Báo cáo đề tài biện pháp thi công hầm dìm thủ thiêm

Cấu tạo và một số thông tin về hầm Các Thông số cơ bản:- Chiều dài Hầm Thủ Thiêm:1.49km,- Cấp đường trong hầm: Đường Việt nam cấp I- Đường hầm xuyên sông sài gòn nối giữa quận 2 và quận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO -o0o BÁO CÁO ĐỀ TÀI BIỆN PHÁP THI CÔNG HẦM DÌM THỦ THIÊM GVBM: TS.Đào Duy Kiên Thành viên nhóm: Hồ Duy Đạt 20149135 Lê Trần Nhật Khoa 20149165 Phạm Tuấn Khanh 20149164 Chea Meng 20149434 TP Hồ Chí Minh, Ngày 23 tháng 11 năm 2023 LỜI MỞ ĐẦU Hiện có nhiều biện pháp thi cơng mở đường qua sông khác hầm đào, hầm nổi, xây cầu, Biện pháp thi cơng hầm dìm phương pháp thi công nhanh hiệu nhiều nước giới áp dụng ( đặc biệt Nhật Bản, đất nước có nhiều đảo) họ làm thành công Ở Úc, Hồng Kông làm hầm dìm, cịn Đơng Nam Á hầm Thủ Thiêm hầm dìm Đây dự án đặc trưng Việt Nam, mặt đất nước cho thấy hợp tác ngoại giao phát triển công nghệ xây dựng Biện pháp thi cơng hầm dìm áp dụng vào để xây dựng hầm thủ thiêm, họ lại sử dụng biện pháp thi công vào dự án xây hầm thủ thiêm Chúng ta tìm hiểu GVHD: TS.Đào Duy Kiên MỤC LỤC I TỔNG QUAN VỀ CẤU TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CƠNG CỦA HẦM Cấu tạo số thơng tin hầm  Các Thông số  Cấu tạo hầm Sơ lược phương pháp thi công hầm .4 II BIỆN PHÁP THI CÔNG, LẮP ĐẶT MỘT ĐỐT HẦM .6 Khái quát trình tự thi công hầm Trình tự thi cơng cụ thể đốt hầm a Phần đúc đốt hầm .7  Bước 1: Xây dựng bể đúc  Bước 2: Đúc đốt hầm  Bước 3: Lắp phụ kiện bên 12  Bước 4: Lai dắt 12 b Phần khu vực dìm hầm 15  Bước 1: Nạo vét lịng sơng 15  Bước 2: Gia cố 15 c Phần dìm hầm 16  Bước 1: Đánh chìm hầm 16  Bước 2: Nối đốt hầm san lấp 17 GVHD: TS.Đào Duy Kiên BIỆN PHÁP THI CÔNG HẦM THỦ THIÊM I SƠ BỘ VỀ CẤU TẠO VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG CỦA HẦM Cấu tạo số thông tin hầm  Các Thông số bản: - Chiều dài Hầm Thủ Thiêm:1.49km, - Cấp đường hầm: Đường Việt nam cấp I - Đường hầm xun sơng sài gịn nối quận quận thành phố Hồ Chí Minh - Tốc độ thiết kế: 60km/h - Đảm bảo cho xe lưu thơng (Số xe: hướng) Hình 1: Mặt cắt ngang hầm GVHD: TS.Đào Duy Kiên - - - Cơng trình có tuổi thọ theo thiết kế 100 năm, thi công khai thác điều kiện địa chất yếu phức tạp TP Hồ Chí Minh Hiện nay, khu vực Đơng nam Á, Việt nam nước xây dựng loại hầm Theo thiết kế, vấn đề an toàn bảo đảm hệ thống kỹ thuật bên hầm , thơng gió, bơm nước, cấp nước, hút ẩm, chiếu sáng, thông tin liên lạc, báo động, chống cháy nổ phận đo độ ồn, độ ẩm, khói bụi Được điều khiển thơng qua Trung tâm điều khiển xây dựng phía Thủ Thiêm Hai bên hơng hầm có hai đường hiểm Mặt cắt ngang hầm rộng 33,3m có hai đường hiểm thiết bị thơng gió, chiếu sáng, hệ thống cấp nước, chống cháy, đo đạc độ ô nhiễm khơng khí hệ thống đếm xe Ngồi ra, hầm cịn có hệ thống loa phóng thanh, báo động xảy cố Đường hầm vượt sông bắt đầu xây dựng đầu tư Tổ chức hỗ trợ phát triển thức Nhật Bản (ODA) Đường hầm Thủ Thiêm xây dựng vào năm 2005, Trải qua năm thi công, đến ngày 20 tháng 11 năm 2011 hoàn thành bắt đầu đưa vào sử dụng  Cấu tạo hầm - Lối vào hầm hai phía có dạng chữ U với tổng chiều dài 400 m - Phần nhánh miệng hầm hai phía dài 720 m; phần hầm dìm dài 370 m Hình 2: Mặt cắt dọc hầm GVHD: TS.Đào Duy Kiên - Phần hầm dìm chia thành đốt đúc riêng nơi khác, đốt nặng 27.000 Dốc dọc tối đa: 4.0% Số xe: (mỗi hướng) Chiều rộng đường xe chạy: 11.5m (0.5+3.5×3+0.5); vai đường 0.5m Chiều rộng dải phân cách giữa: 1.8m (Hầm đường dẫn) Dốc ngang: 2% Đảm bảo cho xe lưu thông ( Số xe: hướng) Các kích thước mặt cắt ngang đốt hầm Hình 3: Chi tiết cụ thể mặt cắt ngang Sơ lược phương pháp thi công hầm: - Hầm Thủ Thiêm thi cơng theo phương án Hầm Dìm vượt sơng Sài Gịn Phương án có nhiều ưu tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng thời gian thi công Cùng lúc với việc đào hầm, cấu kiện vỏ hầm, nắp đậy đầu hầm đúc sẵn, sau đưa vào vị trí đào đủ độ sâu để đánh chìm xuống Chiều dài hầm dìm 1/3 so với hầm đào kiểu TBM - Công nghệ thi công hầm dìm biện pháp thi cơng hầm nước (như hầm qua sông, qua biển ) Phần thân hầm đươc đúc sẵn cạn thành GVHD: TS.Đào Duy Kiên phân đoạn, đoạn làm cho lên, kéo dắt dìm xuống vị trí định - Nạo vét đáy sông ( kênh, biển ) thành đường hào vị trí đặt hầm Các đốt hầm thi công cạn, chẳng hạn bể đúc, bãi đúc, bệ nâng hạ Hai đầu đốt hầm khép kín tạm vách ngăn (tạo thành hộp kín, giúp chúng nước).Lần lượt đốt hầm vận chuyển vị trí hầm, thông thường lực (nước bơm vào bể đúc), đơi xà lan hay có trợ giúp cần cẩu.Các đốt hầm hạ xuống tới vị trí cuối đáy đường hào đào sẵn Đốt xếp áp vào đốt trước vị trí nước, sau nước bơm khỏi khoang trống vách ngăn Áp lực nước mặt vách ngăn đốt ép lên cao su gắn đốt, khép kín mối nối Vật liệu đắp đắp bên hầm lấp kín đường hào, chơn cố định đường hầm Phần hầm dẫn thi cơng bờ trước, sau đồng thời với đoạn hầm dìm cho phù hợp với hồn cảnh - So sánh với cơng nghệ hầm khoan, hầm dìm an tồn hơn, thường có tổng độ dài hầm nhỏ cho phép tiến trình thi cơng dự đốn thơng dụng Thơng thường hầm dìm phương án khả thi mà phương án xây cầu không chọn lựa thông thuyền khơng thể bị gián đoạn xây đập chắn dịng phục vụ cho thi công hầm điều kiện khô - Cơng nghệ hầm dìm sử dụng rộng rãi khoảng 100 năm Hơn 150 cơng trình hầm xây dựng khắp giới, khoảng 100 hầm cho hệ thống đường đường sắt, lại hầm cấp nước, hầm cấp điện GVHD: TS.Đào Duy Kiên II BIỆN PHÁP THI CÔNG, LẮP ĐẶT MỘT ĐỐT HẦM Khái quát trình tự thi công hầm - Trước tiên phải xây dựng bể đúc hầm rộng khoảng 6ha khu đất rộng khoảng 10ha phía quận 2, Các đốt hầm Thủ Thiêm làm bể đúc Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai - Bể đúc tương tự âu thuyền,đảm bảo chế tạo lúc đốt hầm, đốt có dạng hộp đơi rộng 33,3m, cao 9m, dài khoảng 90m, trọng lượng đốt nặng 27000 - Cùng lúc với đúc hầm đào sông sài gịn sâu từ 13-14m xây sẵn móng chuẩn bị cho việc đặt đốt hầm xuống - Sau đúc xong đốt hầm tạm thời bịt kín lại cho nước vào bể đúc để đốt hầm lên - Tiếp dùng xà lan kéo đốt hầm sông (quãng đường khoảng 22km) - Khi kéo đốt hầm đến vị trí đánh chìm chúng vào vị trí móng ấn định GVHD: TS.Đào Duy Kiên - Dùng kĩ thuật để ghép nối đốt hầm lại thành đường hầm nằm sâu lịng sơng Hình 4: Trình tự xây dựng hầm Trình tự thi cơng cụ thể đốt hầm a Phần đúc đốt hầm  Bước 1: Xây dựng bể đúc GVHD: TS.Đào Duy Kiên - - Để có khoảng khơng gian đúc đốt hầm phải xây dựng bể đúc rộng khoảng 6ha khu đất rộng khoảng 10ha ( Nhơn Trạch, Đồng Nai) Bể đúc phải đặt vị trí gần sơng cho sau đúc xong đốt hầm, bịt kín đốt hầm lại cho nước vào bể kéo đốt hầm sơng Hình 5: Mặt bể đúc - Độ sâu bể đúc phải thấp mực nước sông đường bao xung quanh bể đúc phải có lối để dễ dàng dẫn nước sông vào  Bước 2: Đúc đốt hầm GVHD: TS.Đào Duy Kiên - Việc phải chịu tác động môi trường nước cấu kiện bê tông khối lớn nên bê tông dùng để đúc hầm bê tông lạnh (tỏa nhiệt thấp) cách trộn nước đá bào (thay cho nước) vào xi măng cốt liệu đá, cát (cũng làm lạnh) - Phương pháp bê tông lạnh nhằm hạn chế tối đa vết nứt thay đổi nhiệt độ bên bên ngồi bê tơng hóa rắn (co ngót nhiệt), kéo dài tuổi thọ đốt hầm (trên 100 năm) Nhiệt độ bê tơng sau trộn phải 240C - Q trình sản xuất bê tông lạnh công nghệ nước đá bào: + Các nước đá bỏ vào bồn chứa để làm lạnh (từ 2-7 0C) đá dăm cát + Máy làm nước đá bào Iceman Corporation vận hành cách phun tia nước vào ống thép làm lạnh 00C, nước đóng băng bào thành nước đá bào + Nước đá bào trữ nhà tuyết, sẵn sàng cho việc trộn bê tơng lạnh Hình 7: Xe vận chuyển bê tông lạnh 10 GVHD: TS.Đào Duy Kiên + Khi trộn nhiệt độ cao 240C phải tạo tuyết xe lạnh cách bơm nitrogen lỏng vào xe bồn + Các xe trộn chuẩn bị đón mẻ bê tơng lạnh đầu tiên, tất xe trộn mặc “áo len” để giữ độ lạnh bê tơng - Trình tự đúc đốt hầm Do cấu kiện khối lớn nên đốt hầm chia đoạn phần để đúc Một đốt hầm chia làm đoạn, đoạn chia + Tấm đáy + Tấm nắp + Tấm tường →Trình tự đúc đốt hấm thực sau Hình 8: Trình tự đúc đốt hầm 11 GVHD: TS.Đào Duy Kiên  Bước 3: Lắp phụ kiện bên  Bước 4: Lai dắt + Sau đúc xong đốt hầm, cho bịt kín đầu hầm lại sau dẫn nước vào bể đúc Khi đốt hầm lên nhờ lực đẩy Acsimet + Các đốt hầm hoàn thành kéo khỏi bể đúc, thả nước để kiểm tra độ chống thấm chuẩn bị cho trình lai dắt Hình 9: Các đốt hầm kéo khỏi bể đúc + Do đốt hầm cấu kiện siêu trọng nên trình lai dắt phải thuê tàu từ Thái Lan gồm có công suất 3.500 mã lực, 3.400 mã lực 3.200 mã lực, dây neo tàu lai dắt móc vào hai góc đốt hầm bắt đầu di chuyển +Cả tàu chuyên dụng thuê từ Thái Lan có chân vịt xoay 360o, dừng đột ngột xoay vòng đứng chỗ + Đốt hầm gắn với trục định vị bên 12 GVHD: TS.Đào Duy Kiên + Trên trụ tháp định vị đốt hầm bố trí hoa tiêu, thuyền trưởng điều khiển tàu kéo Đoàn tàu chậm rãi kéo khối đốt hầm nặng 27.000 tảng băng trơi tiến mét Hình 10: Đốt hầm kết nối với tàu lai dắt + Lộ trình chia làm hai đoạn, từ vị trí bể đúc đến ngã ba sơng Sài Gịn, hay gọi Ngã ba Đèn đỏ + Trên đường đốt hầm qua phải nạo vét lịng sơng sâu xuống 9m để tạo thuận lợi cho việc lai dắt + Các chuyên gia, kỹ sư nhà thầu phải dùng máy dị sóng siêu âm kiểm tra hàng ngày nhằm xác định độ sâu chướng ngại vật lòng nước để dọn dẹp đường + Trên mé sơng bố trí điểm neo đậu tạm thời đề phịng cố phải dừng lại + Tồn tuyến, có trạm cảnh giới phong tỏa phương tiện lưu thông sông, dọc từ thượng lưu đến ngã ba sơng Sài Gịn 13 GVHD: TS.Đào Duy Kiên + Vận tốc di chuyển đoàn tàu lai dắt nằm khoảng hải lý/giờ, tương đương 5,5 km/h + Khúc cua khó q trình lai dắt khúc cua Ngã ba Đèn đỏ, giao sông Sài Gịn sơng Nhà Bè Hình 11: Qng đường lai dắt đốt hầm + Sau 10h lai dắt đốt hầm đưa vị trí để chuẩn bị đánh chìm → Song song với việc thi cơng phần đúc đốt hầm phần chuẩn bị khu vực dìm hầm thực 14 GVHD: TS.Đào Duy Kiên b Phần khu vực dìm hầm  Bước 1: Nạo vét lịng sơng + Tại vị trí xác định đặt đốt hầm nạo vét với độ sâu 24 m so với mặt nước + Đơn vị thi công đào rãnh từ tháng trước với khoảng 430.000 m3 bùn chuyển Hình 12: Nạo vét lịng sơng  Bước 2: Gia cố + Đốt hầm gác lên gối móng thi cơng sẵn + Lớp bên bơm đầy cát để đốt hầm nằm ổn định giảm bớt tải trọng tác dụng lên gối 15 GVHD: TS.Đào Duy Kiên Hình 13: Nền bên đốt hầm →Sau phần đúc phần khu vực dìm hầm hồn thành tiến hành lai dắt đốt hầm đến vị trí thiết kế sẵn thực dìm hầm c Phần dìm hầm  Bước 1: Đánh chìm hầm + Sau lai dắt đến vị trí thiết kế đánh chìm hầm cách tháo phần bảo vệ gioăng cao su bơm nước vào đốt hầm để đốt hầm bị nhấn chìm theo lực đẩy Archimedes Thời gian đánh chìm hầm kéo dài tới 13 đồng hồ + Đồng thời đốt hầm lắp đặt hai tháp định vị cao 26m để hầm dìm sâu đáy sơng tháp định vị cịn nhơ cao mặt nước vài mét Theo đó, cơng nhân từ tháp định vị theo cầu thang xuống hầm dìm để làm việc 16 GVHD: TS.Đào Duy Kiên Hình 14: Đánh chìm đốt hầm  Bước 2: Nối đốt hầm san lấp + Sau hạ đốt hầm xuống vị trí thiết kế ta thực cơng tác nối đốt hầm + Lúc áp lực nước hai bên nên sử dụng kích thủy lực gắn đầu hầm để kéo đốt hầm vừa dìm sát lại đốt hầm thi cơng trước + Tiếp hút nước khỏi hai thép đầu hầm,lúc hầm ép lại sát áp lực nước bên hai đốt hầm chênh lệch áp suất + Sau hồn tất bơm nước đốt hầm hồn tồn kín nước + Khi rút nước phải bơm lượng bê tông tương ứng nhằm không để đốt hầm bị lên theo định luật Archimedes Đốt hầm yên vị phần hầm nằm sâu đáy sơng 3m + Khi đó, nhà thầu thi cơng rải lớp đá hai bên đốt hầm phần hầm bảo vệ lớp đá hộc dày 1m 17 GVHD: TS.Đào Duy Kiên 18 GVHD: TS.Đào Duy Kiên Hình 15: Quá trình nối đốt hầm 19 GVHD: TS.Đào Duy Kiên + Sau đặt hầm vị trí, bên đáy đốt hầm bơm cát để đốt hầm nằm ổn định bệ cát bên đốt hầm dìm phủ lớp cát dày 3m để an tồn cho đốt hầm đáy sơng, không bị phương tiện thủy bên va đập + Cát bơm từ mặt sông qua ống chơn sẵn vách Hình 16: Bơm cát san lấp 20 GVHD: TS.Đào Duy Kiên Tài liệu tham khảo https://tuoitre.vn/lap-dat-ham-thu-thiem-ra-sao-366211.htm https://plo.vn/thoi-su/dot-ham-thu-thiem-dau-tien-ve-dich-210391.html http://kientruc.vn/phong-su-anh-tung-buoc-lai-dat-dot-ham-thu-thiem-phan-2.html https://tintuconline.com.vn/thoi-su/dang-lai-dat-dot-ham-thu-thiem-so-2-n-32760.html https://antg.cand.com.vn/Kinh-te-Van-hoa-The-Thao/Ha-dim-dot-ham-Thu-Thiem-dautien-i297919/ https://thanhnien.vn/thoi-su/qua-trinh-xay-dung-ham-vuot-song-lon-nhat-dong-nam-a130761.html http://ducthience.blogspot.com/2015/01/bien-phap-thi-cong-ham-thu-thiem.html https://www.youtube.com/watch?v=e2qhgS7kw7o https://britec.com.vn/cong-nghe-thi-cong-ham-dim-95.html https://tuoitre.vn/dot-ham-thu-thiem-da-duoc-dat-dung-do-sau-thiet-ke-367144.htm https://123docz.net/document/5365313-thuyet-trinh-ham-thu-thiem.htm https://www.songtinmungtinhyeu.org/?open=contents&display=2&id=1004 https://vnexpress.net/can-canh-dot-ham-thu-thiem-o-do-sau-20m-duoi-song2157027.html https://tuoitre.vn/dot-ham-thu-thiem-da-neo-dau-vao-vi-tri-dim-ham-366951.htm https://khobanve.vn/ban-ve/mau-ban-ve-thiet-ke-bien-phap-thi-cong-ham-thu-thiem-hochi-minh-7000.htm https://www.youtube.com/watch?v=_ZlKofJx1bc https://giaxaydung.vn/diendan/threads/6057-Bien-phap-thi-cong-ham-Thu-Thiem https://dhbrvt.forumvi.com/t25-topic https://www.mediafire.com/file/bog2ugj4p181co2/Thu_Thiem_tunnel_Construction_seq uence_immersed_tunnel.rar/file# 21 GVHD: TS.Đào Duy Kiên PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Mặt cắt ngang hầm Hình 2: Mặt cắt dọc hầm Hình 3: Chi tiết cụ thể mặt cắt ngang Hình 4: Trình tự xây dựng hầm Hình 5: Mặt bể đúc Hình 6: Cơng tác lắp dựng cốt thép cho đốt hầm Hình 7: Xe vận chuyển bê tơng lạnh Hình 8: Trình tự đúc đốt hầm Hình 9: Các đốt hầm kéo khỏi bể đúc Hình 10: Đốt hầm kết nối với tàu lai dắt Hình 11: Quãng đường lai dắt đốt hầm Hình 12: Nạo vét lịng sơng Hình 13: Nền bên đốt hầm Hình 14: Đánh chìm đốt hầm Hình 15: Quá trình nối đốt hầm Hình 16: Bơm cát san lấp 22 GVHD: TS.Đào Duy Kiên 23 GVHD: TS.Đào Duy Kiên 24