- Cọc phun quay.
3. Đào chia gương với một hầm dẫn hụng
3.6.3.2. Đào hầm tiếtdiện cực lớn
Cỏc cụng trỡnh ngầm như hầm phỏt điện, kho ngầm, khu thương mại hay ga tàu điện ngầm... Thường cú tiết diện cực lớn, cụng trỡnh thường nằm gần mặt đất, trong đất đỏ mềm kộm ổn định, thường sử dụng phương phỏp ngầm để thi cụng.
Khi điều kiện địa chất kộm, tiết diện cực lớn, kết cấu thiết kế thường cú độ rộng nhịp rất lớn, khoảng rộng giữa thường sử dụng xà và trụ liờn kết. Vớ dụ như thường thấy ga điện ngầm, bói đỗ xe, siờu thị với 3 nhịp hai trụ. Trong điều trường hợp này thường sử dụng cỏc phương phỏp thi cụng hầm trụ, phương phỏp hầm bờn, phương phỏp hầm giữa, phương phỏp tường trụ hầm. Trọng tõm của phương phỏp này là biến tiết diện lớn thành tiết diện trung bỡnh và nhỏ, nõng cao độ an toàn thi cụng (hỡnh
sau)
3.7. Ph-ơng pháp đào hầm mới của áo (NATM)
3.7.1. Khái quát về ph-ơng pháp NATM
Trong những thập kỷ 50, 60 của thế kỷ 20, các quan điểm mới trong xây dựng cơng trình ngầm đ-ợc nêu ra và trao đổi mạnh mẽ. Cơ sở của các quan điểm mới này một mặt là dựa trên những nhận thức về yếu tố thời gian th-ờng gặp trong quá trình xây dựng cơng trình ngầm, theo các luận điểm đ-ợc Rabcewicz (1944) phân tích; mặt khác dựa trên những suy luận về những tác động t-ơng hỗ tích cực, thụ động giữa khối đá và kết cấu cơng trình ngầm, đ-ợc nhiều tác giả phân tích, minh chứng định tính nh- Pacher (1964), Rabcewicz (1963, 1965, 1969), sau đó là định l-ợng nh- Egger (1973). Đồng thời, cơng trình của Sondderegger (1956), Rabcewicz (1961) phân tích tỷ mỷ về bảo vệ khoảng trống sau khi đào bằng bê tông phun, cũng nh- của tác giả Brunner (1955), ng-ời thi cơng nhiều cơng trình ngầm thành cơng. Theo các tác giả này, với bê tơng phun có thể trám bít nhanh và có hiệu quả các khoảng trống mới đào ra, nh- đã đ-ợc các thế hệ tr-ớc nhận xét và l-u ý nh- Heim (1905), Rothpeletz (1918), Maillart (1923), Andrea (1925,1926).
Sự tổng hợp ba vấn đề, hai vấn đề lý thuyết cùng với những nhận thức thức thực tế, cụ thể là ảnh h-ởng của yếu tố thời gian, tác dụng t-ơng hỗ giữa khối đá và kết cấu cơng trình và trám bít bề mặt khoảng trống, đã dẫn đến sự hình thành một cách thức mới trong xây dựng cơng trình ngầm. Trên cơ sở đó Rabcewicz (1963) đã đ-a ra khái niệm mới, đ-ợc nhiều ng-ời cho là có ý nghĩa lịch sử, ‘ph-ơng pháp thi công hầm mới của áo’ trong báo cáo của mình. Đ-ơng nhiên ph-ơng pháp (đúng nghĩa hiểu theo tiếng áo là ph-ơng thức) đào hầm mới này, đã chú ý đến các kinh nghiệm, các nghiên cứu về áp lực đất/đá cũng nh- mối liên quan giữa áp lực đất/đá với công nghệ thi công, với các vấn đề về địa cơ học và ph-ơng thức thi công, đã đ-ợc nhiều nhà khoa học, các
Ph-ơng pháp thi cơng cơng trình ngầm 6-44
chuyên gia thực tế đúc rút và tổng hợp tr-ớc đó nh- Bierbaumer, ệrlay, Rabcewicz, Stini, Ter zaghi và Tschernig.
Bêtông phun là yếu tố bảo vệ cơ bản của ph-ơng pháp thi công hầm mới của áo đã khẳng định tính kinh tế rất rõ ràng. Ph-ơng pháp thi cơng này, theo đăng kí bản quyền của Rabcewiez có các đặc điểm cơ bản sau:
Rabecwicz, L.v.: Patentschrift. ệsterreichisches Paten Nr.165573 (1948). Rabecwicz, L.v.: Gebirgsdruck und Tunnelbau. Wien 1944.
- Ph-ơng pháp thi công hầm mới của áo quan tâm chủ yếu đến ba kết cấu cơ bản là: bêtơng phun, neo và khung thép hình hoặc khung thép hàn tổ hợp, đ-ợc sử dụng riêng rẽ hoặc phối hợp.
- Nhờ có lớp vỏ mỏng bêtông phun, hiện t-ợng dịch chuyển, tơi rời của khối đất đá đ-ợc hạn chế căn bản và quá trình biến đổi cơ học đ-ợc lan rộng vào trong khối đá, qua đó hình thành một“ vành chịu tải” trong khối đá.
- Kết cấu chống cố định đ-ợc xây dựng sau đó chỉ phải tiếp nhận tải trọng tác dụng nhỏ vì vậy có thể thiết kế với kích th-ớc nhỏ hơn.
- Đo đạc biến dạng, dịch chuyển của khối đất đá kết hợp với thi cơng nhanh kết cấu nền hay vịm nền tạo cơ sở cho các quyết định, nhận định về tính tốn và thi cơng.
Hỡnh 5- 2. Ph-ơng pháp NATM khi dùng khoan nổ mìn
Mặt cắt dọc neo hệ thống đ-ờng dốc, đổi bên Mặt cắt A- A Mặt cắt B- B Mặt cắt C- C
Ph-ơng pháp thi công cơng trình ngầm 6-45
Hỡnh 5- 3. Thi cơng chia bậc vòm – nền trong NATM
Nh- vậy, cốt lõi của “ph-ơng pháp thi công hầm mới của áo” chính là sử dụng bê tơng phun làm kết cấu chống sơ bộ (tạm), hay bảo vệ, nhanh, kịp thời. Cũng vì vậy, nhiều nhà khoa học và thực tế khác của Châu Âu quan niệm đây là ‘ph-ơng pháp-hay ph-ơng thức bê tông phun’, Mặt khác ngồi bê tơng phun, các kết cấu chống tạm hay