CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁPNÂNG CAO TỐC ĐỘ ĐÀO HẦM
2.1. Các yếu tố ảnh hường đến tốc độ thi công hầm
2.1.3 Ảnh hưởng của công nghệ tới tốc độ thi công hầm
Phương pháp đào hầm rất đa dạng, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, trang thiết bị, trình độ của cán bộ và công nhân thi công đào hầm. Muốn nâng cao tốc độ đào hầm cần phải xúc bốc và vận tải đất đá nhanh. Việc lựa chọn phương pháp đào
được xác định bởi điều kiện địa chất công trình cụ thể và diện tích tiết diện ngang của hầm, lựa chọn công nghệ đào có ảnh hưởng rất lớn tới tốc độ đào hầm. Để đạt được mục tiêu này, ngoài vấn đề đầu tư thiết bị cho phù hợp với dây chuyền vận tải còn phụ thuộc rất nhiều vào trình độ của thợ thi công.
2.1.3.1.Công nghệ đào hầm
Công nghệ đào hầm ( thi công) đóng vai trò quyết định, quan trọng nhất đến tốc độ thi công hầm. Tùy theo điều kiện địa kỹ thuật khu vực xây dựng công trình ngầm cũng như yêu cầu về công năng, mục đích sử dụng, thời hạn thi công, trình độ và phương tiện máy móc hiện có… lựa chọn biện pháp thi công phù hợp. Khi áp dụng được các biện pháp đào hầm sử dụng hợp lí dây truyền đào xúc bằng các máy hiện đại, có tính năng kỹ thuật cao sẽ đem lại hiệu quả cao về tiến độ thi công cũng như tốc độ xây dựng công trình. Ngược lại nếu sử dụng các phương pháp thủ công, thiếu sự đầu tư, nâng cao tay nghề cũng như trang bị kĩ thuất trong công nghệ đào hầm thì tốc độ đào hầm đương nhiên sẽ kéo dài, không đảm bảo tiến độ thi công . Trong thi công hầm chui trong đô thị thì công nghệ đào phổ biến ở Việt Nam là phương pháp thi công lộ thiên. Khi đó việc chọn máy làm đất đào hào phụ thuộc vào loại và nhóm đất, vị trí bố trí công trình và chiều sâu của hào. Ngoài ra, việc lựa chọn thiết bị máy đào hào cũng còn phụ thuộc vào dạng kết cấu của tường:
tường cọc nhồi, tường hào nhồi, v..v . Sau đây ta sẽ phân tích sự ảnh hưởng của công nghệ đào theo phương thức tường nóc với phương thức tường nền để thấy rõ ảnh hưởng của công nghệ đào đến tốc độ thi công hầm chui đô thi
Bảng 2.1 So sánh phương thức tường nóc và phương thức tường nền
Phương thức tường nóc Phương thức tường nóc
- Giao thông trên đường phố chỉ bị gián đoạn tạm thời, trừ khi thi công các ngã tư, thời gian ngừng đi lại chỉ khi xúc bốc đất phía trên nóc, thi công lắp dựng nóc hầm và hoàn tất đường
- Đào bóc đất trong phạm vi hạn chế, sử dụng các thiết bị moi đất, kém linh hoạt và cơ giới so với phương pháp tường nền
- Thi công lắp dựng các thiết bị trong hầm như: quạt thông gió, hệ thống điện chiếu sáng, hệ thống thoát nước trong điều kiện ngầm đòi hỏi công nghệ phức tạp và thời gian thi công lâu hơn phương pháp tường nền
- Công nghệ thi công phức tạp hơn phương thức tường nền, thiết bị đào hầm cũng hạn chế hơn
- Các tường bên và nền hầm có tác dụng ngăn cách nước ngầm với đất trong lòng hố móng tạo điều kiện thuận lợi cho công tác đào,
- Đào và bóc đất có thể sử dụng các thiết bị thi công có tính cơ giới cao, năng suất xúc bốc lớn không phải sử dụng các phương pháp đào ngầm (moi đất) như trong phương pháp tường nóc
- Có thể thi công sớm và kịp thời, mặt bằng thi công tương đối rộng, bố trí thiết bị thi công đào xúc dễ dàng, công tác lắp ghép các thiết bị trong hầm như: thoát nước, chiếu sáng, thồng gió… thuận tiện
- Công nghệ thi công tương đối đơn giản, thiết bị đào hầm có thể sửu dụng rộng rãi
Như vậy ta thấy rằng thi công hầm chui trong đô thi theo phương thức tường nền đơn giản hơn nhiều so với phương thức tường nóc. Đồng thời áp dụng được các biện pháp cơ giới đào chống hầm, rút ngắn thời gian thi công công trình. Bởi vây, trong nhuãng điều kiện cho phép nên thi công hầm theo phương thức tường nền.
2.1.3.2 Công nghệ chống
Kết cấu công trình ngầm được thi công sau khi đã hoàn thiện công tác đào và chống giữ hố móng đến độ sâu thiết kế công trình. Đáy hố móng sau khi được làm phẳng và đầm chặt sẽ được đổ một lớp bê tông đá dăm lót dầy 10 - 15cm trước khi thi công lắp cốp pha và đổ bê tông tại chỗ hay lắp ghép các kết cấu công trình ngầm đúc sẵn. Để nâng cao tốc độ đào hầm phải lựa chọn công nghệ chống phù hợp, vỏ chống phải đáp ứng các yêu cầu sau: vững chắc, ổn định, tin cây, bền lâu cùng với hiệu quả kinh tế cao.
Với mỗi loại kết cấu chống nhất định sẽ có thiết bị và tiến trình thi công riêng dẫn đến tôc độ thi công sẽ khác nhau đáng kể. Tùy theo điều kiện thực tế thi công để lựa chọn thiết bị chống giữ sao cho phù hợp và kinh tế với từng công trình và năng lực hiện tại.
- Khi dùng kết cấu bê tông cốt thép: Quá trình công nghệ xây dựng vỏ chống cố định bẳng bê tông cốt thép liền khối bao gồm những bước sau: Chuẩn bị khối đổ; Lắp ráp cốt thép; Lắp dựng và tháo rỡ ván khuôn; chuyển bê tông lên khối đổ, đầm bê tông, gắn các mối nối, dưỡng hộ vỏ hầm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật. Sau 28 ngày, bê tồn mới hoàn thành quá trình phát triển cường độ, khả năng chịu tải mới hoàn toàn theo thiết kế
- Khi dùng kết cấu bê tông lắp ghép: Khá nhiều công đoạn được lược giảm.
Cấu kiện hầm được đúc sẵn trong nhà máy đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu chất lượng. Đồng thời kết cấu được thi công đồng loạt, mức cơ giới cao, khả năng mang tải ngay sau khi lắp ghép, việc lắp dựng cấu kiện đúc sẵn tiến hành khá đơn
Cột chống
Bê tông lớp trên Bê tông lớp dưới
giản, nhất là khi có điều kiện mặt bằng thi công tương đối đơn giản, thi công theo phương án tường nền. Sau khi đã bêtông hoá các góc và các khe nối toàn bộ kết cấu được phủ một lớp bitum chống thấm. Các tấm bê tông được vận chuyển bằng xe từ nhà máy bê tông đến công trường. Kết cấu công trình ngầm đúc sẵn được lắp ráp bằng cần trục bánh xích hoặc bánh lốp đặt trên bờ hố móng, trực tiếp trong hố móng hoặc trên nóc công trình ngầm ở phần đã xây xong. Khi thi công trên diện tích hạn chế có thể sử dụng cẩu tháp có sức nâng 5 - 15tấn.Kết cấu được lắp ghép theo chiều thứ tự từ dưới lên trên: đặt tấm móng, tấm đáy, các tấm tường, cột, dầm dọc, dầm ngang, cuối cùng là các tấm trần (mái).
HÌNH 2.2. KẾT CẤU HẦM TÀU ĐIỆN NGẦM BẰNG BÊ TÔNG LẮP GHÉP
Để cơ giới hoá tối đa công tác đào, xúc đất và xây vỏ hầm, khi xây dựng công trình ngầm thành phố đặt nông bằng phương pháp lộ thiên có thể sử dụng khung chống thép tiết diện ngang hở. Việc sử dụng khung chống di động cho phép:
giảm khối lượng công tác đào đất so với phương pháp đào hố móng thông thường, giảm khó khăn trong thi công và nâng cao tốc độ xây dựng...
2.1.3.3 Công nghệ xúc bốc vận tải
Khâu xúc bốc vận tải chiếm một vị trí quan trọng trong dây truyền đào hầm.
Muốn nâng cao tốc độ đào hầm cần tăng tốc xúc bốc vận tải. Với đường hầm có chiều dài lớn cần hoàn thiện giây truyền công nghệ xúc bốc vận tải. Ở đường hầm có chiều rộng lớn, điều kiện an toàn cho phép có thể vừa xúc vừa trống để rút ngắn thời gian thi công. Việc vận chuyển đất đá lên trong thi công hầm đô thị cần thực hiện nhanh chóng, để giải phóng mặt bằng, tạo không gian thuận lợi cho thi công xây dựng, góp phần đẩy nhanh tiến độ thi công