CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP THONG GIÓ 'TRONG DUONG HAM 1. Đặc điểm phương pháp thi công đường hằm Tay theo loại đường him và đặc điểm địa hình, địa chất noi xây đựng người ta có nhiều phương pháp thi công đường him khác nhau. Phương pháp đào him bằng khoan - nỗ (Drill and Blast) Đây là phương pháp "truyền thống" được áp dụng với mọi kích thước đường him, mọi di kiện thi công vớ địa chất kh nhau, Khai niệm về chu trình khoan - nỗ được tinh từ lúc khoan đá cho đến khi chống đỡ xong và tiến hành thi công vỏ him, chu kỳ đó bao gồm: 1 ~ Công đoạn khoan ~ nỗ. 2 ~ Công đoạn thông gió.
3 — Công đoạn xi chuyển -4 - Công đoạn chống đỡ. 5 Công đoạn thi công vỏ. Trong mỗi công đoạn lại gồm thời gian chuẩn bị, thời gian thực hiện và thời gian kết thúc. Vi du: Công đoạn khoan ~ nỗ bao gồm đánh dấu vị tí lỗ khoan theo hộ chiếu khoan ~ nổ, dọn gương đảo, đưa máy khoan vào vị trí, tiễn hành khoan, kiểm tra mặt cắt gương với các lỗ khoan có phù hợp với thiết kế không, đưa máy khoan ra khỏi him, nạp thuốc và cho gây nổ, đo kiểm tra mặt cắt him.
Phương pháp đào hầm mới của Áo (NATM) Phương pháp đào him mới của Áo (New Austrian Tunneling Method - NATM) được giáo sư Ladislaus von Rabeewiez (người Áo) đề xuất từ những, năm 40 của thé ky trước. Ý tưởng chính của công nghệ này là tận dụng tối da khả năng chịu lực của môi trường đất đá xung quanh vio mục đích chống đỡ. ham, Để đạt được điều này thi phải tìm cách khống chế bién dạng của vách him bằng các neo chống đỡ và công nghệ phun bê tông để gia cổ vách him. NATM li phương pháp đào him dẫn, hầm dẫn thường ngắn do đá quá yếu và giảm thời gian lấp dựng kết cấu chống đỡ.
Bê tông phun và neo thường được sử dụng làm kết cấu chống đỡ vì dé làm, không đất, lắp dựng nhanh. Những dim dan si thành lưới thường là một bộ phận ấu của NATM. Những dm này có kết cầu bê tông cốt thép có hình dạng phủ hợp chu vi khối đào, liên kết với nhau bằng những thanh thép dan chéo đường kính nhỏ đặt liên tục. Sau khi lấp dựng va liên kết với nhau những dim thép này được phủ kín bê tông phun và trở thành một bộ phận tăng cường cho màng chắn ban đầu.
Điều kiện áp dụng: những vùng xen lẫn địa chất xấu, ở những độ sâu ma chỉ phí khảo sát địa chất từ mặt đắt không cho phép. Phương pháp đào bằng khiên (Shield) Phuong pháp dio bằng khiên được phát triển để đáp ứng nhu cầu địch vụ của dân số đô thị gia tăng (giao thông, nước và nước thải, công trình công cộng). buộc phải sử dụng thêm không gian ngầm. Cơ bản khiên có vỏ làm kết cấu chống đỡ, phía rong là người hay thiết bị vận hành.
Có các loại khiên sau: Khiên Brunel, dio bằng tay, gương ham được chồng đỡ bởi kích dat trong máy và một dân giáo dé công nhân đứng dé dio, din đờ có thé di chuyển. Khiên che kín mặt, chi có một lỗ hở để đắt rơi vào khi khi tiến lên tỷ vào dit. KỈ có mặt hở để công nhân có thể đảo bằng công cụ cằm tay. Loại này thích hợp cho him ngắn, mặt cắt nhỏ, trong đất không bị sat trượt.
Khiên được trang bị kích thủy lực để ty khiên vào gương him. Khiên bán cơ giới về đảo: tương tự như khiên mặt hở nhưng được trang bị xéng đào, búa phá đá điều khiển bằng khí nén. Có thể dùng khí nén để én định sương him khi đảo, Loại này hiện nay dùng nhiều nhất. Khiê cơ giới hóa hoàn toàn: đất đá được đào toàn mặt cắt nhờ trang bị bánh xe cắt hoặc những núm cắt quay, Công cụ dang dia cắt có thé áp dụng cho.
mọi loại đất. Có thể điều chinh độ mở của mặt khiên và đất đá di chuyên ngược. với hướng tiền của khiên để đi vào máy vận chuyển đứng sau khiên. Cổ thể ding hi nền hỗ trợ ôn định trong gương hằm Khién có thiết bị ép vita để cân bằng nước ngầm và áp lực đất ở gương.
him, Thích hợp cho dat cát, có xu hướng tạo chất dinh dé giữ sét không trượt, với hat đất thé có thé bị lỡ vào trong vữa. Khién có buồng cân bằng áp lực tai mặt gương. Loại nảy có mặt che kin dạng buồng để chứa nước và đất nhằm cân bằng áp lực với nước ngim và đ tràn vào với áp lực tại mặt gương. Khiên phun lượng vữa đặc với áp lực cao.
Có thiết bị phun vữa đặc hơn (đôi khi được gọi là bùn) vào khoang đất Điều kiện áp dụng: phương pháp được sử dụng trong thi công đào sét rất mềm và bùn, khí him qua cảng hoặc sông trong đất rit mềm. Phương pháp đào bằng máy đào (TMB) Là phương pháp sử dụng máy TBM (Tunnel Boring Machine) để đảo him. Khi sử dụng phương pháp nỗ min để đào him qua đá yếu, đặc chắc như phiển sét hoặc đá vôi thi khó kiểm soát mặt cắt gương him phù hợp thiết kế, TBM là thiết bị khổng lỗ, có thân là một ông hình trụ, đường kính bằng đường kính hằm, đủ chiều i để bổ trí các thiết bị bên trong như người lái, băng n, hệ thống thông gid, hệ thống điện, các kích thủy lực. Ở đầu TBM là một khay thép có thể điều khiển quay.
Trên khay được bổ trí nhiều mũi thép hình cái đục giống như những răng cưa, hoặc những đĩa thép răng cưa hay kết hợp cả hai. Khi khay tròn quay chậm, những răng thép được ép chat vào trong đá, vo nát đá cho đến khi rơi ra, chui qua những hốc trên mặt khay chảy vào một hệ thống băng chuyển. Hệ thống băng chuyền tiếp tục chuyển đá vụn ra đuôi của TBM để. xe vận chuyển đưa ra ngoài him, Những kích thủy lực được gắn trên các xương, sống của TBM dé đây TBM tiến lên phía trước, mỗi lần dich chuyển được.
khoảng Im, tùy thuộc khối đá đào phía trước TBM. TBM không chi dio d ma còn hỗ trợ chống đỡ vách him. Khi máy dang quay để đảo, hai máy khoan đứng ngay sau đầu tiến hành khoan vào đá. người công nhân bơm vữa vào những lỗ đó rồi đặt neo giữ cho đất đá không rơi ra tạm thời cho én khi lắp xong vỏ him, TBM thực hiện công đoạn này nhờ những thiết bị giống như tay nâng lớn đặt các đoạn v6 him đã chế tạo trước vào vị trí.
Trường hợp vách him là đá u lở, thì khi TBM đào được một đoạn, máy sẽ Idi để công nhân phun bê tông gia cổ tam thời, sau đó TBM lại tiếp tục đảo và phía sau TBM người ta tiền hành thi công bê tông vỏ ham, Cường độ của lực dn vào gương him và moment xoắn ở đầu cắt có các trị số khác nhau tủy thuộc trạng thái đất đá dự đoán hoặc gặp phải. tốc độ quay châm, thường khoảng 5 rpm (vöng/phú). Tốc độ ở chu vi đầu cất duy trì 90-120 míphút. Lực ấn của máy đào hiện nay có thể lên tới 2.4499N) và tai trong tác dụng lên mũi cắt là 64.
Cường độ moment xoắn có thé cao tới 4,000.000m-ib, Tuyển him dao bằng TBM đồi hoi độ chính xác rất cao về kích thước và độ dốc, do vậy vận hành TBM chính xác là yêu cầu tắt quan trọng. 'Vận hành TBM là một quá trình tục có chu kỳ, công đoạn đảo liên tục cho đến khi đã đạt được giới hạn vươn tới nhờ bộ phận piston thủy lực tỷ vào mặt trước. Tại điểm này công đoạn đào dùng lại công đoạn đào dừng lại, đuôi của máy được chống đỡ (hoặc bởi bộ đỡ hoặc chân kích thứ 2), và bộ đỡ chính chuyển động về phía trước, những piston được co lai. Để tiền lên TBM phải tang lực ty đủ để cắt hoặc đồng vào đá.
Néu tiến độ của dự án và điều kiện đắt đá cho phép, nhà thầu luôn chọn việc lắp dựng vỏ him cỗ định sau khi hoàn thành dio. Bi này làm TBM đơn giản hon, Đối với dat đá yêu cần chồng đồ ngay và tiễn độ chặt chẽ, vỏ him cuối cùng thường là bê tông cốt thép và được lắp sát với hình dang cụ thể sau đầu máy cắt. Nếu đất đá khác nhau thì dự án sẽ được trang bị để xử lý những đoạn đất đá xấu. Trong him đảo qua đá, thiết bị dựng chống đỡ tạm thời có thé lắp dựng.
kịp thời phía trước ngay trong máy, đó là thiết bị đặt neo trong đá hoặc khung thép thường lim đầu tiên. Khi sử đụng những đoạn vỏ bé tông cốtthép thì không cần chống đỡ tạm thời, bởi vì đoạn vỏ được dựng ngay và sát với đầu cắt kh đảo xong. Điều kiện áp dụng: phương pháp đào bằng TMB được sử dụng dio him qua đá yếu, đặc chắc như phiền sét hoặc đá vôi dé đảm bảo kích thước hàm theo. thiết kế mà phương pháp đào khoan ~ nỗ không đáp ứng được.
Phương pháp đánh chim (Immersed tube tunnel) Đường him dạng ống đánh chim là loại hầm được xây dựng dưới đường. Dưới đáy sông hoặc đáy biển đảo sẵn một hảo, những đốt him dạng. bê tông cốt thép hoặc dạng ống thép được chế tạo sẵn trong ụ tiu của nhà máy, chế tạo tàu, hoặc trong một bãi đúc rồi cho nước vào, dùng tầu kéo đến tuyến ham, tiến hành đánh chìm vào hào. Sau đó bơm nước ra khỏi các đốt him và lắp.
các đệm cao su ở đốt him nối tiếp với nhau đảm bảo kin nước (him vượt sông Sai Gòn Thủ Thiêm) Điều kiện áp dụng: Phương pháp đánh chìm được áp dụng trong thi công loại him được xây dựng dưới đường nước chảy. Mặt bằng thuận lợi cho thi công, các đốt hằm bê tông đúc sẵn.6, Phương pháp đào hỡ, đào và lắp (Cut and Cover) Theo phương pháp này kết cầu him được xây dựng bên trong khối đảo và khi thi công xong sẽ được lấp lại dé trả lại mặt bằng ban đầu. Thường phương. pháp này ở đó vi đặt im nông là wu điểm.
Hai phương pháp thi công được áp dụng cho xây dựng him theo cách đào và đắp là bottom-up và Top-down. Đối với chiều sâu đặt hầm từ (10-12)m thì phương pháp này kinh tế hơn và thực tế hơn so với kiểu đảo him lò hoặc dùng máy đào, Hm thi công theo phương pháp. 1a một khung dang hộp cứng. Trong các khu đô thị, do không gian m được xây dựng trong khối đào ma vách đất .được chống đỡ bởi hệ thông tường có kết ấu chống đỡ.