Thiết kế và tổ chức thi công ga ngầm nhà hát thành phố thuộc tuyến Bến Thành Suối Tiên

Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 LỜI NÓI ĐẦU Tàu điện ngầm là phương tiện giao thông ngầm đô thị rất cần thiết và hiệu quả, hầu hết các nước trên tiên tiến trên thế giới đã có hệ thống công trình tàu điện ngầm hiện đại. Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những thành phố có số dân và mật độ dân cư cao của cả nước nên giao thông thành phố Hồ Chí Minh có tầm quan trọng nhất định trong việc đáp ứng nhu cầu đi lại và vận chuyển hành khách và hàng hóa ngày một tăng. Xây dựng và phát triển hệ thống tàu điện ngầm là một trong những hướng phát triển giao thông đô thị mang tính trọng tâm để giải quyết những bức xúc về giao thông ở những thành phố lớn của nước ta, đặc biệt là thủ đô Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Với mong muốn tìm hiểu, nghiên cứu về lĩnh vực khá mới này, cá nhân em đã chọn nhiệm vụ thiết kế v à tổ chức thi công ga ngầm nhà hát thành phố thuộc tuyến Bến Thành - Suối Tiên làm đề tài thiết kế tốt nghiệp cho mình. Sau gần 3 tháng học tập, nghiên cứu, bằng những nỗ lực và cố gắng của bản thân, dưới sự hướng dẫn của thầy giáo – Th.S Chu Viết Bình, thầy giáo đọc duyệt- Th.S Nguyễn Thạch Bích đến nay em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp của mình. Qua đồ án này, em chân thành cảm ơn các thầy giáo, cũng như tập thể các thầy, cô giáo trong bộ môn Cầu-Hầm, trong trường đã giảng dạy, giúp đỡ chúng em trong 5 năm qua. Do kiến thức chuyên môn còn nhiều hạn chế nên quá trình làm đồ án không thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được sự góp ý của các thầy để đồ án được hoàn thiện. Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2010 - 1- 1 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 Nguyễn Thị Trang PHẦN 1 GIỚI THIỆU CHUNG CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TUYẾN MÊTRÔ CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ QUY HOẠCH MẶT BẰNG CHUNG CHO TỔ HỢP GA NGẦM - 2- 2 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TUYẾN METRO 1.1. QUY MÔ DỰ ÁN TUYẾN METRO Lộ trình tuyến: Hình 1.1.1. Bình đồ dọc tuyến Đầu tháng 10/2009, các cơ quan chức năng trình lại phương án kinh phí đầu tư tuyến tàu điện ngầm (metro) Bến Thành - Suối Tiên. Dự án này được xem là tuyến đường sắt đô thị đầu tiên của TP HCM. Tên gọi ban đầu của dự án là “Dự án xây - 3- 3 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 dựng tuyến đường sắt đô thị Bến Thành - Chợ Nhỏ”, do Bộ GT - VT làm chủ đầu tư. Sau khi được bàn giao lại cho UBND TP HCM, dự án trên được gọi là “Dự án xây dựng tuyến đường sắt đô thị TP HCM, tuyến Bến Thành – Suối Tiên” (theo Quyết định số 1453/QĐ-UBND ngày 6/4/2007) do Khu Quản lý đường sắt đô thị (nay là Ban quản lý đường sắt đô thị) làm chủ đầu tư. Theo thiết kế, tuyến metro Bến Thành - Suối Tiên dài 19,7 km, sẽ đi qua các quận 1, 2, 9, Bình Thạnh, Thủ Đức và một phần gần cuối tuyến nằm trên địa phận tỉnh Bình Dương. Trong đó, đoạn ngầm dài 2,6 km gồm ba ga ngầm là: Bến Thành, Nhà hát thành phố, Nhà máy Ba Son, sẽ bắt nguồn từ chợ Bến Thành, vòng xoay Quách Thị Trang, chạy ngầm theo đường Lê Lợi, Nhà hát thành phố, rồi chạy dọc đường Nguyễn Siêu đến Nhà máy đóng tàu Ba Son thì chuyển lên cao. Phần đường trên cao này sẽ vượt đoạn Nguyễn Hữu Cảnh, đi theo rạch Văn Thánh, vượt tiếp đường Điện Biên Phủ, sông Sài Gòn tại nhà hàng Tân Cảng, đi theo hành lang Xa lộ Hà Nội rồi rẽ vào Khu depot (trạm bảo hành, sửa chữa kỹ thuật) Long Bình. Chiều dài đoạn trên cao là 17,1 km, gồm 11 ga. Khu depot có tổng diện tích 20.560 m2, cùng hệ thống thiết bị tín hiệu, hệ thống chiếu sáng hiện đại. Tổng vốn xây dựng ban đầu của tuyến metro này là hơn 17.000 tỷ đồng, từ nguồn vốn ODA Nhật Bản và vốn đối ứng từ ngân sách của TP HCM. Khi đưa vào sử dụng, tuyến metro này sẽ giúp rút ngắn thời gian từ trung tâm thành phố đến khu vực Suối Tiên, đảm bảo chuyên chở trên 500.000 lượt khách một ngày. Dự án này còn được hy vọng sẽ tác động mạnh đến sự phát triển đô thị các quận 2, 9, Bình Thạnh, Thủ Đức… - 4- 4 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 Ga Lý trình Khoảng cách giữa các nhà ga (m) Điểm đầu tuyến 0-245 S1 – Ga Bến Thành 0+135 280 S2 – Ga Nhà Hát Lớn 0+715 580 S3 – Ga Ba Son 1+587 963 S4 – Công viên Văn Thánh 3+421 1834 S5 – Tân Cảng 4+361 940 S6 – Thảo Điền 5+497 1136 S7 – Metro An Phú 6+454 957 S8 – Rạch Chiếc 8+104 1650 S9 – Phước Long 9+622 1518 S10 – Bình Thái 10+957 1335 S11 – Thủ Đức - Chợ 12+724 1767 S12 – Công nghệ cao 15+100 2376 S13 – Suối Tiên 16+689 1589 S14 – Bến xe Suối Tiên 18+905 2216 Tổng cộng 19050 - 5- 5 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 1.2 - CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG METRO 1.2.1. Khổ đường: đường sắt khổ 1435 1.2.2. Tốc độ: + Tốc độ tối đa là 80km/h + Vận tốc thương mại đạt: 33.8 km/h. 1.2.3. Bán kính đường cong: Bán kính đường cong bằng tối thiểu: + Tuyến chính: R = 150m + Trong ga: R = 800m + Tuyến nhánh: R = 150m + Trong depot: R = 100m Bán kính đường cong đứng tối thiểu: R = 1500m (Trường hợp khó khăn R=1300m) 1.2.4. Độ dốc dọc: Độ dốc dọc tối đa: + Tuyến chính: i = 4% (Trường hợp khó khăn i =5%) + Đoạn đặt ghi : i = 5% (Trường hợp khó khăn i = 10%) + Đường trong ga : i = 0.2% (Trường hợp khó khăn i = 0.3%) + Depot (bãi chứa xe): i =0.15%. 1.2.5. Cấp điện đoàn tàu 1.2.5.1. Loại hình dòng điện cho hệ thống: Sử dụng loại hình cấp điện một chiều- DC cho tuyến metro số 2. 1.2.5.2. Lựa chọn mạng tiếp xúc cho đoàn tàu Tuyến metro số 2, chỉ xem xét về hai loại hình cấp điện: Ray thứ 3- 750VDC và Trên cao- 1.500VDC. Việc lựa chọn nên căn cứ vào mô hình chung của mạng đường sắt đô thị, khả năng sử dụng chung “tài nguyên của mạng”, mức độ tiếp thu công nghệ có hướng tới nội địa hóa, khả năng cung cấp từng phần thiết bị, vật tư góp phần nâng cao nền công nghiệp trong nước. - 6- 6 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 Để có đề xuất thích hợp, cần phải xem xét đánh giá theo mức độ tương thích với đặc điểm của tuyến metro số 2: được đề xuất là đi ngầm suốt chiều dài trong nội đô, đi trên cao ở khu vực ngoại ô và có xem xét đến hướng kéo dài về phía Tây- Bắc thành phố. Bảng sau so sánh hai loại hình cấp điện: ray thứ 3-750VDC và trên cao 1.500VDC, lập theo từng tiêu chí với thang điểm 4 (3,2,1). - 7- 7 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 - 8- 8 Tiêu chí đánh giá Ray thứ ba- 750VDC Trên cao 1.500VDC Đánh giá điểm số theo sự tương thích Ray thứ 3 Trên cao Kết cấu Đơn giản, ít chi tiết Tương đối phức tạp, nhiều chi tiết hơn 4 3 Độ tin cậy cấp điện Cao, có thể kiểm soát không bị ngắt quãng Tiềm ẩn sự cố bị ngắt quãng 4 3 Thi công, xây lắp Đơn giản Phức tạp hơn với đoạn đi trên cao 4 3 Không gian chiếm dụng- tiết diện hầm hình chữ nhật Ray tiếp điện được đặt ngay bên cạnh đường chạy, không chiếm dụng khoảng không trên cao Chiếm dụng khoảng không trên cao, tăng kích thước hầm.Phải có giải pháp nếu có công trình khác cắt ngang qua, với đoạn đường trên cao, trên mặt đất 4 1 Không gian chiếm dụng- tiết diện hầm hình tròn Như nhau Như nhau 4 4 Chi phí đầu tư ban đầu Cho phép tối ưu hóa kích thước hầm Tăng kích thước đường hầm 4 1 Đầu tư hệ thống cao Đầu tư hệ thống bình thường; 3 4 Đoàn tàu- phụ thuộc vào công nghệ, nói chung không có sự khác biệt Đoàn tàu- phụ thuộc vào công nghệ, nói chung không có sự khác biệt 4 4 Bảo dưỡng sửa chữa Đơn giản Khó khăn hơn 4 3 Tuổi thọ sử dụng Dài hơn Thấp hơn 4 3 Cảnh quan, môi trường Ngầm- không ảnh hưởng Ngầm- không ảnh hưởng 4 4 Trên mặt đất- ảnh hưởng về an Ảnh hưởng đến cảnh quan 2 2 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 Bảng so sánh các hình thức cấp điện Hình 1.1.2. Đoàn tàu metro Vừa qua, đã có các nghiên cứu độc lập về tuyến metro số 2, về cấp điện, bảng sau cho thấy sự lựa chọn của các nghiên cứu này: TEWET- TDSi South ADB/ MVA METI/ JARTs Lựa chọn Trên cao 1.500VDC Ray thứ 3 750VDC Trên cao 1.500VDC Như đã nêu trên, tuyến metro số 2 (An Sương- Thủ Thiêm): được đề xuất là đi ngầm suốt chiều dài trong nội đô, đi trên cao ở khu vực ngoại ô và có xem xét đến hướng kéo dài về phía Tây- Bắc thành phố (Khu Đô thị- Công nghiệp Tây Bắc, Củ Chi) Với thành phố Hồ Chí Minh, tuyến metro số 1 hiện cũng thiên về sử dụng cấp điện trên cao 1.500VDC, tuyến số 4 tương tự (Nghiên cứu tiền khả thi- SFECO- Thượng Hải). - 9- 9 Động cơ điện kéo Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 Xem xét khả năng kết nối, khai thác tài nguyên mạng, hướng phát triển của tuyến trong tương lai, với tuyến metro số 2, Tư vấn đề xuất: Cấp điện dạng mạng tiếp xúc trên cao, dòng điện một chiều- DC liên tục, điện áp 1.500V 1.2.5.3. Hệ thống điện động lực Động lực của đoàn tàu metro là điện năng. Điện năng được cấp từ đường dây động lực (trên cao/ ray thứ 3) 1.500/ 750VDC qua cần lấy điện  Bộ biến điện  cấp điện 3 pha AC cho các động cơ điện kéo (MT). Các MT này sẽ biến điện năng thành cơ năng, quay bộ trục bánh xe tạo nên sức kéo cho đoàn tàu metro. - 10- 10 [...]... cu múng ca ga tu cn cú dng múng bng Do ú cu to phn chõn l dng dm chy dc ht chiu di ga Dm dc chõn l kt cu lp ghộp, cú cỏc kớch thc nh sau: 1250 60 9 24 R5 800 50 2000 2.2.9 Vũm nga khoang gia: Tuy kt cu múng ca ga tu nm trong lp t 3b - l lp t cht va, nhng nhỡn chung a cht chiu sõu t ga l loi a cht yu ng thi nhp khoang gia l tng i ln nờn ta thit k kt cu ga tu cú vũm nga khoang gia Vũm nga l kt cu... l ging ng t trung tõm ca ga tu Phớa trờn ca ging ng t va hố trờn ph 1.2.5 V trớ trm cp in: V trớ trm cp in nm trong khoang trng phớa di cu thang cun - 23- 23 B Mụn Cu Hm N TT NGHIP I HC Sinh viờn: Nguyn Th Trang Lp: ng Hm & Metro K46 CHNG 2 THIT K KT CU GA TU 2.1 B TR CHUNG GA TU 2.1.1.Mt ct ngang ga tu: 2.1.1.1 Kh gii hn chung ca ga tu: Da vo kh gii hn MS v b rng sn thit k l 12.8m, ta ghộp hai... 12,8m 1.2 B TR MT BNG GA TU 1.2.1.V trớ sõn V trớ sõn nm trong on ng tu chy trong ga Khi tu thỡ c on tu nm trn trong on chiu di sõn ga Ton b phn ng tu nm trong ga chớnh l v trớ sõn Ga tu dng o, sõn nm hai bờn ga tu, mi sõn l im dng tu ca mt hng tuyn Mi hng tuyn chy trong mt ng hm riờng bit Trc ca mi sõn trong ga trựng vi trc ca ng tu trong khu gian Khong cỏch gia hai sõn trong ga l: 4.15: khong... Vn tc thit k (km/h) Vn tc khai thỏc MAX 20 16 90 80 - 13- MAX MAX 13 B Mụn Cu Hm N TT NGHIP I HC Sinh viờn: Nguyn Th Trang Lp: ng Hm & Metro K46 Hỡnh 1.1.7 Cu to ca on tu 1.4 C IM CA CC GA NGM 1.4.1.Hỡnh thc b trớ sõn ch trờn ga: 1.4.1.1 Ga dng o: cú sõn ga nm gia cũn hai hng ng tu nm hai phớa ca sõn ga u im: Cu to n gin, d b trớ ng lờn xung do ng lờn xung tip cn thun li vi sõn ga cựng... 1.1.4.2 Chiu rng ct theo phng mt ct ngang ga tu (b2): Chn b2 = 0.8m 1.1.4.3 Chiu rng tớnh toỏn ca ton b sn o: 12,8m Chiu rng nh nht ca sn o khụng ph thuc tớnh toỏn, quy nh nh sau: Bmin = 10m vi ga mt vũm hoc ct t nụng Bmin = 12m vi ga t sõu v cú hai dóy ct 1.1.4.4 Chiu rng thit k ca ton b sn o: So sỏnh hai tr s Btt v Bmin ta thy Btt > Bmin, do ú ta la chn chiu rng thit k ca sn o theo chiu rng tớnh toỏn... trỳc, vỡ sõn ga rng rói c b trớ gia ga Khụng cn cu vt qua ng tu chy Nhc im: Nu trong khu gian cú hai hng chy chung trong mt ng hm thỡ khi ra vo ga, cỏc ng hm cn phi tỏch ra, do ú vic b trớ tuyn phc tp hn Tn ti dũng hnh khỏch ngc chiu nhau trong gii hn s 1.4.1.2 Ga dng bn: cú hai sõn ga hai phớa, hai ng tu b trớ gia u im: Nu trong khu gian cú hai hng chy chung trong mt ng hm thỡ khi ra vo ga cỏc ng... sỏt vi mt sn toa tu vi cao bng nhau phc v cho vic m khu vc siờu th nh hng v khu k thut, m rng ra mi phớa ca nh ga l 20m Vy tng chiu di ca nh ga l 170m 1.2.3 V trớ cu thang lờn: Vỡ trc ga trựng vi trc snh ngm nờn trc ng ngm bng ti cng trựng vi trc ga Bc thang di cựng c kt ni trc tip vi sn ga trờn cựng mt cao Bc thang trờn cựng kt ni vi sn ca snh ngm cựng mt cao Nh ó la chn trong tớnh toỏn trờn,... B Mụn Cu Hm N TT NGHIP I HC Sinh viờn: Nguyn Th Trang Lp: ng Hm & Metro K46 PHN 2 THIT K S B PHNG N 1 NH GA 3 TNG Cể 2 NG TU CHY KHC MC PHNG N 2 NH GA 2 TNG Cể 2 NG TU CHY CNG MC - 18- 18 B Mụn Cu Hm N TT NGHIP I HC Sinh viờn: Nguyn Th Trang Lp: ng Hm & Metro K46 CHNG I B TR MT BNG GA TU 1.1 XC NH CC KCH THC GA TU 1.1.1 Chiu di ng ca on tu: Trong ú: lv: chiu di toa tu tớnh t tõm hai múc ni toa,... ga s dng loi t vt 0.9m t hai bờn phớa di hai vt ray C li gia cỏc thanh t vt l 58cm, tng ng vi 1725 thanh t vt trờn 1km chiu di ng Nu cú b trớ thit b khai thỏc nm gia hai t vt thỡ khong cỏch ny cú th tng ti a l 67.5cm 2.2.6 Rónh thoỏt nc: Rónh thoỏt nc dc rng 0.9m v sõu 550mm tớnh t nh ray Khi ú dc dc ca rónh thoỏt nc trong ga bng dc dc ca rónh dc ng tu trong khu gian m bo dc dc ti thiu l khi ga. .. bo dc dc ti thiu l khi ga b trớ trờn din tớch nm ngang thỡ tin hnh xõy dng rónh cú chiu sõu thay i Ngoi rónh thoỏt nc dc cng cn phi cú rónh thoỏt nc ngang - 32- 32 B Mụn Cu Hm N TT NGHIP I HC Sinh viờn: Nguyn Th Trang Lp: ng Hm & Metro K46 2.2.7 Mt ct ngang cu trỳc tng trờn trong ga 2 1 7 1435 3 690 4 550 8 900 5 900 6 900 Hỡnh 2.2.7 Cu to mt ct ngang cu trỳc ca ng ray 1 Sn ke i tu 2 Cn treo 3 . tàu điện ngầm hiện đại. Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những thành phố có số dân và mật độ dân cư cao của cả nước nên giao thông thành phố Hồ Chí Minh có tầm quan trọng nhất định trong việc. 2010 - 1- 1 Bộ Môn Cầu – Hầm ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46 Nguyễn Thị Trang PHẦN 1 GIỚI THIỆU CHUNG CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TUYẾN MÊTRÔ CHƯƠNG. xúc về giao thông ở những thành phố lớn của nước ta, đặc biệt là thủ đô Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. Với mong muốn tìm hiểu, nghiên cứu về lĩnh vực khá mới này, cá nhân em đã chọn nhiệm vụ thiết