Công tác chuẩn bị thi công bằng khiên

Công tác chuẩn bị thi công bằng khiên chủ yếu gồm có: công tác xây dựng giếng đứng dể đưa khiên xuống, công tác kiểm tra lắp ráp khiên, công tác chuẩn bị thiết bị phụ thuộc của thi công khiên.
Bảng 5.3

Công tác chuẩn bị thi công bằng khiên 1

1. Xây dựng giếng đứng cho khiên
Do khiên làm việc dưới mặt đất (hoặc dưới đáy sông) ở một độ sâu nhất định, vì thế tại vị trí mở đầu cần xây dựng một giếng đứng dùng để tiến hành lắp ráp khiên và được gọi là giếng lắp ráp khiên; còn tại điểm cuối lại cần xây dựng một giếng đứng nữa đẽ tháo dỡ khiên và cẩu lên mặt đất, giếng đứng ấy được gọi là giếng tháo dỡ khiên. Ngoài ra vào giữa tuyến đường hầm hoặc tại vị trí đường cong có bán kính nhỏ cần xây dựng giếng đứng trung gian để kiểm tra sửa chữa và chuyển hướng khiên. Nói chung, giếng đứng được xây dựng trên tim đường hầm, cũng có thể xây dựng lệch sang một bên rồi dùng hầm ngang hoặc hầm xiên nối lại với hầm chính. Xây dựng giếng đứng cần kết họp với trang thiết bị trên tuyến đường hầm, cân nhắc một cách tổng họp để biến các giếng đứng thành các kết cấu vĩnh cửu như giếng lắp thiết bị, như trạm thông gió, như trạm bơm thoát nước, nhà ga mêtrô… nếu không sẽ kém kinh tế.
Giếng đứng được xây dựng để: cẩu và lắp ráp khiên, vận chuyển vật liệu vỏ hầm, thiết bị máy móc vào và đưa đất đá ra, cũng như dùng cho cán bộ công nhân viên vào ra công trường. Kết cấu giếng đứng và yêu cầu kích thước mặt cắt hình chữ nhật như hình 5.19.
Chiều dài giếng lắp ráp cần thoả mãn không gian cần thiết cho các việc sau: đưa đất đá ra trong giai đoạn đầu khi khiên được đẩy tiến lên, đưa vật liệu vỏ hầm, cùng thiết bị khác vào cũng như không gian cần đế tháo lắp kiểm tra khiên và tiến hành thi công liên tục. Bình thường chiều dài giếng lắp ráp A bằng L + (0,5 -r 1,0)L. Trong tình hình phải thoả mãn yêu cầu thao tác ban đàu, trị số A càng nhỏ càng tốt, chiều rộng giếng lắp ráp B, nói chung nên lấy bằng: D + (1,5 -i- 2)m

Hình 5.19. Giếng lắp ráp khiên (đơn vị : m)
1. Mặt khiên; 2. Giếng đứng; 3. Khiên; 4. Vách sau; 5. Ray dẫn hướng;
6. Dầm ngang; 7. Móng sàn lắp ráp;

D: Đường kính khiên; L: Chiều dài khiên; A: Chiều dài giếng láp ráp;
B: Bẻ rộng giếng lắp ráp.
Trong giếng đứng lắp ráp khiên bố trí sàn lắp ráp khiên. Sàn lắp ráp khiên bình thường bằng kết cấu thép và kết cấu bê tông cốt thép. Trên sàn được đặt đường ray để chịu trọng lượng khiên và các tải trọng khác khi khiên di chuyển. Hai thanh ray đỡ khiên phải lắp kiên cố, phương hướng chuẩn xác bảo đảm cho khiên không phát sinh lúc lắc đong đưa khi kích được đẩy lên, và dễ dàng khi đẩy lên. Khoảng cách giữa hai ray lớn hay nhỏ do đường kính khiên quyết định, mặt ray cao bao nhiêu do thiết kế đường hầm và yêu cầu thi công quyết định.
Khi khiên được lắp ráp xong trên sàn lắp ráp và sau khi làm xong công tác chuẩn bị đây, khiên có thê tiến vào hầm. Miệng tiến được chừa sẵn trên vách giếng đứng cho khiên có đường kính hơi lớn hơn đường kích của khiên (xem hình 5.19). Miệng tiến phải dùng tấm thép mỏng và bệ tông ché tạo thành cửa bịt kín tạm thời, cửa này vừa phải bảo đảm chịu áp lực đất, áp lực nước và chặn nước, vừa có thể tháo dỡ được tiện lọi. Sau khi tháo dỡ cửa bịt kín tạm thời thì có thê đẩy khiên tiến lên dần dần vào hầm.
Khi khiên mói bắt đầu đào tiến vào hầm, phản lực đẩy phải do vách giếng đứng chịu đựng. Đe đảm bảo cho khiên khi bị đẩy không vì vách sau của giếng đứng bị nghiêng mà bị lệch trục thì cần phải bảo đảm cho vách sau của giếng đứng thẳng góc với đường trung tâm của hầm. Trong khoảng hở giữa khiên và vách sau của giếng đứng thông thường phải dùng các phiến phế liệu của vỏ hầm làm cơ cấu chuyền lực đằng sau (các phiến ống này có chùa lỗ ở phần trên làm lỗ vận chuyển thẳng đứng vào và ra). Đê’ đảm bảo độ cứng cho cơ cấu phiến óng chuyền lực chèn đằng sau, các phiến ống phải lắp mối nói lệch nhau, phải xiết chặt các bu lông liên kết. Tại bộ phận chừa lỗ trên đỉnh, ở đoạn không ảnh hưởng vận chuyển thẳng đứng cần bố trí thanh chịu kéo giữ chặt. Sau khi khiên đã rời khỏi giếng đứng xong cần dùng chêm gỗ đóng chặt khe hở giữa bệ sàn lắp ráp và phiến ống, làm cho cơ cấu phiến ống chèn đằng sau tụt đúng xuống trên mặt ray của bệ sàn lắp ráp để bảo đảm cho thi công được an toàn. Nói chung, khi khiên đào đến giếng đứng tiếp theo mới tháo dỡ phiến ống chèn đằng sau. Nếu đường hầm khá dài, thì khi lực đẩy khiên đã có thể cân bằng với lực cản ma sát giữa vỏ đường hầm và địa tầng (lúc ấy khiên đã được đẩy đi ít nhất bằng 200m), cũng có thể tháo dỡ phiến ống chèn đằng sau.
Yêu cầu về kích thước két cấu của giếng đứng trung gian và giếng đứng kết thúc, vè cơ bản cũng tương tự với yêu cầu kích thước kết cấu của giếng đứng lắp ráp mở đầu, nhưng cần cân nhắc sai lệch về tim hầm trong quá trình đào ngoằn ngoèo. Nói chung lấy kích thước giếng đứng lắp ráp ban đầu cộng thêm sai số vì ngoằn ngoèo để làm kích thước cho miệng giếng đứng trung gian và miệng giếng đứng kết thúc.
Phương pháp thi công giếng đứng do: quy mô điều kiện địa chất thuỷ văn của địa tằng, điều kiện môi trường v.v… của giếng đứng quyết định. Phương pháp thi công thường dùng: phương pháp đào lộ thiên, phương pháp hạ giếng chìm, phương pháp tường liên tục dưới đất v.v… Nhưng trong thi công cần chú ý mấy vấn đè sau: cần phải dùng biện pháp phun vữa gia cố địa tầng vùng miệng tiến vào và vùng miệng đi ra của khiên và địa tầng xung quanh miệng giếng đứng đê làm cho tầng đất ổn định; Khi nước ngầm tương đối lớn, cần có biện pháp hạ
nước, đề phòng nước ào vào giếng, kéo theo vữa và làm đồ gỗ đẩy lên; tuỳ theo mức giếng đứng đã được đào sâu cần hết sức chú ý nước ngầm đề phòng ngập giếng tạo thành sự có.