CÔNG NGHỆ MÁY ĐÀO HẦM

 CÔNG DỤNG : Là giải pháp tốt nhất cho những hâng trong điều kiện đât rời, các điều kiên địa tầng khồng ổn định và đất dính, có thể xử lý trong các trường hợp nước ngầm cao  Nguyên lý

BÁO CÁO THỰC HÀNH

MÁY ĐÀO HẦM Máy Liqui – Supported mixshield

KHIÊN BÙN

 Thanh viên nhóm : Phạm Quang Vinh

 Nguyễn Duy Khoa

 CÔNG DỤNG : Là giải pháp tốt nhất cho những hâng trong điều kiện đât rời, các điều kiên địa tầng khồng ổn định và đất dính, có thể xử lý trong các trường hợp nước ngầm cao

 Nguyên lý chung

 Khiên đào cân bằng áp lực bằng dung dịch bùn, còn gọi là máy đào dạng khiên tạo áp lực nước bùn, là loại máy đào hầm dùng phương pháp bơm dung dịch bùn sét giữ thành từ ngoài vào buồng tạo áp

nằm ngay phía sau đĩa cắt của khiên đào để cân bằng đối kháng lại với áp lực của đất chưa được đào nằm ở phía trước mặt khiên đào Dung dịch bùn không tham gia vào việc làm rã đất trước các lưỡi cắt, mà ngoài việc tạo áp trên, chúng còn dùng để hòa loãng đất vừa được đào thành dung dịch bùn lỏng để dễ dàng bơm tuần hoàn

ra ngoài theo đường ống hồi dung dịch bùn về trạm thu hồi và xử lý

ở phía ngoài đường hầm Tại trạm xử lý đất đào được tách ra khỏi dung dịch bùn sét giữ thành Dung dịch bùn lại được dùng tuần

hoàn lại, bơm vào buồng tạo áp Dòng bùn lẫn đất đào được đưa ra ngoài theo đường ống bơm làm giảm thiểu đáng kể việc ô nhiễm bụi đất trong đường hầm

Công dụng và nguyên lý chung

Cấu tạo máy và nguyên lý hoạt động

 Hỗn hợp vữa bentonite được hợp thành chủ yếu bởi đất sét bentonite, nó được đặc

trưng bởi sự tạo thành lớp màng bùn bảo vệ trên bề mặt của vách hố khoan và tính xúc biến của nó Hai đặc trưng cơ bản này làm

ổn định đất trong hố khoan Hiệu quả của tính xúc biến của dung dịch được thể hiện qua khả năng ngăn ngừa sự nhiễm bùn

khoan vào dung dịch và sự lắng đọng mùn khoan ở đáy hố khoan trong một thời gian dài sau khi khoan xong

Khi đào, hố khoan được đổ đầy dung dịch bentonite, cao trình dung dịch

Bentonite luôn được giữ cho cao hơn cao trình mực nước ngầm ít nhất từ 1-2m, để có thể tạo được một áp lực dư tạo xu hướng cho dung dịch bentonite ngấm vào đất xung quanh Tuy nhiên, các hạt sét huyền phù trong dung dịch bentonite tạo nên một

màng mỏng theo dạng "vỏ bánh" nên áp

suất dung dịch bentonite trong hố đào và áp lực nước ngầm ở thành hố đào chênh nhau tạo ra một lực làm ổn định vách hố đào

 Trong sét độ dày của "vỏ bánh" rất nhỏ nhưng trong đất không dính kết, lớp vỏ này có thể lớn hơn 1-2m và hoạt động như một màng mỏng không thấm nước

Lớp màng này ngăn nước chảy vào hố đào và ngăn sự xáo trộn ở bề mặt phân chia Độ ổn định chính của

tường vách hố đào là do áp suất dư của dung dịch

bentonite trong hố đào tạo ra Nên việc giữ cho hố đào luôn luôn đầy dung dịch Bentonite có một tầm quan

trọng đặc biệt

Bentonite được chuyển đến công trường theo dạng rời

và được cất giữ vào xi lô hoặc cũng có thể theo dạng bao giống như bao xi măng Người ta sử dụng máy trộn tương tự như máy trộn bê tông trong thời gian khoảng

20 phút với tỷ lệ 30–50 kg bột bentonite cho 1m3 nước tuỳ theo đặc tính kỹ thuật yêu cầu và được chứa vào những xi lô cao sẵn sàng để cấp cho hố đào

Bộ phận đào chính sau khi lắp ráp

xong

 Buồng khí nén sau tường

chìm giúp điều tiết áp lực một cách chính xác kể trong khi điều kiện khó khăn nhất

 Công nghệ dựng vách hầm

 Khi máy đào di chuyển, các tấm

bê tông đúc sẵn nặng tới 3.000

kg được băng tải chuyền lên

phía trước Tại đó, các cánh tay

thuỷ lực khổng lồ sẽ ghép chúng

lại với nhau Cứ tám tấm như

vậy dựng thành một đoạn ống

khung vách hầm dài 1,6m Trong

toàn bộ đường hầm, có tới

250.000 tấm bê tông được sử

dụng

 Cứ mỗi khi một đoạn ống bê

tông được lắp xong, vữa cao áp

sẽ được bơm vào xung quanh để

cố định các tấm ghép với nhau

Sau đó, piston thuỷ lực sẽ ngàm

chặt vào phần đầu của ống bê

tông vừa tạo ra rồi đẩy máy đào

di chuyển lên phía trước

CÔNG NGHỆ

 Các pis-tông thủy lực sẽ thu lại để lắp các miếng vỏ hầm lại

sau khi lắp xong 1 vong xi lanh sẽ dùng những vỏ hầm đó

làm điểm tựa để đẩy khiên bùn ( đầu cắt ) tiến tới để tiếp tuc việc đào

ở độ sâu 10m nước

 Sau một thời gian ngắn để thích nghi với áp suất, các thợ cơ khí sẽ chui ra khỏi máy TBM qua một ô cửa nhỏ phía đầu khoan để kiểm tra, thay thế các răng

khoan, cắt Xong việc, họ lại phải chui trở lại và qua một quy trình giảm áp

tương tự, tốn nhiều thời gian hơn lúc chui ra, phụ thuộc vào khoảng thời gian họ làm việc ở khu vực tăng áp cuối đường hầm

 Hành trình đào đất của máy được hoạch định đặc biệt cẩn thận Nền đường trên tuyến đào được khảo sát và lập bản đồ chi tiết Máy đào cũng được dẫn hướng bằng hệ thống laser hiện đại

 Công nghệ bơm vữa cao áp

 Với việc tuân thủ đúng lộ trình thiết kế và giám sát chặt chẽ áp suất cân bằng giữa máy và nền đất xung quanh, người thợ lái đóng vai trò then chốt trong việc giảm tới mức tối đa sự dịch chuyển môi trường đất quanh đường hầm, là điều sẽ làm gây tác động tới các đường hầm

hoặc cơ sở hạ tầng xung quanh Trong phương pháp này, trước tiên người ta đào các giếng sâu 10-20m có đường kính 5m Các kỹ sư sẽ bơm vữa cao áp vào giếng, rồi từ

đó vữa được bơm vào các vị trí cần thiết quanh giếng

thông qua hàng loạt các ống có tiết diện nhỏ được gọi là TAM (Tubes-a-Manchette), đặt nằm ngang, tỏa ra từ đáy giếng và có thể dài tới 80m

 Các giếng được đào theo chiều thẳng đứng, không sâu xuống lòng đất như đường hầm

ngầm xung quanh - do vậy giảm nguy cơ sập hầm trong quá trình máy hoạt động

 Việc duy trì cân bằng áp suất

được thợ điều khiển liên tục theo dõi, qua đó điều chỉnh tốc độ

khoan, đào của máy và tốc độ của băng chuyền tải phần đất mới được đào ra ngoài

 “Bằng cách kiểm soát tốc độ đào đất và phối hợp với việc tải lượng đất đào được ở đầu mũi khoan ra ngoài, duy trì được áp suất ở

trong hầm, là thứ lẽ ra bị giảm bởi áp lực dội từ phía trên

xuống,”