Thi công khoan kích ống ngầm (Pipe Jacking) - Kéo ống nước D1000 mm qua đường quốc lộ

GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ KHOAN KÍCH NGẦM D1000 MM QUA QUỐC LỘ 1

Công nghệ khoan kích ngầm (Pipe Jacking – Microtunneling) là một kỹ thuật thi công đào hầm bằng phương pháp kích ống, sử dụng lực đẩy thủy lực để ép từng đoạn ống bê tông cốt thép hoặc ống thép có đường kính lớn đi ngầm dưới các công trình giao thông, đường bộ, đường sắt và khu dân cư mà không phải đào mở. Phương pháp này đặc biệt phù hợp với những khu vực có mật độ giao thông cao như Quốc lộ 1, nơi việc đào mở sẽ gây ùn tắc, ảnh hưởng an toàn và làm gián đoạn vận tải hàng hóa – hành khách.

Thi công đường ống D1000 mm bằng khoan kích ngầm giúp đảm bảo tuyệt đối an toàn cho kết cấu mặt đường, đồng thời đáp ứng yêu cầu bảo vệ hệ thống giao thông quốc gia theo Luật Giao thông đường bộ và các tiêu chuẩn liên quan đến hầm dẫn nước, cáp điện, cáp viễn thông và thoát nước đô thị.

Bản chất kỹ thuật của công nghệ khoan kích ngầm D1000 mm

Kỹ thuật khoan kích ngầm vận hành dựa trên ba thành phần chính:

1. Trạm kích thủy lực đặt trong hố kích, tạo lực ép lên các đoạn ống.
2. Đầu khoan (TBM hoặc đầu khoan mở) có gắn dao cắt, hệ thống điều khiển hướng.
3. Ống kích (ống dẫn) đường kính D1000 mm, thường là ống BTCT cường độ cao hoặc ống thép.

Lực kích được truyền từ xilanh thủy lực đến từng đoạn ống, đẩy dần đầu khoan tiến về phía trước. Bùn khoan/bentônít được bơm vào để giảm ma sát giữa thành ống và đất nền, đồng thời vận chuyển đất đào ra ngoài thông qua đường ống xả.

Phương pháp này đảm bảo:

• Độ chính xác định vị cao (sai số < 20 mm).
• Không phá vỡ kết cấu mặt đường Quốc lộ 1.
• Không ảnh hưởng giao thông trong suốt thời gian thi công.
• Độ ổn định cao ngay cả trong nền đất yếu hoặc đất có mực nước ngầm.

2. Điều kiện áp dụng khi thi công xuyên Quốc lộ 1

Để được phép thi công khoan kích ngầm dưới Quốc lộ 1, dự án phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản:

• Tĩnh không ngầm tối thiểu ≥ 2,0 m dưới đáy kết cấu mặt đường.
• Không được gây lún cục bộ hoặc biến dạng bề mặt Quốc lộ 1.
• Không tạo rung động lớn ảnh hưởng đến kết cấu đường và cầu cống lân cận.
• Đảm bảo an toàn tuyệt đối cho các tuyến cáp quang, cáp điện, ống nước gần khu vực thi công.
• Tổ chức giao thông không bị gián đoạn trong suốt quá trình thi công.

Phương pháp kích ống là lựa chọn tối ưu so với đào mở hay khoan ngang HDD vì:

• Khả năng kiểm soát hướng tuyến tốt hơn khi đường kính ống lớn.
• Đảm bảo kết cấu ống D1000 mm không bị biến dạng khi kéo.
• Phù hợp với nền đường nhiều lớp bê tông nhựa và lớp móng cấp phối dày.

3. Các thành phần chính của hệ thống khoan kích D1000 mm

3.1. Hố kích và hố thu

• Hố kích hình chữ nhật, kích thước khoảng 6 m × 5 m × sâu 4–6 m (tùy cao độ).
• Hố thu phía bên kia đường có kích thước nhỏ hơn.
• Thành hố được gia cố bằng cừ Larsen, cừ thép hoặc tường cọc ván để tránh sạt lở.
• Nền đáy hố bố trí giằng thép, hệ thống ray dẫn hướng chính xác theo tim tuyến.

3.2. Dàn kích thủy lực

• Gồm 4–6 xilanh thủy lực lực ép tổng ≥ 300–500 tấn.
• Gắn vào khung giằng thép cố định giúp truyền lực ổn định.

3.3. Đầu khoan

Có hai loại tùy địa chất:

• Đầu khoan kín (Microtunneling) cho nền đất bùn, sét, nước ngầm.
• Đầu khoan mở cho nền đất thịt hoặc cát pha, dễ đào.

Đầu khoan được điều khiển hướng bằng hệ thống laser – target với độ chính xác rất cao.

3.4. Ống kích D1000 mm

• Ống bê tông cốt thép mác 50–70 MPa.
• Chiều dài mỗi đoạn 2,5–3 m.
• Miệng ống có gioăng cao su chống thấm.
• Chịu lực ép và lực nén dọc trục rất lớn.

4. Quy trình thi công khoan kích ngầm D1000 mm

4.1. Công tác chuẩn bị

• Khảo sát địa chất bằng SPT, XRD hoặc khoan địa chất tiêu chuẩn.
• Khảo sát toàn bộ công trình ngầm bằng thiết bị định vị cáp – ống ngầm.
• Tính toán lực kích, độ sâu chôn, bán kính cong cho phép.
• Lập biện pháp đảm bảo an toàn giao thông.

4.2. Thi công hố kích và hố thu

• Đào bằng máy kết hợp thủ công khi gần công trình ngầm.
• Lắp đặt cừ thép, giằng chống, dầm đỡ đúng thiết kế.
• Bố trí ray dẫn hướng theo tim đã được tư vấn giám sát phê duyệt.

4.3. Lắp đặt máy kích và đầu khoan

• Gắn đầu khoan vào đoạn ống dẫn đầu tiên.
• Kiểm tra laser định hướng để bảo đảm sai số nhỏ nhất.
• Bơm bùn bentonite vào khoang ống và khoảng hở với đất.

4.4. Tiến hành kích ống

Quy trình kích bao gồm:

1. Đầu khoan được kích tiến khoảng 0,5–1 m/lần kích.
2. Đào đất bằng đầu khoan: đất được hút ra qua đường ống xả.
3. Bùn khoan được bơm liên tục để giảm ma sát.
4. Khi đoạn ống đầu tiên ra khỏi hố kích, nối đoạn ống thứ hai.
5. Tiếp tục kích cho tới khi đầu khoan vào hố thu.

Trong quá trình kích:

• Áp suất kích phải được theo dõi liên tục bằng đồng hồ áp kế.
• Không kích vượt quá lực thiết kế của ống (theo tiêu chuẩn TCVN 9113).
• Nếu áp lực tăng bất thường → phải dừng kích, tăng bùn bentonite hoặc kiểm tra hướng.

4.5. Hoàn thiện tuyến ống

Sau khi tuyến ống D1000 mm được kích hoàn tất:

• Kiểm tra độ thẳng tuyến bằng camera nội soi.
• Vệ sinh trong lòng ống.
• Lắp gioăng chống thấm và bịt kín hai đầu.
• Lấp trả và phục hồi mặt bằng.

5. Ưu điểm của công nghệ khoan kích D1000 mm khi thi công qua Quốc lộ 1

1. Không ảnh hưởng kết cấu đường quốc lộ – không hư hại mặt đường, không đào mở.
2. Không phong tỏa giao thông, không ùn tắc.
3. An toàn cho công trình lân cận: giảm rung chấn, không gây lún.
4. Kỹ thuật chính xác cao, phù hợp lắp đặt ống D1000 mm cho:
   • Hệ thống thoát nước mưa
   • Tuyến dẫn nước thô
   • Tuyến ống bảo vệ cáp điện, cáp viễn thông
5. Áp dụng được cho mọi loại địa chất, kể cả đất yếu và có nước ngầm.
6. Tiến độ nhanh hơn đào mở trong điều kiện đô thị hóa cao.

6. Các rủi ro kỹ thuật và biện pháp kiểm soát

1. Đầu khoan lệch hướng
   • Kiểm soát bằng hệ laser định hướng và target trong đầu khoan.
   • Điều chỉnh bằng các van thủy lực điều khiển hướng.
2. Tăng lực kích gây nứt ống
   • Tăng bùn bentonite để giảm ma sát.
   • Thêm trạm kích trung gian nếu chiều dài tuyến > 60–80 m.
3. Sụt trượt đất phía trên
   • Theo dõi mực nước ngầm, giữ áp lực bùn ổn định.
   • Không khoan trong điều kiện mặt đường bị ngập.
4. Kẹt đầu khoan
   • Rút đầu khoan và thay dao cắt;
   • Tăng áp suất bùn và giảm tốc độ kích.

7. Yêu cầu quản lý chất lượng – an toàn – môi trường

• Tuân thủ Nghị định 06/2021 về quản lý chất lượng thi công.
• Kiểm tra máy móc, thiết bị định kỳ.
• Công nhân phải có chứng chỉ ATLĐ.
• Bố trí rào chắn, đèn báo hiệu theo QCVN 41:2019.
• Thu gom bùn khoan, vận chuyển đúng nơi xử lý theo QCVN 07:2009.
• Báo cáo nhật ký thi công, lực kích, diễn biến công trường hằng ngày.

Công nghệ khoan kích ngầm đường kính D1000 mm là phương pháp tối ưu để lắp đặt đường ống qua Quốc lộ 1 trong điều kiện giao thông phức tạp, yêu cầu cao về an toàn và bảo vệ công trình hạ tầng. Phương pháp này giúp kiểm soát tốt hướng tuyến, hạn chế tối đa tác động đến mặt đường, đảm bảo tiến độ, chất lượng và an toàn cho toàn bộ công trình.

Công trình khoan ngầm kéo ống có chiều dài 73m băng qua đường quốc lộ 1A với kích thước ống D1000 bằng phương pháp khoan kích ngầm. Khoan kích ống ngầm là một kỹ thuật lắp đặt tuyến ống dưới lòng đất. Kích thủy lực công suất lớn được sử dụng để đẩy các đốt ống đặc biệt xuyên vào trong lòng đất cùng với đầu máy gắn phía trước.

VIDEO CÔNG TRÌNH THI CÔNG

[HÌNH ẢNH THI CÔNG THỰC TẾ TẠI CÔNG TRÌNH]

Khoan kích ống ngầm (Pipe Jacking)

Khoan kích ống ngầm (Pipe Jacking) là một phương pháp xây dựng hạ tầng dưới đất mà trong đó ống được đẩy đến vị trí cuối cùng mà không cần đào đất lớp bề mặt. Đây là một công nghệ tiên tiến được sử dụng rộng rãi trong xây dựng hạ tầng đô thị và dân dụng. Dưới đây là một số thông tin chi tiết về phương pháp này:

Nguyên lý hoạt động: Khoan kích ống ngầm hoạt động bằng cách đẩy ống từ điểm bắt đầu (điểm đào đầu) đến điểm kết thúc (đích) thông qua các đoạn đường ngầm bằng cách sử dụng lực kích hoạt từ một đơn vị bên ngoài.

Các bước thực hiện:
   - Chuẩn bị địa điểm: Đào và chuẩn bị địa điểm đầu vào và đích đến.
   - Lắp ghép ống: Các đoạn ống được lắp ghép lại thành một đoạn dài hơn.
   - Đẩy ống: Ống được đẩy dọc theo con đường với sự hỗ trợ của các thiết bị máy móc đặc biệt.
   - Hoàn thành và kiểm tra: Sau khi ống đến vị trí đích, hệ thống được kiểm tra để đảm bảo chất lượng và sự an toàn.

Ưu điểm: 
   - Giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường: Không cần phải đào xới nhiều, giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường và giao thông.
   - Thời gian xây dựng ngắn hơn: Phương pháp này thường nhanh hơn so với các phương pháp truyền thống đào đường hầm.
   - Chi phí thấp hơn: Giảm chi phí do không cần thiết bị đào đất lớn.

Ứng dụng: Khoan kích ống ngầm được áp dụng rộng rãi trong việc xây dựng các hạ tầng dân dụng như cấp thoát nước, điện, và cả hạ tầng giao thông như xây dựng các đường hầm, đường ống dẫn dầu khí, khai thác mỏ, v.v.

Phương pháp khoan kích ống ngầm là một trong những công nghệ tiên tiến giúp giảm thiểu tác động đến môi trường và cải thiện hiệu quả xây dựng hạ tầng.

>>> XEM THÊM:  Những dự án khoan ngầm đã thực hiện bởi 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