Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Lựa chọn phương pháp thi công tháp điều áp phía thượng lưu nhà máy thủy điện Huội Quảng trên cơ sở chi phí thi công

Luận văn thạc sĩLuận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành xây dựng công trình thủy với dé tài “Lựa chọn phương pháp thi công tháp điều áp điều áp phía thượng lưu nhà máy thủy điện Huội Quản

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TÊN ĐÈ TÀI

LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THỊ CÔNG THÁP ĐIÊU ÁP PHÍA

THƯỢNG LƯU NHÀ MAY THỦY ĐIỆN HUỘI QUANG TREN CƠ

SỞ CHI PHI THI CONG.

Hoc vién: Ha Thi Giang Lớp: 18C21

Luận văn thạc sĩ

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật chuyên ngành xây dựng công trình thủy với dé tài

“Lựa chọn phương pháp thi công tháp điều áp điều áp phía thượng lưu nhà máy

thủy điện Huội Quảng trên cơ sở chỉ phí thi công” được hoàn thành với sự giúp đỡ

của Quy thay cô giáo trong khoa Công trình thủy, phòng Đào tạo đại học và Sau đại học, bộ môn Công nghệ và Quản lý xây dựng cùng các đồng nghiệp và bạn bè.

Xin chân thành cảm ơn Quy thầy cô, dong nghiệp và ban vè đã giúp đỡ, tạo diéu kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt

nghiệp.

Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Giáo sư - Tiến sĩ Vũ Trọng Hong đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện dé tác giả phan đấu

hoàn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ tác giả vé moi mặt trong suốt thời gian vừa qua.

Tuy đã có những cô gắng nỗ lực phan dau rất nhiều, nhưng do thời gian và trình

độ còn hạn chế, luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Kinh mong Quý thay

cô, đồng nghiệp và bạn bè góp ý xây dựng để tác giả có thể tiếp tục nghiên cứu

hoàn thiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả

Hà Thị Giang

MỞ DAU

Trong những năm gần đây Việt Nam đã và đang xây dựng nhiều nhà máy thủy điện nhằm tăng năng lực điện năng dé phục vụ cho sự phát triển của đất nước ví dụ như dự án thủy điện Sơn La trên dòng sông Đà đang đưa bốn

tổ máy vào phát điện nhằm cung cấp cho đất nước hàng năm thêm chục tỷ

KWh, Trong những hạng mục công trình của nhà máy thủy điện thì đường

ham dẫn nước đóng vai trò rất quan trọng trong việc dẫn nước vao turbin của trạm thủy điện, ngoài áp lực nước thông thường đường hầm dẫn nước còn

phải chịu thêm áp lực nước va khi đóng mở turbin Tháp điều áp chính là bộ

phận giữ cho đường hầm phía trước tháp khỏi bị áp lực nước va, giảm nhỏ áp

lực ở phần đường hầm dẫn nước từ tháp vào turbin Do đó việc thiết kế thi

công tháp điều áp đóng vai trò không nhỏ trong các nhà máy thủy điện.

Do đặc điểm tháp điều áp có liên quan đến hầm dẫn nước, lại có chiều cao lớn xuyên qua các lớp địa chất khác nhau nên việc lựa chọn phương pháp thi công và chống đỡ thích hợp để đảm bảo an toàn, chất lượng, tiến độ là

một van dé luôn được nghiên cứu cho từng công trình cụ thé Phương pháp thi công ảnh hưởng rất lớn tới giá thành xây dựng Trong luận văn này, học viên ứng dụng các kiến thức có liên quan dé nghiên cứu các phương án thi công và

xác định được chi phí thi công cho từng phương án dựa vào những phương

pháp đánh giá kinh tế dự án đầu tư đề từ đó phân tích lựa chọn phương án thi công tháp điều áp phía thượng lưu nhà máy thủy điện Tên đề tài: “Lựa chọn phương pháp thi công tháp điều áp phía thượng lưu nhà máy thủy điện Huội Quảng trên cơ sở chỉ phí thi công” Đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, phù hợp dé áp dụng vào những công trình thủy điện tương tự.

-2-CHUONG 1

TONG QUAN THI CONG DUONG HAM NHA MAY

THUY DIEN 1.1 Giới thiệu một số đường hầm nhà máy thủy điện đã được xây dung

tại Việt Nam

Đường hầm thủy công là loại công trình ngầm, có nhiệm vụ dẫn nước,

được đào sâu trong lòng đất.

Đường ham nhà máy thủy điện nói chung là những đường ham được sử

dụng để đưa nước từ nguồn tự nhiên (hỗ, sông) hoặc nguồn nước do con người tạo ra(đập, hồ chứa ngăn sông) đến nhà máy, ở đó năng lượng nước

nhờ tuốc bin chuyền thành năng lượng điện, và sau đó những đường ham lại

được nước đã bị lay năng lượng dé chảy vào những điểm mà chúng có thé là

những hồ hoặc sông khác hoặc sông cũ ở những nơi thấp hơn.

Trên thế giới tính đến thập kỷ 70 những nhà máy thủy điện có đường

ham dẫn nước có thé tinh tới hàng nghìn, trong đó số nhà máy thủy điện ngầm trên 300, công suất trên 30 triệu KW Chỉ riêng Liên Xô đã xây dựng hơn 30

nhà máy thủy điện ngầm Ingur có công suất 1,3 triệu KW Tổng chiều dài các

đường ham thủy công đã xây dựng ở Liên Xô tính đến thời kỳ đó trên 170km.

Những thông số của các công trình ngầm thủy công là rất lớn: Chiều đài đường ham của nhà máy thủy điện Tatev 18 km, đường ham Arpa thuộc hồ Sevan là 48km, đường kính đường ham nhà máy thủy điện Ingur và Nurec

tương ứng là 9,5m va 11m, chiều dài đường ham thủy điện Ingur là 16km,

kích thước gian máy dài 145m, cao 47m và rộng 21m.

Ở Việt Nam có đường hầm dẫn nước vào nhà máy thủy điện ngầm Hòa

Bình (Sông Đà) với công suất 1,920MW là loại lớn, D = 8m, vỏ bằng bê tông

cốt thép Đường ham cho nhà máy thủy điện Yaly trên sông Sê San với công suất 720MW, D = 7m, vỏ bằng bê tông cốt thép, đường ham cho nhà máy trên

thủy điện sông La Ngà, Da Mi trên nhánh Đa Mi với công suất 300MW và

175MW, Do thời gian có hạn và việc thu thập số liệu còn hạn chế nên học.viên chỉ giới thiệu sơ qua một số đường hầm nhà máy thủy điện kèm một số

hình ảnh minh họa sau đây:

1.1.1 Công trình Thủy điện Buôn Kuốp, Đắk Lắk:

Dự án thuỷ điện Buôn Kuốp công suất lắp may 280 MW, tổng mức đầu

tư hơn 5.000 tỉ lg, do TCty cổ phần Xuất nhập khẩu và Xây dựng VN(Vinaconex) làm tổng thầu, đồng thời trực tiếp thi công các hạng mục quan

trọng.

Dy án thủy điện Buôn Kuốp nằm trên sông Sêrêpôk thuộc địa phận các

xã Eana, Dray Sap, huyện Krông Ana; xã Hòa Phú, thành phố Buôn Ma

Thuột, tỉnh Đắk Lắk và xã Nam Đà huyện Krông Nô tỉnh Đắk Nông, côngsuất lắp máy 280 MW

"Hình 1.1+1.2: Thi công đường him dẫn nước Thúy điện Buôn Kudp, Dak Lak

Dự án do Tập đoàn Điện lực Việt Nam làm chủ đầu tư với tổng mức đầu

tư hơn 5.000 tỷ đồng Công trình được khởi công ngày 21/12/2003 mục tiêu

phát điện Tổ máy 1 vào 30/11/2008, phát điện tổ máy 2 vào 31/1/2009 Công

trình sau khi hoàn thành sẽ tạo nguồn cung cấp cho lưới điện Quốc gia với

điện lượng trung bình hàng năm khoảng 1,4ty kWh điện,

Hạng mục đường him din nước gồm 2 tuyến đường him dẫn đường ống áp lực có chiều dài tổng cộng 9.889m trong đó hằm chính là8.741m (mỗi đường him dai 4.370,5m) và 1.148m ham ngách và ngách thông

nước-him, Đây là đường him dẫn nước lớn nhất trong các dự án thủy điện đã thi

công tại Việt Nam.

1.1.2 Công trình Thấy điện Đằng Nai 3:

Cách Thành phố Hồ Chí Minh 275 km, theo đường ngược chiều dòngsông Đồng Nai là công trường xây dựng công trình Thủy điện Đồng Nai 3

Đó là bậc thang thủy điện thứ 4 tính từ thượng nguồn sông Đồng Nai (sau.công trình Đơn Dương, thủy điện Đại Ninh,thủy điện Đồng Nai 2)

Địa điểm xây dựng Công trình thuộc 5 xã: xã Lộc Lâm (huyện Bảo Lâm,

tinh Lâm Đồng); xã Dinh Trang Thượng (huyện Duy Linh - tinh Lâm Đồng);

xã Tân Thành (huyện Lâm Hà - tỉnh Lâm Đồng); xã Đấk Nia, xã

Đắk Blao (huyện Đắc Blong - Đắk Nông)

Các thông số chính của công trình Thủy điện Đồng Nai 3:

~ Tuyến đầu mối cấp I, nhà máy cắp II (theo TCXDVN 285-2002)

- Diện tích lưu vue: 2441 km2

- Mực nước dâng bình thường (MNDBT): + 590 m

= Mực nước chết (MNC): + 5T0 m

- Dung tích hữu ích: 903,14 triệu m3

= Dung tích ứng với MNDBT: 1.612 triệu m3

~ Cột nước tính toán Hư: 95 m

~ Công suất lắp máy: 180 MW

- Điện lượng trung bình năm: 607,1 kwh

Đường him dẫn nước: Có một đường dẫn nước đài 978 m gồm 3 đoạn:

* Đoạn 1; Đường him dẫn nước bằng bê tông cốt thép, đường kính trong 8 m,

đài6S5m.

* Đoạn 2 bằng ống thép bọc bê tông cốt thép, đường kính 7 m, dai 269 m

* Đoạn 3 là 2 đường ống áp lực bằng thép bọc bê tông cốt thép, đường kinh

4,5 m dai 54m.

“Hình 1.3: Thi công đường him

1.1.3 Nhà máy thủy điện Da Nhim:

LA một công trình thủy điện của Việt Nam được xây dựng trên sông Da

nước bằng bê tông cốt thập

Nhim Đây là công trình thủy điện đầu tiên, nằm 6 nde thang trên cùng, khai

thác tiềm năng thủy điện của hệ thống sông Đồng Nai, nằm giáp ranhtỉnh Lâm Đồng và Ninh Thuận

Nha máy thủy điện Đa Nhim được khởi công xây dựng vào tháng 1/1962.

đến tháng 12/1964 với sự tải trợ của Chính phủ Nhật Bản Nhà máy có tổngcông suất thiết kế lắp đặt là 160 MW gồm 4 tổ máy, sản điện lượng bình quân.hàng năm khoảng 1 tỷ kWh Năm 1996, Chính phủ Việt Nam quyết định xuất66.54 triệu USD để cải tạo lại thiết bị và đường dây trong đó có 7

tỷ Yên (48,6 triệu dollar) là vốn vay wu dai từ Nhật Bản, 2,9 triệu Dollar

là vỗ

Tại chỗ hợp lưu của sông Krong Lét vào sông Da Nhim ở thị trấn DonDuong (Lâm Đồng), người ta xây hd Đa Nhim (ở độ cao trên 1000 m so với

mực nước biển, rộng 11-12 km? và dung tích là 165 triệu m? nước) để cung

cấp nước cho nhà máy Đập ngăn nước của hồ dai gần 1500 m, cao gần 38 m,đáy đập rộng 180 m, mặt đập rộng 6 m Ở đáy hồ có một đường him có áp dài

5 km xuyên qua lòng núi nối tới hai ống thủy áp bằng hợp kim đốc 45°, dai

2040 m và đường kính trên 1 m mỗi ống Nước từ hồ Đa Nhim theo hệ thốngnày đỗ xuống tới hệ thống 4 tuốc bin ở sông Krông Pha(sông Pha) ở độ cao

210 m.

Nhà máy cung cấp điện cho các tinh Lâm Đồng, Ninh Thuận, Bình

“Thuận và Khá

quốc gia thông qua đường dây 220 kV, Đồng thời, nước từ thủy điện Da

inh Hòa thông qua các đường đây 110 KV và hòa vào hệ thống

Nhim cung cấp mỗi năm hơn 550 triệu mét khối nước phục vụ tưới tiêu cho

hơn 20,000 ha đất canh tác của tỉnh Ninh Thuận, vốn là một tỉnh có lượngmưa trung bình hàng năm thấp nhất Việt Nam

“Hình 1.5: Hai dng thủy áp bằng hợp kim

1.1.4 Thấy điện Hugi Quảng (dang trong giai đoạn thi con

- Công trình thuỷ điện Huội Quảng là bậc thang thuỷ điện bậc dưới trên

sông Nam Mu, là nhánh cấp I của hệ thống sông Đà, bậc thang trên là thuỷ

điện Ban Chat có công suất lắp 220MW Cụm công trình đầu mỗi nằm tại xã

Khoen On, huyện Than Uyên, tinh Lai Châu Khu vực nhà máy và tram phân

phối điện ngoài trời thuộc địa phận xã Chiéng lao, huyện Mường La, Sơn La

"Nhiệm vụ chính của dự án là phát điện với công suất lip máy 520MW, hàngnăm cung cap cho lưới điện Quốc gia 1,904 tỷ kWh,

MF 2 3

inh 16: Thi công đường him dẫn nước nhà máy thủy điện Hưôi Quảng

~ Đường him dẫn nước gồm 2 him dẫn số 1 và số 2 có vỏ bằng bê tong

cốt thép được đặt trong đá Trachite Rhyolite và Bazan poefirit dạng khối

thuộc lớp IIA và IIB cúng cl „ liết diện dao hình móng ngựa đường kinh

ham từ cửa lấy nước đền giếng nghiêng tương4059,50m, các độ dốc dọc tương ứng là i,=1,64%

=1,63% và 0,57% Đoạn đầu ham dải 20m chuyên tiếp từ tiết điện

trong D = 7,5m, tổng chiều di

ứng là L1 = 4052,06m, L:

và 0.57%

hình chữ nhật kích thước BxH = 10 x7,5m sang trồn có đường kính trong D =

7,5m, Ham có kết cấu vỏ bê tông cốt thép dày 0,4m trong đá liền khối và

0,65m trong đá phá huỷ,

~ Các công tác chính thi công hằm dẫn nước

+ Đào đá và gia cỗ tạm.

+ Đỗ bê tông kết cấu vỏ ham

+ Khoan phụt gia cố và lắp đầy

+ Lắp đặt đường ống thép và đỗ bê tông chèn

Thi công đảo được thực hiện trước, các công tác khoan neo, phun vay bê

tông gia cổ tam tiến hành song song với quá trình đào, công tác lắp đặt thiết

bị, lắp đường ống thép, thi công bê tông và khoan phụt lắp đầy, khoan phụtgia cố, khoan phụt lắp đầy được tiền hành sau khi kết thúc công tác dao Các.công tác thi công đều phải được bắt đầu thi công him dẫn nước số 1 trước,hầm dẫn nước số 2 được bắt đầu thi công sau

1.2 Các phương pháp thi công đường him nhà máy thủy điện

1.2.1 Phương pháp đào đường him và biện pháp ching đỡ:

1.2.1.1 Phương pháp khoan né(Drill anh Blast)

* Điều kiện áp dụng: Phuong pháp này được sử dụng rộng rãi để đảo bất cứ

loại đá cứng với mặt cắt ham có hình dang bắt ky và kích thước to nhỏ khác.nhau, có thé sử dụng đảo toàn bộ mặt cắt gương ham cũng như đào chia nhỏ.mặt cắt gương hằm, áp dụng với mọi loại kết cấu chống đỡ

* Công đoạn thi công

- Chu kỳ đảo him theo phương pháp khoan nỗ được chia nhỏ thành các

công đoạn: khoan gương him, nạp thuốc nỗ min, nổ min, thông gió, xúc

chuyển ra bãi thải, dựng kết cầu chống đỡ, thi công vỏ

Kỹ thuật khoan nỗ: Về cơ bản giống khoan nỗ đảo hở nhưng sử dụng phương.pháp nỗ min lỗ nông (chiều sâu khoan nỗ<5m)

- Bố trí lỗ min: bồ trí 3 loại lỗ min:

+ Lễ min tạo rãnh: bé trí giữa gương him tạo mặt thoáng để hiệu quả nỗ

+ Lỗ min pha: bổ trí trên toàn bộ gương him nhằm phá đá, do khối

lượng thuốc nỗ hạn chế nên để đám bảo xung quanh hằm không bị nứt nêncác hang min phá được bé trí nỗ vi sai

+ Lỗ min sửa hoặc lỗ min viễn, bố trí ở chu vi gương him để đảm bảo.hình dáng đường viền gương him phủ hợp thiết kế

- Trình tự nỗ min như sau: Nếu bố trí nỗ min viễn(khi đá quá yếu, nứt nẻ

nhiễu): nỗ min viỄn trước tiên ~ nỗ min tạo rãnh ~ nỗ min phá cuối cùng Nếu

bố trí nỗ min sửa: nỗ min rãnh trước tiên ~ nỗ min sửa cuối cùng,

* Ưu điểm:

~ Là phương pháp truyền thống ding được trong mọi điều kiện

~ Sử dụng thiết bị thông dung, dé thay thể

- Khi điều kiện địa chất thay đổi kip thời có biện pháp thi công bổ sung

thích hợp,

* Nhược điểm:

Mặt cắt gương đào còn lượng đảo sót lớn, gây nút khối đất đá xung

quanh phải thường xuyên kiểm tra an toàn nỗ phá, tiếng ồn nhiều, yêu cầuthông gió tốt

* Công trình áp dung phương pháp khoan né:

- Nhà máy thuỷ điện A Lưới: được xây dựng tại tinh Thừa Thiên Huế, có

vị trí cách thành phố Huế 69 km về phía Tây và cách thành phố Đà Nẵng về

phía Tây Bắc 160 km, Nhà máy có công suất 170 MW do công ty cỏ phan

thủy điện miễn Trung làm chủ đầu tư với tổng số vén đầu tư khoảng hơn 200triệu đô la Mỹ Tuyến đường hằm dự án thuỷ điện A Lưới được thi công theocông nghệ đào khoan nỗ truyền thống

Hình 1.7: Khoan nỗ min đường ham thủy điện A Lưới

- Thủy điện A Vương: Thủy điện A Vương có công trình đầu mối trên

xông A Vương, thuộc địa phận xã Dang, huyện Tây Giang và xã MaCooi,

huyện Đông Giang, tinh Quảng Nam có xây cống dẫn ding tạo áp lực nước

dài gần 6 km Cống dẫn dòng phần chạy xuyên qua núi dài hơn 5.000 m, có

đường kính 5 m; phần lộ thiên 700 m, có đường kính 4 mét Đây là một trong,những đường him lớn nhất trong hệ thống ham hiện có ở Việt Nam Him này

được thi công bằng phương pháp khoan nỗ min, đỗ bê tông từng đoạn

“Hình 1.8: Thi công đường hém dẫn nước nhà máy thủy điện A Vương,

1.2.1.2 Phương pháp đào bằng khién(Shield)

* Điều kiện áp dụng: Phương pháp này có thé thi công trong nhiều loại địa

chất khác nhau, khi thi công trong các điều kiện địa tang xấu, đất đá không tự

ồn định được thì tính ưu việt của máy cảng rõ rệt Thường chỉ áp dụng cho.đường ham có tiết diện tròn

* Kết cấu và công đoạn thi công:

- Khiên là một vỏ thép, tiến về phía trước theo chu kỳ(độ dai chu kỳ phụ

thuộc tốc độ dé bê tông đoạn vỏ đường him dưới sự bảo vệ của khiên) nhờ

những kích thủy lực tựa lên đầu đoạn vỏ đường ham đã thi công xong

~ Khiên di chuyển như sau: khi bê tông của đầu vỏ đường ham đủ cường

độ, đầu cần của pittong của kích được tỷ lên đó và din áp lực được bom vào

xi lanh, pitong sẽ dịch chuyển trong xi lanh day khiên tiến lên phía trước.Gương đảo cần được đảo sơ bộ 1 đoạn mà khiên có thể dịch chuyển đượcChiều dai đó phụ thuộc vào loại đất đá, chiều đài đoạn vỏ đường him và

khiên Din công tác di chuyển, bảo vệ an toàn cho công nhân làm việc ở các

ting đưới Đá đào ra được xúc bằng tay, đưa vào phéu và rơi xuống băng.chuyền đưa ra xe vận chuyên

* Ưu điểm: Không can chống đỡ, đá dao ra được xúc ngay vào bang tải, đặc.biệt nếu dùng búa hơi để đảo thi tốc độ thi công rit nhanh

* Nhược điểm: Theo phương pháp này thì vỏ đường ham được lip ráp bingcác khối đúc sẵn, không thích hợp với đường ham của nhà máy thủy điện

"Hình 1.9: Hình ảnh Khiên đào đường hầm từng được sử dụng dé thi công myễn

“đường Xinyi trong hệ thông tau điện ngằm ở Đài Bắc Đài Loan,

1.2.1.3 Phương pháp đào bằng máy déo(tunnel boring machine TBM)

* Điều kiện áp dụng:

+ Đào đá cứng, có hệ số f,<9, không có đới đứt gãy hoặc chảy dẻo

+ Tuyến thẳng, độ cong nhỏ, không dốc quá.

+ Dạng tuy nen trồn( D>4m ).

như người lái, băng chuyển, hệ thống thông gió, hệ thống điện, các kích thủy

lực, Ở đầu khay thép có thể điều khiển quay, trên khay được bố trí nhiều.mai thép hình cái đục giống như những răng, hoặc những đĩa thép răng cưa,hoặc kết hợp cả hai

** Công đoạn thi công

Khi khay tròn quay chậm, những răng thép được ép chặt vào trong đá, vò nát đá cho đến khi rơi ra, chui qua những hốc trên mặt khay chảy vào một hệ

thống băng chuyển Hệ thống băng chuyển tiếp tục chuyển đá vụn ra đuôi củaTBM dé xe vận chuyển đưa ra ngoài ham Những kích thủy lực được gắn trên

các xương sống của TBM để diy TBM tiến lên phía trước, mỗi lần địchchuyển được vai feet, tùy thuộc khối đá đào ở trước TBM

‘TBM không chỉ đảo đá ma còn hỗ trợ chống đỡ vách him Khi máy dang

quay để đảo, hai máy khoan đứng ngay sau đầu cắt tiến hành khoan vào đá,

sau đó những công nhân bơm vita vào lỗ đó rồi đặt neo giữ cho đất đá khôngrơi ra tạm thời cho đến khi lắp xong vỏ him, TBM thực hiện công đoạn này

nhờ những thiết bị giống như tay nâng lớn đặt các đoạn vỏ ham đã chế tạo

trước vào vị tr.

Trường hợp vách him là đá yếu dễ sat lở thì khi TBM đào được mộtđoạn, máy sẽ lùi ra để công nhân phun bê tông gia cố tạm thời, sau đó TBM.lại tiếp tục đào và phía sau TBM người ta tiến hành thi công vỏ him

* Ưu điểm:

Phuong pháp này thích hợp cho đá cứng, đảo liên tục, mặt cắt gương dio

ít lượng dao sót so với mặt cắt thiết kể, tốc độ dao hầm nhanh hơn so với

khoan nỗ.

* Nhược điểm:

Phải vận chuyển từng bộ phận máy vào trong him đẻ lắp ráp, thời gian

lắp ráp rất lâu vì phải tiễn hành ở trong him kèm theo thiết bị cau với tải trong

hàng chục tấn để thao tác Chưa kể khi chuyển tuyến hầm lại phải tháo máy.cđể đưa ra ngoài him, kéo dai thời gian chờ đợi dé đảo, hoặc gặp lớp đá mềm „đứt gãy nhiều, năng suất máy đảo giảm

* Công trình áp dụng phương pháp TBM:

- Nhà máy thuỷ điện Đại Ninh trên sông Đa Nhim cách Thành phố Hồ

“Chí Minh 260 km, công trình đầu mỗi nằm trên địa phận xã Phan Lâm, huyệnBắc Binh, Bình Thuận Được khởi công từ ngày 10/5/2003, thủy điện Đại

‘Ninh là một công trình vừa cấp phát điện cho hệ thong điện phía Nam và dẫn

nước từ lưu vực sông Đồng Nai về cho Bình Thuận Gồm các hạng mục có.yêu cầu kỹ thuật cao:1,6km kênh dẫn và cửa lấy nước; 112 km tunen; 2,2km

đường ống áp lực; nhà máy thuỷ điện có công suất 300MW; 700m kênh xả hạ

du; Công ty Kumagai-Gumi liên danh cùng các nha thầu khác đã thực hiện

đúng tiến độ gói thầu (5/2003-8/2007) với các phương pháp thi công tunentiên tiến “TBM” lần đầu được áp dụng tại Việt Nam Đây là đường ham thủy

điện dai nhất Đông Nam A hiện nay

1.2.2 Phương pháp thi công vỏ đường him:

Đường him dẫn nước vào nhà máy thủy điện nói chung là làm việc ởtrạng thái có áp, do vậy yêu cầu vỏ bê tông phải dé liền khối(không lắp ghép).Phuong pháp thi công vỏ đường ham phụ thuộc vào: kết cấu, phương pháp

ao và vật chồng đỡ khoang đảo

Thi công bê tông vỏ ham dẫn nước được tiến hành sau khi kết thúc đảo

và gia cố tạm từng đoạn ham (Các công tác chính thi công ham dẫn nước:Đào đá và gia cố tạm, dé bê tông kết cấu vỏ him, khoan phụt gia cố và lắpđầy, lắp đặt đường ống thép và đỗ bê tông chẻn)

tình 1.10: Thi công cửa lẫy nước và tunel ~ Vận chuyển thiết bị

~ Bê tông kết cấu vỏ him được chia làm 2 đợt:

+ Đợt 1: Bê tông vòm tường được thi công trước, thường sử dụng cốp pha di động dé thi công

+ Đợt 2: Thi công bê tông nền hm

= Công tác vân khuôn: trong thực tế xây dựng ngầm hiện nay, việc xâydung vỏ ham bằng bê tông va bê tông cốt thép toàn khối được thực hiện chủyếu bằng phương pháp dé bê tông déo vào sau ván khuôn Ván khuôn cơ bản

là vấn khuôn lắp ghép và vin khuôn di động Sau đó bê tông được dim chặt

‘Van khuôn là kết cấu chuyên dụng, đảm bảo tinh nghiêm ngặt hình dang

thiết, phủ hợp với dang hình học thiết kế của ván khuôn trong vỏ ham,Người ta sử dụng chủ yếu là ván khuôn chế sẵn và ván khuôn di động đã được

cơ giới hóa.

‘Van khuôn lắp ghép được nối từ những mảnh chế sẵn ở trong xưởng và

sử dụng nhiều lần Việc lắp ráp các bộ phận ván khuôn nhờ thiết bị cầu lắp

Nhược điểm của loại ván khuôn lắp ghép là tốc độ đồ bê tông không cao và

thi công thường khó khăn hơn sử dụng ván khuôn di động.

Khi xây dựng công trình có tiết diện lớn hơn 30 — 35m” phổ biến hơn ca

là sử dung ván khuôn di động cơ giới hóa gồm các bộ phận nỗi với nhau bằng

các khớp Các vin khuôn này đã áp dụng hiệu quá trong xây đựng công trình

ở nhà máy thủy điện Hòa Bình và một loạt ở Liên Xô cũ Ngày nay được sử

dụng phổ biến trên các công trường xây dựng ngằm ở Việt Nam,

= Công tác cốt thép và đỏ bê tông: việc lắp đặt cot thép thưởng tiền hành

bằng các lưới hoặc khung cốt thép chế sẵn ở trên mặt đất, Việc sử dụng cácthiết bị chuyên dụng hiện đại cho phép chế tạo các chỉ tiết cốt thép có hìnhdang bắt kỳ Lưới hoặc khung cốt thép đưa vào hang bằng các mooc loại nhẹ.'Việc đặt khung cốt thép vào vị trí thiết kế bằng thiết bị câu Đặt cốt thép buộc

ở trong him chỉ áp dụng khi khối lượng quá bé hoặc khi đường kính cốt thép

lớn hơn 30mm Các chỉ tiết cốt thép trong khung cũng như việc chế tạo khungthường diing hàn điện và phải phủ hợp với thiết kế được phê duyệt

“Trong quá trình chuẩn bị khối đỗ cho từng đốt, tại các vị trí bé trí khoanphun lắp day vom hầm và khoan phun gia cổ được đánh dấu bằng các ống.nhựa đặt sẵn, vị trí đánh dấu không được trùng với cốt thép hoặc thép vòm

máy bơm bé tông Bom bê tông thường là bơm kiểu piston hoặc bơm khí

nén Ở Việt Nam các loại bơm khí nén thường ít sử dụng Việc cắp hỗn hợp

bê tông vào bơm thường qua một phểu đặt ngay trên thân bơm Bê tông cấp

bị chứa đặt trên cầu cạn hoặcvào phéu từ các thiết bi vận chuyển qua các thi

ở dang ben nang hạ được Ngày nay trong xây dựng nói chung và công trình

ngầm nói riêng người ta đã sản xuất được các loại bơm có chất lượng cao,hoạt động liên tục đáp ứng được các yêu câu trên

Việc đầm bê tông đã dé vào ván khuôn thường là thủ công bằng cáchdùng các loại đầm sâu thích hợp có dây mềm va đưa vio khối đỗ qua các cửa

số chờ sẵn trong ván khuôn Công tác đổ bê tông phải tiến hành liên tục đồng

thời từ hai bên tường him đến đỉnh vom him Không được đồ bên thấp bêncao Nếu có mach ngừng thi công thi mặt phẳng của mạch phải vuông góc

với trục cong của vòm Các mạch ngừng nảy được chèn lap bằng bê tông có

phụ gia nở sau khi bê tông đỗ trước đã co ngót.

~ Khoan phụt lip diy và khoan phụt gia cố được tiến hành sau khi bêtông vỏ hằm đạt cường độ >70% cường độ thiết kế

* Tính toán các thông số dé bê tông:

- Phương pháp dé bê tông được tiễn hành từ các giả thiết sau

+ Việc dé bê tông được thực hiện với tốc độ đã xác định trước với việc

tÖ chức lao động theo chu kỹ.

+ Nhịp điệu đỗ bê tông, chiều dai khối đỗ và mỗi đốt ván khuôn vị hạnchế bởi tính hợp lý về công nghệ

+ Việc làm chặt bê tông bằng dim phải kết thúc trước khi bê tông bắtđầu ninh kết ở hai lớp dé sau cùng

+ Khi tính toán giả thiết là đã biết kích thước giếng, lượng tiêu hao bêtông cho Im chiều dai có xét đến cả đào vượt, tính chất công nghệ của hỗn

hợp bê tông Chiều day lớp đỗ từ 0,3-0.4m

~ Việc tính toán theo trình tự sau

+ Xác định chiều dài khối dé bê tông, ở đây tiến hành đồng thời các

công việc của quá trình đồ

bv,

Neg —*Meiners”

Trong đó tạ; thời gian ca làm việc, ngày

Vj: tốc độ đỗ bê tông, m/ngày đêm,

+ Xác định thời gian của một chu ky đỗ bê tông:

Thời gian chu kỳ tạ lấy là bội số của thời gian ca làm việc (thường đốivới him là 6h)

n— số đối trong một đoạn khối d6

Đối với ván khuôn một đốt (n=1); thì 30>le>10, đối với ván khuôn nhiều.đốt n= 1,2,3 5,6 thì 10>le>2m

+ Thời gian thực hiện tit cả các công đoạn thành phần của một chủ kỳ tỉ

xác định có xéttới loại ván khuôn

Đối với ván khuôn lắp ghép:

„0h)

Trong đó t,, : thời gian chuẩn bị va kết thúc các quá trinh(h)

+ Đối với ván khuôn cơ giới hóa:

em est

Trong đó: m — tỷ số chiều dai khối đổ vả chiều dai đốt

+ Xác định năng suất đổ bê tông: P.

+ Thời gian dé bê tôngf,

+ Thời gian di chuyển cốp pha: ¢,,

+ Chiều đài một đoạn cốp pha Ley = lụ+L

Trong đó hz chiều dài của đoạn giữ bé tông trong cốp pha song song với

quả trình đỗ bê tông m

Jy xác định phụ thuộc vào loại cốp pha được sử dụng khi thi công với cốp.pha cơ giới hóa dang một đốt I, = 0 bởi vi L=1, và Lụ= l„, khi đùng ván khuôn

Ly=t.VutL

nước trước hoặc sau nhà máy thủy điện Nhiệm vụ cơ bản của nó là bảo

áp là loại giếng có định Tháp điều áp có thé đặt ở đường ham

a

vệ đường din nước có áp khỏi tác động nước va Tháp di áp đặt ở đường

dẫn nước trước tổ máy thì gọi là tháp trước(Tháp thượng lưu), đặt sau tổ máy

thì gọi là tháp sau(Tháp hạ lưu).

“Tháp điều áp được nối với đường him nằm ngang dẫn nước vào buồngtude bin, do vậy vi có lithi công hai hạng mục trên

1.3.1.Đặc điểm thi công tháp điều dp

Đặc điểm thi công tháp điều áp mang đặc điểm tương tự như thi công

quan với nhau.

giếng thing đứng

Ty theo tình hình cụ thể người ta sẽ chọn trong hai phương pháp đảo từ

trên xuống, hay từ dưới lên hoặc kết hợp cả hai

Hink 1.11: Sơ đồ nhà máy thủy điện ngầm

“đầu áp thượng lưu, 2-Giéng điều áp hạ lu, 3-Nhà máy thủy điện,

4-"Đường him dẫn nước, 5-bng áp lực

_-Giá

-Phương pháp đảo từ trên xuống.

ấp dụng: Ap dụng khi khoảng cách thấp so với mặt dit khônglớn (cách mặt đất 100m) Ví dụ như tháp điều áp công trình thủy điện BuônĐiều ki

Kuốp

-Phương pháp dio từ đưới lên Điều kiện áp dụng: khi tháp điều áp sâuthường sử dụng phương pháp nảy (khi tháp điều áp nằm sâu dưới đất tới100m) Ví dụ như tháp điều áp công trình thủy điện Hòa Bình

~ Phương pháp kết hợp: lúc đầu đựa vào him ngang khoan từ đưới lên

sau đó mở cửa giếng để dao tử trên xuống

*Trình tự thì công võ giếng điều áp cũng được chia làm hai phương

pháp:

+ Dao toàn bộ giếng theo chiều cao thiết kế, tiến hành kiểm tra lại kích

thước giếng, don vệ sinh, rửa sạch thành giếng, gia cố hệ thống chống đỡ, lắpđặt cốp pha, tiến hành lắp đặt cốt thép tại khối đổ, bê tông sẽ được lấy tại tram

trộn, vận chuyển đến chân tháp điều áp, sau đó được máy bơm bơm lên vị trí

tiến hành lắp đặt cốt thép tại khối đỏthi công Sau khi đổ xong khối đồ tras

tiếp theo.

+ Dao giếng từng phan, dao tới đâu tiến hành thi công vỏ giếng tới đó,

thông thường đào đá được 3-6m thì tiến hành thi công vỏ giếng ngay.

1.3.2 Biện pháp gia cé tam

- Ngay sau khi nỗ phá va don khoang đảo, kiểm tra biên gương bằngthiết bị toàn đạc, khi biên him đã đủ kích thước theo thiết kế tiến hành gia cố

khối đá xung quanh bằng phun vữa bé tông, trường hợp có những viên đá cục

bộ có khả năng rời ra thì phải tiến hành neo Để gắn anke vào đá, dùng xi

măng mác cao và ninh kết nhanh

~ Ap dụng phổ biến nhất là vì chống neo: neo thép, neo bê tông cốt thép

và vì chống bê tông phun.

- Vì chống neo không chỉ có tác dụng chống sụt lở mà còn có tác dụngđưa cả khối đá bao quanh him vào làm việc, tạo thành kết cấu thống nhất có

khả năng chịu tải lớn Vì chống neo có thể áp dụng cho đá cứng với hệ số độ

cứng biến thiên trong một khoảng rất rộng fk>4

~ Neo thép được gắn cứng vào lỗ khoan nhờ đầu neo: tủy theo kết cấucủa đầu neo phân ra làm neo chêm và neo đầu nở

~ Neo bê tông cốt thép là thanh thép được gắn chắc vào trong lỗ khoanbằng vữa xi măng hoặc xi ming cát, ở đầu ngoài trang bị một bản đệm

- Việc khoan lỗ neo có thể dùng máy khoan tay thông thường dat trên giá

đỡ khí nén hoặc giá đỡ co rút được Đối với các neo thẳng đứng chủ yêu dùng, máy khoan có tay búa hoặc khung khoan.

~ Bê tông phun được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng ngầm dé gia cốtạm và làm vỏ vĩnh cửu cho công trình Bê tông phun cũng được dùng để tăng

cường cho vì chống ở những vùng áp lực lớn trong tổ hợp của bê tông phun

với neo, chống phong hóa cho khối đá.

6 lên Xô cũ những công trình gia cổ bằng bê tông phun lần đầu tiêntiễn hành vào 1959 trên công trường xây dựng nha máy thủy điện Khramx đợt

IL Trong một khoảng thời gian ngắn ở Liên Xô cũ đá thi công và đưa vàohia thác thành công hàng chục him và hang ngầm kích thước lớn có sử dụng

bê tông phun.

- Bê tông được phun bằng máy chuyên dụng vận hành chủ yếu bằng khí

nén Vừa được chuyển đến đầu phun bằng ống mềm Ở đầu phun hỗn hợp vitakhô trộn với nước rồi phun lên vách dé phủ bề mặt hang

= Các công việc của quá trình phun bê tông bao gồm: chuẩn bị bề mat déphun, chế tạo hỗn hợp vữa phun, phun và bảo đường đoạn đã phun Trước khitiến hành công việc tiến hành chọc đá om cẩn thận bề mặt, rửa bề mặt bằngnước, thôi khô bể mặt bằng khí nén, bật máy và tiến hành phun

- Để phun bê tông có thé dùng xi măng pooclang, xi ming puzolan với

him lượng 300-350/m3 vữa khô Trong điều kiện địa chất phức tạp có thể áp

dung bê tông phun tổ hợp với neo và lưới thép.

~ Để giảm bụi và giảm công đoạn chế tạo vữa phun ở trong hầm người ta

sử dụng phương pháp phun ướt: bê tông được chế tạo ở trạm trộn và được cấp.đến máy phun Máy phun bê tông theo phương pháp ướt về nguyên tắc không,

khác gì máy phun bê tông theo phương pháp khô.

1.3.3.Cic công đoạn thi công tháp điều áp có liên quan dén việc thi congham din nước nằm ngang

1.Phương pháp đào từ trên xuống:

~ Thi công đường ham dẫn nước dưới đáy tháp điều ap

~ Thi công him dẫn phụ vào định tháp để vận chuyển thiết bị khoan, vật

liệu gia cổ vách, vữa bê tông dé thi công vỏ tháp.

- Tiến hành thi công tháp điều áp theo trình tự thi công, lợi dung đường,

him dẫn nước vận chuyển đắt đá ra ngoài

2 Phương pháp đào từ dưới lên

- Thi công him dẫn phụ vào định tháp để vận chuyển thiết bị khoan, vậtligu gia cố vách, vữa bê tông để thi công v6 tháp

~ Khi đảo nửa phần trên tận dụng moi dit ra như đào hồ móng sâu

~ Khi đường him đưới di qua, tiến hành thi công tháp điều áp theo trình

tự thi công

+ Áp dụng phương pháp liên hợp bắt đầu đào giếng có tiết điện nhỏ

4-6mỶ từ dưới lên sau đó mở rộng đến tiết diện thiết kế từ trên xuống

+ Khi thi công đợt hai, giếng định hướng được dùng vào mục dich thai

đá Trong cả hai giai đoạn việc xúc và vận chuyển bãi thải đều tiến hành ởphía đưới thông qua các hang ngang Ưu điểm của phương pháp đảo từ dưới

ên là loại trừ được khỏi chu kỳ đảo một công đoạn hết sức khó khăn là thai

đá Ở đây sau khi nỗ min đất đá được tập trung xuống hang ngang ở phía

dưới

1.4, Chi phí xây dựng tháp điều áp

Chi phí đầu tư xây dựng tháp điều áp là toàn bộ chi phí cần thiết dự tính

để đầu tư xây đựng công trình Chi phí được tinh theo các dự toán xây dựngcông trình gồm chỉ phí xây dựng, chi phí thiết bị, các chỉ phí khác được tính

theo dự toán công trình và chỉ phí dự phòng, chỉ phí quản lý dự án.

Trong phạm vi luận văn chỉ tinh chỉ phí xây dựng bởi lẽ chỉ phí xây dựng chiếm ty trong lớn nhất trong e¿ chỉ phí có thể tới 70%.

1.4.1 Phương pháp xác định chi phí xây dựng.

* Theo thông tư 04/2010/TT-BXD ngày 26/05/2010 thi việc xác định chỉ

phí xây đựng công trình có thể được tính theo các phương pháp sau, tùy thuộc

vào lĩnh vực xây dựng như thủy lợi, dân dụng, công nghiệp vv Có thể tóm

tắt các phương pháp như sau:

1- Phương pháp xác định chỉ phí xây dựng theo tiéu hao nhân công, vật liệu,

thid bị ứng với kd lượng công trình

Q; — Khối lượng của bộ phận thứ i

VL, ~ Chi phí đơn vị của vật liệu xây dựng bộ phan i

MTC, ~ Chỉ phi đơn vị của thiết bị xây dựng bộ phận i

NC\~ Chỉ phí don vị của nhân công xây dựng bộ phận i

Công thức thường được sử dụng trong lĩnh vực thủy lợi vi công trình có

thể chia nhỏ nhiều bộ phận và có thể bóc tách vật liệu, ca máy, số lao động.2— Phương pháp xác định chi phí theo suất đầu te

y by)a

Trong đó:

y - Chi phí xây dựng hạng mục, bộ phận công trình.

n — Số bộ phận của hạng mục

Q,,— Khôi lượng của bộ phận thứ ¡

U~ Suất tư trên một đơn vị công suất (m”, m’, )

Công thức này thường dude dùng trong xây dựng dân dụng, ví dụ: Us ~

phí cho Im’ s

Hy — Hệ số qui đổi theo khu vực xây dựng công trình

Công thức này thường được sử dụng cho việc xác định chỉ phí xây dựng thuộc lĩnh vực công nghiệp như nhà máy xử lý nước, nhà máy lọc dầu, wv 4~ Phương pháp tổng hop.

‘Sir dụng cả ba phương pháp trên trong trường hợp dự án xây dựng nhiều

công trình ở các lĩnh vực khác nhau

Đối với tháp điều áp thuộc loại công trình xây dựng nên sử dụng phương

pháp 1 là thích hợp

1.4.2 Những kh ï lượng thành phần và chi phí trong thi công tháp điều áp

của nhà may thủy điện

Tuy theo phương pháp dao, gia cố tam và kết cấu vỏ của tháp điều áp thicác thành phần chỉ phí có thể thống kê như sau:

- ĐẤt đá đào thân tháp điều áp

~ Khối lượng gia cố tạm bằng lắp đạt lưới thép, khung thép và bê tong

phun.

~ Khoan và đặt neo cho thân tháp không bị trượt.

- Đỗ bê tông vỏ tháp điều áp.

Ví dụ: đối với tháp điều áp của tuy nen dẫn dòng thi công của công trình

thủy lợi, thủy điện có khối lượng thi công tháp điều áp như sau;

Đảo đất đá 4.590m`

Lắp đặt lưới, khung thép, bê tông phun 1437m”

Khoan đặt neo 674 cái

Đỗ bê tông vỏ tháp 1661m`

1.5 Kết luận:

- Có nhiều phương pháp thi công dường him nhà máy thủy điện, trong

đó phương pháp được áp dụng phổ biến ở Việt Nam hiện nay là phương pháp

khoan nỗ (Drill and Blast).

- Thi công tháp điều áp nhà máy thủy điện có thé thi công theo phương,

pháp đào từ dưới lên hoặc tir trên xuống tùy thuộc vào chiều sâu đặt tháp so

với mat dit

CHUONG 2:

PHƯƠNG PHAP THI CÔNG CHO THAP DIEU ÁP PHÍA THƯỢNG LƯU NHÀ MAY THUY ĐIỆN HUỘI QUANG

2.1 Giới thiệu thủy điện Huội Quảng.

Công trình thuỷ điện Huội Quảng là bậc thang thuỷ điện bậc dưới trên

sông Nam Mu, là nhánh cắp I của hệ thống sông Đà, bậc thang trên là thuỷ

điện Bản Chát có công suất lắp 220MW Cụm công trình đầu mỗi nằm tại xã

Khoen On, huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu Khu vực nha máy và tram phân

phối điện ngoài trời thuộc địa phận xã Chiềng lao, huyện Mường La, Sơn La.Nhiệm vụ chính của dự án là phát điện với công suất lắp máy 520MW, hàng.năm cung cấp cho lưới điện Quốc gia 1,904 ty kWh

LLL Các thông số kỹ thuật chính:

- Điện tích lưu vực: 2824km'

~ Lưu lượng trung bình năm (Q,): 157.4 mi/s

~ Mực nước dâng bình thường: 370,0m

~ Mực nước chết 368m,

~ Dung tích toàn bộ: 184.2 triệu m?

~ Dung tích hữu ich: 16.28 triệu m”

~ Công suất lắp máy: 520 MW

2.1.2 Cụm công trình đâu mắi và tuyển năng lượng

- Đập ding: Đập bê tông trọng lực thi công theo công nghệ đầm lăn,

chiéu cao lớn nhất 104,4m

~ Đập tràn xa lũ: Đập tràn mặt cắt thực dụng, bé trí ở khu vực lòng sông.gồm 6 khoang tràn bề rộng mỗi khoang 15m, được thiết kế với tin suất 0,1%

và kiêm tra với tần suất 0,02%

- Cita lấy nước: Kiểu tựa bằng bê tông cốt thép bổ trí bên bờ phải Đồng

mở cửa van sửa chữa bằng cần trục chân dê,

~ Đường him dẫn nước và giếng điều áp: Gồm 2 đường him dẫn nước có

áp, vỏ bọc bằng bê tông cốt thép, đường kính trong him D=7,5m; Giếng điều

ấp đường kính trong khoảng 18m, vỏ bằng bê tông cốt thép;

~ Nha máy thuỷ điện và đường ham xã ra: Nhà máy thuỷ điện ngầm bên

tổ máy là 260MW.

- Trạm phân phối điện: Trạm phân phối điện ngoài trời 220kV, kích

bờ phải gồm 2 tổ máy, công suất

- Thiết bị cơ khí (huỷ công: Cửa van trin mat gồm 06 cửa van cung nâng

hạ bằng xi lanh thuỷ lực; Lưới chắn rác và cửa van sửa chữa ở cửa lấy nước.được đóng mở bằng cầu trục chân dé

3.1.4 Điều kiện địa chất công trình vị trí đặt tháp điều áp:

1 Điều kiện địa hình:

= Cao trình mặt đất tự nhiên: tại vị trí đặt tháp điều áp tính tại tim tháp 1

14 504m, tháp điều áp 2 là 480m

- Cao trình đỉnh tháp: 424,2m.

- Cao trình đáy tháp: 311,2 m.

- Hệ thống giếng điều áp được bổ trí trong khối đá tương đổi nguyên ven

(đới IIB) của khối đá bazan.

- Đá được đặc trưng bằng mức độ nút nẻ yếu đến trung bình có

RQD=65-70%.

- Phạm vi lân cận hỗ móng giếng điều áp bi ảnh hưởng của đứt gẫy

IV-46 và IV-45, đứt gẫy bậc V-36, không phát hiện thêm đứt gẫy kiến tạo nàotrong các hồ khoan đã khoan cắt qua tim tháp,

* Kết luận:

- Điều kiện địa chất thuận lợi dé thi công, tiến hành thi công bằng

phương pháp khoan nỗ.

~ Biện pháp gia cố tạm cho giếng điều áp được dé xuất như sau

+ Vom tháp gia cố bằng neo kết hợp phun vảy bê tông trộn sợi thép

chiều đây 10cm,

+ Tường tháp sử dụng neo kết hợp phun vay bé tông trộn sợi thép chiều

đầy Sem

3 Điều kiện dia chất thủy văn:

Điều kiện nước ngầm trong khối đá nằm khá sâu 20-40 dưới mat đất vàthường tổn tại trong phần tiếp giáp hai đới phong hóa mạnh và phong hóaminh liệt Dat đá có tinh thấm yếu đến trung bình (lu=0.6-2.3), dọc theo đới

kiến tạo có khi từ trung bình đến mạnh

~ Giếng điều áp ngầm hoàn toản Dé đạt được hiệu quả lớn nhất, giếngđiều áp được bố trí ở cuối các hầm dẫn nước, kiểu hình trụ và giáp với ốngnghiêng Trên mặt bằng 2 giếng được bố trí ở phía ngoài của hai đường him(không nằm trên tim đường him) để thuận lợi trong qua trình thi công

- Giéng điều áp hình tròn đường kính trong 18m, chiều cao toàn bội

115,1m,

+ Doan thân giéng bằng bê tông cốt thép có đường kính trong 18m chiều

dày vỏ bê tông cốt thép là Im, chiều cao 102m

+ Đoạn cuối giếng nối với ham dẫn nước có đường kính trong Sm đượclót thép và dé bê tông chèn chiéu cao 14m

~ Kết cấu giếng điều áp được tuân thủ theo ba yêu cầu chính:

+ Lam việc bình thường ở mọi chế độ đặc biệt

+ Đơn giản về hình thức, kết cấu xây dựng

+ Khối lượng công tác nhỏ nhất

- Kết cấu giếng điều áp bao gồm: Giếng điều áp chạy vuông góc vớituyến đường dẫn và ông nói giữa đường him và giếng

+ Ông nồi đường him với giếng tiết diện tròn đường kính trong Sm nằm.sát đường ham có kết cấu bằng bê tông lót thép bên trong

+ Có bố tri ham vận hành vào phan đỉnh của 2 giếng, chúng được sửdụng trong quá trình thi công và vận hành dé thông gió cho toàn hệ thống.+ Toàn bộ hệ thống giếng điều áp có vỏ áo bằng bê tông cốt thép để

tránh (giảm tới mức tối đa) việc bão hòa nước ở sườn núi phía trên NMTB donước thắm ra từ các giếng điều áp

+ Kết cấu áo bê tông của các giếng điều áp và ống nối được thiết kế là betông cốt thép liền khối Mác bê tông M300, cốt thép gai nhóm CIH đối với cốt

thép làm việc va CII đối với cốt thép phân bổ,

+ Vỏ áo được tính bền chịu tải trọng của áp lực đá núi và tự trọng cũngnhư sự gia tăng áp lực bên trong có xét tới tinh đàn hỗi của đá Theo tính toán,

vỏ giếng điều áp day Im

2.2 Lựa chọn phương pháp thi công

2.2.1 Phương pháp đào

Căn cứ vào số liệu nêu trên thì đỉnh tháp 1 và 2 đều cách mặt đất tự nhiên là 83,8m và 55,8m do vậy chọn phương pháp dio từ dưới lên Trình tự

thi công như sau

~ Tiến hành khoan dọc theo trục giếng từ trên xuống tận đáy giếng với

đường kính lỗ khoan không nhỏ hơn 150mm

- Thông qua lỗ khoan treo dây cáp để treo bệ đứng khoan, bệ được kéosát vào khoang dio và nhờ kích gắn chặt giản khoan với vách khối đào, giữ

giản khoan én định khi tiền hành khoan

= Tiếp tục khoan ngược từ dưới lên dé tạo thành các lỗ min trên suốtgương đảo đảm bảo diện tích theo mặt cất ngang tháp điều áp sau khi nỗ -nhỏi thuốc, kip min, nối mạng

- Hạ din khoan cùng máy khoan và công nhân đồng thời di chuyển xa vị

trí khoan.

- Gây nổ, đá rơi xuống được xúc vào xe vận chuyển đưa ra khỏi him.

34

Hình 2.3+2.4: máy khoan Robin được vận hành ở Thuỷ điện Nậm Mở, Lai

Châu

* Biện pháp thi công giếng điều áp được dé xuất như sau :

Trước khi thi công giếng điều áp tiến hành thi công đường hằm dẫn nước

số 1 và số 2 Để thi công him din nước đã đảo 2 him phụ là: Ham phụ số 1chiều đài L

2332,40m; Ham phụ số 2 chiều dài L = 553,43m, kích thước BxH = 8,5x7m,

482/0m, kích thước BxH = 8x6,50m, cách cửa lấy nước

cách ham HP1 1642,24m, cách giếng điều áp về phía thượng lưu 34,77m Các.ngách thi công được bố trí giữa hai hầm tiết diện móng ngựa BxH = SxSm,khoảng cách giữa các ngách thi công trong khoảng từ 350m đến 450m Tậndụng đường hằm phụ số 2 để vận chuyển đất đá khi đào giếng điều áp thượng

lưu

Các công tác chính thi công giếng điều áp:

= Đào đá và gia cổ tạm

~ Đổ bê tông kết cấu vo

~ Lắp đặt đường ống thép và dé bê tông chẻn

“Bảng 2.1: Khối lượng chính giéng điều áp

1 Công tác đào và gia cổ tam ging điều áp

Công tác đảo ngầm giếng điều áp được thi công ngay sau khi kết thúcđào ham VHI Ham VHI có cửa tại cao trình 415,00m nối đường với phanđỉnh của 2 giếng điều áp tai cao độ 409,50m, hằm có chiều dài 121,31m gồm

2 đoạn, Đoạn 1 dài lãm có it hình móng ngựa kích thước BxH =

6x3,50m, đoạn 2 có mặt cắt hình móng ngựa kích thước B = 6m, H thay đổi

tir 5,50m đến 12,10m Giếng điều áp được thi công đảo đá theo 2 giai đoạn:

~ Giai đoạn 1: Đào vòm và đào hạ nên từ cao độ 424,10m xuống cao độ409,50m, đá đảo vận chuyển qua him VHI

Đào vòm theo phương pháp khoan nỗ min phân mảnh từ cao độ 424,10m

xuống 416,10m, toàn bộ vòm được chia thành 3 phin và tiến hành đảo phần

tiên phong trước sau đó đảo mở rộng hoàn thiện theo biên thiết kế, Sau khi đảo

sẽ t

mở rộng từng mặt hành khoan neo và phun vay bê tông.

"Đào hạ nền bằng khoan nỗ min từ cao độ 416,10m xuống cao độ 409,50m.

được chia thành 2 ting đào, phần trụ đá phía trên dim cầu trục từ cao độ416,10m xuống 414,50m được để lại va thi công đảo bằng khoan nỗ nhỏ Song

song với đào phần dưới vòm tiến hành khoan nỗ các hàng khoan viễn đứng dọc

theo tường để tạo khe trước Khoan nổ mìn bằng máy khoan tự hành, xúc

chuyển đá bằng tổ hợp máy xúc và ôtô vận chuyển LOT.

Hình 2.5: Mat bằng thi công giếng điều ápCác công tác gia cố tạm được tiến hành song song với quá trình đảo.Công tác kiến trúc, đồ bê tông và lắp đặt cầu trục thi công phải được thực hiện

trước khi tiền hành thi công giai đoạn 2

= Giai đoạn 2: Đào hạ nền giếng điều áp từ cao độ 409,50m xuống cao đội315.0m Dao hạ nền được thực hiện theo 2 dot:

+ Đợt 1: Đào giếng tiên phong bằng máy khoan RoBin Đường kínhgiếng tiên phong bằng máy khoan RoBin là D = 2,44m, máy khoan đặt tại cao

trình 409,50m khoan dẫn hướng từ trên xuống đường kính lỗ khoan D =

130mm, 44m au đó doa mở rộng tử đưới lên đường kính D

+ Dot 2: Đào hạ nền từ trên xuống bằng khoan nỗ min, đá nổ min được

day xuống him dẫn nước qua giếng tiên phong Khoan nỗ min hạ nén bằng

máy khoan tay với chu kỳ đảo 2,5m.

Đá đào được vận chuyển qua him dẫn nước, xúc chuyển đá bằng tổ hopmáy xúc và ôtô vận chuyên 10T Đá đào được chọn lựa đá tốt vận chuyển ra

bãi trữ tận dụng, phần còn lại vận chuyển ra bãi thai

Các công tác gia cổ tạm được tiền hành song song với qua trình đảo

2 Công tác bê tông và lắp đặt ống thép giếng diéu áp:

~ Thi công bê tông và lắp đặt ống thép giếng điều áp được thực hiện theo

2 giai đoạn sau.

+ Giai đoạn 1: Thi công bê tông và lắp đặt dầm cầu trục thi công Thi

công bê lông dim cầu trục được thực hiện sau khi đào hạ nén giếng điều ápđến cao độ 409,50m, vữa bê tông vận chuyển bằng xe chuyển trộn theo hamVHI và đưa vào khối đồ bằng máy bơm

Cầu trục thi công được lắp đặt tai cao trình 409,50m sau khi lấp đặt raycầu trục

+ Giai đoạn 2: Thi công bê tông thân giếng sau khi hoàn thiện công tác đào và gia cổ, Thi công bê tông được thực hiện theo 2 đoạn như sau.

Đoạn I: Thi công bê tông chèn ống va bê tông vo giếng từ cao độ

309,0m đến cao độ 379,50m, bê tông tông được đưa vào khối đỗ bằng bomđặt tại cao độ 309,0m Vữa bê tông cung cấp cho máy bơm bằng xe chuyểntrộn vận chuyển qua hầm phụ số 2 và hằm dẫn nước

Tir cao độ 309.0m đến 323,0m, bê tông chèn được tiến hành sau khi lắp.đặt hoàn thiện 2 đoạn ống thép bằng cầu trục thi công, các đoạn ống có chiềudai âm được vận chuyển đến bãi cao độ 409,50m qua him VHI, thả xuống vị

trí lắp đặt bằng cầu trục thi công Từ cao độ 323,0m trở lên bê tông được tiếnhành sau khi lắp đặt cốt thép và cốp pha bằng cầu trục thi công

Doan 2: Thi công bê tông vỏ giếng từ cao độ 379,50m đến cao độ 410,0m,

bê tông được đưa vào khối đỗ bằng bơm đặt tại cao trình 409,50m Vữa bê tông.cung cấp cho máy bơm bằng xe chuyển trộn vận chuyển qua him VHI,