lấp.

Bước 2: Ba chỉ số của bùn

1. Áp suất bùn

2. Bảo vệ bùn

3. Hàm lượng cát

4. Ba bộ bùn: tỷ trọng kế bùn, máy đo độ nhớt bùn, máy đo hàm lượng cát

Bước 3: Các chức năng khác của bùn khoan trong ông nghệ khoan ngầm định hướng HDD 

 

 

Trọng lượng riêng, độ nhớt và hàm lượng cát của bùn là các thông số quan trọng trong hoạt động của bùn, và là sự đảm bảo cho việc bảo vệ chất lượng của các lỗ rỗng và sự an toàn của nhân viên thiết bị. Tuy nhiên, ngoài tác dụng nâng đỡ và bảo vệ thành, bùn khoan còn có nhiều chức năng khác, trong các điều kiện địa chất và nước ngầm khác nhau, chúng đóng các vai trò khác nhau, bao gồm: huyền phù, bôi trơn, làm mát, hấp thụ sốc, nổi và làm mềm.

Bước 4: Tỷ lệ trộn của dung dịch khoan

1. Tỷ lệ trộn bùn: Dung dịch Bentonite được sử dụng trong quá trình tạo bùn và bảo vệ tường, nguyên liệu là nước, bentonit, xenlulo và xút; tỷ lệ trộn là 100: 8: 0,05 ~ 0,1: 0,1 ~ 0,5.

2. Dung dịch khoan không rắn:

Bùn polyme là một chất điện ly tổng hợp tổng hợp dựa trên nhiều loại monome hoặc copolyme, là một vật liệu polyme hữu cơ. Các dạng sản phẩm bùn polyme phổ biến được chia thành rắn và lỏng. Dạng lỏng chủ yếu là vật liệu nhũ tương nghịch đảo; dạng rắn được chia thành dạng hạt và dạng bột; theo tốc độ hòa tan, nó được chia thành loại thường và loại tức thì. Bùn polyme sẽ trở thành dạng sệt mờ sau khi được hòa tan hoàn toàn trong nước và lượng sử dụng rất ít, là loại bùn nhẹ có trọng lượng riêng nhỏ hơn 1,08. Nó có độ nhớt cao và tính thẩm thấu mạnh, có thể điều chỉnh hiệu quả tính lưu biến của bùn và có thể nhanh chóng lắng các vết khoan trong lỗ. Một lớp bảo vệ mỏng trong suốt giống như hồ dán được hình thành xung quanh thành lỗ thông qua sự thâm nhập và keo, có thể tăng tốc độ khoan ngầm định hướng một cách hiệu quả, ngăn ngừa mất lưu thông và sụp đổ thành lỗ, giảm mài mòn dụng cụ khoan ( máy khoan định hướng ngang) và giữ cho đường kính giếng đều đặn.

Bước 5: Ứng dụng của các loại bùn khoan khác nhau cho công nghệ khoan ngầm kéo ống

Do sự đa dạng của các loại địa chất, sự thay đổi của độ dày và độ sâu của lớp, và sự phong phú của mực nước ngầm, địa chất khác nhau và nước ngầm đòi hỏi bùn khác nhau.

Quy trình vỏ bọc trong công nghệ khoan ngầm định hướng ( HDD )

Bước 1: Ống bảo vệ

1. Chức năng ống bảo vệ: bảo vệ an toàn cho hố cọc, thiết bị và nhân công. Xác định chiều dài của ống bảo vệ theo điều kiện của đá, đất và nước ngầm. Thông thường, chiều dài của ống bảo vệ từ 2M đến 4M, đường kính ống bảo vệ thường lớn hơn đường kính cọc 200mm;

2. Đường ống bảo vệ dưới: doa, gầu khoan, dụng cụ chuyên dùng, búa rung;

3. Yêu cầu điều khiển: độ thẳng đứng và độ lệch tâm của ống bảo vệ chôn sẵn.

 

 

Bước 2: Vỏ bọc khoan ngầm định hướng

Bộ điều khiển vỏ, thiết bị cọ xát đường ống hoặc quay giàn khoan toàn bộ, cũng như búa rung để chôn vỏ và gầu khoan quay theo quá trình khoan hình ống trong vỏ. Công nghệ vỏ bọc có thể thay thế công nghệ áp lực tĩnh bảo vệ tường bùn, và thích hợp cho các cọc khoan nhồi, cọc nghiêng, công trình xây dựng ngoài trời và địa tầng không ổn định, hạn chế về tài nguyên (không có thủy điện), công trình bảo vệ môi trường đô thị, v.v.

1. Chức năng của vỏ: cùng độ bền gần nhau hỗ trợ thành lỗ để ngăn chặn sự sụp đổ của lỗ; chiều dài của vỏ thực hiện dẫn hướng cưỡng bức để ngăn các lỗ một phần; niêm phong vỏ bảo vệ nước ngầm.

2. Cấu trúc vỏ:

① Đĩa truyền động: Đĩa truyền động được kết nối với phần dưới của ống dẫn động của đầu trợ lực thông qua các bu lông để đạt được sự chuyển đổi cấu trúc và vai trò của nó là truyền mô-men xoắn và áp suất.

② Tấm kết nối: Tấm kết nối được kết nối với tấm dẫn động thông qua một trục chốt và một trục chốt được dành riêng để kết nối với bộ điều khiển xi lanh bảo vệ.

③ Trình điều khiển tay áo: Phần trên của trình điều khiển tay áo được kết nối với tấm kết nối thông qua một chốt và phần dưới được kết nối với ống bọc. Đường kính của trình điều khiển ống bảo vệ phải phù hợp với đường kính của vỏ; phần dưới của trình điều khiển ống bảo vệ có rãnh định vị và chốt chặn để dễ dàng kết nối với vỏ. Vai trò của bộ điều khiển ống bảo vệ là truyền mô-men xoắn và áp suất đến ống bọc và ống khởi động.

④ Tay áo: Đầu trên của ống tay áo có thể được kết nối với bộ điều khiển xi lanh bảo vệ hoặc ống bọc thông qua một chốt, và đầu dưới của ống tay áo có thể được kết nối với ống tay áo hoặc bốt.

⑤ Chốt kết nối: Vòng côn và vòng dây được cố định trên vỏ. Sau khi vỏ được cố định và định vị, vòng đỡ được lắp vào và vòng đệm được xoắn vào vòng dây và vòng côn để nhận ra kết nối.

⑥ Boot: Phần đầu phía trước của boot được khảm bằng răng khoan hợp kim. Thông qua chuyển động quay và áp lực dọc trục, các tầng và đá khác nhau được cắt xung quanh để giảm sức cản của vỏ nhúng và cải thiện khả năng khoan của vỏ.

Bước 3. Phương pháp chạy vỏ: trình điều khiển vỏ, máy cán ống, khoan quay toàn bộ

Bước 4. Điều kiện làm việc áp dụng: xây dựng đô thị, xây dựng hiện trường

Bước 5. Địa chất áp dụng: lớp phù sa, địa tầng rời, đá tảng kích thước lớn, hang động karst không lấp, móng đặc biệt (cọc chèn, cọc nghiêng)

Quy trình xây tường bê tông cho giàn khoan ngầm định hướng

Quy trình xây tường bê tông của giàn khoan quay trong công nghệ khoan ngầm kéo ống không phải là quy trình khoan quay chính thức, quy trình an toàn thụ động này kém áp lực tĩnh của bùn và an toàn chủ động của quy trình vỏ, và có những rủi ro vận hành nhất định.

 

 

Bước 1: Vai trò của tường bê tông trong công nghệ khoan ngầm kéo ống

Thông thường trong các công trình khoan định hướng xây dựng trên cao nguyên, vùng núi, bãi bồi và hang động karst, do không đủ nước ngầm hoặc thiếu nước ngầm, hoặc thiếu nguồn nước, khi sử dụng công nghệ tạo hố khô, trong hố xuất hiện các hố và hố sụt một phần, và bê tông C15 được lấp lại vào hố. Trám lại những phần bất thường trong hố, sau khi bê tông đạt cường độ đông kết ban đầu thì dùng thùng gắp để khoan rút lõi. Việc lấp lại bê tông vào lỗ lệch có thể sửa chữa lỗ lệch, lấp lại bê tông vào vị trí lỗ sụt cục bộ và tạo ra cục bộ lớp bảo vệ tường; hang karst rỗng được lấp lại bằng bê tông, hang karst được lấp đầy và khoan dẫn hướng để tránh kẹt và lỗ lệch.

Bước 2: Ứng dụng xây tường bê tông

1. Địa chất hang động

2. Lỗ một phần

3. Sập cục bộ

Bước 3: Những lưu ý khi thi công tường bê tông

1. Độ trễ: Bảo vệ tường bê tông có những ưu điểm nhất định khi xử lý các hang đá vôi và hố cục bộ, nhưng khi xử lý các hố sụt cục bộ, do độ trễ, nếu gầu khoan bị sập ở đáy hố rất có thể gây ra hiện tượng chôn vùi các hố khoan tương tự đã xảy ra trong thực tế thi công. Tai nạn. Vì vậy, khi áp dụng biện pháp bảo vệ tường bằng bê tông, chúng ta nên chuẩn bị đầy đủ, tìm hiểu đầy đủ về địa chất và tình hình trong hố, và áp dụng quy trình này khi có sự chắc chắn tuyệt đối.

2. Chi phí: Do lượng bê tông sử dụng nhiều nên khi ký hợp đồng, việc đổ bê tông đổ lại và đổ bê tông thừa sẽ do bộ phận dự án của bên A chịu.

3. Hiệu quả thi công: Việc sử dụng lớp bảo vệ tường bê tông cần có thời gian để đạt được trạng thái đông kết ban đầu dẫn đến việc thi công các lỗ đơn lẻ không liên tục và làm giảm hiệu quả thi công.

Chuẩn bị trước khi xây dựng khoan ngầm định hướng

1. Chuẩn bị kỹ thuật: Trước khi bắt đầu dự án, kỹ sư trưởng dự án sẽ tổ chức cho toàn bộ nhân viên xây dựng tiến hành công việc làm rõ kỹ thuật, đưa ra các yêu cầu cụ thể đối với các thủ tục chính, yêu cầu kỹ thuật chính, tiêu chuẩn chất lượng, mục tiêu chất lượng và tiến hành huấn luyện an toàn trước khi bắt đầu thi công dự án khoan ngầm định hướng cho các cán bộ chủ chốt.

2. Đảm bảo an toàn xây dựng

① Chuẩn bị cho việc nhập, lắp đặt và vận hành thiết bị trước khi khởi công xây dựng.

② Cần xem lại tọa độ của từng cọc trước khi khoan và chỉ có thể tiến hành công việc đo đạc, bố trí sau khi đã xác minh chính xác.

③ Sắp xếp bố trí trước: cấp thoát nước, cấp điện, đường vào thi công, công trình tạm, bãi tập kết vật tư theo bố cục tổng thể của phần thầu.

 

 

Liên hệ Minh Phương Corp để được tư vấn và nhận Báo giá miễn phí dịch vụ khoan ngầm

Xem thêm Dung dịch khoan ''quyết định” sự thành công của quá trình khoan định hướng HDD