Hình 3.23 Sơ đồ ví dụ phân tích lựa chọn phương pháp thi công ngầm hợp lý
Hình 3.24 Các phương pháp thi công lộ thiên
Hình 3.25. Các phương pháp bảo vệ thành hố đào trong thi công bằng PP đào hở
Bảng 3.6. Phân tích các khả năng áp dụng của biện pháp bảo vệ thành hố đào
Thành hào nghiêng | Bê tông phun | Tường cọc ván | Tường cừ thép | Tường hào nhồi | Tường cọc khoan nhồi | ||
Sát nhau | Giao cắt | ||||||
Diện tích sử dụng | Rất nhiều | Nhiều | Ít | Ít | Ít | Ít | ít |
Khả năng nhận tải | Thấp | Trung bình | Cao | Cao | Cao | Cao | cao |
Ổn định lâu dài | Tạm thời | Tạm thời | Tạm thời | Tạm thời | Lâu dài | Lâu dài | Lâu dài |
Mức độ kín nước | -- | -- | - | +++ | +++ | - | +++ |
Gia cường tăng cứng | Không được | Không được | Được | Được | Được | Được | Được |
Khả năng neo chốt | Không được | Được | Được | Được | Được | Được | Được |
Có thể bạn quan tâm!
-
Sự Cố Sập Hầm T U Điện Ngầm Tại Munich 1994 – Nguồn: Sưu Tầm -
M T Người Phụ Nữ Khóc Sau Thảm Họa Do Khủng Bố T U Điện Ngầm Tại Nga – Sưu Tầm -
Các Giải Pháp Giảm Thiểu Rủi Ro, Sự Cố Đối Với Đường Sắt Đô Thị -
Sơ Họa Hoạt Động Của Các Thiết Bị Đào – Nguồn: Tedisouth -
Đánh giá thực trạng rủi ro, sự cố và an ninh môi trường đường sắt đô thị thế giới giải pháp ứng dụng đối với Việt Nam - 13 -
Đánh giá thực trạng rủi ro, sự cố và an ninh môi trường đường sắt đô thị thế giới giải pháp ứng dụng đối với Việt Nam - 14
Xem toàn bộ 112 trang tài liệu này.
Bảng 3.7. Phân tích phạm vi tác dụng và tác động môi trường của các phương pháp thi công ngầm
Các dấu hiệu về công trình ngầm | Môi trường | |||||||||||||
Kích thước | Hình dạng | Chiều dài CTN | Chống giữ | Mức độ chính xác cao | Nước ngầm (N) Nước có áp (CA) | Tiếng ồn, dao động | Thải khí, thải bụi | Khả năng bảo vệ con người | ||||||
Cố định | Thay đổi | Cố định | Thay đổi | Ngắn | Dài | Hai lớp | Một lớp | Không BPXL | Có BPXL | |||||
Phương pháp đào thông dụng | ||||||||||||||
Đ rắn cứng | ||||||||||||||
Khoan + nổ mìn | x | x | x | x | x | x | x | x | o | NX | CAX | Nh | Nh | I |
Máy đào từng phần | x | x | x | x | x | x | x | x | x | NX | CAX | Nh | Nh | I |
Phương pháp bê tông phun | x | x | x | x | x | x | x | x | x | NX | CAX | Nh | Nh | I |
Phương pháp vòm chống (lôi dao) | x | o | x | o | - | x | x | x | x | o | CAX | I | I | Nh |
Phương pháp “chống trước – đào sau” | x | x | x | x | x | x | x | o | o | o | CAX | I | I | Nh |
Đ mềm/đất | ||||||||||||||
Phương pháp đào bằng máy | ||||||||||||||
Đ rắn cứng | ||||||||||||||
Máy khoan hầm | x | o | Tròn | o | - | X | X | X | x | NX | CAX | I | I | Nh |
Máy khiên đào | x | o | Tròn | o | - | X | X | X | x | x | x | I | I | Nh |
ép đẩy ống, cống | x | o | Tròn | o | x | - | - | X | x | x | x | I | I | Nh |
Nén ép trước | x | o | x | o | x | - | o | X | x | x | x | I | I | Nh |
Đ mềm/đất | ||||||||||||||
Máy đào nhỏ | x | o | Tròn | o | x | o | o | x | x | x | - | I | I | Nh |
Khả năng áp dụng của phương pháp: X – ph hợp tốt O- không ph hợp – không thông dụng
Mức độ tác động: I – ít, nhỏ Nh – nhiều, lớn
73
Bảng 3.8. Phân tích phạm vi tác dụng và tác động môi trường của các phương pháp thi công ngầm
Đá bở rời/đất | ||||||
Nứt n ít | Nứt n trung bình | Nứt n mạnh | Nứt n mạnh và giảm bền | Đất dính | Đất rời | Đất chảy |
Bê tông phun | ||||||
Lưới bảo vệ | ||||||
Neo | ||||||
Khung thép | ||||||
Cắm, ép cọc | ||||||
Khoan cắm cọc | ||||||
Ép ván | ||||||
Ô bảo vệ bằng ống | ||||||
Bảo vệ bằng khoan phụt áp lực cao | ||||||
Bảng 3.9. Phạm vi áp dụng của các giải pháp đặc biệt t y theo yêu cầu bảo vệ
Chống đỡ (ổn định) gương đào | Bảo vệ nóc công trình ngầm | Giảm thiểu lún sụt | Chống xâm nhập nước | |
Sơ đồ có nhân đỡ | ||||
Neo, cược gương | ||||
Cọc ép | ||||
Ván thép | ||||
Vòm, ô bảo vệ bằng ống, khoan phun ép | ||||
Gia cố đất | ||||
Đóng băng | ||||
Sử dụng khí nén | ||||
Bảng 3.10. Mối quan hệ giữa phương thức thi công và khả năng xuất hiện rủi ro
Mối nguy do | Địa chất/sập | Cháy | Kế hóa | Sai sót do | Máy thi công | Chậm tiến độ | Thiệt hại | Tác động MT | |
Thi công hở | xx | xx | x | xx | xx | x | xx | xxx | xxx |
Ngầm, b tông phun | x | xxx | xx | xxx | xxx | xx | xxx | xx | xx |
TBM – đá cứng | x | xx | xxx | xx | xx | xxx | xx | xx | x |
TBM đất | x | xxx | xxx | xxx | xx | xxx | xxx | xx | xx |
Mức độ tác động: x = bình thường, xx = lớn, xxx = rất lớn
74
Công trình tàu điện ngầm đặc trưng bằng ga và đường tàu chạy. Trong đó ga có dạng hình "khối hộp" còn đường chạy có dạng tuyến.
a. Đối với ga tàu điện ngầm đặt nông
Hợp lý nhất là thi công theo phương pháp lộ thiên sử dụng công nghệ "Tường trong đất" kết hợp với hệ thanh chống hoặc neo gia cường.
Công nghệ “Tường trong đất” áp dụng trong điều kiện đô thị Việt Nam tỏ ra rất hiệu quả, không gây ảnh hưởng tới các công trình lân cận. Trong quá trình thi công "Tường trong đất" cần sử dụng vữa bentonite để giữ vách hào. Các thao tác công nghệ chính được thực hiện theo trình tự như sau (h 3)
Hình 3.26. Các bước thi công theo công nghệ Tường trong đất
Có thể sử dụng panen BTCT lắp ghép (dày 0,3-0,5m, dài đến 10-15m) hạ ch ng vào hào đầy vữa sét. Sử dụng panen lắp ghép cho phép giảm khối lượng làm đất, giảm chi phí BTCT, giảm thời gian thi công và giá thành xây dựng. Có thể xây dựng tường bằng kết cấu hỗn hợp từ BTCT toàn khối ở phần dưới và các panen lắp ghép ở phần trên của tường.
Nhược điểm của phương pháp "tường trong đất" là khó kiểm soát chất lượng và chống thấm bên ngoài tường.
Một trong những biện pháp tiên tiến, hữu hiệu xây dựng ga tàu điện ngầm đặt nông tại khu vực Hà Nội là sử dụng phương pháp bán lộ thiên "mở thông đường hầm nối ga".
Bản chất của phương pháp này là mở thông đường chạy nối ga liên tục trên toàn bộ chiều dài của tuyến bao gồm 2-3 đường nối ga và tại vị trí của từng tổ hợp ga tiến hành mở hầm lần lượt theo tiến trình di chuyển của khiên qua đó.
Trong cả hai phương pháp thi công bán lộ thiên nêu trên đất đào, vật liệu và chi tiết kết cấu được vận chuyển qua khoang ngang đ xây dựng ở đầu mút ga khi chuyển dịch khiên mở tuyến hầm nối ga.
b. Thi công tuyến đường tàu điện ngàm đặt sâu (lớn hơn 12m)
Hợp lý nhất là sử dụng phương pháp kín (ngầm). Một trong những thao tác khó khăn nhất trong xây dựng công trình ngầm bằng phương pháp kín trong khu vực đô thị là đào đất. Tùy loại đất có thể có một số biện pháp hiệu quả sau đây
- Đất có hệ số kiên cố f = 1- 2 thường đào thủ công, đào phá bằng búa hoặc x ng khí nén kết hợp sử dụng màng ống. Màng ống có cấu tạo (h12).
Tăng chiều dài màng chắn bằng ống bằng cách khoan xiên tạo ra màng vượt trước trực tiếp từ gương đào ngầm và luồn ống thép vào lỗ khoan (h.13).
- Đất có hệ số kiên cố f = 3-6, nên sử dụng máy đào TBM hoặc khiên.
3.3.2.2. Giảm nguy cơ sập đổ công trình
Giảm nguy cơ sập đổ công trình ngoài việc khảo sát, thiết kế… nên chọn các phương pháp thi công tiên tiến trên thế giới hiện nay như các phương pháp sau:
a. Phương pháp đào đường hầm bằng máy (TBM).
Đào hầm bằng TBM so với phương pháp đào thủ công hoặc khoan nổ mìn có nhiều ưu điểm. Nếu trong phương pháp khoan nổ mìn hoặc đào thủ công tốc độ mở
lớn nhất trên 1 gương là 30-100m/tháng cho đường ngầm ôtô 2 luồng, thì c ng trong đất như vậy, TBM có thể đảm bảo tốc độ mở hầm 300-400m/tháng và lớn hơn Giá thành xây dựng giảm trung bình 20-30% Đặc biệt sử dụng TBM có hiệu quả khi đào đường hầm kéo dài hơn 1-1,5km.
- Đĩa cắt quay tròn đào đất. Áp lực dung dịch sét cân bằng với dung dịch đât, nước bên ngoài.
TBM được trang bị cơ cấu đào đất, gầu và băng tải để chuyển đất lên các phương tiện vận chuyển.
TBM tác động mang tính lựa chọn được dùng phổ biến. Bộ phận làm việc của ch ng được di chuyển trên cần gắn trên phần thân của máy đào, máy kéo hoặc trên xe tời chuyên dùng (Hình 3.27). Máy có một hoặc hai đầu cắt - cần lái cho phép tạo nên hầm đào dạng bất kỳ: vòm, chữ nhật, tròn, elip v v…
Nhược điểm chính của TBM là ở chỗ không thể sử dụng chúng ở điều kiện đất thay đổi trong phạm vi đủ rộng. Tiếp tục hoàn thiện TBM là xem xét tạo ra các cơ cấu tác động trong phạm vi rộng với các bộ phận làm việc rôto hoặc nhiều cần trang bị cơ cấu treo để lắp đặt hệ chống tạm thời c ng như các phương tiện thông gió và hút bụi.
Hình 3.27. Sơ đồ hoạt động của thiết bị đào hầm – Nguồn: TediSouth
b. Phương pháp khiên
Khiên mở hầm là hệ chống di động Trong phương pháp này đất được đào và vỏ hầm cố định được lắp đặt gần như đồng thời.
Các khiên khác nhau về hình dáng, kích thước mặt cắt, khả năng chịu lực, phương pháp đào đất và gia cường mặt gương hầm v.v. Hình dạng mặt cắt ngang của các khiên rất khác nhau: tròn, vòm, chữ nhật, thang, elip v.v. Trong phần lớn các trường hợp, khiên có dạng hình tròn tương ứng với dạng vỏ hầm Nhưng sử dụng tiết diện đường hầm hiệu quả hơn lại là vò hầm có dạng chữ nhật. Theo phương pháp đào đất khiên có loại chính:
- Không cơ giới hoá: đất được đào thủ công hoặc dùng dụng cụ cơ giới cầm tay.
- Cơ giới hoá: tất cả các thao tác đào đất, thu dọn đất hoàn toàn được cơ giới hoá.
* Cấu tạo khiên:
- Vòng dao cắt đất theo chu tuyến hầm đào và để bảo vệ người làm việc trong gương hầm. Khi mở hầm trong đất mềm, vòng dao có phần trên rộng ra dầm dẫn, còn trong đất yếu mái đua ngăn ngừa sự cố.
Hình 3.28. Hình dạng mặt ngoài m i khoan – Nguồn: TediSouth
- Vòng tựa cùng vòng dao là các kết cấu chịu lực chính của khiên các kích để di chuyển khiên được phân bố đều theo chu vi vòng tựa, khi đường kính khiên khoảng 10m thường được bố trí 30-36 kích.
- Vỏ đuôi gia cường chu tuyến của hầm đào tại vị trí thi công vòng tiếp theo của vỏ hầm.
* Các khiên không cơ giới hoá được trang bị bổ sung các vách ngăn ngang và đứng, các tấm sàn đua, c ng như các kích sàn và gương hầm Các vách ngăn ngang