ROBOT KHOAN NGẦM SỰ LỰA CHỌN ĐÁNG TIN CẬY

ROBOT KHOAN NGẦM SỰ LỰA CHỌN ĐÁNG TIN CẬY CHO HẠ TẦNG ĐÔ THỊ HIỆN ĐẠI

Bối cảnh phát triển hạ tầng đô thị và nhu cầu ứng dụng robot khoan ngầm

Các đô thị lớn trên thế giới, đặc biệt là những thành phố có mật độ công trình xây dựng dày đặc – trong đó có TP.HCM và Hà Nội – đang phải đối mặt với bài toán cấp bách: bảo trì – nâng cấp – sửa chữa hệ thống hạ tầng ngầm mà không làm gián đoạn hoạt động trên mặt đất.

Những năm trước đây, để xử lý một đoạn ống cống bị hư hỏng, đơn vị thi công buộc phải:

• Đào mở mặt đường
• Phong tỏa giao thông hoặc ngưng sinh hoạt tại khu vực
• Tập kết máy móc, vật liệu, dẫn đến bụi, tiếng ồn, rung chấn

Cách làm này gây ra nhiều hệ lụy:

• Ùn tắc giao thông
• Ảnh hưởng kinh doanh – dân cư
• Tăng chi phí và thời gian thi công
• Nguy cơ mất an toàn lao động cao

Sự xuất hiện của robot khoan ngầm (trenchless robotic drilling) đánh dấu bước chuyển mình mạnh mẽ: thi công – kiểm tra – sửa chữa – lắp đặt ống hoàn toàn dưới lòng đất, không xâm phạm bề mặt.

Trong bối cảnh đó, robot khoan ngầm băng qua sân vận động, nơi có nền đất phức tạp, hệ thống tải trọng lớn, tầng kết cấu đa dạng, trở thành giải pháp tiên tiến nhất cho các đô thị muốn duy trì “tính liên tục” của đời sống xã hội.

Công nghệ robot khoan ngầm: từ khoa học viễn tưởng đến ứng dụng thực tế

Một buổi sáng bình thường tại một giao lộ đông đúc: mọi người chờ đèn đỏ, xe cộ di chuyển bình thường; ít ai biết rằng ngay dưới chân họ, một robot đang hoạt động cách mặt đất chỉ vài mét.

Trong không gian tối ẩm của đường ống ngầm, robot di chuyển bằng hệ thống bánh xích hoặc bánh cao su, camera độ phân giải cao chiếu sáng cả đường ống, truyền dữ liệu thời gian thực lên màn hình của kỹ sư vận hành trên mặt đất.

Cảnh tượng ấy không phải là phim khoa học viễn tưởng. Nó là công việc hàng ngày tại các tuyến thoát nước, hệ thống ống kỹ thuật hoặc đường dây ngầm của những đô thị hiện đại.

Sự kết hợp giữa:

• Camera đa hướng
• Cơ chế truyền động cầu (differential drive)
• Đầu khoan – đầu cắt đa năng
• Đèn LED công suất lớn
• Bộ truyền tín hiệu quang học hoặc đồng trục

giúp robot di chuyển linh hoạt trong môi trường mà con người không thể tiếp cận.

 Lợi thế vượt trội của robot khoan ngầm trong thi công trong đường phố

Sân vận động là công trình có đặc điểm:

• Kết cấu nền móng phức tạp
• Tải trọng lớn
• Mật độ cáp – ống kỹ thuật cực dày
• Không cho phép rung chấn, đào mở, khoan phá
• Mặt sân phải luôn “tọa ổn định” cho các sự kiện thể thao – văn hóa

Do đó, bất kỳ can thiệp nào vào hệ thống hạ tầng ngầm đều đòi hỏi phương pháp không xâm lấn. Robot khoan ngầm giải quyết tất cả các yêu cầu này.

3.1 Không đào mở – không phá vỡ mặt sân

Đây là ưu điểm quan trọng nhất.
Robot chỉ cần một hố kỹ thuật nhỏ (pit) để chui vào hệ thống ống.

3.2 Không ảnh hưởng các trận đấu, sự kiện

Sân vận động vẫn hoạt động bình thường, thậm chí đang diễn ra thi công ngay bên dưới.

3.3 Tính chính xác cao trong không gian phức tạp

Các robot khoan ngầm hiện đại có thể:

• Di chuyển trong ống chỉ 150–300 mm
• Vượt qua các khúc cua 30°–90°
• Leo dốc trong các ống thẳng đứng

Điều này cực kỳ quan trọng khi thi công dưới nền móng sân vận động – vốn có hệ thống gân chịu lực, cáp dự ứng lực và lớp kết cấu nhiều tầng.

3.4 Giảm tiếng ồn – bụi – rung chấn gần như bằng 0

Phương pháp truyền thống đào mở hoàn toàn không thể đáp ứng yêu cầu này.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của robot khoan ngầm

Một robot khoan ngầm tiêu chuẩn bao gồm các bộ phận:

4.1 Khung gầm (chassis)

• Bằng hợp kim nhôm hoặc thép không gỉ
• Chịu được áp lực cao, môi trường ăn mòn

4.2 Hệ thống truyền động

• Bánh xích hoặc bánh cao su đặc
• Một số loại dùng cơ chế “spider” ép bánh xe vào thành ống để leo dốc

4.3 Camera công nghệ cao

• Độ phân giải 1080p hoặc 4K
• Khả năng quay 360°
• Đèn LED công suất lớn
• Hỗ trợ zoom quang học và zoom kỹ thuật số

4.4 Đầu làm việc đa năng

• Đầu khoan
• Đầu cắt kim loại (milling head)
• Đầu phun áp lực cao
• Đầu phun epoxy trám vết nứt
• Đầu kéo dây cáp quang

4.5 Bộ điều khiển trên mặt đất

• Joystick
• Màn hình quan sát
• Bộ xử lý hình ảnh

4.6 Cáp kết nối

• Truyền tín hiệu camera
• Cung cấp điện cho robot
• Một số robot sử dụng công nghệ truyền không dây trong môi trường khô

Tất cả cấu phần này giúp robot vận hành như một “kỹ sư thu nhỏ” dưới lòng đất.

 Robot khoan ngầm thay thế máy xúc – bước chuyển lịch sử

5.1 Trước đây

Để sửa một đoạn ống bị thủng:

• Đào đường
• Ngưng lưu thông
• Đập phá bê tông
• Khai quật ống
• Thay thế đoạn ống
• Lấp lại, tái lập mặt đường

Quy trình này kéo dài 10 – 15 ngày.

5.2 Hiện nay

Robot chỉ cần ống thông, kỹ sư cho robot:

• Chui vào ống
• Quét ống bằng camera
• Khoan phá vật cản
• Hút bùn lắng
• Cắt rễ cây
• Phục hồi ống bằng ống lót (CIPP)

Tổng thời gian: 1 – 2 ngày.

Tiết kiệm thời gian – chi phí – giảm tác động xã hội.

Ứng dụng của robot khoan ngầm trong sân vận động và hạ tầng đô thị

6.1 Kiểm tra – chẩn đoán đường ống (CCTV Inspection)

Đây là ứng dụng phổ biến nhất:

• Kiểm tra độ sụt lún
• Xác định vị trí nứt, vỡ
• Phát hiện rễ cây xâm nhập
• Định vị vật cản

6.2 Khoan phá vật cản – mở thông ống

Robot có đầu cắt tungsten carbide giúp khoan phá:

• Bê tông
• Vữa
• Đinh, kim loại
• Rễ cây

6.3 Sửa chữa đường ống (CIPP – UV CIPP)

Robot hỗ trợ:

• Đặt tấm lót patch
• Trám epoxy
• Hàn nóng

6.4 Lắp đặt đường cáp mới dưới sân vận động

Robot dùng để kéo dây dẫn cho:

• Hệ thống âm thanh – ánh sáng
• Camera an ninh
• Mạng data internet
• Hệ thống tưới cỏ

6.5 Thi công tuyến ống mới dưới nền móng đặc biệt

Như:

• Tuyến cấp nước vào nhà vệ sinh SVĐ
• Tuyến thoát nước mặt sân
• Tuyến cáp quang phục vụ truyền hình trực tiếp

So sánh robot khoan ngầm với khoan ngầm HDD truyền thống

Tiêu chí	Robot khoan ngầm	HDD truyền thống
Đào mở	Không	Không
Phạm vi hoạt động	Trong đường ống có sẵn	Đào tuyến ống mới
Đường kính ống	150–1500 mm	100–2000 mm
Môi trường	Ống bê tông, cống, ống thép	Mặt đất tự nhiên
Rung chấn	Rất thấp	Có
Ứng dụng	Sửa chữa – bảo trì	Thi công đường ống mới
Khả năng hoạt động dưới sân vận động	Rất tốt	Hạn chế

Những yêu cầu kỹ thuật khi vận hành robot khoan ngầm

• Đánh giá sơ đồ đường ống
• Xác định bán kính cua và độ dốc
• Chuẩn bị pit vào – pit ra
• Kiểm tra kết cấu sân vận động
• Kiểm tra độ kín nước của ống
• Lập kế hoạch an toàn

Robot chỉ hoạt động hiệu quả khi:

• Không có dòng chảy quá mạnh
• Độ ẩm phù hợp
• Đường kính ống đủ rộng

Triển vọng phát triển và xu hướng tương lai

Robot khoan ngầm sẽ ngày càng phổ biến do:

• Đô thị hóa nhanh
• Nhu cầu bảo trì hạ tầng ngầm gia tăng
• Giới hạn về không gian thi công
• Yêu cầu giảm ảnh hưởng đến cộng đồng

Các xu hướng mới:

• Robot tự hành (autonomous)
• Robot AI phân tích hình ảnh vết nứt
• Robot vận hành bằng pin thay cho cáp
• Robot 3D map toàn hệ thống thoát nước

Trong tương lai, mọi hệ thống cống – ống – cơ sở hạ tầng ngầm sẽ được số hóa và quản lý bằng robot.

Robot khoan ngầm băng qua sân vận động là minh chứng tiêu biểu cho sự tiến bộ của công nghệ không đào mở (trenchless technology).
Đây là giải pháp lý tưởng cho:

• Các công trình trọng điểm
• Sân vận động
• Khu vực đô thị đông đúc
• Nơi cấm đào đường, cấm xâm lấn bề mặt

Nó mang lại:

• Hiệu quả kinh tế
• Tính an toàn
• Giảm thời gian thi công
• Bảo vệ kết cấu công trình
• Giảm tác động đến xã hội

Một tương lai đô thị hiện đại chỉ có thể tồn tại khi hạ tầng ngầm được quản lý thông minh – và robot khoan ngầm chính là nền tảng kỹ thuật để đạt được điều đó.

GỌI NGAY – 0903649782 - 028 35146426 

ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN 

CÔNG TY CP TV ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG MINH PHƯƠNG

Địa chỉ: 28 B Mai Thị Lựu, P Đa Kao, Q 1, TPHCM

Chi nhánh: 2.14 Chung cư B1,số 2 Trường Sa, P 17, Q Bình Thạnh, TPHCM

ĐT: (08) 35146426 - (08) 22142126  – Fax: (08) 39118579 - Hotline 090 3649782 - 0907957895