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

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 n

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

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

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 tuyếnĐầu 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

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 Banquản 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 tỉnhBình 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 cònđược hy vọng sẽ tác động mạnh đến sự phát triển đô thị các quận 2, 9, Bình Thạnh, Thủ Đức…

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

1.2.5 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

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)

Bộ Môn Cầu – Hầm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Sinh viên: Nguyễn Thị Trang – Lớp: Đường Hầm & Metro K46

Raythứ 3

TrêncaoKết cấu Đơn giản, ítchi tiết

Tương đối phứctạp, nhiều chi tiết

Chiếm dụngkhoảng khôngtrên cao, tăngkích thướchầm.Phải có giảipháp nếu cócông trình kháccắt ngang qua,với đoạn đườngtrên cao, trên mặt

Tăng kích thước

Đầu tư hệthống cao

Đầu tư hệ thốngbình thường; 3 4Đoàn tàu-

phụ thuộcvào côngnghệ, nóichung không

có sự khácbiệt

Đoàn tàu- phụthuộc vào côngnghệ, nói chungkhông có sựkhác biệt

Ngầm-Ngầm- không

Trên mặtđất- ảnh Ảnh hưởng đến

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:

Ray thứ 3750VDC

Trên cao1.500VDCNhư 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 cấpđiện trên cao 1.500VDC, tuyến số 4 tương tự (Nghiên cứu tiền khả thi-

SFECO- Thượng Hải)

Động cơ điện kéo

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

Hình 1.1.3 Hình thức cấp điện

Cấu tạo chung của đoàn tàu metro

Hình 1.1.4.Cấu tạo chung đoàn tàu metro

1.2.6.Hình thức lấy điện: đoàn tàu lấy điện theo ray thứ ba, đường tải điện dãn theo

một thanh ray treo cách điện trên các giá đỡ, chạy song song với các ray chính

1.2.7 Khoảng thời gian giữa hai chuyến tàu: 4.5 phút.

1.2.8 Năng lực vận chuyển: là khả năng vận chuyển một số lượng hành khách theo

một hướng tuyến trong một giờ, được tính theo công thức:

- Năng lực thông qua tính bằng số đôi tàu/ một giờ.

M - Lượng hành khách có thể chở trên một chuyến tàu, M = số toa sức chứa của một toa

Đối với tuyến tàu điện ngầm thí điểm ở Hà nội thì:

+ Năng lực vận chuyển vào giờ cao điểm có thể đạt 6300 HK/giờ/hướng

+ Trong tương lai, có thể tăng tần suất lên 3.45 phút/chuyến Tương ứng với năng lực vận chuyển là 9500 HK/giờ/hướng

+ Thậm chí, tần suất có thể đạt 3 phút/chuyến Tương ứng với năng lực vận chuyển là 12000 HK/giờ/hướng

1.2.9. Tần suất chạy tàu:

Năm

tính

toán

Thời điểmkhai thác

Nhu cầu(HK/1h/1hướng)

Đoàntàu

Năng lựcchuyên chở(HK/đoàn tàu)

Tần suấtchạy tàu(phút)2015

1.3 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA ĐOÀN TÀU METRO

1.3.1 Mô hình đoàn tàu

a) Lựa chọn cho Giai đoạn ban đầu: Mc + T + Mc (3 Toa)

Hình 1.1.5 Đoàn tàu 3 toa

b) Lựa chọn cho Giai đoạn sau: Mc + T + M + M + T + Mc (6toa)

Hình 1.1.6 Đoàn tàu 6 toa

1.3.2 Thông số kỹ thuật cơ bản

2 Chiều cao mui xe (mm) 3.800

4 Chiều cao sàn xe 1150 Tính từ đỉnh ray

Hình 1.1.7 Cấu tạo của đoàn tàu

 Dễ tạo dáng kiến trúc, vì sân ga rộng rãi được bố trí ở giữa ga

 Không cần cầu vượt qua đường tàu chạy

Không tồn tại dòng hành khách ngược chiều trong giới hạn sàn

Nhược điểm: Phải xây dựng cầu vượt từ sàn này sang sàn kia

Phạm vi áp dụng: Hầm đặt nông, thi công theo phương pháp đào mở.

1.4.2.Chiều sâu đặt ga:

+ Chiều sâu đào: 25m+ Cao độ đỉnh ray: 16m/ 25m

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM VÀ QUY HOẠCH MẶT BẰNG CHUNG CHO TỔ HỢP GA NGẦM

2.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT, THUỶ VĂN KHU VỰC GA

2.2 ĐIỀU KIỆN MẶT BẰNG KHU VỰC GA

Tại vị trí này là ngã tư phương tiện đi lại nhiều Gần nhà hát thành phố nơi có nhiều sự kiện lớn, thường tập trung nhiều người Dọc theo các tuyến đường trên địa bàn thành phố dều có rất nhiều các công trình dân dụng như: cấp, thoát nước, điện lực, viễn thông có cả đi ngầm dưới đất và đi trên cao

Do việc lắp đặt và xây dựng các công trình không theo một quy hoạch thống nhất từ trước nên hệ thống các công trình dân dụng khá phức tạp

Lựa chọn chiều dài sân ga Lga = 130m

1.1.2.Chiều dài sân ke chờ tàu:

Chiều dài sử dụng của sân ke chờ tàu được tính bằng khoảng cách giữa hai cửa ra ở hai phía đầu và cuối của đoàn tàu:

Trong đó:

7m: chiều dài không hiệu dụng ở hai phía đầu và cuối đoàn tàu, kể đến phần tính từ cửa ra đầu tiên đến đầu tàu và tính từ cửa ra cuối cùng đến đuôi tàu

116

1.1.3.Chiều rộng sân ke chờ tàu:

1.1.3.1 Diện tích yêu cầu của sân ke chờ cho mỗi hướng tuyến:

170: số hành khách của một toa tàu tiêu chuẩn

nv: số toa ghép trong cấu trúc đoàn tàu thiết kế, nv = 6 toa

pint: tỉ lệ hành khách lên tàu trong tổng số hành khách có mặt, %

pout:tỉ lệ hành khách xuống tàu trong tổng số hành khách có mặt

Tỉ lệ hành khách lên xuống trên mỗi ga tàu là khác nhau, để xác định chính xácphải dựa trên kết quả điều tra, thống kê các phương tiện giao thông khác lên xuốngtại địa bàn bố trí ga tàu Kinh nghiệm khai thác cho thấy, tổng (pin + pout) = (20 –50)% tổng số hành khách trên cả đoàn tàu Đặc biệt có một số trường hợp tỉ lệ lênxuống có thể đạt trên 50% như các ga lên nhà hát thành phố, ga tàu ở vào giờ caođiểm Thậm chí, đối với ga tàu lên sân vận động tỉ lệ đó có thể đạt 100%

Thiết kế ga tàu có tỉ lệ: (pin + pout) = 50% tổng số hành khách lên tàu

1.1.4.Chiều rộng sàn đảo của ga tàu:

1.1.4.1 Chiều rộng khoang giữa của ga tàu (b 0 ):

Bề rộng khoang giữa của ga tàu cần phải đảm bảo thông thoát được lượng hànhkhách di chuyển dọc theo sân ga Thông thường, bề rộng khoang giữa được lấy bằngchiều rộng cầu thang lên xuống Do đó, ta lấy chiều rộng khoang giữa bằng chiềurộng cầu thang bộ, bằng chiều rộng hành lang ngầm, bằng chiều rộng cầu thang cuốn.Kích thước đó kí hiệu là b0

Theo quy định, b0 lấy bằng:

7m Nếu sử dụng cầu thang cuốn có 3 đường lên xuống

8m Nếu sử dụng cầu thang cuốn có 4 đường lên xuống

chọn loại cầu thang gồm : cầu thang cuốn có 3 lối lên xuống và 1 lối cầu thang

bộ chọn b0 = 8m

1.1.4.2 Chiều rộng thực tế của sân ke đợi tàu (b’):

Theo trên thì bề rộng tính toán của sân ke đợi tàu là 4m Nhưng do sự cómặt của các cửa thông nên chiều rộng thực tế của sân ke đợi tàu mỗi bên giảm 0.5m.Tức là:

1.1.4.2 Chiều rộng cột theo phương mặt cắt ngang ga tàu (b 2 ):

Chọn b2 = 0.8m

1.1.4.3 Chiều rộng tính toán của toàn bộ sàn đảo:

12,8mChiều rộng nhỏ nhất của sàn đảo không phụ thuộc tính toán, quy định như sau:

Bmin = 10m với ga một vòm hoặc cột đặt nông

Bmin = 12m với ga đặt sâu và có hai dãy cột

1.1.4.4 Chiều rộng thiết kế của toàn bộ sàn đảo:

So sánh hai trị số Btt và Bmin ta thấy Btt > Bmin, do đó ta lựa chọn chiều rộngthiết kế của sàn đảo theo chiều rộng tính toán Btk = Btt = 12,8m

1.2 BỐ TRÍ MẶT BẰNG GA TÀU

1.2.1.Vị trí sân đỗ

Vị trí sân đỗ nằm trong đoạn đường tàu chạy trong ga Khi tàu đỗ thì cả đoàntàu nằm trọn trong đoạn chiều dài sân ga Toàn bộ phần đường tàu nằm trong gachính là vị trí sân đỗ

Ga tàu dạng đảo, sân đỗ nằm hai bên ga tàu, mỗi sân đỗ là điểm dừng tàu củamột hướng tuyến Mỗi hướng tuyến chạy trong một đường hầm riêng biệt Trục củamỗi sân đỗ trong ga trùng với trục của đường tàu trong khu gian

Khoảng cách giữa hai sân đỗ trong ga là:

4.15: khoảng cách từ trục của đường tàu đến mép sân ke đợi tàu

1.2.2 Vị trí sân ke chờ tàu:

Sân ke chờ tàu cũng nằm về hai phía của sân ga Nó nằm trong hai khoang bêncủa ga tàu, được ngăn với khoang giữa bằng hàng cột chống Các kích thước:

+ Bề rộng sân ke mỗi bên là 3.5m+ Chiều dài sân ke là 130m

Cao độ mặt sân ke so với cao độ đỉnh ray là 1.100mMặt sàn sân ke áp sát với mặt sàn toa tàu với cao độ bằng nhau

Để phục vụ cho việc mở khu vực siêu thị nhà hàng và khu kỹ thuật, mởrộng ra mỗi phía của nhà ga là 20m Vậy tổng chiều dài của nhà ga là 170m

1.2.3 Vị trí cầu thang lên:

Vì trục ga trùng với trục sảnh ngầm nên trục đường ngầm băng tải cũng trùngvới trục ga Bậc thang dưới cùng được kết nối trực tiếp với sàn ga trên cùng một độcao Bậc thang trên cùng kết nối với sàn của sảnh ngầm ở cùng một cao độ

Như đã lựa chọn trong tính toán ở trên, loại cầu thang cuốn có sử dụng 3đường lên xuống có chiều rộng 8m

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ KẾT CẤU GA TÀU

2.1 BỐ TRÍ CHUNG GA TÀU

2.1.1.Mặt cắt ngang ga tàu:

2.1.1.1 Khổ giới hạn chung của ga tàu:

Dựa vào khổ giới hạn MS và bề rộng sàn thiết kế là 12.8m, ta ghép hai khổ giớihạn MS với khoảng cách 12.8m tính từ mép sàn giữa hai khổ giới hạn

2.1.1.2 Xác định các điểm giới hạn tĩnh không:

Điểm cách cạnh trên của khổ giới hạn từ 670–770, chọn: 750mmĐiểm cách góc của khổ giới hạn 150mm tính theo phương vuông góc với cạnh

chéo của khổ giới hạn, có: 150mm

Điểm nằm ở 2 bên tường hầm, đối với hầm đường sắt:

Cao độ: cách đỉnh ray 1500mm

Cách đường giới hạn: 500mm

2.1.1.3 Đường khuôn hầm trong khu gian:

Đường khuôn hầm trong khu gian được xây dựng từ khổ giới hạn trong đườnghầm metro tiếp điện theo ray thứ ba, gọi là khổ giới hạn MT Để dự trữ sai số thì bánkính của đường khuôn hầm được cộng thêm 10mm so với bán kính khổ giới hạn MT

Với đường khuôn hầm như trên, đường kính trong của đường hầm trong khugian là:

2.1.1.4 Xác định kích thước ngoài của đường hầm:

Xác định chiều dày vỏ hầm lắp ghép trong khu gian:

Hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào đường kính trong

Loại vỏ hầm Đường kính trong D tr (m)

C§§ Ray

Hình 2.2.2 Kích thước mặt cắt ngang 2 hầm

2.1.1.5 Lựa chọn kích thước các bộ phận kết cấu:

Với chiều sâu đặt hầm là H = 25m (tính từ đỉnh ray đến mặt đất) thì kết cấu gatàu nằm trong cả 3 lớp đất:

+ Lớp A: Đất sét và á sét từ mềm cho đến rất mềm (Holocene)

Tầng trên của địa tầng địa chất Tp.HCM được cấu tạo bởi một lớp sét béo, sét mịn,

có hàm lượng hữu cơ cao, á sét đàn hồi và á sét giàu hữu cơ mềm đến rất mềm, màuxám, bên dưới là các thớ hoặc các lớp mỏng á cát, á cát mịn, cát hạt trung cũng nhưsỏi lẫn cát và á cát xen lẫn trong các lớp trầm tích

Trần của lớp A được tìm thấy có độ sâu từ 0,2 – 4m dưới mặt đất Chiều dày lớp thayđổi từ 0,2 – 32,4m Bề dày trung bình của lớp A là 8,6m

- Hệ số thấm của lớp B cũng thấp, giá trị tương ứng vào khoảng 10-8cm/s

+ Lớp C: Cát có độ chặt từ thấp đến trung bình và cát bùn (Pleistocene thượng)

- Bên dưới lớp B là lớp trầm tích có độ chặt từ thấp đến vừa, màu hơi vàng có thànhphần á cát, cát bùn, chủ yếu là cát hạt mịn và hạt trung

- Đỉnh lớp C nằm từ 3,5-33,9m dưới mặt đất Độ sâu trung bình của đỉnh lớp là 9.1m

Bề dày lớp cát thay đổi từ 13,2-35,5m, bề dày trung bình là 26,9m

- Giá trị N30 thay đổi từ 2-50 nhưng phổ biến là từ 8-25 búa cho thấy là đất rời rạc đếnchặt vừa Giá trị trung bình của N30 là 16,6 búa.

- Các lớp cát thuộc lớp C là lớp ngậm nước thứ nhất trong khu vực thành phố Hồ ChíMinh

Vì móng kết cấu đặt trong lớp đất C– là lớp đất trung bình

Chọn kết cấu khoang biên của ga tàu là dạng vòm tường thẳng, chiều dày các

bộ phận khoang biên của ga tàu được lựa chọn theo kinh nghiệm:

+ Đỉnh vòm dv = (1.6 0.08) fkp, ta chọn: dv = 0.6m+ Chân vòm dcv = (1 1.5)dv, ta chọn: dcv = 0.8m+ Thân tường dt = (1 1.6)dcv, ta chọn: dt = 0.8m + Chân tường dct = (1 1.8)dt, ta chọn: dct = 1.4m

Ta cũng chọn chiều dày đỉnh vòm của khoang giữa là 0.6m, khoang giữa cóvòm ngửa với chiều dày vòm ngửa là 0.45m Riêng khoang bên, do kết cấu đáy của

vỏ hầm chịu áp lực do đoàn tàu truyền xuống nên ta chọn tấm đáy có mặt trên phẳng,mặt dưới có dạng vòm Chiều dày tấm đáy lấy bằng 2m

kết cấu ga dạng khung chọn các kích thước cơ bản như sau :

C§§ Ray

4000 50

C§§ Ray

4000 50

Hai mặt bên phía dưới có dạng cung tròn, bán kính của hai cung tròn nàychính là bán kính của hai cung tròn của kết cấu vòm khoang bên và khoang giữa gatàu.

Để đảm bảo yêu cầu kiến trúc thì dầm dọc đầu cột được làm thành dạngvòm ở vị trí cửa thông Đường tên của đường cong vòm là 0.6m

+ Theo chiều dọc ga tàu thì bước cột là 8m

2.2.3 Kết cấu nền:

Kiến trúc tầng trên của metro trong đường tàu điện ngầm không dùng đá balát

mà là kết cấu tà vẹt đặt trên nền bêtông, vì lí do vệ sinh, đá balát dễ bị nhiễm bẩn,trong đường hầm điều kiện vệ sinh và duy tu khó khăn Nền cho cấu trúc tầng trêncủa đường tàu điện ngầm là máng phẳng từ bêtông

2.2.4 Ray:

Ray sử dụng trong đường hầm và ga là loại ray P50 Các thanh ray được hàntiếp xúc với nhau bằng phương pháp hàn điện thành từng chùm ray có chiều dài tới300m Mục đích, tạo sự mềm mại cho cung đường, giảm tiếng ồn và mức độ phân rãđường

Hinh 2.2.6 Cấu tạo của đường ray1- Tấm đệm ray 2- Cóc ray 3- Bu lông cóc 4-Rông đen lò xo5- Đinh vít 6- Tấm đệm cao su 7- Tà vẹt

2.2.5.Tà vẹt:

Tà vẹt có thể sử dụng tà vẹt gỗ hay tà vẹt bêtông Tà vẹt bêtông đặt trực tiếptrên nền bêtông sẽ có độ cứng rất lớn, gây ra lực xung kích lớn cho đoàn tàu Để giảmlực xung kích phải sử dụng đệm đế ray bằng cao su chất lượng cao, khá tốn kém Tàvẹt gỗ có độ đàn hồi tốt hơn tà vẹt bằng bêtông vì vậy đoàn tàu chạy trong hầm ít bịảnh hưởng do lực xung kích hơn Do đó, ta lựa chọn loại tà vẹt gỗ, có tẩm dầu chốngmối mọt

Trong khu gian sử dụng loại tà vẹt dài 2.7m, còn trong ga sử dụng loại tà vẹt0.9m đặt ở hai bên phía dưới hai vệt ray Cự li giữa các thanh tà vẹt là 58cm, tươngđương với 1725 thanh tà vẹt trên 1km chiều dài đường Nếu có bố trí thiết bị khaithác nằm giữa hai tà vẹt thì khoảng cách này có thể tăng tối đa là 67.5cm

2.2.6 Rãnh thoát nước:

Rãnh thoát nước dọc rộng 0.9m và sâu 550mm tính từ đỉnh ray Khi đó độ dốcdọc của rãnh thoát nước trong ga bằng độ dốc dọc của rãnh dọc đường tàu trong khugian Để đảm bảo độ dốc dọc tối thiểu là khi ga bố trí trên diện tích nằm ngangthì tiến hành xây dựng rãnh có chiều sâu thay đổi

Ngoài rãnh thoát nước dọc cũng cần phải có rãnh thoát nước ngang

2.2.7 Mặt cắt ngang cấu trúc tầng trên trong ga

3

7 1435

5 4

Hình 2.2.7 Cấu tạo mặt cắt ngang cấu trúc của đường ray

1 – Sàn ke đợi tàu 2 – Cần treo 3 – Ray treo tiếp điện 4 – Ray chính

2.2.9 Vòm ngửa khoang giữa:

Tuy kết cấu móng của ga tàu nằm trong lớp đất 3b - là lớp đất chặt vừa, nhưngnhìn chung địa chất ở chiều sâu đặt ga là loại địa chất yếu Đồng thời nhịp khoanggiữa là tương đối lớn nên ta thiết kế kết cấu ga tàu có vòm ngửa ở khoang giữa

Vòm ngửa là kết cấu đổ tại chỗ, chiều dày đỉnh vòm ngửa là 0.45m khoảngcách từ đỉnh vòm đến cao độ sân ga là 2.8m

2.2.10 Tấm đáy của vỏ hầm khoang bên:

Vì lí do xây dựng ga tàu trong đất, đồng thời kết cấu đáy khoang bên chịu tácdụng của trọng lượng đoàn tàu chạy trong ga,vì vậy, tấm đáy có cấu tạo dạng vòmngược ở mặt dưới và mặt trên có dạng phẳng để thuận tiện bố trí cấu trúc tầng trêncủa đường tàu

R 46

2.2.11 Kết cấu vỏ hầm của khoang bên và vòm khoang giữa:

Kết cấu vỏ hầm khoang bên có dạng vòm tường thẳng, kết cấu bêtông đổ tạichỗ Chiều dày đỉnh vòm, thân tường, chân tường như đã lựa chọn trên đây (theophương pháp Mỏ truyền thống), phụ thuộc vào fkp

Chiều dày vòm khoang giữa cũng được lựa chọn tương tự như chiều dày vòmkhoang bên là 0.6m

2.3 CẦU THANG LÊN

2.3.1 Kích thước cầu thang lên:

2.3.1.1 Xác định cao độ mặt đường đi trong hệ thống đường hầm vượt nút:

Lấy cao độ điểm tại vỉa hè trên Đường Lê Lợi làm cao độ gốc Trên bình đồ,cao độ đó là +6.5m Chiều sâu mặt đường đi bộ trong hệ thống Metro vượt nút đượcxác định như sau:

+ Không sử dụng đất đắp trên bề mặt tấm mái của kết cấu đường hầmvượt bộ mà sử dụng nó làm nền đường và đặt trực tiếp kết cấu áo đường lên trên tấmmái đó Chiều dày kết cấu áo đường là 10cm = 0.1m

+ Chiều dày tấm mái của kết cấu đường hầm vượt bộ là 0.5m+ Chiều cao thông thuỷ của đường hầm là 2.4m

Như vậy cao độ mặt đường trong hầm vượt nút là:

h1 = 6.5– 0.1 – 0.5 – 2.4 = 3.50m Cao độ này đồng đều cho cả hệ thống đường hầm và bằng cao độ bậc thangtrên cùng của cầu thang bộ kết nối mặt sảnh ngầm với hệ thống đường hầm vượt nút

2.3.1.2 Xác định cao độ mặt sảnh ngầm:

Cao độ mặt sảnh ngầm được xác định thông qua các kích thước sau:

+ Chiều dày kết cấu áo đường: 0.1m+ Chiều dày đất đắp phía trên tấm mái: 0.6m+ Chiều dày tấm mái: 1m

+ Chiều cao thông thuỷ của kết cấu sảnh ngầm: 4.3m Như vậy chiều sâu tính từ mặt đất đến mặt sàn sảnh ngầm là:

hsảnh = 0.1 + 0.6 + 1 + 4.3 = 6mCao độ mặt sàn sảnh ngầm là: (+6.5) – 6 = 0.5m

2.3.1.3 Xác định chiều dài cầu thang cuốn kết nối mặt sảnh và sân ga:

+ Cao độ mặt sảnh: +0.5m+ Cao độ đỉnh ray = (+6.5) – 30 = –23.5m + Cao độ mặt sân ga = cao độ đỉnh ray + 1.1m = –23.5 + 1.1 = –22.4m

+ Chênh cao giữa mặt sảnh và sân ga: H = (+0.5) – (–22.4) =22.9m

+ Góc hợp bởi trục cầu thang cuốn và phương ngang là 300 Do đó chiềudài cầu thang cuốn tính từ mặt phẳng cơ sở trên đến mặt phẳng cơ sở dưới là:

+ Chiều dài cầu thang cuốn trên mặt bằng, tính từ mặt phẳng cơ sởtrên đến mặt phẳng cơ sở dưới là:

Ta có sơ đồ tổ hợp băng tải như sau:

1 – Khoang chuyển tiếp 4- Cụm chuyển hướng trên

2 – Cụm chuyển hướng dưới 5 – Buồng chứa động cơ

3 – Đường hầm xiên chứa cầu thang

Hình 2.2.8 Kích thước của cầu thang cuốn

2.3.1.4 Xác định bán kính tối thiểu của đường ngầm băng tải:

Đường hầm băng tải là đường hầm nghiêng có tiết diện là dạng hình tròn.Đường kính trong tối thiểu của đường hầm đó được xác định theo công thức sau:

Ta tính được:

Hình 2.2.9 Cấu tạo của băng tải cầu thang cuốn

2.3.2 Cấu tạo của cầu thang cuốn:

2.3.2.1 Cấu tạo phần kết cấu của cầu thang cuốn :

Kết cấu đoạn hầm nghiêng của đường ngầm băng tải:

Chọn kết cấu vỏ hầm của đường ngầm băng tải từ tubin gang, có cáckích thước được lựa chọn như sau:

+ Bán kính trong thiết kế của đường hầm là R = 3.5m+ Chọn Dng = 7.5m

Để tăng kích thước mặt cắt theo phương đứng, người ta đặt tấm đệm bổ sung,tấm đệm đó cũng là tubin gang có chiều cao 600mm Nhờ đó, kích thước theo trụcđứng của vỏ đường hầm băng tải tăng lên đến 8.1m Phần dưới của đường hầm đượcdùng để làm kênh thông gió cho đường ngầm ga

Chiều dài đốt (b) hầm phụ thuộc vào đường kính hầm và địa chất của nền,được lựa chọn theo bảng sau:

Do đường hầm băng tải đi qua nhiều lớp đất, có cả lớp đất ổn định và lớp đấtkhông ổn định, do vậy ta lựa chọn trên cơ sở đối với nền không ổn định Ta có:

phòng di?u hành ga

550 570

1200

1366

1 2 3

4

5 7

7

6

Hình 2.2.10 Bố trí cầu thang cuốn trong nhà ga

2.3.2.2 Xác định số lượng và kích thước các mảnh tubin trên mặt cắt ngang:

Vỏ hầm được cấu tạo không có mảnh đáy Sơ đồ cấu tạo của các mảnh ghéptrên mặt cắt ngang đường hầm gồm có 3 loại mảnh là: mảnh N, mảnh khoá K, và haimảnh T và P giống nhau

+ Kích thước hai mảnh T và P được xác định như sau:

Cấu tạo của mảnh tubin đại diện (mảnh N):

Tiết diện vỏ hầm và cấu tạo chung đường ngầm băng tải như sau:

1m 1m 1m

2.08

0.25

N N

N N N N N N N N

K P T

2.3.2.2 Cấu tạo phần cơ khí của cầu thang cuốn:

Phần cơ khí của cầu thang cuốn gồm các bộ phận cơ bản sau đây:

+ Khung kim loại là 2 dàn dọc liên kết với nhau bằng các liên kết ngang,trên dàn bố trí các nút chính của băng tải

+ Bản băng tải: được cấu tạo từ các bậc (1) và xích kéo (2)+ Hai cặp định hướng (3)

+ Tay vịn chuyển động (4)+ Cơ cấu truyền động (5)+ Cơ cấu kéo (6)

Mỗi bậc băng tải tựa trên 4 con lăn, hai con lăn phía trên liên kếtvới xích kéo tạo thành trục lăn chính, hai con lăn phía dưới tạo thành trục lăn phụ.Các con chạy chuyển động theo những định hướng riêng, những định hướng đó nằm

ở một mặt phẳng, còn lại những vị trí chuyển đổi sang đoạn nằm ngang chúng tách ratheo chiều cao

1 2