Biện pháp thi công cống ngầm dưới lòng kênh Nhiêu Lộc

BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM KHOA XÂY DỰNG BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC GVHD : SVTH : Lớp: STT: PHẠM KHẮC XN PHAN NGỌC ANH X01-A2 01 ( X010050 ) TP.HCM 06 / 2005 GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 1/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC Khi thi công đường ống băng qua kênh cần giải vấn đề sau: KHI THI CÔNG GIẾNG CHÌM: - Đường kính giếng chìm - Cách thức đổ bê tông vách tường BTCT giếng chìm - Có cần chống đỡ thành vách không Phương pháp chống đỡ thành vách - Dựng coppha thành vách, bên coppha (gần đáy giếng chìm) có chừa lỗ giao (ống đứng ống ngang): tính toán chi tiết để liên kết thật xác - Phương thức đào đất hướng xúông nào: phương tiện nhân công - Lấy đất lên - Đào đất theo hướng xuống, với trọng lượng khối bê tông vách đối trọng lớn nên hệ xúông tự do, cần có biện pháp thích hợp GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 2/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC - Khi thi công trường hợp gặp mạch nước tiêu thoát nước lòng giếng giải ( toán xem giải phần giếng chìm) KHI THI CÔNG ỐNG NGANG: Với cống đổ bê tông toàn khối khác, trình bày trên: ý lý luận thêm phần hệ chống đỡ khi khoảng cách giếng chìm xa (nếu lớp cống yếu xảy tượng có đọan cống bò võng, toán: dầm ngàm đầu với khoảng cách nhòp lớn) Với cống BTCT đúc sẵn: + Cấu tạo cống BTCT đúc sẵn: cấu tạo ren, đường kính, kích thước, lòng có hệ tống dây bơm dung dòch bentonite làm trơn, có đục lỗ, ý vành đen bao vò trí nối cống + Cách thức đưa ống xúông giếng chìm + Cấu tạo phần bệ đỡ lòng giếng tạo vò trí để gia công liên kết đọan ống lại với nhau: bệ đỡ ray hướng dẫn đẩy + Thi công đào đất lòng robot hay máy chuyển dụng + Có hệ thống đào đất, lấy đất riêng đường ống khác khác hay không + Có hệ thống thoát nước riêng đường ống khác hay không + Giải vấn đề ma sát thành ống đất đá bên đẩy ống lòng + đầu đọan ống theo đònh hướng robot đào, đầu lại kích thủy lực đẩy (bài toán giải phần vẽ sau có hình ảnh chụp từ thực tế bên công trình minh họa) GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 3/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 4/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC Các phương pháp thi công dùng để tham khảo: Phương pháp khung đào: • Đào đến đâu, kích đướng ống vào đến • Sau đọan đònh, phải bổ sung kích thủy lực trung gian Phương pháp đào dùng kích thủy lực: Để thi công theo phương pháp này, ta đào hai bên đường sông, hai hố thi công, đủ chiều dài rộng để lắp đặt thiết bò Kích thước hố phải phụ thuộc vào kích cỡ đường kính thi công, chiều sâu đặt ống, loại đất nơi thi công, loại thiếùt bò sử dụng Sau đào hố, ta gia cố thành hố chòu lực ván dàn tải đổ bê tông tạo nên tường chòu áp lực Kích thủy lực tỳ trực tiếp lên thành tường, đầu tựa vào khối đệm Các khối đệm lại áp vào dàn tải hay vòng đệm chòu lực tỳ lên đầu ống Đường ống để áp dụng phương pháp có đường kích từ 700 mm trở lên (đủ không gian để làm việc) Trước tiên ta đào moi theo vò trí sau đưa ống vào Dùng kích kích ống lên dần Sau thời gian, ta lắp thêm khối đệm, khối đệm đủ dài ta thay ống Đầu ống cấu tạo đặc biệt để đào đất, có đặt băng chuyền đất xe chở đất loại nhỏ lòng ống để vận chuyển đất đá Toàn phần ống kín đặt lên ống ray để đònh hướng xác giảm ma sát với mặt đất kích ống Sau ống đâm sang đầu bên ta tiến hành biện pháp cố đònh, gia cố nối ống thông thường Sử dụng kết hợp: • Phương pháp chắn: sử dụng chắn khí: đường kính tới 2-6- m chiều dài đọan ống L = – m • Tấm chắn thép hình trụ (nặng hàng chục tấn), di chuyễn kích thủy lực, tựa vào khối ốp cũa đường hầm • Trục quay quay đóa cắt hình nón, có gằn nhiều kim loại nhỏ (hợp kim cứng, tạo lực xóay vaòi lòng đất đào đất) • Phản lực từ thành vòm (qua bệ tỳ) sau kích thủy lực tác dụng tạo lực tónh tiến phía trước cho khung hình bình hành (kích thủy lực tỳ vào thành đường hầm) • Tốc độ đào: 0.8-1m/h GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 5/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC • Đất nghiền nhỏ đua lên băng tải, xe gòong hay xối nước bơm hỗn hợp lên bùn • Sau đào thành tường hầm ghép bê tông hay đổ be tông thành hình vòm Phương pháp vữa bê tông: Do có hiệu cao nên không sử dụng việc xây dựng đường hầm tiết diện nhỏ mà dùng cho công trình ngầm có tiết diện lớn Hỗn hợp (xi măng, phụ gia đông kết nhanh chất liệu khác) trộn kín với nùc vào mặt vách đá với áp suất khoảng atm tạo thành lớp vỏ rắn Cường độ có sức chống nén σ n = 350 – 450 kG/cm2; sức chống uốn σ u = 350 – 450 kG/cm2; sức chống kéo … lực dính với đá… Độ dày tối thiểu lớp bê tông phun δm = ÷ 5cm với dộ dày tối đa δM = 25cm (khi có hốc đá) độ dày 5-10cm có tác dung lấp đầy khe nứt lớn, tăng khả liên kết đá, chống lại phong hóa xâm thực nước ngầm Có thể tiến hành phun vữa bê tông nhiều lầnc ho đến đạt độ dày thiết kế Để đạt chất lượng hiệu công tác via74 bê tông cần nghiên cứu giải vấn đề: chọn phụ gia đông kết nhanh, tỷ lệ phối liệu, áp lực phụt, hao hụt vữa ( thường bò rơi vãi 10-30%), kỷ thuật thiết bò… Theo kinh nghiệm dùng thủy tinh lỏng soda oxýt cacbon ( tỷ lệ 1-1.5% trọng lượng xi măng) làm chất phụ gia đông cứng nhanh Tỷ lệ pha trộn phối liệu al2 1:2,5:1,5 1:3:2,3 khoảng cách đứng phun 1m hợp lý Trong lớp bê tông có lưới thép φ ÷ φ , khoảng cách a = -10 cm neo buộc vào vách đá Trước vữa bề mặt vách đá vòm cần sửa sang tương đối phẳng làm để tăng độ bám dính Việc sử dụng neo công trình ngầm tiết diện lớn có tác dụng làm giảm lượng vật liệu xây dựng, dễ thi công lớp vỏ sử dụng phổ biến Phải khỏa sát tỉ mỉ, xác phương vò trí, độ lớn cc khe nứt để xác đònh chiều dài neo mật độ neo Các neo đuôi én (neo chẻ đuôi) cấy gắn vào vách đá vữa bê tông ( có cốt thép) Các neo chân vòm đỉnh vách đứng có chiều dài lớn Thông thường - cm2 vách hầm bố trí neo có φ = 22 ÷ 32mm dài – m Trường hợp chiều cao vách hầm lớn, để đảm bảo an toàn cho cột chống vách hầm ngăn chặn GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 6/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC tượng đá rơi từ vách nứt nẻ mạnh nên bố trí thêm neo BTCT Lớp vỏ dạng cấu tạo chống bê tông BTCT có loại vỏ cócung vòm, vỏ cung vòm vách đứng đáy lõm Tùy theo điều kiện đòa chất chọn dạng cấu tạo lớp vỏ cho hợp lý Cấu tạo vỏ có vòm gia cường dùng nơi đá chòu áp lực thẳng đứng, đá liền khối rắn chắc, khe nứt có khe nứt phát sinh phá nổ tự thi công Tuy nhiên vách đá cũgn có lớp bảo vệ dày 20 - 30 cm, đảm bảo ổn đònh mặt vách đá, ngăn ngừa xâm thực nước khí độc Cấu tạo vỏ kiểu vòm có vách đứng bê tông BTCT dùng nơi hầm chòu áp lực thẳng đứng áp lực ngang đáng kể Đây loại vỏ thông dụng Thùy theo điều kiện đòa chất chiều cao vách hầm mà có: vách hầm mỏng, vách dày, vách toàn vách cục Kết cấu vỏ dạng vòm trần, vòm đáy có vách đứng sử dụng vùng có điều kiện đại chất xấu, tầng đất đá yếu, chòu áp lực từ phía có nhiều nước ngầm kết hợp: • phương pháp chắn: sử dụng chắn khí: đường kính tới 2-6- m chiều dài đọan ống L=3-6-m • chắn thép hình trụ ( nặng hàng chụac tấn), di chuyễn kích thủy lực, tựa vào khối ốp cũa đường hầm • Trục quay quay đóa cắt hình nón, có gằn nhiều l;á kim lkoại nhỏ ( hợp kim cứng, tạo lực xóay vaòi lòng đất đào đất • Phản lực từ thành vòm (qua bệ tỳ) sau kích thủy lực tác dụng tạo lực tónh tiến phía trước cho khung hình bình hành (kích thủy lực tỳ vào thành đường hầm) • Tốc độ đào: 0.8-1m/h • Đất nghiền nhỏ đua lên băng tải, xe gòong hay xối nước bơm hỗn hợp lên bùn • Sau đào thành tường hầm ghép bê tông hay đổ be tông thảnh hình vòm Phương pháp khung đào: • đào đến đâu, kích đướng ống vào đến • sau đọan đònh, phải bổ sung kích thủy lực trung gian GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 7/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC Phương pháp đào dùng kích thủy lực: Để thi công theo phương pháp ta đào hai bên đường sông, hai hố thi công, đủ chiều dài rộng để lắp đặt thiết bò Kích thước hố phải phụ thuộc vào kích cỡ đường kính thi công, chiều sâu đặt ống, loại đất nơi thi công, loại thiếùt bò sử dụng Sau đào hố, ta gia cố thành hố chòu lực ván dàn tải đổ bê tông tạo nên tường chòu áp lực Kích thủy lực tỳ trực tiếp lên thành tường, đầu tựa vào khối đệm Các khối đệm lại áp vào dàn tải hay vòng đệm chòu lực tỳ lên đầu ống Đường ống để áp dụng phương pháp có đường kích từ 700 mm trở lên (đủ không gian để làm việc) Trước tiên ta đào moi theo vò trí sau đưa ống vào, Dùng kích kích ống lên dần Sau thời gian, ta lắp thêm khối đệm, khối đệm đủ dài ta thay ống Đầu ống cấu tạo đặc biệt để đào đất, có đặt băng chuyền đất xe chở đất loại nhỏ lòng ống để vận chuyển đất đá Toàn phần ống kín đặt lên ống ray để đònh hướng xác giảm ma sát với mặt đất kích ống Sau ống đâm sang đầu bên ta tiến hành biện pháp cố đònh, gia cố nối ống thông thường GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 8/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC Phương pháp vữa bê tông có hiệu cao nên không sử dụng việc xây dựng đường hầm tiết diện nhỏ mà dùng cho công trình ngầm có tiết diện lớn Hỗn hợp (xi măng, phụ gia đông kết nhanh chất liệu khác) trộn kín với nùc vào mặt vách đá với áp suất khoảng atm tạo thành lớp vỏ rắn Cường độ có sức chống nén σ n = 350 – 450 kG/cm2; sức chống uốn σ u = 350 – 450 kG/cm2; sức chống kéo … lực dính với đá… Độ dày tối thiểu lớp bê tông phun δm = ÷ 5cm với dộ dày tối đa δM = 25cm (khi có hốc đá) độ dày 5-10cm có tác dung lấp đầy khe nứt lớn, tăng khả liên kết đá, chống lại phong hóa xâm thực nước ngầm Có thể tiến hành phun vữa bê tông nhiều lầnc ho đến đạt độ dày thiết kế Để đạt chất lượng hiệu công tác via74 bê tông cần nghiên cứu giải vấn đề: chọn phụ gia đông kết nhanh, tỷ lệ phối liệu, áp lực phụt, hao hụt vữa ( thường bò rơi vãi 10-30%), kỷ thu6ạt thiết bò theo kinh nghiệm dùng thủy tinh lỏng soda oxýt cacbon ( tỷ lệ 1-1.5% trọng lượng xi măng) làm chất phụ gia đông cứng nhanh Tỷ lệ pha trộn phối liệu al2 1:2,5:1,5 1:3:2,3 khoảng cách đứng phun 1m hợp lý Trong lớp bê tông có lưới thép φ ÷ φ , khoảng cách a = -10 cm neo buộc vào vách đá Trước vữa bề mặt vách đá vòm cần sửa sang tương đối phẳng av2 làm để tăng độ bám dính Việc sử dụng neo công trình ngầm tiết diện lớn có tác dụng làm giảm lượng vật liệu xây dựng, dễ thi công lớp vỏ sử dụng phổ biến Phải khỏa sát tỉ mỉ, xác phương vò trí, độ lớn cc khe nứt để xác đònh chiều dài neo mật độ neo Các neo đuôi én (neo chẻ đuôi) cấy gắn vào vách đá vữa bê tông ( có cốt thép) Các neo chân vòm đỉnh vách đứng có chiều dài lớn Thông thường 2-3 cm2 vách hầm bố trí neo có φ = 22 ÷ 32mm dài 2-3m GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 9/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC Trường hợp chiều cao vách hầm lớn, để đảm bảo an toàn cho cột chống vách hầm ngăn chặn tượng đá rơi từ vách nứt nẻ mạnh nên bố trí thêm neo BTCT Lớp vỏ dạng cấu tạo chống bê tông BTCT có loại vỏ cócung vòm, vỏ cung vòm vách đứng đáy lõm Tùy theo điều kiện đòa chất chọn dạng cấu tạo lớp vỏ cho hợp lý Cấu tạo vỏ có vòm gia cường dùng nơi đá chòu áp lực thẳng đứng, đá liền khối rắn chắc, khe nứt có khe nứt phát sinh phá nổ tự thi công Tuy nhiên vách đá cũgn có lớp bảo vệ dày 20 - 30 cm, đảm bảo ổn đònh mặt vách đá, ngăn ngừa xâm thực nước khí độc Cấu tạo vỏ kiểu vòm có vách đứng bê tông BTCT dùng nơi hầm chòu áp lực thẳng đứng áp lực ngang đáng kể Đây loại vỏ thông dụng Thùy theo điều kiện đòa chất chiều cao vách hầm mà có: vách hầm mỏng, vách dày, vách toàn vách cục Kết cấu vỏ dạng vòm trần, vòm đáy có vách đứng sử dụng vùng có điều kiện đại chất xấu, tầng đất đá yếu, chòu áp lực từ phía có nhiều nước ngầm GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 10/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC Qiải vấn đề sau: + thi công giếng chìm: - đường kính giếng chìm - đổ bê tông - dựng coppha, có chừa lỗ giao nhau: tính toán chi tiết - Đào đất, theo trọng lượng bê tông trọng lượng lớn nên hệ xúông tự + thi công đặt ống ngang: Với ống đổ chổ khác, trình bày trên: ý lý luận thêm phần hệ chống đỡ khi khoảng cách giếng chìm xa Với ống bê tông đúc sẵn: + cách thức đ ống xúông giếng chìm + cấu tạo ống bê tông đúc sẵn: cấu tạo ren, đường kính, kích thước, lòng có hệ tống dây bơm dung dòch bentonite làm trơn, có đục lỗ, chu ý vành đen bao + phần bệ đỡ lòng giếng, tạo vò trí để gia công liên kết đạon ống lại với + thi công đào đất lòng robot + có hệ thống đào đất, lấy đất riêng đường ống khác + có hệ thống thoát nước riêng đường ống khác + vấn đề ma sát đẩy ống torng lòng + đầu đọan ống theo g9dònh hướng robot đào, đầu lại kích thủy lực đẩy GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 11/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC fghffghfghfghfghghfghfghhhhhhhhhhhhhh ggdfgdfg ggdfgdfg ggdfgdfg GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 12/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 13/13 [...]...BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC Qiải quyết các vấn đề sau: + khi thi công giếng chìm: - đường kính giếng chìm - đổ bê tông - dựng coppha, có chừa lỗ giao nhau: tính toán chi tiết - Đào đất, theo trọng lượng của bê tông và trọng lượng lớn nên hệ đi xúông tự do + khi thi công đặt ống ngang: Với ống đổ tại chổ thì khác, trình bày như... là kích thủy lực đẩy GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 11/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC fghffghfghfghfghghfghfghhhhhhhhhhhhhh ggdfgdfg ggdfgdfg ggdfgdfg GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 12/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG NGẦM DƯỚI LÒNG KÊNH NHIÊU LỘC GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 13/13 ... để gia công liên kết các đạon ống lại với nhau + thi công đào đất trong lòng bằng robot + có hệ thống đào đất, lấy đất riêng trong 1 đường ống khác + có hệ thống thoát nước riêng trong 1 đường ống khác + vấn đề ma sát khi đẩy ống torng lòng + 1 đầu đọan ống đi theo sự g9dònh hướng của robot đào, đầu còn lại là kích thủy lực đẩy GVHD: PHẠM KHẮC XUÂN SVTH: PHAN NGỌC ANH Trang 11/13 BIỆN PHÁP THI CÔNG CỐNG