Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 13 ppt

NQP/CHCTN
72
Khi gặp khối đất/đá áp lực mạnh, các khung đợc lắp dựng từ trên
xuống. Cứ sau mỗi lần đào, đủ để bố tí một khung, khung chống đợc lắp
dựng. Đinh đỉa đớc sử dụng để tránh tụt khung. Đơng nhiên cũng cứ
khoảng 5m đến 10m lại bố trí một khung cơ bản.





















Khung chống có văng đội
Loại khung chống này (Hình 3-11) đợc sử dụng cho giếng đào qua đá
rắn cứng, tơng đối ổn định, tiết diện ngang không lớn, thời gian tồn tại nhỏ,
chẳng hạn nh các giếng thăm dò địa chất.

mặt cắ
t
A-B
văng
dọc
văng
ngang
văng
ngang
thanh đệm
dọc tờng
thanh đệm
dọc tờng
g
ánh
Hình 3-11. Khung chống có văng đội (khung chống tha)
Hình 3-10 . Khung chống
liền vì và ví dụ kết cấu gỗ với

các ngăn của giếng
ngăn
t
h
a
n
g
đối
trọng
mán
g
trợt
dầm

gánh
NQP/CHCTN
73
Các khung thờng bằng gỗ tròn hoặc gỗ xẻ, đợc đặt cách nhau 0,5m
đến 1m. Khoảng giữa các khung có bố trí văng đội ở bốn góc giếng và dọc
trên khung, tùy theo chiều dài và khả năng chịu lực của các thanh khung
chống. Đầu văng có mộng ngàm tròn, để đẽ dánh căng vào khung. Tùy theo
chiều sâu của giếng và loại khối đá, các khung cơ bản đợc bố trí cách nhau
từ 6m đến 12m. Văng đội có thể làm bằng gỗ có đờng kính nhỏ hơn đờng
kính gỗ làm khung. Ngoài ra, tùy thuộc vào điều kiện xuất hiện áp lực có thể
sử dụng thêm các thanh văng ngang, các thanh đệm tăng sức
Khung chống có văng đội thờng đợc lắp dựng từ dới lên, theo từng
đột hay từng khâu. Do giữa các khung có khoảng hở nhất định, nên xung
quanh khung thờng bố trí ván chèn, đề phòng đá tróc lở, trụt lở vào giếng.
Ván chèn có thể dày từ 2,5cm đến 7,5cm, có thể là ván xẻ hoặc gỗ nhỏ bổ
đôi, đợc cài dọc theo thành giếng. Trong trờng hợp cần thiết cũng có thể

bít trám thêm bằng vữa nghèo với tỷ lệ cát/xi măng khoảng 1/5 đến 1/7.
Cũng cần lu ý là, do đặc điểm sử dụng của khung chống, không đợc sử
dụng đá để chèn vào thành giếng.

Khung chống có móc treo
Khung chống có móc treo (Hình 3-12) có cấu tạo tơng tự nh khung
chống có có văng đội, tuy nhiên gỗ làm khung thờng và gỗ xẻ, đợc sử
dụng khi gặp khối đá cứng vững. Ngoài các văng đội đỡ các góc giếng, các
khung đợc liên kết với nhau bằng các móc treo bằng thép. Móc treo đợc
chốt cứng sau khi đã chỉnh các văng ở bốn góc giếng. Khoảng cách giữa các
khung cơ bản có thể đến 25m và 40m.

















văng
văng ngang

gánh
dầm
móc treo
tấm chèn
Hình 3-12. Khung chống tha có móc treo
NQP/CHCTN
74
Khung, cọc gỗ khi thi công giếng

Trong trờng hợp gặp đất/đá dời nh cát, sỏi và trong tầng chứa nớc,
thờng không thể thi công theo trình tự đào, chống. Trong trờng hợp này,
kết cấu chống tạm, bảo vệ phải đợc lắp dựng trớc khi đào (tiến trớc).
Phơng pháp đóng cọc với khung hộp đợc sử dụng (hình 3-13). Sau khi đào
kết kấu chống cố định thờng là khung chống liền nhau. Thông thờng,
trong quá trình đào, công tác đống cọ đợc tiến hành phía trên lớp cát, cuội
hoặc lớp chúa nớc. Các cọc gỗ cứng đợc ép, hay đóng xuống, xung quanh
khung hộp. Nêm đợc đóng vào giữa khung hộp và các cọc để chốt giữ. Nếu
xuất hiện nhiều khoảng hở giữa khung và cọc có thể đóng thêm cọc để đảm
bảo ổn định hệ cọc.

Hình 3-13. Khung cọc gỗ
khi thi công giếng trong
điều kiện khối đất, khối đá
không ổn định
NQP/CHCTN
75
3.3 Khung chống bằng thép
3.3.1 Khái quát.
Thép đợc sử dụng ngày càng nhiều và thay thế gỗ từ cuối thể kỷ 19,
bởi vì thép cho phép tạo nên các kết cấu mẫu và chế tạo trớc.
Ưu điểm:
Có thể chế tạo trớc,
Có khả năng nhận tải ngay, nếu tiếp xúc với khối đá,
Có thể lắp dựng thẳng đứng hoặc nghiêng so với gơng đào tùy theo
yêu cầu.
Nhợc điểm:
Lắp dựng khó khăn, khi sử dụng loại thép hình nặng,
Mức độ linh động kém (khó thay đổi hình dạng và kích thớc tại vị trí
thi công),
Trong nhiều trờng hợp phải đặt hàng trớc, mất nhiều thời gian.

Thép hình.
Nói chung trong xây dựng công trình ngầm mỏ và dân dụng thờng sử dụng
một số loại thép hình đặc biệt, ngoài những loại thép hình thông thờng
trong xây dựng. Trên hình là một số ví dụ về các loại thép hình thông dụng
trong xây dựng công trình ngầm.




















Thép đờng
ray
Thép
chữ I

Thép lòng
mo
Thép hình
chuông
Thép lòng
máng
Thé
p
hình lòn
g
mo
Thép
tròn
Thép
chữ U
Thép
ống
Thép
hình sao
Thép
chữ H
NQP/CHCTN
76
3.3.2 Các loại khung thép trong xây dựng mỏ và công trình
ngầm
Khung thép có thể chế tạo trực tiếp từ thép hình, nhng cũng có thể
đợc chế tạo bằng cách hàn ghép, kết nối từ các loại thép tròn có đờng kính
khác nhau. Do vậy trong thực tế thờng phân biệt khung thép hình và khung
thép tổ hợp ( Hình ).

Hình dạng và kích thớc của các khung chống thép hình đợc chế tạo
tùy theo hình dạng tiết diện của khoảng trống đợc khai đào. Vì vậy các
khung chống bằng thép đợc chế tạo trớc theo kích thớc, tuy nhiên trong
ngành khai thác mỏ hầm lò cũng thờng sử dụng các khung chống mẫu hay
tiêu chuẩn theo các thiết kế mẫu.

3.3.3 Khung thép hình
Thông thờng, để thuận tiện và nhẹ nhàng khi sử dụng, các khung
chống bằng thép đợc chia ra nhiều đoạn. Tùy theo tính năng và yêu cầu các
mối nối có thể đợc chế tạo hay gia công ở các dạng khác nhau. Trong thực
tế phân biệt các mối nối cứng hay khớp cứng, và mối nối linh hoạt hay khớp
linh hoạt. Mối nối linh hoạt lại đợc phân ra hai loại là khớp trợt và khớp
xoay.

Khớp cứng thờng ở dạng liên kết bản đệm hay mặt bích, nối cứng với
nhau bằng đinh ốc hoặc then, chốt. Khung chống khớp cứng thờng đợc sử
dụng cho các đờng lò đá trong ngành mỏ. Trong xây dựng công trình ngầm
Khung thép hình và
khung thép tổ hợp
NQP/CHCTN
77
khung khớp cứng đợc sử dụng làm khung chống tạm khi gặp các khối đá dễ
tróc lớp hay sập lở và sau đó trở thành cốt cứng trong vỏ chống cố định. Tuy
nhiên ngày nay khung thép tổ hợp ngày càng đợc sử dụng rộng rãi, thay thế
cho loại khung cứng trong xây dựng công trình ngầm dân dụng với các lý do
khác nhau, sẽ đề cập trong mục khung thép tổ hợp.

x
à

t
h
ép
bản đệm

cột thép
thanh
khung
chữ I

đệm
ốc
vít
Tấm đệm lợn sóng
theo Froehlich và Schmidt
1963
Mối nối dạng chốt cứng theo Spruth
1959
Chốt móc theo Froehlich và Schmidt 1963
Tấm đệm dạng chữ U theo
Spruth 1959
Cấu tạo tấm đệm con
g