Việc lựa chọn sơ đồ cụng nghệ thi cụng cửa hầm cú ý nghĩa quyết định đến tiến độ thi cụng và giỏ thành xõy dựng cửa hầm. Theo hồ sơ thiết kế đường hầm thủy điện Nho Quế 3 cửa hầm nằm ở tọa độ X=2558724.51; Y=554180.21 nằm sõu trong lớp lớp đỏ vụi AII nứt nẻ mạnh thuộc hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs) hoạt động Kart rất phỏt triển, khu vực này rất hay xảy ra cỏc hiện tượng xõm thực, đỏ lăn, đỏ lở. Cho nờn việc mở cửa hầm trong quỏ trỡnh thi cụng luụn tiềm ẩn cỏc rủi ro khú lường trước đươc và gặp khú khăn khi sử lý cỏc hiện tượng sạt sụt núc hầm. Tại mặt cắt cửa hầm cú cao trỡnh đỉnh cửa hầm +347,74m, cao trỡnh mặt đất tự nhiờn +360 m nhỡn chung khi mở cửa hầm sẽ gặp khú khăn vỡ tầng phủ khỏ dầy (12,26m).
Trỡnh tự thi cụng cửa hầm bao gồm 2 cụng đoạn chớnh: + Đào hở.
+ Đào ngầm.
2.4.1 Đào hở
Phần đào hở cửa hầm được thi cụng theo trỡnh tự hạ dần từ trờn xuống dưới, chỉ được thiến hành cụng việc ở cơ dưới khi cụng tỏc khoan đào ở cơ trờn đó hoàn thành. Sau đõy là sơ đồ cụng nghệ thi cụng phần hở cửa hầm:
U
Bước 1U: Dựng mỏy toàn đạc định vị vị trớ tọa độ cỏc vị trớ hố múng theo hồ sơ thiết kế, tiến hành búc bỏ lớp đất phủ từ cao trỡnh +385m đến cao trỡnh 375m.
1:1i = 0.06 i = 0.06 341.00 346.5 1:0.25 355.00
U
Bước 2U: Khoan đào búc bỏ lớp đất theo hồ sơ thiết kế từ cao trỡnh +375m đến +355,00m với hệ số mỏi dốc 1:1
+ Dựng một mỏy đào cắt taluy tạo cơ +375,00m và bố trớ 1 rónh thoỏt nước cú kớch thước 0,3x0,3x0,5m dọc theo cơ.
+ Xỳc vận chuyển đất đỏ ra bói thải.
Xe chở đất Máy đào 1:1 343.75 375 341 355
Hỡnh 2.22 Sơ đồ vị trớ cửa hầm trước khi mở mỏi taluy thủy điện Nho Quế 3
U
Bước 3:UKhoan nổ từ cơ +355,00m đến cao trỡnh +341m
+ Từ cơ +355,00m đến cao trỡnh +341m đó xuất hiện đỏ ta tiến hành khoan nổ như sau:
+ Toàn bộ khối lượng cỏch mộp biờn đào 2 m ỏp dụng khoan nổ nhỏ vúi đường kớnh lỗ khoan cú đường kớnh 42mm.
+ Khoan nổ tại những vựng xa mỏi taluy với đường kớnh lỗ khoan 105mm mạng khoan 3.0ì3.0m lượng nạp thuốc nổ 0.5kg/mP
3Pđỏ. Pđỏ.
1:1
375
355
Bước 4. Phun vữa bảo vệ mỏi taluy
Sau khi búc bỏ lớp phủ để tạo mỏi ta luy lỳc này đất đỏ ở khu vực cửa hầm sẽ tiếp xỳc trực tiếp với mụi trường khụng khớ, nước mưa trờn bề mặt sườn dốc chảy xuống làm giảm cường độ của đỏ, chớnh vỡ vậy ta phải phun một vữa bảo lờn bề mặt mỏi taluy, việc này cú cú ý nghĩa rất to lớn vỡ đỏ ở đõy là vụi bị nứt nẻ mạnh, khi gặp dũng chảy trờn mặt nước mưa sẽ thấm vào cỏc lỗ rỗng của đỏ sinh ra hiện tượng kart, nước sẽ ăn mũn đất đỏ, về sinh ra cỏc khe rónh làm mất ổn định sườn dốc. Mặt khỏc việc phun vữa sẽ ngăn cho đất đỏ lăn xuống gõy mất an toàn thi cụng.
Ở cỏc cơ của mỏi cú xõy rónh tập trung nước mưa và nước thấm rồi dẫn xuống chõn mỏi, xa của hầm.
Trờn mỏi cũn thiết kế cỏc sống thoỏt nước thấm để giảm ỏp lực đẩy ngược mỏi. Khi tiến hành phun vữa bờ tụng phải che tạm cỏc ống thoỏt nước. Trong cỏc ống thoỏt nước cú đặt cỏc sỏi đỏ lọc ngược.
2.4.2. Đào ngầm.
Do địa chất ở cửa hầm thuộc loại yếu. Nếu nổ mỡn đào đỏ, do thời gian tự ổn định của đỏ quỏ nhỏ, chưa kịp chống đỡ hầm đó sập.
Biện phỏp thi cụng ở đõy là tiến hành gia cố trước, nõng khả năng chịu tải của đất đỏ, sau đú sẽ nổ mỡn. Phương phỏp này được gọi là gia cố trước.
Trong thực tế thi cụng hầm, cỏc biện phỏp gia cố trước và trong khi đào được coi là một hỡnh thức gia cố điển hỡnh giỳp vượt qua được vựng địa chất xấu. Cỏc hỡnh thức gia cố trước khi đào cú rất nhiều hỡnh thức và đều nhắm cố kết vựng địa chất xung quanh biờn đào thành một khối thống nhất nhằm trỏnh hoặc hạn chế phần lớn cỏc sụt sạt cục bộ cú thể xảy ra trong khi mở tải gương hầm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nếu như khụng cú biện phỏp gia cố trước khi đào, tại những vựng địa chất được đỏnh giỏ là khụng ổn định thỡ sau khi mở tải cú thể xảy ra hiện tượng sụt sạt cục bộ, và trong phần lớn cỏc trường hợp, sự sụt sạt cục bộ này sẽ gõy mất ổn định vũm hầm (do biờn đào rộng hơn ra so với thiết kế) và hỡnh thức gia cố sau khi sụt sạt cục bộ thường là dựng vũm chống. Như vậy sẽ dẫn đến sự tăng chi phớ cụng trỡnh, vỡ nếu như chỳng ta cú thể tiến hành gia cố trước khi đào thỡ cú thể hạn chế hoàn toàn hoặc một phần sự sụt sạt cục bộ, như thế sẽ cú thể sẽ khụng dẫn đến mất ổn định toàn khối. Và trong nhiều trường hợp sau khi cú gia cố trước khi đào thỡ chỳng ta chỉ cú thể tăng số lượng, chiều dài anke hoặc chiều dày bờ tụng phun để đảm bảo ổn định của vũm hầm mà khụng cần dựng vũm. Cỏc hỡnh thức tăng cường gia cố này sẽ được thoả thuận trước với TVGS trước khi tiến hành thi cụng.
Cỏc hỡnh thức gia cố trước khi đào cú rất nhiều dạng, phụ thuộc vào thiết bị thi cụng, chi phớ cụng trỡnh cũng như vật tư đặc chủng. Chớnh vỡ thế mà trong phạm vi luận văn chỉ đề xuất hai phương ỏn thụng dụng nhất, phự hợp với năng lực thiết bị, vật tư hiện cú trờn cụng trường, phự hợp điều kiện thi cụng cửa hầm thủy điện Nho Quế 3. Sau đõy sẽ so sỏnh 2 phương ỏn gia cố trước:
+ Phương ỏn 1: Sử dụng neo vượt trước bằng thanh thộp ∅32. Lỗ khoan được phun đầy vữa trước rồi đặt thộp neo vào.
+ Phương ỏn 2: Sử dụng ống thộp ∅54, trong ống đục lỗ. Ống được đúng trước vào đất đỏ, sau đú sẽ phụt vữa vào trong ống.
Phương ỏn 1: Khoan cắm neo vượt trước bằng thanh thộp D32, L=3.5m, a=30cm, được đặt vào lỗ khoan đó phun đầy vữa.
U
Bước 1U: Khoan neo vượt trước
Sau khi hoàn thành gia cố mỏi taluy cửa hầm và thu dọn mặt bằng chuẩn bị mở cửa hầm. Tiến hành trắc định vị tim hầm và đường biờn hầm. Sử dụng mỏy khoan thủy lực kết hợp với thủ cụng khoan lỗ φ42 chuẩn bị cho cụng tỏc gia cố đỉnh hầm. Gúc mở của mỗi lỗ khoan là 10P
0 P -15P
0
P mở trũn đều theo đường trục tim hầm và hướng ra phớa ngoài chu vi biờn thiết kế. Chiều dài cỏc lỗ khoan 4m, bước cỏc lỗ khoan là 30 cm.
Hướng thi công Máy khoan thuỷ lực
Neo vượt trước
D32, CIII, L=3.5m
Hỡnh 2.25 Khoan neo vượt trước mặt cắt cửa hầm
U
Bước 2U: Bơm vữa xi măng vào đầy lỗ khoan.
Trộn hỗn hợp vữa xi măng, nước, phụ gia với tỉ lệ sau:
Cấp phối cho 01 bao xi măng 50 kg: 50 kg xi măng, 16 lớt nước, 0.6 kg phụ gia Intraplat-Z.
Sau khi lỗ khoan đó đầy vữa thỡ đưa tất cả cỏc thanh thộp D32mm vào cỏc lỗ khoan.
Tiến hành liờn tiếp cho đến khi hoàn thành xong tất cả cỏc lỗ đó khoan. U
Bước 3U: Tiến hành khoan nổ vận chuyển đỏ.
- Dựng khoan thủy lực chuyờn dụng khoan lỗ mỡn theo hộ chiếu toàn bộ mặt cắt gương cửa hầm.
- Tiến hành nhồi thuốc và nổ mỡn. - Chọc om gương hầm.
- Dựng mỏy xỳc lật hầm chuyển đất đỏ vừa nổ được ra ụ tụ. - ễ tụ vận chuyển sẽ đưa đỏ ra bói thải
Hướng thi công Máy khoan thủy lực
Neo vượt trước D32, CIII, L=3.5m
Xúc lật hầm
Xe vận chuyển
Hỡnh2.26 Khoan nổ cửa hầm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
U
Bước 4U: Gia cố cửa hầm.
- Dựng mỏy khoan kết hợp với cụng nhõn lắp đặt dựng vũm thộp I24, a=0.5m - Lợp tụn súng lờn đỉnh vũm, chốn bao tải cat hai bờn vũm
Hướng thi công
Máy khoan thủy lực Vòm thép I24
a=0.5m
trải tôn lượn sóng và bao tải cát
Neo vượt trước
D32, CIII, L=3.5m
Gia cố vòm I24, a=0.5m bao tải cát
Neo chân vòm
CIII, D25, L=1.25m
Hỡnh 2.27 Lắp đặt khung thộp, chốn bao tải cỏt đỉnh và chõn vũm
Phương ỏn hai : Khoan tạo lỗ, cắm ống thộp khụng đục lỗ D54, sau đú phun vữa bờ tụng vào trong ruột ống thộp D54.
U
Bước 1U: Sử dụng mỏy khoan H282 Atlas Copco khoan lỗ φ76 chuẩn bị cho cụng tỏc gia cố đỉnh hầm. Gúc mở của mỗi lỗ khoan là 10P
0 P -15P
0
Pmở trũn đều theo đường trục tim hầm và hướng ra phớa ngoài chu vi biờn thiết kế. Chiều dài cỏc lỗ khoan từ 5m, bước cỏc lỗ khoan là 30 cm (chiều sõu lỗ khoan phự hợp với chiều dài cỏc ống thộp được chỉ định).
U
Bước 2U: Đưa tất cả cỏc ống thộp D54 dài 5m dày 4mm (khụng đục lỗ thụng, lắp van bi một chiều và hàn đớnh ống thăm vào cỏc lỗ khoan.
Trộn hỗn hợp vữa xi măng, nước, phụ gia với tỉ lệ sau: Trong 1mP
3
Pvữa: 1540 kg Ximăng, 493 Kg lớt nước, 18.6 kg phụ gia Intraplat-Z Cấp phối cho 01 bao xi măng 50 kg: 50 kg xi măng, 16 lớt nước, 0.6 kg phụ gia Intraplat-Z.
Bơm lần lượt vào cỏc ống thộp D54 đến khi vữa trào ra khỏi lỗ. Sau đú tiến hành bịt kớn lỗ khoan bằng vải tẩm nước xi măng. Tiến hành liờn tiếp cho đến khi hoàn thành xong tất cả cỏc ống thộp.
Cắm ống thép D54 a=30cm
Hỡnh 2.28 Lắp đặt cỏc ống thộp gia cố vũm
U
Bước 3U: Tiến hành khoan nổ.
- Dựng khoan thủy lực chuyờn dụng khoan lỗ mỡn theo hộ chiếu toàn bộ mặt cắt gương cửa hầm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tiến hành nhồi thuốc và nổ mỡn. - Chọc om gương hầm.
- Dựng mỏy xỳc lật hầm chuyển đất đỏ vừa nổ được ra ụ tụ. - ễ tụ vận chuyển sẽ đưa đỏ ra bói thải
U
Bước 4U: Tiến hành gia cố sau khi khoan nổ.
- Dựng mỏy khoan kết hợp với cụng nhõn lắp đặt dựng vũm thộp I24, a=0.5m - Lợp tụn súng lờn đỉnh vũm, chốn bao tải cat hai bờn vũm
- Sau đú khoan neo tiếp mới được đào. Điều này cú nghĩa là cỏc thanh neo vượt trước phải gối lờn nhau một đoạn từ 5m.
Núi chung thỡ hai hỡnh thức gia cố này (theo thứ tự trỡnh bày ở trờn) được ỏp dụng cho điều kiện địa chất yếu dần.
- Sau khi đó gia cố xong xung quanh mặt cắt gương hầm, lỳc đú sẽ bố trớ nổ mỡn để đào đất đỏ.