Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công khoan ngầm đặt ống kéo ống qua đường là một trong những giai đoạn quan trọng nhất, có ảnh hưởng trực tiếp đến tính an toàn, chất lượng và tiến độ của toàn bộ dự án khoan ngầm. Đối với các công trình khoan ngầm dưới đường giao thông đang khai thác, khu dân cư hoặc khu vực đô thị phức tạp, yêu cầu về tổ chức mặt bằng, an toàn giao thông, an toàn lao động và bảo vệ công trình hiện hữu được đặt ra ở mức rất cao. Việc chuẩn bị mặt bằng không chỉ đơn thuần là bố trí thiết bị thi công mà còn bao gồm tổ chức không gian thi công hợp lý, kiểm soát rủi ro, đảm bảo tuân thủ các quy định pháp lý và tạo điều kiện thuận lợi cho các bước thi công tiếp theo.

Trước khi triển khai thi công, khu vực thi công khoan ngầm phải được khảo sát chi tiết về hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng giao thông và các công trình hạ tầng kỹ thuật hiện hữu. Trên cơ sở đó, phạm vi mặt bằng thi công được xác định rõ ràng, bao gồm khu vực đặt giàn khoan, khu vực vận hành máy móc, khu vực lắp ráp và kéo ống, khu vực tập kết vật tư, khu vực trạm trộn dung dịch khoan và các hố vận hành. Việc phân định rõ các khu vực chức năng giúp giảm xung đột trong quá trình thi công, nâng cao hiệu quả tổ chức và đảm bảo an toàn cho người lao động cũng như cộng đồng xung quanh.

Khu vực thi công cần được lắp đặt hệ thống hàng rào bảo vệ chắc chắn, có chiều cao và kết cấu phù hợp với điều kiện thực tế, nhằm tách biệt hoàn toàn khu vực thi công với khu vực giao thông và sinh hoạt của người dân. Hàng rào bảo vệ phải được bố trí liên tục, không để hở các vị trí có nguy cơ mất an toàn. Trong trường hợp khu vực thi công lấn chiếm lòng đường hoặc vỉa hè, hệ thống hàng rào cần được kết hợp với các biện pháp điều tiết giao thông, đảm bảo dòng phương tiện và người đi bộ được hướng dẫn rõ ràng, an toàn và thông suốt.

Hệ thống biển báo an toàn xây dựng là một yêu cầu bắt buộc trong công tác chuẩn bị mặt bằng thi công khoan ngầm qua đường. Biển báo phải được bố trí đầy đủ tại các vị trí đầu và cuối khu vực thi công, các điểm giao cắt và các vị trí có nguy cơ mất an toàn cao. Nội dung biển báo cần thể hiện rõ ràng thông tin về công trình đang thi công, phạm vi ảnh hưởng, hướng dẫn lưu thông và các cảnh báo nguy hiểm. Trong điều kiện thi công ban đêm hoặc khu vực có tầm nhìn hạn chế, biển báo phản quang và đèn cảnh báo phải được lắp đặt đầy đủ để đảm bảo khả năng nhận biết từ xa của người tham gia giao thông.

Khu vực thi công được chia thành các phân khu chức năng rõ ràng, trong đó tối thiểu phải bao gồm khu vận hành cơ khí và khu vận hành hạ ống. Khu vận hành cơ khí là nơi đặt giàn khoan HDD, trạm bơm, trạm trộn dung dịch khoan, trạm điện và các thiết bị phụ trợ. Khu vực này cần được bố trí trên nền đất ổn định, có khả năng chịu tải trọng lớn và được gia cố nếu nền đất yếu. Khu vận hành hạ ống là khu vực lắp ráp, liên kết và chuẩn bị tuyến ống trước khi kéo vào lỗ khoan, cần đảm bảo đủ chiều dài, độ thẳng và không gian thao tác an toàn cho thiết bị nâng hạ.

Việc tổ chức các hố vận hành là nội dung quan trọng trong công tác chuẩn bị mặt bằng. Tùy theo phương án thi công, cần đào hố vận hành tại vị trí đầu vào của tuyến khoan (hố xuất phát), hố vận hành tại vị trí đầu ra (hố tiếp nhận) và các hố vận hành sự cố khi cần thiết. Kích thước và hình dạng hố vận hành phải đáp ứng yêu cầu lắp đặt thiết bị, thao tác khoan và đảm bảo an toàn cho người lao động. Công tác đào hố phải đi kèm với biện pháp chống đỡ thành hố phù hợp, sử dụng hệ thống cừ, ván chống hoặc kết cấu chống đỡ tạm thời để đảm bảo ổn định trong suốt thời gian thi công.

Công tác tiêu thoát nước cho hố vận hành là yêu cầu kỹ thuật bắt buộc, đặc biệt trong điều kiện mực nước ngầm cao hoặc thi công vào mùa mưa. Hệ thống bơm thoát nước cần được bố trí sẵn sàng, đảm bảo hố vận hành luôn khô ráo, không bị ngập nước, tránh ảnh hưởng đến thiết bị và an toàn lao động. Đồng thời, nước thải từ quá trình tiêu thoát cần được dẫn về vị trí xử lý phù hợp, không gây ô nhiễm môi trường xung quanh.

Trong quá trình đưa máy móc, thiết bị vào công trường, việc sử dụng ô tô vận chuyển và cần trục thường chiếm dụng một phần lòng đường trong thời gian ngắn hoặc theo từng giai đoạn. Do đó, phương án tổ chức giao thông tạm thời phải được lập và phê duyệt trước khi triển khai. Rào chắn tạm thời, biển báo và các phương tiện đảm bảo an toàn khác phải được bố trí đầy đủ tại vị trí cẩu lắp và tuyến đường vận chuyển thiết bị. Việc cẩu lắp giàn khoan và thiết bị nặng phải được thực hiện theo đúng quy trình an toàn, có người chỉ huy cẩu và khu vực cẩu phải được khoanh vùng nghiêm ngặt.

Bố trí giàn khoan HDD là nội dung trung tâm của công tác chuẩn bị mặt bằng. Giàn khoan, trạm điện, trạm bơm và các thiết bị phụ trợ cần được bố trí tận dụng tối đa mặt bằng hiện có nhưng vẫn đảm bảo khoảng cách an toàn và không gian thao tác. Nền đặt giàn khoan phải được xử lý để đạt độ bằng phẳng và khả năng chịu tải theo yêu cầu kỹ thuật của thiết bị. Trong trường hợp nền đất yếu, cần thực hiện gia cố bằng các biện pháp như đầm chặt, trải lớp vật liệu gia cố hoặc sử dụng kết cấu nền tạm bằng thép hoặc bê tông.

Sau khi đặt giàn khoan vào vị trí thiết kế, công tác điều chỉnh độ nghiêng của giàn khoan được thực hiện theo đúng góc tới đã được tính toán trong hồ sơ thiết kế tuyến khoan. Việc điều chỉnh này phải được kiểm tra bằng các thiết bị đo chính xác và sau đó cố định giàn khoan chắc chắn để tránh dịch chuyển trong quá trình thi công. Độ chính xác của góc khoan ban đầu có ảnh hưởng trực tiếp đến quỹ đạo khoan và khả năng kiểm soát hướng khoan ở các giai đoạn tiếp theo.

Công tác đấu nối trạm điện và trạm bơm là một phần không thể tách rời trong chuẩn bị mặt bằng. Hệ thống cấp điện phải đảm bảo đủ công suất, ổn định và an toàn cho toàn bộ thiết bị thi công. Các thiết bị bảo vệ như aptomat, tiếp địa và hệ thống chống rò điện phải được lắp đặt đầy đủ theo quy định. Trạm bơm dung dịch khoan cần được bố trí hợp lý để đảm bảo đường ống dẫn dung dịch ngắn nhất, giảm tổn thất áp suất và thuận tiện cho việc vận hành, bảo trì.

Một nội dung kỹ thuật quan trọng trong giai đoạn chuẩn bị là hiệu chuẩn hệ thống điều hướng khoan. Hệ thống điều hướng, điển hình như thiết bị F5, phải được hiệu chuẩn trước khi tiến hành khoan dẫn hướng. Quy trình hiệu chuẩn bao gồm đặt đầu dò vào hộp đầu dò của mũi khoan hoa tiêu, lựa chọn vị trí hiệu chuẩn trên thực địa không bị nhiễu bởi các nguồn tín hiệu điện từ khác, bật thiết bị điều hướng và kiểm tra đầy đủ các thông số làm việc của hệ thống. Quá trình hiệu chuẩn phải được thực hiện cẩn thận, đúng quy trình nhằm đảm bảo độ chính xác của dữ liệu định vị trong suốt quá trình khoan.

Ngoài ra, trước khi bắt đầu khoan, cần tiến hành kiểm tra tổng thể toàn bộ hệ thống thiết bị, bao gồm giàn khoan, cần khoan, mũi khoan, hệ thống bơm dung dịch, hệ thống điều hướng và các thiết bị an toàn. Việc kiểm tra này nhằm phát hiện sớm các lỗi kỹ thuật, tránh sự cố trong quá trình thi công, đặc biệt trong điều kiện khoan dưới đường giao thông đang khai thác.

Tóm lại, công tác chuẩn bị mặt bằng thi công khoan ngầm đặt ống kéo ống qua đường là một quá trình kỹ thuật tổng hợp, đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa khảo sát hiện trường, tổ chức không gian thi công, bố trí thiết bị và triển khai các biện pháp an toàn. Việc thực hiện đầy đủ, đúng quy trình và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật trong giai đoạn chuẩn bị mặt bằng là điều kiện tiên quyết để đảm bảo quá trình thi công khoan ngầm diễn ra an toàn, hiệu quả và đạt chất lượng theo yêu cầu của dự án.

Chuẩn bị mặt bằng thi công khoan đặt ống ngầm kéo ống qua đường

Khu vực thi công cần lắp đặt hàng rào bảo vệ, lắp đặt máy móc, thiết bị, vật liệu xây dựng theo quy cách, khu vực lấn chiếm lòng đường, vỉa hè cần có biển báo an toàn xây dựng rõ ràng để hướng dẫn phương tiện và người đi bộ qua lại, ban đêm nên đặt biển báo phản quang. Còn đèn cảnh báo, khu vực thi công được chia thành khu vận hành cơ khí và khu vận hành đường ống xuống.

Vận hành hố làm việc theo yêu cầu của quá trình thi công, đào hố vận hành sự cố và hố vận hành đường ống xuống, làm tốt công tác chống đỡ, tiêu thoát nước cho hố vận hành.

Máy móc thi công cần sử dụng ô tô và cần trục để vào công trường, thường chiếm đường tạm thời; rào chắn tạm thời và các phương tiện an toàn khác phải được bố trí tại vị trí cẩu; giàn khoan, trạm điện, thiết bị thi công phải tận dụng hết mặt bằng hiện có và bố trí hợp lý; lắp đặt Nền giàn khoan phải chắc chắn và bằng phẳng, phải gia cố nền mềm trước khi lắp đặt giàn khoan, lắp đặt giàn khoan tại điểm sự cố Điều chỉnh độ nghiêng của giàn khoan theo góc tới thiết kế và cố định giàn khoan; đấu nối trạm điện và đấu nối trạm bơm.

Hiệu chuẩn thiết bị điều hướng F5: Đặt đầu dò vào hộp đầu dò khoan hoa tiêu, đặt mũi khoan hoa tiêu trên thực địa không bị nhiễu bởi các tín hiệu khác, bật thiết bị điều hướng, kiểm tra điều kiện làm việc của hoa tiêu và thực hiện hiệu chuẩn.

Dịch vụ khoan đặt ống ngầm và phương pháp khoan đặt ống ngầm qua đường

Thi công khoan lỗ dẫn hướng tạo đường hầm kéo ống khi thi công khoan ngầm kéo ống qua đường, qua sông.

Chuẩn bị thi công: Lắp đặt và kết nối vị trí định hướng, kiểm tra các thông số của đầu dò có bình thường không và dung lượng pin của đầu dò có đủ không khảo sát dó thử xác định thông số đầu dò dẫn hướng.

Khoan lỗ định hướng: Để đảm bảo độ chính xác và ổn định của góc tới, phải duy trì khoan liên tục ít nhất 2,5m khi mở lỗ kiểm tra thông số một lần, đồng thời nên áp dụng tốc độ khoan thấp, khối lượng bơm betonite nhỏ và tốc độ qua cần khoan quay chậm.

Khoan lệch: điều chỉnh góc mặt của dụng cụ mũi khoan đến góc cần thiết, mũi khoan được kích tạo thành mặt cắt lệch, hoa tiêu theo dõi và giám sát sự thay đổi của góc nâng mũi khoan Theo từng tầng đất khác nhau kết hợp với khoan kích không làm góc nâng thay đổi nhiều hơn mũi khoan. Bán kính cong nhỏ nhất của thanh truyền.

Khoan thẳng: giàn khoan quay với tốc độ không đổi, tốc độ tiến dao càng nhanh càng tốt để làm cho đoạn thẳng của lỗ dẫn hướng thẳng hơn.

Bảng thông số khoan định hướng thiết kế.

Mở rộng lỗ khoan doa lại nhiều lần

Thiết kế khẩu độ: Tính toán đường kính tối thiểu của lỗ hình thành theo đường kính và số lượng ống đặt, không nên quá lớn hoặc quá nhỏ, đường kính lỗ quá lớn, đất xung quanh ống bị sụt xuống sẽ làm sụt lún mặt đường. Nếu nhỏ sẽ làm tăng lực cản của ống kéo, làm rơi ống hoặc biến dạng ống.

Doa mở rộng lổ khoan ngầm theo phân cấp: Doa ở tất cả các cấp là cấp đầu tiên φ200mm, cấp thứ hai φ250mm, cấp thứ ba φ300mm, cấp thứ tư φ400mm, cấp thứ năm φ500mm, v.v. Theo đường kính lỗ thiết kế, lỗ được mở rộng theo từng giai đoạn từ nhỏ đến lớn, cho đến khi đạt đường kính lỗ theo yêu cầu của quy trình thiết kế cho phép kéo ống.

Gia cố tường lỗ: Trong khi doa, betonite được bơm vào lỗ thông qua một mũi khoan doa, nồng độ của betonite được chuẩn bị tùy theo các điều kiện đất khác nhau. betonite thẩm thấu vào thành lỗ có vai trò duy trì và ổn định thành lỗ thông qua lực ép và ma sát của mũi khoan doa.

Kéo ống đặt trong đường hầm: Lực kéo lùi trong quá trình kéo ống phải thắng ma sát giữa ống và thành lỗ Chất lượng của lỗ liên quan chặt chẽ đến hình dạng đường cong của lỗ dẫn hướng và quá trình doa. Trong trường hợp bình thường, lực kéo trở lại của ống PVC hoặc HDPE được đặt. Nó không được vượt quá 5kN, lực căng quá mức sẽ gây ra gãy hoặc biến dạng ống trong quá trình kéo ống.