THI CÔNG KHOAN NGẦM HDD LẮP ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ LPG D16” QUA ĐƯỜNG QUỐC LỘ – GIẢI PHÁP KỸ THUẬT HIỆN ĐẠI, AN TOÀN VÀ BỀN VỮNG

Việc lắp đặt tuyến ống thép dẫn khí LPG D16" qua Quốc lộ là một nhiệm vụ kỹ thuật có yêu cầu rất cao về an toàn, độ chính xác và khả năng kiểm soát rủi ro. Trong điều kiện hạ tầng giao thông ngày càng phức tạp với mật độ phương tiện lớn, yêu cầu không làm gián đoạn lưu thông và hạn chế tối đa tác động đến kết cấu đường hiện hữu, phương pháp khoan ngầm định hướng HDD (Horizontal Directional Drilling) trở thành giải pháp tối ưu. Công nghệ HDD cho phép thi công ngầm ở độ sâu an toàn, không đào mở mặt đường, không gây lún sụt, đồng thời đảm bảo việc lắp đặt đường ống áp lực cao một cách ổn định và lâu dài.

Công nghệ HDD vận hành dựa trên nguyên lý khoan dẫn hướng theo quỹ đạo đã định trước, sử dụng hệ thống điều khiển định vị điện tử để theo dõi vị trí đầu khoan, sau đó mở rộng đường khoan bằng đầu phá ngược và cuối cùng kéo ống thép D16" vào trong đường hầm đã tạo. Toàn bộ quá trình yêu cầu thiết bị công suất lớn, dung dịch khoan chuyên dụng, tổ chức mặt bằng khoa học và đội ngũ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao. Đối với đường ống LPG – một loại ống áp lực với yêu cầu nghiêm ngặt về kiểm soát ứng suất và an toàn cháy nổ – sử dụng HDD càng trở nên phù hợp và bắt buộc.

Quá trình triển khai công nghệ HDD cho đường ống D16" qua Quốc lộ bắt đầu từ công tác khảo sát hiện trường. Việc khảo sát bao gồm thu thập dữ liệu địa chất, thủy văn, vị trí các tuyến hạ tầng ngầm như cáp điện, cáp viễn thông, đường ống cấp – thoát nước. Dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế như API RP 1102, TCVN 5334:2007 và quy định của Bộ GTVT (Công văn 5035/TCĐBVN-QLBTĐB), độ sâu chôn ống tại vị trí giao cắt đường phải tối thiểu 5 m từ đỉnh ống đến mặt đường. Thông tin này là cơ sở để xác định góc khoan vào, góc khoan ra và độ sâu trục khoan nhằm đảm bảo đường ống khi vận hành không bị ảnh hưởng bởi tải trọng xe cơ giới của Quốc lộ.

Sau khảo sát, công tác tổ chức mặt bằng thi công được triển khai. Máy khoan HDD công suất phù hợp—thường từ 60–150 tấn đối với đường kính ống D16"—được bố trí tại vị trí có bề rộng mặt bằng tối thiểu 12–15 m để đảm bảo không gian đặt máy, tháp cần khoan, hệ thống bơm dung dịch và kho chứa cần khoan. Phía đầu ra được đào hố tiếp nhận sâu từ 2,5–3,0 m, gia cố bằng cống hộp bê tông hoặc ván thép để chống sạt. Các biện pháp an toàn giao thông như rào chắn, biển báo, cọc tiêu, đèn cảnh báo đêm được lắp đặt nhằm bảo vệ công nhân và phương tiện đi lại.

Quá trình khoan dẫn hướng (Pilot Hole) là bước quan trọng nhất. Đầu khoan được gắn máy phát tín hiệu định vị (transmitter) hoạt động liên tục, cho phép kỹ sư theo dõi độ sâu, hướng nghiêng và phương vị của đầu khoan trên màn hình thu tín hiệu (receiver). Đối với công trình giao cắt đường Quốc lộ có tải trọng xe lớn, đường khoan thường được thiết kế với góc vào từ 10–18 độ, sau đó hạ dần xuống độ sâu thiết kế. Dung dịch bentonite được bơm liên tục vào đường khoan nhằm ổn định thành lỗ, giảm ma sát và đưa mùn khoan ra ngoài. Kỹ sư điều khiển hướng dựa trên nguyên lý xoay–đẩy (push–rotate), điều chỉnh đầu khoan theo mặt đồng hồ (clock-face) để đạt tuyến thiết kế.

Khi đầu khoan xuyên qua vị trí điểm ra, quá trình khoan mở rộng (reaming) được tiến hành. Khoan mở rộng được thực hiện nhiều lần với các kích thước đầu phá ngược (reamer) tăng dần, thông thường từ đường kính 450 mm → 650 mm → 900 mm → 1200 mm để phù hợp với yêu cầu đường kính lắp đặt ống thép D16". Trong giai đoạn này, nhiệm vụ kiểm soát dung dịch khoan đặc biệt quan trọng. Dung dịch phải có độ nhớt, tỷ trọng, hàm lượng cát phù hợp để đảm bảo tường lỗ khoan không bị sụt lở và tránh hiện tượng mất dung dịch ra khu vực xung quanh. Trong mọi tình huống, bùn khoan phải được thu gom và vận chuyển đến nơi xử lý đúng quy định, tuyệt đối không xả ra môi trường.

Kết thúc mở rộng, tuyến ống thép D16" được kiểm tra hình học, độ sạch và tiến hành bọc chống ăn mòn (3LPE hoặc FBE) tại các mối hàn. Các đoạn ống tiêu chuẩn 12m được hàn ghép bằng phương pháp hàn hồ quang, sau đó kiểm tra bằng siêu âm PAUT hoặc X-quang để bảo đảm chất lượng mối hàn đáp ứng tiêu chuẩn API 1104. Tại vị trí mặt bằng kéo ống, toàn bộ tuyến ống được đặt trên con lăn nhằm giảm ma sát trong lúc kéo và tránh cong vênh. Phần đầu ống được gắn bộ đầu kéo (pulling head) kết nối với khớp xoay (swivel) và reamer để đảm bảo ống không bị xoắn trong quá trình kéo.

Công tác kéo ống vào đường hầm (Pullback) đòi hỏi sự đồng bộ tuyệt đối giữa vận hành máy khoan, chất lượng dung dịch bentonite và khả năng xử lý tình huống của đội thi công. Tốc độ kéo ống phải được duy trì ổn định trong khoảng 3–6 m/phút, không được dừng đột ngột. Nếu dừng kéo, áp lực đường hầm mất cân bằng, thành lỗ sẽ co lại, làm tăng lực ma sát và dẫn đến nguy cơ “kẹt ống". Để phòng ngừa, lực kéo được theo dõi liên tục bằng load cell; khi lực kéo đột ngột tăng vượt ngưỡng thiết kế, kỹ sư điều chỉnh độ nhớt bentonite hoặc giảm tốc độ kéo. Việc duy trì lưu lượng bentonite ổn định là yếu tố sống còn để ống D16" được kéo trơn tru suốt chiều dài tuyến khoan.

Sau khi ống được kéo vào hoàn toàn, hai đầu tuyến ống được tiến hành cố định và thực hiện công tác kiểm tra sau kéo. Đo đạc hoàn công xác định vị trí, độ sâu, khoảng cách từ đỉnh ống tới mặt đường và các công trình ngầm theo tiêu chuẩn. Công tác thử áp lực đường ống được thực hiện bằng phương pháp thử thủy lực, áp lực thử thường cao hơn 1,25–1,5 lần áp lực làm việc theo tiêu chuẩn của đường ống LPG. Việc thử áp nhằm kiểm tra độ kín và sức chịu đựng của mối hàn, đảm bảo khi đưa vào vận hành không xảy ra hiện tượng rò rỉ khí.

Về an toàn, thi công đường ống LPG dưới Quốc lộ đòi hỏi bảo đảm tuyệt đối các tiêu chí về phòng cháy chữa cháy (PCCC) theo quy định tại QCVN 01:2020/BCT và TCVN 6156. Trong suốt quá trình khoan, kéo ống và hàn nối, công nhân phải được trang bị đầy đủ bảo hộ, khu vực thi công phải cấm lửa, cấm hút thuốc, và bố trí tối thiểu 4–6 bình chữa cháy CO₂ cùng hệ thống treo biển báo PCCC. Đối với an toàn giao thông, nhà thầu phải phối hợp chặt với Sở GTVT để điều tiết giao thông, đặt rào chắn, biển báo, đèn cảnh báo ban đêm đúng tiêu chuẩn 4554:2012.

Về môi trường, thi công khoan HDD có ưu điểm là hạn chế tối đa đào bới và tác động trực tiếp lên kết cấu mặt đường. Tuy nhiên, lượng bùn và dung dịch khoan phát sinh phải được quản lý chặt chẽ theo Luật Bảo vệ môi trường 2020. Tất cả bùn khoan được chứa trong bể lắng và vận chuyển đến đơn vị có chức năng xử lý; tuyệt đối không để bentonite tràn ra mặt đường hoặc khu vực dân cư.

Quá trình hoàn trả mặt bằng sau thi công được thực hiện theo đúng thiết kế, đảm bảo trả lại hiện trạng ban đầu của phạm vi thi công, bao gồm lấp hố đào theo lớp, đầm nén đạt K≥0,95, hoàn thiện lại vỉa hè, trồng cỏ và vệ sinh sạch sẽ khu vực xung quanh. Nhà thầu lập hồ sơ hoàn công, nghiệm thu từng giai đoạn và bàn giao cho Chủ đầu tư, bảo đảm hồ sơ đầy đủ phục vụ kiểm tra của cơ quan chuyên ngành.

Công nghệ khoan ngầm HDD áp dụng cho thi công kéo đường ống LPG D16" dưới Quốc lộ là giải pháp tối ưu hiện nay, kết hợp giữa hiệu quả kỹ thuật, an toàn tuyệt đối và bảo vệ môi trường. Không chỉ tránh phá vỡ mặt đường, giảm thiểu ách tắc giao thông mà còn bảo đảm chất lượng tuyến ống khi đưa vào vận hành lâu dài. Đối với các dự án năng lượng, việc lựa chọn công nghệ thi công phù hợp như HDD góp phần nâng cao độ tin cậy của hệ thống, giảm chi phí bảo trì và đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật ngày càng cao của ngành dầu khí.

Việc lắp đặt ống qua đường quốc lộ là một nhiệm vụ phức tạp đòi hỏi sự kết hợp của công nghệ tiên tiến, kỹ thuật chính xác và quản lý dự án chuyên nghiệp. Một trong những phương pháp hiện đại và hiệu quả nhất để thực hiện nhiệm vụ này là sử dụng kỹ thuật khoan ngầm kéo ống (HDD - Horizontal Directional Drilling). Kỹ thuật này cho phép lắp đặt các ống dẫn nước dưới mặt đường quốc lộ mà không cần phải đào xới hoặc gây ảnh hưởng lớn đến giao thông. Bài viết này sẽ mô tả chi tiết quá trình khoan ngầm kéo ống nước qua đường quốc lộ, với các bước chính và những yếu tố quan trọng cần lưu ý.

1. Khảo sát và lập kế hoạch

Quá trình khoan ngầm bắt đầu bằng việc khảo sát hiện trường. Các kỹ sư sẽ tiến hành đánh giá địa hình, địa chất và tình trạng giao thông của khu vực. Mục tiêu của khảo sát là xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình khoan như loại đất, độ sâu nước ngầm, và các công trình ngầm hiện có. Dựa vào kết quả khảo sát, một kế hoạch chi tiết sẽ được lập ra, bao gồm việc xác định đường khoan, độ sâu khoan, và vị trí lắp đặt các trạm khoan và kéo ống.

2. Chuẩn bị thiết bị và vật liệu

Sau khi kế hoạch được phê duyệt, bước tiếp theo là chuẩn bị các thiết bị và vật liệu cần thiết cho quá trình khoan ngầm. Các thiết bị chính bao gồm máy khoan ngầm, bơm dung dịch khoan, và hệ thống kéo ống. Các vật liệu cần thiết bao gồm các loại ống dẫn nước có độ bền cao và các dung dịch khoan đặc biệt giúp bôi trơn và làm mát đầu khoan.

3. Thiết lập trạm khoan

Trạm khoan là nơi đặt máy khoan và các thiết bị hỗ trợ. Trạm khoan cần được thiết lập sao cho an toàn và tiện lợi cho quá trình vận hành. Điều này bao gồm việc bố trí máy khoan theo đúng góc và hướng đã được xác định trong kế hoạch, đồng thời đảm bảo hệ thống điện, nước và các yếu tố an toàn lao động khác.

4. Khoan lỗ dẫn hướng (Pilot Hole)

Bước đầu tiên trong quá trình khoan là tạo ra một lỗ dẫn hướng. Đầu khoan sẽ được đặt vào vị trí bắt đầu và tiến hành khoan theo đường dẫn đã được vạch ra trong kế hoạch. Lỗ dẫn hướng có kích thước nhỏ, đủ để xác định đường đi của ống dẫn nước. Trong quá trình khoan, dung dịch khoan sẽ được bơm vào để bôi trơn và làm mát đầu khoan, đồng thời giúp đưa các mảnh đất và đá ra khỏi lỗ khoan.

5. Mở rộng lỗ khoan (Reaming)

Sau khi lỗ dẫn hướng hoàn thành, bước tiếp theo là mở rộng lỗ khoan đến kích thước cần thiết để lắp đặt ống dẫn nước. Quá trình mở rộng được thực hiện bằng cách sử dụng các công cụ mở rộng gắn vào đầu khoan. Dung dịch khoan tiếp tục được sử dụng để duy trì sự ổn định của lỗ khoan và loại bỏ các mảnh đất dư thừa.

6. Kéo ống (Pullback)

Khi lỗ khoan đã được mở rộng đến kích thước yêu cầu, ống dẫn nước sẽ được lắp đặt bằng cách kéo ngược lại qua lỗ khoan. Đầu kéo được gắn vào đầu cuối của ống dẫn nước và được kéo từ điểm ra đến điểm vào của lỗ khoan. Quá trình này đòi hỏi sự chính xác và kiên nhẫn, vì ống dẫn nước cần được kéo thẳng và không bị hư hỏng.

7. Kiểm tra và hoàn thiện

Sau khi ống dẫn nước được lắp đặt thành công, bước cuối cùng là kiểm tra toàn bộ hệ thống. Các kỹ sư sẽ tiến hành kiểm tra áp suất, kiểm tra rò rỉ và kiểm tra chất lượng nước để đảm bảo rằng ống dẫn nước hoạt động đúng cách và an toàn. Sau khi kiểm tra hoàn tất và đảm bảo rằng không có sự cố nào xảy ra, dự án khoan ngầm sẽ được hoàn thiện bằng việc lấp đầy các hố khoan và phục hồi bề mặt đường.

8. Quản lý và bảo trì

Sau khi hoàn thiện dự án, việc quản lý và bảo trì hệ thống ống dẫn nước là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động liên tục và bền vững. Các biện pháp bảo trì bao gồm kiểm tra định kỳ, vệ sinh ống dẫn và xử lý kịp thời các sự cố phát sinh. Quản lý hệ thống cũng bao gồm việc theo dõi lưu lượng và chất lượng nước để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động hiệu quả và đáp ứng nhu cầu sử dụng.

Quá trình khoan ngầm HDD kéo ống qua đường quốc lộ là một nhiệm vụ phức tạp đòi hỏi sự kết hợp của nhiều yếu tố kỹ thuật và quản lý. Từ khâu khảo sát, lập kế hoạch, đến việc thực hiện và bảo trì, mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận và chính xác để đảm bảo thành công của dự án. Kỹ thuật khoan ngầm kéo ống không chỉ giúp giảm thiểu ảnh hưởng đến giao thông mà còn là giải pháp bền vững cho việc lắp đặt các hệ thống ống dẫn nước trong môi trường đô thị hiện đại.

>>> XEM THÊM: Bảng báo giá dịch vụ khoan ngầm tại công ty Minh Phương

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