Nghiên cứu phân tích kết cấu hoạt động của máy khoan hầm toàn tiết diện TBM( cả bản cad)

1.2.Khái niệm Máy tbm TBM tunnel boring machine là thiết bị khoan hầm có thể thi công trên mọi loại địa chất từ đá cứng đến đất yếu, đất sét, đất bồi hay đất cát dưới mực nướcngầm, đi xu

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VÀ SƠ LƯỢC VỀ MÁY TBM 2

1.1 Vài nét về xây dựng công trình ngầm 2

1.2.Khái niệm Máy tbm 2

2) Phân loại 3

a Tổ hợp máy phát lực: 4

b Máy bốc xúc và vận chuyển đất đá hầm lò: 4

c Máy và thiết bị thi công tuyến ngầm và công trình ngầm bằng 5

công nghệ đào hở gồm có: 5

d Máy và thiết bị thi công tuyến ngầm bằng phương pháp khoan nổ 5

mìn: 5

e Máy và thiết bị thi công tuyến ngầm bằng phương pháp khiên và 5

tổ hợp khiên: 5

f Máy và thiết bị phục vụ cho công tác bê tông, bê tông cốt thép 6

công trình ngầm gồm: 6

g Máy và thiết bị phụ trợ thi công tuyến ngầm khác như: 6

h Cấu tạo chung của máy công trình ngầm gồm những bộ phận 7

chính cơ bản sau: 7

3)phạm vi sử dụng 7

CHƯƠNG 2 : CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG 11

2.1:cấu tạo thiết bị TBM 11

2.2.hoạt động của TBM 21

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH TỔ CHỨC THI CÔNG, SƠ ĐỒ THI CÔNG, CÁC CÔNG TRÌNH THI CÔNG TẠI VIỆT NAM 25

3.1: QUY TRÌNH TỔ CHỨC THI CÔNG 26

3.1.1: Các phương pháp thi công đường hầm 27

3.1.2:Sơ đồ thi công 29

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VÀ SƠ LƯỢC VỀ MÁY TBM

1.1 Vài nét về xây dựng công trình ngầm

Khoảng giữa thế kỷ 19, ngành Đường sắt phát triển mạnh mẽ kéo theo công

nghệ đào hầm ra đời để phục vụ thi công các công trình tàu điện ngầm Đầu tiên

là công nghệ đào hầm nổ mìn cổ điển Nhược điểm của nó là thi công đào hầmmất nhiều thời gian, độ an toàn thấp vì nổ mìn gây rung chấn, thời gian thi côngrất chậm, đặc biệt khó khăn khi thi công các đường hầm dài Thời kỳ đó, cơ khí,

tự động hóa phát triển, công nghệ mới phát triển là cơ sở thôi thúc các kỹ sưhầm tìm ra công nghệ mới nhằm phục vụ thi công đào hầm được dễ dàng và antoàn hơn

Năm 1846, tại Turin (Italia), mẫu máy TBM tiền thân đã xuất hiện, được thửnghiệm và đưa vào áp dụng thi công hầm Cỗ máy này rất cồng kềnh, áp dụngthực tế không hiệu quả Gần 100 năm sau, đến năm 1930, J.S Robbins mớinghiên cứu và cho ra đời mẫu máy TBM đầu tiên với những tính năng tương đốigiống như máy TBM ngày nay Những năm 1950, TBM được áp dụng rộng rãitrong đào hầm núi đá Đến nay, máy TBM ngày càng được hoàn thiện hơn vàtrở thành công nghệ số 1 trong thi công các công trình liên quan đến đào hầmnhư giao thông, thủy điện

1.2.Khái niệm Máy tbm

TBM( tunnel boring machine) là thiết bị khoan hầm có thể thi công trên mọi loại

địa chất từ đá cứng đến đất yếu, đất sét, đất bồi hay đất cát dưới mực nướcngầm, đi xuyên núi hay lòng biển.TBM là thiết bị đào và làm đường hầm bằngphương pháp nghiền nát đá, hoàn toàn không gây nổ, công nghệ của Italy Đầumáy có đường kính 5,5m, nặng 450 tấn được lắp 37 mũi khoan làm bằng hợpkim đặc biệt gọi là "black diamon", có thể đâm thủng những lớp đá cực cứng.Cùng với việc đào không khoan nổ và vận chuyển vật liệu đá đào ra ngoài bằngbăng chuyền, thiết bị này đồng thời còn lắp dựng bê tông đúc sẵn vỏ đườnghầm Nghĩa là máy đi đến đâu đường hầm được hoàn thiện ngay đến đó

kiện nền đất yếu với các loại đất kết dính có độ sét hoặc hàm lượng phù sa cao

và không thấm nước thì việc sử dụng khiên đào là giải pháp lựa chọn hợp lý

Đất đượcTBM là loại khiên cần bằng áp của herrenknecht được sử dụng trong các điểu đào bởi đầu cắt của khiên sẽ được gia cố gương đào Chất tạo bọt được bơm vào trước đầu cắt làm cho đất đào kết dính lại đảm bảo kiểm soát chính xác áp lực hỗ trợ bề mặt cũng như dễ dàng đưa được đất đào ra ngoài Những tính năng ưu việt của khiên đào cân bằng áp

 Tính ổn định cao nhờ áp lực hỗ trợ gương đào

 Tốc độ của vít tải và tốc độ đào của TBM giúp điều chỉnh các điều kiện

áp lực hỗ trọ

 Phạm vi sử dụng rộng rãi thông qua việc xử lý đất hoàn hảo

 Luôn áp dụng các kỹ thuật công mới có kích thước lớn

 Luôn đổi mới về công nghệ đáp ứng nhu cầu chuyên biệt

2) Phân loại.

Máy thi công công trình ngầm là những máy xây dựng và thiết bị có tính

chuyên dụng cao phục vụ cho công tác xây dựng công trình ngầm, tuyến tunnelngầm giao thông đường sắt, đường bộ, tuyến đường ống ngầm hạ tầng kỹ

thuật đô thị, thuỷ điện Do vậy máy và thiết bị thi công công trình ngầm có rấtnhiều chủng loại và đa dạng Người ta phân loại máy và thiết bị thi công côngtrình ngầm theo nhóm máy chủ đạo của từng công nghệ thi công hoặc theocông dụng của chúng như sau:

a Tổ hợp máy phát lực:

Tổ máy phát lực có nhiệm vụ cung cấp

động năng cho các cơ cấu công tác của các máy thi công ngầm làm việc Tổmáy phát lực của các máy thi công công trình ngầm có thể là tổ hợp động cơđiêzel - bơm dầu thuỷ lực, tổ hợp đông cơ điện – bơm dầu thuỷ lực, tổ hợpđộng cơ điêzel – máy nén khí hoặc các đông cơ hoạt động độc lập v.v

b Máy bốc xúc và vận chuyển đất đá hầm lò:

• Máy bốc xúc: có nhiệm vụ bốc xúc đất đá làm sạch mặt bằng phía

trước gương đào để đổ trực tiếp hoặc gián tiếp vào các máy vận chuyển đất

đá Các máy này có hai loại là loại làm việc theo chu kỳ và loại bốc xúc liên tục

• Máy vận chuyển hầm lò gồm có:

- Các máy vận chuyển liên tục như: băng tải, gầu tải, vít tải v.v có

nhiệm vụ vận chuyển đất đá ra khỏi gương đào và vận chuyển vật liệu xây

sắt xe goòng hầm lò Hướng vận chuyển là phương ngang hoặc phươngnghiêng.

* Máy nâng chuyển: đây là những máy có hướng vận chuyển gần như

vuông góc với tuyến tunnel Chúng được bố trí ở giếng đứng có nhiệm vụ đưađất đá lên mặt đất và đưa vật liệu, cấu kiện xây dựng cùng với công nhânxuống tuyến ngầm Ta phải phân biệt các máy này với các máy nâng chuyểnphục vụ thi công công trình ngầm như các tầng hầm nhà cao tầng, các bãi đỗ

xe ngầm và tuyến ngầm bằng công nghệ đào hở

c Máy và thiết bị thi công tuyến ngầm và công trình ngầm bằng

công nghệ đào hở gồm có:

- Các máy thi công tường trong đất;

- Các máy bốc xúc đất trong công nghệ đào hở;

- Các máy nâng chuyển trong công nghệ đào hở - cổng trục

d Máy và thiết bị thi công tuyến ngầm bằng phương pháp khoan nổ mìn:

- Các dụng cụ khoan: Mũi khoan, ty khoan (cần khoan)

- Các máy khoan cầm tay;

“Soft Ground Non Pressurized”;

- Tổ hợp khiên đào lò với khoang cân bằng áp lực bằng đất – “EARTHPRESSURE BALANCE”;

- Tổ hợp khiên đào lò với khoang cân bằng áp lực bằng dung dịchbetonite cao áp – “SLURRY PRESSURE BALANCE SPB”;

- Tổ hợp khiên đào lò với khiên đơn và khiên đôi - “SINGLE ANDDOUBLE SHIELD TBMS”;

- Tổ hợp máy đào tuyến ngầm một càng dùng trong nền đá cứng –

“MAIN BEAM TBM”

f Máy và thiết bị phục vụ cho công tác bê tông, bê tông cốt thép công trình ngầm gồm:

- Máy và thiết bị gia cố vách tunnel tạm thời bằng công nghệ phun khô;

- Máy và thiết bị gia cố vách tunnel tạm thời bằng công nghệ phun khô;

- Máy trộn bê tông;

- Các loại ván khuôn di động;

- Máy vận chuyển bê tông;

- Máy bơm bê tông;

- Máy làm chặt bê tông;

- Máy lắp ráp vỏ lò;

- Máy ép vữa

g Máy và thiết bị phụ trợ thi công tuyến ngầm khác như:

- Máy và thiết bị định vị hướng đào;

- Các máy tách đất, máy bơm bùn v.v

- Thiết bị an toàn, chiếu sáng

Máy và thiết bị thi công công trình ngầm có thể là một máy đơn lẻ, một

cỗ máy phục vụ cho một công đoạn trong công nghệ thi công và nhiều khi

chúng được coi như một dây chuyền (một công xưởng) thực hiện trọn vẹn toàn

bộ các công đoạn của một công nghệ thi công từ đào đất tới thi công vỏ hầmtunnel vĩnh cửu

h Cấu tạo chung của máy công trình ngầm gồm những bộ phận

chính cơ bản sau:

a Thiết bị động lực: Động cơ đốt trong, điện, bơm dầu và máy nén khí

b Hệ thống truyền động: Cơ khí, thuỷ lực, điện, khí nén và hỗn hợp

c Cơ cấu công tác

d Cơ cấu di chuyển

e Hệ thống điều khiển

f Các thiết bị phụ khác: thiết bị an toàn, chiếu sáng, trên các tổ hợp

khiên đào lò được trang bị các máy tính hiện đại cho phép tự động hoá nhiềukhâu từ đào đất, điều khiển tới thi công hoàn chỉnh một tuyến ngầm

Tuỳ theo yêu cầu và chức năng, một số máy có thể có đầy đủ các bộ

phận trên hoặc chỉ có một vài bộ phận

3)phạm vi sử dụng

Công nghệ TBM khắc phục hoàn toàn tình trạng sang chấn địa chất dẫn đến sự

cố sập hầm dễ mắc phải do áp dụng phương pháp khoan nổ trước đây Ngoài ra,công nghệ này còn bảo đảm các vấn đề về môi sinh, môi trường

trong các thành phố đông đúc với mục đích làm giảm số người sử dụng phươngtiện cá nhân để giải quyết tình trạng ùn tắc giao thông, ô nhiễm môi trường Khi TBM chưa ra đời thì hầm tàu điện ngầm phải thi công bằng phương phápđào hở (cut & cover) Cách làm này ảnh hưởng lớn đến các công trình trên mặtđất, chiếm dụng nhiều không gian phục vụ thi công.

Chính vì thế, công nghệ TBM ra đời được đánh giá là cứu cánh cho các dự ántàu điện ngầm vì những ưu điểm của nó Đào hầm bằng công nghệ TBM thicông phần lớn dưới mặt đất nên không tốn diện tích phục vụ thi công và hầu nhưkhông làm ảnh hưởng đến các công trình xây dựng trên mặt đất Đặc điểm củahầm tàu điện ngầm là rất nông (chỉ khoảng -10 đến -15m so với mặt đất), đa sốhầm có địa chất rất phức tạp, mức nước ngầm cao , nên việc thi công bằngcông nghệ TMB đã giải quyết được tất cả những vấn đề trên trong khi tất cả các

phương pháp khác không làm được Hai loại máy TBM thường được dùng

nhiều nhất để thi công hầm tàu điện ngầm là EPB (ứng dụng áp lực cân bằng) vàSlurry (dùng thủy lực)

Hai loại máy TBM EPB và TBM Slurry

Hầu hết các công trình tàu điện ngầm trên thế giới, trong đó có nhiều công trìnhđường hầm dài đều sử dụng hai loại máy này và để lại những dấu ấn về tiến độ,chất lượng Có thể kể đến là công trình hầm đường sắt nối Pháp với Anh, dài50,5km, khởi công năm 1988, hoàn thành năm 1994 Gần đây nhất là đườnghầm Gotthard dài nhất thế giới (57km) ở Thụy Sĩ khánh thành năm 2015 Đườnghầm này có địa chất đá rất phức tạp nhưng không gây khó cho các nhà thầu khi

họ áp dụng công nghệ TBM thi công Công trình đưa vào sử dụng đạt chấtlượng cao, tàu đi qua đường hầm có thể chạy với vận tốc 250km/h

Ngoài việc là công nghệ không thể thay thế khi thi công các công trình tàu điệnngầm, công nghệ TBM cũng được nhiều nhà thầu lựa chọn khi thi công các côngtrình ngầm bởi nó có nhiều ưu việt Đầu tiên là độ an toàn cao So sánh với cácphương pháp đào hầm khác thì đây là phương pháp đào hầm an toàn nhất Hầmđược đào trong vỏ sắt bảo vệ của máy TBM Hầm đào đến đâu, vỏ bê tông vĩnhcửu được lấp tới đó, khoảng không giữa vỏ bê tông và lớp đất ngoài được phunvữa bê tông chất lượng cao hoặc hỗn hợp silicat đạt tiêu chuẩn nên việc sập hầmkhông xảy ra Kỹ sư, công nhân tham gia thi công cũng được an toàn hơn so vớicác phương pháp khác.

Một trong những tính ưu việt khác của TBM là thi công không ảnh hưởng đến

các công trình xung quanh Máy TBM đào đất và lắp vỏ hầm hoàn toàn tự

động, nếu thi công tàu điện ngầm thì trên mặt đất xe cộ vẫn chạy bình thường.Ngoài ra, việc thi công nhanh là ưu điểm nổi bật của công nghệ TBM vì mỗingày có thể đào và lắp vỏ bê tông trung bình từ 10-20m Đó là chưa kể đếnnhững ưu điểm khác như ít làm ô nhiễm môi trường, hiệu quả kinh tế cao khicông trình được đưa vào sử dụng nhanh hơn

CHƯƠNG 2 : CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG

2.1:cấu tạo thiết bị TBM

Phương pháp đào hầm bằng BMT có nhiều ưu điểm so với khoan hầm thủ cônghoạc khoan nổ mìn Nếu trong phương pháp khoan mìn hoạc đào thủ công tốc

độ mở lớn nhất trên một gường đào là 30-100m/tháng cho đường ngầm ôtô 2luồng thì cũng trong đất như vậy TBM có thể đảm bảo tố độ mở hầm 300-400m/tháng và lớn hơn Giá thành xây dựng giảm trung bình 20-30% Đặc biệt sửdụng TBM có hiệu quả khi đào đường hầm kéo dài hơn 1 đến 1,5 km

TBM được trang bị cơ cấu đào đất, gầu và băng tải để vận chuyên đất lêncác phương tiện vận chuyển

TBM tác động mang tính lựa chọn đk sử dụng phổ biến Bộ phận làm việccủa chúng được di chuyển trên cần gắn trên phần thân của máy đào, máy kéohoặc máy tời chuyên dùng Máy có một hoạc hai đầu cắt-cần lái cho phép tạonên hầm đào dạng bất kỳ nào : vòm, chữ nhật, tròn, elip vv…

động trong phạm vi sử dụng rộng với các bộ phận làm việc roto hoạc nhiều cầntrang bị cơ cấu treo để lắp đặt hệ thống chống tạm thời cũng như các phươngtiện thông gió và hút bụi.

Công nghệ đào hầm- đối với đất mềm, hầm ngầm được đào từng đoạn trên

toàn bộ tiết diện kết hợp với hệ thống chống đỡ tạm thời phương pháp nyasf chỉnên sử dụng cho các đoạn hầm ngắn từ 200-300m

Các khu vực có đất đá đủ cứng có thể dùng các thiết bị sau:

- Đất có hệ số kiên cố f=4-6 phổ biến sử dụng phương phát đặt bậc dưới,trong đó phần trên bậc được mở ngay trên toàn bộ chiều dài hầm đào hoặcvượt trước so với phần dưới với l= 30-50m

Đất đá dạng phiến, sét kết aleurolit v.v có hệ số kiên cố f = 3-5, cúng như đất yếu no nước thường sử dụng phương pháp mới của áo (HATM) Đầu tiên tiến hành đào phần đỉnh hầm, gia cường bằng bê tông - phun dày 15-20cm, phunlên lớp lưới thép (h.18) Có thể dùng hệ chống liên hợp từ bê tông phun kết hợp neo hoặc cung vòm Vỏ mềm bê tông phun có khả năng biến dạng mà không bị sụt lở nhờ tính từ biến của bê tông phun

Sau khi khối đất xung quanh tắt biến dạng (ghi theo đồng hồ neo) tiến hànhđào phần giữa của hầm và đổ bê tông vỏ hầm hoặc bê tông - phun dày 25-30cm Khi có nước ngầm trong hầm đào, cần dán lớp cách nước giữa lớp bọc ngoài và

vỏ hầm Trong phương pháp này kết cấu vỏ hầm được giảm nhẹ rất nhiều nhờ tận dụng quá trình ngưng từ biến của đất, tuy nhiên dễ xuất hiện sự cố khi vành đường hầm lún nhiều,đặc biệt khi tải trọng ngoài không đều

Lắp đặt cốp pha cho bê tông tại chỗ

Cốp pha kiểu ống lồng làm theo các đơn nguyên dài lc =2-3m được sản xuất từ ống có gân phủ bằng các tấm thép các đơn nguyên này gồm các chi tiết liên kết khớp với nhau cho phép xếp lại cac đơn nguyên được vận chuyển trên xe lắp ráp có trang bị kích và tời sau khi bố trí các đơn nguyên lần lượt vào vị trí thiết

kế, chúng được liên kết lại bằng bulông, còn các khớp được “khoá lại”

- Cốp pha kiểu lắp ghép từ các vì tubin liên kết với nhau bằng bulông

Sử dụng cốp pha ống lồng và vì tu bin lắp ghép tạo khả năng đổ bê tông liên tục theo hướng tới gương hầm bằng cách di chuyển các chi tiết khuôn dưới các đơn nguyên đã dựng trước đó

Khiên mở hầm là hệ chống di động Trong phương pháp này đất được đào và vỏhầm cố định được lắp đặt gần như đồng thời.

Các khiên khác nhau về hình dáng, kích thước mặt cắt, khả năng chịu lực,

phương pháp đào đất và gia cường mặt gương hầm v.v Hình dạng mặt cắt ngang của các khiên rất khác nhau: tròn, vòm, chữ nhật, thang, elip v.v Trong phần lớn các trường hợp, khiên có dạng hình tròn tương ứng với dạng vỏ hầm Nhưng sử dụng tiết diện đường hầm hiệu quả hơn lại là vò hầm có dạng chữ nhật

Theo phương pháp đào đất khiên có loại chính:

Không cơ giới hoá: đất được đào thủ công hoặc dùng dụng cụ cơ giới cầm tay

Cơ giới hoá: tất cả các thao tác đào đất, thu dọn đất hoàn toàn được cơ giới hoá

Cấu tạo khiên :

Vòng dao cắt đất theo chu tuyến hầm đào và để bảo vệ người làm việc trong gương hầm Khi mở hầm trong đất mềm, vòng dao có phần trên rộng ra- dầm dẫn, còn trong đất yếu- mái đua ngăn ngừa sự cố

Vòng tựa cùng vòng dao là các kết cấu chịu lực chính của khiên các kích để di chuyển khiên được phân bố đều theo chu vi vòng tựa khi đường kính khiên khoảng 10m thường được bố trí 30-36 kích.

Vỏ đuôi gia cường chu tuyến của hầm đào tại vị trí thi công vòng tiếp theo của

vỏ hầm

Các khiên không cơ giới hoá được trang bị bổ sung các vách ngăn ngang và

đứng, các tấm sàn đua, cũng như các kích sàn và gương hầm các vách ngăn ngang và đứng tạo cho kết cấu khiên độ cứng cần thiết và chia gương hầm thànhcác ô lưới, trong đó đất được đào đi

Vấn đề hoàn thiện các kết cấu của khiên được tiến hành theo hướng tạo ra những khiên di chuyển độc lập với vỏ hầm kết hợp tựa vào vòng chống nhờ vỏ ống lồng v.v…

Các khiên cơ giới hoá Khiên cơ giới hoá được trang bị các bộ phận để đào đất và gia cường mặt gương hầm, ngoài ra các khiên còn được trang bị các cơ cấu để bốc đất và đưa ra ngoài giới hạn của khiên Các khiên cơ giới hoá giảm mức độ nặng nhọc, tăng tốc độ mở hầm, đảm bảo chu tuyến hầm đào phẳng, chophép sử dụng các dạng vỏ hầm hợp lý (ép vào đất, nén ép toàn khối v.v )

Phụ thuộc vào loại đất, có thể sử dụng các bộ phận đào đất khác nhau, ví dụ: Đối với đất sét, á sét và đá phiến gốc sét khô và cứng có hệ số kiên cố f tới 2,5-3 Bộ phận đào đất của khiên có dạng vôđilô 4 tia với lưỡi cắt dạng thanh và lưỡi cắt dạng đĩa (h.21b)

Đất sét khô mácnơ và sét phiến có hệ số kiên cố f tới 3 thường sử dụng khiên với bộ dẫn động thuỷ lực (h.21c)

Đất phân lớp và đất hỗn hợp nên dùng các khiên cơ giới có bộ phận làm việcdạng cần, tác động lựa chọn (h.22a)

Đất đá bị phá hoại có hệ số kiên cố f tới 5 có thể sử dụng các khiên cơ giới có

bộ phận làm việc kiểu phay (h.22b)

Đất không dính có độ ẩm tự nhiên, có thể sử dụng các khiên có sàn ngăn nằm ngang đua ra chút ít sau vòng dao và nằm ở độ cao 0,8-1,2m Nhờ vậy gương hầm được chia ra nhiều tầng, trong mỗi tầng đó, đất được đổ trên các sàn theo góc nghiêng tự nhiên đảm bảo ổn định cho gương hầm không cần gia cường cưỡng bức (h.23)

Để mở hầm ngầm trong đất no nước không dính, có thể sử dụng hệ thống khiên cơ giới hoá khác nhau, đảm bảo đào đất và gia cường mặt gương hầm (h.24a)

Để mở đường hầm trong đất no nước không ổn định sử dụng các khiên có buồng hơi ép gần gương hầm hoặc các khiên có buồng chứa huyền phù bê tông gần gương hầm (h.24b)

Đất sét dính và bùn có độ thấm nước thấp, sử dụng các khiên cơ giới có gia tải đất tạo nên trong buồng cạnh gương lò nhờ nén chặt đất đào Các tấm được trang bị bộ phận làm việc dạng rôto và màng liên tục tách buồng cạnh gương lò khỏi phần còn lại của khiên (h.24c)

Như vậy, các khiên cơ giới hiện đại cho phép tiến hành mở hầm trong các điều kiện địa chất công trình rất khác nhau Nhược điểm cơ bản của chúng là vùng sử dụng cho từng cơ cấu riêng bị hạn chế do đó tiếp tục hoàn thiện các khiên cơ giới hoá được tiến hành theo hướng đa năng hoá, sao cho có thể sử dụng luân chuyển các bộ phận làm việc để đào các loại đất khác nhau hoặc sử dụng các bộ phận làm việc liên hợp cấu tạo từ nhiều chi tiết, mỗi chi tiết phục vụcho một vài loại đất nhất định

Công nghệ mở hầm bằng khiên Lắp ráp các khiên và trang thiết bị cần thiết

cho chúng được thực hiện trước khi mở hầm Phụ thuộc vào dạng công trình ngầm, chiều sâu chôn ngầm của chúng, tình hình địa chất công trình, các khiên

có thể được lắp ráp trực tiếp cạnh cửa chính của đường hầm, trong hố đào lộ thiên hoặc qua giếng đứng hoặc được lắp ráp trong các buồng ngầm đặc biệt

Sơ đồ công nghệ thi công bằng khiên cơ giới hoá (h.25) khác khiên không cơgiới hoá chủ yếu bằng phương pháp đào đất, gia cường mái và mặt gương hầm

Lắp đặt vỏ hầm lắp ghép khi mở hầm bằng khiên được tiến hành nhờ các tổ hợp

công nghệ mở hầm khác nhau kết hợp thi công vỏ hầm toàn khối - ép

Trong quá trình mở hầm bằng phương pháp khiên cần thực hiện công tác bơm và cách nước cho vỏ hầm Lấp kín kịp thời các khe hở giữa vỏ hầm và đất nhằm ngăn ngừa độ lún của khối đất phía trên, đảm bảo sự làm việc đồng thời của vỏ hầm và đất xung quanh

2.2.hoạt động của TBM

Hình 2.1: khiêng đào máy TBM

Một hệ thống TBM có thể dài đến 600 feet ( khoảng 183m).Ở phía trước là đầu cắt, phía sau đầu cắt là vít tải và băng tải vận chuyển đất ra phía sau Phía bên phải là các tao vận chuyển đất đào, đôi khi người ta sử dụng những băng tải dài

để vận chuyển đất

Hình 2.2: ray máy BTM

Hệ thống ray cũng được sử dụng để cung ứng và đưa các đoạn vỏ bê tông vào

để tạo kế cấu vỏ trong cửa hầm

Hình 2.3 : Đầu cắt

Đầu cắt ở phía trước máy được sử dụng để đào và vận chuyển đất đến vùng trộn( các đầu cắt phải phù hợp với từng điều kiện địa chất)

Hình 2.5: các đoạn vỏ hầm.

Các đoạn vỏ hầm được chuẩn bị tại khoang phía trước các toa chuyển đất đào Các đoạn này được xoay vào vị trí nhờ cần lắp dựng theo một vị trí xác định Cần lắp dựng đưa các tấm từ toa chứa vào vị trí đã được định sẵn Cần dựng các quá trình này đến khi đốt hầm được hoàn thành Các đoạn đốt hầm được lắp ráp khi TBM đào Đưa các đoạn vỏ hầm vào vị trí mất khoảng 5 phút tức là mất khoảng 60 phút để hoàn thành một đốt Trong khi lắp đặt đốt vỏ hầm, TBM duy trì áp lực lên đất

Hình 2.6: Miếng đệm dọc cạnh của tấm bê tông

Miếng đệm dọc cạnh của tấm bê tông giúp nó chống nước Các bu lông được sử dụng để gắn các đoạn lại với nhau Lỗ ở giữa mỗi tấm sẽ được bít chặt sau đó Cần dựng tiếp tục đưa các đoạn vào vị trí

Hình 2.7: phân đoạn chính

Cần dựng đẩy đoạn khóa vào vị trí, các kích gắp khớp kiểm soát hướng đào Kích đẩy được dung để đẩy TBM tiến lên và duy trì áp lục cần thiết lên gương

Hình 2.8: kích đẩy tạo áp lực lên gương

Phần đuôi khiên và khiên giúp ngăn không cho nước và các chất khác lọt vào hầm máy đào tiến lên trong khi đào để lắp đặt các đốt hàm tiếp theo Các liên kết đặt so le giúp tăng thêm độ ổn định của kết cấu khi khiêng tiến lên, khoảng trống để lại do bề mặt day của nó được lấp đầy bằng bơm phụt bê tông