Khi thảo luận về "tháp ống lồng" tại công trường giếng nước, chủ đề thường dừng ở chiều cao vận chuyển và cách mở ra. Nhưng điều tháp co duỗi thực sự tác động là công đoạn lắp tháo cần khoan và nâng hạ cần: hành trình hiệu dụng sau khi tháp mở ra dài bao nhiêu quyết định đầu động lực mỗi lần có thể đẩy xa bao nhiêu; một cây cần dài bao nhiêu quyết định bao lâu phải dừng lại lắp cần một lần. Hai việc này không khớp nhau thì vai trò của cấu trúc co duỗi đối với nhịp khoan sẽ hạn chế. Bài viết lấy tài liệu công khai của WR200SE làm manh mối, đặt "co duỗi" trở lại trình tự thi công giếng nước cấp 200 m, giải thích nó tương ứng với công đoạn nào, cần phối hợp gì, và những đánh giá nào vẫn phải dựa vào hiện trường.
Trước tiên xem "co duỗi" nằm ở đoạn nào trong trình tự thi công
Một giàn khoan giếng nước bánh xích khoan một giếng, đại khái trải qua các khâu: vào vị trí, cân bằng chân chống, mở lỗ, khoan bình thường, lắp cần, nâng hạ cần, hạ ống thành giếng, chuyển lỗ chuyển trường. Tháp ống lồng không thay đổi cách mũi khoan phá đá khi khoan, cũng không trực tiếp quyết định khoan được sâu bao nhiêu; nó ảnh hưởng đến lần chuyển đổi từ trạng thái vận chuyển sang trạng thái làm việc của tháp, và không gian hành trình khả dụng của đầu động lực trong tháp sau khi chuyển đổi.
Vì vậy để đánh giá "co duỗi" có hữu ích hay không, cần xem hai việc có đồng thời thành lập không: khi vận chuyển tháp có thể thu ngắn để giảm chiều cao, giảm yêu cầu với đường sá và mặt bằng; khi làm việc sau khi tháp mở ra, hành trình có thể phối hợp với chiều dài cần khoan đã chọn, để số lần lắp cần và nâng hạ cần nằm trong phạm vi chấp nhận được. Chỉ thỏa mãn điều trước là cấu hình vận chuyển; thỏa mãn cả hai mới bước vào tầng công đoạn.
Một số mục trong tài liệu WR200SE liên quan trực tiếp đến công đoạn này
WR200SE là giàn khoan giếng nước bánh xích cấp 200 m, độ sâu khoan tối đa 200 m, đường kính lỗ khoan 140–254 mm, trang bị động cơ Yuchai 58 kW. Tài liệu công khai liên quan đến tháp và cấp tiến bao gồm: tháp ống lồng, chiều dài một lần đẩy 3,3 m, có thể lắp cần khoan 1,5 m, 2,0 m và 3,0 m, tốc độ nâng nhanh 30 m/min, tốc độ đẩy nhanh 60 m/min, lực nâng 13 T. Trọng lượng toàn máy khoảng 4,7 T, kích thước ngoài khoảng 3950 × 1750 × 2250 mm, tốc độ di chuyển khoảng 2,5 km/h, khả năng leo dốc tối đa tham khảo 30°, hành trình chân chống 1,4 m.
Trong nhóm dữ liệu này, "chiều dài một lần đẩy 3,3 m" và "có thể lắp cần khoan 3,0 m" đặt cạnh nhau mới có ý nghĩa: nếu chọn cần khoan 3,0 m, hành trình một lần đẩy có thể bao phủ chiều dài một cây cần, số lần lắp cần tính theo một cây 3 m; nếu chọn cần khoan 1,5 m, cùng độ sâu lỗ số lần lắp cần sẽ tăng gấp bội, nhưng trọng lượng một cây nhẹ hơn, vận chuyển và đối nối đỡ tốn sức hơn. Vai trò của tháp ống lồng ở đây là để tháp thu ngắn khi vận chuyển, mở ra khi làm việc đến mức chứa được hành trình này, chứ không phải nâng độ sâu khoan từ một giá trị nào đó lên một giá trị khác.
Hành trình tháp, chiều dài cần khoan và tốc độ nâng mỗi thứ quản lý điều gì
| Mục tài liệu | Công đoạn tương ứng | Điều không thể suy ra từ đó |
|---|---|---|
| Tháp ống lồng, chiều dài một lần đẩy 3,3 m | Chiều cao vận chuyển của tháp và hành trình hiệu dụng sau khi mở ra, ảnh hưởng đến chiều dài cần khoan mà một lần đẩy bao phủ | Không thể suy ra tốc độ khoan thực tế hay độ sâu thành giếng |
| Có thể lắp cần khoan 1,5 / 2,0 / 3,0 m | Chiều dài một cây cần quyết định tần suất lắp cần và trọng lượng vận chuyển một cây | Không thể suy ra một tổ hợp cần khoan nào đó phù hợp ở mọi địa tầng |
| Nâng nhanh 30 m/min, đẩy nhanh 60 m/min | Di chuyển đầu động lực và thao tác cần khoan ở trạng thái không khoan, ảnh hưởng đến thời gian phụ trợ | Không thể đánh đồng với tốc độ tiến sâu trong đá |
| Lực nâng 13 T | Nâng hạ cần, xử lý cần khoan và một phần thao tác ống chống | Không thể dùng làm căn cứ kéo mạnh khi kẹt dụng cụ khoan |
Hai giá trị nâng nhanh và đẩy nhanh thường bị hiểu nhầm thành hiệu suất khoan. Bản thân tài liệu ghi rõ, chúng dùng cho di chuyển đầu động lực và thao tác cần khoan ở trạng thái không khoan, tác dụng là rút ngắn thời gian của các động tác phụ trợ như xếp dỡ cần khoan, nâng hạ dụng cụ khoan. Tiến sâu thực sự trong đá phụ thuộc vào tính chất đá, búa khoan ngầm, mũi khoan và năng lực máy nén khí, hiệu suất khoan tham khảo 10–35 m/h mà tài liệu đưa ra cũng chỉ là một khoảng, không thể áp trực tiếp vào một dự án cụ thể nào.
Chọn chiều dài cần khoan nào phải xem vận chuyển, mặt bằng và tổ chức lao động
Cần khoan 3,0 m giảm số lần lắp cần, nhưng một cây nặng hơn, yêu cầu không gian dựng cần và không gian thao tác sau khi tháp mở ra cao hơn; cần khoan 1,5 m vận chuyển nhẹ nhàng, yêu cầu với mặt bằng và thiết bị nâng thấp, cái giá là cùng độ sâu lỗ số lần lắp tháo tăng rõ rệt. 2,0 m nằm giữa hai loại. Sự đánh đổi này không phải vấn đề năng lực thiết bị, mà là vấn đề tổ chức thi công: khi vị trí lỗ phân tán, chuyển trường thường xuyên, nhân lực hiện trường hạn chế, ưu thế vận chuyển của cần nhẹ có thể quan trọng hơn việc giảm lắp cần; khi vị trí lỗ tập trung, giếng đơn tương đối sâu, theo đuổi nhịp khoan liên tục, giá trị giảm động tác phụ trợ của cần dài rõ ràng hơn.
Cần nói rõ, tài liệu chỉ đưa ra chiều dài cần khoan có thể lắp và chiều dài một lần đẩy, không đưa ra so sánh hiệu suất thi công thực tế dưới các tổ hợp cần khoan khác nhau. Cụ thể chọn loại nào vẫn phải kết hợp phân bố độ sâu giếng của dự án, điều kiện xe vận chuyển, số người làm việc hiện trường và cách nâng hạ để xác nhận, không thể chỉ dựa vào hành trình tháp để suy ra.
Điều kiện vận chuyển và mặt bằng do cấu trúc co duỗi mang lại
Trọng lượng toàn máy WR200SE khoảng 4,7 T, kích thước ngoài khoảng 3950 × 1750 × 2250 mm, thuộc phạm vi giàn khoan giếng nước bánh xích cỡ nhỏ và trung bình. Tháp ống lồng thu ngắn ở trạng thái vận chuyển, phối hợp với kích thước và trọng lượng này, dễ bố trí xe vận chuyển thông thường hơn, cũng phù hợp với đội thi công giếng nước có nhiều vị trí lỗ, cần chuyển trường thường xuyên. Hành trình chân chống 1,4 m có thể dùng để cân bằng mặt bằng không bằng phẳng, khung gầm bánh xích phù hợp với đường nông thôn, ruộng đồng và mặt bằng thông thường chưa cứng hóa.
Nhưng đây đều là điều kiện, không phải kết luận. Việc thu mở tháp cần thực hiện theo quy trình vận hành, trước khi vận chuyển phải xác nhận cách cố định; sau khi đến hiện trường mở ra phải kiểm tra nền chịu lực dưới chân chống, mặt bằng đất mềm cần thêm tấm đệm; khi di chuyển trên dốc nên thu tháp, hạ thấp trọng tâm. Tài liệu đưa ra khả năng leo dốc tối đa tham khảo 30°, đây là giá trị tham khảo, thực tế có qua được một đoạn đường làng hay bờ ruộng nào đó phải xem độ bám mặt đường, chiều dài dốc và bán kính quay, không thể chỉ dựa vào một con số góc để đánh giá.
Những công đoạn "co duỗi" không quản được
Tháp ống lồng không giải quyết vấn đề giữ thành ở tầng lỏng lẻo phía trên. Tài liệu nêu rõ, tầng đất, đất sét, tầng cát và tầng sỏi cát dùng trực tiếp búa khoan ngầm không nhất định là phương án tốt nhất, tầng phủ lỏng lẻo dễ xuất hiện sụt lỗ, chôn cần và mở rộng đường kính lỗ, nên kết hợp ống chống, dung dịch khoan hoặc cách ổn định lỗ khác để xử lý đoạn lỗ phía trên trước. Hành trình tháp có hợp lý đến đâu, công nghệ đoạn này vẫn phải bố trí riêng.
Nó cũng không giải quyết việc khớp cấp khí. WR200SE áp suất làm việc tham khảo 1,7–2,5 MPa, lưu lượng khí tiêu thụ 17–31 m³/min, máy nén khí cần chọn theo đường kính lỗ, quy cách búa khoan ngầm, độ sâu lỗ mục tiêu, độ cao so với mực nước biển và độ cứng địa tầng. Cấp khí không đủ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tần suất va đập, thải mùn và hiệu suất khoan, điều này không liên quan đến việc tháp có co duỗi hay không. Ngoài ra, các điều kiện như đới phá hủy, tầng chứa nước phun nước, đá cứng xen kẽ đá phong hóa, mỗi loại có điều chỉnh dụng cụ khoan và công nghệ tương ứng, cấu trúc co duỗi trong đó chỉ đảm nhận một mục là không gian tháp.
Đưa đánh giá vào các mục cần kiểm tra trước khi khởi công
- Độ sâu giếng mục tiêu có nằm trong phạm vi bao phủ 200 m không, đường kính thành giếng có nằm trong khoảng 140–254 mm không;
- Chiều dài cần khoan chọn 1,5 m, 2,0 m hay 3,0 m, có khớp với cách vận chuyển, nhân lực hiện trường và độ sâu giếng đơn không;
- Lưu lượng và áp suất máy nén khí có đáp ứng đường kính lỗ và búa khoan ngầm đã chọn không;
- Giới hạn chiều cao tuyến vận chuyển, điều kiện quay và mặt bằng vị trí lỗ có cho phép tháp thu lại đi qua, mở ra thi công không;
- Tầng lỏng lẻo phía trên dùng cách ổn định lỗ nào, có cần kèm dụng cụ ống chống không;
- Khả năng chịu lực của nền dưới chân chống có đủ không, có cần tấm đệm không.
Trong các mục này, hai mục đầu có tài liệu để đối chiếu, các mục sau phải kết hợp xác nhận tại hiện trường dự án. Tháp ống lồng thay đổi là lần chuyển đổi của tháp từ vận chuyển sang làm việc, và không gian hành trình khả dụng của đầu động lực sau chuyển đổi; nó có thực sự giảm được sự dừng trễ của một công đoạn nào đó hay không phụ thuộc vào việc chọn cần khoan, phối hợp cấp khí và điều kiện mặt bằng có theo kịp cùng lúc không.