Thi công khoan ngầm kéo ống tự chảy và quy trình thi công khoan kéo ống qua đường, biện pháp thi công khoan ngầm HDD

Thi công khoan ngầm kéo ống tự chảy và quy trình thi công khoan kéo ống qua đường, biện pháp thi công khoan ngầm HDD qua đường, khoan ngầm kéo cáp điện, khoan ngầm khéo ống cáp quang

Ngày đăng: 16-01-2024

1,394 lượt xem

THI CÔNG KHOAN NGẦM KÉO ỐNG TỰ CHẢY, QUY TRÌNH KHOAN KÉO ỐNG QUA ĐƯỜNG, BIỆN PHÁP THI CÔNG HDD QUA ĐƯỜNG VÀ KHOAN NGẦM KÉO CÁP ĐIỆN

Trong quá trình phát triển hạ tầng kỹ thuật hiện đại, nhu cầu lắp đặt đường ống và cáp ngầm ngày càng gia tăng, đặc biệt tại các khu đô thị, khu công nghiệp, tuyến giao thông trọng điểm và khu dân cư đông đúc. Nếu áp dụng phương pháp đào mở truyền thống, quá trình thi công thường gây ảnh hưởng lớn đến giao thông, sinh hoạt dân cư, môi trường và kết cấu hạ tầng hiện hữu. Chính vì vậy, công nghệ khoan ngầm định hướng ngang HDD đã trở thành giải pháp thi công tiên tiến, hiệu quả và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như cấp thoát nước, điện lực, viễn thông, hạ tầng kỹ thuật và năng lượng.

Thi công khoan ngầm HDD không chỉ phù hợp với việc kéo ống bảo vệ, ống áp lực hay ống kỹ thuật mà còn được áp dụng trong các trường hợp yêu cầu cao như kéo ống tự chảy qua đường, khoan ngầm kéo cáp điện, vượt quốc lộ, vượt sông, vượt khu dân cư hoặc thi công trong khu vực không cho phép đào hở. Mỗi hạng mục đều có những yêu cầu riêng về độ chính xác tuyến, độ sâu chôn ống, lực kéo, bán kính uốn cong, ổn định lỗ khoan và an toàn cho công trình lân cận.

Bài viết dưới đây trình bày chi tiết về thi công khoan ngầm kéo ống tự chảy, quy trình khoan kéo ống qua đường, biện pháp thi công HDD qua đường và phương pháp khoan ngầm kéo cáp điện, qua đó làm rõ các yêu cầu kỹ thuật, trình tự thực hiện và những yếu tố cần kiểm soát để đảm bảo chất lượng công trình.

1. Tổng quan về công nghệ khoan ngầm HDD

Khoan định hướng ngang HDD là phương pháp thi công không đào mở, sử dụng máy khoan chuyên dụng để tạo một đường khoan ngầm theo quỹ đạo thiết kế, sau đó mở rộng lỗ khoan và kéo ống hoặc ống bảo vệ qua lỗ khoan đó. Công nghệ này cho phép thi công dưới các công trình hiện hữu như đường bộ, đường sắt, sông, kênh, khu dân cư hoặc các khu vực có yêu cầu bảo vệ bề mặt nghiêm ngặt.

Một quy trình HDD thông thường gồm ba giai đoạn chính. Giai đoạn đầu là khoan dẫn hướng để tạo lỗ khoan sơ bộ theo đúng tuyến thiết kế. Giai đoạn thứ hai là doa mở rộng nhằm tăng đường kính lỗ khoan đến kích thước phù hợp với ống cần kéo. Giai đoạn cuối cùng là kéo ống hoặc ống bảo vệ vào trong lỗ khoan đã được hoàn thiện.

Ưu điểm nổi bật của HDD là giảm thiểu đào phá mặt đường, hạn chế ảnh hưởng giao thông, giảm chi phí hoàn trả hiện trạng, bảo vệ môi trường và rút ngắn thời gian thi công. Ngoài ra, công nghệ này còn cho phép thi công ở độ sâu phù hợp để tránh xung đột với các công trình ngầm hiện hữu.

2. Thi công khoan ngầm kéo ống tự chảy

2.1. Khái niệm ống tự chảy

Ống tự chảy là loại ống làm việc theo nguyên lý dòng chảy trọng lực, thường được sử dụng cho hệ thống thoát nước mưa, nước thải hoặc cống kỹ thuật. Khác với đường ống áp lực, ống tự chảy không có áp suất đẩy từ máy bơm trong quá trình vận hành, vì vậy độ dốc dọc tuyến là yếu tố đặc biệt quan trọng.

Khi thi công ống tự chảy bằng công nghệ khoan ngầm, yêu cầu lớn nhất là phải đảm bảo tuyến ống sau khi lắp đặt đạt đúng cao độ thiết kế, duy trì độ dốc dòng chảy liên tục và không tạo điểm võng, điểm gãy hoặc đoạn ngược dốc. Chỉ cần sai số nhỏ về cao độ cũng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng thoát nước của hệ thống.

2.2. Những khó khăn khi thi công ống tự chảy bằng HDD

Thi công ống tự chảy bằng HDD khó hơn thi công ống áp lực vì một số lý do. Thứ nhất, tuyến khoan phải kiểm soát cao độ rất chặt chẽ. Thứ hai, ống sau khi kéo vào vị trí phải ổn định lâu dài, không lún cục bộ và không biến dạng gây thay đổi độ dốc. Thứ ba, nếu chiều dài tuyến lớn hoặc nền đất yếu, nguy cơ sai lệch hình học của tuyến ống sẽ tăng lên.

Ngoài ra, vật liệu ống dùng cho hệ thống tự chảy cần lựa chọn phù hợp với cả điều kiện vận hành và điều kiện kéo lắp. Trong nhiều trường hợp, ống tự chảy không được kéo trực tiếp mà được lắp đặt thông qua ống bảo vệ, sau đó hoàn thiện hệ thống bên trong để giảm rủi ro biến dạng.

2.3. Yêu cầu kỹ thuật khi kéo ống tự chảy

Khi thi công ống tự chảy bằng HDD, cần bảo đảm các yêu cầu sau:

Cao độ đầu vào và đầu ra phải tuân thủ hồ sơ thiết kế.
Tuyến khoan phải kiểm soát được độ dốc dọc ổn định.
Độ võng của ống trong quá trình kéo và sau khi lắp đặt phải nằm trong giới hạn cho phép.
Đường kính lỗ khoan phải đủ lớn để hạn chế ma sát và tránh làm hỏng ống.
Nền địa chất cần được khảo sát kỹ để đánh giá nguy cơ lún, sập lỗ hoặc dịch chuyển tuyến.

2.4. Quy trình thi công ống tự chảy bằng HDD

2. Thi công khoan ngầm kéo ống tự chảy

2.1. Khái niệm ống tự chảy

2.2. Những khó khăn khi thi công ống tự chảy bằng HDD

2.3. Yêu cầu kỹ thuật khi kéo ống tự chảy

Khi thi công ống tự chảy bằng HDD, cần bảo đảm các yêu cầu sau:

Cao độ đầu vào và đầu ra phải tuân thủ hồ sơ thiết kế.
Tuyến khoan phải kiểm soát được độ dốc dọc ổn định.
Độ võng của ống trong quá trình kéo và sau khi lắp đặt phải nằm trong giới hạn cho phép.
Đường kính lỗ khoan phải đủ lớn để hạn chế ma sát và tránh làm hỏng ống.
Nền địa chất cần được khảo sát kỹ để đánh giá nguy cơ lún, sập lỗ hoặc dịch chuyển tuyến.

2.4. Quy trình thi công ống tự chảy bằng HDD

Quy trình thực hiện thường gồm các bước: khảo sát địa chất, xác định hướng tuyến và cao độ, lập bản vẽ biện pháp thi công, thi công hố vào và hố ra, lắp đặt máy khoan, khoan dẫn hướng, mở rộng lỗ khoan, kéo ống bảo vệ hoặc kéo ống chính, sau đó kiểm tra lại cao độ và nghiệm thu.

Sau khi hoàn thành, tuyến ống cần được kiểm tra độ thông suốt, đo đạc lại cao độ đáy ống, đánh giá độ kín và thử nước nếu cần. Với hệ thống tự chảy, công tác nghiệm thu hình học tuyến ống có ý nghĩa đặc biệt quan trọng.

3. Quy trình thi công khoan kéo ống qua đường

3.1. Ý nghĩa của giải pháp khoan kéo ống qua đường

Trong thực tế thi công, nhu cầu lắp đặt đường ống ngầm vượt qua đường giao thông là rất phổ biến. Đó có thể là đường dân sinh, đường nội bộ khu công nghiệp, quốc lộ, tỉnh lộ hoặc tuyến đường đô thị có mật độ lưu thông cao. Nếu đào mở trực tiếp, nhà thầu sẽ phải rào chắn, cắt đường, hoàn trả mặt đường và đối mặt với nhiều rủi ro về an toàn giao thông. Vì vậy, khoan ngầm qua đường bằng HDD là giải pháp tối ưu hơn hẳn.

3.2. Khảo sát trước khi thi công

Trước khi khoan qua đường, cần tiến hành khảo sát đầy đủ về hiện trạng mặt đường, kết cấu áo đường, tải trọng khai thác, hệ thống công trình ngầm hai bên và dưới nền đường, điều kiện địa chất và mực nước ngầm. Việc khảo sát này giúp xác định độ sâu tối ưu của tuyến khoan để vừa đảm bảo an toàn kết cấu đường, vừa phù hợp với khả năng thi công của thiết bị.

3.3. Thiết kế tuyến khoan qua đường

Tuyến khoan qua đường cần có chiều sâu chôn ống phù hợp, thông thường phải lớn hơn phạm vi ảnh hưởng của tải trọng mặt đường. Góc vào và góc ra của tuyến khoan cần được tính toán hợp lý để giảm lực kéo và bảo vệ ống. Bán kính cong không được nhỏ hơn giá trị cho phép của vật liệu ống. Nếu thi công ống bảo vệ để sau đó luồn ống hoặc cáp bên trong, đường kính lỗ khoan và kích thước ống bảo vệ phải được lựa chọn đồng bộ.

3.4. Trình tự thi công qua đường

Quy trình thi công khoan kéo ống qua đường gồm các bước chính sau đây:

Chuẩn bị mặt bằng thi công tại hai đầu tuyến.
Đào hố công tác hoặc bố trí bệ máy khoan.
Định vị tim tuyến, cao độ và hướng khoan.
Tiến hành khoan dẫn hướng qua dưới nền đường.
Theo dõi liên tục vị trí đầu khoan bằng thiết bị định vị.
Khi hoàn thành lỗ dẫn, tiến hành doa mở rộng một hoặc nhiều lần.
Lắp đầu kéo và kéo ống hoặc ống bảo vệ vào lỗ khoan.
Kiểm tra vị trí thực tế của tuyến ống sau khi hoàn thành.

3.5. Các thông số cần kiểm soát khi kéo ống qua đường

Khi kéo ống qua đường, cần kiểm soát chặt chẽ áp lực bơm dung dịch khoan, lưu lượng dung dịch, tốc độ khoan, tốc độ kéo và lực kéo thực tế. Nếu các thông số này vượt giới hạn cho phép, nguy cơ gây sụt lún mặt đường, nứt kết cấu mặt đường hoặc frac-out sẽ tăng cao.

4. Biện pháp thi công khoan ngầm HDD qua đường

4.1. Yêu cầu chung của biện pháp thi công

Biện pháp thi công HDD qua đường phải được lập chi tiết, có đầy đủ thông tin về địa chất, bản vẽ mặt cắt tuyến khoan, thiết bị sử dụng, phương án cấp dung dịch khoan, biện pháp an toàn giao thông, phương án xử lý sự cố và kế hoạch quan trắc nếu cần.

Đây không chỉ là tài liệu kỹ thuật mà còn là cơ sở để chủ đầu tư, tư vấn giám sát và các cơ quan quản lý giao thông xem xét chấp thuận thi công.

4.2. Công tác chuẩn bị

Trước khi thi công, cần hoàn thành các công việc chuẩn bị như:

Xin phép thi công trong phạm vi hành lang giao thông.
Xác định đầy đủ hạ tầng ngầm hiện hữu.
Chuẩn bị thiết bị khoan, hệ thống trộn bentonite, hệ thống định vị và thiết bị đo lực kéo.
Tổ chức mặt bằng thi công hợp lý, hạn chế ảnh hưởng giao thông.
Bố trí biển báo, hàng rào, đèn cảnh báo và nhân sự điều tiết giao thông nếu cần.

4.3. Thi công khoan dẫn hướng

Khoan dẫn hướng là giai đoạn quan trọng nhất, quyết định khả năng thành công của toàn bộ ca khoan. Đầu khoan phải đi đúng quỹ đạo thiết kế, tránh toàn bộ công trình ngầm hiện hữu và giữ khoảng cách an toàn với kết cấu mặt đường. Trong quá trình khoan, kỹ sư phải liên tục cập nhật dữ liệu định vị để hiệu chỉnh hướng khoan khi cần thiết.

4.4. Doa mở rộng lỗ khoan

Sau khi hoàn thành lỗ dẫn, lỗ khoan được mở rộng để đạt đường kính phù hợp với ống cần kéo. Tùy đường kính ống và điều kiện đất, có thể cần nhiều lần doa tăng dần. Dung dịch bentonite được bơm vào liên tục để cuốn mùn khoan, làm mát dụng cụ, ổn định thành lỗ và giảm ma sát.

4.5. Kéo ống và kiểm soát lực kéo

Khi lỗ khoan đã ổn định, tiến hành kéo ống. Đây là giai đoạn dễ phát sinh sự cố nhất, đặc biệt nếu ống dài, đường kính lớn hoặc tuyến cong nhiều. Lực kéo phải được theo dõi liên tục để không vượt quá khả năng chịu kéo của ống, mối hàn hoặc đầu nối. Trong trường hợp cần thiết, phải giảm tốc độ kéo, bổ sung dung dịch bôi trơn hoặc điều chỉnh quy trình thi công.

4.6. Biện pháp an toàn và môi trường

Thi công HDD qua đường đòi hỏi biện pháp an toàn nghiêm ngặt. Phải kiểm soát nguy cơ sạt lở hố công tác, va chạm máy móc, rò rỉ dung dịch khoan và sụt lún mặt đường. Bùn khoan thải cần được thu gom, vận chuyển và xử lý đúng quy định, không được xả trực tiếp ra môi trường.

5. Khoan ngầm kéo cáp điện

5.1. Đặc điểm của cáp điện ngầm

Cáp điện ngầm có yêu cầu kỹ thuật cao hơn nhiều loại cáp khác do liên quan trực tiếp đến an toàn vận hành và độ ổn định của hệ thống điện. Trong quá trình thi công, cáp điện có thể bị ảnh hưởng bởi lực kéo quá lớn, bán kính uốn cong không đạt yêu cầu, va đập cơ học hoặc thấm ẩm nếu biện pháp thi công không phù hợp.

Vì vậy, trong đa số trường hợp, HDD không kéo trực tiếp cáp điện mà kéo ống bảo vệ trước, sau đó luồn cáp điện vào bên trong ống. Cách làm này giúp bảo vệ cáp tốt hơn, thuận tiện cho thay thế, bảo trì và giảm rủi ro hư hỏng trong quá trình thi công.

5.2. Ống bảo vệ cáp điện

Ống bảo vệ cáp điện thường sử dụng vật liệu HDPE hoặc các loại ống chuyên dụng có độ bền cơ học, độ kín nước và khả năng chống ăn mòn cao. Kích thước ống phải phù hợp với số lượng và tiết diện cáp điện đi bên trong, đồng thời bảo đảm điều kiện tản nhiệt và không gian cho công tác luồn cáp.

5.3. Quy trình khoan ngầm kéo cáp điện

Quy trình phổ biến gồm các bước sau:

Khảo sát tuyến và xác định vị trí đầu nối, tủ điện, hố ga kỹ thuật.
Thiết kế tuyến khoan và lựa chọn độ sâu đặt ống bảo vệ.
Khoan dẫn hướng và doa mở rộng.
Kéo ống bảo vệ qua lỗ khoan.
Kiểm tra sự thông suốt của ống bằng dụng cụ chuyên dụng.
Luồn dây mồi và kéo cáp điện vào ống.
Kiểm tra cách điện, đo điện trở và nghiệm thu hệ thống.

5.4. Yêu cầu kỹ thuật khi kéo cáp điện

Khi kéo cáp điện vào ống bảo vệ, phải kiểm soát lực kéo tối đa theo khuyến cáo của nhà sản xuất cáp. Bán kính uốn tại đầu vào, đầu ra và trong hố ga phải đảm bảo không nhỏ hơn giới hạn cho phép. Bề mặt trong của ống phải sạch, không có dị vật, không có cạnh sắc gây tổn thương lớp vỏ cáp. Đồng thời cần kiểm soát tốt độ kín nước tại các đầu ống để tránh ẩm xâm nhập.

6. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thi công khoan ngầm

Chất lượng thi công khoan ngầm phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trước hết là điều kiện địa chất. Đất sét, cát rời, sỏi cuội hoặc đá phong hóa sẽ đòi hỏi giải pháp dung dịch và dụng cụ khoan khác nhau. Thứ hai là thiết kế tuyến khoan, bao gồm chiều dài, độ sâu, bán kính cong và phương án kéo ống. Thứ ba là năng lực thiết bị và kinh nghiệm của đội ngũ thi công. Ngoài ra, vật liệu ống, chất lượng mối nối, dung dịch khoan và công tác giám sát hiện trường cũng ảnh hưởng rất lớn đến kết quả cuối cùng.

7. Nghiệm thu và kiểm tra sau thi công

Sau khi hoàn thành công tác khoan kéo ống hoặc luồn cáp, cần tiến hành kiểm tra và nghiệm thu theo các nội dung sau:

Kiểm tra vị trí thực tế, chiều sâu và hướng tuyến của ống.
Kiểm tra chất lượng bề mặt ống, mối nối, đầu chờ.
Đối với ống tự chảy, kiểm tra lại cao độ và độ dốc.
Đối với cáp điện, đo điện trở cách điện và kiểm tra liên tục mạch.
Lập hồ sơ hoàn công, biên bản nghiệm thu từng giai đoạn và nghiệm thu hoàn thành.

Công tác nghiệm thu càng chặt chẽ thì khả năng phát hiện sớm sai sót càng cao, từ đó hạn chế rủi ro trong giai đoạn vận hành.

8. Kết luận

Thi công khoan ngầm HDD là giải pháp hiện đại và hiệu quả trong lắp đặt đường ống và cáp ngầm, đặc biệt đối với các trường hợp kéo ống tự chảy, khoan kéo ống qua đường và khoan ngầm kéo cáp điện. Mỗi hạng mục có những yêu cầu kỹ thuật riêng nhưng đều đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng từ khảo sát, thiết kế, lựa chọn thiết bị cho đến tổ chức thi công và kiểm soát chất lượng.

Đối với ống tự chảy, yếu tố quyết định là độ chính xác về cao độ và độ dốc. Đối với khoan qua đường, yêu cầu cao nhất là bảo vệ an toàn kết cấu mặt đường và không làm gián đoạn giao thông. Đối với cáp điện ngầm, trọng tâm là bảo vệ cáp, kiểm soát lực kéo và đảm bảo điều kiện vận hành lâu dài. Khi thực hiện đúng quy trình và áp dụng biện pháp kỹ thuật phù hợp, công nghệ HDD không chỉ giúp nâng cao hiệu quả thi công mà còn mang lại lợi ích lớn về kinh tế, môi trường và độ bền công trình.

THUYẾT MINH BIỆN PHÁP THI CÔNG KHOAN NGẦM ĐỊNH HƯỚNG NGANG (HDD)

HẠNG MỤC:

THI CÔNG KHOAN NGẦM HDD LẮP ĐẶT TUYẾN ỐNG THU GOM NƯỚC THẢI VÀ TUYẾN ỐNG ÁP LỰC

THUYẾT MINH BIỆN PHÁP THI CÔNG KHOAN NGẦM ĐỊNH HƯỚNG NGANG (HDD)

DỰ ÁN:	GOLDEN HILLS CITY
CÔNG TRÌNH:	GOLDEN HILLS CITY (Giai đoạn 1)
HẠNG MỤC:	THI CÔNG KHOAN NGẦM HDD LẮP ĐẶT TUYẾN ỐNG THU GOM NƯỚC THẢI VÀ TUYẾN ỐNG ÁP LỰC
ĐỊA ĐIỂM:	QUẬN LIÊN CHIỂU VÀ HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
CHỦ ĐẦU TƯ:	CÔNG TY CP ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TRUNG NAM

Chức vụ	Họ và tên	Chữ ký
Thực hiện
Chủ trì
Quản lý chất lượng

CHỦ ĐẦU TƯ:

CÔNG TY CP ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TRUNG NAM

ĐƠN VỊ THỰC HIỆN:

CÔNG TY CP TV ĐT VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG MINH PHƯƠNG

Tháng 01, năm 2024

MỤC LỤC

1. GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1. Thông tin chung về công trình 1

1.2. Mục tiêu tài liệu 2

1.3. Các văn bản pháp lý 2

2. TIẾN ĐỘ THI CÔNG 2

3. BIỆN PHÁP THI CÔNG 2

3.1. Giải pháp kỹ thuật 2

3.2. Kết luận 10

4. BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH MÔI TRƯỜNG VÀ AN NINH CÔNG TRƯỜNG 10

4.1. Quy định chung 10

4.2. Quy chế vận hành thiết bị 11

4.3. Quy định về phòng cháy chữa cháy 11

4.4. Quy định về vệ sinh môi trường 11

4.5. Trật tự và an ninh 12

1. GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. Thông tin chung về công trình

- Tên dự án: GOLDEN HILLS CITY

- Tên công trình: GOLDEN HILLS CITY (Giai đoạn 1)

- Hạng mục: Thi công khoan ngầm HDD lắp đặt tuyến ống thu gom nước thải và tuyến ống áp lực

- Chủ đầu tư: Công ty Cổ phần Đầu tư Xây dựng Trung Nam

- Địa điểm xây dựng: Quận Liên Chiểu và huyện Hòa Vang, Thành phố Đà Nẵng

- Cấp công trình: Công trình hạ tầng kỹ thuật cấp II.

v Quy mô công trình: thi công khoan ngầm qua đường kéo ống HDPE

- Tuyến ống thu gom nước thải: ống nằm dưới lòng đường, tim ống cách bó vỉa 1,5m với tổng chiều dài là 5.474 m, trong đó:

+ Ống D315-HDPE-PN6, chiều dài L = 4.111m;

+ Ống D400-HDPE-PN6, chiều dài L = 532m;

+ Ống D560-HDPE-PN6, chiều dài L = 831m;

- Tuyến ống áp lực với tổng chiều dài là 2.417 m, trong đó:

+ Ống D160-HDPE-PN10, chiều dài L = 145m;

+ Ống D315-HDPE-PN10, chiều dài L = 420m;

+ Ống D400-HDPE-PN10, chiều dài L = 1.852m;

Hình 1: Vị trí công trình

1.2. Mục tiêu tài liệu thi công khoan ngầm kéo ống qua đường

Mục đích của tài liệu này là đưa ra phương pháp để trình Chủ đầu tư xem xét phê duyệt cho Nhà thầu thực hiện và kiểm soát việc thi công khoan ngầm HDD lắp đặt tuyến ống thu gom nước thải và tuyến ống áp lực.

1.3. Các văn bản pháp lý

- Luật Xây dựng số 50/2014/QH 13 ngày 18/06/2014 của Quốc hội khóa 13 kỳ họp thứ 7;

- Luật Bảo vệ môi trường số 70/2022/QH14 có hiệu lực từ ngày 01/01/2022 của Quốc hội khóa 14;

- Nghị định số 15/2021/NĐ-CP ngày 03/03/2021 của Chính phủ Quy định chi tiết một số nội dung về quản lý dự án đầu tư xây dựng;

- Nghị định số 06/2021/NĐ-CP ngày 26/01/2021 của Chính phủ Quy định chi tiết một số nội dung về quản lý chất lượng, thi công xây dựng và bảo trì công trình xây dựng;

- Nghị định số 11/2010/NĐ-CP ngày 24/02/2010 của Chính phủ quy định về quản lý và bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ;

- Nghị định số 117/2021/NĐ-CP ngày 22/12/2021 của Chính phủ sửa đổi, bổ sung một số điều của Nghị định số 11/2010/NĐ-CP ngày 24 tháng 02 năm 2010 của chính phủ quy định về quản lý và bảo vệ kết cấu hạ tầng giao thông đường bộ.

2. TIẾN ĐỘ THI CÔNG

- Tiến độ thi công được lập tính từ ngày Chủ đầu tư nhận được giấy phép chấp thuận thi công.

- Tiến độ thi công dự kiến: 60 ngày.

3. biện pháp thi công - Thi công khoan ngầm kéo ống tự chảy và quy trình thi công khoan kéo ống qua đường, biện pháp thi công khoan ngầm HDD qua đường, khoan ngầm kéo cáp điện, khoan ngầm khéo ống cáp quang

3.1. Giải pháp kỹ thuật

Qua khảo sát mặt bằng thực tế và yêu cầu của Dự án, nhà thầu đưa ra biện pháp thi công và đề xuất ống lồng như sau:

- Biện pháp thi công cho công nghệ khoan ngang bằng máy khoan định hướng HDD.

- Phương án thi công: Thi công đào hố khoan và dùng máy khoan ngầm ngang định hướng trước, khoan phá mở rộng lỗ khoan đủ kích thước để kéo ống thép.

Sơ đồ công nghệ thi công khoan ngầm: Thi công khoan ngầm kéo ống tự chảy và quy trình thi công khoan kéo ống qua đường, biện pháp thi công khoan ngầm HDD qua đường, khoan ngầm kéo cáp điện, khoan ngầm khéo ống cáp quang

Hình 2. Sơ đồ công nghệ thi công khoan ngầm kéo ống qua đường

Các bước thi công chính:

Bước 1 và 2: Khảo sát bố trí thi công công trình; Chuẩn bị công tác khoan

Khảo sát, tính toán trên thực tế đặc điểm nền đất, các trở ngại hiện hữu nếu có (đường dây, cáp ngầm, ống cống…), xác định được vị trí đặt máy khoan, mặt bằng chuẩn bị kéo, phương án thi công tập kết thiết bị, vật tư, các trở ngại có thể gặp và đề xuất giải pháp đẩy nhanh tiến độ.

Định vị tim tuyến ống, vị trí các cọc thi công và hố đào.

Bước 3: Đào hố thi công:

- Làm hàng rào chắn bảo vệ trên công trường: Làm hàng rào bảo vệ, và các biển báo an toàn cả ban ngày lẫn ban đêm. Mặt bằng thi công bên đặt máy khoan và thiết bị thi công khác có kích thước khoảng 40m x20m. Mặt bằng phía tiếp nhận ống 50m x25m.

- Đào hố tiếp nhận ống: Hố tiếp nhận được đào đến độ sâu 4- 4.5 m so với cao độ mặt đường (sâu hơn độ sâu đặt ống 0,5m). Hố này có tác dụng khai thông lỗ khoan, tiếp nhận ống và thi công tời kéo ống giúp định hướng ống (chú ý ta luy). Vậy tiết diện hố tiếp nhận có diện tích như sau: dài=30m; rộng = 4m; sâu = 4m xung quanh hố sẽ được đóng cừ vây để tránh hiện tượng lún và sạt lở đất, đồng thời giữ cho nước bên ngoài không tràn vào khu vực thi công. Nhà thầu sẽ sử dụng 01 máy bơn để hút nước ngầm hay nước dò gỉ vào khu vực hố tiến nhận ống lồng.

- Đào hố thi công khoan và kéo: Để thi công khoan lắp đặt ống sâu 4-4.5 m so với đường. Để có mặt bằng thi công cho máy khoan, tháp khoan, ra vào cần và hoạt động kéo ống. Kích thước tiết diện hố đào là: dài=10m; rộng = 4m; sâu =4m, xung quanh hố sẽ được đóng cừ vây để tránh hiện tượng lún và sạt lở đất và tạo an toàn cho công nhân thi công tháo lắp đầu doa cho quá trình khoan và phá mở rộng lỗ khoan.

Bước 4: Công tác khoan dẫn hướng

- Sau khi công tác chuẩn bị xong mặt bằng thi công và xác định vị trí đặt máy khoan thì tiến hành định vị máy, lắp đặt máy khoan kết nối thiết bị và thi công khoan dẫn hướng theo trình tự sau:

o Lắp đặt giàn đế đỡ.

o Lắp đặt máy khoan dẫn huớng

o Cố định máy vào nền đất

o Lắp đặt các thiết bị phụ trợ cho máy khoan

o Đào hố thế cho 2 điểm xuống và lên.

o Gắn cảm biến đầu dò vào mũi khoan, kiểm tra thiết bị đo khoảng cách (Máy dò định vị F5 falcon )

o Lắp mũi khoan vào máy

o Nối ống dẫn áp lực từ máy bơm vào máy khoan

o Xác định vị trí khoan, hướng khoan và đánh dấu tuyến khoan

o Tiến hành khoan bằng máy khoan dẫn hướng tại các vị trí đã đánh dấu

- Trong suốt quá trình khoan, hệ thống DCI – F5 Falcon được sử dụng để điều khiển đầu mũi khoan, đảm bảo mũi khoan đi đúng tuyến khoan, song song với mặt đường và độ sâu theo yêu cầu đề ra.

Trong suốt quá trình khoan một chất lỏng chuyên dụng Bentonite được sử dụng để làm mát, bôi trơn mũi khoan và ổn định đất xung quanh lỗ khoan.

Hình 3: Khoan lỗ khoan dẫn hướng

1. Công tác định vị và dẫn hướng

Sử dụng mũi khoan TriHawk để khoan với một góc nghiêng phù hợp.

Thiết lập các thông số ban đầu (lực đẩy, tốc độ khoan, góc nghiêng khoan...) cho phù hợp với yêu cầu thiết kế.

Khi đầu khoan đạt tới điểm chuyển hướng theo thiết kế thì điều chỉnh độ nghiêng đầu khoan tới góc khoan phù hợp rồi lực đẩy để đầu khoan chuyển hướng dần đạt được phương ngang với độ sâu định trước theo thiết kế. Sau đó tiếp tục hành trình đi ngang bằng kỹ thuật xoay – đẩy đầu khoan cho đến điểm chuyển hướng đi lên. Tiếp tục điều chỉnh độ nghiêng đầu khoan theo góc “12 clock” và sử dụng lực đẩy đầu khoan để tiến về điểm mục tiêu định sẵn. Trong quá trình khoan, dung dịch khoan được bơm xuống để bôi trơn và gia cố lỗ khoan.

Việc dẫn hướng được căn chỉnh để theo đúng hướng tuyến thiết kế. Tốc độ khoan định hướng có thể thay đổi tùy thuộc điều kiện đất và góc chuyển hướng yêu cầu.

Toàn bộ tín hiệu phục vụ định hướng chuyển động của đầu khoan được xác định bởi bộ phát sóng (transmitter) nằm trong đầu khoan, bộ phát sóng này phải liên tục hoạt động trong suốt quá trình khoan và đảm bảo đưa được tín hiệu đi xa tối thiểu 25m hướng lên trên.

Hình 4: Receiver and Display

Những thông tin này được thiết bị dò chuyển tải thông qua sóng vô tuyến về. thiết bị hiển thị (remote display) đặt sẵn trên máy khoan giúp cho người vận hành máy định hướng mũi khoan đi theo thiết kế của thiết bị định vị Digitrack F5 Falncon.

Đường khoan định hướng phải được kiểm soát chặt chẽ để đi theo một hướng định sẵn do thiết kế quy định và phải tuân thủ nghiêm ngặt độ dốc cho phép.Trong quá trình khoan định hướng sẽ ghi nhật ký khoan cho từng thanh khoan (6m) về các số liệu góc khoan, cao độ mũi khoan để làm cơ sở giám sát và nghiệm thu sau này. Sai số cho phép của thiết bị ±5% theo độ sâu.

Tại các cọc khống chế trên mặt bằng thi công sẽ được kiểm tra cao độ thông qua thiết bị định vị Digitrak phát từ mũi khoan theo phương thẳng đứng được ghi nhận bởi thiết bị hiển thị (remote display) do CBKT điều khiển hoặc ở độ sâu <4m có thể kết hợp đào hố công tác để kiểm tra cao độ.

Hình 5: Công tác định vị

2. Khoan nong mở rộng đường ống khoan ngầm và khoan kích ngầm qua đường

Sau khi hoàn tất công tác khoan định hướng, đầu khoan và mũi khoan TriHawk sẽ được thay thế bằng đầu phá ngược (reamer) để mở rộng đường ống khoan lần lượt như sau:

- Khoan nong đầu phá D = 200mm

- Khoan nong đầu phá D = 400mm

- Khoan nong đầu phá D = 600mm

- Khoan nong đầu phá D = 800mm

Hình 6: Công tác mở rộng đường ống khoan

Áp dụng kỹ thuật xoay-kéo đưa đầu phá đi ngược trở về máy khoan theo một tốc độ 3-5ft/ph tùy theo địa chất khu vực thi công sẽ có tốc độ khác nhau để phù hợp với các tầng địa chất đường khoan đi qua cùng với một lượng dung dịch khoan có hàm lượng tương thích bơm vào để tạo ra đường hầm phục vụ kéo ống.

- Trong trường hợp địa chất khu vực thi công là bùn sét thì tốc độ khoan doa khoảng 5 ft/ph tức là khoảng 1,5m/ph.

- Trường hợp gặp tầng địa chất khu vực thi công là sét cứng, dẻo thì tốc độ khoan sẽ là 3ft/ph.

Đầu phá ngược có đường kính D=1,2~1.5x đường kính ống (tối thiểu bằng 120% đường kính ống cần kéo đường hầm). Việc vận hành đầu phá phải tuân thủ quy trình được tính toán dựa trên tài liệu địa chất công trình nhằm đảm bảo độ bền vững thành vách của đường hầm để duy trì lượng dung dịch khoan bên trong có chất lượng tốt.

Hình 7: Các dạng đầu cắt

Bước 5- Kéo, lắp đặt ống ngầm

1. Chuẩn bị khoan kéo ống qua đường:

- Kiểm tra lại hệ thống neo máy, hệ thống con lăn đảm bảo tổ hợp đường ống được đặt lên tất cả các con lăn.

- Kiểm tra dung dịch bentonite phục vụ quá trình khoan kéo ống.

Sau khi đã lắp ống tqua lỗ khoan dung dịch khoan bentonite sẽ tự động đông kết để chống sạt lở trong lỗ khoan, đảm bảo độ bền vững kết cấu của thành lỗ khoan cũng như nền đường hiện hữu. Sau khi đã lắp đặt ống theo thiết kế ta tiến hành bịt một đầu hố khoan bằng tấm thép để làm kín bên hố đón (Hố tiếp nhận), để tránh bùn, đất đá tràn vào ống.

Hố tiếp nhận và hố thi công được dọn vệ sinh sạch trước khi bàn giao tiếp tục làm công tác đấu nối hệ thống ống và hoàn thiện mặt bằng.

Dòng trào ngược hỗn hợp bùn, nước tại vị trí hố khoan, hố kéo ống sẽ được múc đổ lên xe chuyên dụng đổ vào bãi tập kết và sau đó vận chuyển đi đổ theo quy định.

2. Công tác kéo và lắp đặt ống

- Ống được lắp đặt vào hàm kẹp ống đặt trên mặt đất, sau khi hàn nối các ống xong thực hiện các công tác nghiệm thu, kiểm tra mối hàn công việc sẽ được triển khai ngay sau khi công tác kiểm tra mối hoàn thành.

- Ống được kéo bằng lực truyền từ máy khoan thông qua kết cấu đầu phá ngược gắn với 1 khớp xoay bằng kỹ thuật xoay – kéo cần khoan đưa dần về phía máy khoan. Dung dịch khoan được bơm vào đường hầm với chế độ phù hợp giúp giảm thiểu ma sát lên thân ống, ngăn ngừa khả năng sụp hầm.

- Việc kéo ống được tiến hành với biểu thời gian được hoạch định kỹ càng đến từng chi tiết phù hợp với chiều dài đường khoan và phải được tiến hành liên tục, tuyệt đối không có thời gian dừng. Chiều dài khoan càng lớn, sự thay đổi các tầng địa chất càng nhiều dẫn đến nguy cơ tăng tải lên thân ống càng cao.

- Dung dịch khoan phải được tính toán cẩn thận để luôn đảm bảo chuyển động dọc thân ống giúp bôi trơn, giảm khả năng kẹt trong quá trình kéo ống.

- Các thông số quá trình kéo ống thường không ổn định do đó người chịu trách nhiệm kỹ thuật luôn phải tính đến trường hợp tải kéo tăng và dự phòng sẵn phương án thay đổi dung dịch khoan, tốc độ kéo.

- Trường hợp tải tăng lên trong quá trình kéo nếu không chuyển ngay sang chế độ kéo khác và dừng, giữ nguyên hiện trạng, trong thời gian:

+ 1-2h áp suất dư trong đường hầm sẽ giảm xuống, tiết diện đường hầm dần co lại và hiện tượng bó ống xảy ra sẽ làm tăng đột biến sức cản.

+ Trong 7-10h tiếp theo khả năng bó chặt đường ống là 90% và sau 12h từ khi ngừng do không có giải pháp sẽ không thể kéo được ống, bước tiếp theo bắt buộc phải cắt bỏ tuyến ống khoan lại đường khác.

3.2. Kết luận

Biện pháp thi công được tính toán kiểm tra, đảm bảo tính khả thi.

Tuy nhiên, cần xem xét các điều sau:

- Khảo sát địa chất và mực nước ngầm chi tiết và chính xác cho việc xây dựng ống;

- Khảo sát địa hình cao độ dọc theo tuyến ống sẽ thi công tại thời điểm hiện trạng;

Kính chuyển Chủ đầu tư xem xét, quyết định./.

4. BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH MÔI TRƯỜNG VÀ AN NINH CÔNG TRƯỜNG

4.1. Quy định chung

Các quy trình an toàn phải được áp dụng cho tất cả các Kỹ sư, Giám sát và Công nhân làm việc tại công trình.

Đảm bảo rằng tất cả các thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) được cung cấp tại chỗ trước khi bắt đầu công việc như mũ bảo hiểm, ủng bảo hộ, kính bảo hộ, găng tay, khẩu trang,v.v.

- Đảm bảo rằng PPE phải được đeo đúng cách khi làm việc.

- Các máy móc và thiết bị phải được người có thẩm quyền kiểm tra trước khi thực hiện, các Thiết bị Điện phải được cung cấp bộ ngắt mạch riêng biệt để tránh hệ thống sự cố quá tải.

- Các rào chắn và biển báo cảnh báo sẽ được lắp đặt tại chỗ.

4.2. Quy chế vận hành thiết bị

- Trước khi vận hành cần lập kế hoạch chi tiết.

- Người vận hành hiểu an toàn.

- Giám sát một cách nghiêm ngặt.

- Chuẩn bị tất cả các công cụ.

- Kiểm tra thiết bị trước khi vận hành.

- Loại bỏ vật cản bên trong phạm vi hoạt động.

- Mặt đất phải được san phẳng, kiên cố.

4.3. Quy định về phòng cháy chữa cháy

Công tác PCCC được đặt lên hàng đầu trong suốt quá trình thi công. Phòng cháy là hệ thống các biện pháp tổ chức và kỹ thuật nhằm ngăn ngừa không cho đám cháy xảy ra; hạn chế đám cháy lan rộng; thực hiện dập tắt đám cháy có hiệu quả; tạo điều kiện đảm bảo thoát người và tài sản được an toàn.

- Thực hiện đúng quy trình an toàn giao thông trong suốt thời gian thi công tại khu vực công trường.

- Phổ biến quy định an toàn về PCCC của tuyến ống HDPE DN600 cho toàn bộ cán bộ và công nhân tham gia thi công.

- Luôn có ít nhất 2 bình chữa cháy tại khu vực thi công.

- Cấm tuyệt đối các cán bộ và công nhân tham gia thi công không được hút thuốc tại khu vực thi công. Lưu số điện thoại nóng liên hệ với các đơn vị PCCC để phòng trong trường hợp xảy ra sự cố.

4.4. Quy định về vệ sinh môi trường

Trong quá trình thi công có thể dẫn đến ảnh hưởng môi trường, bao gồm các tác động gây ô nhiễm môi trường như sau:

- Ô nhiễm bụi đất, đá gây tác động trực tiếp tới công nhân tại công trường.

- Ô nhiễm từ chất thải của các phương tiện vận tải, máy móc thi công.

- Ô nhiễm tiếng ồn từ các phương tiện vận tải, xe máy thi công.

Biện pháp giảm thiểu tác động môi trường bao gồm chống ô nhiễm, chống bụi bẩn, chống ồn. Cụ thể, tại công trường Nhà thầu sẽ thực hiện các công việc sau:

- Tổng vệ sinh công trường sau mỗi ngày làm việc và tuân thủ các quy định của pháp luật về xây dựng.

- Toàn bộ chất thải được thu dọn sau mỗi ca làm việc và đưa đến bãi đổ đúng quy định trong công trường ngay sau ngày làm việc.

4.5. Trật tự và an ninh

- Khi Nhà thầu tham gia thi công, danh sách cán bộ, công nhân thi công sẽ được đăng ký với ban an ninh của chủ đầu tư.

Căn cứ vào danh sách này, nhà thầu sẽ được bộ phận an ninh của chủ đầu tư cấp thẻ ra

Thi công khoan ngầm kéo ống tự chảy và quy trình thi công khoan kéo ống qua đường, biện pháp thi công khoan ngầm HDD qua đường, khoan ngầm kéo cáp điện, khoan ngầm khéo ống cáp quang.