Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 11

Chia sẻ: Cinny Cinny | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

248
lượt xem 92
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 11', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 11

Khối A và C được chốt bởi các neo Khối B được giữ lại nhờ A và C Khối D được giữ lại bởi A,B và C Khối E và F được giữ lại bởi A,B và C hỗ trợ bởi neo và bê tông phun NQP-CHCTN 60
Ch−¬ng 3. KÕt cÊu chèng d¹ng khung-Khung chống 3.1 Kh¸i niÖm vµ kÕt cÊu c¬ b¶n Khung chèng lµ kÕt cÊu chÞu t¶i bÞ ®éng (tiÕp nhËn vµ chèng l¹i c¸c d¹ng t¸c ®éng tõ phÝa khèi ®¸), ®−îc l¾p ghÐp tõ c¸c cÊu kiÖn d¹ng thanh th¼ng hoÆc thanh cong víi c¸c c¸ch ghÐp nèi kh¸c nhau, cho phÐp t¹o nªn nhiÒu d¹ng kÕt cÊu víi tÝnh n¨ng vµ chøc n¨ng kh¸c nhau. Nãi chung mét kÕt cÊu chèng d¹ng hÖ khung th−êng bao gåm c¸c bé phËn c¬ b¶n sau: • khung c¬ b¶n, lµ bé phËn chÞu t¶i c¬ b¶n cña kÕt cÊu, kÝn hoÆc hë • v¨ng, th−êng ë d¹ng thanh, ®−îc ®ãng vµo gi÷a c¸c khung, víi nhiÖm vô chÝnh lµ ®¶m b¶o kho¶ng d·n c¸ch ®Òu gi÷a c¸c khung c¬ b¶n vµ ®«i khi còng ®ãng vai trß truyÒn t¶i däc theo trôc cña hÖ khung, • gi»ng, lµ kÕt cÊu cã t¸c dông gi»ng c¸c khung l¹i víi nhau vµ cïng víi c¸c thanh v¨ng cã t¸c dông ®¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh kh«ng gian cña hÖ khung, • chÌn, ®−îc sö dông ®Ó chÌn phÝa sau c¸c khung c¬ b¶n còng nh− kho¶ng trèng gi÷a c¸c khung, víi môc ®Ých t¹o kh¶ n¨ng tiÕp nhËn vµ truyÒn ®Òu t¶i träng (hay ¸p lùc tõ phÝa khèi ®¸ lªn khung) còng nh− gi÷ æn ®Þnh khèi ®¸ trong ph¹m vi ®ã; vËt liÖu chÌn rÊt ®a d¹ng vµ ®−îc sö dông tïy thuéc vµo lo¹i c«ng tr×nh còng nh− c¸c yªu cÇu cô thÓ. o vá chÌn, th−êng b»ng bª t«ng phun hoÆc bª t«ng phun kÕt hîp víi l−íi thÐp, hoÆc tÊm Bernold víi v÷a nghÌo, th−êng ®−îc sö dông kÕt hîp víi khung thÐp khi gÆp khèi ®¸ yÕu, kÐm æn ®Þnh, o tÊm chÌn, th−êng ®−îc l¾p gèi lªn hai khung (hoÆc nhiÒu khung) vµ cã chøc n¨ng tiÕp nhËn t¶i träng tõ phÝa khèi ®¸ råi ph©n bè ®Òu lªn c¸c khung (b»ng tÊm, thanh gç; b¨ng c¸c tÊm bª t«ng l−íi thÐp ®óc tr−íc, c¸c tÊm thÐp) o ®¸ chÌn, ®−îc sö dông chñ yÕu t¹i c¸c má hÇm lß, víi môc ®Ých chÝnh lµ lÊp ®Çy c¸c kho¶ng hë sau khung chèng, sau c¸c tÇm chÌn, o tói hay èng chÌn, th−êng b»ng tói v¶i gai ®−îc cµi khi l¾p dùng khung vµ sau ®ã b¬m ®Çy v÷a ®Ó lÊp kÝn kho¶ng hë gi÷a khung vµ biªn kho¶ng trèng, c¸ch chÌn nµy d−îc gäi lµ ph−¬ng ph¸p Bufflex. • nªm, cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó nªm chèt t¹i c¸c vÞ trÝ cÇn thiÕt gãp phÇn gi÷ æn ®Þnh khung c¬ b¶n khung æn ®Þnh trªn mÆt ph¼ng cña khung c¬ b¶n (nªm ®Çu cét, nªm ®Çu xµ) NQP/CHCTN 61
Ngoµi ra, tïy thuéc vµo lo¹i vËt liÖu, lo¹i liªn kÕt gi÷a c¸c thanh khung, tïy theo yªu cÇu vÒ chøc n¨ng sö dông, mµ c¸c khung chèng cã thÓ ®−îc liªn kÕt víi nhau b»ng ®inh ®Øa (khung gç), mÆt bÝch, g«ng, lÆp lµ...còng nh− c¸c d¹ng khíp kh¸c nhau. 3.2 Khung chèng b»ng gç 3.2.1. Kh¸i qu¸t chung Trong c«ng t¸c thi c«ng x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngÇm, gç cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó lµm kÕt cÊu t¹m hoÆc cè ®Þnh. KÕt cÊu b»ng gç víi chøc n¨ng lµm kÕt cÊu chèng cè ®Þnh chØ ®−îc sö dông trong ngµnh má, t¹i c¸c ®−êng lß cã tuæi thä nhá, th−êng kh«ng qu¸ 2 ®Õn 3 n¨m ë ®iÒu kiÖn ¸p lùc má nhá vµ Ýt biÕn ®æi. Gç ®−îc xö lý còng cã thÓ ®¹t tuæi thä 3 ®ªn 6 n¨m hoÆc l©u h¬n. Mét sè lo¹i gç vµ c¸c chØ tiªu c¬ b¶n ®−îc thèng kª trong b¶ng 2.1 B¶ng 3.1.VÝ dô ®Æc tÝnh mét sè lo¹i gç chèng gi÷ hÇm lß cña ViÖt Nam Giíi h¹n bÒn daN/cm2 TT Lo¹i gç Träng l−îng thÓ tÝch NÐn däc Uèn ngang uèn däc 3 (KN/m ) thí thí thí 1 Th«ng ta 8,36 344 435 292 2 Tr©m æi 8,21 321 490 264 3 Ga 8,13 307 441 275 4 Tß tho 7,92 350 478 293 5 V¶i thiÒu 7,71 403 413 320 6 Thang ®Ëng 7,54 346 436 377 7 DÎ gai 7,36 439 570 365 8 Vèi th−îc 7,14 342 414 297 9 Hµ nu ®é 6,49 331 423 295 10 DÎ chua 6,37 378 507 304 11 L«m c«m tßng 6,24 363 459 305 12 Tr¸m ®á 6,15 298 396 297 13 DÎ bép 6,1 329 448 - 14 Són ®en 5,9 333 407 277 15 Dung ®en 5,82 290 357 258 16 ChÑo tr¨ng 5,73 310 279 286 17 DÎ bang n«i 5,64 330 420 268 18 Dung bßng 5,41 226 289 205 19 Bä xÝt 5,37 292 361 210 20 Th«ng nµng 5,13 228 255 179 NQP/CHCTN 62
Khi thi c«ng x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngÇm d©n dông hoÆc c¸c hÇm tr¹m cã tiÕt diÖn lín, kÕt cÊu gç chØ ®−îc sö dông lµm kÕt cÊu chèng t¹m thêi vµ ®−¬ng nhiªn sÏ ®−îc dì bá sau ®ã. Ngµy nay, do sù ra ®êi cña c¸c lo¹i vËt liÖu vµ kÕt cÊu chèng míi hîp lý h¬n nh− thÐp, bªt«ng phun, bªt«ng sîi thÐp vµ neo... vai trß kÕt cÊu chèng b»ng gç trong x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm ngµy cµng h¹n chÕ. Tuy nhiªn gç vÉn cßn ®−îc sö dông ®Ó xö lÝ trong c¸c tr−êng hîp ®Æc biÖt nh− khi thi c«ng ®µo theo s¬ ®å chia g−¬ng, t¹i c¸c vÞ trÝ tiÕt diÖn c«ng tr×nh ngÇm thay ®æi vµ ®Æc biÖt lµ khi kh¾c phôc hiÖn t−îng sËp lë côc bé. Gç víi ®Æc ®iÓm dÔ chÕ biÕn nªn rÊt thÝch hîp lµm vËt liÖu dù tr÷ kh«ng thÓ thiÕu ®−îc ë mäi c«ng tr−êng x©y dùng khi cÇn ph¶i cã c¸c biÖn ph¸p xö lÝ ngay, kÞp thêi. KÕt cÊu chèng b»ng gç nãi chung cã c¸c −u, nh−îc ®iÓm sau: −u ®iÓm: ⇒Cho phÐp nhËn thÊy vµ nghe thÊy khi ¸p lùc ®Êt ®¸ ph¸t triÓn ®Õn tr¹ng th¸i nguy hiÓm (khi s¾p bÞ ph¸ hñy cã thÓ ph¸t ra tiÕng kªu r¨ng r¾c); ⇒VËn chuyÓn dÔ dµng; ⇒ChÕ biÕn vµ gia c«ng ®¬n gi¶n, dÔ thÝch øng víi ®iÒu kiÖn biÕn ®æi . Nh−îc ®iÓm: ⇒Kh«ng liªn kÕt víi khèi ®¸; ⇒BiÕn d¹ng nhiÒu khi chÞu t¶i; ⇒HÇu nh− kh«ng sö dông l¹i ®−îc; ⇒KÕt cÊu chèng t¹m vµ cè ®Þnh qu¸ h¹n ph¶i dì bá, do vËy g©y ra qu¸ tr×nh biÕn ®æi c¬ häc trong khèi ®¸; khi dì bá hoÆc thay ®æi cÇn ph¶i cã biÖn ph¸p gia cè vµ b¶o vÖ; ⇒DÔ ch¸y, dÔ môc n¸t vµ g©y ra lùc c¶n khÝ ®éng häc lín; ⇒§ßi hái ng−êi thi c«ng cã tay nghÒ thñ c«ng nhÊt ®Þnh ®Ó chÕ biÕn. 3.2.2 KÕt cÊu chèng gç c¸c c«ng tr×nh ngÇm n»m ngang vµ n»m nghiªng Khung chèng b»ng gç hiÖn t¹i cßn ®−îc sö dông réng r·i ë ViÖt Nam trong khai th¸c than hÇm lß, ®Æc biÖt lµ trong c¸c ®−êng lß chuÈn bÞ, xuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn kinh tÕ còng nh− hÖ thèng khai th¸c, c¸c c«ng nghÖ vµ kü thuËt ®ang sö dông vµ ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt má phøc t¹p. Nãi chung, víi c¸c c«ng tr×nh ng»m ngang vµ nghiªng (lß b»ng vµ lß nghiªng trong c¸c má hÇm lß, ®−êng hÇm trong x©y dùng d©n dông), khi thi c«ng x©y dùng c¸c c«ng tr×nh ngÇm n»m ngang tiÕt diÖn lín b»ng s¬ ®å chia g−¬ng, kÕt cÊu chèng b»ng gç th−êng ®−îc sö dông d−íi hai d¹ng chÝnh lµ: • d¹ng 'khung cöa' hay khung hép • d¹ng 'khung ®¸nh khu«n'. NQP/CHCTN 63
D¹ng khung cöa hay khung hép. Tïy thuéc vµ kh¶ n¨ng cã thÓ x¶y ra ph¸ hñy cña khèi ®¸ xung quanh c¸c c«ng tr×nh mµ kÕt cÊu gç cã thÓ ®−îc sö dông ë c¸c d¹ng kh¸c nhau: tõ d¹ng dÇm (xµ) ®¬n, dÇm xµ vµ mét cét, kÕt cÊu hë hay kÝn (H×nh 3.1). H×nh 3-1 Khung hë bao gåm c¸c cÊu kiÖn chÝnh lµ hai cét vµ mét xµ (xµ nãc); khung kÝn cã thªm dÇm nÒn cho tr−êng hîp xuÊt hiÖn ¸p lùc nÒn (H×nh 3-2). C¸c cét, xµ vµ dÇm nÒn th−êng b»ng gç trßn ®−êng kÝnh tõ 15 cm ®Õn 30cm. nhãi xµ nªm v¨ng däc chÌn cäc cét kh«ng cã chÌn h«ng dÇm nÒn mÆt c¾t A-A mÆt c¾t B-B H×nh 3-2: KÕt cÊu chèng b»ng gç cho CTN n»m ngang, nghiªng NQP/CHCTN 64
Ngoµi ra mét lo¹t c¸c cÊu kiÖn kh¸c nh− nªm, d»ng, chÌn, ®Öm vµ ®inh ®Øa còng ®−îc sö dông, nh»m t¹o tiÕp xóc tèt víi khèi d¸ vµ ph©n bè lùc ®Òu lªn xµ, cét còng nh− dÇm nÒn , ®¶m b¶o cho khung chèng còng nh− toµn bé kÕt cÊu kh«ng gian æn ®Þnh. Trªn h×nh 3-3 lµ mét kÕt cÊu gç hë ®−îc xem lµ kÕt cÊu hoµn chØnh, ®Çy ®ñ, ®−¬ng nhiªn h·n h÷u gÆp trong thùc tÕ. nãc méng xµ gèc xµ nãc tÊm chÌn, s−ên nªm méng cét gç b×a tÊm ®Ö cét ®é th¸ch ngän nÒn Lç ch©n cét H×nh 3-3. CÊu t¹o cña kÕt cÊu chèng hë hoµn chØnh b»ng gç Trªn h×nh 3-4 lµ h×nh ¶nh mét kÕt cÊu chèng b»ng gç sö dông cho ®−êng lß hai ®−êng xe. H×nh 3-4. KÕt cÊu chèng gç ®−êng lß hai ®−êng xe Xµ nãc tiÕp nhËn ¸p lùc tõ phÝa nãc vµ truyÒn qua c¸c cét xuèng nÒn ®−êng hÇm. C¸c cét lµm nhiÖm vô ®ì xµ nãc vµ tiÕp nhËn phÇn nµo ¸p lùc ngang (s−ên-h«ng). DÇm nÒn, song song víi xµ nãc, liªn kÕt c¸c cét víi nhau vµ tiÕp nhËn ¸p lùc nÒn. Khung chèng hë b»ng gç th−êng cã d¹ng h×nh thang võa ®¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh cña khung, võa cho phÐp gi¶m chiÒu dµi xµ nãc (nh− vËy lµm gi¶m m« men uèn ë xµ- do m« men uèn t¨ng theo chiÒu dµi). Gãc nghiªng NQP/CHCTN 65