I. KHÁI QUÁT CHUNG 4 1. Phương pháp thi công lộ thiên 4 2. Phương pháp thi công ngầm 5 II. TÌM HIỂU VỀ PHƯƠNG PHÁP TBM 7 1. Giới thiệu 7 2. Cấu tạo chung và sự hoạt động của máy khoan hầm TBM 8 3. Phân loại 10 3.1. Máy đào mui trần 10 3.2. Máy đào có khiên 10 3.2.1. Máy đào có khiên đơn 10 3.2.2. Máy đào có khiên đôi 11 4. Ưu và nhược điểm của phương pháp 11 4.1. Ưu điểm 11 4.2. Nhược điểm 12 III. TRÌNH TỰ THI CÔNG 12 1. Công tác chuẩn bị 12 2. Đào, cắt đất đá 13 2.1. Bê tông phun 14 2.2. Neo đá 16 3. Bốc xúc và vận chuyển đất đá 17 4. Lắp dựng, hoàn thành vỏ chống 19 IV. CÔNG TRÌNH THỰC TẾ 20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TỔ CHỨC VÀ ĐIỀU HÀNH SẢN XUẤT TRONG XÂY DỰNG GIAO THÔNG ĐỂ TÀI: PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM NHÓM : NHÓM LỚP : KX11B GVHD : Th.s Phạm Quang Vũ TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM THÀNH VIÊN NHÓM NGUYỄN THỊ THANH THU HỒ THANH THỦY PHAN NGỌC THUẬN DƯƠNG NGỌC THỦY TIÊN MAI THANH TÙNG PHẠM BÁ TÙNG NHĨM 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM MỤC LỤC I KHÁI QUÁT CHUNG Phương pháp thi công lộ thiên Phương pháp thi công ngầm .5 II TÌM HIỂU VỀ PHƯƠNG PHÁP TBM Giới thiệu Cấu tạo chung hoạt động máy khoan hầm TBM Phân loại 10 3.1 Máy đào mui trần .10 3.2 Máy đào có khiên .10 3.2.1 Máy đào có khiên đơn 10 3.2.2 Máy đào có khiên đơi .11 Ưu nhược điểm phương pháp 11 4.1 Ưu điểm 11 4.2 Nhược điểm 12 III TRÌNH TỰ THI CÔNG 12 Công tác chuẩn bị .12 Đào, cắt đất đá 13 2.1 Bê tông phun 14 2.2 Neo đá 16 Bốc xúc vận chuyển đất đá 17 Lắp dựng, hoàn thành vỏ chống 19 IV CƠNG TRÌNH THỰC TẾ 20 I KHÁI QUÁT CHUNG: V ới nhu cầu xây dựng cơng trình ngầm nói chung cơng trình ngầm thành phố nói riêng ngày nhiều, đặc biệt nước công nghiệp phát triển Hàng loạt giải pháp kỹ thuật hình thành hồn thiện tùy theo điều kiện, u cầu thi cơng theo trình độ phát triển khoa học kỹ thuật Với tiến khoa học kỹ thuật trình độ cơng nghệ cho NHĨM 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM phép thi cơng xây dựng cơng trình ngầm điều kiện địa chất mơi trường khác Nói chung, cơng nghệ thi cơng cơng trình ngầm phong phú đa dạng, chúng tổ hợp linh hoạt nhiều giải pháp kỹ thuật sơ đồ công nghệ khác Tên gọi phương pháp công nghệ thi cơng cơng trình ngầm có nhiều xuất xứ khác nhau, theo nơi phát triển cơng nghệ hay phương pháp, theo giải pháp kỹ thuật phổbiến nhiều cịn thói quen Vì vậy, người thiết kế thi cơng linh hoạt lựa chọn phương pháp thi công, giải pháp kỹ thuật xử lý tình xảy ra, sở hiểu biết rõ ràng, đầy đủ yếu tố, khâu kỹ thuật quan trọng cơng nghệ thi cơng Theo vị trí khơng gian thi cơng kết cấu cơng trình ngầm phân phương pháp thi cơng vào hai nhóm phương pháp thi công lộ thiên phương pháp thi công ngầm Đặc điểm phương pháp thi công lộ thiên phần hay toàn kết cấu cơng trình ngầm thi cơng xây dựng hay lắp dựng lộ thiên (lộ mặt đất) Trong kết cấu cơng trình ngầm, thi cơng phương pháp thi công ngầm, lắp dựng ngầm lịng khối đất/đá Phương pháp thi cơng lộ thiên Có thể nói rằng, phương pháp thi cơng lộ thiên phát triển mạnh hoàn chỉnh công nghệ, đời sau phương pháp thi công ngầm Các phương pháp thi công lộ thiên khác phương thức, tiến trình cơng việc phân nhóm khác tùy theo tiêu chí phân nhóm Chẳng hạn, theo đặc điểm công nghệ thi công phương pháp thi công lộ thiên phân thành ba nhóm là: Phương pháp thi công hở Phương pháp hạ dần Phương pháp hạ chìm Phương pháp thi cơng ngầm NHĨM 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Để xây dựng cơng trình ngầm phương pháp thi cơng ngầm có hàng loạt phương thức khác phát triển, phân loại, xếp nhóm theo tiêu chí khác Có thể nói rằng, công nghệ thi công tổ hợp yếu tố, giải pháp kỹ thuật sau: Phương pháp kỹ thuật đào hay tách bóc đất đá Phương pháp kỹ thuật bảo vệ (chống tạm) thi công Sơ đồ đào hay sơ đồ thi công gương Đào hay tách bóc đất đá khâu cơng tác quan trọng, nhằm tách phần đất đá định khỏi khối nguyên hay vỏ trái đất để có khoảng không gian ngầm theo yêu cầu Cho đến có nhiều phương pháp tách, phá đất/đá phát triển, áp dụng ngày hoàn thiện, với phạm vi áp dụng khác Không kể phương pháp thủ cơng, tập hợp phân nhóm phương pháp tách phá đất/đá theo loại khối đất/đá Các phương pháp thi cơng đào hầm (tách bóc đất/đá): Độ rắn cứng Độ bền Độ bền cao trung bình Độ bở rời đất Đất dính Độ bền thấp Đất rời Đất chảy Khoan-nổ mìn Máy khoan đào tồn gương (máy khoan hầm TBM) Máy đào phần gương, máy cắt phần (Roadheader-RH), máy xới Đào máy đào xúc, xúc bốc Máy khiên đào (Shild Machine-SM) Đào rửa lũa (sức nước, khí nén) NHĨM 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Trong phương pháp đó, phá tách đá khoan-nổ mìn đào máy đào phần gương, máy cắt phần hay máy đào lò (Roadheader-RH), giải pháp sử dụng rộng rãi, gọi phương pháp đào, phá thông thường Tuy nhiên, ngày nhờ tiến lĩnh vực phát triển vật liệu mới, tiến kỹ thuật khí kết nghiên cứu lĩnh vực học đá, nên đời công cụ phương tiện phá vỡ đá tốt hơn, cho phép mở rộng phạm vi ứng dụng phương pháp đào, phá đá Cũng có nhiều dự án nhằm phối hợp phá đá nguyên lí cơ, nhiệt hóa học Các phương pháp thi cơng ngầm Phương pháp thi cơng thơng thường Khoan-nổ mìn Máy đào xúc, máy xới Phương pháp thi công máy Máy khoan hầm TBM Máy đào lò RH Hở II Có khiên Máy khiên đào SM Đào Đào tồn phần gương gương Kích ép ống, đào hầm nhỏ TÌM HIỂU VỀ PHƯƠNG PHÁP TBM Ngày nay, TBM phương pháp đào hầm phổ biến nhất, thiết bị chuyên dùng, giới hóa tồn khâu: đào, chống dỡ, thi công áo hầm vận chuyển đất thải, công nhận đột phá quan trọng công nghệ thi công hầm Giới thiệu: TBM ( Tunnel Boring Machine) thiết bị đào làm đường hầm phương pháp nghiền nát đá, hồn tồn khơng gây nổ, cơng nghệ Italy NHĨM 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Máy sử dụng để đào hầm vùng đá cứng, đất cát có lẫn loại tạp chất TBM khơng cịn thiết bị đơn lẻ mà thực ví công xưởng sản xuất Công nghệ TBM khắc phục hồn tồn tình trạng sang chấn địa chất dẫn đến cố sập hầm dễ mắc phải áp dụng phương pháp khoan nổ trước Ngồi ra, cơng nghệ cịn bảo đảm vấn đề mơi sinh, mơi trường Thiết bị TBM loại nhỏ có đường kính 5m có tổng trọng lượng lên tới 720 có tổng chiều dài 140m Máy khoan TBM lớn chế tạo năm 2005 có đường kính lên đến 15m sử dụng cho dự án ngầm Marid ( Tây Ban Nha) NHĨM 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM - Cấu tạo chung hoạt động máy khoan hầm TBM: TBM tổ hợp thiết bị phức tạp lắp ráp dùng để đào hầm, bao gồm: + Bộ phận đầu cắt với công cụ phay cắt gầu ngoạm phá (mucking bucket) + Các hệ thống dùng vào việc: cung cấp điện (power), làm quay đầu cắt + + + + tạo lực đẩy, hệ thống bao chắn cho TBM trình đào Trang bị để lắp dựng hệ chống đỡ (vỏ hầm) khối Khiên che bảo vệ công nhân Hệ thống lái Các hệ thống trang bị thiết bị phía sau (hậu cần) đảm bỏa cho việc vận chuyển vụn đát đào, nhân viên phương tiện chuyên chở vật liệu, quạt thơng gió - vật dụng khác Các phận chủ yếu: + Đầu cắt : đĩa trịn gắn hộp dao cắt gầu đào, tốc độ quay đầu cắt thường khoảng 6-10 vòng/phút Khi đĩa tròn quay, hộp dao tiến hành cắt vụn đất đá, sau gầu đào múc đất đá vụn đổ vào máng trượt sau máy đưa thiết bị vận chuyển + Thiết bị vận chuyển : thông thường hệ băng tải kết hợp xe goòng Đất đá vụn từ máng trượt đổ vào băng tải chuyển lên xe goòng để đưa khỏi đường hầm + Khung máy : kết cấu thép chịu lực, thiết bị lắp đặt khung máy + Thiết bị di chuyển máy : Là hệ thống xi lanh thuỷ lực cỡ lớn Khi máy di chuyển, chân đỡ máy co vào, xi lanh thuỷ lực tỳ vào thành vỏ hầm phía sau đẩy tồn máy tiến phía trước + Nguồn động lực : bao gồm nhiều động điện có cơng suất lớn cung cấp lượng cho cấu khác máy + Thiết bị nâng : phía sau khung máy Sau máy tiến lên phía trước, thiết bị tiến hành lắp vỏ hầm sau NHĨM 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM + Thiết bị điều khiển : đặt buồng lái trung tâm máy điều khiển tất chức bao gồm tốc độ hướng đào Các camera cung cấp đầy đủ cho người lái tình hình hoạt động máy + Thiết bị phụ : Cung cấp nước, khí nén, chiếu sáng … cho tổ hợp máy TB Khi TB có thêm vỏ thép chức TB giống khiên đào giới TB hệ thống đảm nhiệm chức năng: đẩy, quay xoắn, giữ ổn định ln chuyển, vận chuyển đất đào, lái, thơng gió chống đỡ quanh hang đào Trong hầu hết trường hợp, chức thực liên tục chu trình khai đào Ngồi ra, điều kiện địa chất thường thay đổi đột ngột nên phía trước đầu cắt thường có thiết bị khoan dò tiến hành khoan trước để người điều khiển có đầy đủ thơng tin điều kiện địa chất trước điều khiển máy khoan TBM làm việc Hình 2.1 Khiên thủy lực/ Khiên hỗn hợp với hệ thống buồng đôi NHÓM 7_KX11B Đầu cắt Vách ngăn Đệm Tường Ống dẫn vữa Máy nghiền đá Ống cấp liệu Cơ cấu lắp ráp TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Hình 2.2 Các thành phần máy đào hầm - Gương hầm Bánh cắt Buồng công tác Vách ngăn áp lực Trụ đẩy Băng tải xoắn Thiết bị lắp ráp Phân tố vỏ Phân loại: Máy đào mui trần Máy đào có khiên: khiên đơn khiên đơi 3.1 Máy đào mui trần: dựa vào phản lực chống thiết bị vào vách đá để tiến lên Cơ cấu làm việc loại TBM mui trần 3.2 Máy đào TBM có khiên: 3.2.1 Máy đào TBM có khiên đơn NHÓM 7_KX11B 10 Cấu tạo loại TBM khiên đơn TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Trong đào tiến lên, máy dựa vào kích đằng sau tựa vào phiến vỏ hầm lắp trước đẩy cho mũi khiên tiến lên Khi kết thúc chu trình tiến lên mũi đào kích đẩy phía sau co lại, máy khoan đào tạm thời ngừng hoạt động để lắp phiến bê tông tiếp tục chu trình 3.2.2 Máy đào TBM có khiên đơi: Mâm dao Khiên trước Chân giữ khiên trước Kích đẩy Khiên sau Chân giữ khiên sau Máy lắp vot BT đúc sẵn Tấm BT lắp Máy khoan vượt (tạo ô) 10 Máy nâng (tấm BT cấu kiện) 11 Tấm BT lắp 12 Ống vận chuyển đất đá Cấu tạo loại TBM khiên đôi Với việc sử dụng vỏ khiên đôi hạn chế nhược điểm phải dừng tạm tời tiến trình khoan đào để lắp bê tơng loại máy khiên đơn NHĨM 7_KX11B 11 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Ưu nhược điểm phương pháp: 4.1 Ưu điểm: - Tốc độ đào cao hơn; Vận hành liên tục; Mức độ huỷ hoại khối đá hơn; Biên đào nhẵn, giảm thiểu diện tích đào thừa.Yêu cầu chống đỡ hơn; Vụn đất đào thải có tính chất đồng đều; An tồn nhân lực bảo vệ mơi trường cao hơn; Có khả giới hố tồn q trình xây dựng; Có thể áp dụng tối đa cấu kiện đúc sẵn; Có thể điều khiển tự động hố từ xa 4.2 Nhược điểm: - Dạng hình học thường cố định trịn; Cơng trình ngầm thường đào qua nhiều loại địa chất địa chất thuỷ văn khác nhau, đào TBM mức độ rủi ro cao đòi hỏi phải có biện pháp gia cố, xử lý phụ trợ, tính linh hoạt bị hạn chế điều kiện địa chất phức tạp, Chi phí đầu tư cao Khó khấu hao hết cho dự án xây dựng Công tác lắp đạt hệ thống chống giữ gương khó khăn phức tạp thi công TBM gặp phải đất yếu, chảy lỏng TBM đòi hỏi vật tư, phụ tùng thay đặc chủng, đắt nước chưa sản xuất III TRÌNH TỰ THI CƠNG Cơng tác chuẩn bị: - Công tác chuẩn bị thi công Công tác chuẩn bị tho cơng chủ yếu gồm có cơng tác xây dựng giếng đứng để đưa máy khoan TBM xuống, công tác kiểm tra lắp ráp… - Xây dựng giếng đứng (ở đồng bằng), mở cửa hầm (vùng núi) Do máy khoan làm việc mặt đất vị trí mở đầu cần xây dựng giếng đứng dùng để tiến hành lắp ráp Còn điểm cuối lại cần xây dựng giếng đứng để tháo dỡ cẩu lên mặt đất Ngoài ra, vào tuyến đường hầm vị trí đường cong có bán kính nhỏ cần xây dựng giếng đứng trung gian để kiểm tra sửa chữa chuyển hướng Mặt công trường để lắp đặt vận hành máy TBM yêu cầu phải có đủ diện tích lớn, đường dẫn vào công trường đủ rộng để lưu hành thiết bị vận chuyển vật liệu đào NHĨM 7_KX11B 12 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Trong giếng đứng lắp ráp bố trí sàn lắp ráp Sàn lắp ráp khiên bình thường kết cấu thép kết cấu bê tông cốt thép Trên sàn đặt đường ray để chịu trọng lượng khiên tải trọng khác khiên di chuyển Hai ray đỡ khiên phải lắp ráp kiên cố, phương hướng chuẩn xác bảo đảm cho khiên khơng phát sinh lúc lắc đong đưa kích đẩy lên dễ dàng đẩy lên Khoảng cách hai ray lớn hay nhỏ đường kính khiên định, mặt ray cao thiết kế đường hầm yêu cầu thi công định Đào/cắt đất đá (bao gồm phương pháp chống đỡ) Cơng tác chống đỡ thực theo trình tự phù hợp, có ý đến điều kiện đất đá, sau khai đào để sớm phát huy khả chống đỡ đất đá xung quanh Khi dùng bê tông phun với hệ thống chống đỡ thép làm hệ thống chống đỡ ban đầu phải phun bê tông cẩn thận mặt sau hệ thống chống đỡ thép khơng có chỗ hở Nếu có lỗ hở hệ thống chống đỡ thép phải trám lại xi măng nhão, v v… Khi xây dựng hệ thống chống đỡ cần xác định trình tự xây dựng chức phận thể đầy đủ sử dụng thực tế nhằm đạt hiệu toàn thể hệ thống chống đỡ với quan tâm mức đến điều kiện đất đá Trong điều kiện đất đá yếu phải phun bê tơng sau khai đào để giảm đến tối thiểu sập gương làm xáo động vùng xung quanh Trong thực cơng việc chống đỡ, gặp trường hợp có điều kiện chống đỡ khơng bình thường phải gia cố Chỗ dự đốn có nhu cầu gia cố NHĨM 7_KX11B 13 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM việc tương tự dự đốn phải dành máy móc vật tư để ứng phó với việc Khi có yêu cầu thay hệ thống chống đỡ phải áp dụng biện pháp cần thiết sau xem xét độ an tồn cơng việc dịch chuyển có sau thay gây 2.1 Bê tơng phun: Có hai loại bê tông phun: phương pháp trộn khô phương pháp trộn ướt Sự khác hai phương pháp sản xuất loại bê tông trộn bê tông trát Phương pháp chọn phụ thuộc vào ưu điểm nhược điểm, quy mô xây dựng, điều kiện, khối lượng bê tông phun, v v Sơ đồ hệ thống phương pháp phun bê tông Để cải thiện cường độ bê tông phun chống lại hư hỏng cục ngăn ngừa bê tông bong ra, nên dùng bê tơng có cốt sợi thép trộn với sợi Cũng nên dùng phương pháp tạo bụi bắn tung toé, rơi vãi cách kiểm sốt lượng nước thích hợp bề mặt cốt liệu xi măng trộn, v v… Máy phun bê tông lựa chọn sở áp suất bơm, lưu lượng bơm phù hợp với lượng bê tông phun lần điều kiện đất đá Mục Quản lý bê Phương pháp phun bê tông khô Điều chỉnh tỉ số nước/xi măng Phương pháp phun bê tông ướt Quản lý tương tự bê tông tông hàm lượng nước cốt liệu ảnh thường Phải ý đến độ sụt, thể NHĨM 7_KX11B 14 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM hưởng đến trộn tích bê tông phun áp suất phun bê Khoảng cách Có thể đến 300m, tốt nên tơng Khoảng vận chuyển máy bơm vận chuyển Bụi, Bong Cỡ máy Khả thực giới hạn 150-200 m Thường khối lượng lớn, nhiều Nhỏ – trung bình Tầm quan trọng việc quản lý thường đến 100 m Thường khối lượng nhỏ, Lớn Tầm quan trọng việc quản lý độ khác nước mặt cốt liệu mịn Có khả sệt Giữa trộn phun bê tơng có để cốt liệu khoảng khoảng thời gian giới hạn thời gian dài trộn phun bê Cần phải lau chùi máy móc phun tơng bê tơng xong bị gián đoạn Dễ dàng lau chùi thiết bị Phù hợp để Cần phải thải nước rửa dùng chia mặt cắt có diện tích nhỏ thành xưởng trộn phun bê tông nhiều phần phun bê tông phần Những công việc phun bê tông: Phun bê tông cần thực sớm tốt, sau khai đào dọn hết đất đá vỡ vụn, v v Trường hợp dùng lưới thép phải bắt chặt lưới lên bề mặt đất đá Khi phun bê tơng phải giữ vịi phun thẳng góc với bề mặt, đầu dây phun cách bề mặt khoảng phù hợp, bê tông phun với vận tốc va chạm hợp lý lượng bê tơng rơi vãi Phải điều khiển thao tác để ngăn ngừa bê tông bị tắc Phun bê tông phải làm cho bề mặt khai đào gồ ghề trở thành phẳng, dùng hệ thống chống đỡ thép phải phun bê tông cẩn thận bê tông hệ thống chống đỡ thép hòa nhập với Nơi cần thiết phải áp dụng biện pháp khử bụi cơng nhân phải có trang phục bảo hộ lao động nơi phun bê tông Ở nơi có dịng nước chảy vào hầm phải áp dụng biện pháp phù hợp phun bê tơng NHĨM 7_KX11B 15 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Phương pháp phun bê tơng nơi dịng nước chảy vào hầm 2.2 Neo đá: Công tác khoan lỗ đặt neo đá chiếm tỉ lệ lớn chu kỳ khai đào, máy khoan phải làm việc hiệu lựa chon phù hợp với điều kiện đất đá, kích thước hình dạng mặt cắt đường hầm, phương pháp khai đào, loại, chiều dài số lượng neo đá Để lắp neo đá vào lỗ khoan thường dùng máy khoan đặt cột có gá búa kiểu cuốc chim với mũi choòng Khi phải dùng vữa xi măng để làm chất dính kết hồn tồn giàn máy khoan có lắp máy bơm máy trộn vữa Các máy bơm thủy lực máy khác sử dụng vào việc kéo dài neo đá nhằm tạo liên kết ma sát Khoan lỗ để neo đá cần mũi khoan phù hợp xác định trước theo vị trí, hướng, chiều sâu đường kính Để bảo đảm đường kính lỗ khoan xác định trước địi NHĨM 7_KX11B 16 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM hỏi phải chọn cần khoan mũi khoan phù hợp Đặc biệt đá mềm đất phải cảnh báo đường kính lỗ khoan thực tế có xu hướng rộng mức buộc phải dùng nhiều vật liệu kết dính khơng đủ độ bền liên kết Phải ý đặc biệt đến liên kết ma sát liên kết dựa vào lực ma sát trực tiếp neo đá đất đá xung quanh Phải thổi hết bụi khỏi lỗ khoan trước lắp đặt neo đá vào để việc tra neo đá vào lỗ khoan trơn tru đạt độ bền liên kết định trước Khi khoan đất đá mềm yếu cần tránh lạm dụng nước rửa dụng vịng đệm làm cho đường kính lỗ tăng lên lỗ khoan bị xáo trộn Neo lắp vào lỗ đến độ sâu phun vữa dính kết để đạt độ bền liên kết xác định trước Để neo đá đáp ứng tốt chức thì, sau lắp neo vào lỗ, đệm, vòng đệm, v v phải bắt vào neo sau trám bê tông dùng đai ốc bắt chặt đệm vào bề mặt khai đào bảo đảm đệm tiếp xúc chặt với bề mặt khai đào bề mặt bê tơng phun Các thép phải chống đỡ phần lớn tải trọng ban đầu, chúng cần lắp đặt sau khai đào có lớp bê tơng phun Khi lắp đặt thép, phải dọn thật mặt đất chân thép nhằm bảo đảm khả chịu tải Cần có biện pháp đề phịng thép bị vặn bị rơi lắp đặt Phải nối thép bu lơng giằng với thép lắp đặt trước Để việc lắp đặt thép theo thiết kế, thép bê tơng phun phải hịa nhập thành hệ thống Muốn đạt kết phải phun bê tơng cẩn thận cho khơng có lỗ trống phía sau thép hình vịm Bốc xúc vận chuyển đất đá Kế hoạch bốc xúc đất đá cần phù hợp với điều kiện đất đá, điều kiện địa điểm, kích thước mặt cắt ngang đường hầm, chiều dài đường hầm, độ dốc, phương pháp khai đào, hệ thống truyền động đường hầm, loại máy bốc xúc, v v , cự ly vận chuyển đến bãi thải, điều kiện tuyến đường, hệ thống tiếp nhận bãi thải, v v… Để chọn máy bốc xúc phải xem xét hài hòa suất phận hợp thành Gần nhiều máy bốc xúc sử dụng động diesel động điện Khi dùng máy bốc xúc động diesel, điều quan trọng máy bốc xúc có máy khí thải NHĨM 7_KX11B 17 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM Có ba phương pháp vận chuyển: tơ, xe bánh xích đường sắt Vận chuyển ô tô gồm xe tự lật trọng tải nhỏ xe tải lớn (20 – 40 tấn) Vận chuyển đường sắt xe tuyến Các kiểu vận chuyển khác dùng công-te-nơ, băng tải, thùng, v v Khi dùng máy khoan đường hầm để khai đào gương nhỏ dùng phương pháp vận chuyển nước Mục Vận chuyển đường Vận chuyển đường sắt Thiết bị xây dựng Không yêu cầu thiết bị xây dựng Yêu cầu số thiết bị xây dựng bên đặc biệt đặc biệt điều kiện địa điểm Bề mặt đường bộ/ Cần bảo dưỡng bề mặt đường Cần Nền đường khơng bị hư hỏng có đường ray có biện pháp bảo dưỡng toàn mặt thể dùng cho điều kiện đất đá, đường điều kiện đất đá mềm cứng mềm Hạn chế độ dốc có lượng nước chảy vào lớn Ít hạn chế Hạn chế mặt cắt Thường đến 15o Thường đến 2o Khơng phù hợp với đường hầm có So với cách vận chuyển mặt cắt nhỏ Thiết bị thơng gió Hạn chế phát sinh đường bộ, dùng đường hầm có mặt cắt nhỏ Cần thiết bị thơng gió tương đối lớn Trường hợp sử dụng đầu máy chạy phương tiện vận chuyển điện, dùng thiết bị thơng gió có trang bị máy khí thải nhỏ so với đường tơ Phải xem xét cẩn thận diện tích bãi thải đá dựa vào lượng đá, phương pháp vận chuyển, điều kiện vận chuyển, hạn chế tiếp nhận, v v để không gây ảnh hưởng bất lợi cho vận tốc khai đào Trong bốc xúc đá, cần bảo đảm an tồn, khơng gây hư hỏng hệ thống chống đỡ, thiết bị tạm thời có, cần điều phối phương tiện vận chuyển đá hiệu an tồn, khơng q tải, phải có đủ ánh sáng, thơng gió thực thi biện pháp chống bụi tùy đặc điểm đất đá Trong trường hợp vận chuyển tơ, cần kiểm sốt giao thơng chỗ có xe chạy lùi đổi chiều khu vực có người Trong trường hợp vận chuyển đường sắt NHĨM 7_KX11B 18 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM cần phải chọn phương pháp có suất hiệu thay đổi cách bốc xúc đá lên toa xe có ảnh hưởng đến tồn khu vực làm việc Ngoài việc vận chuyển đất đá, cần bảo đảm vận chuyển người, thiết bị, vật tư an toàn bên đường hầm Khi sử dụng động đốt phải ý đến khí thải cần phải có biện pháp phịng ngừa phù hợp Lắp dựng, hoàn thành vỏ chống Khuôn dùng vào việc đổ bê tông vỏ hầm chia thành loại di động loại lắp ghép Loại khuôn di động thiết kế thành cụm riêng rẽ gồm bệ khn di động Khn lắp ghép địi hỏi khuôn panen thép lắp lại tháo đổ bê tông Chỉ dùng loại khuôn lắp ghép nơinào mà việc sử dụng khuôn di động bị hạn chế cong nơi đường hầm mở rộng, phải đổ sớm lớp bê tông vỏ hầm thứ hai để ổn định đất đá, ví dụ thi cơng cửa hầm Chiều dài khuôn di động độ mặt đổ bê tông cần phải xác định dựa vào xem xét tiến độ, suất đổ bê tông độ cong mặt cắt cong Thường sử dụng chiều dài -12 m đổ bê tơng độ dài chắn có vết nứt độ sụt nhiệt độ sụt khô Khuôn phải bảo đảm yêu cầu sau: - Khn di động có cấu tạo bảo đảm độ di động độ cứng - Khn lắp ghép có cấu tạo thuận tiện cho việc lắp thá - Khn có lỗ vị trí thuận lợi để đổ bê tơng kiểm tra - Khn có cấu tạo đảm bảo an toàn cho phương tiện di chuyển phạm vi khuôn Vách ngăn thiết kế để chịu áp lực đổ bê tông phải lắp đặt cho bê tơng khơng bị rị Trình tự đổ bê tông vỏ hầm xác định dựa vào phương pháp khai đào yếu tố khác Thời gian thi công lớp bê tông vỏ hầm xác định theo trạng thái đất đá hệ thống chống đỡ, mục đích bê tơng vỏ hầm vấn đề khác Trong thi công lớp bê tông vỏ hầm phải cố gắng tránh nứt Để trộn bê tông vỏ hầm công trường phải xác định vật liệu, phương pháp đổ bê tông yếu tố khác sở hỗn hợp quy định Sau trộn, bêtơng vận NHĨM 7_KX11B 19 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM chuyển đến cơng trường khoảng thời gian quy định xe trộn chuyên dụng để ngăn ngừa chia tách vật liệu hỗn hợp với thành phần khác Khi đổ bê tông phải áp dụng phương pháp phù hợp để rót đầy bê tơng vào khn Cần thận trọng đặc biệt đổ bê tơng đỉnh vịm Cơng tác đổ bêtông cần bảo đảm yêu cầu sau: - Bê tơng phải kết lại hồn tồn, vật liệu khơng thể chia tách tràn ngồi khn, khơng để lại chỗ rỗng - Vận tốc đổ bê tông giữ mức hợp lý để đổ liên tục Phải có biện pháp đối phó phù hợp nhằm đề phịng giảm sút chất lượng bê tơng có dịng nước chảy vào vũng nước IV CƠNG TRÌNH THỰC TẾ Cơng nghệ TBM áp dụng lần nước ta cơng trình Thủy Điện Đại Ninh (Bình Thuận) Đường hầm dẫn nước cơng trình thủy điện Đại Ninh dài 11km, dài Đơng Nam Á Với công nghệ TBM thời gian thi cơng rút xuống cịn khoảng năm so với năm thi công theo phương pháp khoan nổ bình thường Theo tiến độ đến cuối năm 2006 đường hầm dẫn nước từ độ cao 630m Lâm Đồng xuống nhà máy Thủy điện Đại Ninh (Bình Thuận) phải hoàn tất để đến cuối năm 2007 phát thử điện Thiết bị đào hầm đặc biệt (TBM) không cần khoan nổ thực chất tổ hợp máy đào đại, trị giá khoảng triệu USD, nhập trọn từ Italia.Tổng chiều dài hệ thống thiết bị 191 mét, bao gồm phần đầu khoan 12,35 mét, đầu máy đào gắn 37 mũi khoan thiết bị phụ hệ thống khí nén, thủy lực, hệ thống băng chuyền đất đá ra, thiết bị lắp bê tông đúc sẵn, trạm trộn máy bơm vữa Tốc độ thi công hầm kể đào lắp vỏ bê tông hầm thiết bị TBM bình quân 400-450 m/tháng, tăng gấp nhiều lần so với phương pháp thi công khoan nổ thơng thường (chỉ đạt bình qn 60-80m/tháng) Đặc biệt, máy luôn đường hầm từ bắt đầu đào rời khỏi đường hầm thi công xong tồn Ngồi ra, cơng trình cịn sử dụng máy móc, thiết bị lớn xe tải có sức chở 45 để đảm bảo đẩy nhanh tiến độ thi cơng cơng trìnhTBM đào tồn diện mặt cắt đường hầm có NHĨM 7_KX11B 20 TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM đường kính 5,48 mét khơng cần khoan nổ Ban quản lý dự án thủy điện Đại Ninh cho biết, trị giá hệ thống TBM triệu bảng Anh, tương đương 15 triệu USD Ông Nguyễn Bá Mẫn - Trưởng Ban Quản lý dự án Thủy điện - Tổng Công ty Điện lực Việt Nam cho biết: "Áp dụng công nghệ không bị khoan nổ bù thêm bê tông Dùng phương pháp cũ lần nổ mìn đầy bụi khói, chất độc hại phun Bên cạnh đó, cịn bị đào lẹm khiến cho phải đổ bê tông bù lẹm" Theo ông Hashiguchi – PGĐ Liên Doanh Kajima Kumagai Sông Đà - Dự án Thủy điện Đại Ninh, công nghệ đào hầm tiên tiến Công nghệ áp dụng phổ biến nước Châu Âu Pháp, Ý Nhật Bản Lần công nghệ chuyển giao cho khoảng 100 công nhân Cavico Việt Nam Dự tính đường hầm hồn thành tiến độ 22 tháng đạt tiêu chuẩn chất lượng Việc đưa vào sử dụng công nghệ đào hầm TBM góp phần rút ngắn thời gian thi công Nhà máy Thủy điện Đại Ninh Chúng ta sớm có thêm mạng lưới điện quốc gia với sản lượng điện hàng năm 1,2tỷ KWh, đáp ứng nhu cầu bách tình trạng thiếu điện sinh hoạt sản xuất nhiều địa phương nước NHÓM 7_KX11B 21 ... PHÁP TBM Ngày nay, TBM phương pháp đào hầm phổ biến nhất, thiết bị chuyên dùng, giới hóa tồn khâu: đào, chống dỡ, thi công áo hầm vận chuyển đất thải, công nhận đột phá quan trọng công nghệ thi công. .. công hầm Giới thiệu: TBM ( Tunnel Boring Machine) thiết bị đào làm đường hầm phương pháp nghiền nát đá, hoàn toàn khơng gây nổ, cơng nghệ Italy NHĨM 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM. .. 7_KX11B TÌM HIỂU PHƯƠNG PHÁP KHOAN HẦM TBM - Cấu tạo chung hoạt động máy khoan hầm TBM: TBM tổ hợp thiết bị phức tạp lắp ráp dùng để đào hầm, bao gồm: + Bộ phận đầu cắt với công cụ phay cắt gầu ngoạm