Thuyết minh biện pháp thi công khoan ngầm kéo ống cấp nước trong khu công nghiệp

BIỆN PHÁP THI CÔNG KHOAN NGẦM ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC THÔ KHU CÔNG NGHIỆP – HẢI HÀ, QUẢNG NINH

Công trình xây dựng tuyến ống cấp nước thô cho Khu Công nghiệp tại thị trấn Hải Hà, huyện Hải Hà, tỉnh Quảng Ninh là hạng mục hạ tầng kỹ thuật trọng điểm nhằm bảo đảm cấp nước ổn định cho toàn bộ khu công nghiệp. Tuyến ống đi qua nhiều đoạn địa hình phức tạp như đường giao thông, khu đô thị hóa, sông suối nhỏ và các khu vực có mật độ dân cư cao. Để thi công mà không ảnh hưởng đến giao thông, không phá vỡ kết cấu mặt đường và đặc biệt là tránh tác động môi trường, phương pháp khoan ngầm định hướng HDD (Horizontal Directional Drilling) được lựa chọn là giải pháp tối ưu.

Biện pháp thi công khoan ngầm HDD do Liên danh Nhà thầu Công ty CP Đầu tư TM DV – Công ty CP Tư vấn Đầu tư & Thiết kế Xây dựng Minh Phương thực hiện đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật, chất lượng công trình và tuân thủ quy định của pháp luật về xây dựng – môi trường. Việc áp dụng công nghệ khoan ngầm hiện đại không chỉ tăng hiệu quả thi công mà còn giảm tối đa các rủi ro đối với mặt đường, hệ thống hạ tầng ngầm và môi trường địa phương.

Trước khi triển khai, Liên danh Nhà thầu tiến hành khảo sát thực địa chi tiết bao gồm đo đạc, định vị TIM tuyến ống hiện hữu, khảo sát địa hình, khảo sát địa chất và xác định các công trình ngầm, đường dây kỹ thuật trong phạm vi khoan. Đối với khu vực thị trấn Hải Hà, phổ biến là lớp đất bùn pha, cát pha mịn, đất sét dẻo mềm, độ ẩm cao, mực nước ngầm nông – đặc trưng cho vùng ven biển Quảng Ninh. Các thông số địa chất này ảnh hưởng trực tiếp tới lựa chọn đầu khoan, lượng dung dịch khoan, tốc độ khoan và bán kính cong cho ống cấp nước thô.

Liên danh nhà thầu chuẩn bị mặt bằng thi công theo mô hình tổ chức tổng mặt bằng gọn: bãi tập kết ống HDPE, khu đặt máy khoan, bồn trộn bentonite, xe bơm dung dịch, bãi tập kết cần khoan, điểm đặt container kho thiết bị và văn phòng điều hành. Các khu vực được rào chắn bằng lưới chắn thép, có biển báo, đèn tín hiệu theo tiêu chuẩn giao thông, tránh ảnh hưởng đến các hoạt động sinh hoạt của người dân và đảm bảo an toàn.

Tuyến ống cấp nước thô sử dụng ống HDPE D500 – D630, tùy từng đoạn thiết kế. Phương pháp HDD cho phép lắp đặt ống qua các đoạn giao cắt với Quốc lộ 18C, các tuyến đường nội thị và khu vực gần nhà dân mà không phải đào mở. Các ống được hàn nối bằng công nghệ hàn đối đầu (Butt Fusion), sau khi hàn được kiểm tra bằng máy soi nhiệt và thử áp lực trước khi kéo.

Quy trình khoan được tiến hành theo ba giai đoạn chuẩn như sau:

Giai đoạn khoan dẫn hướng: Máy khoan HDD được căn chỉnh bằng máy toàn đạc, thiết lập hướng khoan theo bản vẽ thiết kế. Đầu khoan được gắn bộ phát sóng định vị, cho phép xác định từng mét chiều sâu và hướng lệch để điều chỉnh. Trong quá trình khoan, dung dịch khoan bentonite được bơm xuống để giữ vách, làm mát và giảm ma sát. Tiến độ khoan được theo dõi và ghi nhận theo “Nhật ký khoan” từng ca làm việc, các thông số mô men xoắn, lực đẩy, áp suất dung dịch và góc điều khiển được giám sát liên tục bởi kỹ sư hiện trường Minh Phương.

Giai đoạn khoan mở rộng: Sau khi mũi khoan dẫn hướng ra đến hố tiếp nhận, nhà thầu tiến hành đổi sang đầu phá ngược (reamer) và kéo về phía máy khoan để mở rộng lỗ khoan đến kích thước phù hợp. Kích thước đường hầm khoan bằng 1,3–1,5 lần đường kính ngoài của ống HDPE, đảm bảo đủ khoảng hở để bôi trơn và giảm tải trọng kéo. Ở những đoạn địa chất yếu, quá trình phá mở được thực hiện nhiều lần với reamer kích thước tăng dần, tránh sụp hầm. Dung dịch khoan được kiểm soát chặt chẽ về độ nhớt, tỷ trọng theo tiêu chuẩn ASTM D4380 và ASTM D6910, đảm bảo độ ổn định đường hầm.

Giai đoạn kéo ống: Ống HDPE được bố trí trên con lăn để giảm ma sát và tránh biến dạng. Khớp xoay swivel được lắp vào đầu ống để truyền lực kéo mà không truyền lực xoắn. Máy khoan kéo ống với tốc độ ổn định, công tác kéo được tiến hành liên tục không dừng để tránh nguy cơ kẹt ống. Kỹ sư giám sát theo dõi thông số lực kéo qua thiết bị load cell, không để vượt quá lực kéo tối đa theo tiêu chuẩn thiết kế HDPE. Dung dịch bentonite tiếp tục được bơm bổ sung trong quá trình kéo để bôi trơn và bảo vệ đường hầm.

Trong suốt quá trình thi công khoan ngầm, các biện pháp an toàn – vệ sinh môi trường được tuân thủ nghiêm ngặt: bố trí đội HSSE trực tại công trường, thiết lập hệ thống biển báo, hàng rào chắn, hạn chế bụi và tiếng ồn, thu gom triệt để dung dịch khoan dư, vận chuyển đến bãi xử lý theo quy định của địa phương. Các hố khoan, hố tiếp nhận sau khi hoàn thành được lấp đất từng lớp, đầm chặt K≥95, trả lại mặt bằng sát với hiện trạng ban đầu.

Phân tích rủi ro được đặt ra trước mỗi giai đoạn thi công, tập trung vào nguy cơ frac-out (trào bùn khoan), nguy cơ sụp hầm do địa chất yếu, nguy cơ mất tín hiệu đầu khoan, nguy cơ ống bị xoắn hoặc va đập khi kéo và các nguy cơ môi trường như chảy loang bùn khoan. Đội HDD của Minh Phương – Tín Nghĩa thiết lập bảng kiểm soát rủi ro HIRA và triển khai họp an toàn đầu giờ để đảm bảo tất cả công nhân nắm rõ quy trình.

Sau khi kết thúc quá trình khoan và kéo ống, tuyến ống được vệ sinh, thử áp lực theo TCVN 7305-2 và tiêu chuẩn ISO 4427. Công tác nghiệm thu tiến hành theo quy trình: nghiệm thu hố khoan, nghiệm thu lắp đặt ống, nghiệm thu thử áp lực, nghiệm thu hoàn trả mặt bằng và bàn giao hồ sơ hoàn công cho Chủ đầu tư. Đối với các khu vực giao cắt hạ tầng quan trọng, hồ sơ hoàn công được lập kèm bản vẽ trắc dọc vị trí ống, tọa độ GPS, chiều sâu đặt ống và biên bản đo đạc thực tế.

Việc áp dụng công nghệ khoan ngầm HDD cho dự án cấp nước thô Hải Hà không chỉ mang lại lợi ích về tiến độ, hạn chế giải phóng mặt bằng mà còn bảo đảm an toàn tuyệt đối cho các công trình lân cận. Với sự phối hợp giữa hai đơn vị có chuyên môn cao – Công ty CP Đầu tư TM DV Kỹ thuật Tín Nghĩa và Công ty CP Tư vấn Đầu tư & Thiết kế Xây dựng Minh Phương – tuyến ống được thi công đảm bảo độ chính xác, độ bền và an toàn theo tiêu chuẩn quốc tế.

BIỆN PHÁP THI CÔNG KHOAN NGẦM CÔNG TRÌNH: XÂY DỰNG ĐƯỜNG ỐNG CẤP NƯỚC THÔ CHO KHU CÔNG NGHIỆP

ĐỊA ĐIỂM: THỊ TRẤN HẢI HÀ, HUYỆN HẢI HÀ, TỈNH QUẢNG NINH

THÀNH PHẦN LIÊN DANH NHÀ THẦU

CÔNG TY CP ĐẦU TƯ TM DV KỸ THUẬT TÍN NGHĨA

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

 

I. CÁC BƯỚC THI CÔNG HDD CHÍNH

B1: KHOAN DẪN HƯỚNG

- Định vị trí máy khoan, điều chỉnh góc khoan từ 6 - 8 độ
- Lắp đặt các thiết bị phụ trợ, cân chỉnh hàm lượng bùn bentonite => Áp lực bơm phun Betonite là 50 Barg tại điểm phun được thiết kế giữa mũi khoan.
- Thường xuyên kiểm tra định vị đầu khoan để đầu khoan đi theo hướng thiết kế

CẤP BETONITE VÀO HỐ KHOAN (BÔI TRƠN, TẠO VÁCH LỖ KHOAN,...)

Thiết bị kiểm soát đường khoan dẫn hướng

B2. KHOAN PHÁ NGƯỢC MỞ RỘNG ĐƯỜNG KHOAN

- Lắp đặt đầu khoan phá ngược để mở rộng đường khoan từ đường kính nhỏ tới đường kính lớn (tăng đường kính 200 mm mỗi lượt roa: Ø400 mm => 600mm =>Ø1000 mm => Ø1400 mm

- Đẩy kéo ngược đầu dò về phía máy nâng cấp

Trong quá trình khoan bơm dung dịch bentonite giữ thành hố khoan và đẩy vận chuyển bùn đất trong đường khoan ra ngoài => Dùng xe hút đi xử lý vấn đề môi trường, một phần được bơm vào bộ tái chế để tái sử dụng (50%).

B.3 KÉO ỐNG Ø1200 MM

- Lắp đặt đầu kéo ống vào phía sau đầu khoan phá ngược Ø1200 mm
- Đưa ống vào vị trí kéo, sử dụng máy đào, 02 cẩu 50 tấn bố trí trên bãi để hỗ trợ nâng đưa ống vào miệng hố đường khoan.

Bentonite được bơm liên tục vào hố khoan trong suốt quá trình kéo ống.

II. ĐÁNH GIÁ RỦI RO

1.1. KHOAN DẪN HƯỚNG VÀ DOA MỞ RỘNG LỖ KHOAN:

1.  Rủi ro: Gặp mạch nước ngầm, túi bùn

+ Hậu quả: làm sập đường khoan, kẹt mũi khoan/ mũi doa phải rút lại mũi khoan, trường hợp có thể bỏ mũi khoan, cần khoan.

+ Giải pháp:

- Thuê máy dò để đánh giá xác định được khả năng và biện pháp xử lý

Khoan khảo sát lại địa chất (50 m một vị trí khoan) trước khi thực hiện khoan dẫn hướng (có thể phải điều chỉnh đường khoan tối ưu).

Khoan lại tuyến mới và khảo sát địa chất kĩ nếu gặp túi bùn.

Rút ngắn khoảng cách trong trường hợp gặp sự cố.

2. Rủi ro gặp các vật cản trên đường khoan dẫn hướng

Gặp đá mồ côi, đá tảng:

Gặp các vật cản khác chưa lường trước (tàu đắm, gốc cây, bờ kè chìm tự phát,…);

+ Hậu quả: Không thực hiện khoan/ doa tiếp được.

+ Giải pháp: Rút cần khoan, điều chỉnh tuyến và khoan lại tuyến mới.

3. Rủi ro gãy cần khoan/ hỏng máy/ tắc Bentonite/ mất tín hiệu thu phát sóng kiểm soát đường khoan:

+ Hậu quả: Không tiếp tục được công việc. Thời gian có thể dừng khoan tối đa 72 giờ.

+ Giải pháp:

- Kiểm tra đảm bảo toàn bộ máy móc thiết bị ở điều kiện hoạt động tốt trước khi tiến hành công việc khoan.

- Rút cần, vất bỏ cần khoan, mũi khoan, thực hiện lại đường khoan.

1.2 RỦI RO TRONG QUÁ TRÌNH KÉO ỐNG

1. Rủi ro đứt ống, đứt ống dẫn cáp quang

+ Hậu quả: Không thể tiếp tục công việc, có thể phải bỏ/ vất ống.

+ Giải pháp:

• Dùng tời để kéo ống ngược lại;
• Thay đổi đường khoan và kéo lại ống mới.

2. Sập đường khoan, kẹt ống;

+ Hậu quả: Không tiếp tục thực hiện được công việc.

+ Giải pháp:

- Dùng tời kéo ống ngược lại;

• Khoan doa lại đường khoan và kéo lại ống.
• Thay đổi đường khoan mới và kéo lại ống;

Phải có phương án chuẩn bị máy dự phòng cho máy khoan . Nếu có sự cố về máy yêu cầu nhà sản xuất thay thế máy mới.

III. MỘT SỐ GIẢI PHÁP TỔNG THỂ KHÁC

Thay đổi phương án đào mở nếu các giải pháp HDD không thể thực hiện;

Mua bảo hiểm rủi ro cho toàn bộ quá trình khoan HDD;

Ống trước khi kéo đã được hoàn tất thi công và kiểm soát chất lượng (test trước khi kéo). Hoàn tất các bước kiểm tra chất lượng trước khi thực hiện kéo.

Kiểm soát hàm lượng pha Bentonize

IV. NĂNG LỰC THIẾT BỊ SẴN SÀNG HUY ĐỘNG CỦA NHÀ THẦU LIÊN DOANH

1.Máy khoan XZ320E

Lực kéo: 36 tấn

Hãng sản xuất: XCMG – China

2. MÁY KHOAN XZ960E

LỰC KÉO: 100 TẤN

HÃNG SẢN XUẤT: XCMG – CHINA

3. MÁY KHOAN GS700-LS

LỰC KÉO: 80 TẤN

HÃNG SẢN XUẤT: GOODENG – CHINA

4. MÁY KHOAN ĐỊNH HƯỚNG NGANG XCMG XZ3600

LỰC KÉO: 360 TẤN

HÃNG SẢN XUẤT: TRUNG QUỐC

Máy khoan XZ3600

 

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