Khoan Ngầm Kéo Ống Cáp: Giải Pháp Công Nghệ Hiện Đại Cho Hạ Tầng Viễn Thông

Ngày đăng: 23/05/2024

1009 Lượt xem

0 Đánh giá

Khoan ngầm kéo ống cáp là một quá trình kỹ thuật tiên tiến nhằm đưa các ống cáp, bao gồm cáp quang, dây điện, và dây cáp khác, dưới lòng đất một cách an toàn và hiệu quả.

CÔNG NGHỆ KHOAN NGẦM HƯỚNG: GIẢI PHÁP KÉO ỐNG CÁP AN TOÀN HIỆN ĐẠI BỀN VỮNG

Khoan ngầm kéo ống cáp (Horizontal Directional Drilling – HDD) là phương pháp thi công hiện đại nhằm lắp đặt các loại ống chứa cáp ngầm như:

Ống bảo vệ cáp quang, cáp tín hiệu
Ống nhựa HDPE, uPVC, nhựa xoắn HDPE D50–D200
Ống chứa cáp điện trung – cao thế
Ống cáp viễn thông đa lõi

Phương pháp HDD giúp thi công mà không cần đào xới mặt đất, tránh phá hủy kết cấu hạ tầng và hạn chế tối đa ảnh hưởng giao thông. Đây là công nghệ đang được áp dụng rộng rãi trong các dự án ngầm hóa điện – viễn thông – đô thị thông minh – các dự án trọng điểm khu công nghiệp và công trình vượt sông, vượt đường quốc lộ.

So với biện pháp đào mở, HDD cho phép:

Thi công nhanh
Hạn chế giải phóng mặt bằng
Giảm tác động môi trường
Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho hệ thống ống – cáp
Tối ưu chi phí vận hành – bảo trì lâu dài

2. Nhu cầu ứng dụng HDD trong xây dựng hạ tầng ngầm

Việt Nam đang trong quá trình ngầm hóa hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt tại các đô thị lớn và khu công nghiệp. Các hệ thống cáp ngầm cần được bảo vệ trong ống kỹ thuật để:

Tăng tuổi thọ cáp
Giảm sự cố do môi trường
Tăng mỹ quan đô thị
Tối ưu công tác quản lý – vận hành mạng lưới
Tránh xung đột với giao thông, công trình hiện hữu

Trong bối cảnh quỹ đất hạn chế và yêu cầu kỹ thuật ngày càng cao, HDD trở thành giải pháp bắt buộc trong:

Kéo ống cáp vượt đường quốc lộ
Kéo cáp qua kênh, rạch, sông
Thi công tại khu vực mật độ công trình ngầm dày đặc
Dự án năng lượng – viễn thông – chiếu sáng
Dự án khu công nghiệp, khu đô thị mới

3. Nguyên lý công nghệ HDD

HDD hoạt động dựa trên 3 giai đoạn chính:

3.1. Khoan dẫn hướng (Pilot Drilling)

Đầu khoan có gắn bộ phát sóng (transmitter). Kỹ sư định vị trên mặt đất nhận tín hiệu và điều khiển hướng đi của đầu khoan theo phương pháp “clock-face”, đảm bảo:

Đi đúng tuyến
Đúng cao độ
Tránh toàn bộ công trình ngầm

3.2. Khoan mở rộng (Reaming)

Sau khi đầu khoan chui ra khỏi hố tiếp nhận, mũi khoan được thay bằng đầu phá ngược (reamer). Tùy kích thước ống cáp:

Reamer 150–300 mm cho ống cáp nhỏ
Reamer 450–600 mm cho ống HDPE lớn

Dung dịch khoan (bentonite/polymer) được bơm liên tục để:

Ổn định thành lỗ
Mang mùn khoan ra ngoài
Giảm ma sát
Giảm nguy cơ sụp lở

3.3. Kéo ống (Pipe Pullback)

Ống HDPE/ống xoắn được nối với đầu kéo qua khớp xoay. Quá trình kéo phải:

Diễn ra liên tục
Duy trì dung dịch khoan bôi trơn
Kiểm soát lực kéo không vượt quá giới hạn cho phép

Ống sau khi kéo xong sẽ được kiểm tra độ thông, luồn dây mồi và bàn giao cho đơn vị viễn thông/điện lực.

4. Ưu điểm vượt trội của công nghệ khoan ngầm HDD trong kéo ống cáp

4.1. Không đào phá – không ảnh hưởng giao thông

Thi công dưới lòng đất không gây gián đoạn hoạt động giao thông, đặc biệt quan trọng khi thi công qua:

Quốc lộ
Tỉnh lộ
Đường nội bộ khu công nghiệp
Vùng đô thị đông dân

4.2. An toàn tuyệt đối cho các công trình ngầm hiện hữu

Với hệ thống định vị điện tử, đầu khoan tránh được:

Cáp điện trung – cao thế
Đường ống cấp nước
Tuyến ống cứu hỏa
Cáp viễn thông đang vận hành

4.3. Tốc độ thi công nhanh gấp 3–5 lần đào mở

Một tuyến kéo ống dài 100 m chỉ mất 1–2 ngày thi công.

4.4. Độ bền công trình cao – tuổi thọ 50+ năm

Ống được đặt sâu dưới đất, không tiếp xúc với:

Nắng – mưa – tia UV
Phương tiện giao thông
Dao động bề mặt

4.5. Chi phí bảo trì thấp

Hệ thống ống cáp ngầm HDD ít hư hỏng, hạn chế sửa chữa và không phải đào phá đường khi nâng cấp.

5. Cấu trúc hệ thống ống cáp áp dụng cho HDD

Các loại ống thường được dùng:

5.1. Ống nhựa xoắn HDPE chịu lực (D50 – D200)

Phổ biến cho:

Cáp điện chiếu sáng
Cáp tín hiệu
Cáp viễn thông FTTH

5.2. Ống HDPE SDR 11–17 (D110 – D400)

Áp dụng khi cần bảo vệ cáp trung thế, cáp điều khiển.

5.3. Ống thép bảo vệ (khi băng đường, băng sông)

Ống thép SCH40–SCH80 bảo vệ cáp khỏi lực cơ học và xe tải trọng nặng.

6. Quy trình thi công khoan ngầm kéo ống cáp

6.1. Chuẩn bị – khảo sát địa chất

Nhà thầu thực hiện:

Định vị công trình ngầm bằng GPR
Đào kiểm tra (test pit)
Xác lập phương án kỹ thuật

6.2. Bố trí mặt bằng thi công

Gồm:

Hố đặt máy khoan
Hố tiếp nhận
Bể chứa bùn khoan
Khu vực tập kết ống

6.3. Khoan dẫn hướng

Dùng máy khoan công suất 15–45 tấn cho ống cáp.
Kỹ sư định vị liên tục theo dõi hướng đi theo 3 trục:

Độ sâu
Góc nghiêng
Hướng phương vị

6.4. Khoan mở rộng

Tùy đường kính ống, mở rộng từng cấp.

6.5. Kéo ống HDPE/ống xoắn

Ống được đặt trên con lăn, kiểm soát bán kính uốn, bảo đảm:

Không gãy ống
Không biến dạng đầu nối

6.6. Kiểm tra nghiệm thu

Gồm:

Kiểm tra độ thông bằng bi thép
Kiểm tra độ sâu thực tế
Đo chiều dài tuyến kéo
Bịt đầu ống, chờ luồn cáp

7. Các rủi ro và biện pháp kiểm soát

7.1. Sụp lở lỗ khoan

Khắc phục bằng:

Tăng độ nhớt dung dịch
Giảm tốc độ kéo

7.2. Kẹt ống

Thường xảy ra khi dừng kéo quá 30 phút.
Biện pháp:

Điều chỉnh lực kéo
Bổ sung bentonite
Duy trì kéo liên tục

7.3. Xung đột công trình ngầm

Khắc phục bằng:

Khảo sát GPR trước thi công
Đào test pit tại các vị trí giao cắt

8. Ứng dụng thực tế của HDD trong kéo ống cáp

Công nghệ HDD đang được ứng dụng trong:

Dự án ngầm hóa cáp điện TP.HCM
Dự án ngầm hóa cáp viễn thông tại Hà Nội
Kéo ống qua sông (kênh Tẻ, sông Đồng Nai, sông Vàm Cỏ Tây…)
Các tuyến cáp điện trung thế 22–35kV tại khu công nghiệp
Dự án thông tin – 5G – IoT tại đô thị thông minh

9. Xu hướng phát triển – công nghệ mới

Ngoài HDD truyền thống, thế hệ thiết bị mới đang phát triển gồm:

HDD tự động điều khiển theo GPS 3D
Đầu khoan thông minh có cảm biến áp suất
Dung dịch khoan polymer sinh học bảo vệ môi trường
Hệ thống kéo ống chống ma sát siêu thấp

Những bước tiến này giúp HDD ngày càng chính xác, an toàn và tiết kiệm hơn.

Khoan ngầm kéo ống cáp là giải pháp kỹ thuật tiên tiến, phù hợp xu hướng hiện đại hóa – ngầm hóa hạ tầng kỹ thuật tại Việt Nam. Công nghệ HDD mang lại:

Hiệu quả kỹ thuật vượt trội
An toàn cho hạ tầng hiện hữu
Khả năng thi công trong mọi điều kiện địa hình
Chi phí hợp lý và bền vững lâu dài

Đây là công nghệ chiến lược trong các dự án:

Ngầm hóa điện
Ngầm hóa viễn thông
Hạ tầng khu công nghiệp
Đô thị thông minh thế hệ mới

Trong thế kỷ 21 đầy thách thức và cạnh tranh, việc phát triển hạ tầng viễn thông đang trở thành một trong những ưu tiên hàng đầu của các quốc gia và doanh nghiệp. Với sự tăng trưởng nhanh chóng của dịch vụ internet, truyền hình số, và các ứng dụng công nghệ thông tin khác, nhu cầu về việc truyền dẫn dữ liệu nhanh chóng và ổn định đang gia tăng đáng kể. Trong bối cảnh này, công nghệ khoan ngầm kéo ống cáp đã nổi lên như một giải pháp hiệu quả để xây dựng hạ tầng viễn thông phục vụ cho nhu cầu ngày càng tăng của xã hội hiện đại.

1./ Công Nghệ Khoan Ngầm Kéo Ống Cáp

Khoan ngầm kéo ống cáp là một quá trình kỹ thuật tiên tiến nhằm đưa các ống cáp, bao gồm cáp quang, dây điện, và dây cáp khác, dưới lòng đất một cách an toàn và hiệu quả. Quá trình này thường sử dụng các thiết bị khoan cơ địa hoặc hệ thống thiết bị khoan cơ địa hợp tác với máy kéo ống cáp để đẩy ống cáp qua đất.

Công nghệ này mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền dẫn truyền thống như việc sử dụng trụ cột trên bề mặt đất hoặc dây cáp treo trên cột điện. Đầu tiên, việc đưa các ống cáp dưới lòng đất giúp bảo vệ chúng khỏi các yếu tố thời tiết, va đập, hoặc hỏng hóc từ các yếu tố bên ngoài. Điều này giúp tăng cường độ tin cậy của hệ thống truyền thông và giảm thiểu rủi ro sự cố.

2./ Lợi Ích của Khoan Ngầm Kéo Ống Cáp

* An toàn và hiệu quả : Việc ống cáp được đặt dưới lòng đất giúp bảo vệ chúng khỏi các yếu tố môi trường bên ngoài như thời tiết khắc nghiệt, va đập từ phương tiện giao thông, hoặc hành vi phá hoại.

*Tiết kiệm không gian: Khoan ngầm giúp tận dụng không gian dưới lòng đất mà không cần phải chiếm diện tích trên mặt đất, đặc biệt là trong các khu vực đông dân cư hoặc các đô thị có hạ tầng phát triển mật độ cao.

*Giảm tiếng ồn và ô nhiễm: Việc tránh sử dụng trụ cột trên bề mặt đất giúp giảm tiếng ồn từ việc vận hành hệ thống truyền thông và giảm ô nhiễm môi trường.

*Mở rộng năng lực truyền dẫn: Khoan ngầm kéo ống cáp cho phép việc mở rộng và nâng cấp hạ tầng viễn thông một cách linh hoạt, đáp ứng nhanh chóng với sự tăng trưởng của nhu cầu dịch vụ.

3./ Những khó khăn công nghệ khoan ngầm

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc triển khai công nghệ khoan ngầm kéo ống cáp cũng đối diện với một số thách thức, bao gồm chi phí đầu tư ban đầu cao và khó khăn trong việc quản lý và bảo dưỡng hệ thống dưới lòng đất. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ và sự hỗ trợ từ các chính phủ và tổ chức kinh doanh, khoan ngầm kéo ống cáp dường như sẽ tiếp tục phát triển và trở thành một phần quan trọng của hạ tầng viễn thông trong tương lai.

Trong kịch bản tương lai, việc áp dụng công nghệ khoan ngầm kéo ống cáp có thể mở ra cơ hội cho việc phát triển các dịch vụ trực tuyến, Internet of Things (IoT), và các ứng dụng công nghệ thông tin khác một cách hiệu quả và bền vững hơn. Đồng thời, việc tối ưu hóa quy trình triển khai và quản lý cũng sẽ giúp giảm thiểu các chi phí và rủi ro liên quan đến việc xây dựng và vận hành hạ tầng viễn thông.

Trong tổng thể, công nghệ khoan ngầm kéo ống cáp không chỉ là một giải pháp kỹ thuật, mà còn là một phần quan trọng của việc xây dựng một hạ tầng viễn thông linh hoạt và hiệu quả, góp phần thúc đẩy sự phát triển và cải thiện chất lượng cuộc sống trong xã hội ngày nay và trong tương lai.

>>> XEM THÊM: Phương pháp khoan đặt ống ngầm đường dây điện 220 Kv trong thành phố