Tổng quan về thi công công trình Ngầm

3- 1

Chương 3.Tổng quan về các phương pháp,
công nghệ thi công xây dựng công trình ngầm
3.1 Khái quát
Với nhu cầu xây dựng công trình ngầm nói chung và công trình ngầm
thành phố nói riêng ngày càng nhiều, đặc biệt là ở các nước công nghiệp
phát triển, hàng loạt các giải pháp kỹ thuật đã được hình thành và hoàn
thiện tùy theo các điều kiện, yêu cầu thi công và theo trình độ phát triển
khoa học kỹ thuật. Với những tiến bộ khoa học kỹ thuật và trình độ công
nghệ hiện nay cho phép có thể thi công xây dựng các công trình ngầm
hầu như trong mọi điều kiện địa chất và môi trường khác nhau.
Nói chung, các công nghệ thi công công trình ngầm rất phong phú
và đa dạng, chúng là tổ hợp khá linh hoạt của nhiều giải pháp kỹ thuật và
sơ đồ công nghệ khác nhau. Tên gọi của các phương pháp công nghệ thi
công công trình ngầm cũng có nhiều xuất xứ khác nhau, có thể theo nơi
đã phát triển công nghệ hay phương pháp, theo giải pháp kỹ thuật phổ
biến và nhiều khi còn là do thói quen. Vì vậy, người thiết kế và thi công
có thể linh hoạt lựa chọn các phương pháp thi công, các giải pháp kỹ
thuật xử lý các tình huống có thể xảy ra, trên cơ sở hiểu biết rõ ràng, đầy
đủ về các yếu tố, các khâu kỹ thuật quan trọng của công nghệ thi công.
Theo vị trí của không gian thi công các kết cấu công trình ngầm có
thể phân các phương pháp thi công vào hai nhóm là phương pháp thi
công lộ thiên và phương pháp thi công ngầm. Đặc điểm các phương pháp
thi công lộ thiên là một phần hay toàn bộ kết cấu của công trình ngầm
được thi công xây dựng hay lắp dựng lộ thiên (lộ trên mặt đất). Trong khi
đó kết cấu của công trình ngầm, được thi công bằng phương pháp thi
công ngầm, được lắp dựng ngầm trong lòng khối đất/đá.
3.2 Phương pháp thi công lộ thiên.
Có thể nói rằng, các phương pháp thi công lộ thiên đã được phát
triển mạnh và khá hoàn chỉnh về công nghệ, mặc dù ra đời sau các

phương pháp thi công ngầm. Các phương pháp thi công lộ thiên khác
nhau ở phương thức, tiến trình công việc và có thể phân ra các nhóm khác
nhau tùy theo tiêu chí phân nhóm.
Chẳng hạn, theo đặc điểm của công nghệ thi công các phương pháp thi
công lộ thiên được phân thành ba nhóm là (Hình 3-1):
• phương pháp thi công hở
• phương pháp hạ dần và
• phương pháp hạ chìm
NQP/XDCTN/1999


3- 2
Phương pháp thi công lộ thiên

Phương pháp thi công hở

Phương pháp
hạ dần

Phương pháp
hạ chìm

Hình 3-1. Các phương pháp thi công lộ thiên
Đặc điểm của phương pháp thi công hở là các kết cấu của công
trình ngầm được lắp dựng trong các hào, hố được đào hở từng phần hay
toàn phần. Phương pháp hạ dần (cũng còn gọi là hạ đoạn) có đặc điểm là
toàn bộ kết cấu được lắp dựng tại vị trí thi công và được ‘hạ dần ‘ vào
trong lòng đất. Bằng phương pháp hạ chìm kết cấu công trình ngầm
cũng được lắp dựng trên mặt đất dưới dạng các hộp nổi, sau đó được kéo
đẩy ra mặt sông, hồ, biển và được hạ chìm dần vào vị trí thi công đã

chuẩn bị sẵn, tạo thành các công trình ngầm nằm trên đáy sông, hồ, biển
hoặc ở dạng ‘cầu chìm’ trong nước.
Theo trình tự hay thứ tự thi công các phương pháp trên lại được
phân ra ba phương thức khác nhau, cụ thể là:
Phương thức 1: Theo phương thức này các công trình ngầm được
hoàn công theo trình tự sau: đầu tiên từ mặt đất tiến hành đào các hào
hay hố thi công, tiếp đó tiến hành lắp dựng kết cấu của công trình ngầm
trên hào, hố đào và sau cùng lấp lại bằng vật liệu lấp phủ. Sơ đồ thi công
được thể hiện trên hình 3-2a. Tuỳ thuộc vào đặc điểm cơ học, địa chất của
khối đất, thành hào có thể nghiêng hoặc thẳng đứng và có thể cần hoặc
không cần phải chống giữ. Tùy theo điều kiện địa chất, địa hình và kích
thước công trình, kết cấu chống giữ thành hào được sử dụng có thể là
tường cọc-ván ép, tường cọc cừ (tường cừ), tường cọc khoan (tường cọc
khoan nhồi) hoặc tường hào (tường hào nhồi) bằng bê tông hoặc bê tông
cốt thép. Các tường bảo vệ đó có thể được gia cố thêm bằng neo, khoan
phun ép (khoan phụt), kích chống, văng, giằng... Cọc cừ có thể được tháo
rút ra để sử dụng tiếp. Còn trong trường hợp sử dụng tường cọc khoan
nhồi hay tường hào nhồi, kết cấu phía đáy của công trình ngầm thường
liên kết với tường tạo thành một bộ phận của kết cấu công trình ngầm
(đặc biệt khi gặp nước ngầm). Phương thức này thường được gọi là
phương thức tường - nền (sau này trong lĩnh vực xây dựng dân dụngở
một số nước phát triển tiếpphương thức này trong xây dựng các tầng
hầm nhà cao tầng và lấy tên là phương pháp bottom-up hay thi công từ
dưới lên).

NQP/XDCTN/1999


3- 3
Phương thức 2: Theo phương thức này hào thi công không cần đào

hoặc chỉ cần đào đến độ sâu nhất định để tháo dỡ, di chuyển tạm các hệ
thống cống rãnh, cáp ngầm (nếu có). Tiếp đó tiến hành thi công tường cọc
khoan nhồi hay tường hào nhồi đến độ sâu dự định (thông thường đến
tầng đất cách nước). Công đoạn tiếp theo là đổ bê tông nóc công trình
ngầm (dạng vòm hay nóc phẳng), hoặc lắp ghép bằng các tấm panen đúc
sẵn và phủ lớp ngăn cách, chống thấm. Các công việc còn lại được thực
hiện ngầm trong lòng đất bao gồm đào bốc đất, xây dựng nền công trình
ngầm, cũng như các công tác kỹ thuật khác. Với trình tự đó phương thức
này còn được gọi là phương thức tường - nóc (Hình 3-2b).
a)Phương thức 1:
Chống đỡ thành hào, hố
đào

Vật liệu lấp đầy

Đào, bốc đất

Bê tông nền

Lắp dựng kết cấu công
trình

b) Phương thức 2:
CTN

Thi công hào
Thi công tường nhồi Lắp dựng nóc CTN
Phương thức 3:
c) Phương thức hạ dần (caisson)

Hào thi công
Kết cấu CTN
(caisson)

Đào, đổ bêtông nền

d) Phương thức hạ chìm

xàlan

xà lan

vỏ

hầm

CTN

Buồng công tác
(đào, xúc đất,
cát)

hào đào trước khi hạ chìm

Hình 3-2. Các phương thức thi công lộ thiên

NQP/XDCTN/1999


3- 4

Phương thức thi công này đã được sử dụng rất có hiệu quả trên thế
giới trong trường hợp thi công dọc theo các đường phố chật hẹp và yêu
cầu giải tỏa giao thông nhanh, không cho phép để đường phố ở trạng thái
bị đào bới kéo dài. Sau khi đã lắp dựng xong các tấm panen nóc, hoặc đổ
bê tông nóc và hoàn thiện trạng thái đường phố, giao thông trên phố lại có
thể hoạt động bình thường không gây ảnh hưởng đến công tác thi công
tiếp theo. Bằng cách này có thể xây dựng được các công trình có nhiều
tầng trong lòng đất với thời gian thi công dài mà không gây cản trở đến
hoạt động bình thường trên mặt đất. Phương thức này được gọi là topdown trong xây dựng dân dụng.
Phương thức thứ 3: Theo phương thức này toàn bộ hay từng đoạn
của kết cấu công trình ngầm được lắp dựng hoàn toàn trên mặt đất. Sau
đó các đoạn kết cấu được hạ dần vào lòng đất song song với việc đào xúc
đất dưới gầm của kết cấu đó ( phương thức caissonhay hạ dần: Hình 32c) hoặc ở dạng " hộp nổi" được kéo đẩy ra mặt sông, biển và hạ chìm
dần vào hào thi công đã được đào bốc sẵn (phương thức hạ chìm: Hình 32d).
Tiến bộ kỹ thuật hiện nay cho phép thi công bằng phương pháp
lộ thiên trong mọi điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn phức
tạp và đến độ sâu khá lớn. Các tường cọc khoan nhồi và tường hào nhồi
có thể đạt đến độ sâu >50m, tuy nhiên phổ biến vẫn ở độ sâu trong
khoảng 12 đến 20m. Độ sâu giới hạn phụ thuộc tiềm lực kinh tế và kỹ
thuật của mỗi nước và bị chi phối chủ yếu bởi ba yếu tố là:
• Chất lượng của vật liệu xây dựng sẵn có
• Chất lượng và khả năng của các máy thi công có thể có và
• Giá thành của vật liệu xây dựng và các trang thiết bị kỹ thuật cần
thiết
Trong các nhóm đã kể đến, phương pháp thi công hở là phương
pháp được sử dụng phổ biến. Trong phương pháp thi công hở có hai yếu
tố quan trọng là:
ƒ Hào hay hố đào với các giải pháp và phương tiện bảo vệ;
ƒ Kết cấu của công trình ngầm.
Thành hào hay hố đào có thể được bảo vệ bằng các phương tiện và

giải pháp khác nhau, tuỳ thuộc vào điều kiện thi công cụ thể. Dựa vào
phương thức bảo vệ, hay giữ ổn định hào có thể phân ra các nhóm
phương thức thi công như trên hình 3-2.
Khi thi công theo phương thức hở phải đặc biệt chú ý đến điều kiện
đất nền và mực nước ngầm vì chúng có ảnh hưởng đến độ ổn định của
thành hào. Phương thức thi công hở đặc trưng bằng việc cơ giới hoá cao
quá trình thi công, cho khả năng áp dụng các kết cấu kiểu công nghiệp
hoá, các máy làm đất và các thiết bị nâng hạ có công suất lớn. Tuy nhiên
việc đào hố móng trên đoạn dài sẽ gây gián đoạn giao thông trong thời

NQP/XDCTN/1999


3- 5
gian thi công. Do đó, phải đưa ra được giải pháp thi công đồng bộ, hiệu
quả, rút ngắn thời gian thi công, giảm giá thành để tăng tính khả thi của
phương pháp.
Nói chung, phương pháp thi công lộ thiên là phương pháp thi công cần
chi phí thấp hơn, thực hiện đơn giản và ít rủi ro hơn so với phương pháp
thi công ngầm. Tuy nhiên, phương án này đòi hỏi hiện trường thi công
phải trống vắng; diện tích công trường phải đủ rộng (đặc biệt khi có điều
kiện áp dụng phương thức 1 và với thành hào không cần chống, bờ dốc
nghiêng); phải thực hiện các công việc tháo dỡ, chuyển dời, lắp dựng lại
các hệ thống cống rãnh, cáp, gây ảnh hưởng đến sinh hoạt bình thường;
gây ách tắc giao thông khi thi công dọc đường phố; gây ô nhiễm môi
trường, liên quan với việc đào bốc đất đá, vận chuyển đổ thải tạm, làm
thay đổi động thái nước ngầm, thậm chí gây nhiễm bẩn.
Phương pháp thi công hở
Để bờ dốc (thành
hào nghiêng)

Bờ dốc
được gia cố

Khung
chống

Thành hào thẳng đứng,
có tường bảo vệ

Bờ dốc
tự nhiên

Tường có
thể thu hồi

Tường
cọc-ván

Neo, chốt

Tường cừ

Tường bảo vệ là bộ phận
của kết cấu công trình

Tường hào
nhồi

Tường cọc

khoan nhồi

Các giải pháp gia
cường, tăng sức

Hình 3-2: Phương thức đào và bảo vệ hào bằng phương pháp hở
3.3 Phương pháp thi công ngầm
Để xây dựng các công trình ngầm bằng các phương pháp thi công
ngầm đã có hàng loạt các phương thức khác nhau được phát triển, được
phân loại, xếp nhóm theo các tiêu chí khác nhau.
Có thể nói rằng, mỗi công nghệ thi công là tổ hợp của các yếu tố,
các giải pháp kỹ thuật cơ bản sau:
• Phương pháp và kỹ thuật đào hay tách bóc đất đá,
NQP/XDCTN/1999


3- 6
• Phương pháp và kỹ thuật bảo vệ (chống tạm) trong khi thi công;
• Sơ đồ đào hay sơ đồ thi công trên gương
Đào hay tách bóc đất đá là một khâu công tác quan trọng, nhằm tách
phần đất đá nhất định ra khỏi khối nguyên hay vỏ trái đất để có được
khoảng không gian ngầm theo yêu cầu. Cho đến nay đã có nhiều phương
pháp tách, phá đất/đá được phát triển, áp dụng và ngày càng hoàn thiện,
với nhưng phạm vi áp dụng khác nhau. Không kể các phương pháp thủ
công, có thể tập hợp và phân nhóm các phương pháp tách phá đất/đá theo
loại khối đất/đá như trong bảng 3-1.
Bảng 3-1: Các phương pháp thi công đào hầm (tách bóc đất/đá)
Đá rắn cứng
Đá bở rời/đất
Độ bền

Độ bền
Độ bền
Đất dính
Đất rời
Đất chảy
cao
trung bình
thấp
Khoan-nổ mìn
Máy đào toàn gương
(máy khoan hầm (Tunnel
Boring Machine-TBM),
Máy đào từng phần gương, máy
cắt từng phần (Roadheader-RH),
máy xới
Đào bằng các máy đào xúc, xúc bốc,
Máy khiên đào (Shild Machine - SM)
Đào bằng rửa lũa (sức
nước, khí nén)

Trong các phương pháp đó, phá tách đá bằng khoan-nổ mìn và đào
bằng các máy đào từng phần gương, máy cắt từng phần hay máy đào lò
(Roadheader-RH), là các giải pháp được sử dụng rộng rãi, do vậy cũng
được gọi là các phương pháp đào, phá thông thường (Hình 3-3). Tuy
nhiên, ngày nay nhờ các tiến bộ trong lĩnh vực phát triển vật liệu mới,
tiến bộ trong kỹ thuật cơ khí và các kết quả nghiên cứu trong lĩnh vực cơ
học đá, nên đã ra đời các công cụ và phương tiện phá vỡ đá tốt hơn, cho
phép có thể mở rộng các phạm vi ứng dụng của các phương pháp đào,
phá đá. Cũng đã có nhiều dự án nhằm phối hợp phá đá bằng các nguyên lí
cơ, nhiệt và hóa học.

Khi thi công xây dựng các công trình ngầm có thể xảy ra các sự cố
khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện địa chất, địa cơ học cụ thể của khối
đất/đá trong khu vực bố trí công trình. Trong các bảng 3-2 và 3-3 giới
thiệu các khả năng sự cố có thể xảy ra và các giải pháp bảo vệ để ngăn
chặn các sự cố đó.

NQP/XDCTN/1999


3- 7
Các phương pháp
thi công ngầm
Phương pháp thi
công bằng máy

Phương pháp thi công
thông thường
khoannổ mìn

máy
đào xúc,
máy xới

máy
đào lò
RH

máy khoan
hầm TBM
hở

có
khiên

máy khiên
đào SM

đào
toàn
gương

đào từng
phần
gương

Hình 3-3. Phân nhóm và cách gọi các phương pháp thi công
Bảng3-2 .Các dạng sự cố khi xây dựng công trình ngầm trong đá
Hiện tượng Hậu quả
Giải pháp
Sơ đồ sự cố
Tróc vỡ đá
Nguy hiểm cho Bêtông phun, lưới
người và máy
thép
móc
Sập lở các
khối nứt;
vùng phá
hủy
Áp lực do

dịch chuyển,
biến dạng
Áp lực
trương nở
do có sét,
anhydrit
Thấm, bục
nước do các
khe nứt hở
Thoát khí

Vùi lấp người
và máy móc

Neo hệ thống, vòm
bê tông phun, lưới
thép và bê tông
phun; khung chống
Thu nhỏ tiết
Đào tăng tiết diện,
diện do hoá
tạo khả năng biến
dẻo
dạng, kết cấu chống
linh hoạt, có khả
năng mang tải cao
Thu nhỏ tiết
Ngăn cách nước,
diện
Tăng khả năng

Như trên
mang tải của kết cấu
chống
Giảm khả năng Bơm, tháo khô; tính
chịu cắt của đá; toán hệ thống phòng
Phá huỷ của
nước
nước
Nổ khí, khí
Thông gió tốt, các
nguy hại
phương tiện đo, dự
báo khí

NQP/XDCTN/1999

kích
ép
ống,
đào
hầm
nhỏ


3- 8
Bảng 3-3: Các dạng sự cố có thể gặp khi đào CTN trong đất
Hiện tượng Hậu quả
Giải pháp
Sơ đồ
Tróc lở đất, Vùi lấp người,

Kết cấu khung,
đá rời
máy móc
lưới thép, bê
tông phun
Mất ổn định Vùi lấp người,
Sử dụng các
gương đào
máy móc
giải pháp
chống đỡ trước
Sập lở đến
Gây gián đoạn thi Phối hợp các
giải pháp nêu
mặt đất
công, tác động
trên
đến mặt đất
Lắp dựng
Lún mặt đất Trên mặt đất:
xuất hiện vết nứt; nhanh kết cấu
Nhà, tuynen: nứt chống có khả
năng chịu tải
nẻ, sập đổ
ngay
Sử dụng biện
Thấu kính
Nguy hiểm cho
cát
người, máy móc; pháp giảm tải,

Gây mất ổn định bêtông phun,
khoan phun
tiếp theo
Gây sụt lún, tác
Đóng cọc, ván
Phá huỷ
động bất lợi đến
thép, cọc nhồi
nền, phần
các giai đoạn thi
bằng phun tia,
chân vòm
công sau, sập lở
neo chốt
phần vòm
Nén ép chân Nguy hiểm cho
Rút ngắn khẩu
nền
người, máy móc; độ thi công
gây mất ổn định
theo trục hầm
tiếp theo
Trong các bảng 3-4 tổng hợp sơ bộ các khả năng sử dụng các loại
vật liệu và kết cấu chống cho chức năng bảo vệ khi thi công các công
trình ngầm tùy theo điều kiện về khối đá. Đương nhiên đối với khối đá
rắn cứng ở đây mới chú ý đến mức độ nứt nẻ. Có nhiều cách phân loại
khối đá và cho phép lựa chọn các kết cấu bảo vệ chú ý được nhiều yếu tố
hơn. Tuy nhiên, trong thực tế, cấu trúc của khối đá (đặc trưng bởi sự có
mặt của các mặt phân cách, cũng như mức độ nứt nẻ), do vậy có thể bằng
cách xem xét đơn giản này cũng cho phép có thể có cơ sở lựa chọn sơ bộ

loại hình chống tạm, hay bảo vệ.
Ngoài ra, các giải pháp khác nhau cũng thường được lựa chọn tùy
theo yêu cầu hay mục tiêu riêng, ngoài nhiệm vụ chung, nảy sinh từ điều
kiện cụ thể. Bảng 3-5 là ví dụ cho trường hợp này

NQP/XDCTN/1999


3- 9
Bảng 3-4: Các giải pháp bảo vệ hay chống tạm
Đá rắn cứng
Đá bở rời/đất
Nứt nẻ ít

Nứt nẻ
trung
bình

Nứt nẻ
mạnh

Nứt nẻ
mạnh và
giảm bền

Đất dính

Đất rời

Đất chảy

Bêtông phun
Lưới bảo vệ
Neo
Khung thép
Ván/tấm chèn
Cắm cọc
Ván thép
Ô bảo vệ bằng ống thép
Ô bảo vệ bằng khoan phun áp lực cao
Bảng 3-5: Phạm vi áp dụng của các giải pháp đặc biệt tùy theo yêu
cầu bảo vệ riêng, đặc biệt.
Yêu cầu
Chống đỡ (ổn Bảo vệ nóc
Giảm
Chống
định) gương
công trình
thiểu lún xâm nhập
Các giải pháp
đào
ngầm
sụt
nước
Sơ đồ có nhân đỡ
Neo, cược gương
Cắm cọc
Ép ván thép
Vòm, ô bảo vệ
bằng ống, khoan

phun ép
Gia cố đất
Đóng băng
Sử dụng khí nén

Công nghệ thi công thường được mô tả theo hai yếu tố cơ bản là:
• sơ đồ đào hay phương thức đào và
• sơ đồ thi công hay phương thức thi công
Nếu như sơ đồ đào phản ánh trình tự hay phương thức khai đào trên
gương đào (hay trên mặt cắt ngang của công trình) thì sơ đồ thi công biểu
thị phương thức phối hợp các công tác, kỹ thuật được thực hiện dọc theo
trục thi công của công trình ngầm (hay trên mặt cắt dọc của công trình).
Theo phương thức khai đào trên gương có thể phân ra hai nhóm chính
là đào toàn gương và đào chia gương.
Đào toàn gương. Nếu như trước đây đào toàn gương được hiểu là đào
đồng thời toàn bộ mặt cắt gương trên cùng một mặt phẳng, thì ngày nay
được hiểu theo nghĩa rộng hơn, cụ thể là:

NQP/XDCTN/1999


3- 10
¾ đào đồng thời tòan bộ gương trên cùng một mặt phẳng, như nổ mìn
toàn gương, khoan toàn gương bằng máy TBM, máy khiên đào,
máy khoan hầm nhỏ (microtunneling) (hình 1-3);
¾ đào toàn bộ gương phân bậc ngắn, sau đó chống tạm toàn bộ vùng
được đào đồng thời, ví dụ khoan nổ mìn, hay đào cắt bằng máy
từng bậc ngắn (hình 1-4)
Trường hợp sau thường được áp dụng, khi điều kiện khối đá cho
phép đào toàn gương, nhưng khả năng trang thiết bị thi công hạn chế.

Đào toàn
gương

Hình 3-3: Khoan-nổ mìn đồng thời toàn gương

Hình 3-4: Đào toàn gương, chia bậc ngắn, chống tạm sau
khi đào xong các mảng 1,2,3,4.
Đào toàn gương hay toàn tiết diện của công trình ngầm bằng các
phương pháp thông thường (khoan-nổ mìn, máy đào lò, máy đào xúc)
được quyết định bởi ba yếu tố:
1.Thời gian tồn tại ổn định không chống của khối đá, trong mối liên
quan với kích thước và hình dạng của công trình, phải đủ lớn.
2.Nhu cầu về thời gian lắp dựng kết cấu bảo vệ phải phù hợp với thời
gian ổn định không chống, theo những nguyên tắc của phương pháp thi
công hiện đại. Nếu khối đá có thời gian tồn tại ổn định không chống đủ
NQP/XDCTN/1999


3- 11
lơn, hay khối đá là rất ổn định, có thể không cần thiết lắp dựng kết cấu
chống tạm. Tuy nhiên trong mọi trường hợp cần thiết phải chú ý đảm bảo
an toàn cho con người.
3.Các trang, thiết bị như xe khoan hoặc sàn công tác, máy đào lò, máy
phá đá cũng như các máy xúc bốc, vận chuyển phải có công suất cũng
như khả năng tiếp cận đủ lớn, để đảm bảo trình tự và tốc độ thi công
trong các điều kiện đã cho. Hiện nay với các thiết bị hiện đại, kích thước
tiết diện đào không nên nhỏ hơn 5m2. Kích thước nhỏ hơn sẽ cản trở con
người và thiết bị và vẫn có thể làm cho chi phí cao, mặc dù khối lượng
đào và chống bảo vệ có thể nhỏ.
Các ưu điểm cơ bản của sơ đồ đào toàn gương là:

• Toàn bộ công tác thi công đào cho toàn gương được thực hiện trong
một chu kỳ, do đó không gây nên những biến đổi cơ học nhiều lần.
Như vậy khối đá được “bảo dưỡng” tốt hơn;
• Tại gương đào có khoảng không gian trống, cho phép có thể sử dụng
các biện pháp có mức độ cơ giới hóa cao cho quá trình nổ mìn.
• Mức độ cơ giới hóa cao có thể tạo ra chu trình thi công liên tục, làm
giảm thời gian thi công, cũng như bảo vệ khối đá thông qua khả năng
hạn chế ảnh hưởng của yếu tố thời gian đến công tác chống tạm.
• Thi công toàn gương không gây ra các tác động ảnh hưởng hay chi
phối lẫn nhau của các công đọan, do vậy có thể theo dõi bao quát và
dễ có thể tổ chức tốt công tác thi công.
Đương nhiên bên cạnh các ưu điểm cũng còn có những nhược điểm
nhất định:
• Do mở ra khoảng trống có tiết diện tương đối lớn, thường chưa chống
tạm, bảo vệ ngay được, nên sẽ có thể hình thành mối nguy hiểm lớn,
trong điều kiện có những biến động đáng kể về điều kiện địa chất, địa
cơ học trong biểu hiện của khối đá.
• Thi công toàn gương với mức độ cơ giới hóa cao cũng có thể làm hạn
chế tính linh hoạt của công tác thi công, cụ thể là sẽ rất khó khăn khi
phải chuyển sang đào chia gương ngay, trong trường hợp cần thiết.
Đào chia gương. Việc chia gương đào, khi gặp các tiết diện lớn, trước
kia chủ yếu là do khả năng điều khiển khối đá còn bị hạn chế. Với các
loại vật liệu chống tạm thời đó, chủ yếu là khung gỗ hộp hay khung đánh
khuôn, chỉ cho phép đào với tiết diện nhỏ. Ngày nay việc chia tiết diện
gương chịu quyết định chính bởi việc sử dụng kinh tế các trang thiết bị
thi công. Đương nhiên khi đã đào chia gương cũng có nghĩa là công tác
chống tạm phải kế tiếp công tác đào. Đặc điểm thi công này đòi hỏi chi
phí cao, chịu ảnh hưởng mạnh của khối đá, làm cho các quá trình biến đổi
cơ học lại bị thay đổi liên tục, có thể gây nên trạng thái tơi rời và làm tăng
áp lực tác dụng lên kết cấu bảo vệ..

NQP/XDCTN/1999


3- 12
Ba nguyên nhân cơ bản dẫn đến phải đào chia gương là:
1. Thời gian tồn tại ổn định không chống của khối đá không đủ lớn để
đào toàn gương.
2.Nhu cầu về thời gian để lắp dựng kết cấu bảo vệ khi đào tòan gương
không tương xứng với thời gian ổn định của khối đá (mối quan hệ với
thời gian tồn tại, khẩu độ thi công).
3.Các trang thiết bị, như xe khoan hoặc sàn công tác, máy đào lò và máy
cắt..., không bao quát được toàn bộ tiết diện (tiết diện đào lớn so với
năng lực của thiết bị thi công); máy xúc bốc không có công suất hợp lý
cho toàn bộ chu kỳ đào, do vậy phải chia gương.
Việc chia gương cũng thường bị chi phối bởi các điều kiện địa chất, địa
chất thuỷ văn và địa cơ học.
Do tính chất phức tạp và đa dạng của khối đá bố trí công trình nên cho
đến nay đã có nhiều phương pháp hay đúng hơn là phương thức thi công
được phát triển. Trong xây dựng các công trình ngầm thường nói đến :
• các phương pháp cổ điển hay kinh điển và
• các phương pháp hiện đại.
Thực tế các phương pháp hiện đại chỉ là sự cải thiện và hoàn chỉnh
theo sự phát triển của kỹ thuật và vật liệu hoặc theo kinh nghiệm đúc rút
từ thực tế thi công của các kỹ sư. Chẳng hạn trong thời kỳ đầu các vật
liệu được sử dụng chủ yếu cho kết cấu chống là gỗ và gạch, đá. Thép và
bê tông xuất hiện muộn hơn. Tuy nhiên trên cơ sở các tài liệu kinh điển
cho thấy các nguyên lí xây dựng cơ bản của công nghệ xây dựng công
trình ngầm ngày nay đã được hình thành rất sớm.
Các phương pháp hay phương thức cổ điển thường gắn liền với kết

cấu cố định là tường xây. Nhược điểm cơ bản của các phương pháp này
thể hiện ở khả năng tiếp xúc với khối đá. Thông thường trong hoặc sau
khi thi công tường xây, các khoảng trống giữa khối đá và tường xây được
“lấp đầy” nhiều hay ít (không hoàn toàn). Công việc này được thực thi rất
khó khăn trong khoảng không gian chật hẹp. Trong thực tế nhiều khi kết
cấu chống tạm không được rỡ bỏ triệt để, hình thành các khoảng trống
sau kết cấu cố định. Các khoảng trống đó có thể tích lũy nước ngầm cùng
với các vật liệu bị kéo theo từ các khe nứt và gây ra các tác động phá hoại
công trình ngầm sau khi xây dựng. Ngoài ra đây cũng là nguyên nhân làm
cho khối đá tiếp tục dịch chuyển và tơi rời, tạo nên áp lực đá. Điều này
được thể hiện qua các giả thuyết tính toán áp lực vào thời kỳ đó. Khoảng
cuối thể kỷ 19, bê tông được sử dụng làm kết cấu bảo vệ và cố định.
Cũng nhờ đó các tác động phá hoại do khoảng trống phía nóc phần nào đã
được loại trừ.
Sự phát triển không ngừng của các trang thiết bị khoan, nổ mìn, xúc
bốc, vận chuyển cũng như công tác đo đạc, quan trắc đã góp phần rút
ngắn thời gian thi công cần thiết. Nhờ đó dịch chuyển của khối đá được

NQP/XDCTN/1999


3- 13
hạn chế. Và cùng vì vậy kết cấu bảo vệ cũng giảm được kích thước (nhẹ
hơn) và chi phí ít hơn.
Với bê tông phun là vật liệu và kết cấu bảo vệ đã tạo nên một bước
tiến bộ mới, hình thành liên kết toàn phần giữa khối đá và kết cấu chống
tạm. Ảnh hưởng của yếu tố thời gian, liên quan với sự phát triển của áp
lực và thời gian tồn tại ổn định không chống của khối đá, được hạn chế
một cách cơ bản. Cũng nhờ đó ngay cả trong trường hợp gặp khối đá xấu
vẫn có thể thi công đào toàn tiết diện. So với các phương pháp truyền

thống, đây thực sự là tiến bộ lớn. Tuy nhiên trong các công đoạn thi công
kết cấu khác nhau như chèn chám trước, lắp dựng lớp lưới thép thứ nhất,
khung thép, phun, rồi lắp lớp lưới thép thứ hai và phun vẫn còn tiểm ẩn
khả năng chưa cho phép hạn chế được ảnh hưởng của yếu tố thời gian.
Thêm vào đó là bê tông phun cũng đòi hỏi có thời gian đông cứng của
nhất định. Ngay cả khi sử dụng các phụ gia đông cứng nhanh thì phải sau
6 đến 8 giờ độ bền nén của vỏ bê tông phun mới đạt khoảng 5N/mm2. Với
bê tông phun sợi thép, kết hợp với những khả năng tạo độ bền sớm cao,
có thể làm giảm ảnh hưởng của yếu tố thời gian. Bê tông phun sợi thép do
vậy đã và đang được nghiên cứu áp dụng và chắc chắn cho các dấu hiệu
tốt hơn trong xây dựng công trình ngầm.
Các phương thức thi công hiện đại đang được áp dụng theo nguyên tắc
chia gương là phương pháp thi công hầm mới của áo (NATM New
Austrien Tunneling Method), phương pháp đón đỡ của Bỉ, phương pháp
nhân dỡ của Đức và phương pháp dầm nóc, phương pháp thi công hầm
NaUy.
Các phương pháp đào chia gương phổ biến là:
a)Đào theo trình tự từ trên xuống dưới
• Theo hình 3-5 đường hầm có tiết diện không lớn; việc đào tách đá
được thực hiện theo trình tự từ vòm, xuống thân và đến nền; tuy nhiên
sau mỗi mảng đào kết cấu chống bảo vệ bằng bê tông phun kết hợp
với lưới thép được thi công ngay. Máy đào hầm di chuyển trên nền
hầm đã gia cố và thực hiện công tác đào. Với kết cấu chống tạm là bê
tông phun và tạo nhanh vỏ chống kín, nên phương thức này phản ánh
đặc điểm điển hình của phương thức hay phương pháp thi công hầm
mới của Áo.
• Khi tiết diện công trình ngầm khá lớn, thường phải thi công chia
gương, mặc dù khối đá có thể ổn định. Một trong phương thức quen
biết khi thi công đường hầm là chia gương có đường dốc (hình 1-6).
Theo phương thức này phần vòm được thi công tiến trước (hoảng 50m

đến 100m), do yêu cầu về không gian thi công và gương phần vòm
được tiếp cận nhờ đường dốc. Vì kết cấu chống tạm hay bảo vệ của
phần vòm phải nhận tải một mình trong khoảng thời gian khá dài, nếu
như không có kết cấu nền được lắp dựng sau đó, do vậyphương thức
này thường được coi là phương thức đón đỡ, đặc biệt là khi vỏ chống
NQP/XDCTN/1999


3- 14
tạm phần vòm lại được nới rộng và gia cố phía chân (hình 1-7). Và
nếu kế tiếp việc thi công phần vòm là đào các mảng hai bên sườn thì
phương thức thi công thực sự tương tự như phương pháp đón đỡ cổ
điển của Bỉ (đương nhiên nếu kết cấu chống tạm có bê tông phun và
không loe tại chân vòm, nhiều khi vẫn được coi nlà NATM như trên
hình 3-6).
Đào
phần vòm

Neo

Đào phần thân
Đào phần nền
Cống thoát nước

Bê tông phun
Khung thép

Bê tông nền

Hình 3-5. Thi công đường tàu điện ngầm theo NATM

neo hệ thống

Mặt cắt dọc

đường
dốc,
Mặt cắt B-B

Mặt cắt C-C

đổi bên

Mặt cắt A-A

Hình 3-6. Thi công chia gương có đường dốc

NQP/XDCTN/1999


3- 15

Hình 3-7: Thi công với kết cấu đón đỡ
b) Đào với các đường lò hai bên sườn
Trên hình 3-8 cho thấy có thể thi công các đường hầm lớn bắt đầu
bằng các đường lò hai bên sườn, có kết cấu bảo vệ bằng bê tông phun.
Tiếp đó phần vòm được đào và lắp kết cấu chống bảo vệ. Kết tiếp là đào
phần nhân và phần nền, đồng thời dỡ bỏ các kết cấu tường ngăn với các
đường lò hai bên sườn. Phương thức thi công này mang đặc điểm tương
tự như phương thức thi công cổ điển có nhân đỡ của Đức.

Phương thức thi công này cũng có thể được triển khai theo nhiều
phương án khác nhau, tùy theo diện tích tiết diện gương và khả năng thi
công, cụ thể:
• khi tiết diện nhỏ, có thể thi công với hai đường lò giao cắt nhau để tạo
nên toàn bộ tiết diện đào;
• có thể thi công đường lò giữa trước tiếp đó là đường lò bên sườn (hình
3-9);
• khi tiết diện khá lớn có thể thi công với đường lò giữa kết hợp với hai
đường lò hai bên (hình 1-9).

Hình 3-8: Thi công bắt đầu bằng các đường lò hai bên sườn

Hình 3-9. Các phương án thi công có đường lò bên sườn

NQP/XDCTN/1999


3- 16
c) Đào phối hợp, mở nhiều gương.
Phương pháp này thường được áp dụng khi thi công các hầm, trạm
tiết diện lớn (hình 3-10). Để đẩy nhanh tiến độ thi công, trong khối đá
cứng rắn, ổn định, có thể mở nhiều gương tại các mức thi công khác
nhau. Đương nhiên trong trường hợp này cần đặc biệt phân tích ảnh
hưởng lẫn nhau của các quá trình thi công tại các gương, không để rủi ro,
tai nạn có thể xảy ra.

Hình 3-10. Thi công phối hợp tại nhiều mức
Như vậy bằng cách phối hợp ba yếu tố là sơ đồ đào, phương pháp
phá, tách bóc đất/đá (phương pháp đào) cùng với các phương pháp bảo vệ
(bảng 3-6) có thể hình thành nhiều phương pháp thi công khác nhau. Nói

chung các phương pháp thi công ngầm rất đa dạng về loại hình, phương
thức phối hợp công nghệ cũng như những giải pháp riêng biệt theo kinh
nghiệm của từng đất nước, từng khu vực, tuỳ theo khả năng kinh tế và
tiến bộ kỹ thuật.

NQP/XDCTN/1999


3- 17
Bảng 3-6. Các yếu tố cơ bản của các phương pháp thi công
Sơ đồ đào: phương
thức tách bóc đá
trên tiết diện
(gương) định đào.
• Sơ đồ đào toàn
gương
• Sơ đồ đào chia
gương

Phương pháp đào hay tách bóc
đất đá: tách bóc đất, đá ra khỏi
khối đất, đá trong vỏ quả đất, tạo
nên khoảng không gian cần đào
• Khoan, nổ mìn;
• Máy đào hầm, bao gồm máy
đào toàn gương hay toàn tiết
diện (máy khoan hầm Tunnel Boring Machine
TBM) và máy đào từng phần
gương, hay đào từng phần
tiết diện (thường gọi là máy

đào lò Road Header RH);
• Đào bằng các máy xúc bốc;
• Đào bằng rửa lũa (sức nước,
khí nén)

Mục tiêu của phương
pháp bảo vệ hay điều
khiển khối đất đá trong
khi thi công
• Chống đỡ bảo vệ
thành hố đào, sườn
đường hầm, công trình
ngầm
• Chống đỡ, ổn định
gương đào,
• Bảo vệ nóc công trình
ngầm
• Giảm sụt lún
• Chống xâm nhập nước

Trên hình 3-11 giới thiệu sơ đồ tổng thể các phương pháp thi công
ngầm để thi công xây dựng các công trình ngầm, hình 3-12 là các phương
thức đào và chống tạm áp dụng phổ biến khi thi công xây dựng các công
trình ngầm trong đất bằng phương thức ngầm. Trong bảng 3-7 tổng hợp
các phương pháp phổ biến nhất hiện nay đồng thời đánh giá, phân tích về
khả năng và điều kiện áp dụng thích hợp, theo các đặc điểm cụ thể của
công trình ngầm (hình dạng, kích thước), loại hình kết cấu chống giữ (kết
cấu của công trình ngầm: một lớp, hai lớp), điều kiện địa chất thuỷ văn
(nước ngầm, nước có áp), loại khối đất đá ( đá rắn cứng, đá mềm rời, đất)
và các khả năng gây ô nhiễm môi trường thi công (thải bụi, khí độc, khả

năng bảo vệ người lao động).
Tên của các phương pháp này thường được gọi theo một dấu hiệu
đặc trưng của phương pháp. Khi thi công trong khối đá rắn cứng thì công
việc quan trọng phải thực hiện là phá vỡ đá, tên gọi của phương pháp
chính là phương thức phá vỡ đá (ví dụ khoan - nổ mìn). Khi thi công
trong khối đất mềm, rời, thậm chí ngậm nước thì việc quan trọng là phải
ngăn chặn các hiện tượng phá huỷ, sập lở, ụp bùn, nước; tên của phương
pháp được gọi theo phương thức chống đỡ khối đất, đá xung quanh cũng
như gương đào (ví dụ : phương pháp bê tông phun hay phương pháp đào
hầm mới của Áo, phương pháp máy khiên đào...).

NQP/XDCTN/1999


3- 18

PHƯƠNG PHÁP NGẦM THI CÔNG XÂY
DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM

Phương pháp khai đào

Sơ đồ đào

+ Toàn tiết diện.
+ Chia gương.

+ Khoan nổ mìn.
+ Máy đào hầm.
+ Nén/kích ép ống ( vỏ chống )

PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ
VÀ CHỐNG GIỮ

Biện pháp thực hiện
trước khi đào

+ Các biện pháp gia cố,
neo, ống, ván, khoan
phụt, đóng băng
+Khiên vòm lưỡi dao.
+ Sử dụng khiên kín

Biện pháp thực hiện sau
khi đào

+ Neo.
+ Bêtông phun.
+ Khung gỗ, thép.
+ Vỏ bê tông đổ tại chỗ

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP
HIỆN HÀNH

+ Phương pháp thi công bằng vòm
chống lưỡi dao.
+ Phương pháp khiên kín.
+ Phương pháp Koler

+ Phương pháp thi công hầm mới
của Áo.

+ Phương pháp xây dựng theo vành
khuyên với kết cấu thép.
+ Các phương pháp xây dựng kinh
điển (nhân đỡ của Đức, phương
pháp đón đỡ của Bỉ, Anh, Áo cũ)

Hình 3-11: Sơ đồ tổng quát về các phương pháp thi công ngầm

NQP/XDCTN/1999


3- 19

Phương pháp đào và
chống tạm trong đất bằng
phương thức đào ngầm

Đất rời, không
dính kết

Đất dính đến
cứng

Thời gian tồn tại
ổn định không
chống rất ngắn

Không thể hạ
mực nước ngầm

Máy khiên đào
- Thuỷ lực
- Khí nén
- Áp lực đất

Phương pháp
đóng băng

Thời gian tồn tại ổn định
đủ lớn đến khi lắp kết
cấu chống tạm

Có thể hạ mực
nước ngầm

Không có nước
ngầm

Khiên hở sử
dụng vỏ tuybing

- Vòm lưỡi dao
trong điều kiện áp
lực bình thường
- Khiên hở, khiên
cơ học
Vỏ chống tuybing

Phương pháp
khoan phun

Tạo ô bảo vệ
bằng ống thép

Tạo ô bảo vệ
bằng phun tia
(phun áp lực cao)

Chèn nhói, đóng
ván, cọc
Phương pháp bê tông phun
(NATM) có hoặc không có
neo, lưới thép, khung thép

Hình 3-12: Phương pháp đào và chống tạm bằng phương thức ngầm

NQP/XDCTN/1999


3- 20
Bảng 3-7: Các phương pháp thi công ngầm-khả năng áp dụng
Dấu hiệu xây
dựng, môi
trường

Kích
thước

Phương
pháp xây dựng

Cố Thay
định đổi

Phương pháp đào
thông dụng ( thông
thường)
Đá rắn cứng
Khoan+nổ mìn

Các đấu hiệu về công trình ngầm
Chiều dài
Chống giữ
Mức
CTN
độ
chính
Cố Thay
Hai Một
xác
định đổi
Ngắn Dài
lớp lớp
cao
Hình dạng

Nước ngầm (N)
Nước có áp (CA)
Không Có
biện

biện
pháp
pháp
xử lý
xử lý

Tiếng
ồn, dao
động

Môi trường
Thải
Khả
khí,
năng
thải
bảo vệ
bụi
con
người

X

X

X

X

X

X

X

X

O

NX

CAX

Nh

Nh

I

X

X

X

X

X

X

X

X

X

NX

CAX

I

Nh

I

X

X

X

X

X

X

X

X

X

NX

CAX

I

I

I

Phương pháp vòm
chống "lưỡi dao"

X

O

X

O

-

X

X

X

X

O

CAX

I

I

Nh

Phương pháp "chống
trước - đào sau"

X

X

X

X

X

X

X

O

O

O

CAX

I

I

Nh

Máy khoan hầm TBM

X

O

Tròn

O

-

X

X

X

X

NX

CAX

I

I

Nh

Máy khiên đào SM

X

O

Tròn

O

-

X

X

X

X

X

X

I

I

Nh

Kích ép ống, cống

X

O

Tròn

O

X

-

-

X

X

X

X

I

I

Nh

Nén ép trước

X

O

X

O

X

-

O

X

X

X

X

I

I

Nh

X

O

Tròn

O

X

O

O

X

X

X

-

I

I

Nh

Máy đào từng phần
RH
Phương pháp bê tông
phun

Đá mềm / đất
Phương pháp đào
bằng máy
Đá rắn cứng

Đá mềm / đất
Máy đào nhỏ (micro)

Khả năng áp dụng của phương pháp:
X - phù hợp tố

O- không phù hợp, không thông dụng
Mức độ tác động : I - ít, nhỏ
Nh- nhiều, lớn

Bê tông phun thực chất là một phương thức chống giữ, được sử
dụng độc lập hoặc kết hợp với các kết cấu chống khác. Tuy nhiên trong
thực tế sử dụng bê tông phun đã trở thành một giải pháp đặc biệt quan
trong trong xây dựng các công trình ngầm dân dụng, đặc biệt là trong
phương pháp đào hầm mới của Áo. Tuy nhiên, vì khi sử dụng bê tông
phun vẫn có thể kết hgợp với các sơ đồ đào cổ điển, nên ngày nay phương
pháp thi công có sử dụng bê tông phun được đề nghị gọi là phương pháp
bêtông phun. Nói chung phương pháp này cho phép phối, kết hợp được
với các phương pháp thi công đào khác khác nhau.
Khái niệm "chống trước - đào sau" bao hàm một loạt các phương
pháp thi công với việc áp dụng các giải pháp chống đỡ thích hợp, có hệ
thống trước khi đào. Trong nhóm này phải kể đến các phương pháp cổ

NQP/XDCTN/1999


3- 21
điển như phương pháp đóng cọc hoặc ván gỗ, đóng cọc hoặc ván thép;
các phương pháp gia cố bằng khoan phun xi măng, chất dẻo; phương
pháp đóng băng, phương pháp tạo ô ống ... với những sơ đồ thi công đa
dạng. Khoan phun và đóng băng cũng còn được gọi là các giải pháp gia
cố trước, thuộc vào nhóm các phương pháp thi công đặc biệt. Sau khi đã
thực hiện giải pháp này, công tác thi công tiếp theo có thể phối hợp với
các phương thức khác như phương pháp bê tông phun...
Phương pháp "vòm chống lưỡi dao" có thể xem là một dạng đặc
biệt của phương pháp chống trước -đào sau. Đặc điểm của phương pháp

này là sử dụng một "vòm chống" bằng thép, trong đó có luồn các tấm
thép dạng lưỡi dao. Trong quá trình thi công các lưỡi dao được ép, đẩy
trước vào khối đất đá và công tác đào được thực hiện dưới vòm bảo vệ
này. Vòm chống lưỡi dao có cấu tạo như một khiên (hay vỏ) bảo vệ, nên
cũng còn được xếp vào nhóm các phương pháp khiên đào.
Nếu như có thể thay đổi kích thước và hình dạng của công trình
ngầm một cách tuỳ ý theo nhu cầu khi thi công bằng các 'phương pháp
thông thường hay thông dụng' thì khả năng linh hoạt này hầu như không
không có được ở các phương pháp thi công bằng máy. Do đặc tính kỹ
thuật thi công nên các máy đào bị hạn chế về dạng tiết diện đào. Vì thế
ngày nay cũng đang phát triển các máy đào công trình ngầm tiết diện
không tròn (ví dụ máy đào hầm trong đá rắn cứng của hãng Wirth, các
dạng máy khiên đào liên kết nhiều đầu khiên hoặc đầu đào không tròn
của Nhật). Cả phương pháp "vòm chống lưỡi dao" cũng không cho phép
thay đổi hình dạng và kích thước tiết diện đào trong một công trình, bởi lẽ
đơn giản là vòm chống có cấu hình xác định.
Phương pháp đào "micro" hay đào nhỏ về mặt công nghệ là một sự
kết hợp giữa phương pháp ép đẩy hay kích ép ống, cống và phương pháp
máy khiên đào. Phạm vi áp dụng chính là các hệ thống công trình ngầm
có kích thước nhỏ, chẳng hạn các cống dẫn nước, các cống đặt cáp
ngầm...
Khi xây dựng công trình ngầm trong các thành phố phải đặc biệt
quan tâm đến khả năng lún sụt trên bề mặt; mặt khác nước ngầm trong
khu vực các thành phố cũng là nguồn tài nguyên vô cùng qúy đối với sinh
hoạt của thành phố cũng cần phải bảo vệ, tránh gây ô nhiễm. Các kết quả
tổng hợp trên bảng 3-6 cho thấy, để có thể đáp ứng các đòi hỏi này khi
thi công các công trình ngầm bằng phương pháp ngầm trong các thành
phố chỉ có thể áp dụng các phương pháp máy khiên đào, chống trước-đào
sau, ép đẩy ống, cống cũng như nén ép trước. Các phương pháp ép đẩy
ống, cống và nén ép trước thường thích hợp cho các công trình có khẩu

độ tương đối ngắn, như các đường hầm đi bộ, các hành lang trong ga khi
bố trí không sâu. Tuy nhiên, nhờ những tiến bộ về kỹ thuật điều khiển,
bằng phương pháp kích ép cũng đã có thể thi công các công trình ngầm
dài hơn. Phương pháp máy khiên đào có thể áp dụng cho các tuyến
NQP/XDCTN/1999


3- 22
đường hầm dài. Hiện nay trên thế giới xuất hiện nhiều loại máy khiên
đào khác nhau tùy thuộc vào đối tượng tác động (đá hay đất) cũng như
các điều kiện thi công cụ thể .
bê tông phun

lưới thép

khung thép

Xe tải

đóng cọc, ván

Máy xúc

Máy đào lò

neo

Máy trộn
bê tông

Vữa ép
lấp đầy

Xe tải

Máy xúc
hạ nền

Cẩu- ba lăng

Toa xe chở
vữa ép

NQP/XDCTN/1999

Toa xe chở
tuýp bing

Máy
khoan neo

Băng tải

Máy phun
bê tông

Máy khoan

Kích đẩy

Khớp

Tay lắp
tuýp bing

Kích
điều chỉnh

Mâm cắt


3- 23

Neo, theo yêu cầu

Khoan
thăm dò

Buồng
điều khiển

Máy phun bê
Vị trí lắp vỏ
Máy bơm vữa
Đầu khoan
Máy khoan lỗ neo tông tự động
tuýp bing
Khu vực cấp liệu
Khu vực lắp kết cấu bảo vệ thứ hai
Khu vực lắp kết cấu bảo vệ thứ nhất

Xây dựng công trình ngầm bằng phương pháp lộ thiên
Phương pháp hở tường- nóc, sử dụng tường hào nhồi,
Đào
hào,
rãnh

Đổ bê tông

bentonit

tường hào
nhồi

Đào xúc đến mức
nóc công trình, bảo
vệ bằng tường cừ

lấp đầy
bằng cát
khe chờ
kết cấu
nền

9,6

Dựng cốp pha, đặt
cốt thép, đổ bê tông

Đào xúc bằng thổi hút

trong điều kiện khí nén

Hoàn thiện công trình

8,4

NQP/XDCTN/1999


3- 24
Thi công bằng phương pháp tường nóc (top-down) các nhà ga tàu điện
ngầm, tầng hầm nhà cao tầng

2) Thi công các cộ chống cơ
bản và bê tông phần nóc

1) Thi công tường

4) Thi công các cột đỡ
của sàn giữa thứ nhất

3) Đào đất

5) Thi công sàn giữa thứ hai

6) Thi công sàn nền

Phương thức tường nền (bottom-up) trong điều kiện có nước ngầm,
(hoặc semi-top-down)

1)Thi công tường
trong đất; đào xúc
đến mực nước ngầm;
thi công hệ văng

NQP/XDCTN/1999

b) Đào đất dưới mực
nước ngầm; thi công
hệ văng

c) Chuẩn bị lớp bê
tông nền


3- 25

4) Thi công nền

NQP/XDCTN/1999

5) Bơm hút nước

6) Thi công hầm