ĐỒ ÁN ĐƯỜNG HẦM GIAO THÔNG r=4, h=3, f=6, RMR 50

Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

đồ án môn học
Xây dựng ctn dân dụng và công nghiệp
đề tài : thiết kế thi công đờng hầm với các thông số và yêu cầu:
Đờng hầm đào từ cửa hầm theo hớng dốc lên, độ dốc 30/00
Hình dạng tiết diện ngang đào của đờng hầm: hình vòm tờng thẳng.
Kích thớc: Bán kính vòm R= 4 m, chiều cao tờng H= 3 m;
Khoảng cách từ gơng tới cửa hầm L= 500 m
Phá vỡ đất đá bằng phơng pháp nổ mìn tạo biên, thuốc nổ P3151( hoặc
P.113), kíp vi sai phi điện.
Kết cấu chống tạm trong thi công:neo BTCT kết hợp bê tông phun.
Kết cấu chống cố định: vỏ BTCT liền khối dày 30 cm, M300.
Tiến độ đổ Bê tông: 100 ữ 120 m/ tháng.
Đờng hầm thay đổi qua đá có hệ số kiên cố f= 6, RMR = 50. Tốc độ
đào theo yêu cầu v=70 m/ tháng.

Chơng i: cơ sở dữ liệu phục vụ thiết kế
Thi công công trình

1.Yêu cầu thiết kế.
Thiết kế thi công đờng hầm với các thông số và yêu cầu:
Đờng hầm đào từ cửa hầm theo hớng dốc lên, độ dốc 30/00
Hình dạng tiết diện ngang đào của đờng hầm: hình vòm tờng thẳng.
Kích thớc: Bán kính vòm R= 4 m, chiều cao tờng H= 3 m;
Khoảng cách từ gơng tới cửa hầm L= 500 m
SV: Trần Quốc Ân

1

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Phá vỡ đất đá bằng phơng pháp nổ mìn tạo biên, thuốc nổ P3151( hoặc
P.113), kíp vi sai phi điện.
Kết cấu chống tạm trong thi công:neo BTCT kết hợp bê tông phun.
Kết cấu chống cố định: vỏ BTCT liền khối dày 30 cm, M300.
Yêu cầu nội dung:
lựa chọn sơ đồ công nghệ thi công, thiết bị thi công
đánh giá mức độ ổn định không chống của đờng hầm từ đó làm cơ sở
tổ chức công tác đào và chống tạm,chọn chiều dài tiến gơng hợp lý.
Thiết kế hộ chiếu, tổ chức thi công khoan nổ mìn phá vỡ đất đá;
tính toán các công tác phụ phục vụ thi công :xúc bốc, vận tải, thông
gió.
tính toán, tổ chức thi công kết cấu chống tạm bằng neo BTCT + Bê
tông phun.
Tổ chức thi công kết cấu chống cố định.
Lập biểu đồ tổ chức chu kỳ đào chống tạm, chống cố định.
Xây dựng dự toán thi công CTN.
2. Điều kiện cơ học khu vực bố trí công trình :
Đờng hầm đào qua đá có hệ số kiên cố f = 6, RMR = 50. Tốc độ đào yêu cầu
v = 70 m/ tháng.
-

chơng ii: tính toán kết cấu chống giữ

cho công trình ngầm

II.1. Đánh giá mức độ ổn định không chống cho công trình ngầm.
Đánh giá thời gian ổn định không chống của khối đất đá xung quanh
công trình là công tác quan trọng ảnh hởng tới tiến độ thi công và cả thời
gian ổn định khối đất đá.Theo tiêu chuẩn đánh giá khối đá của Bieniawski
thì thời gian ổn định không chống của đờng hầm phụ thuộc vào rất nhiều
yếu tố quan trọng:
+Yếu tố phong hóa.
+ Các thành phần ứng suất nguyên sinh và ứng suất thứ sinh.
+ Sự thay đổi các thành phần ứng suất.
+ ảnh hởng của đờng phơngvà góc dốc khe nứt.
+ tác động nổ mìn.
Trên cơ sở thông số đầu bài đa ra thì công trình đào qua lớp đất đá có
f = 6 và chỉ số RMR= 50.Theo biểu đồ: Mối liên hệ giữa giá trị RMR với
thời gian ổn định không chống Bieniawski (1979). [I], thì công trình ngầm
của ta có chiều dài ổn định không cần chống khoảng 85 giờ.

SV: Trần Quốc Ân

2

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Hình 1: Mối liên hệ giữa giá trị RMR với thời gian ổn định khung chống.

II.2.Tính toán kết cấu chống tạm cho công trình ngầm.
Kết cấu chống tạm cho đờng hầm căn cứ chủ yếu vào điều kiện ổn định
tự nhiên của khối đá, tức là căn cứ vào độ bền, độ nứt nẻ, điều kiện địa chất
thuỷ văn, điều kiện lu không của đờng hầm. Với khối đá có độ ổn định trung
bình và lớn, ít dịch chuyển hoặc dịch chuyển vào phần trống công trình thì
kết cấu gia cố có tính hiệu quả và kinh tế nhất là neo bê tông cốt thép kết hợp
bê tông phun, ngợc lại với khối đá mềm yếu, nứt nẻ lớn, thời gian ổn định
không chống ngắn, dịch chuyển lớn, dễ xập lở cần có các biện pháp gia cố
nhanh chóng với kết cấu có tính bền vững và chịu tải tức thời nh : kết cấu
thép, vỏ chống bê tông, bê tông cốt thép cố định.
Theo đề bài ra thì công trình đào qua đất đá có f= 6, RMR=50 đất
đá có độ ổn định trung bình thì kết cấu chống tạm hiệu quả nhất là neo
BTCT kết hợp với Bê tông phun. Vì loại kết cấu chống này mang nhiều đặc
tính u việt, nổi bật là phát huy đợc khả năng tự mang tải của khối đá. Ta lựa
chọn thép làm neo có số hiệu là: AII, 22, có cờng độ chịu kéo tính toán R a=
2800 kG/cm2. Đờng kính lỗ khoan là 42 mm.
II.2.1.Tính toán kết cấu neo.
* Tính toán chiều dài thanh neo.
Ln=1,2b + 1,5lz + lk , m
Trong đó :
1,2_ hệ số vợt tải.
1,5_ hệ số an toàn.
Lz_ chiều dài làm việc của neo, lz=0,7 m.
SV: Trần Quốc Ân

3

Lớp XDCTN & Mỏ K48

Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

lk_ chiều dài đuôi neo nhô mặt lộ, lk=0,1 m.


a + htg 45 0
b_ chiều cao vòm phá hủy,
2

b=
f

a_ bán kính vòm , a= 4 m.
h_ chiều cao tờng, h= 7 m.
_ góc ma sát trong của đất đá, =arctg(f)= arctg(6)=80,50
b =

4 + 7tg (45
6

80,5
)
2 = 0,76 , m

Thay số vào ta có:
Ln=1,2.0,76 +1,5.0,7+0,1=2,1 m
*Tính toán khả năng mang tải của thanh neo

+ Tải trọng giới hạn tác dụng lên neo theo điều kiện kéo đỉnh neo:
P1= Ra.Fc
Trong đó:
Ra- giới hạn bền kéo của vật liệu làm neo, Ra= 2800 KG/cm2=28000 T/m2.
Fc- diện tích mặt cắt ngang của thanh neo, với thép 22 AII, Fc=0,00038 m2.
Thay số vào ta có : P1=28000.0,00038=10,64 T
+ theo điều kiện kéo thanh neo ra khỏi chất dính kết:
P2= .dn.n-dk.ltt .kz.klvz, T
Trong đó:
dn- đờng kính thanh neo , dn=22 mm=0,022 m
ltt- chiều sâu tính toán của phần neo thanh neo trong chất dính kết,
ltt = 0,7m
n-dk- độ bền cắt của neo trong chất dính kết , n-dk=600T/m2.
kz- hệ số điều chỉnh chiều dài khóa neo, kz=0,55
klvz- hệ số điều kiện làm việc khóa neo, klvz=0,9
Thay số vào ta có: P2= .0,022.600.0,7. 0,55.0,9 =14,36 T
+ theo điều kiện liên kết giữa neo với thành lỗ khoan:
P3=.dk.2.lz .kz.klvz , T
Trong đó :
dk- đờng kính lỗ khoan, dk=42 mm=0,042 m
2- lực dính kết giữa bê tông và đất đá , 2= 400 T/m2
lz- chiều dài khóa neo, lz= 0,7 m
kz- hệ số điều chỉnh chiều dài khóa neo, kz=0,55
klvz- hệ số điều kiện làm việc khóa neo, klvz= 0,9
thay số vào ta có: P3= .0,042.400.0,7.0,55.0,9 = 18,27 T
Khả năng mang tải của neo đợc lấy theo giá trị nhỏ nhất trong 3 giá trị
tính đợc theo 3 điều kiện trên .
Do vậy khả năng mang tải của neo là : Pn= Min( P1, P2, P3 ) = 10,64 T
*tính khoảng cách giữa các neo:
Khoảng cách giữa các neo a1 theo phơng dọc và phơng ngang của phần

vòm thớng lâý giá trị nhỏ nhất trong 3 giá trị sau
+ theo khả năng mang tải của neo:

SV: Trần Quốc Ân

4

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN
pa
,m
.l k .k t

a1 =

Trong đó:
Pa- khả năng mang tải của neo, Pa=10,64 T
trọng lợng thể tích của đất đá, = 2,7 T/m2.
kt- hệ số quá tải, kt = 1,3
lk- chiều cao vòm phá hủy, lk= 0,76 m
thay số vào ta có
10,64
=2 m
2,7.0,76.1,3

a1 =

+ theo độ ổn định của đờng biên đất đá giữa các neo:
a2 =

ln
3

3. f
.lk

Trong đó :
ln- chiều dài thanh neo, ln= 2,1 m
f- hệ số kiên cố của đất đá, f=6
thay sô vào ta có :
a2 =

2,1
3.6
= 1,45 , m
3 2,7.0,76

+ theo điều kiện tạo thành vòm sập lở:
a3 = l n

k b . .l k
(l a + B ) , m
3. f

Trong đó:
kb hệ số phụ thuộc vào độ kiên cố của đất đá, với f > 5 thì kb=0,3

B chiều rộng đờng lò, B = 8 m
Thay số vào ta có
a3 = 2,1

0,3.2,7.0,76
(2,1 + 8) = 1,75 , m
3.6

Khoảng cách giữa các neo đợc chọn nhỏ hơn hoặc bằng mật độ tính
nhỏ nhất, a= Min ( a1, a2, a3) = 1,45 m
Ta lấy a = 1,5 m là khoảng cách của neo theo phơng ngang và dọc theo
trục hầm.
*tính lợng neo trong một vòng chống:
Số lợng neo trong một vòng chống đợc tính nh sau;
Nv =

Cv
+1
a

Trong đó :
Nv- số lợng neo trong một vòng chống
a- khoảng cách bố trí neo, a= 1,5 m
Cv- chu vi của vòm , Cv=.r
Thay số vào ta có:
Nv =

.4,3
+ 1 = 9,3 ;neo
1,5

SV: Trần Quốc Ân

5

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Tuy nhiên số lợng neo là một số nguyên dơng nên ta chọn số neo trong
một vòng là Nv= 10 neo, bố trí neo chỉ trong phần vòm. Phần tờng của công
trình tơng đối ổn định khi nằm trong đá cứng f=6 , nên ta không cần bố trí
neo chống tạm tại tờng.
II.2.2. kết cấu Bê tông phun.
Hiện nay bêtông phun là một kết cấu chống giữ đợc sử dụng tơng đối
rộng rãi trong quá trình thi công công trình ngầm, nó có thể làm việc độc lập
hoặc kết hợp với các kết cấu chống khác nh neo, lới thép, sợi thép...
Theo Mostkov đối với các đờng hầm tiết diện hình vòm thì chiều dày
bêtông phun có thể xác định trên nền tảng của lý thuyết uốn của những tấm
bản vuông, và đợc xác định theo công thức:
d = k .a.

Pa
m.R p

;m

Trong đó:
a- khoảng cách giữa các neo, a= 1,5 m
k-hệ số khi dùng Bê tông phun kết hợp neo, k=0,25
Pa tải trọng đứng tại đỉnh vòm
m- hệ số làm việc của neo và bê tông phun, m=0,75
Rp- giới hạn bền kéo của bê tông phun, lấy bằng 1,5 lần giới hạn bền kéo của
bê tông thờng, với bê tông phun M300 thì Rp= 170.1,5=255 T/m2.
Thay các giá trị vào ta có:
d = 0,25.1,5.

2,7.0,76
= 0,038 m
0,75.255

Ta lấy chiều dày của Bê tông phun là d = 4 cm
II.3. Hộ chiếu chống tạm.
Bê tông phun dày 4cm

Neo BTCT 22, L =2100

Bê tông phun
dầy = 4 cm

Neo BTCT 20, L =2100

Hình 2.1: Hộ chiếu chống tạm
Tỷ lệ 1:200

SV: Trần Quốc Ân

6

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

bản đệm
ốc vít

cốt thép

45

Vữa dính kết

1960

70

70

Hình 2.2. Kết cấu thanh neo
Tỉ lệ 1: 20
II.3.Kết cấu chống cố định.
Vỏ BTCT liền khối dày khối dày 30 cm M300.

Chơng III thiết kế tổ chức thi công

Công trình ngầm

III.1.lựa chọn sơ đồ tổ chức thi công trên mặt cắt ngang.
Hiện nay khi xây dựng công trình ngầm nh đờng hầm giao thông, các đờng hầm trong mỏ, đờng hầm dẫn nớc cho nhà máy thuỷ điện, có rất nhiều
phơng pháp phân chia các sơ đồ công nghệ thi công. Việc lựa chọn sơ đồ
công nghệ thi công có ý nghĩa rất quan trọng trong việc nâng cao tốc độ đào
SV: Trần Quốc Ân

7

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

hầm, giúp chúng ta bố trí công việc một các nhịp nhàng giảm thời gian
ngừng nghỉ của máy móc, thiết bị và các công việc tới mức thấp nhất, kinh tế
nhất.
Với đờng hầm thi công có diện tích khá lớn:
1
S d = . .R 2 + h.B ; m2
2

1
S d = . .R 2 + h.B , m2
2

Trong đó:

R-bán kính vòm, R= 4,3 m
h- chiều cao tờng, h=3m
B- chiều rộng công trình ngầm, B=8,6m
Thay số vào ta có:
1
S d = . .4,3 2 + 3.8,6 55 ; m2
2

Diện tích tiết diện đào (Sd = 49,12m2), với độ ổn định RMR 50 thời gian
ổn định không chống của khối đá khá lớn 4 ngày ta có thể thi công toàn tiết
diện, và ta có thể tiến hành thi công theo sơ đồ nối tiếp toàn phần. Hầm đợc
đào và gia cố tạm suốt chiều dài sau đó ta mới tiến hành chống cố định. Sơ
đồ này có u điểm, công tác tổ chức đơn giản và có thể đẩy nhanh tiến độ đào.
Để phá vỡ đất đá ta dùng phơng pháp khoan nổ mìn ở đây ta dùng phơng pháp nổ mìn tạo biên.
Thiết bị khoan ta chọn máy khoan BOOMER 352

Bảng 3.1. Đặc tính kỹ thuật của máy khoan BOOMER 352
TT
Thông số kỹ thuật
Đơn vị
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
SV: Trần Quốc Ân

Đờng kính lỗ khoan
Chiều sâu lỗ khoan
Tổng công suất thiết bị
Lực khoan
Cần khoan
Đầu khoan
Vận tốc di chuyển tối đa
Chiều dài choòng khoan
Diện tích mặt cắt ngang
Bán kính quay
Ra ngoài
Vào trong
Chiều dài
Kích thớc chính
Chiều rộng
8

mm
mm
kW
kN
BUT 32
COP 1238
Km/h
mm
m2
mm

mm
mm
mm

Số lợng
45
4640
100
20
2
2
13
6490
8 ữ 45
6000
3600
14350
2500

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN
Chiều cao

mm

3100

III.2.tính toán các thông số khoan nổ mìn.
III.2.1.chọn thuốc nổ
Việc lựa chọn thuốc nổ cho phù hợp là một trong những yếu tố cơ bản
ảnh hởng đến hiệu quả công tác khoan nổ mìn, ở đây ta chọn thuốc nổ P3151
Thông số kỹ thuật của thuốc nổ P 3151:
+ Đờng kính thỏi thuốc: db =25- 32 mm
+ Chiều dài thỏi thuốc:
l = 200mm
+ Trọng lợng 1 thỏi:
G1 = 0,12- 0,19 kg
+ Sức công nổ thờng lấy: p = 360 cm3
+ Mật độ thỏi thuốc:
= 1,23 g/cm2
III.2.2.phơng tiện nổ.
Để điều khiển thời gian vi sai giữa các hàng mìn khi nổ thì ta dùng kíp
visai phi điện, đây là loại kíp hiện nay đang sử dụng rộng rãi, với u điểm là
đấu ghép dễ dàng, thời gian vi sai chính xác và nó đã đợc sử dụng hiệu quả
Thiết bị nổ gồm có: - Dây nổ
- Kíp nổ
Kíp nổ EXEL MS bao gồm một kíp nổ phi điện, một đoạn dây tín hiệu
EXEL và một móc nối J.
Đặc tính kỹ thuật:
- Dây tín hiệu EXEL: màu hồng
- Đờng kính ngoài: 3 mm
- Độ bền kéo tối thiểu: 45 kgF
- Độ dài tiêu chuẩn (m): 3,6; 4,9; 6,1; 9..
- Thời gian vi sai tiêu chuẩn
Bảng 3.2. Đặc tính của kíp nổ EXEL.
0

1
2
3
4
5
6
Số vi sai
0
25
50
75
100
125
150
Thời gian
7
8
9
10
11
12
13
Số vi sai
175
200
250
300
350
400
450

Thời gian
Đặc tính kỹ thuật dây nổ PowerplexTM5:
- Màu vàng phủ sáp với 2 dải đen.
- Độ bền kéo tối thiểu: 90 kgF.
- Tốc độ truyền nổ:
6,5 ữ 7,0 Km/s.
- Đờng kính:
3,8 mm.
Máy nổ mìn BMK - 500, đặc tính.
- Cấp điện là ác quy.
- Điện thế 650V.
III.2.3.đờng kính lỗ khoan.
Trong phơng pháp khoan nổ mìn tạo biên, theo kinh nghiệm nếu đờng
kính thỏi thuốc càng nhỏ hơn đờng kính lỗ khoan thì chất lợng tạo biên càng
tốt. Trừơng hợp sử dụng thỏi thuốc có db=32mm thì ta nên lấy dk=42- 50mm,
để phù hợp với thiết bị khoan ta chọn dk= 45mm.
SV: Trần Quốc Ân

9

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

III.2.4.Các thông số khoan nổ.
III.2.4.1.chiều sâu lỗ khoan.
Chiều sâu lỗ khoan đợc xác định theo tiến độ thi công và phụ thuộc

trang thiết bị thi công. Ta tổ chức ngày làm 3 ca, mỗi ca 8 giờ. Để đơn giản
hoá công tác phân bố nhân lực trong một ca ta lấy thời gian của một chu kỳ
bằng thời gian của một ca làm viêc.
Tiến độ thi công yêu cầu là 70m/tháng thì tiến độ thi công trong một ngày là:
Ttd = 70/26 = 2,7 m.
26- số ngày làm việc trong tháng.
Với hệ số sử dụng lỗ mìn = 0,9 suy ra:
T
3
Lk = td =
= 3m

0,9

III.2.4.2.lợng thuốc nổ đơn vị.
Lợng thuốc nổ đơn vị (q) là lợng thuốc cần thiết để phá vỡ 1m 3 đất đá
nguyên khối, phụ thuộc vào loại thuốc sử dụng, tiết diện gơng đào, tính chất
cơ lý của đá, ...
Theo N.M.Pakrôvski:
q=q1.fc.v.e.kd
;Kg/m3 .
Trong đó:
q1 - lợng thuốc nổ tiêu chuẩn, q1=0,1.f (Kg/m3)
f- hệ số kiên cố của đất đá,q1=0,1.6=0,6 ( kg/m3).
fc -là hệ số kể đến cấu trúc của đất đá trong gơng,
với RMR=50 ta lấy fc=1,3
v- là hệ số sức cản của đất đá, Theo GS. Pocrovxki N.M thì với
Sđ > 20m2 thì v = 1,2ữ1,5 ; chọn v = 1,5.
e- là hệ số khả năng công nổ, e=380/P=380/360=1,05 ;
P- sức công nổ của thuốc nổ sử dụng, P= 360 cm3

kd- hệ số kể đến ảnh hởng của đờng kính thỏi thuốc, kd=1,1
Thay số vào ta đợc:
q = 0,6.1,3.1,5.1,05.1,1=1,35 Kg/m3
Theo công thức kinh nghiệm của Langers/kihlstroem:
q=

14
+ 0,8 kg/m3
Sd

Với : Sđ- tiết diện gơng đào, Sđ = 55 m2
0,8 : giá trị cho đá thật cứng rắn.
Vậy:
q=

14
+ 0,8 =1,05 kg/m3
55

Theo Mostkov:
q=

8,5
; Kg/m3
Sd

Với Sđ- tiết diện gơng đào, Sđ = 55 m2
Vậy q =

8,5

= 1,14 ; kg/m2
55

SV: Trần Quốc Ân

10

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Vậy lợng thuốc nổ đơn vị q đợc lấy theo giá trị lớn nhất ở 3 giá trị đợc
tính ở trên , q = 1,35 kg/m3
III.2.4.3.Số lợng lỗ khoan.
Theo kinh nghiệm, số lỗ khoan có thể xác định theo công thức:
N = 38 + 1,4.Sd = 38 + 1,4.55 115 lỗ
1. Số lợng các lỗ mìn đột phá, Ndp
Chọn sơ đồ nổ đột phá song song lỗ lớn gồm một lỗ khoan lớn
= 102mm ở giữa, các lỗ mìn đột phá nạp thuốc có đờng kính 45mm bố trí
xung quanh theo vị trí nh sơ đồ thiết kế đột phá.

B

a
1

W

B2
1

W2
W

3

Hình 3.1.Sơ đồ thiết kế lỗ đột phá
Tỉ lệ 1:10
ô nổ thứ nhất.
Thông thờng
- Khoảng cách từ tâm lỗ khoan trống tới tâm lỗ mìn đột phá
của ô nổ thứ nhất:
a = 1,5. =1,5.102 = 157mm.
- Chiều rộng ô nổ thứ nhất:
W1= a. 2 = 157. 2 = 220 mm
ô nổ thứ hai.
B1 = W1 = 220 mm
- W2 = 1,5.W1. 2 = 1,5.220. 2 =470mm
ô nổ thứ ba.
- B2 = W2= 470mm
- W3 = 1,5.W2. 2 =1,5.470. 2 = 1000mm
Theo kinh nghiệm diện tích vùng đột phá thờng khoảng 2m2 nên ở dây
ta dừng lại với 3 ô vuông đột phá.
Sdp = B32 = 1m2.
Số lỗ mìn đột phá:
Ndp = 12lỗ.
2. Số lợng các lỗ mìn biên, Nb

Công thức xác định Nb:
SV: Trần Quốc Ân

11

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

( P B ) + 1 , lỗ

Nb =

b

Trong đó:
P _ chu vi gơng hầm cần nổ, P = 28,11 m.
B _ Chiều rộng nền gơng hầm cần nổ, B = 8,6 m.
b _ khoảng cách giữa các lỗ mìn biên với nhau,
thờng b = 0,45 ữ 0,55 m, lấy b = 0,55 m.
Nb =

( 28,11 8,6) + 1 35
0,55

lỗ.

3. Số lợng các lỗ mìn nền, Nn
Công thức xác định Nn:
Nn =

B 8,6
=
= 12 lỗ
bn 0,7

(bn _ khoảng cách giữa các lỗ mìn nền với nhau, lấy bn = 0,7m)
4. Số lợng các lỗ mìn phá, Np
Np = N Ndp Nb Nn = 115 12 35 12 =56 lỗ
III.2.4.4. Chi phí thuốc nổ cho một chu kỳ nổ.
Q = q . V = q.Sd.Ltb , kg
Trong đó:
V _ Thể tích đá nổ ra sau một chu kỳ, m3
Q = 1,35. 55 .3 222,75 kg.
Lợng thuốc nổ trung bình cho mỗi lỗ khoan là:
qtb = Q/N = 193/115= 1,93 kg
1.Lợng thuốc nổ cần dùng cho các lỗ mìn đột phá, Qdp.
Qdp = qdp.Ndp ,kg
Với:
qdp _ lợng thuốc nổ cần dùng cho mỗi lỗ mìn đột phá, thờng qdp lấy
tăng 20% so với qtb.
Qdp = 1,2.1,93.12 = 27,79 kg
Số thỏi thuốc cần sử dụng cho một lỗ mìn đột phá, ntp
ntdp =

qdp
0,19

=

2,31
12 thỏi.
0,19

(0,19 _ trọng lợng thỏi thuốc sử dụng)
Lợng thuốc nổ thực tế cần sử dụng cho vùng đột phá, Qdpt
Qdpt = 12.12.0,19 = 27,36 kg
2. Lợng thuốc nổ cần dùng cho vùng phá và vùng nền, Qpn
Qpn = qp.(Np + Nn) = 1,93.(56 + 12) = 131,24 kg
(qp _ Lợng thuốc nổ cần dùng cho mỗi lỗ mìn phá hay cho một lỗ mìn
nền, thờng lấy bằng qtb)
Số thỏi thuốc cần sử dụng cho một lỗ mìn phá hay cho một lỗ mìn nền, np
np =

qp
0,19

=

1,93
= 10 thỏi
0,19

Lợng thuốc nổ thực tế cần sử dụng cho vùng phá và vùng nền, Qtpn
Qtpn = 10.(56 + 12).0,19 = 129,2 kg
3. Lợng thuốc nổ cần dùng cho vùng biên, Qb
SV: Trần Quốc Ân

12

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Qb= qb.Nb = 0,8.1,93.37 = 57,128 kg
(qb _ Lợng thuốc nổ cần dùng cho mỗi lỗ mìn biên, thờng lấy giảm 20% so
với qtb)
số thỏi thuốc cần sử dụng cho một lỗ mìn biên, np
nb =

qb
0,8.1,93
=
8 thỏi
0,19
0,19

Lợng thuốc nổ thực tế cần dùng cho vùng biên, Qtb
Qtb = 8.37.0,19 = 56,24 kg
4. Lợng thuốc nổ thực tế cần dùng cho một chu kỳ khoan nổ, Qtt
Qtt = Qdpt + Qtpn + Qtb = 27,36 + 129,2 + 57,128 = 213,68 kg
III.2.5.Khối lợng đất đá nổ ra sau một chu kỳ, Vd
Vd = Sd.Ltd ...
Trong đó:

Sd- diện tích gơng đào, Sd= 55 m2.
Lk- chiều sâu lỗ khoan, Lk= 3 m
- hệ số sử dụng lỗ mìn, = 0,9
-hệ số thừa tiết diện, = 1,1
Thay số vào ta có:
Vd= 55.3.0,9.1,1.1,5 = 163,35 m3.
0
55

90
91
92

57

94
95 55

80
0

93 56

97

53

37

58

90
0

39

550
800
800

41

42

84

25
24

27

61

63

80
79

44

28

29

64 78
45

65

36

10051

35

23

30

46

66 75

31

47

67

19

15

22

101
34

21

14

6 2 7
1
3
5
8 2

32

48

68 72

33

49

69

11
20

12
104

105

106

107

108 109

110

74
73

10
9

50

77
76

18

16

82

62 81

43

80
0

17

83

13

99 52

103

59

60

26

98

102

86 85

40

38

96 54

88 87

89

111

112

71

70
113 114 115

700

SV: Trần Quốc Ân

13

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí lỗ mìn
Tỷ lệ 1: 100

Thỏi thuốc

Kíp nổ phi điện

Bua mìn
Phân đoạn không khí

dây nổ

lỗ mìn biên
200

100

200

100

200

100

200

100

200

100

100

1000

200

3000

lỗ mìn phá
200

200

200

200

200

200

200

200

1200

100

3000

lỗ mìn đột phá
200

200

200

200

200

200

200

200

200

200

1200

3200

Hình3.2 Cấu trúc lợng nạp
Tỷ lệ 1: 50

SV: Trần Quốc Ân

14

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Bảng 3.2. Chỉ tiêu khoan nổ mìn
TT
Tên chỉ tiêu, ký hiệu
1
Diện tích gơng đào, Sđ
2
Hệ số kiên cố của đất đá, f
3
Chiều sâu lỗ mìn, Lk
4
Hệ số sử dụng lỗ mìn,
5
Tiến độ chu kỳ, L
6
Tổng số lỗ khoan nạp thuốc trên gơng
7

Tổng lợng thuốc nổ một chu kỳ, P-3151
8
Hệ số thừa tiết diện,
9
Khối lợng đá nguyên khối một chu kỳ, V
10
Chỉ tiêu thuốc nổ đơn vị, q
11
Số mét dài lỗ khoan
12
Số lợng kíp nổ

Đơn vị
m2
m
m
lỗ
kg
m3
kg/m3
m
cái

Khối lợng
55
6
3
0,9
3
115

213,68
1,1
163,35
1,35
345
115

III.2.6. Tổ chức công tác khoan nổ mìn.
III.2.6.1. Tổ chức công tác khoan.
Trớc khi khoan các lỗ khoan ta sử dụng máy kinh vĩ, tia laze để xác
định chiều cao và hớng của đờng hầm sau đó định vị tâm của đờng hầm, định
vị các lỗ khoan trên gơng và phân bố các vòng khoan, các lỗ khoan và vòng
biên đợc đánh dấu bằng sơn khác màu và sơn sáng màu. Để tránh nhầm lẫn
và giảm thời gian khoan ta đánh dấu vị trí theo từng vòng lỗ mìn.
Việc tổ chức khoan các lỗ mìn trên gơng với các máy khoan hiện đại
có độ chính xác cao và không gặp khó khăn đáng kể. Nhờ điều khiển bằng
hệ thống thuỷ lực mà việc di chuyển cần khoan, mũi khoan đến vị trí lỗ
khoan dễ dàng. Do hệ thống lấy phoi khoan của máy khoan bằng nớc nên
không gây bụi đáng kể ở gơng hầm, do vậy không cần biện pháp chống bụi
đặc biệt.
III.2.6.2. Công tác nạp nổ.
Trớc khi nạp các thỏi thuốc vào lỗ khoan phải làm sạch các lỗ khoan,
sau đó tiến hành nạp từng thỏi thuốc. Do các lỗ mìn có các loại
thỏithuốckhác nhau do đó phải phân nhóm loại thuốc của từng nhóm lỗ mìn
riêng biệt và phân nhóm nạp khác nhau, tránh công việc loại thuốc bị chồng
chéo lên nhau gây mất thời gian và làm sót lỗ mìn. Có thể tiến hành nạp từ
biên hầm nạp vào kết hợp nạp từ trong vòng đột phá ra. Thỏi thuốc có kíp chỉ
đợc chuẩn bị tại gơng và nạp hết sức cẩn thận. ở đây cùng phơng pháp kích
nổ nghịch, do vậy thỏi thuốc có kíp đợc nạp trớc tiên, tiếp đến là các thỏi
thuốc khác. Cuối cùng tiến hành nạp bua cho lỗ mìn. Bua mìn đợc làm bằng

đất sét và cát.
III.2.6.3. Công tác an toàn khi nạp nổ.
Tại gơng đang tiến hành nạp thuốc nổ và chuẩn bị nổ mìn phải có tín
hiệu và ngời gác ở các phía để đảm bảo an toàn cho công tác nổ mìn. Trong
khi tiến hành nổ mìn tất cả các đầu dây kíp trớc khi đấu vào nhau phải đợc
xoắn chập hai đầu và cách li khỏi đất đá, các thiết bị nguồn điện, máy nổ
mìn...
SV: Trần Quốc Ân

15

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Tất cả các cán bộ và công nhân tiến hành công tác nạp nổ mìn phải có
chứng chỉ đào tạo về công tác nổ mìn.
Trong thời gian nạp và nổ mìn thì nguời và máy móc không liên quan
đến công tác nổ mìn phải đợc đa ra vị trí an toàn. Sau khi tiến hành xong
công tác nạp mìn, chỉ huy nổ mìn phải đi kiểm tra lại toàn bộ gơng lần cuối,
nếu đảm bảo an toàn mới tiến hành đấu mạng chính và cho nổ mìn.
Sau khi nổ mìn phải tiến hành thông gió khoảng 30 phút, chỉ huy nổ
mìn đi kiểm tra kết quả nổ, trờng hợp phát hiện lỗ mìn câm thì có biện pháp
xử lý ngay. Sau đó tiến hành công tác chọc om đa gơng vào an toàn.
III.3. Thông gió và đa gơng vào trạng thái an toàn.
*Sơ đồ thông gió:
Khi đào hầm bằng phơng pháp khoan nổ mìn lợng khí độc sinh ra do

các trang thiết bị thi công và do quá trình nổ mìn là rất lớn, do vậy để đảm
bảo môi trờng làm việc ta phải tiến hành thông gió. Ta lựa chon sơ đồ thông
gió đẩy.Gió sạch từ ngoài vào gơng qua ống gió, ở đây ta sử dụng ống mềm
bằng vải cao su.

2

1
2

1
Quạt gió
ống gió

Hình 3.3. Sơ đồ thông gió đẩy.

III.3.1. Tính lợng gió cần thiết phải đa vào gơng lò.
1.Tính lợng gió theo điều kiện số ngời làm việc đông nhất.
Lợng gió này đợc tính theo công thức:
Qct(n)=6.n.kn,m3/phút
Trong đó:

6m3/phút-định mức lợng gió sạch cho một công nhân
n-số ngời làm việc lớn nhất tại gơng,n=12
kn-hệ số dự trữ,kn=1,5
Vậy:
Qct(n)=6.12.1,5=108,m3/phút=1,8m3/s
2.Tính lợng gió theo điều kiện lợng thuốc nổ đồng thời lớn nhất theo lợng
khí độc nổ khí.
SV: Trần Quốc Ân

16

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Khi thông gió cho quá trình nổ mìn ta sử dụng sơ đồ thông gió đẩy.
Với sơ đồ này ta tính theo V.N.Voronhin :
Q4 = 7,8

Sd
t

3

qtn .l 2

, m3/ phút

Trong đó:
Sđ - tiết diện đào, Sđ = 49,12 m2.
t - thời gian thông gió tích cực sau khi nổ mìn, t = 30 phút.
qtn - lợng thuốc nổ chi phí cho 1m2 đờng lò
qtn =

Atn

= 3,5 kg/m2
Sd

Atn - tổng khối lợng thuốc phải nạp trên gơng, Atn=172,4 kg.
l - chiều dài của đờng hầm cần thông gió, l = 500 m
Thay số:

Q4 = 7,8.

49,12 3
3,5.500 2 = 1221,5 m3/phút = 20,3 m3/s.
30

3.Tính lợng gió theo điều kiện công suất động cơ điezen hoạt động.
Dự tính có 1 máy xúc TORO 400D và 3 xe MOAZ là có sử dụng động
cơ Diezen nhng chỉ có 1 xe MOAZ có thể hoạt động trong hầm.
Q2 = 4,5.Pt
Trong đó:
4,5 - định mức không khí cấp cho hầm theo tiêu chuẩn kĩ thuật 02350
Pt tổng công suất các thiết bị dự kiến có sử dụng động cơ Diezen
Pt = Pxúc + Pôtô = 158 + 140 = 298 kw
Pxúc công suất của máy xúc TORO 400D, Pxúc = 158 kw.
Pôtô - công suất của xe MOAZ, Pôtô = 140 kw.
Vậy : Q2 = 4,5. 298 = 1341 (m3/phút) = 22,35 m3/s .
4. Tính lợng gió theo điều kiện tốc độ gió tối thiểu.
Lấy theo tiêu chuẩn kỹ thuật hầm giao thông thì : Q3 = 0,2.Sđ
Trong đó:
Sđ - tiết diện đào. Sđ= 49,12 m2.
0,2 m/s tốc độ gió nhỏ nhất trong hầm.
Q3 = 0,2.49,12 = 9,82 m3/s.

Lợng gió cần thiết phải đa vào gơng lò đợc lấy theo giá trị lớn nhất tính
ở trên.Ta thấy Max (Q1,Q2,Q3,Q4) = Q2 = 22,35 m3/s
Qg = Q2 = 22,35 m3/s .
III.3.2. Chọn ống gió
Đờng kính của ống gió đợc tính theo công thức sau:
d 0 = 0,1ì Q = 0,1.22,35 = 1,5 m
Ta chọn ống gió là ống gió mềm có đờng kính là 1200 mm.
III.3.3. Tính năng suất và hạ áp của quạt gió.
1.Tính năng suất quạt
Lu lợng gió cần thiết của quạt:
Qq= p.Qg
Trong đó : p- hệ số tổn thất gió theo đờng ống
p=(

SV: Trần Quốc Ân

1
L
d 0 .k c .
R + 1 )2
3
l

17

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

d0 - đờng kính ống gió , d0 = 1200 mm =1,2 m
kc - hệ số thấm khí , kc = 0,0006
L - chiều dài của toàn bộ đờng ống, L = 500 m
l - chiều dài của một đoạn ống gió, l = 5 m
R- sức cản khí động học của đờng ống
R = 6,5

.L
d 05

, kg.s2/m8

- hệ số sức cản khí động học. Ta dùng ống vải cao su mềm = 4,5.10-4
R= 6,5

4,5.10 4.500

1

1,25

= 0,58 kg.s2/m8

500

0,58 + 1 )2= 1,036
p = ( .1,2.0,0006.
3

5
Vậy quạt chọn ra có lu lợng gió tối thiểu :
Qq= 1,036.22,35 = 23,15 m3/s.
2.Tính hạ áp của quạt.
Hạ áp quạt đợc tính theo công thức : hq = ht + hđ
Trong đó:
ht - hạ áp tĩnh, ht =R.Qq2= 0,58 . 23,152 = 310,83 mmH2O
2
hđ - hạ áp động, hđ= V . k , mmH20

2.g

V-vận tốc gió sau khi ra khỏi đờng ống, V=

4.Qq

.d o2

=

4.23,15

.1,2 2

= 20,5 m/s

k khối lợng riêng của không khí, k =1,2 kg/m2s2
g - gia tốc trọng trờng, g = 9,81 m/s2
2
Thay số ta có: hđ= 20,5 .1,2 = 25,7 mmH20

2.9,81

Vậy hạ áp của quạt : hq= 310,83 + 25,7 = 336,53 mmH20
III.3.4.Chọn quạt
Từ hai giá trị Qq =23,15 m3/s và hạ áp quạt hq =336,53 mmH2O ta chọn
đợc loại quạt cần thiết là BOD 16 có các đặc tính sau:
-Đờng kính bánh công tác: 1600 mm.
-Đờng kính ống nối: 1200 mm.
-Lu lợng: 10 ữ 66 m3/h.
-Hạ áp: 920 ữ 4180 Pa.
III.3.5. Tổ chức thông gió và đa gơng vào trạng thái an toàn
Sau khi nổ mìn, lợng khí độc sinh ra trong quá trình nổ sẽ tràn lan trên
khắp gơng sau nổ và trong hầm, khí đó để công tác kiểm tra hay tiếp tục thi
công có thể thực hiên thì cần có khoảng thời gian khoảng 30phút để thông
gió tích cực, hoà loãng và đẩy toàn bộ khí độc ra khỏi đờng hầm. Sau khi
thông gió tích cực chế độ thông gió thờng xuyên vẫn đợc duy trì . Để công
nhân và các máy móc thiết bị có thể trở lại làm việc thì gơng lò phải đợc đa
vào trạng thái an toàn, với các công việc:
+ Cạy om( nóc,tờng,gơng)
+ Cạy đá văng xa găm ở các kết cấu chống tạm
SV: Trần Quốc Ân

18

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

+ Dọn sạch nền lò và xử lí mìn câm
+ Sửa chữa và nối dài ống gió, cáp điện, đào rãnh nớc.
III.4. Xúc bốc và vận chuyển.
Xúc bốc là một khâu quan trọng trong tổ chức đào hầm, chi phí nhân
lực thờng chiếm khoảng 30-40% của chu kỳ đào hầm. Do đó cần tiến hành
cơ giới hóa để giảm chi phí xúc bốc. Tuyển chọn công nhân có trình độ kỹ
thuật cao và tổ chức công tác xúc bốc vận chuyển hợp lý.
Khối lợng đất đá cần xúc sau một chu kỳ đào là:
V= Sđ.Lk...k0
Trong đó:
Sđ - tiết diện đào, Sđ = 55 m2.
Lk chiều sâu lỗ khoan, Lk = 3 m.
- hệ số sử dụng lỗ mìn, =0,9.
hệ số thừa tiết diện, = 1,1.
k0 hệ số nở rời của đất đá sau khi nổ, k0 =1,5.
Thay số vào ta có:
V= 55.3.0,9.1,1.1,5 = 245 m3
III.4.1.Chọn thiết bị xúc bốc và vận chuyển.
Với lợng đất đá nổ ra tơng đối lớn vì vậy để tăng cờng hiệu quả xúc bốc
đất đá, giảm thời gian lao động của một ca, đẩy nhanh tiến độ thi công ta tổ
chức xúc bốc bằng cơ giới, chọn sử dụng máy xúc TORO 400D có gầu
xúc mặt trớc chạy bằng bánh lốp.
Bảng 3.3. Đặc tính kỹ thuật của máy xúc TORO 400D
TT
Đặc tính của máy
Đơn vị
Số lợng
3

1
Năng suất xúc lý thuyết
m /phút
14
2
Chiều dài
mm
9363
3
Chiều rộng (Không gầu)
mm
2425
4
Chiều cao (có mái bảo vệ)
mm
2320
5
Công suất
kw
158
7
Dung tích gầu
m3
4,3
Để vận chuyển đất đá ta sử dụng xe tải tự đổ Moaz 7405-9586 do
cộng hoà BêLaRút sản xuất.
Bảng 3.4. Đặc tính kỹ thuật của xe MOAZ 7405-9586
TT
Đặc tính của máy
Đơn vị

Số lợng
1
Tải trọng thiết kế
kg
22000
2
Công suất lớn nhất
kw
140
3 Tốc độ di chuyển cực đại (không tải)
km/h
40
4
Chiều dài máy
mm
8610
5
Chiều cao máy
mm
2510
6
Chiều rộng máy
mm
2860
7
Dung tích thùng xe
m3
12,5
III.4.2.Tính toán năng xuất vận tải.
*Năng xuất kỹ thuật của một ca làm việc của tổ hợp máy xúc vận tải

khi sử dụng máy xúc có tay gầu và ô tô tự đổ đợc tính theo công thức
sau :

SV: Trần Quốc Ân

19

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN
Pkt=

Trong đó:

1,1. p 0 .Tca
,tấn/ca-ôtô
Tck

1,1- hệ số dự phòng.
p0 - tải trọng của ô tô, p0 = 22000 kg = 22 tấn.
Tca - thời gian một ca làm việc, Tca = 8 giờ = 480 phút.
Tck - thời gian một chu kỳ làm việc của ôtô.
Chu kỳ làm việc của ôtô nh sau: Đầu tiên ôtô đợc máy xúc chất tải, sau
khi chất tải đầy thì ôtô chạy từ hầm ra bãi thải, khi ôtô có tải chạy qua cửa
hầm thì ôtô ngoài cửa hầm lùi vào vị trí máy xúc để chất tải. Khi ôtô có tải
chạy ra ngoài hầm thì một ôtô khác từ ngoài chạy vào chờ tại cửa hầm.
Vậy thời gian chu kỳ làm việc của ôtô có thể đợc xác định nh sau:

Tck=tct+2.ttr+2.tng+tdt+tq, phút
Trong đó :
tct-thời gian chất tải đầy ôtô, phút.
Thể tích thùng xe là 12,5 m3 còn thể tích gầu xúc là 4,3 m 3 nên phải sau
3 lần xúc máy xúc mới xúc đầy cho ôtô. Đối với máy xúc ta chọn thì có thể
xúc đợc 50 lần/giờ. Vậy thời gian chất tải đầy ôtô là :
tct = 3/50 = 0,06 giờ = 3,6 phút.
ttr-thời gian chạy trong hầm, phút.
l
t tr = h ; giờ
10

lh chiều dài từ cửa hầm đến đoạn thi công, lh=500 m=0,5 km
t tr =

0,5
= 0,05 giờ = 3 phút
10

tng- thời gian chạy bên ngoài từ cửa hầm đến bãi thải,phút.
t ng =

l ng
15

; giờ

lng- Khoảng cách từ cửa hầm đến bãi thải, lng= 500 m = 0,5 km.
t ng =

0,5
= 0,033 giờ = 1,98 phút
15

tdt- thời gian dỡ tải, phút.Ta chọn tdt= 2 phút.
tq thời gian quay đầu tại cửa hầm, phút. Ta chọn tq= 2 phút.
Thay số vào ta có:
Tck=3,6 + 2.3 + 2.1,98 +2 +2 =17,56 phút
Vậy Pkt =

1,1.22.480
= 661,5 ; tấn/ca-ôtô
17,56

Năng suất thực tế của một tổ hợp xúc bốc vận tải tính theo công thức:
Ptt = Pkt.ks , tấn/ca-ôtô.
Trong đó:
ks - hệ số tính đến khả năng làm việc thực tế của máy xúc, ks=0,7.
Vậy : Ptt= 0,7.661,5 =463,05 tấn/ca-ôtô
*Số chuyến xe cần thiết để chở hết đất đá nổ ra trong một chu kỳ khoan
nổ là :
N c=

SV: Trần Quốc Ân

V
chuyến.
0,9.v

20

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Trong đó:
V - khối lợng đất đá sau một chu kì nổ mìn, V= 245 m3.
v - thể tích thùng xe , v = 12,5 m3.
Thay số vào công thức trên ta có:
N c=

245
22 chuyến.
0,9.12,5

Vậy ta bố trí 3 xe trong đó có 1 xe chở 8 chuyến, 2 xe chở 7 chuyến.
*Trong một ca thì một xe có thể chở đợc là:
Nca=

Tca Tcnh Tcket
,chuyến/ca
Tch + 1,15.Tck

Trong đó:
Tca= 480 phút.
Tcnh - thời gian nghỉ do nhu cầu cá nhân, Tcnh=10 phút.
Tcket - thời gian chuyển kết, Tcket=35 phút.

Tch - thời gian chờ, Tch=4 phút.
Tck=17,56 phút.
Thay số vào ta có : Nca=

480 10 35
= 18 chuyến /ca.
4 + 1,15.17,56

Thời gian để 3 xe chở hết số đất đá trên gơng là:
T=

Nc
22
=
= 0,4 ca = 192 phút = 3,2 h.
3.N ca 3.18

III.4.3.Sơ đồ tổ chức vận chuyển trong CTN.

SV: Trần Quốc Ân

21

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN
Neo BTCT AI 22 L = 2,2 m

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

7000

Huớng thi công

Xe ô tô DAEWOO

2200

Neo BTCT AI 22 L = 2,2 m

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

1500

8000

Xe ô tô DAEWOO

2200

Máy xúc Toro 400 D

Hình 3.4.Sơ đồ tổ chức vận chuyển và xúc bốc
Tỉ lệ 1:200

III.5.Thi công kết cấu chống.
III.5.1.Thi công kết cấu chống tạm

SV: Trần Quốc Ân

22

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

Nh phần cơ sở thiết kế của công trình đã nêu thì khu vực ta thi công
nằm trong lớp đất đá có hệ số kiên cố f =6. Kết cấu chống tạm là neo và
bêtông phun :
- Chiều dày bêtông phun d =4 cm, bêtông mác 300.
- Thép làm neo là 22 AII.
- Chiều dài thanh neo l =2,1 m.
- Mật độ neo a= (1,5 x 1,5) m.
1. Thi công kết cấu neo bêtông cốt thép
Kết cấu gia cố neo sẽ đợc lắp dựng sau khi lớp bêtông phun đã thi công
trớc đó. Việc thi công vì neo gồm các công việc sau và đợc tiến hành theo
trình tự sau:
- Xác định vị trí lỗ khoan neo.
- Khoan các lỗ lắp đặt neo.
- Bơm vã vào các lỗ khoan.
Lắp đặt thanh neo vào các lỗ khoan.
- Tạo ứng lực trớc, siết chặt bulông cho neo.
- Cắt đầu neo và trát vữa bảo vệ.
Công việc cụ thể nh sau:
*Xác định vị trí lỗ khoan neo
Xác định vị trí lỗ khoan neo bằng máy đo đạc, đánh dấu vị trí lỗ khoan
neo bằng sơn sáng màu, khô nhanh. Dùng máy khoan các lỗ khoan đã đánh
dấu.
*Khoan và lắp đặt thanh neo vào lỗ khoan
Khoan các lỗ khoan cắm neo bằng máy khoan BOOMER 352 (đặc tính
kỹ thuật đã nêu ở phần thiết kế khoan nổ mìn). Các lỗ khoan neo phải đợc
khoan đúng chiều dài thiết kế và vị trí đợc đánh dấu. Hớng của lỗ khoan neo
so với biên hầm thiết kế phải đảm bảo phải đảm bảo khoảng 90 0. Các lỗ
khoan neo phải đợc thổi rửa sạch sẽ sau khi khoan xong. Việc lắp đặt thanh
neo vào trong lỗ khoan đợc tiến hành ngay sau khi bơm vữa vào lỗ khoan.
Vữa ximăng đợc đẩy vào lỗ khoan neo bằng máy bơm trục vít.

*Thời gian khoan lỗ neo
Thời gian khoan một lỗ :
tk =

L.k1.k 2
; phút
v.n

Trong đó:
L - chiều dài lỗ khoan, L =3 m.
k1 - hệ số tính đến thời gian chuyển lỗ, k1 =1,4.
k2 - hệ số làm việc đồng thời của hai cần khoan, k2 =1,5.
n - số lợng cần khoan làm việc đồng thời, n =2.
v - vận tốc khoan. Đối với đá có f =6 thì v =1,5m/phút.
Thay số ta tính đợc :
tk =

3.1,4.1,5
= 2,1 ; phút
1,5.2

Vậy thời gian khoan hết một chu kỳ là :
Tkn = N.tk , phút
Trong đó :
N số lợng neo thi công trong một chu kỳ công tác
Với chu kỳ tiến gơng L=3 m, mật độ neo a =(1,5 x 1,5)m thì ta chỉ có
thể bố trí đợc 2 vòng mà số neo trên chu vi gơng hầm là 5 nên ta có:
SV: Trần Quốc Ân

23

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

N= 5.2 = 10 neo.
Thay số ta có : Tkn = 10.2,1 = 21 phút.
*Thời gian cắm neo
Tcn = N.Tn =10.2 =20 phút.
Tn- thời gian cắm xong một neo theo định mức, Tn =2 phút.
Tổng thời gian khoan cắm neo là:
Tkcn = Tkn + Tcn = 21 + 20 = 41 phút = 0,68 h.
2.Thi công kết cấu Bê tông phun.
Để thi công bêtông phun ta sử dụng máy phun bêtông ALIVA-500.
Bảng 3.5. Đặc tính kỹ thuật của máy phun bêtông ALIVA-500.
TT
Thông số kỹ thuật
Đơn vị
Số lợng
1
Năng suất phun
m3/h
9 ữ 21
2
Cự ly phun ngang (khô/ớt)
m
300/400

3
Cự ly phun đứng (khô/ ớt)
m
100/30
4
Kích thớc: dài/cao/rộng
m
9/2,9/2,4
5
Trọng lợng
tấn
15
6
Sử dụng máy ép khí Atlas Copco GA 123-7,5
7
Bán kính quay (vào/ra)
m
3,3/7,1
8
Kích thớc hạt cốt liệu lớn
mm
4ữ6
Các công việc của quy trình thi công kết cấu gia cố bêtông phun bao
gồm:
- Chuẩn bị bề mặt phun.
- Chuẩn bị các mối nối thi công.
- Thực hiện phun bêtông.
- Sửa chữa các khuyết điểm sau khi phun.
- Hoàn thiện công tác.
- Bảo dỡng bêtông phun.

Trong các công việc trên thì quan trọng nhất là hai công việc: chuẩn bị
bề mặt phun và thực hiện phun.
*Chuẩn bị bề mặt phun.
Công tác chuẩn bị bề mặt phun rất quan trọng, chất lợng bêtông phun sẽ
giảm rất nhiều nếu bề mặt phun không đợc làm sạch. Để làm sạch bề mặt
phun ta có thể dùng vòi nớc hoặc khí nén, việc tẩy rửa bề mặt phun đợc tiến
hành từ trên xuống dới, bắt đầu từ chỗ cao nhất. Ngoài ra với việc làm nh vậy
sẽ làm bề mặt đá bị nén chặt và đợc làm ẩm trớc khi phun bêtông do vậy
cũng giúp bêtông liên kết tốt hơn với khối đá.
*Thực hiện Phun Bê tông.
Trong quá trình thực hiện phun bêtông, ngời vận hành phun phải có khả
năng giữ áp lực khí ở một mức độ chính xác. áp lực khí chính xác nằm giữa
các yếu tố khác của hàm số với các biến số là khả năng cung cấp, độ dài của
đờng ống và khoảng cách tới bề mặt phun. áp lực khí thấp sẽ làm cho độ
dính kết kém hơn, bêtông phun sẽ rơi ra từng mảng. Ngợc lại nếu áp lực khí
quá cao thì tỉ lệ rơi vãi sẽ tăng lên. ở đây để đảm bảo thì áp lực khí nén trong
máy là 1,5 2 at, áp lực nớc dẫn vào đầu vòi là 1-2 at. Khoảng cách từ đầu
vòi phun đến bề mặt phun phải đảm bảo trong khoảng 0,95 -1,5 m. Góc của
vòi phun và mặt phẳng để phun tốt nhất bằng 90 0, thứ tự u tiên khi tiến hành
phun bêtông trớc hết là các góc ngang và nghiêng. Vòi phun đợc di chuyển
SV: Trần Quốc Ân

24

Lớp XDCTN & Mỏ K48


Đồ án môn học

XDCTN Dân Dụng& CN

theo vòng tròn dạng trôn ốc từ trong ra ngoài, từ dới lên trên. Chiều dày phun
là 4 cm nên chỉ tiến hành phun một lớp. Trong khi phun phải trải đều từng
lớp trên toàn bộ bề mặt cần phun để các lớp bêtông bám dính tốt hơn, chất lợng và độ dày bêtông đồng đều hơn.
*Sửa chữa các khuyết điểm.
Khi các khuyết điểm nh đổ tổ ong, sự tách lớp, các lỗ hổng thì việc sửa
chữa các khiếm khuyết này sẽ đợc thực hiện trong vòng một tuần sau khi
phát hiện. Các khiếm khuyết có diện tích tới 310 cm 2 hoặc sâu tới 5 cm thì
các khiếm khuyết này đợc phá bỏ và thay thế vào đó là lớp bêtông phun mới.
Các khoảng trống và các lỗ hổng do việc phá vỡ các thanh giằng trong kết
cấu vĩnh cửu sẽ đợc làm sạch và đợc lấp đầy bằng hỗn hợp đóng khô hoặc
các vật liệu đã đợc chấp nhận.
*Hoàn thiện Bê tông.
Công việc hoàn thiện chỉ đợc tiến hành khi có ý kiến của cán bộ phụ
trách chuyên trách và phụ thuộc chất lợng bề mặt vỉa lớp bêtông phun cuối
cùng.
*Bảo dỡng Bê tông phun.
Ngay sau khi hoàn thiện bêtông các khu vực trong hầm đợc giữ độ ẩm
liên tục ít nhất 3 ngày, thời gian bảo dỡng tiếp theo sẽ tiếp tục trong 7 ngày
đầu sau khi phun bêtông hoặc cho tới khi cờng độ nén quy định của bêtông
phun tại chỗ đó đợc xác định bởi các mẫu thử phù hợp với tiêu chuẩn
ASTMC42.
*Biện pháp kĩ thuật an toàn khi phun.
Khi thực hiện phun bêtông phải tuân thủ Quy phạm an toàn khi
thi công các công trình ngầm và một số chú ý sau:
- Không cho phép những ngời không nhiệm vụ vào khu vực đang thi
công.
- Đá phải đợc cào sạch trớc khi phun bêtông.
Những ngời làm nhiệm vụ trong đờng hầm khi phun bêtông bắt buộc
phải sử dụng các trang thiết bị bảo hộ lao động chuyên dùng, đặc biệt là kính

chống bụi và quần áo chống thấm. Các khu vực trong đờng hầm phải đợc
thông gió tốt.
- Trong khi phun phải đảm bảo khoảng cách hiệu quả giữa vòi phun và
bề mặt cần phun, tránh để vòi phun hớng vào ngời và máy móc.
- Khu vực phun vẩy phải đợc chiếu sáng tốt, các sàn công tác phải
chắc chắn và đợc kiểm tra trớc khi sử dụng.
- Trục trặc về kỹ thuật phải đợc sửa chữa ngay, các thiết bị điện và các
điểm nối phải tránh xa nớc.
- Phải có hiệu lệnh thống nhất của kỹ thuật viên bêtông phun và ngời
vận hành máy phun bêtông.
*Tính toán khối lợng công tác phun.
- Thành phần cấp phối của bêtông phun
Thành phần cấp phối hạt của bêtông phun phải đảm bảo phù hợp với
điều kiện làm việc của máy phun. Nhằm đảm bảo khả năng làm việc bám
dính của bêtông vào biên hầm, tỷ lệ nớc trong thành phần cũng phải đảm
bảo, thông thờng để thiết kế bêtông phun mác 300 cho vỏ hầm, thành phần
cốt liệu đợc sử dụng nh bảng 3.6.
Bảng 3.6. Thành phần cốt liệu của bêtông phun
SV: Trần Quốc Ân

25

Lớp XDCTN & Mỏ K48