Hãng Tracto-Technic của Đức được thành lập năm 1962. Sau 45 năm hoạt động, hãng đã đạt được những thành công đáng kể trong việc sản xuất các chủng loại rộng dành cho công nghệ thi công đường ống bằng công nghệ không đào hào gọi tắt là không đào. Hãng đã đăng ký bản quyền phát minh trên 200 sáng chế.
Công việc sản xuất được tập trung trong 5 nhà máy ở Đức, nhà máy cuối cùng đã đưa vào hoạt động năm 2001.
Sơ đồ thi công đường ống bằng công nghệ không đào
Các máy và thiết bị của hãng đã được xuất khẩu sang trên 50 nước trên thế giới.
Ngày nay, trong danh mục các thiết bị không đào có 4 kiểu chính:
1. Các thiết bị khoan xuyên khí nén năng suất cao GrundoMat, có độ chính xác cao, và đầu khoan xuyên khí nén GrundoStir.
2. Các máy hiện đại để đóng các ống thép đường kính tới 4000 mm GrundoRam.
3. Các máy kiểu động và tĩnh để thay thế các đường ống mà không cần đào lật lớp bề mặt GrundoCrack và GrundoBurst
4. Các thiết bị khoan ngang công suất khác nhau có lực va đập đã được cấp bằng sáng chế GrundoPit và GrundoDrill.
Hãng là một trong những doanh nghiệp thành công nhất ở châu Âu. Thành tích này có được là nhờ những phát minh sáng chế không ngừng, hướng theo nhu cầu của khách hàng và chất lượng được ưa chuộng. Hàng tháng, hãng xuất bản tạp chí chuyên ngành, phản ánh những sự kiện nổi bật trong lĩnh vực công nghệ không đào, cũng như những phóng sự từ các công trường có máy của hãng hoạt động. Hàng năm, hãng trao giải EXELL với quỹ của giải trị giá 5.000 euro cho dự án thành công nhất về khoan theo phương nằm ngang. Hãng có các công ty con ở Mỹ, Pháp, Anh cũng như mạng lưới đại lý trên toàn thế giới, là những cơ sở không chỉ phổ biến công nghệ không đào, mà còn tiến hành làm công tác thông tin.
I. Các thiết bị khoan xuyên khí nén GrundoMat và GrundoStir.
Từ khi ra đời cho tới nay, GrundoMat đã có hàng loạt thay đối về kết cấu, nhưng nguyên lý hoạt động của chúng vẫn không thay đổi: chuyển động tịnh tiến nhờ có nạp không khí nén vào đầu khoan đạn từ máy bơm khí nén. Thiết bị được sử dụng để đặt các đường ống đường kính từ 27 đến 160 mm có chức năng khác nhau nằm dưới những chướng ngại không lớn tới 60-70 m ở dạng đường ô tô hoặc đường sắt. Hiện nay, đang sản xuất 11 kiểu kích thước của thiết bị này.
II. Máy đóng các ống thép GrundoRam
Một thiết bị GrundoRam dùng để đóng các ống bằng thép đường kính 50 - 4.000 mm theo phương nằm ngang và thẳng đứng.
Hiện nay, đang sản xuất 13 kiểu kích thước thiết bị này. Từ loại nhỏ nhất Mini-Atlas khối lượng 60 kg với năng lượng đóng 180Nm, tới loại lớn nhất Appolo, nặng 11.500 kg với năng lượng đóng 40.500 Nm. GrondoRam làm việc từ máy nén khí hay một số bơm khí nén phụ thuộc vào công suất của nó. GrundoRam được đặt trong hố đào khởi động trên giá chuyên dụng.
Thông qua hệ thống chuyển ngang, thiết bị được nối tới ống, ống này được đóng vào đất.
Một đặc điểm của thiết bị GrundoRam là, để nó hoạt động được không cần có thành đỡ phía sau. Năng lượng từ đầu khoan đạn hoàn toàn được truyền sang ống được đóng có độ dài cần thiết. Chiều dài của các đoạn ống có thể khác nhau từ 1 đến 24 m.
III. Thay thế các ống động và tĩnh- GrundoCrack và GrundoBurst.
Trên cơ sở thiết bị GrundoRam đã chế tạo các thiết bị khí nén GrundoCrack. Các thiết bị này thuộc nhóm thiết bị phá vỡ và thay thế các đường ống bằng gang, bằng sành... hiện có bằng đường ống mới PolyEtylenPE bằng phương pháp động lực.
Hãng Tracto-Technic chào hàng thiết bị để thay thế tĩnh các đường ống- GrundoBurst có lực kéo từ 40 đến 250 tấn. Các thiết bị này có thể thay các ống đường kính từ 50 tới 1000 mm. Thiết bị GrundoBurst cấu tạo gồm trạm thủy lực trên cơ sở động cơ điezen Deutz, giá chuyên dụng lafet, bộ trục mềm và công cụ thi công chuyên dụng. Lafet có các trụ đỡ ống lồng để lấy các thiết bị ra khỏi đất. Khác so với thiết bị các nhà sản xuất khác, thiết bị kiểu này có các trục mềm tiết diện tròn, ở đây không cần phải kiểm tra thường xuyên tần số của trục mềm. Cơ cấu con lắc loại bỏ khả năng trượt khi ngàm.
Bản chất của phương pháp này là, người ta đưa các thanh trục mềm vào các đường ống cũ có thanh định hướng. Nếu đường ống một phần bị vỡ và xuất hiện nguy hiểm bị chệch, thì thiết bị định hướng có thể tăng lên. Trong hố đào thao tác, định cỡ được tháo ra còn người ta nối dao cắt với trục mềm, tương ứng với đường kính và phù hợp với vật liệu của ống được thay thế, và thiết bị làm nở rộng với ống mới. Sau đó, khi kéo ngược trục mềm, thì ống cũ bị phá vỡ và đồng thời ống mới được kéo vào. Trong thời gian đó, lafet tựa lên thành của hố đào. Các trục mềm được tháo ra và xếp vào hộp. Các trục mềm làm bằng kim loại và được trang bị cơ cấu nối khóa đã được cấp bằng sáng chế Quick-Lock. Chúng được nối với nhau, đảm bảo cho mối nối bền vững. Do thiếu các ren dễ bị mòn khi xoáy ra, vặn vào, nên Quick-Lock có liên kết động, cho phép vượt qua những đoạn xoay không lớn của đường ống khoảng 2 độ. Bằng phương pháp này, các đường ống bằng thép,gang, sành, bê tông được phá vỡ. Để phá hủy các ống thép, sử dụng dao trục cán chuyên dụng.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.4281.616' /> |
| Các trục mềm có cơ cấu nối khóa Quick-Lock |
Có một số kiểu thiết bị thuộc họ GrundoBurst:
1. GrundoBurst 400G;
2. GrundoBurst 800G;
3. GrundoBurst 1250G;
4. Thiết bị công suất lớn nhất GrundoBurst 2500G. Được chế tạo theo đặt hàng đặc biệt để thi công các ống đường kính 1000 mm;
5. Thiết bị GrundoBurst 400S là sản phẩm mới của hãng. Đây là thiết bị đa chức năng, nhờ nó có thể thi công từ giếng, sử dụng khung ống lồng và tạo ra lực kéo tới 40 tấn. Thiết bị có các kích thước khung không lớn: 600 x 490 x 340 mm. Lực đẩy bằng 275 kN, lực kéo 400 kN. Tốc độ phá hủy ống cũ bằng khoảng 2,8 m ống/phút. Đường kính ống cũ bị phá hủy từ 80 đến 250 mm, đường kính ống mới tới 280 mm. Kết cấu tháo dời được cho phép tháo lắp nhanh thiết bị. Để thiết bị hoạt động được từ giêng, trong bộ thiết bị có khung đỡ, trên đó lắp đặt máy GrundoBurst 400S và khung đỡ phù hợp với hình dạng của giếng.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.4281.617' /> |
| Thiết bị khoan GrundoRam |
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.4281.617' /> |
| Thiết bị khoan GrundoRam |
IV. Thiết bị khoan định hướng ngang GrundoPit và GrundoDrill
Thiết bị GrundoPit P40/60 và GrundoPit P40/40 là một trong những thiết bị nhỏ nhất khoan định hướng ngang. Nó dùng để thi công từ hố đào. Lĩnh vực sử dụng là lắp đặt hệ thống thông tin liên lạc vào nhà và thi công các hầm đi bộ qua đường ngắn, không sâu, chủ yếu là từ các vật liệu PND, dài tới 50 m và đường kính tới 160 mm, phụ thuộc vào loại đất.
Thiết bị mới GrundoPit S của hãng phương án từ giếng. Nhờ có thiết bị này đối với giếng có thể kéo các vỏ ống có đường kính 100 mm từ giếng vào giếng ngay lần đầu tiên mà không cần đào hào. Nguyên lý làm việc là: Thiết bị khoan được đưa vào mặt bằng thi công, được hạ xuống dưới, được điều chỉnh xuống dưới đường kính bên trong của giếng nhờ các dụng cụ định vị. Thềm khoan được phản ánh thường xuyên trên màn hình và được điều chỉnh, nếu cần thiết.
Có 2 phiên bản vận hành tiêu chuẩn thiết bị GrundoPit: Thay đổi nhờ nước, có thể bổ sung thêm các polime, và phiên bản kia là sử dụng đất sét bentonit, khiến cho có thể tăng đáng kể khả năng của nó.
V. Thiết bị khoan theo phương ngang GrundoPit và GrundoDrill công suất khác nhau với lực ép được cấp bản quyền sáng chế.
Thiết bị khoan theo phương ngang xeri GrundoDrill đặt các ống đường kính từ 50 tới 600 mm trên độ dài 600 m. Hiện nay, hãng Tracto-Technic đang sản xuất chủng loại rộng thiết bị khoan theo phương ngang có lực kéo từ 4 đến 20 tấn.
Thiết bị khoan cấu tạo từ 3 bộ phận chính:
1. Giá khoanlafet- công cụ khoan;
2. Thiết bị trộn có 2 thùng để trộn và thiết bị trộn lại dung dịch khoan;
3. Trạm thủy lực để dẫn động thiết bị trộn.
Những ưu điểm của phương pháp này là:
- Không cần phải đào lật lớp đất mầu và không làm hư hại bề mặt mặt đường..., cũng như không đòi hỏi công việc phục hồi, nhờ đó có lợi lớn về kinh tế;
- Chi phí không lớn cho các nhu cầu của xã hội, không cần tổ chức các tuyến đường tránh phụ, không cần lắp đặt các bộ phận tín hiệu;
- Là phương pháp đã được công nhận;
- Không đòi hỏi nhiều thời gian cho công tác chuẩn bị: công tác khoan, cho thiết bị trên công trường xây dựng;
- Đặc biệt có lợi về kinh tế khi lắp đặt các cửa cống;
- Khi duy trì cơ cấu ép động lực làm nhẹ bớt sự chuyển động tịnh tiến và sự điều khiển trong đất có độ phức tạp đạt cấp 5 và 6;
- Kỹ thuật điều khiển đơn giản;
- Có thể xác định được lực kéo và vị trí của đầu mũi khoan;
- Phạm vi ứng dụng rộng rãi.
Xeri X* được đặc trưng bằng những yêu cầu cao đặc biệt đối với chất lượng. Bằng cách đó, giảm được đáng kể thời gian ngừng của thiết bị. Dễ dàng tiếp xúc với thiết bị và đặc biệt thuận tiện cho việc kiểm tra kỹ thuật. Các sản phẩm thu được từ nhà cung cấp, như các mô tơ và máy bơm, đều là những sản phẩm chất lượng cao, đảm bảo thời gian phục vụ và khai thác sử dụng lâu dài. Các thiết bị có kích thước không lớn cho phép tiến hành khoan trong không gian hạn chế. Trong xeri X có các kiểu kích thước sau: GrundoDrill 7X plus TD, 10X TD và 13X TD.
GrundoDrill 7 plus TD có đặc điểm quan trọng là có máy trộn dòng đặt trong nó. Thông qua van thu nước và phin lọc, nước kỹ thuật chảy vào thùng chứa, trong đó van phao duy trì nước ở mức nhất định. Khi van mở ra, một lượng nước nhất định chảy vào thùng chứa. Khi nước chảy vào từ phễu bentonot, cho một lượng nước sơ bộ tính theo lượng bentonit, phụ thuộc vào loại đất. Cơ chế điện tử để điều chỉnh việc cho bentonit vào là sao cho độ sệt của bentonit giữ không đổi. Có thể cho bentonit vào phễu bằng tay. Hỗn hợp được đưa vào hệ thống nhiều ngăn, trong đó nó được chuẩn bị làm nhiều bước không để vón cục. Sau đó chất lỏng khoan được bơm qua trục mềm trực tiếp vào dụng cụ khoan.
| ' border=0 src='/image/images?img_id=com.vportal.portlet.vcms.model.VcmsArticle.4281.618' /> |
| Thiết bị khoan định hướng ngang GrundoPit và GrundoDrill |
Xeri S* gồm các kiểu kích thước sau: GrundoDrill 10S TD, 15S TD và 20S TD, được trang bị thêm phòng để cho người vận hành thuận tiện hơn Thiết bị chỉ khác nhau về công suất.
Công suất của tất cả các thiết bị khoan được bổ sung thêm bằng cơ cấu thủy lực-khí nénép động lực, mà bằng tác động đó tăng lên tới lực tĩnh đạt 280 kN hay 28 tấn. Ép động lực là ý tưởng của hãng Tracto-Technic. Năng lượng bổ sung thêm, về nguyên tắc chỉ cần thiết đối với các loại đất có vấn đề. Tần số va đập ép có thể điều chỉnh căn cứ theo từng loại đất cụ thể từ 0 tới 1000 va đập/phút, tạo ra khả năng khoan thử nghiệmpilot và kéo ống trong đất nhiễm đá. Nhờ có các xung va đập không đổi mà việc điều khiển khoan dễ hơn và giảm được lực va sát của cần khoan vào đất.
Đặc biệt chú ý tới bộ đầu khoan nở vạn năng, có 2 dạng:1 Bộ nở từ 100 tới 200 mm có 1 chi tiết cơ bản và 3 lưỡi dao khác nhauchênh nhau 50 mm, có đường kính 100, 150 và 200 mm; 2 Bộ nở có 1 chi tiết cơ bản và 3 lưỡi dao khác nhauchênh nhau 50 mm, đường kính 200, 250, 300, 350 và 400 mm.
Công cụ này có những ưu điểm sau: Có van ngược chiều, ngăn ngừa các hạt đất rơi vào khi thay trục khoan, hình dạng vết cắt làm giảm đáng kể mô men xoắn xuất hiện và cho phép sử dụng bộ nở đường kính lớn hơn so với bình thường. Vị trí của các dao cho phép đào đất thuận lợi nhất từ dưới kênh. Bộ nở này có giá thành nhỏ hơn so với bộ nở tiêu chuẩn, nó đơn giản khi vận hành và sửa chữa.
Trên thị trường nước Nga, đại diện của hãng Tracto-Technic từ năm 1995 là Công ty Cổ phần MexGrundoStroi. Mục đích chính hoạt động của công ty này là đưa vào áp dụng công nghệ không đào sạch sinh thái trong việc lắp đặt và thay thế các đường ống vào thị trường Nga. Đã tổ chức các buổi hội thảo, các lớp học, tập huấn cho các nhà chuyên môn ở Nga và Đức, cách tiếp cận riêng đối với mỗi khách hàng, cung cấp dịch vụ, cung cấp các phụ tùng thay thế. Hàng năm, Công ty này tham gia vào các cuộc triển lãm chuyên ngành, hỗ trợ chuyên môn về các thiết bị khoan của hãng Tracto-Technic.
Nhiều doanh nghiệp mua thiết bị của Tracto-Technic, đã nhận thấy sự an toàn và hiệu quả kinh tế của chúng, họ tiếp tục trang bị thêm các máy công suất lớn hơn, hiện đại hơn, mở rộng hơn phạm vi lắp đặt và thay thế các đường ống. Các thiết bị của hãng Tracto-Technic có thể hoạt động tốt trong các điều kiện khí hậu khác nhau, các kiểu đất khác nhau. Chúng được sử dụng trong các điều kiện ở thành phố, cũng như thi công hệ thống hạ tầng kỹ thuật giữa các thành phố với nhau.
Đinh Bá Lô
Nguồn: T/C Kỹ thuật và công nghệ xây dựng Nga, N1/2006