Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 12

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

Thêm vào BST

Báo xấu

157
lượt xem 53
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 12', 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 12

cña cét so víi mÆt nÒn ®−êng hÇm th−êng ®−îc lÊy theo kinh nghiÖm tõ 700 ®Õn 850 (cßn gäi lµ gãc th¸ch, ®o¹n thu nhá mét phÝa cña xµ nãc so víi chiÒu réng nÒn lß ®−îc gäi lµ ®é th¸ch), tuú thuéc vµo tû lÖ gi÷a ¸p lùc nãc vµ ¸p lùc ngang; th«ng th−êng gãc nghiªng cµng nhá khi tû lÖ gi÷a ¸p lùc nãc vµ ¸p lùc ngang cµng lín. Khung hë d¹ng ch÷ nhËt (gãc nghiªng 900) ®−¬ng nhiªn ®−îc sö dông khi ¸p lùc ngang kh«ng xuÊt hiÖn hoÆc kh«ng ®¸ng kÓ. Khung chèng kÝn cã dÇm nÒn ®−îc sö dông khi xuÊt hiÖn ¸p lùc nÒn; cã thÓ cã d¹ng ch÷ nhËt khi cÇn cho hai cét ®ì cã kh¶ n¨ng tiÕp nhËn ¸p lùc nÒn tèt h¬n (Hình 3-5). Hình 3-5 KÕt cÊu chèng d¹ng khung cöa b»ng gç th−êng ®−îc l¾p dùng vu«ng gãc víi trôc ®−êng hÇm vµ c¸ch nhau 0,5 ®Õn 1,5m.Tuy nhiªn khi ¸p lùc ®Êt ®¸ (t¶i träng t¸c dông) ®ñ lín, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c khung chèng ®−îc thu nhá l¹i cã thÓ dÉn ®Õn tr¹ng th¸i c¸c kÕt cÊu dùng s¸t liÒn nhau (liÒn v×). C¸c ®Çu xµ vµ ®Çu cét ®−îc nªm chÆt ®Ó ®¶m b¶o vÞ trÝ æn ®Þnh cña khung. Kho¶ng hë gi÷a c¸c khung ®−îc lÊp kÝn b»ng c¸c tÊm chÌn, th«ng th−êng b»ng gç b×a còng nh− ®¸ chÌn. C¸c tÊm chÌn ®−îc ph©n bè ®Òu còng cßn cã nhiÖm vô ph©n bè ®Òu ¸p lùc ®¸ däc theo xµ vµ cét, còng v× vËy, ®Ó ®¹t môc ®Ých nµy, mét khung chèng hoµn chØnh th−êng cã thªm tÊm ®Öm vµ c¸c nªm. §Ó ®¶m b¶o sù æn ®Þnh cña hÖ khung trong kh«ng gian, gi÷a c¸c khung ®−îc chÌn chÆt l¹i víi nhau b»ng c¸c thanh v¨ng, khi l¾p dùng còng cßn dïng ®inh ®Øa ®Ó kÕt nèi xµ víi cét. Tõ thùc tÕ chèng gi÷ c¸c ®−êng lß nghiªng trong má hÇm lß b»ng gç, ®· rót ra c¸c kinh nghiÖm vµ chØ dÉn sau: • Khi gãc nghiªng cña ®−êng lß trong kho¶ng 100 ®Õn 120, cÇn thiÕt ph¶i ®¸nh v¨ng ë gi÷a hai cét cña khung chèng, • Khi gãc nghiªng cña ®−êng lß trong kho¶ng 120 ®Õn 300, cÇn thiÕt ph¶i ®¸nh v¨ng ë phÝa ®©u vµ ch©n cét cña khung chèng, • Khi gãc nghiªng cña ®−êng lß lín h¬n 300, cÇn thiÕt ph¶i ®Æt c¶ dÇm nÒn • Khi gãc nghiªng cña ®−êng lß lín h¬n 450, kÕt cÊu chèng b»ng gç ®−îc l¾p dùng nh− khi thi c«ng giÕng ®øng. Ngoµi ra, nÕu thÊy cã hiÖn t−îng tr−ît ë phÝa v¸ch lß, cÇn thiÕt dùng khung nghiªng vÒ phÝa trªn 50 ®Õn 70 so víi mÆt c¾t vu«ng gãc víi trôc ®−êng lß; ng−îc l¹i khi cã hiÖn NQP/CHCTN 66
t−îng tr−ît ë ®¸ trô, ch©n cét ®−îc ch«n lÖch lªn phÝa trªn ë phÝa nÒn lß víi c¸c gãc t−¬ng tù. Trong tr−êng hîp khèi ®¸ cã hiÖn t−îng trãc lë, cÇn thiÕt ph¶i cã biÖn ph¸p chèng gi÷ gi÷a c¸c khung chèng. §iÒu ®ã ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸ch cµi chÌn b»ng c¸c tÊm chÌn, hoÆc ®ãng nhãi, ®ãng cäc. C¸c tÊm gç víi chøc n¨ng lµ tÊm chÌn ®−îc cµi ®¬n gi¶n vµo kho¶ng trèng gi÷a hai khung gç. Khi thi c«ng, nÕu gÆp khèi ®¸ mÒn, khèi ®Êt c¸c biÖn ph¸p ®ãng nhãi vµ ®ãng cäc sÏ ®−îc sö dông; khi ®ã c¸c cäc, nhãi (tÊm chÌn v¸t nhän ®Çu) ®−îc ®ãng, Ðp s©u vµo khèi ®Êt/®¸ mÒm phÝa tr−íc g−¬ng ®µo hoÆc chØ ®Ó t¹o kh¶ n¨ng tiÕp xóc chÆt víi khèi ®Êt/®¸ tr−íc g−¬ng ®µo.C¸c kho¶ng hë cßn l¹i còng ph¶i ®−îc chÌn chÆt. C¸c tÊm chÌn cã thÓ ®−îc cµi chÌn liÒn nhau hoÆc cã kho¶ng hë. C¸c tÊm chÌn th−êng ®−îc sö dông khi khèi ®¸ cã thêi gian tån t¹i æn ®Þnh nhÊt ®Þnh. TÊm chÌn cã thÓ chØ phôc vô ng¨n ®¸ trãc vì r¬i vµo kho¶ng trèng, song còng cã khi ph¶i tiÕp nhËn ¸p lùc ®¸. Khi ®ã chóng ph¶i ®−îc chÌn chÆt t¹o tiÕp xóc tèt víi khèi ®¸. Nhãi vµ cäc ®−îc sö dông khi khèi ®¸ cã thêi gian tån t¹i æn ®Þnh kh«ng ®¸ng kÓ, ®ßi hái ph¶i b¶o vÖ sím khu vùc trùc tiÕp tr−íc g−¬ng ®µo. Nhãi gç th−êng b»ng gç xÎ, dµy 45mm, ®Çu v¸t nhän. Nhãi ®−îc ®ãng, Ðp s¸t phÝa trªn xµ nãc vµo khèi ®¸ b»ng bóa, bóa khÝ nÐn hoÆc kÝch Ðp ®Õn ®é s©u cÇn thiÕt, th−êng b»ng tiÕn ®é cho chu kú ®µo sau (H×nh 3-2 ). Còng v× vËy xuÊt hiÖn c¸c kho¶ng hë trong khèi ®Êt/®¸ do nhãi vµ cäc biÕn d¹ng khi chÞu uèn lµ kh«ng tr¸nh khái. HiÖn nay ph−¬ng ph¸p thi c«ng sö dông chÌn nhãi, cäc gç lµm kÕt cÊu chèng t¹m Ýt ®−îc sö dông. Nhãi, cäc thÐp ®−îc sö dông thay cho nhãi gç; mét sè d¹ng chèng tr−íc kh¸c víi nh÷ng tÝnh n¨ng −u viÖt còng ®· ®−îc sö dông cã hiÖu qu¶. Khung ®¸nh khu«n D¹ng khung ®¸nh khu«n th«ng th−êng ®−îc sö dông lµm kÕt cÊu chèng t¹m khi thi c«ng c¸c c«ng tr×nh ngÇm d©n dông toµn g−¬ng hoÆc theo s¬ ®å chia g−¬ng, khi tiÕn hµnh l¾p dùng kÕt cÊu chèng cè ®Þnh, hÖ khung gç nµy sÏ ®−îc dì bá (H×nh 3-6). C¸c d¹ng kÕt cÊu nµy vèn ®· ®−îc sö dông khi thi c«ng theo c¸c ph−¬ng ph¸p cæ ®iÓn nh− ph−¬ng ph¸p ®ãn ®ì cña BØ, ph−¬ng ph¸p ®µo më réng cña Anh, ph−¬ng ph¸p ®µo hÇm cña Aã vµ ph−¬ng ph¸p nh©n ®ì cña §øc. Tuy nhiªn víi nh÷ng tiÕn bé khoa häc, ngµy nay c¸c kÕt cÊu chèng t¹m d¹ng nµy ®· ®−îc thay thÓ bëi bª t«ng phun, neo, khung thÐp..., cho phÐp thi c«ng ®−îc nhanh h¬n, an toµn h¬n vµ t¹o ra c¸c kh¶ n¨ng hç trî khèi ®¸ tèt h¬n. Trong khai th¸c má, khung ®¸nh khu«n còng cã thÓ ®−îc sö dông lµm kÕt cÊu chèng ®éc lËp, kÕt cÊu t¨ng søc (t»ng c−êng) ®Ó hç trî c¸c khung chèng d¹ng hép khi gÆp ¸p lùc má lín, nh− trªn h×nh 3-7. NQP/CHCTN 67
th×u doc cét tµ vÑt chÌn g−¬ng H×nh 3-6. Khung ®¸nh khu«n trong x©y dùng c«ng tr×nh ngÇm tiÕt diÖn lín KÕt cÊu gç t¹i ®−êng hÇm Loetschberg (1908-1913) Nãi chung, do ®Æc ®iÓm cÊu t¹o tõ yªu cÇu l¾p dùng nhanh, nªn khung ®¸nh khu«n rÊt dÔ bÞ x« dÞch, biÕn d¹ng. Còng v× vËy cÇn thiÕt ph¶i chó ý chèt chÆt b»ng v¨ng, gi»ng vµ ®inh ®Øa, ®¶m b¶o æn ®Þnh cho qu¸ tr×nh thi c«ng. Trªn h×nh 3-8 lµ mét sã vÝ dô vÒ c¸c d¹ng khung chèng b»ng gç ®−îc sö dung trong khai th¸c má, tïy thuéc vµo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt cô thÓ. NQP/CHCTN 68
xµ däc th×u cét a b H×nh 3-7. Khung ®¸nh khu«n d¹ng ®éc lËp a) vµ d¹ng kÕt cÊu t¨ng c−êng b) H×nh 3-8. C¸c d¹ng kÕt cÊu gç thïy theo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, ¸p lùc ®¸ NQP/CHCTN 69
Mèi liªn kÕt C¸c cÊu kiÖn ®−îc kÕt nèi víi nhau (gi÷a ®Çu xµ, vµ ®Çu cét, gi÷a cét víi dÇm nÒn, gi÷a xµ nãc víi cét bÝch, v¨ng...) b»ng c¸c lo¹i méng, ngµm nh− ngµm vu«ng (bËc thang), ngµm xiªn hay ngµm trßn (måm bÝch). Quy c¸ch ghÐp nèi tïy thuéc vµo c−êng ®é vµ h−íng chÝnh cña ¸p lùc (H×nh 3-9) còng nh− d¹ng cÊu t¹o cña khung. Mèi nèi gi÷a xµ vµ cét cña khung chèng h×nh hép th−êng ë d¹ng méng bËc thang hay méng xiªn; gi÷a cét vµ dÇm nÒn lµ méng xiªn. Méng nèi gi÷a c¸c cÊu kiÖn cña khung ®¸nh khu«n th−êng lµ méng xiªn hay méng ngµm; gi÷a cét bÝch víi xµ vµ v¨ng th−êng lµ méng ngµm trßn. H×nh 3-9: C¸c d¹ng méng( mèi nèi) gi÷a c¸c cÊu kiÖn chÝnh cña khung chèng b»ng gç Khi kh«ng cÇn dÇm nÒn, ®Ó tr¸nh tr−ît ch©n cét, ch©n cét th−êng ch«n s©u 10 ÷ 30 cm trong ®¸ tïy theo møc ®é cøng ch¾c cña ®¸. PhÝa ®Æt r·nh n−íc, cét ®−îc ch«n s©u h¬n ®¸y r·nh 10 ÷ 12cm. T−¬ng tù nh− vËy, trong tr−êng hîp ph¶i sö dông dÇm nÒn hay dÇm ch©n cét (dÇm däc) cÇn ph¶i ch«n dÇm s©u xuèng kho¶ng 3/4 ®−êng kÝnh dÇm. NQP/CHCTN 70
§Ó t¹o kh¶ n¨ng linh ho¹t cho khung chèng gç, c¸c ch©n cét cã thÓ ®−îc ®Ïo v¸t nhän, d¹ng nh×nh nªm hay h×nh chãp (chiÒu dµi ®o¹n v¸t nhän b»ng 1,5 ®Õn 3 lÇn ®−êng kÝnh thanh gç, chiÒu réng tèi thiÓu ë ch©n cét-dÇu v¸t nhän- b»ng kho¶ng 1/4 ®Õn 1/3 ®−êng kÝnh thanh gç). Khi gÆp t¶i träng lín, phÇn v¸t nhän sÏ bÞ nÐn Ðp bÑp hay ph¸ hñy tr−íc, t¹o kh¶ n¨ng biÕn d¹ng cña cét gç (nÐ tr¸nh t¶i träng lín). Trong thùc tÕ cã thÓ tÝnh ®Õn kh¶ n¨ng linh ho¹t kho¶ng 10cm víi khung chèng gç. 3.2.3 Khung chèng gç cho c«ng tr×nh th¼ng ®øng (giÕng ®øng) Khi thi c«ng giÕng ®øng, c¸c kÕt cÊu chèng gç th−êng ®−îc sö dông lµm kÕt cÊu chèng t¹m. KÕt cÊu gç chØ ®−îc sö dông lµm kÕt cÊu chèng cè ®Þnh khi thi c«ng c¸c giÕng th¨m dß, khi khai th¸c má nhá. Gç ®−îc sö dông th−êng lµ gç trßn, ®oi khi còng sö dông c¶ gç xÎ. TiÕt diÖn giÕng khi sö dông kÕt cÊu chèng b»ng gç th−êng cã d¹ng h×nh vu«ng hoÆc ch÷ nhËt, cã thÓ ®−îc chia lµm c¸c ng¨n kh¸c nhau tïy theo c«ng dông cña giÕng. Tïy thuéc vµo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt, ®Þa c¬ häc còng nh− møc ®é æn ®Þnh cña khèi ®Êt/®¸, khung gç th−êng cã ba d¹ng lµ khung chèng liÒn nhau, khung chèn cã v¨ng ®éi vµ khung chèng cã mãc treo Khung chèng gç liÒn nhau hay liÒn kÒ. Khung chèng liÒn nhau thÝch hîp cho khèi ®Êt/®¸ dÔ bÞ biÕn d¹ng vµ vì lë. HiÖn nay khung chèng gç liÒn kÒ th−êng ®−îc sö dông cho c¸c giÕng th¨m dß ®Þa chÊt khi ®µo qua c¸c lo¹i ®Êt/ ®¸ mÒm yÕu. T¹i mét sè má nhá khai th¸c than cña ViÖt nam còng cßn cã sö dông lo¹i kÕt cÊu nµy. Khung chèng bao gåm bèn thanh ghÐp víi nhau thµnh khung ch÷ nhËt hoÆc h×nh vu«ng, kÕt nèi b»ng méng bËc ®¬n gi¶n hoÆc m«ng ®u«i c¸ (H×nh 3-10). Khung ®Çu tiªn n»m ngay trªn mÆt ®Êt. Do c¸c khung ®Æt liÒn nhau nªn th−êng kh«ng cã cµi chÌn. NÕu sö dông thªm v÷a nghÌo (c¸t, xi m¨ng), h¾c Ýn trén mïn c−a, kÕt cÊu sÏ cã thÓ c¸h n−íc hoµn toµn. Tïy theo chiÒu s©u cña giÕng, cø kho¶ng 5m ®Õn 10m bè trÝ mét khung c¬ b¶n hay khung ®ì. Khung c¬ b¶n cã cÊu t¹o nh− khung b×nh th−êng, song cã hai thanh khung (th−êng lµ thanh ng¾n) ®−îc ch«n ngµm vµo khèi ®Êt ®¸ kho¶ng 0,5m ®Õn 0,8m (gäi lµ tai v×). Khèi ®Êt/®¸ cµng mÒm yÕu th× kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c khung c¬ b¶n cµng ng¾n.Trong tr−êng hîp ®µo qua ®Êt sÐt hoÆc ®¸ mÒm cã chøa sÐt, anhydrÝt cã kh¶ n¨ng tr−¬ng në, c¸c khung cã thÓ d·n c¸ch nhau kho¶ng 5 cm ®Õn 8cm, khi ®ã ph¶i dïng nªm ®Ô t¹o kho¶ng d·n c¸ch. Th«ng th−êng giÕng ®−îc ®µo mét khÈu hay mét ®èt cã chiÒu dµi nhÊt ®Þnh ch−a chèng, tiÕp ®ã khung c¬ b¶n ®−îc l¾p dùng vµ c¸c khung kh¸c ®−îc xÕp chång lªn khung c¬ b¶n. NQP/CHCTN 71