Quy trình thi công kéo cáp quang bằng kỹ thuật khoan ngầm kéo ống qua đường

Bài viết này đề cập đến việc lắp đặt và bố trí các cấu trúc đường ống, đặc biệt là sử dụng ví dụ về công nghệ khoan ngầm kéo ống. Tổng quan về các quy định...Quy trình thi công kéo cáp quang bằng kỹ thuật khoan ngầm kéo ống qua đường.

Ngày đăng: 24-12-2020

2,185 lượt xem

CÔNG NGHỆ KHOAN NGẦM QUA ĐƯỜNG VÀ QUY TRÌNH THI CÔNG KÉO CÁP QUANG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HDD

Giới thiệu chung

Trong điều kiện phát triển mạnh mẽ của hạ tầng viễn thông, việc lắp đặt các tuyến cáp quang ngầm đòi hỏi áp dụng công nghệ thi công tiên tiến nhằm giảm thiểu xáo trộn mặt đất, hạn chế ảnh hưởng đến giao thông và đảm bảo độ ổn định tối đa cho tuyến cáp sau khi đưa vào vận hành. Phương pháp khoan định hướng ngang (HDD) trở thành giải pháp nổi bật do khả năng thi công ngầm vượt qua đường giao thông, sông, kênh, các khu đô thị và khu công nghiệp với độ chính xác cao, tốc độ thi công nhanh và phù hợp nhiều điều kiện địa chất khác nhau.

Quy trình thi công kéo cáp quang ngầm bằng công nghệ HDD không chỉ bao gồm công tác khoan mà còn mở rộng sang các khâu khảo sát, lựa chọn vật liệu ống bảo vệ, bố trí tuyến ngầm, kiểm soát dung dịch khoan, kiểm tra lực kéo và hoàn thiện hạ tầng kỹ thuật. Tất cả các bước cần thực hiện theo tiêu chuẩn kỹ thuật chặt chẽ nhằm bảo đảm duy trì độ an toàn cơ học của tuyến ống, tránh gãy sập đường khoan và tránh hư hỏng cáp quang trong giai đoạn thi công và vận hành.

Các quy định và tiêu chuẩn liên quan

Việc thi công tuyến cáp quang ngầm áp dụng các quy chuẩn kỹ thuật về hệ thống cáp viễn thông, tiêu chuẩn thi công đường ống kỹ thuật đô thị, tiêu chuẩn kiểm soát lún và nén chặt, quy định an toàn điện và an toàn lao động công trình ngầm. Đối với công nghệ HDD, các tiêu chuẩn bổ sung liên quan đến áp lực bùn khoan, độ cong tối đa của tuyến khoan, đường kính tối thiểu của lỗ khoan và khả năng chịu lực kéo của ống bảo vệ cáp quang phải được tuân thủ. Các chỉ tiêu này có vai trò quyết định đến việc lựa chọn thiết bị, thiết kế tuyến và phương án thi công.

Tuyến cáp ngầm phải đáp ứng yêu cầu bảo vệ về cơ học, chống xâm nhập nước và khả năng chịu tải trọng đất. Trong nhiều trường hợp, cơ quan quản lý hạ tầng yêu cầu sử dụng ống HDPE hoặc PVC có đường kính định chuẩn và độ dày thành ống phù hợp. Khi đi qua các đường giao thông chính hoặc khu vực nhạy cảm, tuyến ống phải chôn đủ độ sâu bảo vệ và ghi rõ thông tin trong hồ sơ bản đồ hạ tầng để phục vụ vận hành lâu dài.

Các phương pháp xây dựng đường ống và nguyên tắc lựa chọn

Trong thi công kéo cáp quang, các phương pháp xây dựng phổ biến gồm phương pháp đào hở, phương pháp máy cày rãnh, phương pháp phay rãnh và phương pháp khoan ngầm HDD. Đào hở được sử dụng trong điều kiện đất ổn định, khu vực thoáng và không ảnh hưởng giao thông. Phương pháp máy cày và phay rãnh phù hợp vùng nông thôn, mặt bằng dài và ít công trình ngầm. HDD trở thành lựa chọn bắt buộc đối với các khu vực có giới hạn mặt bằng thi công, có mật độ công trình ngầm dày đặc, nền đất không ổn định hoặc khi cần vượt qua đường giao thông mà không làm gián đoạn lưu thông.

Việc lựa chọn phương pháp thi công phụ thuộc trực tiếp vào điều kiện địa chất, yêu cầu của chủ đầu tư, giới hạn kỹ thuật của thiết bị, độ sâu đặt ống và các yếu tố môi trường. Trong hạ tầng đô thị hiện đại, HDD là phương pháp phù hợp nhất cho thi công cáp quang do độ rủi ro thấp và tính ổn định cao.

Công nghệ khoan định hướng ngang HDD

Giàn khoan HDD bao gồm máy khoan tọa độ, hệ thống bơm bùn khoan, hệ thống trộn dung dịch, cần khoan, mũi khoan dẫn hướng, bộ doa mở rộng và thiết bị kéo ngược. Nhiệm vụ chính của HDD là tạo lỗ khoan có đường kính, hướng và độ sâu kiểm soát được. Sau khi khoan lỗ thí điểm, quá trình doa mở rộng được thực hiện bằng bộ doa nhiều cấp. Lỗ sau khi doa có đường kính lớn gấp 1,3 đến 1,5 lần đường kính ngoài của ống bảo vệ cáp quang.

Máy khoan HDD vận hành theo nguyên lý điều khiển hướng bằng mặt nghiêng của mũi khoan. Khi mũi khoan quay liên tục, đường khoan tiến thẳng. Khi mũi khoan không quay mà chỉ được đẩy, lỗ khoan lệch về phía đối diện của mặt nghiêng. Với thao tác điều khiển liên tục, tuyến khoan có thể đạt độ chính xác cao.

Dung dịch khoan thường sử dụng Bentonite hoặc Polyme có tác dụng làm mát mũi khoan, bôi trơn lỗ khoan, ổn định vách hầm và vận chuyển đất đá ra ngoài. Việc quản lý dung dịch khoan có ý nghĩa quan trọng trong phòng ngừa sụt lở, giảm ma sát và giảm lực kéo ngược khi lắp đặt tuyến ống bảo vệ.

Quy trình lắp đặt và kéo ống bảo vệ cáp quang

Sau khi lỗ khoan được doa đến kích thước yêu cầu, ống bảo vệ cáp quang được chuẩn bị bên ngoài và tiến hành kéo vào lỗ khoan theo chiều ngược về máy khoan. Ống có thể là HDPE hoặc PVC, tùy yêu cầu dự án. Quy trình kéo ống đòi hỏi thực hiện liên tục để tránh áp lực bùn khoan giảm, tránh lún thành lỗ và tránh tình trạng bó cứng ống.

Ống bảo vệ được đặt trên con lăn và được kiểm soát hướng tuyến nhằm giảm ma sát. Đầu ống được gắn với đầu kéo có khớp xoay giúp hạn chế lực xoắn lên ống. Tốc độ kéo được điều chỉnh theo lực kéo thực tế đo được, không vượt quá giá trị cho phép của ống. Trong suốt quá trình, dung dịch khoan được cung cấp liên tục để giảm độ ma sát và duy trì trạng thái ổn định cho lỗ khoan. Sau khi hoàn tất kéo ống, hai đầu ống được bịt kín để tránh xâm nhập nước và đất, sau đó tiến hành vệ sinh mặt bằng.

Vật liệu đắp và xử lý nền đường ống

Đối với khu vực đường giao thông hoặc khu dân cư có mật độ xây dựng cao, việc sử dụng vật liệu đắp nền có tính tự nén cao như đất lỏng giúp ổn định ống trong giai đoạn đầu và giảm thiểu nguy cơ lún sụt. Đất lỏng được trộn theo tỷ lệ cấp phối phù hợp, dễ bơm, tự đầm nén và có độ bền lâu dài. Loại vật liệu này đặc biệt phù hợp cho việc lấp đầy các hố kích hoặc các đoạn đào hở liên quan.

Đối với cáp quang, việc chôn lấp bằng đất lỏng giúp tăng khả năng bảo vệ cơ học, giảm rung chấn và ổn định tuyến trong thời gian dài. Ngoài ra, đất lỏng cho phép dễ dàng đào lại khi cần bảo trì cáp.

Khoan ngầm kéo cáp quang trong khu vực đặc biệt

Tuyến cáp quang đô thị thường đi qua khu vực có mật độ công trình ngầm lớn, bao gồm đường ống cấp nước, thoát nước, cáp điện trung hạ thế và các tuyến viễn thông hiện hữu. Do đó, việc khảo sát định vị công trình ngầm bằng thiết bị dò cao tần là bước bắt buộc. Điều này giúp xác định khoảng cách an toàn và giảm thiểu rủi ro va chạm.

Trong các khu vực nhạy cảm như khu công nghiệp, khu vực có nền đất yếu hoặc gần công trình tạm, việc giám sát rung động và áp suất bùn khoan cần được tăng cường. Hệ thống đo áp suất thời gian thực và báo động áp lực ngược giúp phát hiện sớm hiện tượng mất dung dịch khoan hay bùng vỡ tại lối ra. Các biện pháp chống sụt lở như tăng độ nhớt dung dịch hoặc điều chỉnh tốc độ khoan cũng có thể được áp dụng.

Máy khoan HDD Prime Drilling và tiêu chuẩn vận hành

Các thiết bị Prime Drilling HDD có lực kéo từ 300 kN, mô-men xoắn từ 18 kNm đến 64 kNm, phù hợp với nhiều loại địa chất. Máy được lắp đặt trên hệ thống bánh xích giúp dễ dàng di chuyển và ổn định khi vận hành. Nhờ cấu trúc mô-đun, máy có thể được cấu hình theo nhiều mức lực kéo khác nhau.

Chất lượng và độ tin cậy trong vận hành được bảo đảm bởi hệ thống điều khiển điện tử và cảm biến hướng tuyến hiện đại. Trong thi công kéo cáp quang, việc sử dụng thiết bị có độ ổn định cao giúp kiểm soát tốt độ lệch hướng, giảm nguy cơ khoan sai tuyến và hạn chế rủi ro va chạm với công trình ngầm.

Nhân lực vận hành máy khoan HDD yêu cầu phải được đào tạo chuyên sâu về điều khiển hướng khoan, sử dụng dung dịch khoan và giám sát lực kéo. Đội ngũ giám sát cần có khả năng đánh giá hiện trường, nhận biết dấu hiệu bất thường và triển khai ngay biện pháp khắc phục.

Kéo cáp quang sau khi hoàn thành lắp đặt ống bảo vệ

Sau khi ống bảo vệ được lắp đặt, công tác kéo cáp quang được thực hiện bằng máy kéo chuyên dụng. Cáp quang phải được đặt trên máng dẫn hoặc con lăn để tránh ma sát. Tốc độ kéo phải ổn định, bảo đảm không vượt quá giới hạn tải kéo của cáp theo thông số nhà sản xuất. Trong quá trình kéo, nhiệt độ môi trường, bán kính uốn và độ căng cáp cần được kiểm soát. Sau khi kéo xong, cáp được cố định tại tủ phối quang hoặc hộp mối nối và tiến hành đo kiểm chuẩn quang.

Kết luận

Công nghệ khoan ngầm HDD là một trong những phương pháp tiên tiến nhất để lắp đặt tuyến cáp quang ngầm dưới các chướng ngại vật tự nhiên và công trình hạ tầng đô thị. Phương pháp này đáp ứng đồng thời yêu cầu tiết kiệm diện tích thi công, hạn chế xáo trộn giao thông và bảo đảm độ ổn định cao cho tuyến cáp. Việc ứng dụng HDD kết hợp các vật liệu đắp nền tiên tiến và thiết bị khoan hiện đại cho phép nâng cao hiệu quả thi công, tăng tốc độ triển khai và giảm thiểu rủi ro trong quá trình vận hành.

Quy trình thi công kéo cáp quang

Bài viết này đề cập đến việc lắp đặt và bố trí các cấu trúc đường ống, đặc biệt là sử dụng ví dụ về công nghệ khoan ngầm kéo ống. Tổng quan về các quy định liên quan được đưa ra. Ngoài ra, có một mô tả chi tiết về việc sản xuất đường ống sử dụng phương pháp xây dựng mở, quy trình đặt máy tự động hóa máy cày và máy xay xát, cũng như phương pháp thi công khoan ngầm, được sử dụng tùy thuộc vào điều kiện biên bên ngoài, chẳng hạn như loại đất và mật độ lún. Ngoài ra, việc sử dụng các vật liệu đắp nền có thể chảy, tự nén, được gọi là đất lỏng, được thảo luận. Do những yêu cầu đặc biệt, việc chôn lấp các đường ống cáp quang của huyện được giải quyết trong một phần riêng.

Máy khoan định hướng ngang HDD

Giàn khoan Prime Drilling HDD có lực kéo 300 kn kn (30 t t) từ 18 knm - 64 knm. Prime Drilling hoạt động trên toàn thế giới và chuyên về công nghệ khoan định hướng ngang. Với các dịch vụ khoan ngầm tối ưu của Minh Phương Corp và nhiều năm kinh nghiệm trong việc xây dựng các giàn khoan ngang HDD, chúng tôi đã thiết lập các tiêu chuẩn trong ngành công nghiệp khoan định hướng HDD quốc tế. Máy khoan nằm ngang trên đường ray bánh xích, di động và linh hoạt trên công trường

Chất lượng và độ tin cậy

Các nhân viên có năng lực và năng động của chúng tôi đảm bảo quy trình thi công kéo cáp quang chất lượng, an toàn và độ tin cậy giao hàng ở mức cao nhất, và hệ thống mô-đun prime drilling cho phép khách hàng linh hoạt cao trong việc lựa chọn lực kéo và mô-men xoắn cho giàn khoan của họ. Đối với prime drilling, tất cả những điều này đã trở thành tiêu chuẩn cho hoạt động kinh doanh.

Hệ thống khoan ngang với ổ lăn tự động

Chất lượng hàng đầu trong quá trình phát triển, sản xuất và lắp ráp là sự đảm bảo cho các sản phẩm công nghệ khoan ngầm hàng đầu với độ tin cậy cao và tuổi thọ lâu dài. Công nghệ thi công kéo ống cáp ngầm được cấp bằng sáng chế, cấu trúc mạnh mẽ, mô men xoắn cao và nhiều năm kinh nghiệm chỉ là một số tính năng mạnh mẽ khiến prime drilling trở thành người dẫn đầu thị trường toàn cầu trong lĩnh vực công nghệ khoan ngầm HDD. Cho dù bạn có dự án ở nhiệt độ -40 C ở Bắc Cực hay +40 độ C ở Sahara, các giàn khoan ngang prime drilling được biết đến với hiệu suất, độ tin cậy, thiết kế thân thiện với bảo trì và các tính năng thân thiện với người dùng. Các thiết kế và tính năng của chúng tôi mang lại sự tiện lợi tối đa và tăng năng suất tổng thể.

Thiết bị chất lượng

Đầu quay công suất mạnh mẽ với mô-men xoắn 18 knm - 64 knm.
Động cơ cấp liệu hiệu suất cao
Dung dịch bentonite
Dẫn hướng bảo vệ cáp và ống Gangway có lan can
Tấm neo có thể điều chỉnh
Giá đỡ chắc chắn bằng thép HS, độ nghiêng 8-22
Cabin điều khiển 90 có thể quay
Xe đẩy xích thép
Cảm biến tải
Hệ thống thủy lực
Hỗ trợ thủy lực
Động cơ diesel cho các chức năng khoan và lái
Xe bánh xích với cabin điều khiển tích hợp sẵn

Hệ thống khoan định hướng ngang của chúng tôi có lực kéo từ 300 đến kn là những hệ thống mạnh mẽ và hoàn thiện về mặt kỹ thuật. Do thiết kế nhỏ gọn, thời gian cần thiết để lắp đặt cột khoan ở vị trí khoan và vị trí vận chuyển được giảm đến mức tối thiểu. Tất cả các chức năng lái xe, thiết lập và khoan đều được điều khiển bởi động cơ diesel làm mát bằng nước. Các chức năng nạp và rút của tháp điện thủy lực được điều khiển một cách nhạy cảm bởi hệ thống nạp Rack & Pinion (RP).

Với các hệ thống khoan ngầm HDD của chúng tôi ở cấp hiệu suất 30 đến 100 tấn, có thể thực hiện được các lỗ khoan có chiều dài lên đến tối đa là m và đường kính lên đến tối đa là mm. Do kích thước và trọng lượng nhỏ, các giàn khoan của chúng tôi thuộc loại này là giải pháp lý tưởng cho các quy trình thi công kéo cáp quang đòi hỏi khắt khe trong không gian hạn chế. Chúng cực kỳ nhanh chóng và linh hoạt khi thiết lập giàn khoan hoặc tải nó. Ngoài các tùy chọn khác như cần trục cần cẩu, cần trục cấp liệu, bộ điều khiển cần nâng và hệ thống thu thập dữ liệu khoan, chúng tôi điều chỉnh hệ thống của mình hoàn toàn theo mong muốn của khách hàng. Chính nhờ mối quan hệ tốt đẹp lâu năm với các nhà sản xuất linh kiện truyền động và thủy lực nổi tiếng của Đức, cũng như sự hợp tác thân thiết và thân thiết với khách hàng trên công trường, các máy khoan định hướng ngang của Minh Phương Corp sẽ tiếp tục được tin dùng trong các công việc khoan đòi hỏi nhiều khả năng trong tương lai với sự hài lòng đầy đủ nhất.

Thiết bị tiêu chuẩn và tùy chọn
Cuộn cáp xoay bùn với động cơ thủy lực và thanh dẫn điện, ổ lăn hình côn
Đầu xoay công suất mạnh mẽ với mô men xoắn 18 knm - 64 knm
Cách âm tối ưu
Nguồn cấp thanh bán tự động cho 5 thanh
Băng đạn thanh hoàn toàn tự động với thanh 72 m 6
Động học mạnh mẽ để điều chỉnh cột buồm
Điều khiển từ xa cho
Chức năng lái xe
Thu thập dữ liệu khoan để ghi lại tất cả các thông số khoan
Bôi trơn thanh tự động
Camera và đèn chiếu sáng cho đầu xoay nguồn và thiết bị kẹp
Cabin điều khiển 90 có thể xoay bao gồm hệ thống sưởi, radio và điều hòa không khí
Nguồn cấp dung dịch bentonite, có thể khóa bằng thủy lực với cần cẩu cần có điều khiển từ xa
Boom gripper 3D, thiết bị kẹp xoay và xoay với 7 hàm kẹp có thể thay đổi và tự định tâm

An toàn là ưu tiên hàng đầu đối với chúng tôi, quy trình thi công kéo cáp quang với các thành phần khoan trên ổ cứng đảm bảo độ an toàn cao nhất có thể để sử dụng không gặp sự cố tại chỗ.

Chất lượng thông qua tay nghề chất lượng cao