Cách dùng dung dịch khoan sử dụng cho công trình ngầm

Ngày đăng: 08/07/2021

1382 Lượt xem

0 Đánh giá

Dung dịch khoan là thành phần quan trọng quyết định thành công của công tác khoan. Về cơ bản, dung dịch khoan là một hỗn hợp của nước, bentonite và các chất phụ gia.

Dung dịch khoan sử dụng cho công trình

Dung dịch khoan là thành phần quan trọng quyết định thành công của công tác khoan. Về cơ bản, dung dịch khoan là một hỗn hợp của nước, bentonite và các chất phụ gia. Lượng bentonite sử dụng được tính toán dựa trên các thông số địa chất công trình và đường kính, chiều dài đường khoan.

Dung dịch khoan có các chức năng sau:

- Cắt phá, trộn đất, đá, cát trong đường hầm nơi đầu khoan, đầu phá đi qua khi được bơm nén với áp lực cao.
- Thiết lập và duy trì độ ổn định đường hầm (tránh sụp hầm).
- Bôi trơn đầu khoan, đầu phá và cần khoan, giảm tập trung nhiệt trên các dụng cụ này.
- Vận chuyển đất, đá, cát trong đường hầm ra ngoài.

Với vùng địa chất nhiễm mặn hoặc độ pH cao, một số thành phần phụ gia được bổ sung để hạn chế sự suy giảm các các chức năng này:

Một đặc tính quan trọng khác của dung dịch khoan là có thể tái sử dụng được thông qua việc sử dụng thiết bị tái chế.

1.1 Công tác kéo ống lồng OD=630

Ống ngầm 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. Chiều dài đường 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.

Tốc độ kéo ống dự kiến là 1-1,5m/phút. (tùy điều kiện thực tế).

Ống lồng và ống chính được kết nối chặt với nhau để kéo 1 lần tránh trường hợp sụp đất và sập hầm lỗ khoan.

Kích thước của mũi khoan nong = 900 mm.
Các đoạn ống được tập kết dọc theo vị trí hố nhận ống tổ hợp thành đoạn ống dài khoảng 250m tùy thuộc vào địa hình có thể thay đổi
Đầu đoạn ống dài 250 m (*) được hạ xuống hố nhận ống để nối với mũi khoan bằng khớp xoay và nắp ống.
Bentonite được tiếp tục bơm vào đường khoan đế giữ ổn định lỗ khoan và bôi trơn đường khoan trong suốt quá trình khoan kéo.
Bentonite và bùn phải được bơm hút tránh hiện tượng tràn ra đường và các vị trí xung quanh.
Ghi chú: Trong quá trình kéo ống lồng phải đặt sẵn 1 cáp mồi nhỏ dùng để kéo dây cáp kéo ống sau này. Dây cáp mồi sẽ được kết nối với ống đầu tiên ở hố nhận ống để nối với thiết bị kéo ông hoặc Pa lăng

Ống lồng 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 trong 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, và có biện pháp kéo ống quay lại một cách kịp thời bằng tời 200 tấn đã được chuẩn bị từ trước.

Tại vị trí đầu ống kéo sẽ lắp thiết bị định vị để xác định cao độ của ống khi kéo ống.
Đối Trọng của máy: Đối trọng của máy khoan được gia cố bằng 04 cục betong cò trọng lượng 2 tấn mổi cục để gia cố phía trước 2 cục phía sau được chôn xuống đất 2 cục để làm đối trọng và có đóng cây théo H để giử cục bê tông cắm sâu trong đất.
Cục tải đối trọng 4 tấn khi chôn xuống đất được gia cường băng thanh thép H sẽ đảm bảo giữ được lực kéo ống kết hợp tải trọng của máy và lực của 2 cục bê tông phía trước kết hợp gửi thăng bằng khi kéo ống..
Công thức tính lực kéo của đối trọng của cục gia tải 4 tấn được nối cáp chôn xuống đất:
Ta có công thức lực căng dây T = (m × g) + (m × a), trong đó “g” là gia tốc do trọng lực của các vật trong hệ và “a” là gia tốc riêng của vật.
T= 4 tanx9,8 +4 tanx10 = 80 tấn + 17 tấn tải trọng máy = 97 tấn.
Phần cục gia tải 4 tấn phía trước được gia cường thêm hệ thống thanh chống ;
Vậy tổng lực đối trọng là = 97 tấn + 4 tấn = 101 tấn.

1.2 Công tác kéo ống OD=300 (pulling back):

Kỹ thuật kéo ống.

Thi công, lắp đặt hệ thống pa lăng phía hố kéo ống và hệ con lăn đỡ ống dưới hố tiếp ống.
Dùng cẩu 70T cấu ống xuống hố nhận đặt ống trên hệ thống con lăn đỡ ống. Tại các vị trí con lăn dùng bao cát đặt tên con lăn để giảm tải trọng chịu lực của ống lên con lăn tránh bị hỏng lớp bọc ống, bao cát được tháo ra khi tiến hành kéo ống qua lỗ khoan.
Tại vị trí chuyển tiếp từ con lăn tới hố tiếp nhận sẽ dùng biện pháp (ví dụ thân cây chuối lót) để cho ống không chạm vào nền đất cứng trong khi kéo.
Tại vị trí đầu ống kéo sẽ lắp thiết bị định vị để xác định cao độ của ống khi kéo ống.

Tại vị trí cuối của đoạn ống cần kéo lắp sẵn 1 tời có sức kéo 200 tấn để đề phòng khi trong quá trình kéo gặp sự cố thì sẽ kéo lại ngay.

Tốc độ kéo ống dự kiến là 1-1,5m/phút. (tùy điều kiện thực tế).
Công suất kéo tổi đa của máy là 140 tấn,
Với ống OD=300 và chiều dày 14.3 mm thì 100 mét ống sẽ nặng

Trọng lượng thép ống(kg) = 0.003141 x Độ dày (mm) x {Đường kính ngoài (mm) – Độ dày (mm)} x 7.85 (g/cm3) x Chiều dài (mm).

= 0.003141*14.3*(508-14.3)*7.85*100000

= 17,5 tấn.

Với ống OD=300 và chiều dày 14.3 mm thì 200 mét ống sẽ nặng = 17.5*2=35 Tấn
Lực kéo cần thiết để di chuyển ống có khối lượng 35 tấn là:

F= Lực ma sát* Khối lượng ống (Kg) *g (=9.8 m/s)

F=Fms*m*g

=0.28*35*9.8

= 96 Tấn

Vậy máy đảm bảo đủ lực để kéo

Với ống đặt nghiêng 1 góc 1.42° thì lực kéo là:

F = μmgcosα + mgsinα = mg(μcosα + sinα)

= 35*9.8*(0,28*cos1.42° + sin1.42°)

= 104 Tấn

Vậy máy đảm bảo đủ lực để kéo

1.3 Công tác thu dọn vệ sinh và hoàn trả mặt bằng.

Sau khi hoàn thành công tác kéo ống, hàn đấu nối công tác hoàn trả mặt bằng được thực hiện như sau:

Đất hoặc cát được lấp theo từng lớp với chiều dày không quá 25cm và được lu lèn đảm bảo thiết kế trước khi đắp lớp tiếp theo.
Việc lấp đất được tiến hành bằng máy kết hợp thủ công và cơ giới và đảm bảo an toàn trong suốt thời gian thi công.
Hoàn trả mặt bằng đến đúng bằng cao độ mặt bằng hiện hữu.
Tiến hành thi công hoàn trả vỉa hè như hiện trạng ban đầu
Tiến hành trồng cỏ hoàn trả mặt bằng như hiện trạng ban đầu.
Đất đá dư thừa sau khi hoàn trả mặt bằng đường vận chuyển ra khỏi công trường.
Việc hoàn trả mặt bằng chỉ được công nhận khi các bên liên quan đã kiểm tra và xác nhận.

2. BIỆN PHÁP ANTT, VSMT, PCCN, VÀ AN NINH CÔNG TRƯỜNG

2.1 Quy định chung

Đơn vị thi công sẽ có một bộ phận chuyên trách tổ chức, kiểm tra an toàn lao động theo đúng quy phạm kỹ thuật an toàn lao động trong xây dựng;

Tại công trường có bảng ghi tên công trình, tên đơn vị thi công…bảng nội quy quy định của công trường về công tác an toàn lao động;

Toàn bộ cán bộ, công nhân phải được học nội qui công trường, an toàn lao động, điều lệnh phòng cháy chữa cháy trước khi thi công;

Giới thiệu quy trình thi công cho các hộ, đơn vị kế sát công trình thi công, lưu ý các công tác có nguy cơ mất an toàn, các giải pháp phòng chống của đơn vị thi công;

Khi xảy ra sự cố phải báo ngay cho các cơ quan có liên quan và khẩn trương tổ chức xử lý bằng lực lượng, điều kiện có sẵn tại công trường.

2.2 An ninh

Thành lập đội bảo vệ công trường phối hợp chặt chẽ với các lực lượng an ninh của khu vực để đề ra nội quy công trường và thường xuyên tuần tra khu vực công trường.

Thời gian làm việc được quản lý chặt chẽ, chỉ có công nhân do yêu cầu của công vệc mới được phép ra khỏi phạm vi công trường nhằm tránh ảnh hưởng tới sản xuất.

Cán bộ công nhân được tuyển chọn phục vụ cho công trình là những người có lý lịch rõ ràng, không vi phạm kỷ luật và nội quy của công ty.

Các trường hợp gây rối trật tự trị an hoặc có quan hệ móc ngoặc với các thành phần xấu ở bên ngoài sẽ bị cho thôi việc.

2.3 Vệ sinh môi trường

Trong quá trình xây dựng có thể dẫn đến ảnh hưởng môi trường, bao gồm các nguồn gây ô nhiễm 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, xe máy thi công;
Ô nhiễm tiếng ồn từ các phương tiện vận tải, xe máy thi công.
Thường xuyên dọn dẹp mặt bằng công trường, hàng ngày tổ chức 01 nhóm công nhân thực hiện thường xuyên việc dọn dẹp cây, ván vụn, xà bần…các thiết bị, vật tư thi công sẽ được thu dọn về kho hoặc để đúng nơi quy định sau mỗi ngày làm việc;
Đất dư thừa trong quá trình thi công, nhà thầu sẽ tổ chức vận chuyển ra khỏi công trường và đổ đúng nơi quy định.

2.4 Phòng chống cháy nổ, an toàn giao thông nội bộ

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 dẫn khí 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.
Lấy số điện thoại nóng liên hệ với các đơn vị PCCC để phòng trong trường hợp xảy ra sự cố.

a. Biện pháp về tổ chức

Tuyên truyền, giáo dục, vận động công nhân viên trong đơn vị chấp hành nghiêm chỉnh pháp lệnh PCCC của Nhà nước, điều lệ nội quy an toàn phòng cháy bằng các hình thức: Học tập, huấn luyện, khẩu hiệu…

Phổ biến và tập huấn các biện pháp phòng cháy, chữa cháy trên phạm vi toàn công trường.

b. Biện pháp kỹ thuật

Bố trí các thiết bị và tiêu lệnh phòng cháy và chữa cháy.

Nơi đặt vật liệu dễ cháy, xăng dầu, bình hơi, hay thiết bị có áp lực,… phải đảm bảo khoảng cách an toàn theo quy định về phòng chống cháy nổ; có hàng rào cách ly, có biển báo cấm lửa, cấm người không phận sự đến gần, đồng thời phải bố trí các thiết bị, dụng cụ, phương tiện chống cháy thích hợp (bình chữa cháy, bể chứa nước, cát).

Không bố trí hệ thống điện ngang kho chứa vật liệu dễ gây cháy nổ.

Tuân thủ nghiêm ngặt an toàn điện trên công trường. Các thiết bị như aptomat, cầu dao, công tắc phải để nơi thuận tiện, an toàn khi sử dụng, có hộp kín bảo vệ và biển báo hiệu.

c. Các biện pháp nghiêm cấm

Cấm hút thuốc, uống rượu trong giờ làm việc trên phạm vi công trường;

Cấm dùng lửa, đánh lửa ở những nơi cấm lửa hoặc gần chất dễ cháy;

Cấm hàn cắt nơi cấm lửa/tích lũy nhiều nguyên liệu, vật liệu, nhiên liệu, sản phẩm và các chất dễ bắt cháy.

Bố trí khu vực có chứa vật liệu dễ cháy cuối hướng gió, ở chỗ thấp.

Bảo đảm khoảng cách chống cháy.

Khi xảy ra cháy, bảo vệ báo cháy ngay lập tức cho công an PCCC (gọi 114).

Tổ chức cho công nhân chữa cháy.

Kiểm tra thường xuyên để đảm bảo trên công trường có đầy đủ các phương tiện và dụng cụ chữa cháy, các nguồn nước dự trữ tự nhiên hoặc các bể chứa.

Bảo đảm đường sá đủ rộng cho xe cứu hỏa có thể đến gần đám cháy, đến các nguồn nước.

2.5 An toàn lao động

An toàn cho người, thiết bị, vật tư trong suốt quá trình chuẩn bị và thi công.

An toàn công trình đang xây dựng và các công trình lân cận.

Khi tiến hành thi công, phải chấp hành nghiêm túc “Quy phạm kỹ thuật an toàn trong xây dựng” theo TCVN 5308-91 .

Tổ chức học tập nội quy an toàn lao động cho toàn thể CBCNV thi công công trình theo đúng thông tư số 08 và thông tư số 23 của Bộ luật lao động. Triển khai thực hiện đúng nghị định 06/CP của Chính phủ và các điều luật quy định tại chương 9 Bộ luật lao động. Đây là điểu kiện bắt buộc. Sau khi học tập, cá nhân phải ký tên vào biên bản rồi mới được làm việc. Trên công trường bố trí một chuyên trách an toàn lao động, đồng thời tổ chức mạng lưới an toàn viên là các kỹ thuật, tổ trưởng, đội trưởng. Lập sổ theo dõi ATLĐ.

Công nhân, cán bộ công trường được tổ chức lớp tập huấn học an toàn trong thi công do cán bộ chuyên trách thực hiện.

Ngăn ngừa, hạn chế đến mức thấp nhất các yếu tố nguy hiểm, độc hại dễ gây sự cố tai nạn gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe hoặc gây bệnh nghề nghiệp.

Thực hiện các quy định về quy phạm kỹ thuật an toàn, vệ sinh lao động. Lập sổ nhật ký ATLĐ và thực hiện đầy đủ thống kê, khai báo, điều tra, phân tích nguyên nhân tai nạn lao động và bệnh nghề nghiệp. Phải tuyệt đối tuân thủ các quy định an toàn khi làm việc trên hành lang an toàn của tuyến ống.

Sử dụng công nhân làm việc trên công trường đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của công việc được giao về tuổi, giới tính, sức khỏe, trình độ bậc thợ và chứng chỉ học tập an toàn lao động.

Bảo đảm tiện nghi phục vụ nhu cầu sinh hoạt của người lao động: Nhà vệ sinh, nơi trú mưa nắng, nước uống đảm bảo vệ sinh, nơi sơ cứu và cấp cứu tai nạn.

Thường xuyên bố trí nhân viên an toàn lao động có mặt tại hiện trường để kiểm tra nhắc nhở CBCNV trực tiếp thi công trên công trường thực hiện đúng nội quy ATLĐ.

Công nhân làm việc trên công trường phải được trang bị bảo hộ lao động tối thiểu: giày cứng, nón bảo hộ, kính, bao tay, đồng phục lao động riêng của nhà thầu.

Tất cả thiết bị điện, dây dẫn điện sử dụng phải được kiểm tra đạt yêu cầu an toàn điện trước khi sử dụng trên công trường.

Xem thêm Biện pháp kiểm soát và giảm thiểu rủi ro thi công khoan ngầm robot HDD