Hình 3.4. Trình tự và sơ đồ công nghệ thi công tunnel theo công nghệ mới của Áo NATM:
1 — máy khoan; 2 — neo; 3 — lưới thép; 4 — lớp bê tông phun (khô hoặc ướt) gia cố tạm thời; tạm thời;
5 — tổ hợp máy bơm phụt vữa bê tông; 6 — xe di chuyển có lắp các thiết bị quan trắc;
7 — ván khuôn di động, 8 — vỏ tunnel vĩnh cửu
Phương pháp thi công đường hầm mới của Áo (New Austrian Tunneling Method - NATM) là do nhà bác học người Áo K.V Rabcewicz đề xuất ra trước tiên. Phương pháp này lấy phun bê tông và neo làm biện pháp che chống chủ yếu, thông qua giám sát đo đạc khống chế biến dạng. Phương pháp thi công NATM tận dụng năng lực tự chịu tải của đất đá thường được thi công trong nền đất đá có khả năng tự ổn định hình 3.4.
Sau khi đào hở vách lò người ta gia cố tạm tời bằng khoan neo, bằng phun bê tông lên bề mặt nóc và vách lò, đồng thời quan trắc một cách thoả đáng biến dạng hầm lò và khẩn trương thi công vỏ lò vĩnh cửu.
Trong thực tế tại Việt nam đã sử dụng công nghệ này từ lâu, cụ thể là đào hầm qua núi đá bằng công nghệ khoan nổ mìn. Trên thế giới công nghệ này đã được ứng dụng cho các tunnel đi qua đất có khả năng tự ổn định và đất có khả năng tự ổn định kém với công nghệ tạm gọi là công nghệ đào tunnel bằng phương pháp “chống trước đào sau ”.
Tóm lại công nghệ thi công tunnel theo công nghệ mới của Áo NATM có 2 loại với 2 điều kiện địa chất hoàn toàn khác nhau đó là:
Hình 3.5Chống trước bằng gia cố trước khi đảo trên mặt đất:
1 – thiết bị KPVCA; 2 – bê tông đất; 3 – tunnel; 4 – các cọc bê tông đất chông lên nhau tạo một lớp địa tầng tốt cho đào tunnel. tầng tốt cho đào tunnel.
Khi thi công qua nền đất có khả năng tự ổn định kém, nếu tiếp tục ứng dụng công nghệ áo mới thì phải gia cố nền đất yếu dưới sâu xung quanh hoặc xung quanh và toàn bộ tiết diện tunnel bằng bê tông đất trước khi đào tunnel. Gia cố nền đất có khả năng ổn định kém dưới sâu bằng công nghệ trộn sâu tại chỗ Mix in situ mà nổi bật là công nghệ khoan phụt vữa cao áp (KPVCA) sẽ được đề cập kỹ trong chương 7.
Hình 3.6. Chống trước bằng gia cố đất vượt lên phía trước tunnel nằm ngang:
1 – lớp đất yếu cần sử lý; 2 – các trụ xi măng đất được tạo ra bằng cách khoan chéo để tạo ra lớp đất có khả năng chịu tải và chống thấm nước tốt; 3 – khiên thủ công hoặc tổ hợp khiên; 4 – lớp đất tốt; vỏ lò khả năng chịu tải và chống thấm nước tốt; 3 – khiên thủ công hoặc tổ hợp khiên; 4 – lớp đất tốt; vỏ lò
phía trước tunnel ngang hoặc nghiêng hình 3.6 kết hợp khiên hoặc NATM. Thứ tự thi công tunnel bằng công nghệ chống trước đào sau là: - Bước 1: Gia cố lớp đất yếu dưới sâu;
- Bước 2: Đào tunnel (đào kín hoặc hở); - Bước 3: Lắp lưới cốt thép;
- bước 4: Khoan neo;
- Bước 5: Phun bê tông gia cố tạm thời (có lưới thép hoặc không có lưới thép);
- Bước 6: Đồng thời kiểm soát biến dạng thoả đáng và chính xác để kịp thời sử lý nếu có sự cố và nhanh chóng thi công tunnel vĩnh cửu.