ĐỒ ÁN ĐƯỜNG HẦM GIAO THÔNG r=6, h=5, f=8, RMR 55

Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm đồ án môn học Đề Tài : Thiết kế thi công bậc dới đờng hầm với thông số yêu cầu: - Bậc dới đờng hầm đào tiến sau theo hớng dốc lên , độ dốc , khoảng cách bậc bậc dới 100m, gơng cách cửa hầm 450 m: - Hình dạng tiết diện ngang đào đờng hầm hình vòm tờng thẳng, chiều cào bậc dới m; - Kích thớc: Bán kính vòm R = m, chiều cao tờng H = m; - Phá vỡ đất đá phơng pháp nổ mìn tạo biên, thuốc nổ sử dụng P1351, kíp vi sai phi điện; - Kết cấu chống tạm thi công: Neo BTCT kết hợp bê tông phun - Đờng hầm đào qua đá có hệ số kiên cố f = 8, RMR = 55 Tốc độ đào yêu cầu v = 120m/tháng; Đề Cơng : Đồ án phần chính; Mục 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 Nội dung Đánh giá độ ổn định không chống theo RMR; Kết cấu chống giữ công trình trình thi công; Lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công; Tổ chức thi công; Hộ chiếu khoan nổ mìn; Thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn; Xúc bốc vận chuyển; Chống giữ công trình; Các công tác phụ trợ; Biểu đồ tổ chức chu kỳ đào chống; SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm đánh giá độ ổn định không chống theo rmr độ đào Theo tiêu chuẩn đánh giá khối đá bieniawski thời gian ổn định không chống đờng hầm phụ thuộc vào nhiều yếu tố quan trọng (các đặc tính nứt nẻ, hớng đào so với nằm, góc hớng khe nứt) khối đá Trên sở tham số địa học khối đá ông tiến hành phân loại chúng thành năm nhóm có tính chất học khác Tơng ứng ông đa thời gian ổn định biện pháp gia cố hợp lý cho nhóm phân loại Cụ thể công trình ngầm đào qua lớp đất đá có hệ số kiên cố f = , RMR = 55 ( đá loại III, tơng đối tốt theo phân loại bieaniawski ) Với loại đá thời gian lu không tối đa đờng hầm ngày với chiều rộng hầm thiết kế 12 m ( nội suy theo hình hình ) Hình 1: mối liên hệ giá trị RMR với thời gian ổn định không chống Tiến độ nổ, đợc gọi chiều dài nổ, độ nổ chiều dài đoạn công trình ngầm đào đợc sau lần khoan nổ mìn.Đây tiêu có tính định đến tốc độ thi công, nh thời gian thi công, thực tế thờng theo yêu cầu chủ đầu t.Tuy nhiên tiến độ nổ phụ thuộc vào mức độ ổn định khối đá xung quanh khoảng trống công trình sau đào Rõ ràng khối đá ổn định, đào với tiến độ lớn; khối đá ổn định phải đào với tiến độ nhỏ Tiến độ đào hay nổ phụ thuộc vào phơng thức phá đá SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm Trong trờng hợp đào phơng pháp khoan nổ mìn tiến độ nổ phụ thuộc vào phơng thức đột phá gơng Với tốc độ đào yêu cầu v = 120 m/tháng, ta có đợc chiều dài tiến độ m nh phần tính toán chiều sâu khoan nổ trình bầy kết cấu chống giữ ctn trình thi công Kết cấu chống tạm cho đờng hầm chủ yếu vào điều kiện ổn định tự nhiên khối đá, tức vào độ bền, độ nứt nẻ, điều kiện địa chất thuỷ văn, điều kiện lu không đờng hầm Với khối đá có độ ổn định trung bình lớn, dịch chuyển dịch chuyển vào phần trống công trình kết cấu gia cố có tính hiệu kinh tế neo bê tông cốt thép kết hợp bê tông phun, ngợc lại với khối đá mềm yếu, nứt nẻ lớn, thời gian ổn định không chống ngắn, dịch chuyển lớn, dễ xập nở cần có biện pháp gia cố nhanh chóng với kết cấu có tính bền vững chịu tải tức thời nh : kết cấu thép, vỏ chống bê tông, bê tông cốt thép cố định Theo đề xuất giáo s Bieniawski với chất lợng khối đá loại III( RMR = 41 60 ) ta nên sử dụng neo thờng xuyên dài 4.0 m, với khoảng cách neo 1.5 2.0 m, có lới thép đờng hầm Chiều dày bê tông phun 100 mm 30 mm hông lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công, thiết bị thi công 3.1 Sơ đồ công nghệ; Với đờng hầm có tiết diện lớn máy thiết bị thi công không đảm bảo bao quát đựơc toàn chiều rộng đờng hầm, thời gian ổn định không chống khối đá không đủ để đào toàn gơng nhu cầu thời gian lắp dựng kết cấu bảo vệ không tơng xứng với thời gian ổn định khối đá sơ đồ công nghệ thi công hiệu trờng hợp chia gơng áp dụng cho trờng hợp đờng hầm cần thiết kế với diện tích gơng bậc dới 48 m2, chiều rộng đờng hầm 12 m ( cha kể chiều dày vỏ chống) Để đảm bảo tiến độ đờng hầm, tức thi công bậc phía dới công tác tiến gơng bậc đợc đảm bảo Muốn thoả mãn đợc điều kiện gơng bậc dới tiếp tục đợc thi công theo sơ đồ chia gơng, gơng bậc dới tiến trớc khoảng 50 m, nhằm tạo mặt phẳng dốc 10%( đờng công tác cho gơng phía trên) chu kỳ khoan nổ Chiều rộng gơng bậc dới đợc lấy 1/2B để đơn giản tính toán Với mái dốc gơng để lại lấy góc nghiêng góc ổn định tự nhiên = arctang ( f ) ( = 830 ) Sơ đồ thi công chia bậc đợc thể nh hình vẽ số 3.2 Thiết bị thi công; SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm Chọn thiết bị khoan: Với chiều cao gơng m chiều rộng m ta phải lựa chọn loại máy khoan có khả bao quát toàn gơng, trờng hợp ta sử dụng loại xe khoan Bommer 352 với thông số đợc cho bảng sau: Bảng 1: Các thông số xe khoan Bommer 352 stt Các tiêu kỹ thuật Thông số Chiều cao, m 3.1 Chiều rộng, m 2.5 Chiều dài, m 14.35 Trọng lợng, T 27 Đờng kính troong khoan, mm 45 Chiều dài cần khoan tối đa, m 6.49 Di chuyển bánh nốp vmax, m/h 16 4.tổ chức thi công SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 4.1.hộ chiếu khoan nổ mìn công tác khoan nổ đợc tiến hành phơng pháp nổ mìn tạo biên với thuốc nổ P1351 vào kíp mìn visai phi điện, thông số thuốc nổ kíp đợc cho bảng sau: Bảng : Các thông số kỹ thuật thuốc nổ P 1351 Stt Các tiêu kỹ thuật Thông số Sức công nổ P, cm3 360 Mật độ thuốc nổ , g/cm2 1.23 Đờng kính thỏi thuốc, mm 25 - 32 Chiều dài thỏi thuốc, mm 200 Trọng lợng gói thuốc, kg 0.12 - 0.19 Tỷ trọng thuốc nổ , g/cm3 1.23 Bảng : Các thông số kỹ thuật kíp visai phi điện KVP 8N Số kíp nổ Thời gian cháy chậm Số kíp nổ Thời gian cháy chậm Số kíp nổ Thời gian cháy chậm 25 50 75 100 125 150 175 200 250 10 300 11 350 12 400 13 450 14 500 15 600 16 700 17 800 18 950 19 1020 20 1125 21 1225 22 1400 23 1675 24 1950 25 2275 26 2650 27 3050 28 3450 29 3900 30 4350 SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm Công tác khoan nổ mìn trờng hợp đợc tính toán cho hai lần nổ khác với gơng nổ có hai bậc tự do, với chiều cao tầng m gơng nổ có ba bậc tự chiều cao tầng m Các thông số hộ chiếu khoan nổ gơng có hai bậc tự lần lợt đợc xác định nh sau: 4.1.1 Các thông số khoan nổ với gơng có hai mặt tự Chỉ tiêu thuốc nổ q, kg/m3 Là lợng thuốc nổ cần thiết để phá vỡ mét khối đá nguyên khối, đợc tính nh sau: q = q1.fc.v.e.kd , kg/m3; Trong đó: - q1: Lợng thuốc nổ tiêu chuẩn, q1= 0.7 kg/m3 ; - fc : Hệ số cấu trúc đá gơng, fc = 1.1; - v : Hệ số sức cản đá ( gơng bố trí phía trụ ) với hai mặt tự v = 1.3; - e : Hệ số xét tới sức công nổ, đợc tính theo biểu thức: e = 380 / P = 1.05 - P : Sức công nổ thuốc nổ sử dụng, cm3 P = 360; - kd : Hệ số ảnh hởng đờng kính thỏi thuốc, kd = 1.0 với đờng kính thỏi thuốc d = 32 mm; Thay trở lại công thức tính lợng thuốc nổ đơn vị ban đầu ta có: q = 1.1 1.3 1.05 1.0 = 1.15 kg/m3; Đờng kính lỗ khoan: Đờng kính lỗ khoan, đợc lấy theo đờng kính thỏi thuốc công thêm khoảng nạp dễ dàng hay lấy theo đờng kính troòng khoan máy khoan chọn, ta có = 45 mm theo đờng kính troòng khoan máy khoan Bommer 352 3.Chiều sâu lỗ khoan: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm Với tốc độ đào lò yêu cầu Vth = 120 m/tháng ta có công thức tính chiều sâu lỗ khoan hợp lý là: l= Trong đó: - Vth Tck ; m T (25 ữ 30). Vth : Tốc độ đào lò yêu cầu tháng, V = 120 m/tháng; Tck : Thời gian chu kỳ làm việc, Tck = 24 h; ( 25 ữ 30 ): Số ngày làm việc tháng; Lấy 30 ngày; : Hệ số sử dụng lỗ mìn, = 0.9 Thay thông số vào công thức tính chiều sâu lỗ mìn bên ta đợc l= 120.24 = 4.4, m 24.30.0.9 Lợng thuốc nổ chi phí cho lần nổ: Với chiều sâu lỗ mìn nh tính toán diện tích gơng cần nổ ta tính đợc lợng thuốc nổ chi phí cho chu kỳ khoan nổ nh sau: Q = q.V , kg; Trong đó: - V: Thể tích khối nguyên đất đá cần nổ; V = l Ssd , m3; - Ssd: Diện tích gơng đào; Ssd = 25 m2; - : Hệ số sử dụng lỗ mìn, = 0.9 ; - l : Chiều sâu lỗ mìn tính toán, l = 4.4 m; V = 4.4 25 0.9 = 100 ,m3; - q : Lợng thuốc nổ tiêu chuẩn, q = 1.15kg/m3; Thay vào công thức tính Q ta có: Q = 1.15 100 = 115 kg; Số lỗ mìn gơng: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm áp dụng phơng pháp nổ mìn tạo biên, kết hợp với phơng pháp nổ mìn hàng cho đờng hầm trờng hợp gơng có hai mặt phẳng tự do, số lỗ khoan gơng đợc chia làm hai nhóm là: Nhóm lỗ mìn biên bố trí phía gần biên thiết kế; Nhóm lỗ mìn hàng bố trí phía so với lỗ mìn biên; Số lỗ khoan tạo biên: Số lỗ khoan tạo biên đợc bố trí nhằm cắt đất đá theo đờng biên thiết kế, với gơng tiến trớc cần bố trí phía biên hầm hàng lỗ mìn biên với khoảng cách lỗ khoan biên 0.5 m theo kinh nghiệm Số lỗ mìn biên cần bố trí là: Nb = h / 0.5 1, lỗ; Nb = lỗ; (Với h = m chiều cao bậc) Ta có lợng nạp mét dài lỗ khoan (kg/m) lỗ khoan tạo biên tra theo hệ số kiên cố đất đá f = 10 0.65 kg/m; khối lợng thuốc nổ nạp lỗ biên là: Qb = Nb ab l , kg; (Nb = , lỗ: Số lỗ mìn bố trí biên; o = kg/m: Lợng thuốc nổ nạp mét dài lỗ khoan; ab = 0.65: Hệ số nạp thuốc lỗ mìn biên;l =4.4 m, Chiều sâu lỗ khoan biên; ) Qb = 0.6 0.65 4.4 = 13.7 kg; Nh lợng thuốc nổ bố trí lỗ khoan hàng lại là: Qh = Q Qb = 115 13.7 = 101kg; Nh số lỗ mìn hàng cần thiết để bố trí hết lợng thuốc nổ lại là: Nh = Qh , lỗ; h l (h : lợng thuốc nổ nạp mét dài lỗ khoan hàng; l = 4.4 m : chiều dài lỗ khoan hàng;) SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm h = 0.785.db2..ah.k1 ,kg/m ( db: Đờng kính thỏi thuốc db = 0.032 m, : Mật độ thuốc nổ thỏi thuốc = 1230 kg/m3, k1: Hệ số phân bố ứng suất phụ thuộc hệ số công nổ e, với e = 1.05 k1 = 0.95; ah = 0.7 hệ số nạp thuốc) h = 0.785 0.0322 1230 0.7 0.95 = 0.66 kg / m; Thay vào công thức tính số lỗ mìn hàng ta có: Nh = 101 =35, lỗ; 0.66.4.4 Bố trí lỗ mìn gơng: Đáy lỗ mìn tạo biên cách biên thiết kế 20 cm Nhóm lỗ mìn hàng bố trí phải tránh gây tác dụng không cần thiết đến nhóm lỗ mìn tạo biên, muốn ta gia tăng khoảng cách lỗ biên lỗ khoan hàng phía trong, khoảng cách lấy Wb đờng cản ngắn lỗ khoan biên với đất đá có độ kiên cố f = 8, Wb = 0.56 m Nhng cần đảm bảo điều kiện khoảng cách lỗ khoan hàng phải nhỏ đờng cản ngắn lỗ khoan hàng Wh Wh= a h.h , m; q h m Trong đó: ah : Hệ số nạp thuốc cho lỗ mìn hàng, ah = 0.7; h = 0.66: Lợng thuốc nổ nạp bình quân mét dài lỗ khoan hàng, Trong đó: - qh : Chỉ tiêu thuốc nổ cho nhóm lỗ mìn hàng, qh = 1.15 kg/m3; - m : Hệ số làm gần lỗ khoan, để tăng hiệu phá vỡ đất đá ta lấy m = 0.6; Thay trị số vào công thức ta có: Wh = 0.7.0.66 1.15.0.6 = 0.93 m; SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 10 Để đảm bảo bố trí hết số lỗ mìn ta chọn khoảng cách hợp lý hàng lỗ mìn a = 0.85 m với hàng gần khoảng cách 0.6 để tránh nổ thiếu tiết diện, khoảng cách cột Wh = 0.93 m; ( hai khoảng cách đựơc chọn cho không lớn Wh) Kết cấu thỏi thuốc sơ đồ đấu kíp: Số thỏi thuốc lỗ khoan biên cách bố trí; n = qb / t ,thỏi; Trong đó: - qb: lợng thuốc nạp lỗ khoan biên, qb = Qb/ Nb = 13.68 / = 1.71 ,kg - t: Trọng lợng thỏi thuốc nạp lỗ mìn biên, t = 0.19 kg Nh số thỏi thuốc lỗ mìn biên là: nb = 1.06 / 0.19 = thỏi; Để giảm hiệu nổ tránh phá vỡ đờng biên thiết kế thỏi thuốc nhóm lỗ mìn biên đợc nạp phân đoạn không khí với khoảng cách 0.2 m thỏi Số thỏi thuốc lỗ khoan hàng cách bố trí; nh =qh / t ,thỏi; Trong đó: - qh: lợng thuốc nạp lỗ khoan hàng, qb = Qh/ Nh = 101 / 35 = 2.8 ,kg - t: Trọng lợng thỏi thuốc nạp lỗ mìn hàng, t = 0.19 kg nh = 2.8/ 0.19 = 15 thỏi; Bảng : Bảng đặc tính lỗ mìn gơng tiến trớc; STT nổ STT Loại Chiê lỗ u sâu Lợng thuốc (kg) SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy Góc nghiêng Độ vi sai s xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm Nhỏ Lớn Hạ áp quạt Nhỏ Lớn Công suất động điện Trọng lợng Hệ số hữu ích quạt 21 210 650 mm cột nớc KW Kg 150 360 38 1330 0.73 4.2.2 Tổ chức thông gió đa gơng vào trạng thái an toàn; Sau nổ mìn, lợng khí độc sinh trình nổ tràn lan gơng vừa nổ hầm, để công tác kiểm tra hay tiếp tục thi công thực cần thiết phải có khoảng thời gian khoảng 25 phút để thông gió tích cực, hoà loãng đẩy toàn khí độc khỏi đờng hầm Sau thông gió tích cực chế độ thông gió thờng xuyên đợc trì Để công nhân máy móc thiết bị trở lại làm việc gơng lò phải đợc đa vào trạng thái an toàn hoàn toàn với công tác bắt buộc sau: - Cạy om ( nóc, tờng, gơng); - Cạy đá văng xa găm kết cấu chống tạm; - Dọn lò sử lý mìn câm; - Sửa chữa nối dài ông gió, cáp điện, đào rãnh nớc - Những ngời có trách nhiệm đa gơng vào trạng thái an toàn gồm có: Đội trởng đội sản xuất; Cán kỹ thuật; Thợ nổ mìn 1ữ2 Công nhân bậc cao; 4.3.xúc bốc vận chuyển 4.3.1 Xúc bốc Xúc bốc vận chuyển đất đá sau nổ mìn công việc quan trọng nhiều thời gian ,vì việc giới hoá công tác có ý nghĩa lớn trình thi công xây dựng đờng hầm thiết kế Việc lựa chọn thiết bị xúc SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 22 bốc phải sở kích thớc tiết diện ngang đờng hầm khối lợng đất đá nổ sau chu kỳ tiến gơng nh phơng tiện vận tải lựa chọn dự kiến Căn vào điều kiện trên, để xúc bốc đất đá nổ chu kỳ ta dùng máy xúc tay gạt có mã hiệu PNB Liên Xô cũ sản xuất.Các thông số kỹ thuật máy xúc tay gạt PNB đợc ghi bảng sau : Bảng 7: Các thông số kỹ thuật cảu máy xúc tay gạt PNB STT Các thông số Năng suất kỹ thuật Chiều dài Chiều rộng Chiều cao Diện tích gơng đào nhỏ Trọng lợng máy Công suất động Đơn vị m3 / phút mm mm mm m2 kg Kw Số lợng 10.000 2.700 2.000 / 3.600 10,5 34.000 165 Năng suất thực tế máy xúc tay gạt: Năng suất thực tế máy xúc tay gạt đợc xác định phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh: loại thiết bị xúc bốc, tính chất lý đất đá, cỡ hạt đất đá sau nổ mìn, công tác tổ chức sản xuất Để máy xúc làm việc liên tục thời gian ngừng nghỉ, đồng thời đờng hầm có chiều rộng trung bình có chiều dài ngắn nên ta chọn sử dụng máy xúc tay gạt Năng suất thực tế máy xúc tay gạt đợc xác định theo công thức: Ptt = 60 , m3 / h k o k r ( + ) p kt k g Pkt Trong đó: - : Hệ số kể đến ngng trệ thời gian xúc bốc vận chuyển đất đá, = 1.15; - k0: Hệ số nở rời đất đá nổ, k0 = 1.2; - kr: Hệ số nở rời phụ đất đá xúc bốc, kr = 1.15; - : Hệ số kể đến độ văng xa đất đá nổ mìn, = 0.15; - kg: Hệ số giảm suất kỹ thuật, kg= 0.25; - Pkt: Năng suất kỹ thuật máy xúc, Pkt= m3/phút; Thay giá vào công thức ta có Ptt: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 23 60 = 157 , m / h 0.15 0.15 1.15 1.2 1.15.( + ) 0.25 Thể tích đất đá sau lần nổ là: Ptt = V = l Sd , m3; ( l = 4.4 m : Chiều sâu lỗ khoan; = 1.05: Hệ số thừa tiết diện;l = 0.9: Hệ số sử dụng lỗ mìn; Sd = 25 m2: diện tích gơng đào;) V = 4.4 0.9 1.05 25 = 104 m3; Thời gian cần thiết để xúc hết lợng đất đá nổ tiến độ là: T = [V k0 kr ] / Ptt = [104 1.2 1.15 ] / 157 h; 4.3.2 Vận chuyển Công tác vận chuyển nhân tố quan trọng ảnh hởng lớn tới suất máy xúc, để vận chuyển đất đá nổ sau chu kỳ khoan nổ đờng hầm ta sử dụng loại ôtô có mã hiệu BM A20C hãng VOLVO thụy điển sản xuất với đặc tính kỹ thuật đợc cho bảng sau: Bảng 8: Thông số kỹ thuật ôtô tự lật BMA 20C Stt Thông số kỹ thuật Tải trọng Dung tích thùng Chiều Rộng Chiều Dài Chiều Cao Khi dỡ tải Cha dỡ tải Bán kính quay đơn vị kg m3 mm mm mm mm mm Trị Số 20000 12 2490 9505 6040 3225 7850 Sơ đồ vận chuyển trao đổi xe đợc thể hình vẽ số 4.4.Chống giữ Nh trình bày mục kết cấu chống tạm cho công trình ngầm qua dạng đất đá có độ kiên cố khác đề suất giải pháp gia cố khối đá thi công Công trình thiết kế đào qua đất đá đợc SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 24 đánh giá có độ kiên cố trung bình tơng đối ổn định, giải pháp bê tông phun kết hợp với neo BTCT đợc đánh giá giải pháp mang tính khả thi cao tính kỹ thuật tính kinh tế Theo đề xuất giáo s Bieniawski với chất lợng khối đá loại III( RMR = 41 60 ) ta nên sử dụng neo thờng xuyên dài 4.0 m, với khoảng cách neo 1.5 2.0 m, có lới thép hầm Chiều dày bê tông phun 100 mm 30 mm hông 4.4.1 Bê tông phun Tỉ lệ cấp phối cho bêtông phun đợc chọn ( dự kiến) nh bảng sau: Bảng 9: Bảng cấp phối bêtông phun TT Các số Mác bêtông phun Mác xi măng Chi phí xin măng cho 1m3 bê tông khô, kg Tỷ lệ thành phần cốt liệu theo thể tích X : N = : (0.4 0.5) X : N = : 1.75 : 1.75 Tỷ lệ phụ gia CaNa = ( 0.3 0.4 )% trọng lợng xi măng Độ linh hoạt, mm Độ co ngót, mm / m Trọng lợng thể tích, kg/dm3 Giá trị 200 300 400 10 0.67 2.1 4.4.2 Chọn máy phun tính toán khối lợng bêtông cần thiết Thi công bê tông phun đợc thực giới máy phun bêtông mã hiệu M 86 với đặc tính đợc cho bảng sau: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 25 Bảng 10: Thông số kỹ thuật máy phun bêtông M 86 STT 10 Các tiêu Năng suất tính theo vữa khô Khoảng cách cấp vữa Chiều cao cấp vữa Cỡ hạt tối đa Lợng tiêu hao khí nén Loại động điện Công suất động Chiều dài Chiều rộng Chiều cao đơn vị m3/h m m mm m3/phút Số lợng ữ6 250 100 25 Kw mm mm mm 5.5 1450 850 1680 Tính khối lợng bê tông phun cho chu kỳ: Qf = 1.25 Sf df , m3 Trong đó: - Sf : Diện tích mặt phun, Sf = 16 m2 ; - df : Chiều dày lớp bê tông cần phun, df = 30 mm ( 0.03 m); - 1.25: Hệ số kể đến lợng bê tông rơi vãi; Qf = 1.25 16 0.03 = 0.6 m3; Thời gian cần thiết để phun cho bớc đào: Tf = t1 + t2 , phút; Trong đó: - t1: Thời gian chuẩn bị bề mặt phun, t1 = 15 phút; - t2: Thời gian phun bê tông; t2 = 60 S f d f k c k Pkt k t r , phút; Trong đó: - kc:Hệ số xét đến phơng pháp đào, với phơng pháp khoan nổ mìn, kc= 1.1; - k0: Hệ số xét đến lợng bê tông rơi vãi phun, k0 = 1.25 ; - Pkt: Năng suất kỹ thuật máy phun bêtông, Pkt = m3/ h; SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 26 - kt: Hệ số sử dụng thời gian máy phun, kt = 0.8; - r : Hệ số thoát bê tông phun, r = 0.69 ; Thay vào ta đợc: t2 = 60 16.0.03.1.1.1.25 = 54, phút; 5.0.8.0.69 Nh thời gian cần thiết để phun hết khối lợng bê tông cần thiết là: Tf = 15 + 54 = 69 phút ; Sơ đồ chống tạm bêtông phun đợc thể nh trông hình vẽ sau 4.4.3 Neo BTCT Tính số neo cần thiết Sử dụng neo thờng xuyên dài m khoảng cách điểm cắm neo m, nh số neo cần dùng tiến độ tiến gơng là: n = S / a , thanh; Trong đó: - S = Sf: Diện tích khoảng trống cắm neo; - a : khoảng cách neo, a = m; n = 16 / = thanh; Thời gian khoan cắm neo Thời gian khoan lỗ : t = L k1 k2 / (v n) , phút; Trong đó: - L: Chiều dài lỗ khoan, L = 4.4 m; k1: Hệ số tính đến thời gian chuyển lỗ, k1 = 1.4; k2: Hệ số làm việc đồng thời hai cần khoan, k2 = 1.5; n: Số lợng cần khoan làm việc đồng thời, n =2; v: Vận tốc khoan Đối với đá có f = ữ 10 v = m/phút Ta tính đợc: t = 4.4 1.4 1.5 /(2 1) = 4.62 phút; Vậy thời gian khoan hết tiến độ là: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 27 Tk = N t , phút; (N: Số lợng lỗ khoan cắm neo, N = lỗ) Nh tổng thời gian khoan cắm neo cần thiết là: Tk = 4.62 = 37 phút 4.5.Các công tác phụ trợ 4.5.1 Công tác thoát nớc Đờng hầm đơc thiết kế đào qua đất đá có độ kiên cố f = 8, nứt nẻ, độ dốc đờng hầm , cho phép thoát nớc tự nhiên trình thi công, để tránh cho toàn đờn hầm ẩm ớt ngập nớc, trình thi công nên đào rãnh thoát nớc bên hai bên đờng hầm Vì đất đá có độ kiên cố trung bình tốt nên rãnh nớc không đòi hỏi phải đợc gia cố bêtông nhng cần thiết phải có nắp đậy để đảm bảo an toàn cho ngời thiết bị thi công, kích thớc rãnh nớc đợc thể nh hình vẽ số 4.5.2 Công tác chiếu sáng Trong trình thi công để đảm bảo suất lao động an toàn lao động hầm, ta phải thực tốt công tác chiếu sáng; - Tại gơng ta sử dụng đèn pha chiếu sáng với công suất 500 W điện áp 127 V - Dọc theo đờng hầm thi công ta sử dụng bóng đèn có công suất 100 W điện áp 127 V khoảng cách bóng đợc xác định theo công thức sau: L = S / B , m; Trong đó: - B = 12 m : chiều rộng đờng hầm; - S : Diện tích chiếu sáng S = Ps/ Po , m2; (Ps = 100 W : Công suất bóng đèn sử dụng; Po = 2.5 W / m2: Công suất chiếu sáng riêng;) S = 40 m2; Vậy L = 40 / 12 = 3.5 m SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 28 4.5.2 Công tác cấp điện Trong trình thi công để đảm bảo công tác không bị dán đoạn điện, ta cần bố trí số biến áp lớn trời Đối với phụ tải hầm yêu cầu cao công tác phòng chống cháy nổ nên lới điện hạ áp phải có dây trung tính cách ly Chiều cao tối thiểu bố trí đờng dây cáp dẫn điện phải tuân thủ nghiêm ngặt quy phạm an toàn hầm 4.5.3 Công tác thông tin liên lạc Để liên lạc với bên hay trung tâm điều hành ta phải đặt trạm thông tin đoạn đờng hầm Các tín hiệu dạng âm thanh, ánh sáng phải đợc thống từ ban đầu, phổ biến rõ ràng với tất ngời trớc vào hầm 4.5.4.Công tác trắc địa Trong trình thi công đờng hầm để đảm bảo gơng hầm đợc đào thiết kế sau chu kỳ tiến gơng phận trắc địa có nhiệm vụ đo đạc kiểm tra tiết diện gơng, hớng đào, tâm hầm Đánh dấu vị trí lỗ khoan phục vụ cho công tác khoan nổ Công tác trắc địa đợc thực tổ trắc địa 4.5.5 Công tác lắp đặt dây cáp Các đờng ống, đờng dây, cáp điện, ông gió, đờng ống cấp nớc đợc bố trí thi công phải đảm bảo tiện dụng an toàn, không gây ảnh hởng tới công tác khác Các móc treo đờng ống, đờng dây hầm đợc chế tạo thép 10 treo vào vị trí phía ranh giới tờng vòm, khoảng cách móc treo m Công tác đợc thi công đội thợ chuyên trách 4.6 tổ chức chu kỳ đào chống tạm 4.6.1 Tổ chức chu kỳ đào chống tạm cho gơng tiến trớc 4.6.1.1.Tính toán thời gian khoan: Thời gian khoan lỗ mìn: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 29 t = L k1 k2 / (v n) , phút; Trong đó: - L: Chiều dài lỗ khoan, L = 4.4 m; - k1: Hệ số tính đến thời gian chuyển lỗ, k1 = 1.4; - k2: Hệ số làm việc đồng thời hai cần khoan, k2 = 1.5; - n: Số lợng cần khoan làm việc đồng thời, n =2; - v: Vận tốc khoan Đối với đá có f = ữ 10 v = m/phút Ta tính đợc: t = 4.4 1.4 1.5 /(2 1) = 4.62 phút; Vậy thời gian khoan hết gơng hầm là: Tk = N t , phút; Nh (N: Số lợng lỗ khoan gơng, N = 43 lỗ) Tk = 43 4.62 = 198.66, phút ( 3.3 giờ) 4.6.1.2 Tính toán thời gian nạp nổ đấu kíp Thời gian nạp mìn cho toàn số lỗ khoan gơng đợc tính theo công thức: Tn = Trong đó; - N t , phút; n n n N: Số lỗ khoan gơng, N = 43 lỗ; t : Thời gian nạp thuốc lỗ, t phút; n: Hệ số làm việc đồng thời trình nạp thuốc, n = 0.85; nn: Số công nhân nạp thuốc đồng thời, n = ngời; Tn = 43 = 64 phút; 0.85 4.6.1.3 Tính toán thời gian vận tải Với thông số kỹ thuật xe ôtô nh cho bảng ta tính đợc số lợt xe cần thiết để vận chuyển hết khối lợng đất đá nổ nh sau: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm N ôtô = 30 V k r ko , lượt; Voto ( V = 100 m3: Thể tích đất đá cần vận chuyển; kr = 1.2: Hệ số nở rời khối đá sau nổ mìn; k0 = 1.15: Hệ số nở rời phụ trình xúc bốc; = 0.9: Hệ số chất đầy thùng ô tô; Vôtô = 12 m3: Dung tích thùng ôtô) N ô tô = 100 1.2 1.15 = 13 , lượt; 12 0.9 Thời gian chu kỳ vận tải là: Tvt = tc + tct + tkt + td + tl + tv + , phút; Trong đó: - tc: Thời gian chất tải lên xe, tc = phút; - tct: Thời gian xe chạy có tải, tct = phút; - tl : Thời gian quay lùi xe, tl = phút; - tkt: Thời gian xe chạy không tải, tkt =3 phút; - td :Thời gian dỡ tải quay đầu xe, td = phút; - tv : Thời gian xe vào vị trí chất tải, tv = phút; - : Thời gian dừng ô tô chu kỳ, = phút; Vậy Thời gian chu kỳ vận tải xe là: Tvt = + + + + + + = 23 phút; Để vận chuyển hết khối lợng đất đá nổ nh yêu cầu khoảng thời gian cần thiết cho công tác vận tải là: Tvt = Tvt Nôtô = 23 13 = 299 phút ( giờ) 4.6.1.4 Tính toán số ngời ca cần thiết để hoàn thành công việc ca; Số ngời ca cần thiết cho công việc chu kỳ đợc xác định theo công thức: ni = Vi / Hi , ngời _ ca; Trong đó: - Vi: Khối lợng công việc thứ i: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 31 - Hi: Định mức công việc thứ i: Kết tính toán số ngời_ca cần thiết cho công việc đợc thể bảng 11 sau: Bảng 11: Số ngời ca cần thiết cho chu kỳ đào chống tạm St t Tên công việc Khoan lỗ mìn Xúc bốc đất đá Khoan đặt neo Các công tác phụ Phun bê tông Đơn vị Khối lợng Định mức Số ngời_ca m m3 m m m2 189 100 32 16 43 29 43 20 4.39 3.4 0.74 0.5 0.8 Tổng số ngời cần thiết để hoàn thành công việc chu kỳ đợc tính theo công thức: nck = ni = 9,83 ngời Ta chọn số ngời chu kỳ nckc = ngời, nh trình làm việc đội thợ phải hoàn thành công việc với hệ số vợt mức : K = nck / nckc = 9.83 / = 1.08; Ta chọn thời gian ca 8h, thời gian chu kỳ 12h, khối lợng công việc, thời gian hoàn thành nh số ngời làm việc đợc thể nh bảng 12 biểu đồ tổ chức chu kỳ sau: 4.6.2 Tổ chức chu kỳ đào chống tạm cho gơng tiến sau 4.6.2.1.Tính toán thời gian khoan: Thời gian khoan lỗ : SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 32 t = L k1 k2 / (v n) , phút; Trong đó: - L: Chiều dài lỗ khoan, L = 4.4 m; - k1: Hệ số tính đến thời gian chuyển lỗ, k1 = 1.4; - k2: Hệ số làm việc đồng thời hai cần khoan, k2 = 1.5; - n: Số lợng cần khoan làm việc đồng thời, n =2; - v: Vận tốc khoan Đối với đá có f = ữ 10 v = m/phút Ta tính đợc: t = 4.4 1.4 1.5 /(2 1) = 4.62 phút; Vậy thời gian khoan hết gơng hàm là: Tk = N t , phút; Nh (N: Số lợng lỗ khoan gơng, N = 39 lỗ) Tk = 39 4.62 180, phút (= giờ) 4.6.2.2 Tính toán thời gian nạp nổ đấu kíp Thời gian nạp mìn cho toàn số lỗ khoan gơng đợc tính theo công thức: Tn = Trong đó; - N t , phút; n n n N: Số lỗ khoan gơng, N = 39 lỗ; t : Thời gian nạp thuốc lỗ, t phút; n: Hệ số làm việc đồng thời trình nạp thuốc, n = 0.85; nn: Số công nhân nạp thuốc đồng thời, n = ngời; 39 = 58 phút; 0.85 4.6.2.3 Tính toán thời gian vận tải Tn = Với thông số kỹ thuật xe ôtô nh cho bảng ta tính đợc số lợt xe cần thiết để vận chuyển hết khối lợng đất đá nổ nh sau: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm N ôtô = 33 V k r ko , lượt; Voto ( V = 92 m3: Thể tích đất đá cần vận chuyển; kr = 1.2: Hệ số nở rời khối đá sau nổ mìn; k0 = 1.15: Hệ số nở rời phụ trình xúc bốc; = 0.9: Hệ số chất đầy thùng ô tô; Vôtô = 12 m3: Dung tích thùng ôtô) N ô tô = 92 1.2 1.15 = 12 , lượt; 12 0.9 Thời gian chu kỳ vận tải là: Tvt = tc + tct + tkt + td + tl + tv + , phút; Trong đó: - tc: Thời gian chất tải lên xe, tc = phút; - tct: Thời gian xe chạy có tải, tct = phút; - tl : Thời gian quay lùi xe, tl = phút; - tkt: Thời gian xe chạy không tải, tkt =3 phút; - td :Thời gian dỡ tải quay đầu xe, td = phút; - tv : Thời gian xe vào vị trí chất tải, tv = phút; - : Thời gian dừng ô tô chu kỳ, = phút; Vậy Thời gian chu kỳ vận tải xe là: Tvt = + + + + + + = 23 phút; Để vận chuyển hết khối lợng đất đá nổ nh yêu cầu khoảng thời gian cần thiết cho công tác vận tải là: Tvt = Tvt Nôtô = 23 12 = 276 phút ( 4.6 giờ) 4.6.2.4 Tính toán số ngời ca cần thiết để hoàn thành công việc ca; Số ngời ca cần thiết cho công việc chu kỳ đợc xác định theo công thức: ni = Vi / Hi , ngời _ ca; Trong đó: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 34 - Vi: Khối lợng công việc thứ i: - Hi: Định mức công việc thứ i: Kết tính toán số ngời_ca cần thiết cho công việc đợc thể bảng 12 sau: Bảng 13: Số ngời ca cần thiết cho chu kỳ đào chống tạm St t Tên công việc Khoan lỗ mìn Xúc bốc đất đá Khoan đặt neo Các công tác phụ Phun bê tông Đơn vị Khối lợng Định mức Số ngời_ca m m3 m m m2 172 92 32 16 39 29 43 20 4.41 3.2 0.74 0.5 0.8 Tổng số ngời cần thiết để hoàn thành công việc chu kỳ đợc tính theo công thức: nck = ni = 9,65 ngời Ta chọn số ngời chu kỳ nckc = ngời, nh trình làm việc đội thợ phải hoàn thành công việc với hệ số vợt mức : K = nck / nckc = 9.65 / = 1.07; Ta chọn thời gian ca 8h, thời gian chu kỳ 12h, khối lợng công việc, thời gian hoàn thành nh số ngời làm việc đợc thể nh bảng 14 biểu đồ tổ chức chu kỳ sau: SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm SV: Ngô tâm Nguyễn ngọc huy 35 xdctn mỏ K47 [...]... đợc ống gió mềm bằng vải cao su đã cho thấy sự phù hợp của sơ đồ thông gió đẩy đối với công trình đang thi công đang thi công của chúng ta Sơ đồ thông gió đẩy đợc thể hiện nh trên hình vẽ số 7 sau: Hình 7 : Sơ đồ thông gió đẩy cho đờng hầm trong quá trình thi công Tính toán lợng gió đa vào gơng; Vì đờng hầm đào trong đá nên việc tính toán lợng gió đa vào gơng sẽ không kể đến điều kiện lợng xuất khí... nh nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ không khí sạch ta phải thông gió cho đờng hầm Có thể lựa chọn một trong ba sơ đồ thông gió sau; Thông gió đẩy, thông gió hút hoặc thông gió hỗn hợp Với những u điểm nh: Tốc độ gió tại đầu ống ra khá lớn cho nên gió sạch sẽ nhanh chóng pha loãng các khí độc hại trong gơng, hớng chuyển động của gió bẩn trùng với hớng khuếch tán của khí độc hại và khả năng sử dụng đợc ống gió... bảo những yêu cầu: Mạng thông, mạng đấu đúng quy cách và thiết kế, ngời và các thiết bị ở trạng thái an toàn Cần lu ý công tác nạp nổ mìn phải do thợ nổ chịu trách nhiệm 4.2 Thông gió và đa gơng vào trạng thái an toàn 4.2.1 Thông gió Lựa chọn sơ đồ thông gió; SV: Ngô thế tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 18 Trong quá trình thi công đờng hầm để đảm bảo các điều... tải trong hầm do yêu cầu cao trong công tác phòng chống cháy nổ nên lới điện hạ áp phải có dây trung tính cách ly Chiều cao tối thiểu bố trí các đờng dây cáp dẫn điện phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy phạm an toàn trong hầm 4.5.3 Công tác thông tin liên lạc Để liên lạc với bên ngoài hay trung tâm điều hành ta phải đặt một trạm thông tin ở đoạn giữa đờng hầm Các tín hiệu dạng âm thanh, ánh sáng phải... đa vào gơng ta phải tiến hành tính toán công suất cần thiết của quạt, trên cơ sở đó để chọn ra loại quạt phù hợp Qq = P Q2 ,m3/phút; Trong đó: - P: Hệ số tổn thất gió trên đờng ống, với ống gió vải cao su P =1.25; - Q2; Lợng gió cần đáp ứng, Q2= 550 m3/phút; Qq = 1.25 550 = 687 m3/phút; Hạ áp tính toán của quạt ha: SV: Ngô thế tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm... 4.2.2 Tổ chức thông gió và đa gơng vào trạng thái an toàn; Sau khi nổ mìn, lợng khí độc sinh ra trong quá trình nổ sẽ tràn lan trên gơng vừa nổ và trong hầm, khi đó để công tác kiểm tra hay tiếp tục thi công có thể thực hiện thì cần thiết phải có một khoảng thời gian khoảng 25 phút để thông gió tích cực, hoà loãng và đẩy toàn bộ khí độc ra khỏi đờng hầm Sau khi thông gió tích cực chế độ thông gió thờng... - B = 12 m : chiều rộng đờng hầm; - S : Diện tích chiếu sáng S = Ps/ Po , m2; (Ps = 100 W : Công suất bóng đèn sử dụng; Po = 2.5 W / m2: Công suất chiếu sáng riêng;) S = 40 m2; Vậy L = 40 / 12 = 3.5 m SV: Ngô thế tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công trình ngầm 28 4.5.2 Công tác cấp điện Trong quá trình thi công để đảm bảo các công tác không bị dán đoạn do mất điện, ta cần bố... lợng khí sinh ra khi lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất S Q2 = 7.8 sd 3 q tn l 2 , m3/phút; t Trong đó: - qtn = 4.4 kg/m2: Lợng thuốc nổ chi phí cho một mét vuông gơng; - t = 30 phút: Thời gian cần thiết để thông gió; - l = 350 m: Chiều dài đờng hầm cần thông gió; - Ssd = 25 m2: Diện tích sử dụng của gơng đang đào; Q 2 = 7.8 25 3 4.4.350 2 = 550 m 3 /phút; 30 So sánh ta thấy Q2 > Q1 nhng để chắc chắn... phút; n: Hệ số làm việc đồng thời trong quá trình nạp thuốc, n = 0.85; nn: Số công nhân nạp thuốc đồng thời, n = 4 ngời; Tn = 43 5 = 64 phút; 0.85 4 4.6.1.3 Tính toán thời gian vận tải Với các thông số kỹ thuật của xe ôtô nh đã cho ở bảng 8 ta có thể tính đợc số lợt xe cần thiết để vận chuyển hết khối lợng đất đá nổ ra nh sau: SV: Ngô thế tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công... phút; n: Hệ số làm việc đồng thời trong quá trình nạp thuốc, n = 0.85; nn: Số công nhân nạp thuốc đồng thời, n = 4 ngời; 39 5 = 58 phút; 0.85 4 4.6.2.3 Tính toán thời gian vận tải Tn = Với các thông số kỹ thuật của xe ôtô nh đã cho ở bảng 8 ta có thể tính đợc số lợt xe cần thiết để vận chuyển hết khối lợng đất đá nổ ra nh sau: SV: Ngô thế tâm Nguyễn ngọc huy xdctn mỏ K47 Đồ án môn học xây dựng công ... m3/phút; t Trong đó: - qtn = 4.4 kg/m2: Lợng thuốc nổ chi phí cho mét vuông gơng; - t = 30 phút: Thời gian cần thiết để thông gió; - l = 350 m: Chiều dài đờng hầm cần thông gió; - Ssd = 25 m2: Diện... công tác bắt buộc sau: - Cạy om ( nóc, tờng, gơng); - Cạy đá văng xa găm kết cấu chống tạm; - Dọn lò sử lý mìn câm; - Sửa chữa nối dài ông gió, cáp điện, đào rãnh nớc - Những ngời có trách nhiệm... Trong đó: - tc: Thời gian chất tải lên xe, tc = phút; - tct: Thời gian xe chạy có tải, tct = phút; - tl : Thời gian quay lùi xe, tl = phút; - tkt: Thời gian xe chạy không tải, tkt =3 phút; - td :Thời