Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu công nghệ tường vây xây dựng công trình ngầm theo phương pháp đào hở trong điều kiện mặt bằng khó khăn luận văn thạc sĩ chuyên ngành xây dựng cầu hầm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI - - LUẬN VĂN THẠC SỸ TÊN ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU – CƠNG NGHỆ TƢỜNG VÂY XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGẦM THEO PHƢƠNG PHÁP ĐÀO HỞ TRONG ĐIỀU KIỆN MẶT BẰNG KHÓ KHĂN CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU HẦM Mã số: ………………………… Học viên : Vũ Hoàng Nguyên Lớp : Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Khóa : K25.2 Giáo viên hướng dẫn: GS.TS Trần Đức Nhiệm TP HỒ CHÍ MINH - 2020 HVTH: Vũ Hồng Ngun THƠNG TIN LUẬN VĂN THẠC SỸ Họ tên học viên: Tel: 0904350012 Vũ Hoàng Nguyên Email: hoangnguyen30694@gmail.com Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng xây dựng cơng trình giao thơng Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Khóa: K25.2 Cơ sở đào tạo: Trƣờng Đại học Giao thông Vận tải – Phân hiệu TPHCM Giáo viên hƣớng dẫn: GS.TS Trần Đức Nhiệm Tel: 0903446067 Email: tdnhiem@gmail.com Tên đề tài: “Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu – công nghệ tƣờng vây xây dựng cơng trình ngầm theo phƣơng pháp đào hở điều kiện mặt khó khăn” Học viên thực Vũ Hồng Ngun Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hồng Ngun LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu, với giúp đỡ quý thầy, cô trường Đại học Giao thơng Vận tải, tơi hồn thành luận án Thạc sĩ Kỹ thuật “Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu – cơng nghệ tường vây xây dựng cơng trình ngầm theo phương pháp đào hở điều kiện mặt khó khăn” Với tình cảm chân thành, tác giả xin bày tỏ lòng cám ơn đến Ban giám hiệu, Phịng đào tạo sau đại học, Bộ mơn Cầu hầm - trường đại học Giao thông vận tải, cán quản lý tồn thể q thầy tham gia giảng dạy lớp Xây dựng Cầu hầm K25.2 tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi q trình học tập hồn thành luận án Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TS Trần Đức Nhiệm tận tình giúp đỡ, hướng dẫn nghiên cứu đề tài, hiệu chỉnh hoàn thiện luận văn TPHCM, NGÀY THÁNG NĂM 2020 TÁC GIẢ VŨ HOÀNG NGUYÊN Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hoàng Nguyên MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Sự cần thiết phải nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài 10 2.1 Mục đích nghiên cứu 10 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 10 2.3 Cấu trúc luận văn 10 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TƢỜNG VÂY TRONG CƠNG TRÌNH NGẦM THEO PHƢƠNG PHÁP ĐÀO HỞ 1.1 Cơng trình ngầm theo phương pháp đào hở 12 1.1.1 Khái qt cơng trình ngầm thị 12 1.1.2 Tổng quan phương pháp xây dựng cơng trình ngầm thị 14 1.1.2.1 Đối với phương pháp đào kín: 14 1.1.2.2 Đối với phương pháp đào hở: 14 1.2 Tường vây thi cơng cơng trình ngầm 18 1.2.1 Tường vây với cọc cừ đơn kép 18 1.2.2 Tường ống thép có khớp neo 19 1.2.3 Tường Barrette 19 1.3 Tình hình sử dụng tường vây cơng trình ngầm Việt Nam 20 1.4 Kết luận chương I: 24 CHƢƠNG 2: CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG NGHỆ TƢỜNG VÂY TRONG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH NGẦM ĐÀO HỞ 26 2.1 Các dạng tường vây sử dụng năm gần 26 2.2 Tường vây sử dụng cọc ván thép truyền thống 26 2.2.1.2 Cọc ván thép đôi 38 2.2.1.3 Phương pháp va đập: 40 2.2.1.4 Phương pháp gây rung: 42 2.2.1.5 Phương pháp ép tĩnh 43 2.3 Tường vây sử dụng cọc Barrette – tường liên tục đất 44 Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hồng Nguyên 2.3.1 Vật liệu chủ yếu làm tường Barrette 44 2.3.2 Kích thước hình học cọc Barrette 44 2.3.4 Nhược điểm cọc Barrette 45 2.3.5 Phạm vi áp dụng 46 2.3.6 Quy trình thi cơng cọc Barrette 47 2.3.7.1 Công tác chuẩn bị 48 2.3.7.2 Chuẩn bị mặt thi công 51 2.3.7.3 Chuẩn bị hố đào 52 2.3.7.3 Đào hố panels 54 2.4 Tường vây với giải pháp công nghệ cọc ép – ôm (press-in method)… …56 2.5 Kết luận chương 2…………………………… .……………………… 59 CHƢƠNG 3: Công nghệ cọc ép – ôm thi công tƣờng vây cho cơng trình ngầm thị có điều kiện mặt chật hẹp 63 3.1 Nguyên lý hạ cọc theo công nghệ Press-in 63 3.1.1 Phương pháp nén – ép: 63 3.2 Hệ thống thiết bị đồng tổ chức thi công tường cừ, tường vây với cọc Press-in 64 3.2.1 Hệ thống thiết bị sơ khai 64 3.2.3 Máy nén cọc Press-in 66 3.2.4 Hệ thống xối nước hệ thống khoan cắt 66 3.3.2 Các thao tác di chuyển hệ thống 71 3.3.3 Ưu ứng dụng công nghệ cọc press-in 71 3.3.3.1 Ứng dụng với cơng trình giao thông 71 3.3.3.2 Ứng dụng tron.g thi cơng móng cầu 74 3.3.3.3 Ứng dụng cải tạo cơng trình đường sắt 75 3.3.3.4 Ép cọc điều kiện thi công chật hẹp 77 3.4 Một số trường hợp ứng dụng thực tế 78 3.4.1 Các dự án thực Việt Nam 78 Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hồng Nguyên 3.4.2 Đề xuất ứng dụng công nghệ Press-in cho cơng trình xây dựng hầm chui đường thị…………… .79 3.5 Kết luận chương 3…………………………………………………………82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 Kết luận 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Lớp: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hồng Ngun DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hầm Thủ Thiêm 13 Hình 1.2: Hầm để xe tòa nhà 174 TH 13 Hình 1.3: Tường vây cọc ván thép 17 Hình 1.4: Cọc ván ống thép có khóa nối 18 Hình 1.5: Tường vây cọc Barrette 18 Hình 1.6: Thi cơng tường vây cọc Barrette tịa nhà Landmark 81 21 Hình 1.7: Đường hầm chui Nguyễn Hữu Cảnh 22 Hình 1.8: Hầm Thủ Thiêm phần đào hở Phía quận 23 Hình 1.9: Bình đồ trắc dọc sơ hầm Thủ Thiêm 23 Hình 1.10: Thi cơng phần ngầm Ga Bến Thành 23 Hình 1.11: Thi công phần đào hở tuyến Nhổn – Ga Hà Nội……………… 23 Hình 2.1: Cọc ván thép hình chữ H cọc ván thép hình ống 27 Hình 2.2 Tổng quan ứng dụng Cọc ván thép 32 Hình 2.3: Ứng dụng bảo vệ kè tường vây cọc ván thép 32 Hình 2.4: Ứng dụng làm tường chắn tường vây cọc ván thép 33 Hình 2.5: Ứng dụng gia cố đất đắp tường vây cọc ván thép 34 Hình 2.6: Ứng dụng cải tạo song ngòi tường vây cọc ván thép 34 Hình 2.7 Cọc ván thép chữ U 35 Hình 2.8 Cọc ván thép kiểm sườn thẳng 36 Hình 2.9 Góc xoay khóa nối cọc ván thép kiểm sườn thẳng 36 Hình 2.10: Cọc ván thép kiểu ô vây 37 Hình 2.11: Cọc ván thép kiểu chữ Z 38 Hình 2.12: Cọc ván thép tổ hợp 39 Hình 2.13: Thi cơng ép cọc búa 41 Hình 2.14: Máy rung điện với cẩu Hình 2.15: Máy rung thủy lực gắn xe đào 42 Hình 2.16: Máy ép cọc thủy lực 43 Hình 2.18: Mặt cắt tường dẫn 53 Hình 2.19: Khiếu nại dân chúng hoạt động xây dựng Nhật Bản 56 Hình 2.20: Giao thơng bị tắc nghẽn q trình xây dựng cơng trình 57 Hình 2.21 Máy nén ép cho cọc ván théo kiểu “cái mũ” 59 Hình 2.23 Máy nén ép thi công tiếp cận sát bên 60 Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hồng Nguyên Hình 3.1: Máy nén ép cọc dựa nguyên lý lực kháng 63 Hình 3.2: Hình dạng vật liệu khác cọc ván thép 64 Hình 3.3: Hệ thống thiết bị 64 Hình 3.4: Hệ thống thiết bị GRB 65 Hình 3.5: Cơ chế tự di chuyển đầu cọc máy nén ép cọc 66 Hình 3.7: Phương pháp ép cọc với hệ thống khoan cắt 68 Hình 3.8: Sơ đồ lực nén ép cọc 70 Hình 3.9: Các thao tác hệ thống GRB không dàn 71 Hình 3.10 Sạt lở đất 72 Hình 3.11 Tường chắn cắm sâu vào đất cho cơng trình giao thông mở rộng 72 Hình 3.12 So sánh phương pháp truyền thống hệ thống GRB không dàn 73 Hình 3.13 Ép cọc sườn dốc 74 Hình 3.14 Sửa chữa cầu cũ 74 Hình 3.15 Thi cơng sửa chữa cầu 75 Hình 3.16 Thi công ép cọc cho đường hầm tàu điện ngầm 76 Hình 3.17 Thi cơng ép cọc cơng trình liền kề với đường sắt có 77 Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hồng Ngun DANH MỤC BẢNG BẢNG 2.1: ĐẶC TRƯNG MẶT CẮT CỌC VÁN THÉP KIỂU SƯỜN THẲNG 36 BẢNG 2.2: CƯỜNG ĐỘ BỀN KÉO CỦA CỌC VÁN THÉP KIỂU SƯỜN THẲNG 36 BẢNG 2.3: SO SÁNH ƯU NHƯỢC ĐIỂM CÁC CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC CỪ 57 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GRB: Giken Base System TP.HCM: Thành Phố Hồ Chí Minh BTCT: Bê tông cốt thép Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hồng Nguyên PHẦN MỞ ĐẦU SỰ CẦN THIẾT PHẢI NGHIÊN CỨU Đơ thị hóa phát triển thị bền vững động lực phát triển quốc gia, q trình thị hóa làm cho dân số đô thị tăng nhanh sở hạ tầng đô thị không đáp ứng đầy đủ, tạo nên sức ép tải ngày lớn đất đai, sở hạ tầng, công tác quy hoạch quản lý thị…do việc khai thác cách có hiệu không gian mặt đất đô thị đại xu tất yếu phát triển Những không gian ngầm đường hầm, hệ thống tàu điện ngầm, bãi đổ xe ngầm, tầng hầm nhà cao tầng, việc thi công phức tạp đặc biệt không gian đô thị chật hẹp có nhiều cơng trình lân cận nhà cao tầng, viện bảo tàng, di tích lịch sử, hệ thống giao thơng, hệ thống kỹ thuật…, gây ảnh hưởng xấu đến chúng lún, sụp đổ gây an tồn thi cơng làm ảnh hưởng đến chất lượng, tiến độ cơng trình tác động xấu đến mơi trường xung quanh Trong xây dựng cơng trình ngầm theo phương pháp đào hở (Đào lấp – Cut and Cove) ln có hạng mục đồng hành cần thiết quan trọng hệ thống tường vây Tùy thuộc chiều sâu đặt cơng trình ngầm tính từ mặt đất, áp dụng số dạng kết cấu tường vây Trong số kể đến giải pháp truyền thống tường vây với cọc cừ cọc ván chế tạo sẵn (cọc ván thép; cọc ván BTCT đúc sẵn); tường liên tục đất với cọc Barrette Tuy nhiên, điều kiện khó khăn mặt điều kiện thi công, điều kiện thị với nhều cơng trình liền kề dễ bị ảnh hưởng, giải pháp truyền thống gặp phải nhiều thách thức, khó khăn Cơng nghệ ép cọc đề xuất để giải thách thức mà nhà thầu thi công gặp phải q trình vận hành đóng cọc Máy hạ cọc ơm - ấn cịn gọi máy không ồn - Im lặng hoạt động dựa Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: HVTH: Vũ Hồng Ngun Hình 3.17 Thi cơng ép cọc cơng trình liền kề với đường sắt có 3.3.3.4 Ép cọc điều kiện thi cơng chật hẹp Đơ thị hóa tiến triển nhanh tất thành phố lớn sở hạ tầng quy hoạch không đồng bộ.Một số khu vực chật hẹp đường phố chật hẹp tịa nhà có khơng thể xây dựng với khó khăn việc tiếp cận máy thi công.Máy ép cọc tĩnh thiết kế để làm việc điều kiện chật hẹp (hình 2.9), cho phép vùng đất biên xây dựng thay để chúng lãng phí Hình 3.18: Giải khó khăn khu vực chật hẹp - Giải với việc thi công bị cản trở cao Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 77 HVTH: Vũ Hồng Ngun Các hạn chế cao theo kết cấu có sẵn, cầu dây cáp điện cao thế, cơng trình ép cọc tiến hành thuận lợi với việc sử dụng máy nén ép tĩnh Điều đơn giản máy nén ép nằm gần mặt đất Hình 3.19: Có khoảng trống cao q trình ép cọc 3.4 Một số trường hợp ứng dụng thực tế 3.4.1 Các dự án thực Việt Nam - Dự án mở rộng, nâng cấp bệnh viện 108 qn đội Cơng trình thi cơng cừ Larsen, thi công văng chống H300 phương pháp ép tĩnh Cơng trình có tổng số cừ sử dụng khoảng 250 cây, sử dụng toàn cừ larsen IV, rộng 400mm, chiều dài 6-8m Đây cơng trình xây dựng bể nước xử lý nước thải tòa nhà trị xạ phương pháp gia tốc hạt nhân Dự án triển khai vào đẩu năm 2019 kết thúc giai đoạn sau khoảng 05 tháng Trong công trường này, sử dụng 01 máy ép cừ Giken Silent Piler KGK130C4 01 cẩu lốp Kobelco 25 Lực ép lớn nhất: 130 Lớp: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thơng K25.2 Trang: 78 HVTH: Vũ Hồng Ngun Hình 3.20: Ép cọc robot cơng trình bệnh viện 108(1) [21] Hình 3.21: Ép cọc robot cơng trình bệnh viện 108(2) [21] - Dự án Aeon-mall Bình Tân, quận Bình Tân, TPHCM Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 79 HVTH: Vũ Hồng Ngun Hình 3.22: Ép cọc robot cơng trình Aeon-mall Bình Tân [21] - Dự án Packexim Hình 3.23: Ép cọc robot cơng trình Packexim [22] - Dự án trung tâm giáo dục thường xun Hà Nội Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 80 HVTH: Vũ Hồng Ngun Hình 3.24: Ép cọc robot cơng trình Trung tâm giáo dục thường xuyên Hà Nội [22] 3.4.2 Đề xuất ứng dụng cơng nghệ Press-in cho cơng trình xây dựng hầm chui tuyến đường đô thị Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 81 HVTH: Vũ Hồng Ngun Hình 3.25: Mơ hình mặt tuyến hầm chui - Hiện trạng mặt thi công hầm chui: tuyến hầm chui xây dựng nút giao thơng thị có lưu lượng xe lớn, xung quanh có cơng trình nhà dân, nhà hàng, … Phía có cơng trình cầu vượt khác mức - Vấn đề đáng ngại: + Do tuyến hầm nằm nút giao thơng thị có lưu lượng lớn điều kiện mặt thi công chật hẹp + Phía lại có cơng trình cầu vượt khác mức nên khơng gian phía bị hạn chế gây khó khăn q trình đóng cọc cừ, khơng thể sử dụng phương pháp thông thường + Xung quanh có cơng trình dân dụng, chung cư, nhà hàng phục vụ nhu cầu dân sinh, nên phải hạn chế tối đa tiếng ồn, rung động ô nhiễm, gây ảnh hưởng đến người dân cơng trình xung quanh - Đề xuất hướng giải quyết: Nhận thấy công nghệ cọc Press – in có ưu khắc phục vấn đề đặt ra, thi cơng nơi có mặt hạn chế, chật hẹp chiều cao bị hạn chế, lại không gây tiếng ồn Lớp: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thơng K25.2 Trang: 82 HVTH: Vũ Hồng Ngun rung động, khơng sản sinh khói gây nhiễm mơi trường xung quanh Do đề xuất sử dụng cơng nghệ cọc Press – in để đóng cọc cừ Hình 3.26: Thi cơng đóng cừ Larsen đường thị phương pháp press – in [21] 3.5 Kết luận chương Như vậy, thấy trường hợp điều kiện thi cơng khó khan, mặt chật hẹp, chiều cao thi công bị hạn chế, áp dụng cơng nghệ khác cơng nghệ thi công Press – in giải pháp sáng giá Công nghệ Press in hạ cọc nguyên lý ôm ép, bám vào cọc đóng xuống trước đó, lợi dụng phản lực để ép cọc xuống Do đó, cơng nghệ press in khơng gây chấn động tiếng ồn Hơn nữa, quy trình di chuyển hệ thống press in di chuyển hệ thống cọc đóng xuống trước đó, chân máy ép cọc có chốt ngàm vào cọc đóng xuống trước tự Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 83 HVTH: Vũ Hoàng Nguyên động nhả tiến phía trước, kích thước máy ép cọc nhỏ gọn, công nghệ khơng địi hỏi mặt thi cơng rộng rãi, thi cơng nơi có mặt chật hẹp Do vậy, thấy ưu điểm công nghệ hạ cọc press-in so với phương pháp truyền thống là: thi cơng điều kiện mặt khó khăn, chật hẹp, có mái dốc; không gây rung động, chấn động; không gây tiếng ồn Cản trở công nghệ Press-in chi phí cao phương pháp truyền thống khác mức chênh lệch không lớn Cản trở giải cách mua lại thiết bị qua sử dụng với chất lượng cịn tốt kết hợp sử dụng cơng nghệ press-in với công nghệ truyền thống Để tối ưu hóa hệ thống máy ép cọc Press-in, hãng Giken sản xuất hệ thống ép cọc GRB (Giken Reaction Base), hệ thống GRB gồm phận sau: máy nén ép cọc, nguồn tiếp điện cho máy ép cọc, cần cẩu kẹp, chứa di chuyển cọc Tất phận di chuyển hệ thống cọc đóng xuống trước Mỗi phận có nhiệm vụ khác nhau: máy ép cọc có nhiệm vụ lợi dụng phản lực ép cọc xuống, nguồn cung cấp điện cho máy ép cọc, cần cẩu kẹp có tác dụng cẩu cọc từ chứa cọc đến ôm máy ép cọc, phận chứa di chuyển cọc có tác dụng cung cấp di chuyển cọc theo hệ thống Ngoài ra, số trường hợp gặp phải đất cứng, đá mồ cơi, hệ thống có số thiết bị kèm hệ thống khoan cắt để khoan xuyên đá trước ép cọc, đảm bảo q trình ép cọc khơng bị cản trở; hệ thống xối nước có tác dụng sử dụng áp lực nước để làm mềm đất, không bị cản trở ép cọc Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 84 HVTH: Vũ Hồng Ngun KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong giai đoạn đô thị hóa phát triển mạnh mẽ nhu cầu sử dụng đất tăng cao, kéo theo tượng thiếu quỹ đất Do nhu cầu xây dựng cơng trình ngầm xu hướng mạnh mẽ thời điểm tại, tốc độ xây dựng công trình ngầm tăng nhanh Các loại cơng trình ngầm phổ biến thị là: đường hầm đường bộ, đường sắt, tầng hầm nhà cao tầng, … Trong phương pháp xây dựng cơng trình ngầm ngồi đường hầm phương pháp sử dụng nhiều phương pháp đào hở Trong phương pháp đào hở nội dung kỹ thuật quan trọng chủ yếu xây dựng hệ thống tường vây để chống đỡ thành vách cho hố đào Các loại tường vây bao gồm: tường vây cọc ván đơn (kép), tường vây ống thép có móc neo, tường barrette Nhưng đặc điểm chung loại tường vây cần khơng gian tập kết máy móc, khơng gian mặt Ở Việt Nam nay, xu xây dựng cơng trình ngầm phát triển Ở Việt Nam giới, có nhiều phương pháp xây dựng hệ thống tường vây như: phương pháp sử dụng tường vây cọc cừ, phương pháp sử dụng tường vây barrette, phương pháp ép tĩnh press – in, … Với cọc cừ ván thép (đơn kép): công nghệ sử dụng rộng rãi với cơng trình có cảng giao thơng, đường hầm, cơng trình cải tạo dịng chảy, … Khơng sử dụng cơng trình tạm thời mà cịn sử dụng cơng trình vĩnh cửu Cọc ván thép coi loại vật liệu xây dựng với đặc tính riêng biệt, thích dụng với số phận chịu lực cơng trình xây dựng Với nhiều ưu điểm như: thi công nhanh, tái sử dụng, dễ dàng liên kết cọc với cách hàn sử dụng bulong, phổ biến thị trường Bên cạnh đó, cọc ván thép có Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 85 HVTH: Vũ Hồng Ngun nhược điểm định là: dễ bị ăn mòn tiếp xúc với nước ngầm hóa chất, phát tiếng ồn thi cơng búa diesel, gây chấn động thi công búa rung chiếm mặt tập kết cọc tập trung máy móc Với tường Barrette: tường Barrette kết cấu cơng trình bê tơng cốt thép, thường thi công gầu ngoạm đất Tường barrette tạo nên nhờ panel liên kết với liên kết mềm liên kết cứng Tường barrette thường sử dụng cơng trình lớn, có tải trọng nặng có chiều sâu phần ngầm lớn Tường barrette có ưu điểm lớn sau: chịu tải trọng lớn (có thể lên đến 1000 tấn) độ lún ít, có khả sử dụng loại địa tầng khác dễ dàng vượt qua chướng ngại đá, gây tiếng ồn, độ an tồn cao Bên cạnh đó, tường barrette có số nhược điểm: sản phẩm thi công nằm sâu long đất, dễ sinh khuyết tật, việc thi công thường bị ảnh hưởng thời tiết hầu hết diễn ngồi trời, chi phí thí nghiệm tốn kém, quy trình thiết bị thi cơng phức tạp, cần có mặt rộng Cơng nghệ thi công cọc Press – in: phương pháp mà người ta sử dụng máy thi công cọc chuyên dụng để tiến hành hạ loại cọc chế tạo sẵn vào lịng đất lực tĩnh mà khơng gây tiếng ồn hay chấn động Phương pháp sử dụng loại máy ép cọc tĩnh có tên “Silent piler” Phương pháp sử dụng cho hầu hết loại cọc: cọc ván thép, cọc bê tông cốt thép Phương pháp có nhiều ưu điểm như: khơng gây tiếng ồn, không gây chấn động, không cần mặt thi công rộng rãi, hiệu thi cơng cao, thi cơng ép cọc lẫn nhổ cọc Như vậy, thấy trường hợp điều kiện thi cơng khó khan, mặt chật hẹp, chiều cao thi công bị hạn chế, áp dụng cơng nghệ khác cơng nghệ thi cơng Press – in giải pháp sáng giá Công nghệ Press in hạ cọc nguyên lý ôm ép, bám vào cọc đóng xuống trước Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 86 HVTH: Vũ Hồng Ngun đó, lợi dụng phản lực để ép cọc xuống Do đó, cơng nghệ press in không gây chấn động tiếng ồn Hơn nữa, quy trình di chuyển hệ thống press-in di chuyển hệ thống cọc đóng xuống trước đó, chân máy ép cọc có chốt ngàm vào cọc đóng xuống trước tự động nhả tiến phía trước, cơng nghệ khơng địi hỏi mặt thi cơng rộng rãi, thi cơng nơi có mặt chật hẹp Hơn nữa, kích thước máy ép cọc nhỏ gọn, dễ dàng thi cơng nơi có chiều cao thi công hạn chế, không áp dụng cơng nghệ thi cơng khác Để tối ưu hóa hệ thống máy ép cọc Press-in, hãng Giken sản xuất hệ thống ép cọc GRB (Giken Reaction Base), hệ thống GRB gồm phận sau: máy nén ép cọc, nguồn tiếp điện cho máy ép cọc, cần cẩu kẹp, chứa di chuyển cọc Tất phận di chuyển hệ thống cọc đóng xuống trước Mỗi phận có nhiệm vụ khác nhau: máy ép cọc có nhiệm vụ lợi dụng phản lực ép cọc xuống, nguồn cung cấp điện cho máy ép cọc, cần cẩu kẹp có tác dụng cẩu cọc từ chứa cọc đến ôm máy ép cọc, phận chứa di chuyển cọc có tác dụng cung cấp di chuyển cọc theo hệ thống Ngoài ra, số trường hợp gặp phải đất cứng, đá mồ cơi, hệ thống có số thiết bị kèm hệ thống khoan cắt để khoan xuyên đá trước ép cọc, đảm bảo trình ép cọc khơng bị cản trở; hệ thống xối nước có tác dụng sử dụng áp lực nước để làm mềm đất, không bị cản trở ép cọc Công nghệ Press-in công nghệ đại tiên tiến giới ứng dụng rộng rãi hiệu việc thi cơng cọc ván thép có nhiều ưu điểm vượt trội so với phương pháp thi công cọc ván thép khác như: Giảm thiểu tiếng ồn chấn động, thi công tốt điều kiện mặt chật hẹp, không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh, thời gian thi cơng nhanh hơn, thi cơng với loại hình địa chất phức tạp hỗ trợ phương pháp khoan Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 87 HVTH: Vũ Hoàng Nguyên cắt kết hợp tia nước áp lực cao, tiết kiệm chi phí giảm thiểu sử dụng nguồn lực nhân công để vận hành không tốn chi phí để xây dựng cơng trình phụ trợ nhằm phục vụ thi cơng Tính trội tường cọc ván thép kết hợp thi công với công nghệ “Press –in” để đẩy nhanh tiến độ thi cơng, tiết kiệm chi phí, giảm thiểu tiếng ồn, không làm chấn động ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 88 HVTH: Vũ Hồng Ngun Kiến nghị: Để đáp ứng nhu cầu xây dựng tường vây cho cơng trình ngầm nay, đặc biệt cơng trình có khơng gian hạn hẹp, chiều cao thi công bị khống chế khu dân cư đông đúc, khuyến nghị: Dùng công nghệ cọc Press – in để phát huy tối đa ưu vượt trội phương pháp sử dụng Nghiên cứu ứng dụng, đầu tư hệ thống máy ép cọc Press-in để tối ưu, đại hóa, hệ thống hóa thiết bị sử dụng công nghệ ép cọc tĩnh Press – in Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 89 HVTH: Vũ Hoàng Nguyên TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [16] [17] [18] [19] [20] Dr GOH Teik Lim, Silent piling technologies for sustainable construction in Indonesia, 2010 Roy Whitlow, Basic Soil mechanics, 2001 R.B.J Brinkgreve, Munual Plaxis, Delft University of Technology & Plaxis b.v, The Netherlands, 2013 Giken, Silent piling technologies, 2019 Nippon Steel Corporation, Tài liệu giới thiệu Cọc ván thép kiểu mũ 900mm, 2018 Nippon steel & Sumitomo metal, tài liệu giới thiệu Cọc ván thép Nguyễn Bá Kế, Thiết kế thi công Hố móng sâu, Nhà xuất xây dựng, Hà nội, 2009 Nguyễn Bá Kế, Xây dựng cơng trình ngầm thị theo phương pháp đào mở, Nhà xuất xây dựng, Hà nội, 2006 Trần Thị Thanh, Nguyễn Ngọc Phúc,…,Cơ học đất, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2014 Tập đoàn thép JFE, Giới thiệu cọc ván thép Vũ Cơng Ngữ, Nguyễn Thái, Thí nghiệm đất trường ứng dụng phân tích móng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2006 Võ Phán, Các phương pháp khảo sát trường thí nghiệm đất phòng, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2014 Vũ Minh Tuấn, Thiết kế thi công tường cừ, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội,2013 Vũ Thế Hùng, Giới thiệu cọc ván thép kiểu mũ 900mm, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng Hải số 23, năm 2010 Handbook of geotechnical investigation and design tables, Burt G Look, Taylor and Francis Group, 2007 Press-in Piling: Challenges and Solution to Piling in Soft Soil - Goh Teik Lim1*, Nor Azizi Yusoff2*, 2017 Silent Piling Technology – Giken Corp, 2017 Nghiêm Hữu Hạnh – Bài Giảng Cơng Trình Ngầm – Đại Học Thủy Lợi, Hà Nội, 2012 Thanh Bình – Hướng dẫn thi cơng ép cừ Larsen robot Giken, Lớp: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thơng K25.2 Trang: 90 HVTH: Vũ Hồng Ngun 2016 [21] Trang web công ty Lê Thy https://lethycorp.com/ [22] Trang web công ty cừ thép Tiến Đạt https://cutheptiendat.com.vn/photo.asp?catid=9&page=2&cong-trinh2005 -2018.htm Lớp: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng K25.2 Trang: 91