Vận chuyển đất đá

Đưa đất đá ra là một trong những khâu công tác cơ bản của thi công đường hầm. Đưa đất đá ra chiếm khoảng 40% -ỉ- 60% thời gian trong một tuần hoàn, vì thế năng lực đưa đất đá ra anh hưởng rất lớn đến tốc độ thi công.
Khi lựa chọn phương thức đưa đất đá ra cần cân nhắc tống họp các nhân tố có liên quan đối với hầm hoặc mặt cắt đường hầm đào to hay nhỏ, điều kiện địa chất đất đá, lượng đào một làn, năng lực máy móc đồng bộ, yêu cầu về tính kinh tế và thời hạn thi công…
Công tác xuất đất đá ra có thể phân chia thành ba khâu: bốc, vận chuyến, đổ đất đá.

Bốc đất đá

1. Tính toán khối lượng đất đá phá ra
Thê tích đất đá tơi, có thể tính theo công thức sau:
z = R. A. L . s (2.4)
Trong đó: Z- Lượng đất đá nổ phá ra mỗi tuần hoàn (m3); R- Hệ số rời của nham thê (xem bảng 2.15); A- Hệ số đào quá mức, dựa vào chất lượng nổ phá để định, nói chung có thê lấy bằng 1,15 -ỉ- 1,25; L- số thước đào sâu theo tuần hoàn thiết kế (m); S- Diện tích mặt cắt đào (m3).
Bảng 2.15. Hệ số ròi của nham thạch R

2- Phương thức bốc đất đá
Phương thức bốc đất đá có thể dùng máy móc hay nhân công. Dùng nhân công bốc đất đá thì tốn nhiều sức lao động, tốc độ chậm, nên chỉ dùng tại các hầm ngắn thiếu máy móc hoặc
mặt cắt nhỏ không có cách gì sử dụng máy móc để bốc đất đá. Dùng máy móc bốc đất đá tốc độ nhanh, có thể rút ngắn thời gian thao tác, hiện nay thường được dùng trong thi công đường hầm, nhưng vẫn cần bố trí thêm một số nhân công hỗ trợ.

3. Máy móc bốc đất đá
Loại hình máy bốc đất đá rất nhiều. Theo hình thức cơ cấu bốc có thể chia làm: kiểu gầu xúc, kiểu càng cua, kiểu vuốt đứng, kiểu gầu đào. Máy bốc đá kiểu gầu xúc là loại máy bốc đá không liên tục, có 3 loại: thùng lật đổ sau, đô trước và đổ bên. Máy bốc đất đá kiểu càng cua, kiểu vuốt đứng và kiểu gầu đào là các loại máy bốc đất đá liên tục, thường kết hợp với
bâng tải.
Phương thức đi lại của các máy bốc đất đá có hai loại: loại đi lại trên ray và đi lại bằng bánh lốp. Cũng có khi có bố trí cả hai kiểu cơ cấu đi lại trên ray và bánh xích. Máy bốc đất đá chạy ray cần phải đặt đường ray, vì thế phạm vi công tác bị hạn ché. Nhưng cũng có loại cơ cấu bốc đất đá của máy có thể chuyển động một góc nhất định để tăng thêm phạm vi cõng tác của máy. Khi cần thiết có thể đặt thêm đường ray để thỏa mãn yêu cầu bề rộng công tác lớn hơn.
Máy bốc đất đá bánh lốp họat động rất linh hoạt, phạm vi công tác không bị hạn chế. Nhưng trong đường hầm đất có nước, dễ có khả năng bị trượt và sa lầy.
Phương thức bốc đất đá của các loại máy không giống nhau, phương thức đi lại cũng khác nhau và năng lực công tác mỗi cái một khác. Việc lựa chọn máy cần xem xét đầy đủ điều kiện nham thạch và hầm hào, bề rộng công tác và bố trí két hợp, tổ chức xe cộ vận chuyên, để phát huy hiệu năng công tác của mỗi loại, rút ngắn thời gian bốc đất đấ.

Máy bốc đất đá thường dùng trong đường hầm, có các loại:
(1) Máy bốc đất đá kiểu gầu lật. Loại máy này phần lớn dùng cơ cấu đi lại trên ray. Máy dùng gầu xúc đất đá ở phía trước sau đó lùi lại và đổ đất đá ra đằng sau vào trong xe vận tải (hình 2.23).
Máy bốc đất đá kiểu gầu lật có cấu tạo đơn giản, thao tác tiện lợi, dùng sức gió hay điện, không gây ô nhiễm trong hầm. Nhưng bề rộng công tác nói chung chỉ có l,7m -7- 3,5m, chiều dài công tác ngắn, cần nối dài đường sắt đén đống đất đá, tiến lên và lùi lại bốc đất đá không liên tục, hiệu suất công tác khá thấp,
dung lượng gầu của máy bé, năng lực công tác khá thấp, nói chung chỉ 30 m3/giờđến 120 m3/ giờ. Loại máy này chỉ thích hợp với loại đường hầm mặt cắt nhỏ hoặc quy mô tương đối bé.
(2) Máy bốc đất đá kiểu càng cua. Loại máy này phần nhiều đi lại bằng bánh xích, điều khiển bằng điện. Máy này bốc đất đá liên tục, trên mâm nhận vật liệu nằm nghiêng trước mặt của máy có lắp một đôi càng cua gom đất đá. Khi bốc đất đá, mâm nhận vật liệu được cắm vào đống đất đá, đồng thời hai càng cua gạt đất đá vào mâm và do máy đẩy bằng xích sẽ đưa đất đá vào băng tải đã được lắp sẵn đằng sau (hình 2.24).

Hình 2.24. Máy bốc đất đá kiểu càng cua.
1- Càng cua; 2- Tấm nhận vật liệu; 3- Thân máy; 4- Máy đẩy bằng xích; 5- Băng tải.
Do bị càng cua gạt đất đá hạn chế, cho nên chỉ dùng ở chỗ có đá cục nhỏ hoặc đất rời, chỗ đá cục lớn máy không hoạt động được.
Máy có năng lực công tác trong khoảng 60 m3/giờ đến 80 m3/giờ.
(3) Máy bốc đất đá kiểu vuốt đúng. Loại máy này đi lại bằng ray, cũng có loại chạy bằng bánh lốp hay bánh xích. Dùng điện khởi động, điều khiển bằng thủy lực là tốt nhất. Trước máy này có lắp một đôi vuốt đứng, có thể gom đất đá ở phía trước, bên trái, bên phải vào trong mâm nhận vật liệu (hình 2.25).
Tính năng gom đất đá của máy này so vói tính năng của máy kiểu càng cua thì tốt hơn nhiều, không kê đất đá cục to hay nhỏ dùng máy này đều thích họp. Chiều rộng công tác của máy có thể đến
Năng suất công tác nói chung bằng 120 m3/giờ đến 180 m3/giờ.
(4) Máy bốc đất đá kiểu gầu đào: Đó là loại máy bốc đất đá trong đường hầm vào loại tiên tiến nhất hiện nay. Cơ cấu bốc đá của máy là xúc theo kiểu đào gầu nghịch, xoay tròn xung quanh vị trí máy bằng cánh tay vươn dài; dùng điện khởi động và điều khiển hoàn toàn bằng thủy lực, máy chạy trên ray hoặc bằng bánh xích. Khi đứng một chỗ, bề rộng công tác của máy có thể đạt 3,5 m, chiều dài công tác có thể đạt 7,11 m trước đường ray và cũng có thể đào xuống phía dưới 2,8 m và với lên chiều cao 8,34 m để làm công tác gọt mặt đỉnh hầm. 
Năng lực san xuất khoảng 250 rn-Vgiờ.
(5) Máy bốc đất đá kiểu gầu xúc. Loại máy này có thể chạy bằng banh lôp, bằng bánh xích hoặc trèn ray.
Máy bốc đất đá kiểu gàu xúc chạy bằng bánh lốp phần lớn đều dùng thân xe khớp bản lè, máy điêzel phát động và hoàn toàn điều khiên bằng thủy lực (hình 2.26).

Hình 2.26. Máy bốc đất đá kiểu gầu xúc chạy bằng bánh lốp.
Máy bốc đất đá kiều gàu xúc chạy bánh lốp có bán kính ngoặt góc nhỏ, di chuyển linh hoạt; gầu xúc lớn có thể đạt được 0,7 m3 đến 3,8 m3, năng lực công tác khỏe, có thể đô dằng trước, có thê đô một bên, và đô rất chính xác, nhưng khí thải dầu điêzel ô nhiễm không khí, cần tăng cường thông gió trong hầm, thường dùng trong các hầm có mặt cắt khá lớn.
Máy bốc đất đá kiểu gàu xúc chạy trên ray và chạy bằng bánh xích, phần lớn đèu điều khiến bằng điện. Máy bốc dất đá chạy ray thường chỉ thích họp vói đường hầm mặt cắt nhỏ. Máy xúc chạy diện cỡ lớn đi lại bằng bánh xích thì thích họp với loại đường hàm có mặt cắt đặc biệt lớn.