Đồ án Thiết kế và tổ chức thi công hầm đường sắt đô thị đoạn tuyến từ km 0+200 đến km 1+200

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG HẦM ĐƯỜNG SẮT ĐÔ THỊ ĐOẠN TUYẾN TỪ KM 0+200 ĐẾN KM 1+200 GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN SVTH: LÊ ĐỨC ANH TP Hồ Chí Minh, năm 2018 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 01 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH… ………………………………………………………………….03 1.1 Hiện trạng giao thơng thành phố Hồ Chí Minh 03 1.1.1 Giao thông đường 03 1.1.2 Giao thông đường thủy 04 1.1.3 Giao thông hàng không 04 1.1.4 Giao thông đường sắt 06 1.1.5 Tình hình vận chuyển hành khách công cộng 06 1.1.5.1 Vận tải hành khách công cộng xe Bus 07 1.1.5.2 Vận tải hành khách đô thị đường sắt 09 1.2 Các vấn đề tồn giao thông Tp Hồ Chí Minh vai trị giao thơng ngầm 09 1.2.1 Các vấn đề tồn giao thông thành Tp Hồ Chí Minh 09 1.2.2 Vai trị giao thơng ngầm 10 1.2.3 Khả phù hợp giao thơng ngầm Tp Hồ Chí Minh tương lai 11 1.3 Ưu điểm tàu điện ngầm metro phương án tuyến metro Tp Hồ Chí Minh 13 1.3.1 Ưu nhược điểm nhược điểm tuyến metro 13 1.3.1.1 Ưu điểm 13 1.3.1.2 Nhược điểm 14 1.4 Giới thiệu tuyến Metro số 1: Bến Thành – Suối Tiên 14 1.4.1 Cơ sở hình thành tuyến 14 1.4.2 Đặc điểm địa chất thủy văn tuyến qua 14 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN 1.4.3 Điều kiện địa hình 16 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CƠ SỞ 17 2.1 Các thông số tuyến metro số 17 2.1.1 Thông số kết cấu tầng 17 2.1.2 Các vị trí ga tuyến 18 2.2 Lựa chọn đoạn tuyến thiết kế thi công 20 2.2.1 Đặc điểm dân cư cơng trình mặt đất 20 2.2.2 Đặc điểm địa chất đoạn tuyến qua 20 2.3 Thiết kế phương án sơ 27 2.3.1 Phương án hầm đơn hầm cho hai đường 27 2.3.2 Phương án hai hầm đơn cho hai đường kết hợp chạy song song 33 2.3 Lựa chọn đoạn tuyến thiết kế thi công 20 2.3.1 Đặc điểm dân cư cơng trình mặt đất 20 2.3.2 Đặc điểm địa chất đoạn tuyến qua 20 2.4 Ưu nhược điểm phương án 38 2.4.1 Phương án hầm đơn cho hai đường 38 2.4.2 Phương án hai hầm đơn chạy song song……………………………… 39 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 41 3.1 Thiết kế bình diện trắc dọc đoạn tuyến 41 3.1.1 Các thơng số hình học liên quan thiết kế trắc dọc hầm 41 3.1.2 Kiểm toán điều kiện cong nằm 41 3.1.3 Vuốt dốc siêu cao 44 3.1.4 Kiểm tra tĩnh không hầm 44 3.2 Thiết kế kết cấu tầng 46 3.2.1 Kết cấu đường 46 3.2.2 Ray 46 3.2.3 Tà vẹt 49 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN 3.2.4 Ghi đường lòng đường 49 3.3 Thiết kế hệ thống thoát nước 50 3.4 Thiết kế hệ thống chiếu sáng 52 3.5 Thiết kế hệ thống cáp điện – tiếp điện, hệ thống thông tin liên lạc 52 3.6 Thiết kế hệ thống thông tin liên lạc 53 3.7 Thiết kế hệ thống thông gió 54 3.7.1 Thành phần khí độc hại hầm 58 3.7.2 Xác định lưu lượng gió cần cung cấp 59 3.7.3 Thơng gió đường hầm đặt sâu 63 3.7.4 Tính tốn thơng số cho hệ thống thơng gió 64 3.8 Thiết kế hệ thống thoát hiểm 65 3.8.1 Sơ đồ bố trí hệ thống hiểm cho vị trí hai hầm đơn song song 65 3.9 Tính tốn tải trọng tác dụng lên kết cấu vỏ hầm 68 3.9.1 Các tải trọng tác dụng 68 3.9.2 Tổ hợp tải trọng 72 3.9.3 Tính tốn kết cấu vỏ hầm 73 3.10 Thiết kế cốt thép vỏ hầm 74 3.10.1 Kết tính tốn nội lực vỏ hầm 74 3.10.2 Kiểm toán nội lực tiết diện 86 3.10.3 Tính tốn bố trí cốt thép 88 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 93 4.1 Các vấn đề chung 93 4.1.1 Đặc điểm thi cơng cơng trình ngầm 93 4.1.2 Tình hình nhiệm vụ đơn vị thi cơng 94 4.1.3 Giới thiệu công nghệ đào hầm TBM 94 4.2 Thiết kế thi công hầm 95 4.3 Công tác chuẩn bị thi công 101 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN 4.3.1 Công tác chuẩn bị kỹ thuật 101 4.3.2 Công tác chuẩn bị điều kiện vật chất trường 102 4.4 Thiết kế tổ chức thi công chi tiết 103 4.4.1 Thiết kế thi công giếng đứng 103 4.4.2 Kiểm tra lắp ráp khiên 104 4.4.3 Các thiết bị phụ trợ cho thi công khiên 106 4.4.4 Công tác lắp ráp khiên đào 109 4.4.5 Vận hành khiên đào 111 4.4.6 Vận chuyển chất thải lên mặt đất 115 4.4.7 Biện pháp lắp ráp phiến hầm 116 4.4.8 Những điểm cần ý q trình thi cơng 117 4.4.9 Giải pháp bơm vữa sau vỏ hầm 118 4.4.10.Quy trình sản xuất phiến vỏ hầm 121 4.4.11.Biện pháp lắp đặt đường ray 123 4.5 Tính tốn thi cơng 123 4.5.1 Trình tự thi cơng TBM (Sử dụng máy TBM cân áp lực đất) 123 4.5.2 Tổ chức thi công 131 4.5.3 Các biện pháp an toàn trình xây dựng 132 KẾT LUẬN 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO 134 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1: Xu hướng phân bố phương tiện giao thơng thành phố có dự án đường sắt đô thị 12 Bảng 1.2 Bảng thống kê số sông tuyến 16 Bảng 2.1 Thống kê số thông sô 17 Bảng 2.2 Thống kê vị trí ga tuyến số 18 Bảng 2.3 Các tiêu lý lớp đất 20 Bảng 2.4 Các tiêu lý lớp đất 21 Bảng 2.5 Các tiêu lý lớp đất 22 Bảng 2.6 Các tiêu lý lớp đất 23 Bảng 2.7 Các tiêu lý lớp đất 5a 24 Bảng 2.8 Tổng hợp thông số đất 25 Bảng 2.9 Thông số vật liệu 25 Bảng 2.10 Bảng thống kê kích thước kết cấu vỏ hầm phương án 27 Bảng 2.11 Thống kê kích thước kết cấu vỏ hầm phương án 33 Bảng 3.1 Các yếu tố cong tuyến 41 Bảng 3.2 Tốc độ đường cong theo bảng B1 TCVN 8585:2011 42 Bảng 3.3 Siêu cao ray 43 Bảng 3.4 Thông số đạo mở rộng khổ giới hạn 45 Bảng 3.5 Trị số mở rộng ray đoạn đường cong 48 Bảng 3.6 Số lượng tà vẹt lắp đặt 48 Bảng 3.7 Chiều dài nhỏ ray thép ngắn ken ghi đường 49 Bảng 3.8 Hàm lượng khí cho phép hầm 55 Bảng 3.9 Tổng hợp tỷ lệ thành phần khí thải động tàu 59 Bảng 3.10 Kích thước kết cẩu vỏ hầm 73 Bảng 3.11 Các đặc trưng khiên TBM vỏ hầm cho toán Plaxis 74 Bảng 3.12 Tổng hợp kết tính tốn hầm đơn chạy song song 86 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN Bảng 3.13 Thống kê cốt thép kiểm tra chịu Momen 90 Bảng 4.1 Độ nhảy khiên 97 Bảng 4.2 Các tiêu kỹ thuật tham khảo lựa chọn khiên đào 100 Bảng 4.3 Sai số cho phép độ tròn 105 Bảng 4.4 Sai số cho phép mức độ phẳng 105 Bảng 4.5 Tính kỹ thuật xe vận chuyển 115 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1 Kẹt xe tuyến đường Hình 1.2 Cảng Nhà Rồng – cảng có vị trí trung tâm thành phố (Quận 4) Hình 1.3 Bãi đậu máy bay sân bay Tân Sơn Nhất Hình 1.4 Bản đồ đầu mối đường sắt thời Pháp thuộc Hình 1.5 Nhà xưởng nhà máy xe Dĩ An Hình 1.6 Vận chuyển hành khách công cộng xe bus Hình 1.7 Sơ đồ 114 tuyến xe bus Tp Hồ Chí Minh Hình 2.1 Mặt cắt dọc địa chất Km + 100 – Km 1+200 26 Hình 2.2 Bình đồ tuyến phương án 28 Hình 2.3 Trắc dọc tuyến phương án 29 Hình 2.4 Mặt cắt hầm phương án 30 Hình 2.5 Kích thước kết cấu vỏ hầm phương án 31 Hình 2.6 Khổ giới hạn phương án 31 Hình 2.7 Giới hạn tĩnh khơng phương án 32 Hình 2.8 Kết cấu tầng phương án 32 Hình 2.9 Bình đồ tuyến phương án 34 Hình 2.10 Trắc dọc phương án 35 Hình 2.11 Mặt cắt ngang hầm chạy song song 36 Hình 2.12 Kích thước kết cấu vỏ hầm 37 Hình 2.14 Khổ giới hạn phương án 37 Hình 2.15 Khổ giới hạn khoảng tĩnh không phương án 38 Hình 2.16 Kết cầu tầng phương án 38 Hình 3.1 Khổ giới hạn 45 Hình 3.2 Khổ giới hạn mở rộng với R = 1000 46 Hình 3.3 Cấu tạo kết cấu tầng phương án kỹ thuật 46 Hình 3.4 Cấu tạo liên kết ray P50 47 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN Hình 3.5 Bố trí rãnh ngang rãnh dọc thoát nước hầm 51 Hình 3.6 Mặt hệ thống nước hai hầm song song 51 Hình 3.7 Sơ đồ cung cấp điện cho tuyến 53 Hình 3.8 Biểu đồ hệ thống cấp điện 53 Hình 3.9 Mặt cắt ngang hệ thống thơng gió hai hầm song song 56 Hình 3.10 Mặt hệ thống thơng gió hai hầm song song 57 Hình 3.11 Sơ đồ quạt ly tâm 65 Hình 3.12 Sơ đồ quạt hướng trục 65 Hình 3.13 Mặt cắt ngang hệ thống thoát hiểm hai hầm song song 66 Hình 3.14 Mặt hệ thống hiểm hai hầm song song 67 Hình 3.15 Mơ hình tải trọng tác dụng lên hầm 77 Hình 4.1 Trình tự thi công phương pháp TBM 93 Hình 4.2 Mơ chiều dài khiên đường kính ngồi khiên 95 Hình 4.3 Chiều dài khiên kiểu cân áp lực đất 96 Hình 4.4 Hình ảnh khiên đào thực tế 101 Hình 4.5 Cấu tạo giếng đứng 103 Hình 4.6 Vị trí kiểm tra sai số mức độ tròn 105 Hình 4.7 Vị trí kiểm tra sai số mức độ phẳng 105 Hình 4.8 Máy đo quang học kiểm tra khiên đào hầm 113 Hình 4.9 Sử dụng máy đo quang học để định hướng cho hầm 113 Hình 4.10 Sử dụng máy đo quang học để đo biến dạng chuyển vị hầm 114 Hình 4.11 Cấu tạo máy TBM hoạt động thi công 115 Hình 4.12 Lắp đặt mảnh khóa thi công thực tế 117 Hình 4.13 Lắp đặt hầm so le 117 Hình 4.14 Sơ đồ bơm vữa sau vỏ hầm 120 Hình 4.15 Bơm vữa thực tế 120 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN Hình 4.16 Ván khn dùng đúc phiến vỏ hầm 121 Hình 4.17 Đổ bê tơng cho phiến vỏ hầm 121 Hình 4.18 Bảo dưỡng bê tơng điều kiện thích hợp 122 Hình 4.19 Lắp đặt chống thấm cho phiến vỏ hầm miếng Gasket 123 Hình 4.20 Máy lắp ráp vỏ hầm hình vành trịn 125 Hình 4.21 Cấu tạo ván khn di động 126 SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 MSSV: 1251090002 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN xuyên qua lớp vữa bơm lần toàn chu vi vành Trong vỏ BTCT lỗ khoan chỗ khe nối cắt Với vỏ gang lỗ bơm tường Bơm từ lên, bơm vữa không chảy áp lực giới hạn Áp lực giới hạn bơm vỏ gang < Mpa (10KG/cm2) Với vỏ BTCT lấy theo tính tốn có kể tới khả chuyển dịch khối tính chất nứt nẻ vật liệu Kiểm tra chất lượng quan sát bên kiểm tra lỗ rỗng sau vỏ qua lỗ khoan, bơm vữa vào lỗ khoan Hình 4.14 Sơ đồ bơm vữa sau vỏ hầm Hình 4.15 Bơm vữa thực tế SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 120 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN 4.4.10 Quy trình sản xuất phiến vỏ hầm - Phiến vỏ hầm phận chịu lực hầm, phải sản xuất theo quy trình khép kín nghiêm ngặt Đảm bảo đặc tính kỹ thuật kết cấu: Khả chịu lực chống thấm - Các mảnh hầm thi công trước nhà máy theo thiết kế theo quy trình sau: + Chế tạo ván khn Hình 4.16 Ván khuôn dùng đúc phiến vỏ hầm thực tế + Gia công cốt thép đốt vỏ hầm + Lắp đặt cốt thép ván khuôn + Đổ bê tông vào ván khn Hình 4.17 Đổ bê tơng cho phiến hầm SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 121 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN + Hoàn thiện mặt lưng vòm đốt vỏ hầm + Dưỡng bê tơng nước Hình 4.18 Bảo dưỡng bê tơng điều kiện thích hợp - Khi đốt vỏ hầm đạt cường độ theo quy định tiến hành thao dỡ đốt vỏ hầm khỏi khuôn đúc - Lắp đặt chống thấm cho phiến hầm Chống thấm cho xây dựng cơng trình ngầm nói chung tuyến tàu điện ngầm nói riêng vấn đề vơ quan Nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng cac cơng trình đưa vào vận hành khai thác Nếu vấn đề không giải tốt mang lại hậu vơ q trình thi cơng đưa vào sử dụng Do việc lựa chọn biện pháp chống thấm đắn từ ban đầu giúp ta loại trừ hậu sau Hiện biện pháp chống thấm hiệu dùng phổ biến sử dụng miếng đệm lót hay miếng gaskets SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 122 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN Hình 4.19 Lắp đặt chống thấm cho phiến vỏ hầm miếng Gasket 4.4.11 Biện pháp lắp đặt đường ray Sau hồn thiện thi cơng đoạn hầm thiết kế, thường đoạn khu gian ga Tiến hành lắp đặt đường ray khai thác Đổ lớp bêtông đến cao độ thiết kế Khi bêtông đạt cường độ tiến hành lắp đặt thiết bị kết cấu tầng : tà vẹt bêtông, đệm, cóc, ray… Ray đúc nhà máy, với chiều dài trung bình 12m, vận chuyển đến vị trí thi cơng, dùng cần cẩu giá long môn đưa xuống hầm ngang tiến hành lắp đặt, siết bulơng để cố định 4.5 Tính tốn thi cơng 4.5.1 Trình tự thi cơng TBM ( Sử dụng máy TBM cân áp lực đất) 4.5.1.1 Lắp ráp máy khoan tồn tiết diện giếng thi cơng Máy khoan toàn tiết diện chia thành phần để vận chuyển tới công trường: Lưỡi cắt, thân máy trước, thân máy giữa, thân máy sau, băng chuyền quay 4.5.1.2 Chuẩn bị hệ thống đảm bảo hậu cần thi công bể chứa chất thải Hệ thống đảm bảo hậu cần cho q trình vận hành máy khoan tồn tiết diện bao gồm: SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN - Cung cấp điện cho máy khoan; - Quạt thông hơi; - Đèn chiếu sáng; - Đường ray đồn xe gng vận tải; - Băng tải; - Các toa đảm bảo hậu cần; - Bể chứa chất thải; - Thiết bị phun vữa gia cố; 4.5.1.3 Lắp đặt thiết bị để lắp ráp máy khoan toàn tiết diện Các thiết bị cần thiết cho việc khởi động máy khoan toàn tiết diện: - Bệ đỡ cho máy khoan tồn tiết diện; - Vịng đệm chống rỉ nước từ đất lên bề mặt máy khoan; - Đoạn đốt vỏ hầm tạm thời để đẩy máy khoan tồn tiết diện lên phía trước truyền lực xung kích vào khung chịu phản lực; - Khung chịu phản lực chịu lực xung kích từ máy khoan tồn tiết diện, đóng vai trị lực đẩy đưa máy khoan tiết diện tiến lên phía trước 4.5.1.4 Giai đoạn khởi đầu máy khoan toàn tiết diện - Sau vượt qua tường chắn vào lòng đất, máy khoan tồn tiết diện cần có hỗ trợ đốt vỏ hầm tạm thời khung chịu phản lực Tốc độ khởi động máy khoan thấp, khoảng 5- m/một ngày - Đến lắp đặt 70m vỏ hầm đủ khơng gian để lắp đặt đồn xe vận tải đoàn xe phục vụ hậu cần khác - Vỏ chịu ma sát vỏ hầm phải chịu đủ sức chịu lực ép tạo từ máy khoan toàn tiết diện - Lắp đặt toa hậu cần dỡ bỏ thiết bị không cần thiết 4.5.1.5 Thi cơng đường hầm Q trình thi cơng đường hầm thường bao gồm công đoạn sau : - Đào hầm vận chuyển đất thải; - Bơm vữa gia cố SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 124 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN - Lắp ráp đốt vỏ Hình 4.20 Máy lắp ráp vỏ hầm hình vành trịn Mâm quay; Bánh quay che chống; Cánh tay co duỗi đường đính; Cánh tay co duỗi hướng dọc; Cánh tay nâng; Móc cẩu; Khối cân 4.5.1.6 Thi công vỏ chống thấm Phương pháp thi công đổ bêtông lớp vỏ: - Cốt thép lắp đặt trước cho 10 m; - Lắp đặt ván khuôn lắp ván khuôn trước cho chiều dài m tiến hành đổ bê tơng; - Phần ván khn cịn lại lắp đến đâu đổ đến đó; - Phần vịm cịn lại phía thi cơng phương pháp ép vữa dùng kích thủy lực Cơng tác ván khn Đối với lớp chống thấm có dạng hình trịn chiều dày mỏng nên ta chọn phương án dùng ván khuôn di động dạng chế sẵn thép gồm xecsi chiều dài 10 m, xecsi có phần liên kết khớp với Phần chịu lực dọc khung ngang từ thép dày 20 mm, áo vỏ ván khuôn gỗ dày 5cm 7cm rộng 20 cm Để di chuyền ván khuôn sử dụng giá xe Trên cột giá có kích biên kích thẳng đứng SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 125 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN Hình 4.21 Cấu tạo ván khuôn di động 1: Khung liên kết khớp với nhau;2: Khung ngang từ thép; 3: Khung chịu lực; 4: Giá xe; 5: Hộp phân bố; 6: Kích khiên; 7: Bánh xe; 8: Ray 9: Tà vẹt; 10: Phần đổ bêtông trước SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 126 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN Công tác cốt thép - Sử dụng cốt thép AI có cường độ Ra=175 MPa; - Sử dụng cốt thép AII có cường độ Ra=280 MPa; Cơng tác cốt thép bao gồm nhiều việc kéo, sửa thẳng, cạo rỉ, cắt, uốn, lắp đặt kiểm tra nghiệm thu cốt thép  Thép có ∅≤8mm dùng tời kéo làm thẳng thép cuộn  Thép có ∅≥10mm dùng van, bàn nắn, búa để nắn thẳng  Sau nắn thẳng chặt cốt thép theo thiết kế búa, bàn nắn Khi nắn phải tính đến độ dài: uốn cong 450 thép dài 0.5d, uốn cong 900 thép dài 1.5d với d đường kính thép cần uốn Cốt thép sau gia công chuyển xuống qua giếng đứng dạng bó Cơng tác đổ bêtơng: Khi thi công bêtông phải đảm bảo yêu cầu sau đây: - Bêtông phải trộn đều, đảm bảo đồng thành phần; - Đảm bảo đủ số lượng thành phần cốt liệu, số hiệu bêtông (Mác) - Đảm bảo độ sụt theo yêu cầu thiết kế (6 - cm) - Đảm bảo việc trộn, vận chuyên đổ thời gian ngắn (trong 45 phút) - Khoảng cách khe biến dạng 20m, đổ bêtông ý chống thấm cho khe biến dạng theo thiết kế Bêtông trộn phía máy vận chuyển xuống bơm bê tông - Trước đổ bêtông phải kiểm tra lại tồn ván khn, cốt thép kê chỉnh chắn đổ 4.5.1.7 Công tác phụ thi cơng - Thơng gió thi cơng:  Hệ thống thơng gió phải đảm bảo hai u cầu khối lượng khí thoả mãn thời điểm: 6m3 /phút cho người công nhân làm việc hầm Trong thi cơng đường hầm cần có tỷ lệ thành phần khơng khí theo u cầu để SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 127 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN đảm bảo sức khoẻ cho người nâng cao suất lao động là: Lượng O ≥ 20%, lượng CO2≤ 0,5%, nhiệt độ t≤ 25oC  Các khối lượng không khí cần thiết nêu tính cộng dồn lại tính với giá trị lớn số người thiết bị sử dụng động Diesel làm việc hầm thời điểm bất kỳ, khối lượng khơng khí cần thiết sử dụng tính tốn thơng gió nhà thầu - Lựa chọn sơ sơ đồ thơng gió  Các sơ đồ thơng gió sử dụng sơ đồ thơng gió hút, sơ đồ thơng gió đẩy, sơ đồ thơng gió kết hợp (hút - đẩy) Ở chiều dài hầm tương đối lớn có tiết diện lớn nên đảm bảo tính an tồn thi cơng bị ảnh hưởng thiết bị thơng gió nên chọn thơng gió theo sơ đồ đẩy - Tính tốn thơng gió: Các yếu tố đầu vào bao gồm:  Sử dụng ống dẫn gió đường kính 1000mm  Chiều dài đoạn ống dẫn gió tối đa 500m  Lưu lượng khơng khí cần thiết cung cấp tới gương hầm tính sở yếu tố sau:  Theo lượng người tối đa hầm Q1=qn.N (m3/phút) Trong đó: qn: lượng cấp khí tiêu chuẩn cho người, qn = m3/phút N: số lượng người dự kiến tối đa có mặt hầm thi công, N = 30 người Vậy lượng khơng khí cần thiết: Q1 = 6×30 = 180 m3/phút = 3(m3/s)  Theo tốc độ khơng khí tối thiểu đường hầm: Q2=Vmin.S (m3/phút) Trong đó: Vmin: tốc độ gió tối thiểu hầm, Vmin = 0.15 m/s = m/phút SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 128 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN S: diện tích tiết diện gương đào m2 Trong đồ án S = 36.62 m2 Vậy lượng khơng khí cần thiết: Q2 = 9×36.32 = 326.88 (m3/phút) = 5.448 (m3/s) Vậy lưu lượng quạt gió cần thiết là: Qq = Q.ηy Trong đó: Q: lưu lượng khơng khí cần thiết cấp tới cho gương hầm (m3/phút); Q = 5.448 (m3/s) ηy : hệ số xét đến tổn thất gió dọc theo chiều dài ống gió, tính theo công thức: 1 d   y   k L R  1 3 m  Trong đó: R - Sức cản khơng khí ống gió, với ống đường kính D = 1000mm R = 0.1836/100m ống Với ống dài 500m, R = 0.1836×5 = 0.918 d: đường kính ống, d = 1000mm m: chiều dài đốt ống, m = 20000mm k: hệ số nối ống đơn vị, k = 0.002 1000 1   y   0.002 500 0,918  1  1.031 20000 3  Vậy ta có: Qq = 5.448×1.031= 5.617 (m3/giây) Tính áp lực cần thiết quạt: Áp lực cần thiết quạt: H = 10.R.(Qq)2 Trong đó: R - sức cản khơng khí ống gió, R = 0.918 Qq - Lưu lượng gió qua hầm, Qq = 5.617 m3/s Ta có: H = 10×0.918×5.6172 = 289.635 Pa Chọn quạt thơng gió: SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 129 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Qq = 5.617 m3/s GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN H = 289.635 Pa Từ số liệu tính tốn tiến hành chọn loại quạt cho phù hợp với yêu cầu thiết kế - Cấp nước thi công:  Các địa cần cung cấp nước: công tác đổ bê tông, máy vận chuyển đất đá…Nước sử dụng chủ yếu dựa vào nước nguồn khu vực, đưa tới nơi sử dụng theo đường ống tự chảy, thường sử dụng loại máy bơm để cung cấp nước - Cung cấp điện cho thi công: Việc cung cấp điện chủ yếu phục vụ hai công tác chính:  Cấp điện cho loại máy móc thiết bị thi cơng phụ trợ  Cấp điện chiếu sáng: Vì đường hầm dài nên thi công phải sử dụng ánh sáng nhân tạo Chiếu sáng tốt đảm bảo an toàn, giảm nhẹ sức lao động, kỹ thuật thi cơng xác tăng suất lao động lên 15  20% Chiếu sáng chung sử dụng đèn cao áp thuỷ ngân, công suất 250 W, sử dụng nguồn điện hạ 127 V Độ cao đèn h = 5m, khoảng cách bóng l = 10m Chiếu sáng cá nhân, thợ thi công cán kỹ thuật sử dụng đèn mũ đèn xách tay ắc quy 5.5V - Cấp thoát nước thi công:  Cấp nước Nước cung cấp cho thi công đường hầm lấy từ trạm xử lý nước cấp bên ngồi đường hầm theo đường ống dẫn, có van mở dọc đường hầm  Thoát nước Trong xây dựng hầm phải tiến hành thoát nước Do đặc điểm cao độ xây dựng hầm nằm mặt nước ngầm Trước hết phải có biện pháp chống nước mặt qua lối vào cách bố trí rãnh thoát nước nhỏ dọc theo chu vi giếng đưa nước vào hố tụ kết hợp với máy bơm để đưa nước khỏi khu vực thi công SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 130 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN 4.5.2 Tổ chức thi công 4.5.2.1 Các điều kiện để lập kế hoạch  Xác định số ngày làm việc năm giai đoạn thi công  Giờ làm việc hàng ngày ca làm việc  Các vật liệu thi công  Các thiết bị thi công phai kiểm tra trước sử dụng  Vấn đề nhân cơng  Kho bãi mỏ khai thác gần cơng trình 4.5.2.2 Cơng tác tổ chức kỹ thuật Giai đoạn I: - Các biện pháp tổ chức  Nghiên cứu thông số qua thiết kế kỹ thuật thi công  Giải vấn đề vật liệu …  Xác định tổ chức chuyên mơn hố  Lắp đặt máy móc thiết bị - Xây dựng mạng lưới giao thơng ngồi mặt xây dựng  Xây dựng hệ thống đường công vụ phục vụ cho công tác vận chuyển thiết bị vật liệu, vận chuyển đất đá thi công… Giai đoạn II: Công tác lắp đặt hệ thống thiết bị - San lấp mặt bằng, lập hàng rào cơng trình… - Xây dựng hệ thống kho bãi - Xây dựng công trình tạm - Phác hoạ cơng trình thực địa - Xây dựng hệ thống đường điện, hệ thống cấp nước 4.5.2.3 Lập bảng tiến độ thi công Bao gồm công tác sau: - Công tác chuẩn bị - Làm đường cơng vụ - Làm cơng trình tạm SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 131 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN - San lấp mặt - Đào hầm - Bốc xúc vận chuyển đất đá - Bố trí cốt thép cấu tạo vỏ hầm - Lắp ván khuôn hầm - Đổ bê tông vỏ hầm - Trát vá vỏ hầm - Làm đường hầm - Lắp đặt hệ thống thiết bị chiếu sáng, phịng hoả - Cơng tác hồn thiện 4.5.3 Các biện pháp an tồn q trình xây dựng 4.5.3.1 Biện pháp kỹ thuật an toàn tổ chức mặt xây dựng Cần tuân theo yêu cầu kỹ thuật an tồn chun mơn Khi tổ chức mặt xây dựng phải chặt chẽ, hợp lý, tuân theo quy định nguyên tắc kỹ thuật xây dựng cơng trình nhà tạm, bố trí bãi vật liệu trang thiết bị máy móc… Khu xây dựng phải rào lại Các nơi làm việc phải chiếu sáng theo quy định hành Tại kho, bãi để vật, thiết bị phải có quy định cụ thể việc xếp dỡ chúng 4.5.3.2 Biện pháp an toàn vận chuyển đất đá, nguyên vật liệu người q trình thi cơng Trong giếng thi cơng phải bố trí ngăn lên xuống, cấm mang cơng cụ theo người lên xuống Trong trình trục tải làm việc cần đặc biệt ý đến trạng thái dây cáp, thiết bị trục tải, móc… Tốc độ vận chuyển giếng đứng không 2m/s, tốc độ chuyển động xe chạy đầu máy điện không 10km/h SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 132 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN KẾT LUẬN Ở Việt Nam nói chung Tp Hồ Chí Minh nói riêng, việc sử dụng cơng trình ngầm để giải vấn đề giao thông đô thị cịn ít.Việc xây dựng cơng trình hầm metro khu vực thành phố yêu cầu cấp thiết phát triển mạng lưới đường sắt thị góp phần lớn vào việc nhu cầu giao thông phát triển thành phố lớn, nâng cáo an toàn giao thông tiết kiệm đất đai không cần mở rộng diện tích đất đai Đề tài mang tính thực tiễn cao giải nhu cầu lại người phù hợp với nhu cầu phát triển tương lai thành phố Song đồng thời với khối lượng cơng việc lớn liên quan đến nhiều vấn đề trình độ kiến thức thời gian hạn chế nên em giải trọn vẹn đồng thời khơng tránh khỏi sai sót vấn đề đưa Với mục đích tổng hợp, hệ thống hóa kiến thức trang bị trình học tập Nhà trường hướng dân nhiệt tình thầy Nguyễn Anh Tuấn q Thầy, Cơ môn Đường sắt – Metro, với nỗ lực cố gắng thân, em giải nội dung yêu cầu đồ án đặt Kính mong đóng góp ý kiến quý Thầy, Cô bạn sinh viên trường để đề tài em hoàn thiện SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 133 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ GVHD: ThS NGUYỄN ANH TUẤN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tiêu chuẩn thiết kế đường sắt đô thị Việt Nam 8585 : 2011 [2] Tiêu chuẩn thiết kế đường sắt đô thị châu Á (STRASYA) [3] Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 09 : 2009/BXD [4] Thạc Sĩ Nguyễn Anh Tuấn - Giảng viên trường Đại học GTVT.TPHCM Đề tài nghiên cứu khoa học: Nghiên cứu ổn định đất yếu xung quang hầm khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh [5] Cơng ty CP TVTK GTVT phía Nam – Xí nghiệp TVTK CTGT Sắt – Bộ Dự án đầu tư xây dựng cơng trình tuyến đường sắt thị Tp Hồ Chí Minh tuyến Bến Thành – Suối Tiên [6] Cơng ty CP TVTK GTVT phía Nam – Xí nghiệp TVTK CTGT Sắt – Bộ Báo cáo khảo sát địa chất dự án tuyến Metro Bến Thành – Suối Tiên [7] Nguyễn Xuân Trọng, 2010 Thi công hầm công trình ngầm Hà Nội: Nhà xuất Xây dựng [8] GS.TS Nguyễn Viết Trung, 2009 Phân tích kết cấu hầm tường cừ phần mềm Plaxis Hà Nội: Nhà xuất giao thông vận tải [9] GS.TS Đỗ Như Tráng, 1996 Giáo trình cơng trình ngầm phần II Nhà xuất học viện kỹ thuật quân [10] Lê Văn Thưởng; Đinh Xuân Bảng; Nguyễn Tiến Cường; Phí Văn Lịch Cơ sở thiết kế cơng trình ngầm Nhà xuất khoa học kỹ thuật [11] PGS.TS Phạm Văn Ký, 2009 Cơng trình đường sắt thị Hà Nội: Nhà xuất giao thông vận tải [12] Phan Quang Minh; Ngơ Thế Phong; Nguyễn Đình Cống, 2011 Kết cấu bê tông cốt thép phần cấu kiện Hà Nội: Nhà xuất khoa học kỹ thuật [13] GS.TS Nguyễn Viết Trung, 2010 Thiết Kế Thi Công Giám Sát Cơng Trình Hầm Giao Thơng Hà Nội : Nhà xuất xây dựng [15] Trần Thanh Giám, Tạ Tiến Đạt, 2002 Tính Tốn Thiết Kế Cơng Trình Ngầm Hà Nội : Nhà xuất xây dựng SVTH: LÊ ĐỨC ANH LỚP XM12 Trang 134