BÀI GIẢNG GIÁM SÁT THI CÔNG CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG SẮT VÀ SÂN BAY

Thờng đợc phân chia làm 3 loại: i Đờng chính: Là các tuyến đờng nằm trong mạng lới đờng sắt quốc gia có ynghĩa kinh tế toàn quốc.. + Đờng khu ga là đờng vào, ra ga, đờng chuyển đổi, đờng

Giám sát thi công xây dựng đờng sắt

1.1 Vai trò của vận tảI đờng sắt (VTĐS) trong nền kinh tế quốc dân

1 Vai trò của VTĐS trong ngành GTVT

Đờng sắt là một ngành vận tải quan trọng trong 4 loại hình vậntải:

(i) Vận tải bộ (Land Transpoct).

(ii) Vận tải tuỷ (Water Transpoct)

+ Thuỷ sông nội địa

+ Thuỷ biển trong nớc & quốc tế

(iii) VTHK (Air Transpoct).

(iv) Vận tải đờng sắt (Raiway Transpoct)

+ Đờng sắt đôi đặt trong mặt đất hoặc trên cao

+ Đờng sắt đơn (1 ray) đặt trên mặt đất/ trên cao

2 Đặc điểm (u và nhợc) của VTĐS

(i) u điểm:

+ Khối lợng vận tải lớn

+ Cự ly vận chuyển từ vài chục km đến vài nghìn km

+ Giá thành vận chuyển trung bình (rẻ hơn đờng bộ, đắt hơn

đờng thuỷ)

+ Tốc độ trung bình từ (5070) km/h đến hàng trăm km/h

+ ít gây tai nạn (so với GT Bộ) giao thông

(ii) Nhợc:

+ Phải chạy trên một đờng cố định

+ Hầu nh không thực hiện đợc yêu cầu “cửa” phải có phơng tiện(ô tô) chở hàng đến để lên tàu và chở hàng đi đến nơi dùng

+ Tính cơ động không cao kém VT Bộ

1.2 Phân loại, phân cấp tuyến đờng sắt và yêu cầu kỹ thuật

1 Phân loại:

Thờng đợc phân chia làm 3 loại:

(i) Đờng chính:

Là các tuyến đờng nằm trong mạng lới đờng sắt quốc gia có ynghĩa kinh tế toàn quốc Ví dụ đờng sắt Bắc – Nam Tuyến đôngtay: Hà Nội – Hải Phòng, Hà Nội – Lào Cai

(ii) Đờng nhánh:

Là đờng có tính chất địa phơng Ví dụ Kép – Bãi Cháy, TháiNguyên - Đông Chiều

(iii) Đờng chuyên dùng:

Là hệ thống đờng sắt dùng trong các khu mỏ khai thác, trong nội

bộ kho hàng bến cảng, sân bay

Dựa vào chức năng mà phân: Đờng chính

Đờng khu ga và đờng chuyên dùng đặc biệt

+ Đờng chính: là đờng nối liền và xuyên qua, đi thẳng vào ga + Đờng khu ga là đờng vào, ra ga, đờng chuyển đổi, đờng dẫnvào – ra, đờng vận chuyển hàng hoá và các đờng khác trong khu ga.+ Đờng chuyên dùng đặc biệt là các đoạn cơ vụ, công vụ, điệnv.v… trong một đoạn

+ Đờng rã là đờng chuyên dùng nối giữa cá khu hoặc trong gathông với các đơn vị ngoài tuyến đờng

+ Đờng ghi là chỉ ray nơi ở khu gian hoặc trong ga, nối với chuyêndụng của đơn vị để liên lạc với bên ngoài và nội bộ

+ Đờng sử dụng đặc biệt là chỉ đờng an toàn và tránh khókhăn

2 Phân cấp tuyến đờng – Dựa vào (tính vật và tác dụng)  3 loại:

(i) Đờng cấp I:

Là đờng chính quốc gia nó các tác dụng quan trọng trong MLĐQG– năng lực vận chuyển tính cho tơng lai yêu cầu > 800 vạn tấn, tốc độchạy tàu 120 km/h

(ii) Đờng cấp II

Có tác dụng liên lạc, hỗ trợ trong lới đờng Năng lực vận chuyển ở

t-ơng lai > 500 vạn tấn V=100Km/h

(iii) Đờng cấp III:

Đờng có tính địa phơng, phục vụ cho một vùng nào đó Năng lựcvận chuyển trong tơng lai <500 tấn V=80Km/h

3 Yêu cầu kỹ thuật của tuyến đờng sắt:

(i) Khổ đờng ray:

Khổ đờng ray đợc tính từ 2 mặt trong của hai thanh ray – Hình1.1

(ii) Chiều rộng nền đờng và chiều rộng dải đất dùng cho

Khổ tiêu chuẩn: 1435mm

(iv) Khoảng cách đờng: Hình 1.4 Khoảng cách giữa các đờng

Xem phụ lục (trang 314-317)

+ Thờng độ dốc dọc có 4 loại: 4%o, 6%o, 9%o và 12%o trong đó loại 6 và 12%o chiếm tỷ lệ nhiều Nếu có tăng lực kéo thì imax= 20%o.

Trong điều kiện địa hình khó khăn có thể Tăng Lực đẩy với lực

kéo là:

Bằng động cơ điện imax 30%o.

Bằng động cơ diezen imax 25%o.

Bằng động cơ hơi nớc imax 20%o.

Bán kính đờng cong nằm:

4000,3000,2500,2000,1800,1500,1200,1000,800,700,600,550,500,450,400&35, nên chọ trị số lớn

(iv) Ghi:

Ghi đợc dùng tại nơi nối của đờng để tầu dễ dàng đợc chuyển từ

đờng ray này sang đờng khác Có nhiều loại ghi nh sau:

+ Gha 1 chiều, loại này chiếm tới 95% ở Việt Nam, Trung Quốc

Các bộ phận chính cấu tạo của ghi:

* Bộ phận chuyển đờng: là thiết bị để chuyển hớng của ghi do

đôi tay cơ bản 1m, một đôi ray nhôm 2 và 1 bộ phận chuyển đờng.Ray nhôm là bộ phận chủ yếu để đoàn tầu dựa vào đó (ray nhọn)

để dẫn hóng sang đờng thẳng đợc đờng bên

* Bộ phận ray cắt và ray hộ do tâm cắt 5 ray cắt và 4 ray hộ 6

* Bộ phận nối tiếp: do 2 bộ phận nối thành: một tay nối thẳng 7

và một đôi ray nối cong 8 làm cho bộ phận chuyển đờng và chặnkhớp lại với nhau

+ Gha đối xứng:

(vii) Đờng quá độ:

Đờng nối tiếp để tàu có thể từ đờng nay vào một đờng khác đợc gọi

là đoạn quá độ

(viii) Đờng bậc thang:

a) Đờng bậc thang thẳng: ở đây các ghi đợc lần lựơt bố trí trên 1

đ-ờng thẳng Loại đđ-ờng bậc thang này chỉ thích hợp với sân ga đến và

đi sân lập tầu có số đờng ít

b) Đờng bậc thang rút ngắn: thích hợp ở nơi đờng giao nhau ít và

khoảng cách đờng đối lớn ví dụ nh ga hàng hoá:

c) Đờng bậc thang kiểu phức: Nó thích hợp khi số đờng lập tầu lớn

1.3 Bố trí đờng sắt và quy mô sử dụng đất

1 Sân ga và các hình thức bố trí:

Có 4 loại sân ga:

(iii) Sinh ga hình thoi:

Loại này khắc phục đợc nhợc điểm của hai loại trên Đối với bản thânsân ga thì tốt, song nó là một bộ phận tạo thành ga tầu do ở 2 đầuvào và sân ga không cùng trên một đờng thẳng nên bất lợi cho việcchạy tàu Do vậy ít dùng

(iv) Sân ga kiểu lục lăng:

Thích hợp khi ở ga có nhiều đờng vào ra

2 Các loại ga tàu và hình thức bố trí

(i) Ga trung gian – NhiÖm vô chÝnh cña ga trung gian:

+ §iÒu chØnh sù gÆp nhau cña c¸c ®oµn tÇu – cho tÇu ch¹y ra

+ NhËn hµnh kh¸ch vµ hµng ho¸ lªn xuèng tÇu

+ Mét sè ga trung gian cã lµm nhiÖm vô cung cÊp níc cho ®Çu m¸y vµlµm mét sè c«ng t¸c kiÓm tra cÇn thiÕt

Cã 3 lo¹i bè trÝ ga trung gian

+ Loại ngang: Chiếm đất ít, cự ly đi ngắn, quản lý thuận tiện và lợidụng đờng vào – ra làm công việc điều tầu khá linh động

+ Loại dọc: Bố trí đầu ra – vào thuận tiện có vị trí dừng dầu máy của

2 đoạn tầu ngợc chiều, rất gần nên tiện cho việc cấp nớc

Nhợc điểm: Chi phí sản xuất lớn, phí vận doanh nhiều, việc trao vòngkhoá khi điều động tầu phải chạy một đoạn khá dài

Thờng sử dụng kiểu bối trí ngang Còn loại dọc và nửa dọc chỉ dùngtrong trờng hợp đặc biệt

Trong ga trung gian nên chọn vị trí xếp hàng hoá nên căn cứ vào hớnghàng hoá đến Cố gắng giảm cự ly chuyển hàng hoá từ tầu xuống vàlên tầu Có thể bố trí đối xứng 2 bên

+

Số lợng tuyến Đến - Đi của tầu hàng ở ga khu đoạn:

18

13-đổitầu

24

19-đổitầu

36

25-đổitầu

48

37-đổitầu

72

49-đổitầu

96

73-đổitầu

> 96

đổitầu

12-1.4 Cách bố trí đờng sắt trong đô thị:

1 Nguyên tắc bố trí đờng sắt trong đô thị:

(i) Tạo điều kiện tiện lợi cho hành khách vào đô thị mà không tăng thêm khối lợng VCGTC của đô thị đó

(ii) không gây ùn tắc cho giao thông của đô thị

(iii) Không gây ô nhiễm do tiếng ồn phát ra từng đờng sắt

(iv) Bảo đảm tính mỹ quan đô thị.

(v) Tuân thủ đúng các tiêu chẩn kỹ thuật của từng cấp đờng (vi) Thoả mãn các yêu cầu vận doanh

(vii) Cần kết hợp với phần khu, không gây trở ngại cho các hoạt

động nội khu.

(viii) Nên trồng cây xanh 2 bên đờng sắt khi chạy trong đô thị

2 Xử lý chỗ giao nhau giữa đờng sát và đờng đô thị.

(Ví dụ: Đờng sắt từ Yên Viên – Gia Lâm – Hàng Cỏ – Giáp Bát – Văn

Điển ở Hà Nội)

Có 2 kiểu giao: Giao cùng mức và giao khác mức

(i) Giao nhau khác mức thờng sử dụng trong các trờng hợp sau:

+ Giao nhau giữa tuyến nhánh đờng sắt với trục đờng đô thịnên sử dụng dạng giao khác mức

+ Giao nhau giữa tuyến nhánh đờng sắt với trục đờng đô thịnên sử dụng dạng giao khác mức

+ Giao nhau giữa tuyến chính đờng sắt với đờng có lợng ô tôtbuýt lớn của thành phố dùg giao khác mức

+ Chỗ giao nhau của các đờng vành đai đô thị, đờng trục chínhtoàn thành và trục chính khu vực với đờng trục chính của đờng sắt

có tốc độ cao nên tổ chức giao khác mức

1.5 công tác gstc nền đờng sắt- nền đào và đắp thông thờng

Nền đờng sắt cũng giống nh đờng ô tô các hai loại nền:

Đất khôngthấm nớc– Nham thạch

Đất khôngthấm nớc

Đất khôngthấm nớc– Nham thạch

Độdầylớp

đá

dăm(m)

Chiềurộngmặtnền đ-ờng (m)

Độdầylớp

đá

dăm(m)

Chiềurộngmặtnền đ-ờng (m)

Độdầylớp

đá

dăm(m)

Chiềurộng mặtnền đ-ờng (m)

Độdầylớp

đá

dăm(m)

Chiềurộng mặtnền đ-ờng (m)

Nền

đắp

Nền

đào

Nền

đắp

Nền

đào

Nền

đắp

Nền

đào

Nền

đắp

Loại

nhẹ 0,35 5,6 5,6 0,25 5,0 5,0 0,45 11,3 10,9 0,30 10,3 9,9

1.6 Công tác Giám sát Thi công nền đờng đắp trên đất yếu

Các loại giải pháp xử lý nền đờng đắp trên đất yếu thờng gặptrong xây dựng công trình nền đờng sắt

1.Trờng hợp chiều dầu lớp đất yếu không lớn (h đất yếu - 35m) ờng

th-Đào bỏ một phần đất yếu 0.5 1.0m, rải vải địa kỹ thuật (1 hay

h-Nền đờng bình thờng lấy hoạt tải của đầu máy nh hình 1.38làm tải trọng với khoảng cách trục 1.5m, do vậy khi thay đổi mỗi hoạttải kéo dài thì lấy tải trọng trục đầu máy của tải trọng tiêu chia chokhoảng cách trục Lấy hoạt tải đầu máy và tĩnh tải của kết cấu tầngtrên cộng với nhau, từ đầu mút tàvẹt làm thành góc khuếch tán ứngsuất 450, chiều rộng cắt nhau với mặt cắt nền đờng coi là tải trọnghình chữ nhật Hợp lực của tải trọng trên mặt nền đờng đổi thànhcột hình trụ giống nh đất nền đờng để thay cho tải trọng tác dụng

trên mặt nền đờng Hình 1.39

Trong đó:

L0: Chiều rộng cột đất tính đổi lo=L+2htg450 (m)

: Dung trọng đất đắp nền đờng (KN/m3)h: Chiều dày lớp đá dăm (m)

Bảng 1.3 Trình bày lớp đệm nền đờng sắt tiêu chuẩn

Bảng 1.4 Lớp đệm nền đờng sắt các loại của Trung Quốc

Bảng 1.5 Bề dày lớp đệm nền đờng sắt của một số nớc ngoài

Bảng 1.2 Bảng chiều cao cột đất tính đổi

Tà vẹt (Tb/k m)

Chiều dày

đá

dăm (m)

Chiều rộng

đỉnh nền

đá

dăm (m)

Độ dốc taluy

đá

dăm

Bề rộng phân bố (m)

Cờng

độ tính toán (KPa)

Dung trọng (KN/m

3 )

Chiều cao tính toán (m)

18 3,2 Nham

Bảng 1.3 Lớp đệm nền đờng sắt tiêu chuẩn:

lớp đệm

(m)

Loại vật liệu đất

1.8 Yêu cầu đầm nén của đất lớp đệm nền

Độ chặt đầm nén của đất lớp đệm nền có vai trò rất quantrọng đến sự ổn định của bản thân nền đắp của cả kết cấu tầngtrên của đờng sắt Vì vậy, cần phải đầm nén đạt yêu cầu nêu ởbảng 1.6 dới đây

Bảng 1.6 Độ đầm nén của đất lớp đệm nền đờng:

Đất hạtnhỏ, sétpha cát,cát bột

Cáthạtvừa,cát hạtthô

Loại

đấtcuội

Loại

đá

dăm

Vậtliệuhỗnhợp

đácácloại

V ị I, II III I, II, III

Kh: Hệ số chặt (đầm nén) theo thí nghiệm cải tiến

K30: Hệ số nền (móng) xác định theo thí nghiệm tấm ép cứng

có

đờng kính tấm ép 30cm ứng với độ lún 0.125cm

1.9 Hình dạng ta luy và độ dốc ta luy trong nền đờng sắt

0

1/1.75

Hìnhgẫy

Hìnhgẫy

Đá cứng

Cha phong hóa hoặc phong

hóa ít

1/0.1~1/0.3Phong hóa yếu, phong hóa

mạnh

1/0.3~1/0.75

Đá mềm

Cha phong hóa, phong hóa

nhỏ

1/0.3~1/0.75Phong hóa yếu, phong hóa

mạnh

1/0.5~1/1.0

Biện pháp xử lý: Rải tầng cát đệm phủ kín diện tích có phụt

m-ớc bùn hoặc làm tầng phủ kín không thấm mm-ớc để nm-ớc không thấmxuống bề mặt đất nền đờng Giải pháp thứ hai là cho thoát nớc

1.10 Các dạng phá hoại của lớp đệm nền đờng sắt và biện pháp xử lý.

1 Các loại hình (dạng) phá hoại của lớp đệm nền đờng sắt:

(i) Tạo thành máng đá dăm - Trong quá trình khai thác thờng

phát sinh hiện tợng đá dăm nén (chìm) vào trong nền đờng hìnhthành "máng chứa đá dăm" Nguyên nhân tạo nên máng dăm là do: Sứcchịu tải của mặt đất đỉnh nền đờng không đủ, chiều dày lớp đádăm không đủ, hoặc đầm nén cha đạt yêu cầu, chèn không đều

Hình 1.41 trình bày kiểu phá hỏng "máng chứa đá dăm"

Biện pháp xử lý: dỡ bỏ máng đá ba lát thay bằng đắp cát hạt thô,

đá dăm loại nhỏ hoặc xỉ than

(ii) Tạo thành túi đá dăm - Biện pháp xử lý giống nh xử lý máng

đá dăm kết hợp với làm rãnh xơng cá thoát nớc, không để nớc đọngtrong các túi đá dăm

2 Vai nền đờng bị đẩy trồi lên:

Nguyên nhân là chất đá không tốt, thoát nớc kém nên vai đờng

bị đẩy trồi lên hoặc rãnh biến dạng bị cắt bỏ

Biện pháp xử lý tốt nhất là thay tầng cát đệm

3 Nền bị phụt nớc bùn:

Nguyên nhân: do nền đờng ẩm ớt, đất nền đờng là sét, sau khibão hòa nớc tạo thành bùn nhão, dới tác dụng của tải trọng đoàn tàu bùnnhão này phụt lên từ các khe đá dăm ở vùng nớc ma lớn, thoát nớc kém

đều phát sinh hiện tợng phụt nớc bùn

Biện pháp xử lý: Rải tầng cát đệm phủ kín diện tích có phụt nớcbùn hoặc làm rầng phủ kín không thấm nớc để nớc không thấm xuống

bề mặt đất nền đờng Giải pháp thứ hai là cho thoát nớc

1.11 Công tác thi công kết cấu phần trên - Đặt ray.

+ Kiểm tra cao độ nền đờng

+ Kiểm tra tầm nhìn tại nơi có Rmin ở nền đờng đào sâu

(ii) Kiểm tra các công trình thoát nớc:

(iv) Kiểm tra chất lợng các thanh ray:

+ Nguồn cung cấp (chứng chỉ của nhà sản xuất)

+ Kích thớc hình học

+ Cờng độ

(v) Kiểm tra chất lợng của các bu lông, bản đệm, vòng

đệm:

+ Cờng độ của thép chế tạo ra bu lông, bản đệm, vòng đệm.+ Kích thớc hình học, bớc ren phải đều, khi vặn phải trơnkhông lỏng lẻo

+ Độ sạch bẩn

(vi) Kiểm tra đinh crămpông (đinh đỉa): Đủ kích thớc Đầu

đinh không bị nứt, bẹt Thân đinh thẳng, không cong Cần kiểm tra(xắc suất) trọng lợng thực tế của đinh so với yêu cầu thiết kế

(vii) Ghi: Ghi phải đợc kiểm tra cẩn thận theo đúng yêu cầu của

thiết kế đối với tất cả các chi tiết cấu tạo của ghi

2 Yêu cầu về kỹ thuật đặt ray:

(i) Tà vẹt: Khi lắp đặt tà vẹt phải làm bằng một đầu để bảo

đảm mỹ quan Đầu bằng của tà vẹt quy định nh sau:

+ Trên đờng thẳng đầu bằng về phía trái lý trình đi tới

+ Trên đờng cong đầu bằng về phía ray lng

+ Trên những đoạn đờng sắt kề liền (chạy song song) với đờng

ô tô đầu bằng về phía đờng ô tô

+ Trong nhà ga đầu bằng về phía bên nhà khách Tà vẹt phải

bố trí đúng theo đồ án thiết kế, khoảng cách giữa 2 thanh tà vẹtchênh (so với thiết kế) không quá 4cm Trên đờng thẳng tà vẹt luônvuông góc với tim đờng Trên đờng cong tà vẹt xếp theo bán kính của

đờng cong Trên một cầu (thanh) ray không có hiện tợng ba thanh tàvẹt hỏng liên tiếp

(ii) Đờng ray: phải đặt theo tim đờng một trục cầu ray và vị

trí tim đờng chênh nhau tối đa 5cm

(iii) Mối nối ray: phải theo quy phạm quy định mà bố trí

-Theo nguyên tắc nối đối đầu là chính

Với mối nối 2 bên so le chênh nhau tối đa là: ở trên đờng thẳng

là 30mm, ở đờng cong là 30mm+1/2 độ rút ngắn Nếu không có rayngắn ở đờng cong có thể dùng mối nối so le khi đó khoảng cáchchênh nhau giữa khe nối phải trên 3m, chiều dài tối thiểu và vị trícho phép cua ray ngắn sử dụng phải theo quy phạm ở những chỗsâu không đợc đặt ray đối đầu

Hai đầu dầm thép và dầm gỗKhe co giãn vì nhiệt của cầu vòm, đỉnh vòm

Trong phạm vi 2m trớc, sau tờng chắn lát đá hay ván chắn

đất của mố cầu

Trong phạm vi 2m trớc, sau đỉnh cầu vòm có mặt cầu rải

đá lát

Trong chỗ đờng giao nhau cùng mức.

(iv) Độ nghiêng của đế ray:

Ray đặt nghiêng vào phía trong Độ nghiêng của ray thờng là1/20 Thực hiện độ nghiêng bằng cách vát tà vẹt hoặc dùng tấm

đệm

(v) Khoảng cách hai ray:

Cần tuân thủ theo tiêu chuẩn kỹ thuật Khoảng cách ray ở chỗ ờng cong phải đợc nới rộng thích đáng theo bán kính đờng cong Khi

đ-đặt ray trên đờng mới phải nới rộng 2mm so với khoang cách quy định

để triệt tiêu sự có hại của khoảng cách ray do gỗ tà vẹt bị ép sau khi

đoàn tầu chạy qua Đờng ray trên tà vẹt bê tông cốt thép không cần

độ nới rộng này, sai số về cự ly cho phép ở đờng thẳng và đờngcong là: +6 và -2 với đờng khổ tiêu chuẩn 1435 và +2, -1 với đờngkhổ 1000

(vi) Cao độ mặt đỉnh hai ray.

Tại đờng thẳng phải cùng trên mặt phẳng nằm ngang Sai sốcho phép (bên này thấp hơn bên kia) 4mm nhng phải suốt một quãngdài > 200m

(vii) Đá lát:

Đá lát ở đờng phải tuân theo quy phạm kỹ thuật thi công, phảitiến hành đầm nén chặt Chú ý đặc biệt ở những chỗ: nối ray, saulng mố cầu, chỗ đờng gaio nhau và đờng ghi là những chỗ dễ bị lỏnglẻo nên phải chú ý đầm nén chặt

1.12 Giới thiệu tổng quát về các phơng pháp đặt ray

1 Đặt ray thủ công

Đặt ray thủ công là chỉ cách tổ chức đặt ray dùng ngời để

đặt từng tà vẹt, từng thanh ray nối liên kết lại thành đờng ray ngaytrên mặt đờng

2 Các phơng pháp đặt ray bằng máy

(i) Đặt ray bằng cần cẩu YK-12 PÔLATOP

(ii) Đặt ray bằng cần cẩu có cầu chạy trên ray.

(iii) Đặt ray bằng cần cẩu Poctik.

(iv) Đặt ray bằng cần cẩu của CHLB Đức.

(v) Đặt bằng cần cẩu PK 250 của áo.

1.13 Kiểm tra chất lợng và nghiệm thu