PHƯƠNG ÁN THI CÔNG KHOAN NGẦM HDD KÉO ỐNG LỒNG QUA SÔNG

Phương án thi công công nghệ khoan ngang định hướng (HDD) và kéo cáp quang trong ống áp dụng cho công trình gồm các bước sau:

I. KHẢO SÁT SƠ BỘ, TÍNH TOÁN GIẢI PHÁP VÀ KẾ HOẠCH THI CÔNG. 

I.1. Khảo sát sơ bộ, tính toán giải pháp.

Đội khảo sát địa chất và Đội thi công đã tiến hành khảo sát, tham khảo chuyên gia địa chất và khoan lấy mẫu các điểm cần thiết (cách hai bờ 100m, giữa sông) trong các ngày 14,15,16/03/2014 và xác định được những thông số địa chất sơ bộ. Chiều dài tuyến được đo thực địa bằng máy đo khoảng các laser Bosma, tầm đo chính xác 1500m, độ sâu đáy sông được đo thực địa bằng máy đo sâu Hondex – PS7, tầm đo chính xác 80m.

Tại các mặt bằng thi công dự kiến, nhân sự Deltatech đã tiếp xúc với chủ đất, vườn để xác định chính xác trên thực địa vị trí thi công được mô tả trong hồ sơ thiết kế, nguồn điện hàn, nước sạch trộn dung dịch khoan, vị trí an toàn tập kết chất thải thi công (bùn dư sau khoan) phục vụ đưa đi xử lý theo quy định an toàn vệ sinh môi trường,… theo bảng 1 - Thông số khảo sát.

	Tuyến Trà Ôn         – Lục Sỹ Thành	Tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm	Tuyến Phong Nẫm – Kế Sách
1. Chiều dài thực tế đường khoan	500m ± 3m	598m ± 3m	823m ± 3m
2. Độ sâu sông thực tế	Theo thiết kế ± 0.3m	Theo thiết kế ± 0.3m	Theo thiết kế ± 0.3m
3. Các tầng địa chất nơi thi công (từ đáy sông)	*0-1.2m: bùn *1.2-5m: sét mềm *>5m: sét dẻo	*0-0.8m: bùn *0.8-5m: sét & cát *>5m: sét dẻo	*0-0.8m: cát thô *0.8-3m: cát mịn *>3m: sét & cát
4. Các công trình ngầm hiện hữu	Bờ kè dừa thưa	Không	Không
5. Đường điện trên cao giăng ngang	Không	Không	Không
6. Nguồn điện hàn	Yếu, phải dùng máy phát điện	Yếu, phải dùng máy phát điện	Yếu, phải dùng máy phát điện
7. Nguồn nước sạch	Nước sông đạt độ sạch, độ pH cần thiết	Nước sông đạt độ sạch, độ pH cần thiết	Nước sông đạt độ sạch, độ pH cần thiết
8. Vị trí tập kết chất thải thi công	5mx10m, gần máy khoan	5mx10m, gần máy khoan	5mx10m, gần máy khoan

Bảng 1 - Thông số khảo sát

Đội thi công, Đội khảo sát bàn bạc tính toán trên thực tế đặc điểm nền đất, các trở ngại hiện hữu (cây, nhà, đường dây, cáp ngầm, ống cống, bờ kè,…), xác định được vị trí đặt máy khoan, hàn tổ hợp ống thép D114, mặt bằng rải cáp quang chuẩn bị kéo, phương án thi công đường tạm tập kết thiết bị, vật tư, các trở ngại có thể gặp và đề xuất giải pháp đẩy nhanh tiến độ theo bảng 2 - Giải pháp đề xuất.  

	Tuyến Trà Ôn        – Lục Sỹ Thành	Tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm	Tuyến Phong Nẫm – Kế Sách
1. Vị trí thuận lợi đặt máy khoan	Trà Ôn	Phong Nẫm	Kế Sách
2. Đường đưa máy khoan vào công trình	Bến cập xà lan yếu	Bến cập xà lan yếu, bờ đê cao	Đường đất có sẵn, bờ đê cao
3. Mặt bằng đặt máy khoan	Nền cát ổn định	Nền đất vườn yếu	Nền đất vườn ổn định
4. Chuyển ống thép D114 vào công trình	Bến cập xà lan yếu, bờ đê cao	Bến cập xà lan yếu, bờ đê cao	Bến cập xà lan yếu, bờ đê cao
5. Mặt bằng hàn tổ hợp tuyến ống D114	Chiều sâu <100m, nhiều cây, nền yếu	Chiều sâu <150m, nhiều cây, nền yếu	Chiều sâu >150m, nhiều cây
6. Mặt bằng rải cáp quang chuẩn bị kéo	Trà Ôn (cạnh máy khoan)	Phong Nẫm (cạnh máy khoan)	Kế Sách (cạnh máy khoan)
7. Các trở ngại có thể gặp trong thi công	1. Cản trở của nhà dân (đặc biệt khu vực cù lao) do nhận thức không đủ về tầm quan trọng của công trình. 2. Phối hợp thi công giữa các công trường khó khăn do địa hình phức tạp, tốc độ di chuyển giữa các công trường chậm. 3. Công tác cung cấp vật tư, nhiên liệu gặp khó khăn do đường vào công trường hạn chế. 4. Công tác hàn tổ hợp ống khó khăn do mặt bằng hẹp trong vườn, di chuyển khó khăn, phải dùng máy phát điện, trời mưa độ ẩm cao. 5. Công tác văn phòng công trường, giao nhận tài liệu khó khăn do điều kiện tiếp cận công trường hạn chế. 6. Di chuyển trên sông khó khăn vào mùa nước nổi.
8. Giải pháp đẩy nhanh tiến độ	1. Phối hợp chặt chẽ với chính quyền địa phương, lắng nghe và đáp ứng tối đa yêu cầu chính đáng của dân cư khu vực thi công. 2. Lấy xà lan làm mặt bằng di động tập kết thiết bị thi công (bộ trộn dung dịch khoan, máy phát điện, máy bơm, máy nén khí,…trừ máy khoan) giảm thiểu hao phí thời gian di chuyển. 3. Tập kết 1 lần đủ thiết bị, vật tư, nhiên liệu cho từng công đoạn, tránh lãng phí thời gian chờ đợi do vận chuyển rải rác. 4. Tăng cường bảo trì thiết bị tránh hư hỏng gián đoạn thi công. 5. Triển khai hàn tổ hợp ống thành từng đoạn 100-200m tùy điều kiện mặt bằng trước khi khoan. Huy động thợ hàn chuyên nghiệp, thiết bị hàn chuẩn, giám sát chặt chẽ. 6. Bố trí 01 văn phòng công trường thuận tiện đi lại, chuyển phát, trình ký hồ sơ, tài liệu. Tăng cường nhân viên văn phòng khi cần liên hệ nhiều với các công trường. 7. Đánh giá rủi ro để quyết định giải pháp di chuyển trên sông vào mùa nước nổi. 8. Tăng ca làm việc, tăng cường nhân sự khi có thể.

Bảng 2 - Giải pháp đề xuất

Như vậy có thể thấy khó khăn chủ yếu xuất phát từ điều kiện tự nhiên: mặt bằng, vị trí địa lý, thời tiết. Để khắc phục những khó khăn này và đẩy nhanh tiến độ nhà thầu Deltatech xác định phải thực hiện theo các tiêu chí sau:

1. Huy động nguồn lực tối ưu cho mọi công đoạn.

2. Bố trí hợp lý nguồn lực để phối hợp nhịp nhàng giữa các công trường, với chính quyền địa phương, các cơ quan chức năng và Chủ đầu tư không tạo ra thời gian dừng nghỉ trong quá trình thi công.

3. Kiểm soát chặt chẽ, tìm ra các rủi ro tiềm ẩn, tập trung xử lý ngay ngăn ngừa những tiềm ẩn này phát triển thành sự cố.

Dựa trên các số liệu khảo sát, Đội thi công đã lựa chọn những thiết bị, vật tư phù hợp để tập kết tới công trình theo bảng 3 - Danh sách thiết bị, vật tư. Việc lựa chọn đúng và đủ đảm bảo thi công hiệu quả, đúng tiến độ và giảm thiểu các chi phí phát sinh.

Stt	Nội Dung	Công suất	ĐVT	Số lượng
1	Búa rung	170Kw	Cái	01
2	Ca nô	150CV	Cái	01
3	Cẩu	10 tấn	Cái	01
4	Cẩu	5 tấn	Cái	01
5	Máy đào	1,2m3	Cái	01
6	Máy đóng cọc	3,5T	Cái	01
7	Máy đầm dùi 1,5 kw	1,5 kw	Cái	01
8	Máy bơm nước, động cơ diezel	60m3/h	Cái	01
9	Máy nén khí	1200m3/h	Cái	01
10	Máy phát điện	122 KW	Cái	01
11	Xà lan công trình	400T	Cái	01
12	Xà lan công trình	600T	Cái	01
13	Tàu kéo	150CV	Cái	01
14	Xe ô tô	2,5 – 3 tấn	Cái	01
15	Xe bồn chở nước sạch	9m3	Cái	01
16	Xe cầu tự hành	25 tấn	Cái	01
17	Xe hút bùn	3m3	Cái	01
18	Xe ủi	140CV	Cái	01
19	Xuồng máy	40hp	Cái	01
20	Máy hàn cáp quang		Cái	01
21	Máy đo cáp quang		Cái	01

Bảng 3 – Danh sách thiết bị, vật tư

I.2. Kế hoạch thi công 

Để có thể hoàn thành 3 tuyến khoan theo tiến độ (tổng cộng 30 tuần) cần có sự sắp xếp hợp lý các công việc sau:

1. Công tác hàn tổ hợp ống.

2. Công tác khoan.

3. Công tác kéo cáp quang, đấu nối.

4. Tập kết tại 1 tuyến và di chuyển qua địa điểm kế tiếp.

Nhằm mục đích đẩy nhanh tiến độ nhà thầu lên kế hoạch triển khai đồng thời ít nhất 2 công trường trong cùng 1 thời điểm, các đội thi công hoạt động độc lập dưới sự giám sát của các đội trưởng, các đội trưởng báo cáo trực tiếp về chỉ huy trưởng công trường.

Để phối hợp nhịp nhàng giữa các công trường, chỉ huy trưởng cập nhật tình hình hàng ngày, đảm bảo chỉ đạo theo sát kế hoạch tiến độ đã trình duyệt Chủ Đầu tư. Chỉ huy trưởng cần tập trung nghiên cứu các rủi ro tiềm ẩn và chỉ đạo đội thi công có hành động phòng ngừa hoặc thay đổi ngay sang phương án khác tránh xảy ra sự cố.

Nhà thầu Deltatech dự kiến các công đoạn thi công sẽ thực hiện theo trình tự sau (xem chi tiết dạng biểu đồ trên bảng 4 – Kế hoạch tiến độ):

1. Tuần thi công thứ 1-2: Công tác chuẩn bị cho 2 tuyến đầu tiên.

- Tập kết vật tư ống, thiết bị, nhân sự để hàn tổ hợp ống tại 2 tuyến Trà Ôn – Lục Sỹ Thành (dài 500m) và Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm (dài 598m).

- Làm đường tạm, gia cố nền đất yếu tại mặt bằng đặt máy khoan 2 tuyến trên.

- Tiếp tục khảo sát địa chất, khoan lấy mẫu những điểm cần thiết trên tuyến thiết kế (đảm bảo 40m khoan lấy 1 mẫu) cung cấp thông tin để hoàn tất tính toán quy trình khoan.

Kết thúc tuần 2, công tác hàn ống tại 2 tuyến phải đạt 70%, đường tạm và gia cố nền đất đạt 100%, khoan khảo sát đạt 100%.

2. Tuần thi công thứ 3-4: Hoàn tất công tác chuẩn bị và tiến hành khoan.

- Tiếp tục công tác hàn tổ hợp 2 tuyến để hoàn thành 100%.

- Tập kết máy khoan từ xà lan lên mặt bằng thi công bắt đầu công tác khoan, các thiết bị khác có thể đặt trên xà lan và dùng dây dẫn, ống dẫn kết nối với máy khoan.

- Tiến hành khoan định hướng tuyến Trà Ôn – Lục Sỹ Thành.

- Tiến hành công tác chuẩn bị cho kéo ống tuyến Trà Ôn – Lục Sỹ Thành.

Kết thúc tuần 4, công tác hàn tổ hợp 2 tuyến phải đạt 100%, khoan tuyến Trà Ôn – Lục Sỹ Thành đạt 100%.

3. Tuần thi công thứ 5-6: Kéo ống tuyến Trà Ôn – Lục Sỹ Thành và tập kết lên tuyến mới.

- Kéo ống tuyến Trà Ôn – Lục Sỹ Thành.

- Xây 2 bể cáp tuyến Trà Ôn – Lục Sỹ Thành.

- Rải cáp quang, kéo 2 sợi cáp quang trong ống thép vừa hoàn thành lắp đặt.

- Di chuyển toàn bộ thiết bị thi công khoan trên xà lan tập kết về vị trí khoan tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm.

- Tập kết vật tư ống, thiết bị, nhân sự và hàn tổ hợp ống tại tuyến Phong Nẫm – Kế Sách (dài 823m).

- Làm đường tạm, gia cố nền đất tại mặt bằng đặt máy khoan tuyến Phong Nẫm – Kế Sách.

Kết thúc tuần 6, công tác xây bể cáp đạt 100%, kéo cáp quang hoàn thành chỉ còn chờ hàn đấu nối, tập kết thiết bị khoan lên tuyến Lục Sỹ Thành - Phong Nẫm đạt 100%, hàn tổ hợp ống tuyến Phong Nẫm – Kế Sách đạt 30%, làm đường tạm tuyến Phong Nẫm – Kế Sách đạt 50%.

4. Tuần thi công thứ 7-8-9-10: Khoan và kéo ống tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm và công tác chuẩn bị tuyến mới.

- Tiến hành khoan định hướng tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm.

- Tiến hành công tác chuẩn bị cho kéo ống tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm.

- Kéo ống tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm.

- Xây 2 bể cáp tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm.

- Rải cáp quang, kéo 2 sợi cáp quang trong ống thép vừa hoàn thành lắp đặt.

- Di chuyển toàn bộ thiết bị thi công khoan trên xà lan tập kết về vị trí khoan tuyến Phong Nẫm – Kế Sách.

- Hàn tổ hợp ống tuyến Phong Nẫm – Kế Sách.

- Làm đường tạm, gia cố nền đất tại mặt bằng đặt máy khoan tuyến Phong Nẫm – Kế Sách.

Kết thúc tuần 10, công tác khoan, kéo ống tuyến Lục Sỹ Thành – Phong Nẫm hoàn tất, công tác xây bể cáp đạt 100%, kéo cáp quang hoàn thành chỉ còn chờ hàn đấu nối, hàn tổ hợp ống tuyến Phong Nẫm – Kế Sách đạt 100%, làm đường tạm tuyến Phong Nẫm – Kế Sách đạt 100%.

5. Tuần thi công thứ 11-17: Khoan và kéo ống tuyến Phong Nẫm – Kế Sách và công tác chuẩn bị tuyến mới.

- Tiến hành khoan định hướng tuyến Phong Nẫm – Kế Sách.

- Tiến hành công tác chuẩn bị cho kéo ống tuyến Phong Nẫm – Kế Sách.

- Kéo ống tuyến Phong Nẫm – Kế Sách.

- Xây 2 bể cáp tuyến Phong Nẫm – Kế Sách.

- Rải cáp quang, kéo 2 sợi cáp quang trong ống thép vừa hoàn thành lắp đặt.

Kết thúc tuần 17, công tác khoan, kéo ống tuyến Phong Nẫm – Kế Sách hoàn tất, công tác kéo cáp quang hoàn thành chỉ còn chờ hàn đấu nối.

Trình tự công việc thi công cho từng tuyến được phân tích theo bảng 5 – Trình tự công việc

II. CÔNG TÁC KHOAN NGẦM KÉO ỐNG VƯỢT SÔNG

II.1. Khoan định hướng (pilot bore)

Dựa trên bản thiết kế, sử dụng mũi khoan TriHawk để khoan với một góc nghiêng phù hợp. Khi đầu khoan đạt tới điểm chuyển hướng theo thiết kế thì điều chỉnh độ nghiêng đầu khoan tới góc “12 clock” rồi sử dụng lực đẩy để đầu khoan chuyển hướng dần đạt được phương ngang với độ sâu định trước theo thiết kế. Sau đó tiếp tục hành trình đi ngang bằng kỹ thuật xoay – đẩy đầu khoan cho đến điểm chuyển hướng đi lên. Tiếp tục điều chỉnh độ nghiêng đầu khoan theo góc “12 clock” và sử dụng lực đẩy đầu khoan để tiến về điểm mục tiêu định sẵn. Trong quá trình khoan, dung dịch khoan được bơm xuống để bôi trơn và gia cố lỗ khoan.

Kiểm soát việc điều khiển hướng dựa vào cơ chế bất đối xứng của mũi khoan gắn trên đầu khoan.

Toàn bộ tín hiệu phục vụ định hướng chuyển động của đầu khoan được xác định bởi bộ phát sóng (transmitter) nằm trong đầu khoan, bộ phát sóng này phải liên tục hoạt động trong suốt quá trình khoan và đảm bảo đưa được tín hiệu đi xa tối thiểu 25m hướng lên mặt nước (các thiết bị Deltatech sử dụng Digitrak FXL 19 và ECP cable transmitter trong công trình đạt 25,9m và 27,4m – theo bản đặc tính kỹ thuật đính kèm). 

Khoan phá ngược mở rộng đường khoan (backreaming):

1. Kỹ thuật mở rộng đường khoan.

Sau khi hoàn tất công tác khoan định hướng, đầu khoan và mũi khoan TriHawk sẽ được thay thế bằng đầu phá ngược (reamer). Áp dụng kỹ thuật xoay-kéo đưa đầu phá đi ngược trở về máy khoan theo một tốc độ phù hợp với các tầng địa chất đường khoan đi qua cùng với một lượng dung dịch khoan có hàm lượng tương thích bơm vào để tạo ra đường hầm phục vụ kéo ống thép D114.

Đầu phá ngược có tác dụng mở rộng đường khoan thành một đường hầm có kích thước đủ để kéo thành công đường ống thép D114 (tối thiểu bằng 130% đường kính ống, tương đương D150). Việc vận hành đầu phá phải tuân thủ quy trình được tính toán dựa trên báo cáo địa chất công trình nhằm đảm bảo độ bền vững thành vách của đường hầm để duy trì lượng dung dịch khoan bên trong có chất lượng tốt trong thời gian ít nhất 7 ngày. Việc duy trì độ ổn định của đường hầm và chất lượng dung dịch khoan bên trong đóng vai trò quyết định đến thành công của công đoạn kéo ống thép D114, đặc biệt đối với đường khoan chiều dài lớn hơn 500m.

2. Dung dịch khoan sử dụng cho công trình

a) Chức năng của dung dịch khoan.

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:  

Ø   Cắt phá, trộn đất, đá, cát trong đường hầm nơi đầu khoan, đầu phá đi qua khi được bơm nén với áp lực cao.

Ø   Thiết lập và duy trì độ ổn định đường hầm (tránh sụp hầm).

Ø   Bôi trơn đầu khoan, đầu phá và cần khoan, giảm tập trung nhiệt trên các dụng cụ này.

Ø   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:

-               Main agent : Aus – Gel

-               Au. Agent : XAN BORE

-               Au. Agent : AMC – Pac - R

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.

b) Nguồn cung cấp dung dịch khoan.   

Công trình này sử dụng dung dịch khoan Baroid – USA là loại hàng đầu và đã được sử dụng thành công trong hầu hết các công trình khoan trên thế giới.

Dung dịch khoan Baroid được cung cấp thông qua công ty Yeochem (S) Pte Ltd. Singapore với thời gian nhập hàng về công trường trong vòng 14 ngày. Số lần Deltatech mua hàng từ Yeochem: 12 lần trong thời gian 2010-2014.

c) Kỹ thuật pha trộn dung dịch khoan

Việc pha trộn dung dịch khoan theo đúng tỷ lệ và chế độ tối ưu để hình thành hỗn hợp phù hợp với các thông số yêu cầu của công trình đòi hỏi phải có kiến thức và kinh nghiệm qua nhiều công trình khoan.

Nhân sự  đã được chuyên gia hãng Baroid trực tiếp đào tạo tại Việt nam vào năm 2010 cả về lý thuyết và thực hành trên công trường. Với hơn 3 năm sử dụng dung dịch khoan của Baroid, đã hoàn thành 100% các công trình được giao đạt  chất lượng theo thiết kế.

Ưu điểm của dung dịch khoan Baroid là dễ dàng đạt được các cơ lý tính cần thiết đồng thời đảm bảo độ ổn định trong thời gian dài.

Nhược điểm chính là giá thành cao.

Áp dụng cho công trình, nhà thầu có kế hoạch tăng cường thêm những chất phụ gia đặc biệt để có thể giúp giảm tải, chống dính hơn nữa cho đầu khoan đồng thời tăng thêm độ linh hoạt và chống thất thoát dung dịch khoan trong đường hầm. Trường hợp đặc biệt sẽ huy động chuyên gia hãng Baroid tới công trường tham gia giám sát pha trộn dung dịch khoan.

Địa chỉ liên hệ với Baroid USA: Mr. Rob Petrie – Manager www.baroididp.com

Địa chỉ liên hệ với Yeochem (S) Pte Ltd. Singapore: Mr. Vincen Lim www.yeochem.com.sg

II.3. Kéo đường ống thép D114 (pulling back):

1. Kỹ thuật kéo ống.

Ống thép 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 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, bước tiếp theo bắt buộc phải cắt bỏ tuyến ống khoan lại đường khác.

Nhà thầu đã phải thay đổi dung dịch khoan 5 lần trong thời gian kéo 11h liên tục khi hoàn thành kéo tuyến ống D450 dài 324m qua sông Sài gòn địa chất cát thô, năm 2011. Để có kinh nghiệm thi công trên 60 công trình khoan với tỷ lệ thành công 100%, các chuyên gia Deltatech đã thực hiện theo đúng công nghệ được đối tác Canada đào tạo và hướng dẫn, sử dụng thiết bị khoan Vermeer – USA, dung dịch khoan Baroid – USA.

2. Bố trí hệ thống neo máy khoan, khung sàn đạo.

Việc neo máy khoan chống trượt có vai trò rất quan trọng với quá trình thi công khoan. Máy không ổn định khi khoan sẽ gây tải phụ uốn cong cần khoan, giảm khả năng truyền tải tới đầu khoan / đầu phá, phát sinh nguy cơ tai nạn lao động. Khi sự mất ổn định tăng lên mà không có giải pháp hạn chế phần nền móng đặt máy khoan sẽ bị phá hủy, máy nghiêng quá mức cho phép và bắt buộc phải xử lý lại nền móng, sàn đạo và neo ổn định lại mới có thể tiếp tục thi công. Thời gian và chi phí bỏ ra cho việc xử lý lại này ít nhất gấp 2 lần nếu làm đạt yêu cầu ngay từ đầu.

Như vậy công tác định vị máy khoan đóng vai trò rất quan trọng đối với việc đảm bảo tiến độ thi công, ngăn ngừa tai nạn, sự cố.    

Kinh nghiệm thi công và tính chuyên nghiệp, bài bản của đội thi công đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá thực địa nền móng, đưa ra giải pháp xử lý đúng đắn ngay từ đầu.

Sàn đạo được áp dụng cho trường hợp nền đất yếu và phải được lắp ghép từ thép hình có bản rộng như U200, I700, cừ thép Larsen cùng với cừ tràm kích thước lớn và được ép đạt độ chối bằng máy ép cọc. Để chống rung, chống lún các bao cát được lèn chặt tạo thành mặt bằng vững chắc. Sau khi hoàn thành sàn đạo phải được thử tải và sửa chữa ngay những điểm còn sụt, lún.

Cách đóng cọc cừ thép Larsen gia cố chống trượt đầu máy khoan (Hình ảnh thi công công trình khoan kéo bó ống D1000mm cho Điện Lực Sài Gòn – 2012)

3. Bố trí con lăn đỡ tuyến ống phục vụ kéo.

Để có thể hoàn thành công tác kéo ống không xảy ra sự cố, tai nạn khi tuyến ống chuyển động trên bờ, 1 hệ thống con lăn được bố trí phù hợp với địa hình và khả năng uốn cong thực tế của tuyến ống.

Do địa hình đất vườn mấp mô, mật độ con lăn cần bố trí tối thiểu 4m / 1 con lăn.

Sử dụng con lăn giải quyết được các vấn đề sau:

· Gỉam ma sát lên thân ống khi chuyển động trên bờ giúp giảm tải kéo.

· Định vị tuyến ống đi theo đường kiểm soát tránh gây hư hại công trình lân cận và tai nạn, sự cố.

· Thuận tiện cho việc hàn nối các đoạn ống đã tổ hợp thành tuyến liền trong quá trình kéo.

II.4. PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ GẶP CHƯỚNG NGẠI NGẦM KHI THI CÔNG

Chướng ngại vật ngầm trong quá trình khoan rất thường gặp với xác suất từ 30-70% tùy địa hình, địa vật hình thành ở địa tầng 3-7m dưới đáy sông. Qua quá trình hình thành từ nhiều năm qua các thời kỳ chiến tranh, dưới lòng sông khu vực ĐBSCL là nơi thi công công trình tồn tại nhiều sắt thép, phương tiện vận tải đường thủy bị đắm, thậm chí vũ khí còn sót lại sau chiến tranh. Nhà thầu thi công khoan ngầm có thời gian thi công liên tục tại các tỉnh ĐBSCL từ năm 2009 đến nay và đã nhiều lần vượt qua những trở ngại này.

Công trình khoan ngầm kéo cáp qua Cồn Sơn – Cần Thơ sử dụng ống thép D168, dài 560m gặp sự cố nhiều lần do phải khoan xuyên qua cầu cảng từ thời Mỹ để lại đã được nhà thầu thực hiện thành công năm 2013 với tổng số làn vượt qua trở ngại là 20 lần.

Khi gặp chướng ngại vật dưới lòng sông, các bước cần thiết triển khai như sau:

1. Khảo sát lại bằng khoan địa chất hoặc thợ lặn chuyên nghiệp để xác định loại trở ngại, kích thước.

2. Lên phương án khắc phục hoặc điều chỉnh hướng đi đầu khoan:

a. Trở ngại thuộc loại không gây nổ, không quá cứng: Tiếp tục khoan qua.

b. Trở ngại có tính chất nguy hiểm hoặc quá cứng vững: Rút đầu khoan lại từ 30-100m, định vị lại đầu khoan, định hướng đi vòng đảm bảo có thể trở lại đường khoan cũ trong phạm vi 150-250m.

3. Tổng hợp tình hình, lập báo cáo lên chủ đầu tư làm cơ sở thay đổi thiết kế đường khoan.

II. CÔNG TÁC HÀN TỔ HỢP ỐNG:

Ống thép D114x10.5mm được hàn tổ hợp thành những đoạn dài 100-200m tùy theo mặt bằng thi công để giảm thiểu thời gian dừng hàn nối khi đang kéo ống. Công tác hàn tổ hợp ống tiêu tốn nhiều thời gian nhưng có thể tiến hành trước khi khoan và có thể đẩy nhanh tiến độ bằng cách tăng thiết bị, nhân lực hoặc tăng ca làm việc.

1. Ưu điểm của việc sử dụng ống thép tiêu chuẩn:

- Ống thép tiêu chuẩn có ưu điểm lớn về độ bền kéo, khả năng chịu kéo gấp 19 lần so với ống nhựa HDPE cùng độ dày (361MPa so với 19MPa) do vậy thường không bị giãn dài dẫn đến tiết diện co lại như ống nhựa khi chịu lực kéo. Trường hợp được hàn đạt chuẩn ống thép sẽ không thể bị kéo đứt bởi máy khoan. Thiết kế sử dụng ống thép cho đường khoan dài là phù hợp với chuẩn quốc tế về khoan ngầm hiện nay.

- Khi dùng ống thép các ma sát với đất, cát và các vật cản khác trong quá trình kéo ống chỉ có thể bào mòn không đáng kể bề mặt thép nên không ảnh hưởng đến chức năng bảo vệ cáp. Khu vực thi công không có nước mặn và tác nhân gây ăn mòn điện hóa nên ống thép có thể tồn tại nguyên vẹn trong lòng đất trong một thời gian rất dài để bảo vệ cáp bên trong.

2. Các nguy cơ trong thi công khi dùng ống thép:

- Mối hàn không đảm bảo sẽ để lại bavia, cạnh sắc làm trầy xước sợi cáp quang thậm chí trường hợp nghiêm trọng có thể ảnh hưởng trực tiếp đến phần lõi cáp gây suy hao cáp.

- Điều kiện thời tiết xấu (tháng 4-11 hàng năm tại khu vực thi công là mùa mưa) mưa nhiều, độ ẩm cao gây khó khăn cho công tác hàn. Các mối hàn không đảm bảo chất lượng sẽ gây sự cố đứt, gãy trong quá trình thi công kéo ống.

- Khi không đảm bảo góc chuyển tiếp đường khoan chuẩn theo thiết kế, đường ống thép sẽ bị uốn cong, sự cố nghiêm trọng sẽ xảy ra khi độ uốn cong đường khoan vượt quá giới hạn đàn hồi của ống thép hoặc uốn cong nhiều lần. Lúc đó ống thép kéo về sẽ bị uốn theo hình chữ S và tạo ra những “mỏ neo” giữ chặt ống thép trong lòng đất bất chấp lực kéo từ máy khoan. Trường hợp này bắt buộc phải cắt bỏ ống và khoan lại đường mới.

3. Nguồn gốc cung cấp ống thép:

Nhà thầu lựa chọn ống thép là loại ống tiêu chuẩn quốc tế API 5L Gr.X52 được dùng phổ biến trong ngành công nghiệp dầu khí, sản xuất lò hơi, thiết bị chịu áp lực cao,… hợp với chuẩn Việt nam TCVN 2981-79, TCVN 6116:1996. Ống thép sẽ được nhập khẩu từ nhà sản xuất Trung Quốc tương tự công trình tuyến cáp băng sông Cái Lớn – Kiên Giang năm 2012.

Xem thêm hương án thi công khoan ngầm kéo ống lông qua sông tại đây