TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG TRÌNH NGẦM CHỦ ĐỀ CÔNG NGHỆ HẠ GIẾNG CHÌM HƠI ÉP Trang 1 KHUẤT TRẦN THANH – LỚP CĐHN1305 ĐHXD Giới thiệu Các công trình ngầm (CTN) dạng không gian lớp, gara ngầm, các giếng, các[.]
TIỂU LUẬN MƠN HỌC CƠNG TRÌNH NGẦM CHỦ ĐỀ: CƠNG NGHỆ HẠ GIẾNG CHÌM HƠI ÉP Giới thiệu Các cơng trình ngầm (CTN) dạng khơng gian lớp, gara ngầm, giếng, CTN để thơng gió … thƣờng có kích thƣớc hạn chế mặt nằm khu vực đơng dân xây dựng cơng nghệ hạ giếng Thực chất phƣơng pháp là: Các giếng hạ (có kết cấu bê tơng, bê tơng cốt thép toàn khối lắp ghép) đƣợc xây dựng mặt đất tiến hành đào đất lòng giếng để hạ giếng xuống độ sâu thiết kế Việc hạ kết cấu xảy dƣới tác dụng trọng lƣợng thân kết cấu, tải trọng chất thêm ép cƣỡng kích thủy lực tải rung Ƣu điểm cơng nghệ giếng chìm so với công nghệ đào mở: Không cần chống giữ thành hố đào; Giảm tối thiểu công tác đất; Loại trừ tác động động lực lên đất móng cơng trình lân cận; CTN xây dựng điều kiện địa chất cơng trình địa chất thủy văn phức tạp nhất; CTN xây dựng vùng chật hẹp kể cải tạo nhà máy hoạt động Móng giếng chìm ép (MGCHE) loại móng giếng chìm thi cơng hạ giếng sử dụng khí nén bơm ép đẩy nƣớc ngồi làm khơ khu vực đào lấy đất dƣới đáy giếng Nguyên lý phương pháp giếng chìm ép (GCHE) Phƣơng pháp GCHE làm việc nguyên lý nhƣ cốc úp ngƣợc vào nƣớc: Nếu khơng khí khơng khỏi cốc, nƣớc vào cốc áp lực khơng khí giữ nƣớc lại khơng cho vào tiếp…Khơng giống với trƣờng hợp giếng chìm hở, ống mở hai phía, GCHE có khoang kín khí đáy móng, khí ép đƣợc bơm vào để ngăn nƣớc vào Bên khoang ngƣời ta đào đất giống nhƣ thi công mặt đất Hình 1: Sơ đồ ngun lý làm việc móng giếng chìm ép Trang KHUẤT TRẦN THANH – LỚP CĐHN1305 - ĐHXD TIỂU LUẬN MƠN HỌC CƠNG TRÌNH NGẦM CHỦ ĐỀ: CƠNG NGHỆ HẠ GIẾNG CHÌM HƠI ÉP Trong trƣờng hợp cốc kín đáy: pa pwl 9.81 (d d )(kN / m2 ) Trong trƣờng hợp ép khí nén vào cốc: pa3 pa p pa 9.81 d pa3 pw2 9.81 d Trong đó: d: Chiều dâu tính từ cao độ mặt nƣớc đến đáy cốc tính (m) Cấu tạo giếng chìm ép Cấu tạo móng giếng chìm ép khác so với móng giếng chìm chỗ bổ sung thêm trần chia giếng thành hai phần: Đáy giếng có chiều cao 1,8÷2,5m gọi khoang làm việc nơi ép khí nén tạo khơng gian khơ để đào đất, khoang khơng có vách ngăn, thể tích làm việc khoang đảm bảo tối thiểu 4m3 cho ngƣời Phần thân giếng lại bên có cấu tạo hồn tồn giống nhƣ móng giếng chìm Trong giai đoạn thi cơng, khoang cơng tác liên hệ với không gian bên thông qua hai đƣờng ống có hệ thống cửa van ln đóng kín để khơng ép, hệ thống đƣờng ống dùng cho vận chuyển vật liệu (Material Lock), hệ thống đƣờng ống thứ hai có cầu thang dành cho ngƣời lên xuống làm việc (Man Lock) có chức tăng hạ dần áp suất thể ngƣời thích ứng dần với thay đổi áp suất môi trƣờng trƣớc xuống khoang làm việc mơi trƣờng bên ngồi Khi giếng hạ đến cao độ thiết kế, khoang làm việc đƣợc lấp đầy vữa bê tơng mác cao Thân giếng có thành giếng xung quanh BTCT, bên chia thành nhiều khoang vách ngăn Thân giếng đƣợc đúc nối dần theo trình hạ giếng Trong thời gian thi công khoang thân giếng dùng để lắp hệ thống đƣờng ống van Trong trƣờng hợp không đủ trọng lƣợng để hạ tụt giếng, phần thân giếng bên phải chƣa nƣớc để gia tải Sau hạ giếng đến cao độ thiết kế, ngƣời ta bơm hết nƣớc gia tải khỏi khoang giếng, tháo dỡ hệ thống đƣờng ống đổ lấp lòng thân giếng cát sỏi, vữa bê tông mác thấp nƣớc Bên đổ nắp giếng có vai trị nhƣ bệ móng để đỡ thân trụ Trang KHUẤT TRẦN THANH – LỚP CĐHN1305 - ĐHXD TIỂU LUẬN MÔN HỌC CƠNG TRÌNH NGẦM CHỦ ĐỀ: CƠNG NGHỆ HẠ GIẾNG CHÌM HƠI ÉP Hình 2: Cấu tạo móng giếng chìm ép a) Trong giai đoạn thi công b) Trạng thái hoàn thiện 1-lƣỡi cắt; 2-thành giếng; 3-vách ngăn; 4-trần ngăn; 5-khoang làm việc; 6-ống van chuyển vật liệu; 7-ống van cho ngƣời xuống; 8-bê tông lấp đáy; 9-vật liệu lấp lòng; 10-nắp giếng; 11-thân trụ; 12-đào nhân tạo; 13-nƣớc gia tải Điều kiện để giếng tự chìm xuống sau đào bỏ bớt phần đất nằm dƣới chân giếng lực làm chìm phải lớn lực cản lại, tức thỏa mãn: Qc Qw T F P Trong đó: Qc Trọng lƣợng giếng Qw Trọng lƣợng khối nƣớc gia tải T Lực ma sát thành giếng F Phản lực đất dƣới chân giếng P Lực đẩy khí nén tác dụng lên đáy trần ngăn Để thỏa mãn điều kiện mà không làm thay đổi kết cấu giếng có bốn cách giải quyết: tăng lƣợng nƣớc gia tải Qw tạo bậc phía đáy giếng giảm diện tích tiếp xúc với giảm đƣợc T, đào bỏ hết đất phía dƣới chân giếng cho F=0, cuối giảm áp suất khí nén mà thi cơng giếng chìm ép gọi biện pháp hạ giếng cƣỡng Trang KHUẤT TRẦN THANH – LỚP CĐHN1305 - ĐHXD TIỂU LUẬN MƠN HỌC CƠNG TRÌNH NGẦM CHỦ ĐỀ: CƠNG NGHỆ HẠ GIẾNG CHÌM HƠI ÉP Hình 3: Các lực tác dụng lên giếng chìm ép Kỹ thuật đúc hạ đốt giếng Thơng thƣờng giếng chìm ép đƣợc đúc chỗ, khu vực ngập nƣớc cần đắp đảo nhân tạo để có mặt thi cơng Hình 4: Đắp đảo Chiều cao đốt giếng chọn khoảng từ 6÷8m Do có trần ngăn khoang làm việc phần thân giếng nên đốt giếng đƣợc đổ bê tông thành hai đợt, đợt đổ đến cao độ mặt trần, đợt hai đổ nốt chiều cao đốt Đốt giếng đúc cát tựa kê, hạ giếng kê phải rút để chân giếng xén đất đƣa giếng tụt sâu vào Các kê sử dụng tƣơng tự nhƣ đúc móng giếng chìm, làm lớp đệm bê tơng đổ chỗ Trang KHUẤT TRẦN THANH – LỚP CĐHN1305 - ĐHXD TIỂU LUẬN MÔN HỌC CÔNG TRÌNH NGẦM CHỦ ĐỀ: CƠNG NGHỆ HẠ GIẾNG CHÌM HƠI ÉP gỗ kê bố trí theo chu vi chân giếng, thay bê tơng đúc chỗ bê tơng đúc sẵn Hình 5: Chuẩn bị mặt cho giếng chìm đặt lƣỡi cắt Hình 6: Đặt lƣỡi cắt tạo khoang làm việc Trình tự cơng nghệ đúc hạ đốt bao gồm bƣớc nhƣ sau: Trên mặt thi công đo đạc định vị tim dọc tim ngang móng, vào đƣờng tim xác định kích thƣớc đáy móng mặt Đào hố móng sâu 50cm đắp cát thay Đặt kê kê theo đƣờng chân Trang KHUẤT TRẦN THANH – LỚP CĐHN1305 - ĐHXD TIỂU LUẬN MƠN HỌC CƠNG TRÌNH NGẦM CHỦ ĐỀ: CƠNG NGHỆ HẠ GIẾNG CHÌM HƠI ÉP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Makốpski Cơng trình ngầm giao thơng thị Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2008 [2] Bùi Mạnh Hùng Công nghệ thi cơng cơng trình ngầm Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2013 [3] Haruo Yanagawa Thi cơng móng cầu phương pháp giếng chìm ép cầu Bãi Cháy Nhà xuất Giao thông vận tải Hà Nội, 2007 Trang 16 KHUẤT TRẦN THANH – LỚP CĐHN1305 - ĐHXD TIỂU LUẬN MƠN HỌC CƠNG TRÌNH NGẦM CHỦ ĐỀ: CƠNG NGHỆ HẠ GIẾNG CHÌM HƠI ÉP Mục lục Giới thiệu 1 Nguyên lý phương pháp giếng chìm ép (GCHE) Cấu tạo giếng chìm ép Kỹ thuật đúc hạ đốt giếng 4 Đào đất khoang làm chìm giếng 12 Xử lý đáy đổ lấp lịng giếng chìm ép 13 Thi công đỉnh giếng 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 Trang 17 KHUẤT TRẦN THANH – LỚP CĐHN1305 - ĐHXD