Thiết kế che chống tạm thời

thiết kế kết cấu hệ che chống tạm thời trong thi công bằng phương pháp mỏ truyền thống có thê tham khảo phương pháp thiết kế vỏ hầm vĩnh cửu để tiến hành, về tập quán, thiết kế che chống tạm thời là do bên thi công đảm nhiệm.
1. Tải trọng long ròi ban đầu
Tải trọng tác dụng lên hệ che chống tạm thời là tải trọng long ròi ban đầu. Tải trọng long ròi ban đầu lớn hay bé có thể căn cứ vào tính ổn định của vi nham tốt hay xấu, dựa vào một t ộ phận của tải trọng long rời hoặc toàn bộ để xác định. Nhưng do nhiều loại nguyên nhân ảnh huơng làm cho múc độ phát triển của áp lục long rời của vi nham khó dự đoán và nắm vũng một cách chính xác được, vì thế đê cho an toàn, có thể lấy trị số tải trọng long ròi ban đầu lớn lên một ít. Trong công trình có thê dùng hai loại phương pháp xác định tải trọng long rời ban đầu.
(1) Tải trọng long rời theo Teczaghi
Trước kia thường dùng tải trọng long rời theo Teczaghi làm tải trọng thiết kế che chống tạm thời, chièu cao tải trọng xem bảng 2.38.
Bảng 2.38. Chiều cao tải trọng long ròi theo Teczaghi h (m)

Thiết kế che chống tạm thời 1

Chú tlúcli: (I) Bảng này thích dụng khi độ chôn sâu lớn hơn 1,5 (B+H), đây là chiều cao tải trọng long rời tác dụng lên vòm hệ chống băng thép, trong đó B và H lần lượt là bề rộng và chiều cao của hằm.
(2) Các trị số trong bảng thích hợp với đỉnh hầm nằm dưới nước ngầm, khi đỉnh hầm nằm trên nước ngầm thì mục IV đến mục VI phải giảm đi 50%.
(3) Tải trọng lớn hay nhỏ có thể dựa vào công thức q = yh để tính toán, g là dung trọng của nham thể.

(2) Tải trọng chiết toán
Hiện nay, trong công tác đường hầm, các đơn vị thi công phần lớn đèu dùng tải trọng chiết toán làm tải trọng long rời thời kỳ đầu tác dụng lên hệ che chống tạm thời, có nghĩa là dem toàn bộ tải trọng long rời tiến hành chiết giảm, chiếu theo hệ công thúc (2.9) tính toán tải trọng long rời thời kỳ đàu lớn hay nhỏ.
về việc dùng nguyên lý cơ học của hệ chống bằng thép, phương pháp Áo mới cũng thống nhất với phương pháp mỏ truyền thống. Chỉ khác là phương pháp mỏ truyền thống
khôn« dùng phun neo che chống mà chủ yếu dựa vào giá vòm thép làm hệ che chống tạm thời, cho nên trị số p dùng tưong đối lớn.
2. Thiết kế kết cấu che chống tạm thời
(1) Vật liệu và hình thức kết cấu
Vật liệu che chống tạm thời có thể dùng gỗ tròn hoặc thép nhưng thường dùng nhất là thép chữ I, hoặc ray cũ. Hệ chống bằng gỗ có thể chế tạo thành hình chữ nhật hay hình quạt để làm hệ che chống, nhưng hệ chống bằng gỗ thích ứng kém với hình dạng mặt cắt hầm, dễ bị phá hỏng không được lâu bền, lại cần phải tháo dỡ khi ghép cốp pha đổ bê tông vỏ hầm. Loại tháo dỡ đó rất phức tạp lại không an toàn, cho nên hiện nay rất ít dùng. Hệ che chổng bằng thép dùng thép hình hoặc cốt thép gia công thành giá vòm, có thể thích ứng khá tốt với mọi yêu cầu hình dạng mặt cắt, và lại có năng lực chịu tải rất tốt, có độ bền lớn, có thể để lại đằng sau bê tông hay trong bê tông. Vì thế thi công trở thành giản tiện lại an toàn, hiện nay được ứng dụng rộng rãi. vòm thép kết họp với các phương thức che chống khác được ứng dụng trong công trình đường hầm có điều kiện địa chất đặc biệt. Kết cấu che chống bằng thép thường dùng xem hình 2.80.
(2) Khoảng cách lắp đặt
Khoảng cách lắp đặt hệ che chống tạm thời cần xem xét kích thước mặt cắt đào, tải trọng long rời thời kỳ đầu lớn hay nhỏ, năng lực chịu tải của cấu kiện che chống và két hợp với số thức tiến độ trong tuần hoàn mà xác định. Quy cách và khoảng cách lắp đặt hệ chống bằng thép thường dùng có thể tham khảo bảng 2.39.
(3) Cấu tạo hệ che chống tạm thòi
– Nối đầu: Đê tiện dựng lắp và tháo dỡ, nối đầu của cấu kiện bằng gỗ thường dùng cách khoét lõm hay mộng. Hệ che chống bằng thép mỗi bức chia làm 2-6 đốt, số đốt cần phải thích ứng với phương pháp chia bộ phận để đào. Đe bảo đảm độ cứng chỗ nối đầu người ta thường dùng tấm nối đầu, bản kẹp nói đầu kèm theo bu lông xiết chặt (hình 2.81).
– Miếng chêm: Đê ngăn chặn biến dạng long rời của vi nham và chịu tải trọng long ròi ban đầu, yêu cầu hệ chống phải tham gia làm việc kịp then một cách có hiệu quả, vì thế phải nhanh chóng đóng rất nhiều chêm vào khe hở giữa hệ chống và vi nham, để tăng thêm điểm tiếp xúc (đồng thời cũng là điểm chuyền lực) giữa hệ chống và vi nham.

– Bản đệm: Chân cấu kiện hệ chống bằng thép có tiết diện tương đối bé cần lắp thêm bản đệm đáy đê tăng thên diện tích chống. Nếu vi nham mèm yếu không đủ sức chịu tải đế đề phòng hệ chống bị lún, cần lắp thêm bản thép vào đáy, hoặc tấm gỗ, hoặc đệm đá dăm, khi cần thiết làm móng bê tông hoặc dầm đỡ dọc.
– Liên kết dọc: Đê bảo đảm tính ôn định hướng dọc của hệ chống giữa các bức tường cần lắp liên kết dọc đầy đủ. Khi có tải trọng dọc (bao gồm cả tải trọng xung kích của nổ phá), thì cần bó trí hệ chống xiên dọc.
– Ván chắn lung: Đối với vi nham vụn nát mềm yếu để ngăn chặn đất đá rơi, sụt lở giữa các bức chống, ngoài việc xem xét có thể giảm nhỏ khoảng cách giữa các bức chống ra, nói chung có thê dùng phương pháp bố trí các ván chắn lưng theo hướng dọc giữa các hệ che chống.
Ván chắn lưng có hai cách: Một loại đào xong mới lắp được gọi là phương pháp lát ván, thường dùng cho điều kiện vi nham ở mặt đào ổn định. Còn loại khác thì đóng ván chắn lưng dọc theo đường chu vi hướng vào phía trước mặt đào, đuôi của ván chống lên vòm thép, hình thành một không gian được che chống trước, sau mới tiến hành đào, cách này được gọi là phương pháp cắm ván. Phương pháp cắm ván thường dùng cho điều kiện đất rời rạc, khi có nước thì cần cắm ván thật khít có thể ngăn được cát chảy. Phía trên đã giới thiệu phương pháp lán bằng ống cũng là do phát triển và ứng dụng từ phương pháp cắm ván.