chơng khai thác sửa chữa đờng hầm 3.1- Công tác tu bảo quản hầm đờng sắt - Phải thờng xuyên khôi phục điều kiện làm việc bình thờng phận công trình, đảm bảo tuổi thọ, ngăn ngừa cố xảy - Đối với hệ thống thoát nớc hầm: + Rãnh ngoài: rãnh đỉnh, rãnh cửa hầm phải đợc dọn quang rác rởi, cỏ mọc, khôi phục chỗ bị lở sập + Tờng chắn thay cửa hầm phải đợc vệ sinh, quản lý phần đất đỉnh hầm ngăn không cho đào xới + Trong lòng vệ sinh rãnh dọc, khôi phục chỗ bị sập lở khơi thông chỗ bị tắc, bổ sung đan bị bị lở, vệ sinh rãnh ngang, rãnh xơng cá, thông lỗ thoát tờng, vệ sinh làm khô hang tránh - Đối với kiến trúc tờng + Định lại tim đờng cho trùng với tim hầm + Kiểm tra tình trạng ray: mức độ mòn vẹt, tợng nứt ray, phát có phải nhanh chóng thay + Kiểm tra tình trạng tà vẹt: mục nát, gãy vỡ + Kiểm tra tình trạng đinh, xiết lại đinh, lập lách - Đối với bê tông hầm: + Trám vá chỗ thủng, nứt nhỏ + Dán tem chỗ nứt, theo dõi vết nứt + Xây lại chỗ đá xây bị sụt lở - Đối với thiết bị khác: + Quạt thông gió, đèn chiếu sáng: Bảo dỡng, quét khói tàu bám trên, lau dầu, thay đèn thờng xuyên 3.2 Những h hỏng đờng hầm - Lở sụt cục cờng độ bê tông vỏ hầm bị suy giảm bê tông bị nứt nẻ Vỏ hầm bị vỡ mảng sụt xuống kéo theo đất phía bị tụt xuống - Thủng, vỡ: tác động học kết hợp xuống cấp vỏ bê tông hầm - Nứt: tợng phổ biến với h hỏng: + Nøt thi c«ng: nøt theo vÕt nøt thi c«ng thêng nứt theo đờng thẳng -> không đáng ngại nhng mở rộng to có giai đoạn ổn định (ví dụ: tiếp giáp tờng vòm, nứt cắt ngang chia đốt) -> ảnh hởng điều kiện khai thác hầm, gây dột, thấm + Nứt theo hình rễ cây: vết nứt nghiêng cắt ngang chịu lực, phát triển theo chiều dài - Biến dạng vỏ hầm - Vi phạm tĩnh không - Thấm nớc - Dột - H hỏng hệ thống rãnh thoát nớc Những tợng cần khảo sát đánh giá kỹ lỡng - Xuống cấp bê tông vỏ hầm - Nếu h hỏng không đợc phát kịp thời, biện pháp khắc phục gây cố sập hầm Vì ngời ta yêu cầu phải thờng xuyên, định kỳ khảo sát đánh giá trạng hầm Phát h hỏng, có biện pháp sửa chữa gia cố, đại tu hầm - Các mức độ nh sau: + Duy tu: thờng xuyên + Sửa chữa: h hỏng cục + Gia cố: nâng khả chịu lực vỏ hầm + Đại tu: Cải tạo lại, làm phần hay toàn vỏ hầm 3.3 Khảo sát đánh giá trạng hầm - Để tiện cho việc đánh giá khảo sát trạng hầm, ta chia hầm thành đốt (10m/đốt) đờng hầm đánh số Khi khảo sát khảo sát đốt theo đánh số 3.3.1 Kiểm tra tĩnh không hầm - Đo lại mặt cắt bên trong, dựng lại mặt cắt bên vỏ hầm - Kiểm tra theo tĩnh không: kết cấu bên phạm vào tĩnh không đoạn phải có biện pháp kịp thời khắc phục Cách 1: Dùng toạ độ Đềcác + Xác định tim hầm, tim đờng + Dựng hệ toạ độ lấy khoá vòm làm gốc + Dựng khoảng cách xi yi cách dùng thớc dây, dọi, sào dài + Đo số điểm + Dùng thớc cong dựng lại theo tỷ lệ + Mỗi đốt dựng mặt cắt + Vẽ khổ giới hạn tờ giấy + áp tờ giấy lên vẽ, xác định phạm vi xâm phạm -> Phơng pháp không xác -> Tiện, dễ làm, không phức tạp mặt thiết bị Cách 2: Dùng toạ độ cực + Chỉ thớc đo độ gỗ dán (bìa, thép) + Đặt thớc xe goòng chạy dọc theo hầm + Mỗi đoạn xác định tim hầm, tim đờng lệch so với tim hầm bao nhiêu, chọn tim đờng làm gốc + Trên thớc đo độ có thớc rút dài ngắn khác (i, li) + Dùng thớc áp lên tờng để lấy toạ độ Li y Tọa độ đề Tọa độ cực Cách 3: Trên toa đĩa dựng dàn giáo: dựng theo khổ giới hạn kiến trúc (1 toa tiêu chuẩn) Trên có sàn đứng để đo Dùng xe kéo, đến vị trí đo điểm (điểm góc 1, 2, ) -> Đa toa xe vào khu gian phải xin phép Cách 4: Sau đoàn tàu, đặt camera, điểm đặt máy chạy ban đêm, điểm định chụp đợc ảnh đờng bao tiết diện vỏ hầm Điểm đặt máy phải phản ánh đợc hình dạng cân đối vỏ hầm -> Tính chuyển đổi tỷ lệ ảnh tỷ lệ thực - Sau phát vi phạm, tìm hiểu nguyên nhân + Do lệch tim + Do biến dạng + Do dùng đầu máy Quy định khắc phục 3.3.2 Khảo sát trạng khác dọc theo hầm - Tiến hành khảo sát đốt, thể vẽ Khai triển vỏ hầm - Đo đợc: §é më réng vÕt nøt S©u vÕt nøt (dïng kÝnh lúp) Phát triển vết nứt (toạ độ điểm đầu, điểm cuối vết nứt) - Thấm ớt: Mô tả cách khoanh vïng, ký hiƯu møc ®é thÊm VD: Èm ớt rỉ nớc - Chất lợng bê tông: Khảo sát súng bật nảy, gõ búa + Khô, tốt -> tiếng gõ vang + Kém -> tiếng trầm Đánh giá cách cho điểm đốt - Khảo sát lỗ thoát + Chảy nớc + Thấm ẩm + Khô + Rãnh: nắp, nắp, lở sứt Suy ta có tranh toàn cảnh trạng hầm, chỗ cần sửa, chỗ không, mức độ sửa chữa nh 3.4 Sửa chữa gia cố hầm - Để sửa chữa gia cố hầm điều kiện thi công không phong toả phong toả hạn chế 3.4.1 Sửa chữa nhỏ 3.4.1.1 Vá chỗ thủng, vá cục - Đổ bê tông lại phần vỏ hầm bị vỡ nh sau: + Tại chỗ vỡ cho đục sửa lại, đục bỏ phần bê tông rạn vỡ (để lại bê tông nguyên, tốt), đục vào đến sau luồn vào đằng sau thép + Làm mảnh ván theo hình dạng (ván gỗ ván ép) + Dùng bu lông liên kết thép phía với đầu ván + Nhồi vữa vào phía (d 20% thể tích) Vừa nhồi, vừa kích đầu ván lên Khi nhồi đầy dùng kích chống căng lên, xiết ốc, hạ chống BT Khung chống 3.4.1.2 Trờng hợp lỗ thủng có diện tích 0,5m2 tiến hành đục sửa lỗ thủng phải chống tạm vỏ hầm khung ray, vá vết thủng phải có cốt thép + Khi vá vết thủng thiết phải có cốt thép, cốt thép tác dụng chịu lực nhng làm cho miếng vá không bị nứt không bị tụt + Cách vá nh 3.4.1.3 Khôi phục rãnh thoát sau vỏ - Rãnh thoát sau vỏ bị tắc -> gây ứ nớc phía sau làm cho vỏ hầm bị ẩm ớt, rỉ nớc - Khi vỏ hầm bị rỉ nớc, ống thoát phía chân có lu lợng nhỏ -> tắc, rãnh không đủ tiêu chuẩn => Phải khôi phục lại rãnh sau vỏ - Phải chống tạm đoạn đờng hầm xung quanh khu vực thi công Khi thiết kế chống tạm ta phải áp khổ kiến trúc để thiết kế hình dạng khung chống Chống cần khoảng khung ray - Chọn 2/3 chiều cao hầm (2/3 H): đào dỡ vỏ hầm: rộng 50cm, cao 2/3 H - Đặt vào bên rãnh ống gang ống gốm, ống nhựa - Đặt ống kim lọc vào, giữ cho thẳng đứng, chèn đá - Dùng tôn (ghép ván khuôn) vào sau vỏ hầm, nhét ván khuôn đến đâu, chèn đá đến Khi đầy lúc ghép xong ván khuôn - Trong trình ghép ván khuôn ngang vào sau vỏ, móc bu lông với ván khuôn - Ngoài dựng ván khuôn cách đỉnh 50cm, làm chốt, có cửa mở - Chú ý bên đặt thép 10 chống nứt, co ngót - Đổ bê tông từ xuống, đến ép vỉa, đóng cửa - Sau thời gian lu lợng giảm lắp máy ép cửa ống thổi ngợc lại rửa ống trở lại hoạt động bình thờng 50 3.4.1.4 Nâng cấp vỏ hầm - Khi kết cấu vỏ hầm không đáp ứng yêu cầu chịu lực, nứt lở nhiều, bị ẩm ớt, bê tông vỏ hầm xuống cấp nghiêm trọng chất lợng -> sửa chữa, nâng cấp a) Cải tạo tĩnh không hầm Neo chịu lùc Neo ghim BT cđ 22,5cm L í i thÐp (a=5x5) * Đục bỏ phần chiều dày vỏ hầm, vỏ mỏng -> giảm khả chịu lực phải bù lại cách khác - Chống tạm ray - Đục bỏ phần chiều dày vỏ hầm để đảm bảo tĩnh không - Đổ thêm lớp áo bê tông xi măng đợc neo vào địa tầng neo chịu lực - Liên kết lớp bê tông với bê tông cũ neo ghim - Việc tính toán neo nh trình bày - Vỏ hầm cũ làm việc với * Làm lại nửa vỏ hầm - Dùng khung ray chống đỡ vỏ hầm, dỡ bỏ 1/2 vỏ hầm cũ - Đào từ xuống, đào đến đâu chống tạm hình nan quạt vào khung ray Đào rộng sau vỏ hầm - Thay ván khuôn từ dới lên, đổ bê tông vỏ hầm Việc phải làm đoạn - Bê tông bê tông cũ đợc liên kết cốt thép chờ - Chú ý lớp vỏ bên lớp vỏ bên phải có lớp chống thấm Sau bơm rửa hoàn thiện nh - Đồng thời rãnh đứng sau vỏ phải làm lại - Cuối tiến hành đặt đờng: đờng đặt lồng vào đờng cũ, xong tháo bỏ đờng cũ * Làm lại toàn kết cấu vỏ hầm (thay vỏ hầm đúc chỗ vỏ hầm lắp ghép) b) Nâng cấp biện pháp bơm tiêm vữa sau vỏ - Khi bê tông vỏ hầm xuống cấp, nứt nẻ nhiều, ẩm ớt - Khi hình thành túi rỗng, khe hở sau vỏ => Biện pháp hiệu kết hợp làm rãnh thoát với việc bơm tiêm vữa sau vỏ Nó có tác dụng nâng cấp chất lợng bê tông vỏ hầm, chống thấm 10 - Chống tạm hầm khung ray - Làm lại hệ thống rãnh thoát - Khoan lỗ khoan xuyên qua vỏ hầm - Bơm vữa xi măng cát vào sau vỏ - Tiêm nớc hồ xi măng vào lỗ khoan kiểm tra - Hiện dùng xi măng gốc polyme vừa có tác dụng chống thấm cao vừa bơm hiệu cao Chú ý: - Không đợc bơm với áp suất cao -> dễ vỡ vỏ hầm - Dùng vữa xi măng polyme cần bơm với áp suất thấp, vữa xi măng thấm vào chỗ nứt vỏ hầm c) Chống thấm - Khi đờng hầm bị dột, thấm -> Cải tạo lại rãnh đỉnh -> Chống thấm xi măng hoá đất xung quanh d) Nâng cấp, chống đỡ vỏ hầm - Khi kết cấu vỏ hầm không đáp ứng yêu cầu chịu lực: nứt nẻ nhiều, bị ẩm ớt, bê tông xuống cấp nghiêm trọng chất lợng -> Phải có biện pháp nâng cấp, chống đỡ vỏ hầm - Khoan lỗ khoan vào đất nền, bơm vữa - Hoặc dựng khung ray Khung ray chống tạm, mà chống lâu dài cho kết cấu vỏ hầm + Phải dựng khung ray nhanh chóng điều kiện chạy tàu bình thờng 11 + Lắp toa, toa có đủ đà giáo, đà giáo có phận kích + Hàng loạt ray đặt toa công tác + Đặt ray chống cách 0,5m mét, gi»ng víi b»ng hƯ thèng gi»ng däc - Nếu khổ giới hạn không cho phép dựng khung ray phía phải đục vỏ hầm, chôn ray vào vỏ hầm Trên thân ray hàn cốt thép râu để bám với bê tông Khi đục phải chống tạm ray - Trong trình thi công phải có ngời dắt tàu, giảm vận tốc thi công 3.5 Công tác cứu sập xảy cố hầm 3.5.1 Những dạng sập lở - Do phá hoại: kết cấu vỏ hầm, đất xung quanh => gây cố sụt lở hầm - Sự cố xảy với hầm có tuổi thọ lâu bị ảnh hởng chấn động, động đất xảy thời gian thi công hầm * Xảy cửa hầm - Dạng sập dễ khắc phục khối sập có mái dốc (nếu tạo thành hàm ếch nguy hiĨm) 12 * SËp hÇm - Khèi sËp lộ thiên + Khối sụp, sụp thông lên đến mặt đất kéo theo hình phễu núi -> dễ khắc phục - Khối sập chìm + Không biết mái vòm lên đến đâu, tình trạng nh nào? -> Nguy hiểm Mái vòm - Khối sập + Biết đợc mái vòm * Trên mặt cắt ngang: 13 + Sơt lë toµn bé + Sơt lë 1/2 + Sụt lở phần vòm 3.5.2 Giải sập - Khi xảy cố, phải cứu nạn - Điều tra lại: xác định dạng sụt lở: khối vẽ xác minh khối lợng - Chống tạm gia cố phần hầm cha bị sụt, đa ray chống tạm cận sụp - Đánh giá tình trạng vỏ hầm lại - Kè chắn khối sụp lở nguy hiểm - Đề giải pháp thu dọn để khai thông đờng hầm tìm cách khác để đảm bảo an toàn giao thông Nếu không giải đợc hang tránh phải chống tạm thời để đảm bảo giao thông, đề biện pháp sửa chữa đại tu hầm 3.5.3 Khắc phục sụp lở đảm bảo giao thông - Gặp khối sụp lở quan sát đợc mức độ, lên đợc không gian mái vòm tiến hành chống tạm gia cố đoạn hầm lân cận chống đỡ ổn định mái vòm Sau tiến hành thu dọc đất đá hầm cho thông xe 14 - Nếu gặp khối lở lớn, khối chìm, khả khắc phơc sù cè kÐo dµi -> lùa chän phơng án: + Làm đờng tránh + Đào hang qua khối sập tạm thời đảm bảo giao thông Trong thông xe tạm thời có biện pháp khắc phục * Kết cấu chống tạm khắc phục sơt lë - Chèng t¹m cã d¹ng: + Chèng tạm hạn chế theo khổ giới hạn (đảm bảo giao thông) + Chống tạm hạn chế theo khổ giới hạn mở rộng bao lấy toàn kết cấu hầm cũ -> vừa chống đỡ cho thi công vừa đảm bảo giao thông - Trong kết cấu chống tạm bắt buộc phải ổn định mái vòm không lại sụp lở tiếp - Biến khu vực hầm thành đào đặc biệt khu vực cửa hầm hầm nông - Dọn khối lở từ xuống theo hình bậc thang (kè mái dốc trớc dọn) - Đa kết cấu chống tạm vào kè chống làm đờng hầm tạm phÝa díi - KÕt cÊu chèng t¹m më réng bao lÊy kÕt cÊu vá hÇm (H 1) KÕt cÊu ray làm kết cấu chịu lực chính, dựng ván che làm ván khuôn sau này, che chắn cho vỏ hầm - Cũng làm nh với hầm sập 1/2 mặt c¾t (H 2) 15 (3) (1) (2) (4) h1 h2 h3 Trong đó: (1) Khung ray (2) Ván khuôn (3) Ván lát (4) Cột chống - Trờng hợp sụp vòm (H 3) 3.5.4 Khắc phục kết hợp với xây vỏ hầm - Đào hang dẫn dùng kết cấu chống tạm nan quạt mở rộng hang - Đào đến phần tờng đào theo kiểu đào giếng - Đào thông đến tiến hành đúc vỏ hầm từ dới lên - Đúc xong vỏ hầm đào đất phía - Phần mái vòm xếp chèn đá hộc đến tận hầm Trong khối đá hộc đặt sẵn vòi bơm, bơm rửa xi măng để xi măng hoá toàn 16 3.6 Đại tu hầm - Đại tu hầm làm lại hoàn toàn ruột đoạn hầm cũ -> Phải dỡ vỏ hầm cũ -> Thi công vỏ hầm -> Thờng thay vỏ hầm bê tông cốt thép - Có cách thi công vỏ hầm míi: + Thi c«ng tõ + Thi c«ng từ vào 3.6.1 Thi công từ ra: giữ vỏ hầm cũ, có chống tạm phía trong, thi công vỏ hầm - Đào hang dẫn, đào rỗng xung quanh vỏ hầm cũ đờng hang từ xuống theo kiểu trờng trớc vòm sau - Trong trình đào mở rộng hang ngách tờng hầm để thông với hầm cũ - Tiến hành thi công kết cấu vỏ hầm sau vỏ cũ Thi công đoạn Dựng ván khuôn thép phía sau, dùng ván khuôn gỗ, thép Dùng vỏ làm ván khuôn Ván khuôn có quét lớp nhựa đờng để lại sau thi công làm chống thấm - Phía trần hang phải đủ tĩnh không để thi công 17 đợc Khi thi công xong vòm phải xếp chèn đá hộc lên đến tận (dỡ ván khuôn đến đâu chèn đến đấy) phun bê tông vào - Sau vỏ hầm đạt cờng độ, chịu lực dỡ bỏ vỏ hầm cũ (phá dần từ vòm xuống) 3.6.2 Lµm míi tõ phÝa ngoµi vµo - Dì bá vá hầm cũ, xong làm vỏ hầm - Đào hang dẫn trên, xuất phát từ cửa hầm - Đào đất dỡ vỏ hầm cũ - Khu vực chạy tàu, dựng khung chịu lực, lát ván che kín (làm gỗ bao chắn) - Nếu móng tốt sử dụng móng Nếu phải làm lại móng kè lại móng Đổ bê tông từ dới, làm lại Chú ý: - Khó khăn chống đỡ vỏ hang -> kết cấu phải chịu lực phải gọn, dễ lắp dựng, không vi phạm tĩnh không - Trong trình đào phá đa không đợc ảnh hởng an toàn chạy tàu có máy đào kích thớc nhỏ, phá đá khoan cắt -> nên dùng phơng án thay vỏ hầm tròn lắp ghép phơng pháp khiên đào 18 - Để đẩy nhanh tiến độ thi công: + Mở rộng nhiều hớng đào cách làm giếng đứng + Mở cửa thông từ ngách -> thi công phơng pháp tờng trớc, vòm sau 19