ẹ Kiểm tra tiết diện ngang cảu giếng đứng theo điều kiện thông gió
8.2. Khái quát chung về thi công giếng.
Giếng đứng dọc theo chiều sâu đ−ợc chia lμm 4 phần: Miệng giếng, thân giếng, đáy giếng vμ phần lò nối giếng với sân giếng.
Tổ chức đμo giếng khác với các công trình ngầm khác ở một số điểm sau đây: - Ng−ời vμ thiết bị lμm việc trong phạm vi hẹp của tiết diện ngang g−ơng giếng. - Các thiết bị khoan, bốc, đặt cốt giếng ở vị trí khác nhau vμ treo trong g−ơng giếng.
- Công nhân lμm việc d−ới một số thiết bị chuyển động nh− thùng trục vμ ở độ cao khác nhaụ
Cũng nh− các loại công trình ngầm khác tổ chức thi công giếng đứng gồm các công việc chủ yếu sau: Đμo đất đá, xúc đất đá, chống giếng cố định vμ tạm thời: Những công việc phụ nh−: thoát n−ớc, thông gió... Ngoμi ra còn tiến hμnh một số công việc phụ khác mμ các công trình ngầm khác không có nh− đặt cốt giếng.
Tất cả các công việc trên đ−ợc lặp đi lặp lại theo một trình tự nhất định vμ lập thμnh một chu kì đμo giếng. Sau khi hoμn thμnh một chu kỳ đμo giếng, g−ơng giếng tiến thêm đ−ợc một đoạn gọi lμ tiến độ chu kỳ.
Các ph−ơng pháp thi công giếng bao gồm:
• Thi công theo ph−ơng pháp thủ công: áp dụng cho các giếng có kích th−ớc vμ
chiều sâu nhỏ phục vụ công tác thăm dò.
• Thi công theo ph−ơng pháp cơ giới (ví dụ máy khoan Robbin): năng suất, hiệu
quả đμo giếng cao song chi phí đầu t− thiết bị ban đầu lớn. Hiện nay, máy khoan giếng đ−ợc sử dụng để khoan lỗ dẫn h−ớng sau đó kết hợp khoan nổ mìn mở rộng đến tiết diện giếng thiết kế.
• Thi công theo ph−ơng pháp khoan nổ mìm: áp dụng khi thi công các giếng đμo qua đá rắn cứng, chiều sâu bất kỳ. Đây lμ ph−ơng pháp đang đ−ợc sử dụng rộng rãi hiện nay nên sẽ đ−ợc trình bμy trong bμi giảng nμỵ
8.3. Các sơ đồ đào giếng
8.3.1. Phân loại các sơ đồ thi công giếng đứng
Phụ thuộc vμo loại công trình trên mặt đất phục vụ cho công tác đμo giếng đứng ng−ời ta chia ra
- Đμo giếng sử dụng các công trình tạm thời - Đμo giếng sử dụng các công trình cố định
- Đμo giếng sử dụng các công trình tạm thời vμ cố định + Phụ thuộc vμo loại thiết bị đμo giếng ng−ời ta chia ra - Đμo giếng bằng thiết bị tạm thời
- Đμo giếng bằng thiết bị cố định
+ Phụ thuộc vμo thời gian đμo đất đá vμ chống cố định ng−ời ta chia ra - Đμo giếng theo sơ đồ nối tiếp
- Đμo giếng theo sơ đồ song song - Đμo giếng theo sơ đồ phối hợp
+ Phụ thuộc vμo thời gian đặt cốt giếng ng−ời ta chia ra - Đặt cốt giếng sau khi chống cố định cả chiều sâu của giếng - Đắt cốt giếng đồng thời với chống cố định
+ Phụ thuộc vμo cách bảo vệ thμnh đất đá xung quanh giếng khi đμo ng−ời ta chia ra - Đμo giếng với vỏ chống tạm thời
- Đμo giếng với vỏ chống cố định
Đμo giếng đứng theo sơ đồ nối tiếp (hình ) công việc đμo chống tạm thời vμ
chống cố định đ−ợc tiến hμnh trong cùng một khẩu (đoạn) trong những khoảng thời gian khác nhaụ Công việc đμo chống tạm thời đ−ợc tiến hμnh theo chiều từ trên xuống d−ới, công việc chống cố định đ−ợc tiến hμnh theo chiều từ d−ới lên
Khẩu lμ một đoạn của giếng đứng theo chiều thẳng đứng đã đμo, bốc đất đá vμ
chống tạm thờị Nếu đặt vμnh đế chiều dμi cảu khẩu th−ờng lấy bằng 5 ữ 15m trong tr−ờng hợp chống bằng gỗ ; 20 ữ 40m (trung bình khoảng 30m) trong tr−ờng hợp chống bằng bê tông, bê tông cốt thép, vμ tu bing. Trong đất đá ổn định để tăng tốc độ đμo có thể tằng tốc độ đμo giếng có thể tăng chiều dμi của khẩu
Đμo giếng theo sơ đồ nμy chỉ dùng một thiết bị trục vừa để trục đất đá vừa để trục vật liệu chống giếng
+ Nh−ợc điểm chính của sơ đồ này là :
Tốc độ đμo giếng không cao vì công việc đμo chống tạm thời vμ chống cố định tiến hμnh nối tiếp nhau
Độ tin cậy của vỏ chống tạm thời không cao tốn công chống vμ tháo vỏ chống tạm thời
Mất thời gian chuyển tiếp từ đμo chống tạm thời sang chống cố định vμ ng−ợc lại, từ chống cố định sang đμo, chống tạm thời
Sơ đồ nμy hiện nay rất ít áp dụng chỉ dùng để đμo giếng đứng không sâu quá 150 ữ 200m.
b. Sơ đồ song song
Với sơ đồ nμy giếng cũng đ−ợc chia thμnh từng khẩu (nh− trong hình trên) công tác đμo phá g−ơng chống tạm thời với chống cố định đ−ợc tiến hμnh đồng thời ở hai khẩu liền nhau (hoặc cách nhau một khẩu). Giả sử ở khẩu (n +1) đang đμo đất đá vμ chống tạm thời thì ở khẩu trên (n) từ sμn treo lắp cốt pha, chống vỏ cố định từ d−ới lên trên, khi lắp cốt pha phải tháo bỏ vòng chống tạm.
Nhờ sơ đồ nμy mμ tốc độ đμo giếng tăng lên đến 2ữ2,5 lần so với sơ đồ nối tiếp tuy nhiên nh−ợc điểm lμ phải dùng ít nhất hai hệ thống trục tải thùng tròn. Thùng tròn th−ờng dùng với dung tích 1,5 ữ 2,5m3
Sơ đồ song song đ−ợc Liên Xô sử dụng rộng dãi bắt đầu từ năm 1952 - 1953
(sau khi hạn chế sơ đồ nối tiếp). Tốc độ lớn nhất đạt đ−ợc 150ữ202 m/tháng.
Sơ đồ đ−ợc dùng với đ−ờng kính của giếng D > 4,5m vμ chiều sâu giếng hg> 250m. Trong những năm gần đây dùng hạn chế vì chi phí nhân lực vẫn lớn, nhất lμ cho khâu tháo lắp vòng chống tạm vμ tổ chức thi công phức tạp hơn nối tiếp.
Sơ đồ nμy có hai ph−ơng án: đμo giếng song song với vỏ hống tạm thời vμ đμo giếng song song với vỏ bảo hiểm.
* Đào giếng song song với vỏ chống tạm thời .
Theo sơ đồ nμy (hình .a), công việc đμo, chống tạm thời( gỗ, khung thép hoặc neo kết hợp với bê tông phun) tiến hμnh theo chiều từ trên xuống d−ới , chống cố định th−ờng bằng bê tông với ván khuôn di động vμ tiến hμnh theo chiều từ d−ới lên trên.
Sơ đồ nμy −u việt hơn so đồ đμo giếng nối tiếp, vì khắc phục hầu hết những nh−ợc điểm của sơ đồ đμo giếng nối tiếp. Tuy nhiên sơ đồ nμy vẫn còn những −u điểm
- Mức độ an toμn lao động không cao, vì thi công ở hai cao độ gần nhau trong giếng.
- Phải có hai thiết bị trục: 1 để trục đất đá từ g−ơng giếng, còn trục kia để chuyển vật liệu chống giếng cố định xuống sμn treọ
- Độ tin cậy của vỏ chống tạm thời không cao, tốn công chống vμ tháo vỏ chống tạm thờị
- Vốn đầu t− ban đầu lớn.
Sơ đồ đμo giếng song song với vỏ chống tạm dùng để đμo giếng có chiều sâu tối
thiểu 250m, đ−ờng kính tối thiểu 4,5m. Tốc độ đμo giếng có thể đạt tới
200m/tháng.
* Đào giếng song song với vỏ bảo hiểm.
Theo sơ đồ nμy (hình) , công việc đμo đất đá vμ chống cố định tiến hμnh đồng thời theo chiều từ trên xuống d−ới, nh−ng phải dùng vò bảo hiểm . nên gọi lμ sơ đồ đμo giếng song song với vỏ bảo hiểm.
Vỏ bảo hiểm có đ−ờng kính nhỏ hơn đ−ờng kính đμo của giếng khoảng 0,2 ữ 0, 6 m vμ đ−ợc treo bằng các dây cáp dòng từ trên mặt đất hay từ sμn treo xuống. Trên nóc của của bảo hiểm ván khuôn dùng để đổ bê tông hoặc sμn để lắp túping. Sơ đồ nμy cũng có những −u nh−ợc điểm nh− sơ đồ trên, nhung không phải dùng vỏ chống tạm thờị, vμ chỉ cần một thiết bị trục vừa để trục vừa đất đá từ g−ơng giếng, vừa để trục vật liệu chống giếng cố định.
Sơ đồ nμy áp dụng để đμo giếng đứng có chiều sâu lớn ( trên 800m) vμ trong đất đá ổn định với hệ số kiên cố không d−ới 6.
* Sơ đồ song song vỏ chắn (Sơ đồ phối hợp song song).
Đặc điểm của sơ đồ nμy lμ giếng không chia thμnh từng khẩu (nh− vậy vμnh đế đỡ chủ yếu lμ của cổ giếng) không cần vòng chống tạm thời mμ dùng luôn vỏ chắn bằng kim loại thay vòng chống tạm, đồng thời tạo một khoảng cách nhất định để công tác đμo phá đất đá g−ơng với vỏ chống cố định bên trên không ảnh h−ởng nhiều đến nhaụ Cấu tạo vỏ chắn bằng thép dμy 10ữ20 mm (ghép mảnh vỏ chắn tạo thμnh dạng ống). Chiều cao từ 5ữ25m đ−ờng kính vỏ chắn nhỏ hơn đ−ờng kính đμo giếng từ 0,2 ữ
0,4m.
Với sơ đồ nμy đ−ợc Liên Xô áp dụng lμ do sử dụng các thiết bị thi công giếng loại nặng cũng nh− các tổ hợp đμo giếng vì vậy có thể dùng với các giếng có kích th−ớc tiết diện vμ chiều sâu bất kỳ.
(Chú ý : Sử dụng sơ đồ nμy lμ khi thân giếng đμo qua lớp đất, đá cho phép bỏ qua vμnh để đỡ).
c. Sơ đồ thi công phối hợp
Đμo giếng đứng theo sơ đồ phối hợp, công việc đμo đất đá vμ chống cố định hoμn thμnh từng tiến độ ( chiều dμi tiến độ không quá 5m).
Đμo giếng theo sơ đồ phối hợp ( hình ) công việc đμo đất đá vμ chống cố định tiến hμnh theo chiều từ trên xuống d−ới vμ không nhất thiết phải đặt vμnh đế. Nếu không chống cố định bằng bê tông, nhất thiết phải dùng bê tông đông cứng nhanh vμ
ván khuôn di động
Theo sơ đồ nμy công việc đμo đất đá vμ chống cố định tiến hμnh nối tiếp nhau tại g−ơng giếng, nên còn gọi lμ sơ đồ chống cố định trực tiếp ở g−ơng giếng
Sau khi khgoan nổ mìn chỉ bốc đất đá đủ để chống cố định pha 1 vμ chống cố định đoạn nμỵ Sau đó tiếp tục bốc đất đá đủ chống cố định pha 2 ( nếu chiều dμi tiến g−ơng sau khi nổ mìn lớn hơn hai lần chiều cao ván khuôn ) rồi chống cố định đoạn đó. Khi còn lại khoảng cách không chống cho phép theo nguyên tắc an toμn thì bốc phần đất đá ở đoạn l−u không rồi chuyển sang khoan nổ mìn chu kỳ sau
Sơ đồ đμo giếng phối hợp đ−ợc áp dụng rộng rãi vì có những −u điểm sau
- Mức độ an toμn cao
- Số l−ợng tời để treo trang thiết bị đμo giếng không nhiều
- Không phải dùng vỏ chống tạm thời
Song sơ đồ nμy có nh−ợc điểm lμ công việc đμo đất đá vμ chống cố định tiến hμnh nối tiếp nhau trong một chu kỳ, nên tốc độ đμo giếng không cao
Sơ đồ đμo giếng phối hợp áp dụng để đμo giếng có chiều sâu vμ đ−ờng kính bất kỳ. Đμo giếng theo sơ đồ phối hợp không phải chống tạm thời do đó giảm đ−ợc chi phí
khi đμo