Giáo trình cơ học kết cấu công trình ngầm 14 pot

NQP/CHCTN
78
Khớp trợt là khớp nối cho phép hai đọan khung nối với nhau có thể
trợt lồng vào nhau (hay trợt chồng lên nhau) một đoạn xác định. Khớp
trợt đợc tạo nên theo nguyên lý ma sát nên còn gọi là khớp ma sát và trong
thực tế có khá nhiều dạng khác nhau (Hình ). Khớp trợt hạn chế hay cũng
còn gọi là khớp linh hoạt hạn chế thờng đợc sử dụng khi khung thép đợc
chế tạo từ thép chữ I; hai đoạn khung đợc kết nối trong hộp trợt với đoạn
đờng trợt khoảng 200 đến 400mm (đơng nhiên cũng có trờng hợp đến
600mm, song khi đó khả năng chống uốn của khung bị giảm đi). Khớp trợt
thờng đợc sử dụng cho các khung chống thép tại các đờng lò trong ngành
mỏ khi gặp các trờng hợp khối đá có biến dạng lớn (ví dụ gần khu vực khai
thác, lò chuẩn bị) hoặc trong xây dựng công trình ngầm, khi trong khối đá
xuất hiện biến dạng dẻo. Khung chống có khớp trợt hay ma sát thờng đợc
gọi là khung trợt, khung ma sát hay khung chống linh hoạt kích thớc.

khớp trợt nối
bằng gông thép
tròn


Khớp trợt gông bằng thép tấm, bắt vít
hoặc cài then

khớp
ma
sát, sử
dụng
thép
tấm
g
ôn
g
thé
p

tròn có móc kéo
gông tròn
với bản
đệm đúc,
cán trớc
NQP/CHCTN
79

Khí
p
tr−ît cµi then
khíp tr−ît h¹n chÕ,
khung thÐp ch÷ I
Hép tr−ît Gerlach,
theo Gimm 1959
H−íng dÞch
chuyÓn chÝnh
S¬ ®å m« pháng tÝnh n¨ng cña khung chèng
thÐp ba thanh (hai khíp) linh ho¹t kÝch th−íc
Theo Schuermann 1963
NQP/CHCTN

80



























Khớp xoay là mối nối cho phép kết cấu có thể xoay quanh khớp ở mức
độ nhất định. Khung chống có khớp xoay, thờng gọi ngắn là khung chống

khớp có thể biến hình hay khung chống linh hoạt hình dạng, nghĩa là có thể
tự điều khiển để thích ứng với biến dạng của khối đá mà ít gây ra biến dạng
trong từng đoạn của khung. Khung chống càng nhiều khớp thì các đoạn càng
ngắn và tác động gây uốn càng nhỏ. Tuy nhiên số lợng khớp cũng có giới
hạn và thờng không quá 3. Khi sử dụng nhiều khớp hơn sẽ có thể dẫn đến
khả năng nguy hiểm là ba khớp nào đó có thể nằm trên một đờng thẳng,
trong quá trình biến dạng, dẫn đến khung mất ổn định. Thông thờng khi sử
dụng khung dạng khớp bao giờ cũng có một khớp trên nóc, có thể đợc bố trí
chính giữa nóc đờng hầm và tại vị trí nằm giữa nóc và sờn đờng hầm.
Khung chống khớp bốn đoạn, thờng có dạng đối xứng, có thêm hai khớp
phía sờn đờng hầm, để nối đoạn khung nóc hay xà nóc với các cột. Dạng
Vị trí khớp hợp lý thuỳ thuộc và hớng tác động của áp lực, theo
Voss 1962
Hớn
g
á
p
lực
Hoạt độn
g
của khớ
p
khi á
p
lực lệch
NQP/CHCTN
81
khung không đối xứng thờng chỉ có thêm một hoặc không có khớp sờn,
ngoài khớp nóc. Thông thờng các khớp (làm bằng thanh gỗ cứng, dài) cũng
có vai trò làm thìu dọc, liên kết các khung riêng rẽ với nhau.

C
ác loại khớp thép tròn, dời


khớp nối bắt vít
khớp nối hai chốt


Các loại khớp
thép, chốt cứng
NQP/CHCTN
82

Nhằm phát huy những u điểm và khắc phục các hạn chế của các loại
khung với cácdạng khớp nối khác nhau đã xuất hiện ý tởng về một loại
khung vạn năng














Lắp dựng. Khung thép hình đợc lắp dựng ngay sau khi tạo ra khoảng
trống ngầm. Các trang bị hỗ trợ nh sàn công tác, giá lắp dựng đợc chế tạo
và sử dụng để có thể lắp dựng nhẹ nhàng, ngay cả khi các đoạn khung dài và
nặng. Cũng vì vậysố lợng các mối nối không cần thiết sẽ đợc giảm đi .

Khun
g
chốn
g
vạn năn
g
và dạn
g
mối nối



Một số khung khớp sử dụng trong khai thác mỏ có thìu dọc
NQP/CHCTN
83
Để tạo ra độ cứng vững cho hệ khung dọc theo trục công trình ngầm
đợc tạo nên nhờ các kết cấu văng và giằng. Văng và giằng không chỉ giữ
cho các khung thép có thể ổn định mà có khả năng chịu nén, kéo ngay cả khi
không phun vữa hoặc chèn. Thông thờng các văng gỗ có khả năng chịu nén,
còn các giằng thép tấm hoặc tròn có khả năng chịu kéo. Cũng cần lu ý rằng,
tại công trờng có khi sử dụng phơng pháp hàn để kết nối các khung thép,
nhng cũng cần nhận thức rằng qua đó sẽ làm giảm khả năng chịu tải của
loại thép chất lợng cao đã qua quá trình tôi, ủ. Vì vậy, trong điều kiện cho
phép nên chuẩn bị hay đặt mua sẵn các kết cấu thép có cả hai chức năng
giằng và văng. Khi sử dụng khung thép kết hợp với bê tông phun, các kết cấu
giằng và văng bằng thép có thể tháo để sử dụng lại sau khỏang thời gian nhất
định.
Ưu điểm về khả năng chịu tải ngay của khung
thép sẽ đợc khai thác, nếu nh kịp thời đệm đợc tốt
các chân khung. Nói chung các chân khung thép có thể

đệm bằng gỗ tà vẹt, các tấm gỗ cứng hoặc chính bằng
các đoạn ngắn thép hình. Khung thép cũng có thể đợc
chôn sâu vào khói đá.
Tiếp xúc với khối đá có thể đạt đợc bằng cách
chèn, nêm hoặc kích ép khung về phía khối đá. Tuy
nhiên trong thực tế cho thấy ở các mỏ hầm lò nếu chỉ sử dụng nêm gỗ cũng
nh chèn bằng đá đã không tạo nên tiếp xúc đều trên toàn bộ chiều dài
khung thép, gây ra ứng suất tập trung.
Tiếp xúc tốt nhất đạt đợc khi sử dụng bê tông phun tạo liên kết giữa
khối đá và khung thép. Trên hình cho thấy các khả năng kết hợp sử dụng
khung thép và bê tông phun cũng nh nbê tông phun sợi thép. Đơng nhiên
phơng thức này hiện tại mới chỉ đợc sử dụng trong xây dựng công trình
ngầm dân dụng và công nghiệp.