3.1. Hình dạng, kích th−ớc tiết diện ngang của công trình ngầm
Quá trình lựa chọn tiết diện ngang công trình ngầm phụ thuộc vμo rất nhiều yếu tố nh−:
- Tính chất của các lớp đất đá vμ khoáng sản mμ công trình phải đμo qua;
- C−ờng độ vμ h−ớng tác dụng của tải trọng đất đá (áp lực đất đá) lên công trình ngầm;
- Thời gian tồn tại của công trình ngầm; loại vật liệu chống sử dụng v..v
vμ ngoμi ra còn phụ thuộc cả vμo công nghệ thi công công trình ngầm dự kiến (đμo bằng khoan nổ mìn, máy đμo TBM, v..v ).
Hiện nay, trên thực tế xây dựng công trình ngầm ở các mỏ của n−ớc ta vμ các n−ớc khác trên thế giới vẫn th−ờng sử dụng các công trình ngầm có tiết diện ngang hình vòm (một tâm, ba tâm hay vòm parabol, v..v ), hình thang hoặc hình chữ nhật (ít gặp). Trong những điều kiện địa chất phức tạp có thể sử dụng một số dạng tiết diện nh−: vòm ng−ợc, elip ngang hoặc đứng, hình tròn.
Kích th−ớc tiết diện ngang sử dụng của công trình xác định dựa trên kích th−ớc, số l−ợng các ph−ơng tiện giao thông, vận tải qua công trình, các khoảng cách an toμn, cụ thể:
- Công dụng công trình ngầm (công trình ngầm vận chuyển, công trình ngầm thông gió, v..v...);
- Kích th−ớc vμ số l−ợng các ph−ơng tiện vận tải sử dụng trong thời gian khai thác (kích th−ớc tμu điện; goòng, thùng skip công trình ngầm nằm nghiêng, băng tải, máng cμo, v..v...);
- Khoảng cách an toμn giữa các thμnh phần cấu tạo trong tiết diện theo qui phạm.
- Khả năng biến dạng, dịch chuyển của đất đá theo thời gian.
Ngoμi ra, kích th−ớc tiết diện công trình ngầm còn phải thoả mãn các yêu cầu về đi lại cho công nhân vμ yêu cầu thông gió (nếu cần).
Kích th−ớc tiết diện ngang công trình ngầm đ−ợc xác định bằng ph−ơng pháp hoạ đồ theo quy trình thể hiện trên hình 5-1:
B−ớc 1- Xác định kích th−ớc tiết diện sử dụng của công trình ngầm: Trên cơ sở
kích th−ớc ph−ơng tiện vận tải, số l−ợng vμ cách bố trí các ph−ơng tiện trong công trình cùng các khoảng cách an toμn theo quy phạm, ta xác định đ−ợc đ−ờng bao gần đúng của tiết diện sử dụng.
B−ớc 2 - Xác định kích th−ớc tiết diện ngang bên trong khung chống: Lựa chọn
hình dạng, kích th−ớc tiết diện ngang công trình ngầm có chú ý tới mức độ dịch chuyển biên công trình dự kiến xảy ra theo nguyên tắc hình dạng kích th−ớc tiết diện ngang bên trong khung chống ở trạng thái cứng (cố định) phải bao hoặc cùng lắm lμ tiếp xúc với đ−ờng bao gần đúng của tiết diện đã xác định. Cần l−u ý, tùy thuộc vμo h−ớng vμ mức độ linh hoạt của kết cấu chống mμ có phía khoảng cách ban đầu giữa thiết bị với biên bên trong khung chống tăng thêm, có phía lại bớt đị
B−ớc 3 - Xác định kích th−ớc kết cấu chống.
B−ớc 4 - Vẽ đ−ờng bao tiết diện bên ngoài công trình ngầm.
B−ớc 5: Xác định kích th−ớc tiết diện khi đào: dựa vμo kích th−ớc tiết diện bên
ngoμi khung chống đã xác định vμ công nghệ thi công sử dụng.
Nói chung, kích th−ớc tiết diện công trình ngầm sau khi thiết kế phải đảm bảo khả năng thông qua của các thiết bị vận tải vμ ng−ời qua lại một cách an toμn. Ngoμi ra, kích th−ớc tiết diện còn đảm bảo khả năng thông gió nữạ
tiến g−ơng cao của máy nhằm đảm bạo tính hiệu qủa khi sử dụng máy combaị
3.2. Thi công công trình ngầm nằm ngang trong đá rắn. 3.2.1. Khái niệm chung 3.2.1. Khái niệm chung
Để thi công các công trình ngầm trong đất đá rắn chắc, ở n−ớc ta phần lớn dùng ph−ơng pháp khoan nổ mìn. Công tác khoan nổ mìn vμ xúc bốc đất đá ở hầu hết các mỏ lμ bằng thủ công, do đó chi phí nhân công lớn, tốc độ đμo thấp vμ giá thμnh đμo - chống một mét công trình thông th−ờng rất lớn.
Tuỳ theo điều kiện địa chất, tính chất cơ lý của đất đá, thiết bị thi công hiện có, diện tích tiết diện ngang g−ơng đμo mμ ng−ời ta có thể tiến hμnh đμo g−ơng theo toμn tiết diện hoặc chia g−ơng đμo thμnh dạng bậc thang hoặc các dạng khác để thi công công trình ngầm. Trong ngμnh mỏ, các công trình ngầm cơ bản th−ờng đ−ợc đμo toμn tiết diện, còn trong xây dựng các công trình ngầm, một số các hạng mục công trình lớn nh− gian máy, gian biến thế, v..v... th−ờng đ−ợc thi công theo ph−ơng pháp chia g−ơng.
3.2.2. Sơ đồ công nghệ thi công.
Hiện nay có rất nhiều ph−ơng pháp phân chia các sơ đồ công nghệ thi công công trình ngầm. Theo nhiều tác giả, đặc điểm quan trọng nhất để phân loại các sơ đồ công nghệ thi công công trình ngầm lμ trình tự hoμn thμnh hai công việc chính trong quá trình thi công: công tác đμo, chống tạm thời (nếu có) vμ công tác chống cố định.
Trên cơ sở mối quan hệ giữa hai công việc chủ yếu trong thi công công trình ngầm, ng−ời ta phân chia các sơ đồ thi công thμnh các sơ đồ thi công nối tiếp, sơ đồ thi công song song vμ sơ đồ thi công phối hợp.