CHƯƠNG VII Máy và thiết bị phụ trợ

CHƯƠNG VII Máy thiết bị phụ trợ § 7.1 Máy thiết bị thông gió công trường tuyến ngầm I Sự cần thiết công tác thông gió công trường tuyến ngầm Khác với khí trời, không khí công trình ngầm chất khí ôxy, nitơ, cácbonic, có chất khí gây độc hại cho thể người: oxit cácbon (CO), ôxit nitơ (NO 2), ôxit lưu huỳnh (SO2), sulfua hiđrô (H2S)… Ở số vùng có khí mêtan (CH4), loại khí dễ gây cháy nổ Ngoài ra, nhiệt độ độ ẩm công trình ngầm thay đổi, khác với khí trời, mức độ nhiễm bụi hầm lò cao Tập hợp tượng nêu gây ảnh hưởng xấu đến điều kiện làm việc người, đến máy móc, thiết bị trình thi công Thông gió công trường tuyến ngầm công tác thiếu hoạt động xây dựng công trình ngầm nói chung đặc biệt tuyến ngầm, nhằm thường xuyên thay đổi không khí ngầm kín khí trời, bảo đảm điều kiện làm việc an toàn vệ sinh môi trường cho người cho sản xuất Trình tự thông gió cho tuyến ngầm thời gian thi công xác định theo sơ đồ thông gió, điều chỉnh thường xuyên để phù hợp với chiều dài thực trạng giai đoạn thi công Tất thay đổi vị trí gương đào, cửa thông gió, tường chắn, cầu gió, quạt thông gió cục phải thể vẽ bình đồ thông gió phiên giao ca II Các phương pháp thông gió công trường tuyến ngầm: Có phương án thông gió công trường tuyến ngầm sau: - Thông gió hút - Thông gió đẩy - Thông gió liên hợp Thông gió kiểu hút Thông gió kiểu đẩy Thông gió kiểu liên hợp hút đẩy Hình 7.1 ba phương án thông gió công trường tuyến ngầm 1) Thông gió kiểu đẩy sơ đồ bố trí thiết bị Quạt gió phải đặt mặt đất với khoảng cách tối thiểu ≥ 10 m để tránh hút ngược khí bẩn vào công trường hình 7.2 Ống dẫn khí có đường 159 kính tối thiểu 0,3 m nối quạt gió trung tâm 10 đưa khí vào gương đào qua rơ le kiểm soát lưu lượng dòng khí Rơ le kiểm soát lưu lượng dòng khí có nhiệm vụ kiểm soát lưu lượng khí đẩy vào gương đào đặt cách gương đào tối thiểu 15m lớn có dò dỉ dẫn tới thông số kiểm soát không xác Miệng ống cách gương đào không m, lớn đẩy hết khí bẩn gương đào Ống dẫn khí thường dùng ống gió mềm có đường kính tối thiểu 0,3 m treo vào tunnel treo bên hông , cách hông lò 20cm Hình 7.2 Sơ đồ bố trí thiết bị thông gió gương đào tuyến tunnel: – dòng khí sạch; – gương đào; - khoảng cách tối đa ≤ 15 m tính từ gương đào tới vị trí đặt rơ le khiểm soát lưu lượng dòng khí tới gương đào; - khoảng cách tối đa từ ống dẫn khí ≤ m; - dòng khí bẩn; - ống dẫn khí sạch; - giếng đứng; - khoảng cách tối thiểu ≥ 10 m tính từ giếng đứng tới quạt gió trung tâm 10; 11 - tuyến tunnel thi công Khí đẩy vào cưỡng nhờ quạt trung tâm 10, khí bẩn đẩy theo đường ngầm không cần ống Ưu điểm phương pháp: - An toàn đường lò đào có khí nổ - Tác dụng thông gió tốt nhanh - Sự rò gió đường ống phù hợp với trình làm giảm tăng khí độc hại dọc tunnel, luồng gió bẩn từ gương lò trở theo đường lò - Gương lò, nơi có người thiết bị làm việc thông gió luồng không khí trực tiếp 2) Thông gió kiểu hút sơ đồ bố trí thiết bị 160 Là phương pháp thông gió mà áp suất không khí điểm tunnel đặc biệt vị trí gần gương đào, quạt làm việc nhỏ áp suất khí trời Nhờ áp suất khí trời tràn vào đường lò, không khí đường tunnel quạt hút đẩy qua quạt trời cách cưỡng a) b) Hình 7.3 Thông gió tunnel khiểu hút- Giảm áp toàn tuyến để không khí trời tự hút vào nhờ chênh lệch áp suất: a)Thông gió tunnel kiểu hút với ống hút: – gương đào; - khí hỗn hợp trước gương đào bị hút vào ống cưỡng nhở quạt cục quạt trung tâm; - ống dẫn khí bẩn; – khí bẩn; – khí tự hút vào dọc theo tunnel b) hút khí cưỡng vách ngăn: – khí sạch; vách ngăn dọc tunnel; – gương đào nơi khí đẩy khí bẩn bị hút sang phia bên đối diện vách ngăn dọc; – khí thải; - giếng thông khí Phương án hình 7.3.a quạt gió đặt mặt đất để hút đặt miêng sáo ống dẫn khí thải số gương đào đặt nhiều quạt nối tiếp cho phép sử dụng nhiều quạt công suất nhỏ Phương án hình 7.3.b quạt đặt miệng giếng thông khí để hút khí cưỡng dùng vách ngăn kết hợp với hút gió cục Ưu điểm phương pháp thông gió hút - Do áp suất điểm đường lò nhỏ áp suất khí trời, gặp cố, quạt ngừng làm việc, áp suất không khí lò tăng lên áp suất khí trời nhờ dòng khí tiếp tục vào quạt ngừng hoạt động Cùng với việc dừng máy thi công không khí lò nhờ khí chảy vào 161 - Khi sử dụng nhiều quạt gió hút đặt cánh đoạn tunnel có tác dụng nâng cao cường độ hiệu thông gió Đồng thời cho phép sử dụng quạt có công suất nhỏ Nhược điểm phương pháp thông gíó hút: - Các quạt gió hút gió bẩn chứa nhiều bụi khí có hại tập trung qua rãnh gió qua quạt nên quạt làm việc nhanh bị bẩn, phải thường xuyên làm bụi cánh quạt gió - Khi sử dụng nhiều quạt làm việc song song với hiệu suất quạt bị giảm đi, việc điều chỉnh lưu lượng gió phức tạp nhiều, tiêu thụ lượng tăng lên số quạt làm việc không kinh tế, tính ổn định mạng gió Tóm lại, phương pháp thông gió hút nên áp dụng tuyến ngầm có độ sâu khoảng từ > 100 m, địa chất ổn định khe nứt thông với khí trời 3) Thông gió kiểu liên hợp Với phương pháp này, phần tuyến có áp suất dư (lớn áp suất khí trời) quạt đẩy tạo nên, phần khác quạt hút tạo nên áp suất chân không (nhỏ áp suất khí trời) Mặt khác đường lò có vùng mà áp suất không khí áp suất khí trời, rò gió vùng mặt đất không sảy tuyến ngầm đặt không sâu Sơ đồ bố trí thiết bị hình 7.4 Hình 7.4 Sơ đồ nguyên lý phương pháp thông gió liên hợp đẩy – hút: - quạt đẩy; - đoạn tunnel áp suất cao khí quyển; - đoạn tunnel áp suất thấp khí quyển; - quạt hút Ưu điểm phương pháp thông gió liên hợp: - Có thể áp dụng để loại trừ rò gió mặt đất với đường lò qua vùng khai thác khoáng sản 162 - Hạ áp chung mỏ phân chia thành hai thành phần tương ứng với quạt đẩy quạt hút làm cho độ chênh áp không khí lò trời giảm Ngoài có khái niệm sơ đồ thông gió tuyến công trình ngầm là: Thông gió trung tâm toàn tuyến thông gió cục a) b) Hình 7.4 Hai sơ đồ thông gió tuyến công trình ngầm: a) thông gió trung tâm toàn tuyến; b) thông gió cục theo theo nhánh tunnel III Các thiết bị thông gió công dụng chúng 1) Quạt thông gió tuyến ngầm - Quạt gió nguồn động lực để thông gió cho công trình ngầm - Quạt gió thiết bị tạo áp suất dương âm cho tuyến ngầm tạo điều kiện cho trao đổi khí Phân loại quạt 2) Phân loại quạt theo dấu hiệu sau: a) Theo nguyên lý hoạt động: Quạt chia làm hai nhóm quạt gió hướng trục quạt gió ly tâm + Quạt gió hướng trục : Là loại quạt có hướng gió vào hướng gió khỏi bánh công tác quạt đồng phương với trục quạt Hình 7.5 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động quạt thông gió tuyến ngầm loại hướng trục: – Dòng khí hút; – khí đẩy theo hướng dọc trục tới ống dẫn khí;3 – cánh quạt điều chỉnh góc nghiêng so với trục quạt - Ưu điểm: Hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn Có thể điều chỉnh lưu lượng quạt cách thay đổi góc nghiêng cánh công tác 163 - Nhược điểm: Tiếng ồn lớn, cấu tạo phức tạo, bảo quản sửa chữa khó khăn + Quạt gió ly tâm: Là loại quạt có hướng gió khỏi bánh công tác vuông góc với trục quạt Ưu, nhược điểm ngược với quạt hướng trục Hình 7.6 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động quạt thông gió tuyến ngầm loại hướng ly tâm: – dòng khí hút nhờ áp suất âm cánh quạt; – cánh quạt; – dòng khí bị đẩy lực ly tâm b) Phân loại quạt theo nhiệm vụ công tác Có ba loại: quạt chính, quạt phụ quạt cục Quạt gió chính: Là quạt gió làm nhiệm vụ thông gió cho toàn tuyến khu vực lớn có tính chất gần độc lập Quạt gió thường đặt mặt đất, điều kiện đặc biệt đặt tuyến ngầm Quạt gió thường quạt lớn có công suất từ vài chục đến hàng ngàn KW, có lưu lượng từ hàng chục đến vài trăm m 3/s, hạ áp suất chục đến vài trăm kg/m2 Quạt gió phụ: Làm nhiệm vụ tăng cường lưu lượng gió cho khu vực thông gió quạt chính, nghĩa quạt gió phụ có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng gió quạt gió tạo cho phù hợp với yêu cầu sản xuất Quạt gió cục bộ: Làm nhiệm vụ thông gió cục cho đường tunnel cụt hay đường lò chuẩn bị đào C) Phân loại theo hạ áp suất quạt: - Quạt có hạ áp nhỏ : hq < 100kg/m2 - Quạt có hạ áp trung bình : hq = (100 - 300)kg/m2 - Quạt có hạ áp lớn : hq > 300kg/m2 2) Tường chắn mạng lưới thông gió tuyến ngầm: 164 Tường chắn mạng lưới thông gió tuyến ngầm có nhiệm vụ ngăn khoang không gian tuyến ngầm đoạn tuyến ngầm cụt tạo điều kiện cho việc thay đổi khí cục nhanh triệt để Theo vật liệu làm tường chắng có loại sau: Tường chắn bê tông, gỗ, thép xây gạch Tường chắn mạng lưới thông gió tuyến ngầm thường làm với cửa vào để công nhân vào khoang cần thiết c) a) b) Hình 7.7 Các kiểu kết cấu tường chắn phân đoạn tunnel để thông gió: a) Tường chắn bằng gỗ b) Tường chắn xây gạch c)Tường chắn kiểu cử gỗ có sổ nhỏ 3) Ống dẫn gió: Ống dẫn gió treo vách tunnel để dẫn gió ngăn cách không khí không khí bẩn èng dẫn gió loại dùng cho thông gió kiểu đẩy dùng ống dạng bạt khâu tạo thành ống, phía lõi thép dạng lò xo để treo lên vách lò Khi gió đẩy vào làm cho bạt căng dẫn khí tới gương đào, phần dò gỉ theo đường ống dẫn cho phép Ống dẫn gió dùng cho phương án hút phải dùng ống có kết cấu từ kim loại cứng Đôi ống dẫn gió có loại đảo chiều, loại ống kim loại cứng § 7.2 Máy thiết bị xử lý đất yếu sâu thi công tuyến ngầm I Sự cần thiết phải gia cố nên đất yếu sâu 165 Tuyến ngầm thi công theo công nghệ biện pháp khác nêu phần tổng quan, mặt công nghệ phù hợp cho loại địa chất công trình điều kiện khác hợp lại cho phép giảm thiểu nguy an toàn trình thi công Tuy nhiên thực tế nhiều vùng đất có điều kiện địa chất vô phức tạp với túi bùn xen kẽ lớp đất cứng, túi bùn lớn linh động đến mức mà ta chọn tổ hợp khiên giữ gương đào phù hợp EPB, SPB, MIX – PB đào đất nơi khác lại tiếp tục đổ nhiêu, tiếp tục đào ta phải hút hết túi bùn khổng lồ Dự án xây dựng tuyến ngầm SMART – TUNNEL Malayssia ví dụ điển hình đào qua túi bùn lớn làm cho vùng có tuyến ngầm qua bị sụt sâu xuống kể đường cao tốc bề mặt Nếu tiếp tục đào tiếp tục làm sụt vùng lân cận Về mặt lý thuyết trình sụt dừng lại bùn hút hết giống hệt ta bơm cạn hồ nước (nước bùn) thấy hở tuyến ngầm hết Có nhiều giải pháp để đào đất trường hợp là: - Đào đất điều kiện nhiệt độ âm: Nước ngầm đóng băng tự ổn định Tuy nhiên sau đào thi công xong tunnel phải làm việc điều kiện tương tác kết cấu bê tông cốt thép môi trường túi bùn giả lỏng Để kết cấu làm việc điều kiện phức tạp ta bàn kết cấu - Đào đất khí nén với áp suất cực lớn, lớn áp lực nước bùn Phương án không khả thi áp lực khí phải vô lớn - Hạ nước ngầm bấc thấm kết hợp tải trọng tĩnh, phương án thời gian đòi hỏi mặt mặt đất phải đủ lớn Ngoài vài giải pháp nữa, nhiên giải pháp ứng dụng cách hiệu là: Xử lý đất yếu sâu công nghệ khoan vữa cao áp II Công nghệ sử lý đất yếu tia vữa cao áp Bản chất công nghệ: Bản chất công nghệ gia cố đất yếu sâu khoan vữa cao áp (jet grouting) sử dụng động tia vữa có áp suất cao (50 – 60 MPa) vận tốc cao (≥100m/s) để cắt đồng thời nhào trộn tia xi măng với đất yếu theo chế độ “mix-in-place” (trộn chỗ) Hỗn hợp dung dịch xi 166 măng đất trộn ninh kết lại tạo loại vật liệu – gọi bê tông đất (hoặc xi măng đất), với đặc tính bền, biến dạng, chống thấm khả chịu tải tốt hẳn so với đất yếu nguyên thổ trước Hình 7.8 Khoan vữa cao áp (dùng động tia vữa cắt & trộn với đất) Các công nghệ gia cố đất yếu tia vữa cao áp Trên thực tế có ba dạng công nghệ khoan vữa cao áp ứng dụng để xử lý đất yếu là: công nghệ đơn pha - gọi công nghệ “S” (Single); công nghệ hai pha -còn gọi công nghệ “D” (double) công nghệ ba pha - gọi công nghệ “T” (triple) a Công nghệ đơn pha (Công nghệ S): Hình 7.9 Công nghệ đơn pha (Công nghệ S) Vữa với vận tốc ≥ 100m/s, vừa cắt đất vừa trộn vữa với đất cách đồng thời, tạo cột đất - xi măng đồng với độ cứng cao hạn chế đất trào ngược lên trở lại Ở có pha vữa xi măng có áp suất vận tốc cao sau khỏi vòi phun cắt trộn với đất xung quanh ty khoan tạo hỗn hợp đất xi măng 167 Cấu tạo đầu khoan gồm nhiều lỗ phun vữa Các lỗ phun bố trí ngang hàng lệch hàng, có độ lệch góc b Công nghệ hai pha (Công nghệ D): Hình 7.9 Công nghệ hai pha (Công nghệ D) Đây hệ thống vữa kết hợp vữa với không khí Hỗn hợp vữa xi măng bơm áp suất cao, tốc độ 100m/s trợ giúp tia khí nén bao bọc quanh vòi phun Vòng khí nén làm giảm ma sát đất tia vữa cho phép vữa xâm nhập sâu vào đất, tạo cột đất - xi măng có đường kính lớn c Công nghệ ba pha (công nghệ T): Hình 7.10 Công nghệ ba pha (công nghệ T) Quá trình có vữa, không khí nước Không giống đơn pha hai pha, nước bơm áp suất cao kết hợp với dòng khí nén xung quanh vòi nước điều cho phép đuổi khí khỏi cột đất gia cố Một vòi phun vữa cao áp bố trí phía vòi phun nước để phun vữa xi măng có áp suất cao để trộn với đất sau bị xới tơi nước khí để tạo hỗn hợp xi măng đất nước III Quy trình thi công 168 Bước Bước Bước Khoan xuống tới độ Bơm áp suất cao hoạt Đồng thời thiết bị khoan sâu thiết kế - giai động, đẩy dung dịch (có quay theo chiều ngược lại đoạn áp suất cao từ 40 – 60 nâng lên với vận tốc gọi khoan lỗ khoan MPa) tới van phun mở quay chậm, bắt đầu xảy dẫn hướng (hoa tiêu), van đồng thời đóng trình cắt trộn Khi mũi khoan cắt đất van phun nước rửa phoi hết lớp đất cần gia cố phương pháp Van phun có đường kính bơm áp suất cao ngừng quay đầu mũi khoan từ 0,8 – 3mm, hướng hoạt động, ty khoan quay có van phun nước rửa phun vuông góc với trục lỗ nâng lên tới mặt đất phôi khoan áp suất khoan hoa tiêu để cắt máy khoan di chuyển 1MPa (van tự động) trộn đất với dung dịch XM sang hố khác Hình 7.11: Ba bước thi công công nghệ KPVCA IV Thiết bị khoan vữa cao áp công nghệ gia cố đất yếu tia vữa cao áp Dây chuyền thiết bị KPVCA thông thường bao gồm: - Máy khoan ty khoan mũi khoan chuyên dụng cho công nghệ “S”, “D” “T”; - Trạm trộn, máy nén khí, bơm vữa nước cao áp; - Đường dẫn vữa, không khí nước cao áp; - Thiết bị điều khiển áp lực, lưu lượng bơm, tốc độ xoay, tốc độ rút, chiều sâu khoan 169 Các ống nối chịu áp lực cao đường cáp điều khiển nối máy bơm với máy khoan Cần khoan dài từ 1,5 đến 3m Lỗ khoan nối với rãnh thu để đưa bùn chảy vào vị trí máy hút bùn Thiết bị thi công công nghệ đơn pha (công nghệ S) a Sơ đồ bố trí thiết bị Hình 7.12: Thiết bị công nghệ đơn pha: – si lô chứa xi măng; - thiết bị vận tải kết hợp định lượng xi măng; - trạm trộn; – bơm vữa cao áp; – mũi khoan vòi phun cao áp; - ống dẫn vữa; – ty khoan; – máy khoan Trên sơ đồ hình 7.12 bơm vữa cao áp với áp suất cao cung cấp dung dịch vữa xi măng có áp suất cao tới vòi phun vữa đặt phía mũi khoan thông qua đường ống cao áp phía ty khoan b Cấu tạo ty khoan công nghệ “S” Điểm khác biệt công nghệ đơn pha phải sử dụng ty khoan đầu khoan với kết cấu khác biệt Dưới xin giới thiệu cấu tạo cụm ty khoan công nghệ “S”: Hình 7.13: Cấu tạo ty khoan công nghệ pha : - khớp lề; - côn nối van cầu; - côn nối; - côn nối; – ty khoan; – đế kẹp vòi phun; – bi cầu; – van tự động; - Đầu nối mũi khoan; 10 - mũi khoan; 11- Vòi phun Thiết bị thi công công nghệ hai pha (công nghệ D) - pha khí nén pha vữa xi măng cao áp a Sơ đồ bố trí thiết bị Hình 7.14 sơ đồ bố trí thiết bị , máy nén khí cung cấp khí nén dẫn tới vòi phun nén phun bao xung quoanh tia vữa với tia vữa để cắt trộn đất nhờ đường kính cọc xi măng đất tăng lên so với công nghệ “S” từ 0,8 – 1,8 m 170 Hình 7.14: Sơ đồ bố trí thiết bị công nghệ hai pha (công nghệ D): – Silo chứa xi măng; - Thiết bị định lượng xi măng; – Bơm cao áp; – máy nén khí (có áp lực 1,2MPa, lưu lượng 6000 l/ph); – máy khoan với hệ thống điều khiển phun cao áp hai pha b Cấu tạo ty khoan công nghệ “D” Công nghệ hai pha “D” có ty khoan đầu khoan với kết cấu khác với hai đường ống dẫn không khí vữa cao áp Dưới xin giới thiệu cấu tạo cụm ty khoan công nghệ “D”: Hình 7.15: Cấu tạo ty khoan công nghệ hai pha : - khớp lề dành cho ống dẫn dung dịch vữa xi măng cao áp; - khớp lề dành cho ống dẫn khí nén; - côn nối van cầu; - ty khoan; - ống dẫn dung dịch vữa xi măng cao áp; – đầu lắp đế kẹp vòi phun; – đế kẹp vòi phun; – lỗ van cầu/van tự động; - Đầu nối mũi khoan; 10 - Vòi phun khí vữa; 11 - đầu lắp ống dẫn khí nén; 12 - đầu lắp ống dẫn vữa cao áp Thiết bị thi công công nghệ ba pha (công nghệ T) - pha khí nén, pha nước pha vữa xi măng cao áp a Sơ đồ bố trí thiết bị Nguyên lý làm việc công nghệ ba pha có nguyên lý với công nghệ pha hai pha Ngoài bơm vữa cao áp sơ đồ bố trí thiết bị có thêm bơm nước cao áp để tạo thêm pha pha nước Pha nước bọc tia khí nén cắt trộn đất làm cho đất tơi Tia vữa cao áp đặt phía trộn đất tơi thành hỗn hợp xi măng đất, đường kính cọc bê tông đất nhờ tăng lên đáng kể đạt 2m 171 Hình 7.16: Sơ đồ bố trí thiết bị công nghệ ba pha (công nghệ T) : – Silo chứa xi măng; - Thiết bị định lượng xi măng; – Bơm nước cao áp; – bơm vữa cao áp; -máy nén khí (có áp lực 1,2Mpa, lưu lượng 6000 l/ph); – máy khoan với hệ thống điều khiển phun cao áp ba pha b Cấu tạo ty khoan công nghệ “T” Công nghệ hai pha “T” có ty khoan đầu khoan với kết cấu có ba đường ống dẫn không khí, nước vữa cao áp Dưới xin giới thiệu cấu tạo cụm ty khoan công nghệ “T”: Hình 7.17: Cấu tạo ty khoan công nghệ ba pha : – ty khoan đường kính 90 mm; – côn nối; - ống dẫn khí nén đường kính 48 mm; – côn nối; - ống dẫn nước đường kính 28 mm; – đoạn nối dài ống dẫn nước; – vòi phun khí & nước; – đế kẹp vòi phun; – vòi phun vữa xi măng; 10 – van tự động; 11- đầu lắp mũi khoan; 12 - đầu lắp ống dẫn vữa cao áp; 13 - đầu lắp ống dẫn khí nén; 14 - đầu lắp ống dẫn nước cao áp V Các ứng dụng để xử lý đất yếu sâu thi công tuyến ngầm: Xử lý đất yếu trình đào giếng đứng 172 Hình 7.18: Sơ đồ bố trí thiết bị xử lý đất yếu trước đào giếng đứng: — lớp đất yếu; – bê tông xi măng đất tạo khoan vữa cao áp; — vách giêng ; — đường ống dẫn dung dich xi măng cao áp; — đường ống dẫn nước cao áp; — bơm vữa cao áp: - trạm trộn dung dịch vữa cao áp Xử lý đất yếu trình đào thi công tuyến ngầm ngang nghiêng Hình 7.19 Xử lý đất yếu trình đào tunnel nằm ngang nghiêng: - lớp đất yếu cần xử lý; – trụ xi măng đất tạo cách khoan chéo để tạo lớp đất có khả chịu tải chống thấm nước tốt; – khiên thủ công tổ hợp khiên; lớp đất tốt; - vỏ lò 173 Các tổ hợp khiên đào tunnel thường bố trí tổ hợp thiết bị khoan vữa cao áp để xử lý lớp đất yếu nơi tuyến qua Giải pháp dùng máy khoan khoan lỗ khoan tiến phía trước để trộn đất yếu với dung dịch xi măng có áp suất cao tạo thành lớp đất có khả chống thấm chịu tải hỗn hợp xi măng đất ninh kết đủ cứng đào tiếp, giảm nguy sạt lở đặc biệt với tuyến ngầm đặt độ sâu không lớn Xử lý đất yếu sâu trước thi công tuyến ngầm mặt đất Giải pháp ứng dụng bề mặt cho phép, tức mặt đủ rộng để bố trí thết bị không bị cản trở công trình hữu hình 7.20 Hình 7.20 Thiết bị khoan vữa cao áp xử lý đất yếu sâu trước thi công tuyến ngầm mặt đất: - đất yếu; – thiết bị thi công KPVCA; - lớp bê tông - đất sau gia cố; – khiên thủ công tổ hợp khiên; - tuyến vỏ tunnel bê tông cốt thép 174 [...]... nghệ “S”, “D” và “T”; - Trạm trộn, máy nén khí, bơm vữa và nước cao áp; - Đường dẫn vữa, không khí và nước cao áp; - Thiết bị điều khiển áp lực, lưu lượng bơm, tốc độ xoay, tốc độ rút, chiều sâu khoan 169 Các ống nối chịu áp lực cao và đường cáp điều khiển nối máy bơm với máy khoan Cần khoan dài từ 1,5 đến 3m Lỗ khoan được nối với rãnh thu để đưa bùn chảy vào vị trí máy hút bùn 1 Thiết bị thi công công... phun vuông góc với trục lỗ và nâng lên tới mặt đất và phôi khoan áp suất khoan hoa tiêu để cắt và máy khoan di chuyển 1MPa (van tự động) trộn đất với dung dịch XM sang hố khác Hình 7.11: Ba bước thi công công nghệ KPVCA IV Thiết bị khoan phụt vữa cao áp trong công nghệ gia cố nền đất yếu bằng tia vữa cao áp Dây chuyền thiết bị KPVCA thông thường bao gồm: - Máy khoan ty khoan và mũi khoan chuyên dụng... a Sơ đồ bố trí thiết bị Hình 7.14 là sơ đồ bố trí thiết bị , máy nén khí 4 cung cấp khí nén cũng được dẫn tới vòi phun và khi nén được phun ra bao xung quoanh tia vữa cùng với tia vữa để cắt trộn đất nhờ đó đường kính của cọc xi măng đất tăng lên so với công nghệ “S” từ 0,8 – 1,8 m 170 Hình 7.14: Sơ đồ bố trí thiết bị công nghệ hai pha (công nghệ D): 1 – Silo chứa xi măng; 2 - Thiết bị định lượng xi... khoan; 10 - Vòi phun cả khí và vữa; 11 - đầu lắp ống dẫn khí nén; 12 - đầu lắp ống dẫn vữa cao áp 3 Thiết bị thi công công nghệ ba pha (công nghệ T) - một pha khí nén, một pha nước và một pha vữa xi măng cao áp a Sơ đồ bố trí thiết bị Nguyên lý làm việc của công nghệ ba pha cũng có cùng nguyên lý với công nghệ một pha và hai pha Ngoài bơm vữa cao áp trên sơ đồ bố trí thiết bị còn có thêm bơm nước cao... vị trí máy hút bùn 1 Thiết bị thi công công nghệ đơn pha (công nghệ S) a Sơ đồ bố trí thiết bị Hình 7.12: Thiết bị công nghệ đơn pha: 1 – si lô chứa xi măng; 2 - thiết bị vận tải kết hợp định lượng xi măng; 3 - trạm trộn; 4 – bơm vữa cao áp; 5 – mũi khoan và các vòi phun cao áp; 6 - ống dẫn vữa; 7 – ty khoan; 8 – máy khoan Trên sơ đồ hình 7.12 bơm vữa cao áp với áp suất cao cung cấp dung dịch vữa xi... ra và sạch hơn Tia vữa cao áp được đặt ở phía dưới sẽ trộn đất đã tơi thành hỗn hợp xi măng đất, đường kính cọc bê tông đất nhờ vậy tăng lên đáng kể và có thể đạt trên 2m 171 Hình 7.16: Sơ đồ bố trí thiết bị công nghệ ba pha (công nghệ T) : 1 – Silo chứa xi măng; 2 - Thiết bị định lượng xi măng; 3 – Bơm nước cao áp; 4 – bơm vữa cao áp; 5 -máy nén khí (có áp lực 1,2Mpa, lưu lượng 6000 l/ph); 6 – máy. .. đất Giải pháp này chỉ được ứng dụng khi trên bề mặt cho phép, tức là mặt bằng đủ rộng để bố trí thết bị không bị cản trở bởi các công trình hiện hữu hình 7.20 Hình 7.20 Thiết bị khoan phụt vữa cao áp xử lý đất yếu dưới sâu trước khi thi công tuyến ngầm ngay trên mặt đất: 1 - đất yếu; 2 – các thiết bị thi công KPVCA; 3 - lớp bê tông - đất sau gia cố; 4 – khiên thủ công hoặc tổ hợp khiên; 5 - tuyến vỏ... Bước 2 Bước 3 Khoan xuống tới độ Bơm áp suất cao hoạt Đồng thời thiết bị khoan sâu thiết kế - giai động, đẩy dung dịch (có quay theo chiều ngược lại đoạn này còn được áp suất cao từ 40 – 60 và nâng lên với vận tốc gọi là khoan lỗ khoan MPa) tới van phun và mở quay chậm, bắt đầu xảy ra dẫn hướng (hoa tiêu), van này đồng thời đóng quá trình cắt và trộn Khi mũi khoan bằng cắt đất van phun nước rửa phoi hết... đất được tạo ra bằng cách khoan chéo để tạo ra lớp đất có khả năng chịu tải và chống thấm nước tốt; 3 – khiên thủ công hoặc tổ hợp khiên; 4 lớp đất tốt; 5 - vỏ lò 173 Các tổ hợp khiên đào tunnel hiện nay thường được bố trí tổ hợp thiết bị khoan phụt vữa cao áp để xử lý lớp đất yếu nơi các tuyến này đi qua Giải pháp là dùng các máy khoan khoan các lỗ khoan tiến về phía trước để trộn đất yếu với dung dịch... khoan và đầu khoan với kết cấu khác biệt Dưới đây xin giới thiệu cấu tạo cụm ty khoan công nghệ “S”: Hình 7.13: Cấu tạo ty khoan công nghệ một pha : 1 - khớp bản lề; 2 - côn nối van cầu; 3 - côn nối; 4 - côn nối; 5 – ty khoan; 6 – đế kẹp vòi phun; 7 – bi cầu; 8 – van tự động; 9 - Đầu nối mũi khoan; 10 - mũi khoan; 11- Vòi phun 2 Thiết bị thi công công nghệ hai pha (công nghệ D) - một pha khí nén và một ... khí Phương án hình 7. 3.a quạt gió đặt mặt đất để hút đặt miêng sáo ống dẫn khí thải số gương đào đặt nhiều quạt nối tiếp cho phép sử dụng nhiều quạt công suất nhỏ Phương án hình 7. 3.b quạt đặt miệng... khí trời, rò gió vùng mặt đất không sảy tuyến ngầm đặt không sâu Sơ đồ bố trí thiết bị hình 7. 4 Hình 7. 4 Sơ đồ nguyên lý phương pháp thông gió liên hợp đẩy – hút: - quạt đẩy; - đoạn tunnel áp... lưới thông gió tuyến ngầm thường làm với cửa vào để công nhân vào khoang cần thiết c) a) b) Hình 7. 7 Các kiểu kết cấu tường chắn phân đoạn tunnel để thông gió: a) Tường chắn bằng gỗ b) Tường chắn