Sơ Họa Hoạt Động Của Các Thiết Bị Đào

và đứng tạo cho kết cấu khiên độ cứng cần thiết và chia gương hầm thành các ô lưới, trong đó đất được đào đi

Vấn đề hoàn thiện các kết cấu của khiên được tiến hành theo hướng tạo ra những khiên di chuyển độc lập với vỏ hầm kết hợp tựa vào vòng chống nhờ vỏ ống lồng v v…

* Các khiên cơ giới hoá.

Khiên cơ giới hoá được trang bị các bộ phận để đào đất và gia cường mặt gương hầm, ngoài ra các khiên còn được trang bị các cơ cấu để bốc đất và đưa ra ngoài giới hạn của khiên Các khiên cơ giới hoá giảm mức độ nặng nhọc, tăng tốc độ mở hầm, đảm bảo chu tuyến hầm đào phẳng, cho phép sử dụng các dạng vỏ hầm hợp lý (ép vào đất, nén ép toàn khối v.v..).

Hìn 3.29. Thiết bị bên trong m i khoan – Nguồn: TediSouth

Khiên đào là một tổ hợp máy làm hầm chuyên dụng TBM (Tunnel Borring Machines) bao gồm: vỏ khiên là một vành tr n lớn bằng thép có khả năng chịu lực làm nhiệm vụ chắn đất xung quanh hang đào Trên mặt gương đào của khiên là mâm quay có đường kính bằng đường kính ngoài của đường hầm làm nhiệm vụ cắt phá đất đá Mâm xoay làm việc theo nguyên lý xoay roto làm chuyển động các lưỡi cắt để cắt đất đá Bên trong thân khiên có trang bị các loại động cơ, máy bốc x c và vận chuyển đất đá thải, máy nâng lắp ráp các mảnh ghép vỏ hầm…

Hình 3.30. Sơ họa hoạt động của các thiết bị đào – Nguồn: TediSouth

Giữa thân khiên và khu vực trước gương được ngăn cách bởi vách chắn T y theo điều kiện ổn định của đất trên mặt gương mà khu vực trước gương được tạo áp để cân bằng với áp lực phía sau gương do đó có nhiều loại máy đào với những biện pháp tạo phản áp lên gương khác nhau Phía sau khiên quanh chu vi vành khiên là hệ thống kích thủy lực Hệ thống này tựa vào phần vỏ hầm đã xây, đẩy toàn bộ thiết bị tiến lên phía trước

Các khiên cơ giới hiện đại cho phép tiến hành mở hầm trong các điều kiện địa chất công trình rất khác nhau Nhược điểm cơ bản của chúng là vùng sử dụng cho từng cơ cấu riêng bị hạn chế Do đó tiếp tục hoàn thiện các khiên cơ giới hoá được tiến hành theo hướng đa năng hoá, sao cho có thể sử dụng luân chuyển các bộ phận làm việc để đào các loại đất khác nhau hoặc sử dụng các bộ phận làm việc liên hợp cấu tạo từ nhiều chi tiết, mỗi chi tiết phục vụ cho một vài loại đất nhất định.

3.3.2.3. Những yêu cầu trong quá trình thi công

a. Quy định về vận chuyển

Biện pháp vận chuyển được xem xét về tốc độ vận chuyển, sao cho lòng hầm không bị n, lượng đất đá dư làm ảnh hưởng đến mặt bằng thi công Cần ch ý rằng môi trường kín trong hầm, phải hạn chế tiếng ồn do phương tiện cơ giới c ng như khói sinh ra từ máy phát nổ của phương tiện vận chuyển cơ giới

b. Quy định về cất chứa

Mọi thứ vật tư, vật liệu chứa trong hầm, tại và gần nơi thi công phải được xếp gọn, không cản trở đến quá trình thi công và quá trình di chuyển của các phương tiện di chuyển trong hầm Những loại vật tư có thể gây tai nạn như các phương tiện phát nổ, xăng, dầu, mỡ phải bố trí tại vị trí ít có khả năng bị va chạm, thoáng, mát và phải làm rào ngăn khoanh khu vực và có biển báo cảnh giới Ra vào những khu vực này phải mở khoá và chỉ người có trách nhiệm mới được mở khoá vào khu vực này

c. Quá trình đào

Quá trình đào phải tuân theo đ ng thiết kế do nhà thầu vạch ra và được chủ đầu tư duyệt bằng văn bản

Cần nghiên cứu kỹ hồ sơ về địa điểm xây dựng, về đường cáp ngầm, ống ngầm, và những hố cất chứa, chôn hoá chất độc hại tại khu vực Nhiều khi đào hầm có thể gặp những khu vực chôn hoá chất độc hại làm ô nhiễm môi trường, có hại cho người lao động trên công trường, cho người sử dụng lâu dài c ng như cộng đồng dân cư chung quanh nơi xây dựng

Quá trình đào hầm dài có thể gặp những t i nước, ống nước, cáp điện Cần thi công nhẹ nhàng, khi gặp những trở ngại vừa nêu, cần có giải pháp xử lý thích hợp, tránh độc hại, đồng thời không làm cản trở đến khu dân cư đang sử dụng hệ ống ngầm, cáp ngầm

Quá trình đào đắt gặp dị vật cổ đại, đồ gốm sứ, đồ đồng, đồ cổ nói chung, cần báo cáo với cơ quan văn hoá, bảo tàng vì đây là tài sản quốc gia

Quá trình đào đất gặp t i hoặc th ng chất độc hoá học là điều cần hết sức lưu tâm và xử lý kịp thời Nước ta trải qua nhiều năm chiến tranh ác liệt Trong cuộc chiến tranh có sử dụng nhiều hoá chất độc hại nên quá trình đào hầm gặp những th ng hoá chất không phải là hiếm khi xảy ra

Việc sử dụng thuốc trừ sâu trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta khá phổ biến Nhiều kho thuốc trừ sâu quá hạn sử dụng hay của các cơ quan thương mại trước đây chôn dấu, nay cơ quan giải tán, di chuyển với tinh thần trách nhiệm kém, với cơ chế tổ chức lỏng l o, với nhận thức về tác hại của chất độc đơn sơ, nhiều nơi cất chứa chất độc đ để lại trong lòng đất mà không có biện pháp bảo quản, lưu giữ thích hợp làm ô nhiễm môi trường đất Xây dựng công trình ngầm không tránh được những trường hợp gặp những rủi ro tiếp x c với những nơi cất chứa chất độc hoá học

Quá trình thi công gặp những t i chất độc, những nơi cất chứa bị bỏ quên phải ngừng ngay thi công và có biện pháp đối phó thích hợp

Điều trước tiên là cần phải tiến hành các khâu báo cáo cho các cơ quan chịu trách nhiệm như cấp trên trực tiếp, chủ đầu tư, cơ quan quản lý hành chính địa phương, cơ quan bảo vệ môi trường địa phương

Những biện pháp cấp bách phải tiến hành ngay là cấp phát và sử dụng trang bị bảo hộ lao động thích hợp như mọi người phải mang mặt nạ phòng độc, quần áo, giày, găng phòng độ Phải tiến hành thông gió cưỡng bức, đưa không khì bị nhiễm độc tới nơi và được xử lý sao cho mức độ độc hại không còn nguy hiểm cho con người

Mọi người lao động trong khu vực có cất chứa chất độc phải tuân theo chỉ dẫn về lao động, đi lại, di chuyển theo chế độ báo động khẩn cấp trong tình trạng mức nguy hiểm cao

d. Cảnh báo và báo cáo

Trong hầm phải bố trí các bảng chỉ dẫn cảnh báo các tình huống về cháy nổ, chất độc Những biển báo phải để ở nơi dễ đọc, dễ thấy, đủ ánh sáng Khi cần thiết, các lệnh báo phải có ánh sáng phát ra từ các lệnh báo này để mọi người lao động, giao dịch trong hầm ngầm đều có thể biết và tuân thủ các chỉ dẫn

Mọi diễn biến về các điều kiện môi trường bên trong hầm ngầm phải thường xuyên báo cáo về bộ phận điều hành hầm Các thông số điều kiện môi trường phái có thiết bị đo, thiết bị dò tìm và những thông tin về điều kiện môi trường phải có

dụng cụ đo và thường xuyên thông báo về bộ phận điều hành hầm ngầm để có chế độ điều chỉnh thích hợp Bộ phận điều hành hầm ngầm phải có bộ phận chuyên trách về an toàn chống cháy nổ và chống độc Bộ phận điều hành hầm ngầm phải có đầy đủ phương tiện kiểm soát tại mọi khu vực ngoài những thiết bị đo thông số môi trường như hệ thống camera, hệ thống liên lạc, hệ loa đài để ra những lệnh kịp thời khi có tính huống nguy hiểm Mọi kết quả đo phải được lưu giữ để có nhận định tổng quát về quá trình thi công và có biện pháp quản lý sao cho việc thi công hầm ngầm được an toàn và tiện dụng

e. Bảo hiểm

Mua bảo hiểm cho công trình và bảo hiểm cho người lao động là việc bắt buộc phải thực hiện đối với các dự án có tính chất và quy mô lớn như xây dựng các tuyến đường sắt đô thị Đây c ng là một biện pháp để giảm thiểu hậu quả trong trường hợp xảy ra sự cố ngoài ý muốn

3.3.2.4. Phòng ngửa rủi ro do gặp mưa l và t i nước lớn trong thi công

Những t i nước thường hình thành do hang Karst trong v ng đá vôi hoặc các t i nước nằm giữa 2 lớp đất cách nước Nếu sự cố này xảy ra có thể gây sập hoặc biến dạng công trình, hư hỏng máy móc thiết bị thi công và tính mạng của người lao động Để khắc phục rủi ro này một hệ thống bơm nước liên hoàn sẽ được lắp đặt để làm khô hang đào trong mọi trường hợp bao gồm cả tình huống nước bị chán trong trường hợp triều cường Hiện tượng tường xuyên xảy ra tại thành phố Hồ Chí Minh trong nhiều năm trở lại đây

Việc tăng cường các lỗ khoan khảo sát nhằm sớm phát hiện các t i nước lớn là giải pháp quan trọng để giải quyết những rủi ro dạng này Các m i khoan có thể lắp trực tiếp trên đầu Khiên đào như một dạng khoan thăm dò

Trong mọi trường hợp hệ thống thoát nước cưỡng bức cho hầm đào sẽ được lắp đặt Khoảng cách giữa các hố thu xác định tuỳ thuộc độ dốc theo công thức sau:

L = hr / (ir+it) (m).

Trong đó: hr: Chiều sâu tối đa của r nh nước ir+it: Độ dốc của r nh và của hầm

Thực tế chiều dài này thường lấy từ 150m - 200m. Công suất của động cơ bơm:

N = Qb x H x r/3,6 x 1,02 x m (m); Trong đó: Qb: Công suất tính toán của bơm m3/s;

H: Tổng áp lực của nước (m);

r: Mật độ của nước cần bơm, r =1,05 – 1,08 t/m3 m: Hiệu suất máy bơm, m = 0,6 - 0,75;

Việc tính toán chi tiết lưu lượng và khoảng cách giữa các vị trí hố ga sẽ đảm bảo cho hệ thống hoạt động trơn tru và xử lý kịp thời khi gặp sự cố

3.3.2.5. Ứng phó sự cố trong thi công

Trong quá trình thực hiện nhất thiết phải nên phương án dự phòng cho các tính huống sấu nhất có thể xảy ra trong thi công để có biện pháp ứng phó kịp thời