Đặc điểm, ứng dụng và quy trình của công nghệ kích ống ngầm hàng đầu

Mạng lưới đường ống ngầm là một bộ phận quan trọng của hạ tầng đô thị, ngày đêm truyền tải thông tin và nhiệm vụ quan trọng. Hệ thống xử lý nước thải thành phố, nước máy, khí đốt, điện, thông tin liên lạc,... thuộc hệ thống ống ngầm, việc tái thiết, xây dựng mới và mở rộng các công trình nói trên của thành phố đòi hỏi các kỹ sư, kỹ thuật viên lắp đặt đường ống an toàn.

Công nghệ thi công đào mở và chôn đường ống ngầm truyền thống có tác động lớn hơn đến giao thông mặt đất, làm cho giao thông đô thị vốn đã đông đúc, sầm uất trở nên tồi tệ hơn, đồng thời mang lại nhiều bất tiện cho công việc và cuộc sống của người dân, đặc biệt là ở các thành phố đông dân cư và các thành phố tắc nghẽn giao thông. Mâu thuẫn này càng nổi rõ ở những khu vực, khu vực không được phép khai quật. Làm cách nào để cơ quan kỹ thuật thành phố có thể giảm thiểu tác động của các dự án lắp đặt này đối với thành phố và làm thế nào để giảm thiểu tác động đến cuộc sống hàng ngày của người dân? Đã trở thành một vấn đề cấp bách.

 

Công nghệ kích ống ngầm sẽ giải quyết triệt để những vấn đề này và mang đến một phương pháp thi công đặt đường ống ngầm an toàn và tiết kiệm. Công nghệ kích ống ngầm đề cập đến việc sử dụng công nghệ đào ít hơn và không đào để đặt hoặc thay thế các đường ống ngầm. Công nghệ kích ống ngầm là một công nghệ không đào mở được phát triển trong hoàn cảnh này, nó đã được sử dụng rộng rãi ở nước ngoài và dần trở nên phổ biến ở Việt Nam. Với việc sử dụng rộng rãi công nghệ kích ống trong kỹ thuật đô thị, bài viết này chủ yếu thảo luận về một số vấn đề kỹ thuật cụ thể xảy ra trong quá trình thi công các hoạt động kích ống, rất đáng được các kỹ thuật viên xây dựng quan tâm và chia sẻ với các đồng nghiệp.

Đặc điểm thi công kích ống ngầm

Phương pháp kích ống còn được gọi là công nghệ đặt ống ngầm, có đặc điểm là có thể đi xuyên qua các công trình mặt đất, đường ống ngầm để hút đường bộ, đường sắt, sông ngòi mà không cần đào. So với công nghệ đào đắp sẽ tiết kiệm được rất nhiều thời gian đầu tư và xây dựng. Đồng thời, công nghệ xây dựng bằng kích ống có thể giảm tiếng ồn, giảm bụi, giảm nhiễu và tác hại đến điều kiện giao thông đô thị và điều kiện môi trường. Đây là một công nghệ xây dựng thực sự không gây ô nhiễm và hiệu quả cao.

Phương pháp xây dựng bằng công nghệ kích ống ngầm đã được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật đô thị, đặc biệt là trong kỹ thuật đường ống đô thị, do những ưu điểm khác nhau của nó. Tóm lại, công nghệ xây dựng bằng ống lồng có một số ưu điểm: bề mặt xây dựng được thu nhỏ từ tuyến đến một điểm, và không gian sàn nhỏ; các hoạt động trên mặt đất không bị ảnh hưởng bởi việc xây dựng và giao thông ít cản trở; Tiếng ồn và độ rung thấp và việc xây dựng trong thành phố có hại cho cuộc sống của cư dân. Sự can thiệp của môi trường là nhỏ và không ảnh hưởng đến việc sử dụng các đường ống và công trình hiện có; đường ống có thể được đặt sâu dưới lòng đất hoặc dưới nước và có thể đi qua một cách an toàn đường sắt, đường cao tốc, sông và các tòa nhà, giảm khối lượng công việc phá dỡ và di dời dọc tuyến và giảm chi phí dự án.

Phân tích ứng dụng của công nghệ kích ống ngầm

2.1 Lựa chọn ống kích

Ống kích thường sử dụng ống bê tông cốt thép và có thể sử dụng ống thép nếu không có yêu cầu ăn mòn. Đặc điểm kỹ thuật thiết kế, cốt thép và tính toán ứng suất của ống bê tông cốt thép phải tuân theo các tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật liên quan đến bê tông cốt thép, đặc biệt là các quy định liên quan đến ống bê tông cốt thép.

① Lựa chọn đường kính ống kích: Việc lựa chọn đường kính ống kích trước tiên là xác định đường kính trong theo tính chất của dự án và nhu cầu kỹ thuật, xác định cốt thép và độ dày thành ống bê tông theo tải trọng trên ống kích, và sau đó xác định đường kính ngoài. Do bề mặt làm việc của công trình kích ống ngầm cần phải trang bị máy xúc, đường kính trong của ống nói chung không nhỏ hơn 500mm;

② Chiều dài của ống kích: chiều dài của ống kích có ảnh hưởng lớn đến khả năng điều khiển và tính kinh tế của quá trình kích ống.

Trong trường hợp ống phóng thẳng, việc sử dụng ống dài có thể giảm số lần lắp đặt ống và đạt hiệu quả tốt, tuy nhiên khi chiều dài ống càng tăng, nếu lệch khỏi tuyến ban đầu thì càng khó khôi phục. con đường chính xác hơn là sử dụng một đường ống ngắn. Khi xây dựng hố kích, chiều dài hố kích cũng tăng lên và chi phí đào, chống, đắp, sửa chữa cũng tăng theo.

Trong trường hợp bình thường, chiều dài của ống phải được đo tương ứng với đường kính ống. Khi L / D bên ngoài ≤ 1,10, đó là ống ngắn; khi L / D bên ngoài = 1,15, đó là ống tiêu chuẩn; khi IJD bên ngoài ≥ 2.10, nó là một đường ống dài.

 

2.2 Chuẩn bị sơ bộ cho việc thi công kích ống

① Bố trí mặt bằng: Bố trí tổng thể của mặt bằng bao gồm thiết bị nâng hạ, phòng điều khiển tự động, phòng nguyên liệu, bãi chứa phân đoạn, kho trộn và bãi chứa nguyên liệu, hệ thống phun nước và hố đổ. Bố trí vv . Giá phóng, kích ống, bàn là kích phía trước, kích chính, giá phản ứng và các thiết bị kích khác được lắp đặt ở nơi khởi động hoạt động tốt, và thang cuốn xuống hố được lắp đặt bên cạnh giếng hoạt động để nhân viên xây dựng lên xuống;

② Máy kích ống ngầm vào, ra và phía sau gia cố bằng đất: Để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho máy kích ống thoát ra khỏi lỗ khoan, cần gia cố đất bằng cọc phụt vữa phản lực cao ở phần đất tựa lưng và đất vào và ra khỏi lỗ. Để ngăn máy kích ống vào và ra khỏi lỗ dự trữ làm thất thoát bùn và nước, đồng thời đảm bảo bùn thixotropic bơm vào trong quá trình kích không bị thất thoát, phải lắp thiết bị ngăn nước khi làm việc. tốt.

2.3 Quy trình thi công kích ống:

Phương pháp kích ống ngầm gọi là phương pháp thi công kích, dùng để chỉ việc thi công sử dụng thiết bị kích để đẩy dần các kết cấu hình bầu dục hoặc hình tròn đúc sẵn xuống nền đường để tạo thành nút giao thông ba chiều hoặc phương pháp cống. Việc thi công kích ống trước tiên đòi hỏi phải bố trí giếng hoạt động và nhận giếng giữa các đoạn ống đã được xác định, sau đó lắp đặt thiết bị đẩy vào giếng làm việc để đẩy đầu kích ống trên ray dẫn hướng vào đất, do đầu dẫn hướng và trực tiếp đường ống bê tông cốt thép đúc sẵn Việc kích phía trước, phần thân đất phía trước được vận chuyển ra ngoài qua giếng công trình, và cuối cùng việc đặt đường ống được hoàn thành.

2.3.1 Thiết kế giếng kích ống:

Giếng kích ống có hai loại: giếng làm việc và giếng nhận, có nhiều loại kết cấu thi công giếng kích ống, thường dùng kết cấu bê tông cốt thép. Cấu tạo của giếng công tác thường bao gồm giếng một lỗ và giếng một dãy. Cái trước là hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật, v.v., trong khi cái sau chủ yếu là hình chữ nhật và hiệu suất ứng suất cấu trúc của chúng là từ tròn đến vuông đến hình chữ nhật theo thứ tự giảm dần.

2.3.2 Công nghệ kích ống ngầm

① Chống xuyên tường : Mở tấm khoan xuyên tường để đẩy ống dụng cụ ra khỏi giếng và lắp đặt thiết bị ngăn nước xuyên tường. Các biện pháp kỹ thuật thi công chính như sau:

1) Trám ống xuyên tường có đầm nén Đất sét gia cố bằng giấy hoặc đất sét trộn xi măng cường độ thấp để chặn nước và đất tạm thời;

2) Để đảm bảo đất trong phạm vi nhất định bên ngoài lỗ tường về cơ bản ổn định và đủ cường độ, ống dụng cụ của giếng khoan phải xuyên qua tường Tiến hành các biện pháp trát vữa, gia cố mặt ngoài của ống xuyên tường;

3) Phân tích các vấn đề có thể xảy ra trước khi xuyên tường và đưa ra các biện pháp xử lý tương ứng;

4) Sau khi tấm nhồi được mở, nhanh chóng đi trước ống dụng cụ và thực hiện tốt công việc ngăn nước qua tường. Dự án này sử dụng tấm áp lực mặt bích ngăn nước và ngăn nước bằng cao su tự nhiên chất lượng cao dày 20mm vòng tấm được lắp đặt ở giữa, đòi hỏi độ giãn dài và khả năng chống mài mòn kéo cao hơn, với sự trợ giúp của kích ống để dẫn động tấm cao su được lắp đặt để tạo thành thiết bị ngăn nước ngược, giúp ngăn lưu biến hỗn loạn tiếp xúc với đất ngoài tường quá lâu.

② Máy kích ống ngầm ra khỏi lỗ:

Việc máy kích ống ngầm ra khỏi lỗ là một vấn đề rất cần lưu ý trong hoạt động kích ống. Việc kích ra khỏi lỗ có nghĩa là máy kích ống và đoạn đầu tiên của ống thoát ra khỏi trục làm việc. sự mở của lỗ và đi vào đất. Quy trình trước khi bắt đầu kích ống thông thường là quy trình then chốt trong công nghệ kích ống, đồng thời cũng là quy trình dễ xảy ra tai nạn. Để tránh cho đường ống bị lệch, ống dụng cụ nên được sử dụng để điều chỉnh không, và cần thêm giá đỡ vào thành giếng dưới ống dụng cụ, nếu phát hiện thấy điểm rơi, cần sử dụng xi lanh kích chính để điều chỉnh độ lệch ngay lập tức, và một góc ban đầu phải được đặt trước trước khi ống dụng cụ thoát ra khỏi lỗ để bù cho sự sụt giảm. Và các biện pháp khác.

③ Giảm lực cản của đường ống:

Một biện pháp kỹ thuật quan trọng khác trong thi công công nghệ kích ống ngầm là lấp đầy các khoảng trống xung quanh đường ống bằng bùn thixotropic bằng cách phun áp lực để tạo thành một lớp bọc bảo vệ bùn để nâng đỡ tầng, giảm độ lún nền và giảm lực cản của ống. Trong thi công, đầu và đuôi máy kích ống cần được bơm vữa trước và đồng bộ với công việc kích, sau đó tra vữa vào các vị trí thích hợp của ống trung gian và ống bê tông để bổ sung lượng bùn mất đi trong quá trình kích. Quá trình bơm vữa thường được sử dụng trong xây dựng kích ống đường dài.

④ Chỉnh kích thước ống:

Hiệu chỉnh nghĩa là sau khi đầu máy lệch khỏi trục thiết kế, sử dụng giắc chỉnh đặt ở phía sau để thay đổi hướng của mặt cuối của đầu máy, giảm độ lệch và làm cho đường ống đẩy dọc theo thiết kế trục. Điều chỉnh kích là điều chỉnh 4 bộ phương pháp nhóm kích sửa để thực hiện thao tác sửa, nếu đường ống bên trái thì kích kéo dài sang trái và thu vào phải, và ngược lại.

Ứng dụng của hỗn hợp bentonit trong lớp đất rời

Ở lớp đất rời không kết dính và trong đất ít nhớt như đất cát pha sỏi, nếu không thực hiện các biện pháp phụ trợ khác thì bản thân lớp đất này rất mất ổn định. Sao cho ngay sau khi chân lưỡi dao tiến lên, nó sẽ sập xuống thành ống. Vì vậy, đối với loại đất này, tác dụng hỗ trợ của dung dịch bentonite là đặc biệt quan trọng. Để thực hiện vai trò hỗ trợ này, điều kiện tiên quyết là phải nắm được các đặc tính của bentonit lơ lửng trong sỏi càng chính xác càng tốt.

Dung dịch bentonit sẽ thẩm thấu vào các lỗ rỗng của lớp đất, lấp đầy các lỗ rỗng và tiếp tục chảy trong đó. Tốc độ dòng chảy phụ thuộc vào mặt cắt ngang của các lỗ xốp và các đặc tính lưu biến của dung dịch, cũng như áp suất ép. Do đó, để đạt được độ sâu xuyên thấu như nhau dưới cùng một áp lực bơm vữa, cần có dung dịch giới hạn dòng chảy thấp trong lớp đất hạt mịn có mặt cắt ngang lỗ rỗng nhỏ và dung dịch lưu lượng cao được yêu cầu đối với lớp đất hạt có tiết diện lỗ rỗng lớn hơn Giới hạn chảy của dung dịch. Trong quá trình khắc phục sức cản của dòng chảy, áp lực phụt vữa giảm tỷ lệ thuận với sự gia tăng của chiều sâu xuyên, do đó tương ứng với mỗi áp lực phụt vữa sẽ có chiều sâu xuyên hoàn toàn xác định.

Mặc dù đối với một số trường hợp, khi đường ống tiến lên, việc chà ron đồng đều trên toàn bộ chu vi của đường ống và toàn bộ chiều dài của đường ống đồng thời chứng tỏ là phù hợp, nhưng trong các trường hợp khác, phương pháp chính xác có thể được phân loại. Ví dụ, người ta đã biết rằng ở nửa dưới của ống, bentonite dễ chảy ra trong quá trình kích hơn ở trạng thái tĩnh, trong khi việc bơm vữa ở nửa trên dễ thực hiện hơn khi ống nằm yên.

Vì vậy, cách tốt nhất là kết hợp các lỗ bơm vữa ở nửa dưới của ống và các lỗ bơm vữa ở nửa trên của ống riêng biệt. Lý do của việc ép nửa bên này là do đường ống tĩnh bị chìm xuống đáy với toàn bộ trọng lượng nặng của nó. Điều này tạo ra một khe hở nhỏ ở đầu đường ống, hoặc ít nhất là một khu vực có áp suất thấp hơn. Do đó, ở trạng thái này, bentonite có nhiều khả năng chảy ra ở đầu ống hơn là ở đáy ống. Ngược lại, dưới tác dụng đồng thời của áp suất đỉnh và lực đẩy, đường ống có xu hướng cong lên trên. Lúc này, đường ống nhô lên khỏi mặt đất nên một vùng áp suất thấp được hình thành thuận lợi dưới đường ống, giúp bentonit dễ dàng thẩm thấu vào trong và tỏa ra đều.

Tính nổi của ống kích trong sóng dung dịch bentonit

Miễn là ống kích được bao quanh bởi dung dịch bentonit trên toàn bộ chu vi, thì định luật về sức nổi có hiệu lực cho nó, ngay cả khi chiều dày của lớp dung dịch nhỏ. Trong trường hợp ống bê tông cốt thép, độ nổi bằng 1,4 lần trọng lượng của ống. Bằng cách này, miễn là dung dịch bentonit được ép chính xác, một vòng đỡ được hình thành xung quanh ống kích trong lớp đất và áp suất dung dịch bằng áp suất đất, do đó, đường ống sẽ nổi trong dung dịch bentonit.

Điều kiện tiên quyết cho điều này là dung dịch phải ở trạng thái lỏng, nghĩa là ở trạng thái sol với giới hạn chảy biểu kiến ​​thấp hơn tương ứng. Điều kiện này có thể được đáp ứng khi hàm lượng bentonit của dung dịch càng thấp càng gần giới hạn ổn định khi chuyển động. Lực nổi có thể làm giảm lực cản ma sát của thành ngoài của ống, vì lực pháp tuyến ở đáy ống do trọng lượng của chính nó giảm xuống. Hiệu ứng này trước hết sẽ có tác động thuận lợi đến việc đẩy đường dài của các đường ống có đường kính lớn

Kết luận

Thiết kế kích ống trong công trình đô thị, đặc biệt là trong thiết kế công trình đường ống có đường kính lớn phủ sâu và đường huyết mạch đô thị kỹ thuật tái thiết đường bộ với lưu lượng lớn. Điều này đặc biệt quan trọng. Trong các điều kiện kỹ thuật nhất định, nó có lợi hơn so với ống chôn mở. Thời thế phải tiến lên và các thành phố phải phát triển. Các cơ sở của thành phố đã hoàn thiện, việc xây dựng các đường ống ngầm khác nhau sẽ tăng lên rất nhiều, và việc thiết kế và xây dựng các đường ống sẽ tăng lên. Đường kính ống được mở rộng, chiều dài dài hơn, có loại thẳng và cong, có nhiều loại, đây sẽ là xu hướng phát triển của ngành thi công kích ống tại các thành phố lớn trong tương lai. Vì vậy, chúng ta phải chú ý đến cơ hội tốt này để cải tiến và nâng cao hơn nữa công nghệ thiết kế và thi công kích ống của mình, để công nghệ kích ống ngầm thi công toàn diện của nó đạt trình độ quốc tế.

 

Xem thêm Những lưu ý khi thực hiện khoan ngang định hướng đặt đường ống ngầm

 

 

CÔNG TY CP TƯ VẤN ĐẦU TƯ & THIẾT KẾ XÂY DỰNG MINH PHƯƠNG

Địa chỉ: Số 28B Mai Thị Lựu, Phường Đa Kao, Q.1, TPHCM

Hotline:  0903649782 - (028) 3514 6426

Email: nguyenthanhmp156@gmail.com