Thi công sửa chữa đường ống bằng công nghệ không đào (lót ống tại chổ)

Trong những năm qua quá trình đô thị hoá ở các đô thị Việt đang diễn ra với nhịp độ rất lớn, đặc biệt ở những thành phố lớn. Điều đó đang tạo ra một áp lực lớn đối với cơ sở hạ tầng kỹ thuật đô thị. Nhu cầu phát triển, mở rộng mới mạng lưới đường ống cũng như cải tạo các tuyến cũ đã xuống cấp ngày càng gia tăng.

GIỚI THIỆU CHUNG
 

Hiện nay, hầu hết công tác lắp đặt mới, sửa chữa và cải tạo các đường ống hạ tầng kỹ thuật đang được thực hiện bằng phương pháp đào hở truyền thống. Với phương pháp thi công này phải thực hiện việc đào và tái lập mặt đường cũ với mật độ lưu thông cao, gây lãng phí lớn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc đi lại của các phương tiện giao thông và gây mất mỹ quan đô thị, ảnh hưởng tới môi trường.

Mặt khác, phương pháp đào hở có hạn chế là khó thi công lắp đặt hoặc cải tạo các đoạn ống hiện hữu có độ chôn sâu lớn, điều kiện địa chất yếu, vướng mặt bằng giải toả, di dời công trình ngầm hạ tầng kỹ thuật khác…từ đó kéo dài tiến độ thi công, tăng tổng mức đầu tư, thậm chí tạm ngừng hẳn dự án.

Do các hạn chế trên của phương pháp đào mở, các nước đã áp dụng phương pháp thi công không đào: đào ngầm trong thi công lắp đặt đường ống mới và phương pháp sửa chữa tại chỗ để cải tạo đường ống hạ tầng hiện hữu.

Trong lĩnh vực cải tạo, khôi phục đường ống, có nhiều phương pháp không đào khác  nhau như Lồng ống  (Sliplining), Lồng ống mềm (Softlining), Láng ống (Relining), Nắn ống (Re-rounder), Phá ống (Pipe-Cracking), ống thu gọn (Compact Pipe), Hàn ống dung dịch lỏng và công nghệ lót ống tại chỗ (CIPP).

Mỗi phương pháp thi công trên đều có những điều kiện áp dụng khác nhau, tuỳ thuộc vào hình dạng ống (tròn, vòm…), chủng loại ống (bê tông, gang, thép…) và loại đường ống (cấp nước, thoát nước, dẫn dầu, …). Và trong đó, công nghệ lót ống tại chỗ có thể đáp ứng được các điều kiện áp dụng trên.

 CÔNG NGHỆ “LÓT ỐNG TẠI CHỖ”- CIPP (CURED-IN-PLACE PIPE)

1. Quy trình công nghệ:
- Các đường ống hư hỏng (bị nứt, vỡ) sẽ được sửa chữa bằng cách đưa vào một lớp lót bằng Poly Vinyl có khả năng kết dính với lớp vách, đáy cống cũ và phục hồi lại khả năng chịu lực của đường cống.
- Lớp lót có thể được sản xuất với bất kỳ hình dạng nào của mặt cắt ngang (tròn hoặc vòm) gồm một hay nhiều lớp cốt bằng sợi thủy tinh được đắp ngoài bằng hợp chất Poly-Vinyl dạng nhựa dẻo có tính chất cứng lại khi được chiếu tia cực tím. Do đó công nghệ này được gọi là công nghệ “lót ống tại chỗ” - CIPP (Cured-In-Place Pipe).

 2. Ưu điểm:
- Hoàn toàn không đào phá đường, chỉ sử dụng các hầm ga hiện hữu để sửa chữa, thời gian sửa chữa nhanh, không gây trở ngại giao thông.
- Do không đào nên cũng không phải khảo sát và di dời công trình ngầm.
- Lớp gia cố có bề dầy mỏng, ít làm giảm tiết diện đường ống, hơn nữa do bề mặt lớp gia cố trơn, láng, hệ số nhám nhỏ hơn bề mặt lớp vật liệu cũ nên gần như không làm giảm lưu lượng thoát nước.
- Giảm chi phí bảo trì đường ống trong những năm tiếp theo.

 3. Khả năng ứng dụng:
 - Loại ống: thoát nước, cấp nước, dẫn dầu, ..
- Hình dạng ống: tròn, vòm.
- Vật liệu ống: bê tông, gạch, gang, thép,…

 4. Chiều dài thi công tuỳ thuộc vào chiều dài đoạn ống, khoảng cách giữa hai hầm ga, chiều dài mỗi đoạn thi công là:
- Đối với ống có đường kính ≤ D 800: chiều dài khoảng 200m.
- Đối với ống có đường kính > D 800 : chiều dài khoảng 150m.

TẤM LÓT ỐNG SỢI THUỶ TINH

1. Cấu tạo:
 Lớp lót gồm một hay nhiều lớp cốt bằng sợi thủy tinh hoặc vải chuyên dụng được đắp ngoài bằng hợp chất Poly Vinyl dạng nhựa dẻo có tính chất cứng lại khi được chiếu tia cực tím. Chiều dày tấm liner có thể đạt 15mm.

2. Các Thông số kỹ thuật:
- Lực kéo (Tensile Strength) 2000÷3000 psi = 14÷20 MPa
- Khả năng chịu uốn (Flexural stress) 3500÷4500 psi = 24÷31 MPa
- Uốn đàn hồi (Flexural modulus of elasticity ) 200000 psi = 1379 MPa

a. Nhựa:
 Tuỳ vào loại và vật liệu đường ống sửa chữa, sẽ sử dụng loại nhựa phù hợp. Hợp chất bao ngoài lớp cốt lót sợi thuỷ tinh thường gồm 03 loại :
- Nhựa Vinyl Ester: là sản phẩm của quá trình phản ứng của nhựa epoxy với axit methacrylic và hình thành từ  phản ứng không bão hoà tại vị trí cuối của dây chuyền phân tử. Nhựa này được trộn với một monome styren phản ứng và phản ứng lại cùng với chất hoạt hoá tạo thành liên kết copolyme.
- Nhựa Vinyl Ester thường được sử dụng khi sửa chữa đường ống nước thải công nghiệp, đường ống chịu sự ăn mòn hay áp lực cao.
- Nhựa Polyester: nhựa Polyester là sản phẩm của quá trình phản ứng giữa axits isophthalic/terathalic acid, anhydride maleic, và 1 loại glicol, có đặc điểm chưa bão hoà phản ứng được định vị dọc theo dây chuyền phân tử. Loại nhựa này được trộn với một monome styren phản ứng và phản ứng lại với chất hoạt hoá tạo thành liên kết copolyme.Nhựa polyester được ứng dụng phổ biến cho nhiều loại đường ống.
- Nhựa Epoxy : được ứng dụng phổ biến cho nhiều loại đường ống nước công nghiệp hoặc đường dẫn nước sạch, đường ống chịu áp lực cao hoặc chịu nhiệt.

b. Cốt sợi: cốt sợi thuỷ tinh (Fiberglass)

 c. Lớp áo phủ : Polyethylene ,PVC, Urethane

QUY TRÌNH THI CÔNG ỐNG LÓT SỢI THỦY TINH (Ống Liner)

 1. Cập nhật thông tin tuyến thi công và khảo sát tuyến
a.   Cập nhật thông tin tuyến thi công: Các thông tin liên quan tới tuyến thi công cần được cập nhật chi tiết và tổng hợp thành tập báo cáo.
b.   Khảo sát tuyến thi công: Các thông tin liên quan tới tuyến thi công sẽ được khảo sát đầy đủ, chính xác nhằm so sánh với các số liệu đã cập nhật. Việc khảo sát này được thực hiện kết hợp bằng xe khảo sát CCTV và công tác đo đạc, khảo sát thực tế.
c.   Xử lý số liệu cập nhật: Toàn bộ quá trình cập nhật thông tin và khảo sát sẽ
được thực hiện trước khi thi công và liên tục trong suốt quá trình thi công để đưa ra: các số liệu để sản xuất ống Liner ( đường kính ống, chiều dài từng đoạn  ống, độ dày ống, các lớp vật liệu ống …). Biện pháp thi công, bố trí thi công hợp lý cho từng phân đoạn, tuyến thi công.

 2. Thi công lắp đặt ống sợi thủy tinh : Gồm 05 bước
 a.   Kiểm tra lòng cống và chuẩn bị thi công:
- Kiểm tra lòng cống: sử dụng xe CCTV kiểm tra lòng cống trước khi thi công và ghi nhận lại toàn bộ hiện trạng bằng các giấy và file hình ảnh .
- Toàn bộ báo cáo kiểm tra bằng giấy và file hình ảnh cần được ghi đày đủ, rõ ràng và dễ nhận biết.
 - Chuẩn bị thi công : Kiểm tra đầy đủ thiết bị, máy móc, bộ phận điều khiển và các thiết bị phụ trợ. Kiểm tra tấm liner...

b.   Vệ sinh lòng cống:
 - Sử dụng xe phun rửa áp lực cao, vệ sinh lòng cống trước khi thi công và kiểm tra lại bằng xe CCTV.
- Toàn bộ báo cáo kiểm tra bằng giấy và file hình ảnh cần được ghi đày đủ, rõ ràng và dễ nhận biết.

 c.   Thi công lắp đặt ống Liner:
- Tấm sợi thuỷ tinh đã tẩm thấu được kéo vào trong đoạn ống cần sửa chữa đã được vệ sinh sạch.
- Dùng khí nén thổi để làm căng tấm sợi thủy tinh phủ bề mặt trong của ống cũ và dùng tia cực tím (UV) để làm khô, hình thành lớp phủ kín khít, có khả năng chống ăn mòn.
- Xử lý các đoạn nối ống hiện hữu bằng máy cắt và kiểm tra hoàn thiện bằng hệ thống CCTV

 d.   Xử lý các đoạn giao cắt ống hiện hữu bằng máy khoan cắt.

e.   Kiểm tra hoàn thiện bằng hệ thống CCTV.

 MỘT SỐ HÌNH ẢNH SAU KHI THI CÔNG CIPP

 TÌNH HÌNH ĐẦU TƯ VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ LÓT ỐNG TẠI TP. HCM

Công nghệ lót ống tại chỗ là công nghệ tiên tiến trên thế giới, chưa được áp dụng tại Việt Nam;  Năm 2008 Công ty Thoát nước đô thị được UBND thành phố Hồ Chí Minh giao nhiệm vụ chủ đầu tư dự án “Mua sắm trang thiết bị sửa chữa đườnmg ống bằng công nghệ lót ống” để chuẩn bị thực hiện các công trình phục hồi và sửa chữa các đường ống cấp, thoát nước hư, cũ, xuống cấp tại TP. Hồ Chí Minh.

 Xưởng sản xuất tấm lót ống được xây dựng tại Khu công nghiệp Nhị Xuân - TP. Hồ Chí Minh theo công nghệ của Đức: sản xuất tấm lót ống sợi thủy tinh phù hợp theo kích thước, hình dạng ống.

 Thiết bị thi công tại hiện trường lắp đặt trên xe tải: được nhập khẩu, huấn luyện và chuyển giao công nghệ từ các công ty hàng đầu của Đức.

 Ngày 09/04/2011 Công ty TNHH một thành viên Thoát nước đô thị được UBND thành phố Hồ Chí Minh giao thực hiện thí điểm sửa chữa đường cống thoát nước đường Võ Văn Tần với chiều dài > 1.000 m (kích thước cống từ 400mm đến 800mm) bằng công nghệ lót ống tại chỗ theo hình thức tổng thầu xây dựng chìa khóa trao tay.

 KẾT LUẬN

Tại Việt Nam, Công ty TNHH một thành viên Thoát nước đô thị TP. HCM đang sở hửu công nghệ tiên tiến này, chúng tôi đang từng bước thí điểm áp dụng và làm chủ công nghệ với mục tiêu chung góp phần vào sự phát triển cơ sở hạ tầng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, giảm phụ thuộc vào nước ngoài.

 Hệ thống cấp, thoát nước tại các thành phố đã được xây dựng trên 30 năm; tình hình thất thoát nước, lún sụp mặt đường do các nguyên nhân hư sụp đường ống đang là mối quan tâm của các nhà quản lý. Với công nghệ này sẽ là lựa chọn hiệu quả để khắc phục các khuyết tật của hệ thống hạ tầng.

UDC
udc.com.vn

Bài viết cùng chuyên mục

Tạp chí CTN online
Báo Môi trường và đô thị
Quảng cáo trang con [vị trí 02]