187
NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM
về
công trình ngầm đô thò
hội thảo
22-10-2008
ông trình tàu điện ngầm có khả năng vận chuyển từ 50.000 đến 70.000 hành khách trong
một giờ với tốc độ 40-60km/h, không cản trở giao thông trên tuyến phố. Có thể nói một
thành phố văn minh, hiện đại không thể thiếu công trình tàu điện ngầm.
Xây dựng công trình tàu điện ngầm tại khu vực Hà Nội cần xét đến các đặc điểm
sau đây:
- Khu vực Hà Nội đặc trưng bằng các loại đất khá đa dạng, chủ yếu là các loại đất yếu như
sét, sét pha và cát pha chòu ảnh hưởng của mực nước sông Hồng. Tại độ sâu trên 35m thường có lớp
cát hạt trung lẫn sỏi sạn. Cao độ mực nước ngầm thay đổi tuỳ theo vò trí và phụ thuộc theo mùa.
Bộ môn Công trình ngầm đô thò Đại học Kiến Trúc Hà Nội
NHỮNG GIẢI PHÁP HP LÝ TRONG VIỆC
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TÀU ĐIỆN
NGẦM TẠI HÀ NỘI
GS. TS. Đỗ Như Tráng
Ministry of Transport proposed to build
8 urban rail transport lines, forming the
main axes of the public transport network
in Hanoi:
(1) Yen Vien - Ngoc Hoi (25 km)
(2) Ha Noi - Ha Dong (15 km)
(3) Bac Co - Hanoi Station - Voi Phuc-
Nhon (16 km)
(4) Hanoi - Noi Bai Airport (25 km)
(5) Daewoo - Trung Kinh - Hoa Lac
(32 km)
(6) Giap Bat - Southern Thang Long

Công nghệ “tường trong đất” áp dụng trong điều kiện đô thò Hà Nội tỏ ra rất hiệu quả,
không gây ảnh hưởng tới các công trình lân cận. Trong quá trình thi công "tường trong đất" cần
sử dụng vữa bentônite để giữ vách hào. Các thao tác công nghệ chính được thực hiện theo trình
tự như sau (h.3).
.2. Ga tàu điện ngầm Noksapyung (Hàn Quốc)
Có thể sử dụng panen BTCT lắp ghép (dày 0,3-0,5m, dài đến 10-15m) hạ chúng vào hào
đầy vữa sét. Sử dụng panen lắp ghép cho phép giảm khối lượng làm đất, giảm chi phí BTCT, giảm
thời gian thi công và giá thành xây dựng. Có thể xây dựng tường bằng kết cấu hỗn hợp từ BTCT
toàn khối ở phần dưới và các panen lắp ghép ở phần trên của tường.
Giữa các bước đào và đổ bê tông thường sử dụng vách ngăn. Vách ngăn có thể được lấy
ra sau khi đổ bê tông hoặc để lại trong tường CTN.
Liên kết các panen bằng cách bơm vữa bê tông xi măng chậm đông kết (độ bền tới
5Mpa) vào các rãnh giữa các panen cũng như giữa các tường hào và panen sau khi lắp đặt panen,
H.3. Sơ đồ công nghệ thi công tường CTN trong đường hào chứa vữa sét
I. đào đất trong vữa sét; II. hạ vách ngăn; III. lắp, đặt khung thép;
IV. đổ bê tông tường và dỡ tường chắn; V. đào lõi đất; VI. lắp đặt khung thép;
VII. đổ bê tông tường; 1. cần bơm; 2. cột tháp; 3. cẩu - máy đào đất; 4. gầu ngoạm; 5. cẩu; 6. vách
ngăn; 7. vữa sét; 8. khung thép; 9. bộ phận lắng; 10. ôtô tự đổ; 11. ống dẫn bê tông.
190
NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM
về
công trình ngầm đô thò
hội thảo
22-10-2008
đẩy vữa sét ra ngoài. Trong vữa đông kết chậm có xi măng, bêtônít, cát, phụ gia chậm đông kết.
Nhược điểm của phương pháp "tường trong đất" là khó kiểm soát chất lượng và chống
thấm bên ngoài tường.
Hệ chống (h.5). Có thể cố đònh hoặc di động, các thanh chống bố trí theo tầng khi hố đào
H.4. Ghép nối tường hào sử dụng vách ngăn tháo ra (a-e) và không tháo ra (l-u)
1. ống; 2. dầm btct; 3. dầm thép; 4. ống có thép góc; 5. thép chữ i;

Sử dụng cọc khoan nhồi giao nhau có chi phí khá cao song chúng lại tỏ ra khá hiệu quả
khi cần xử lý vách hố đào sâu trong nhứng điều kiện phức tạp, cần gia cường chống sụt lở cục bộ
vách hố đào, đảm bảo an toàn cho các công trình lân cận. Kè chắn BTCT ("tường trong đất", cọc
khoan nhồi) rất hiệu quả và kinh tế khi kết hợp chúng như bộ phận của kết cấu của CTN.
Xây dựng ga nhiều tầng sử dụng "Tường trong đất" hoặc cọc khoan nhồi như bộ phận
của kết cấu của CTN có thể thực hiện theo sơ đồ “từ dưới - lên trên”(h.8a) hoặc theo trình tự đào
H.8. Các giai đoạn thi công công trình ngầm nhiều tầng.
1. xây dựng tường trong đường hào; 2. đào đất trong hầm và xây dựng neo; 3. thi công các sàn trung gian; 4. thi
công sàn trên; 5. đào hầm và thi công mái; 6. đắp đất và khôi phục áo đường; 7. đào đất theo trình tự và thi công
sàn trung gian; 8. thi công cột trung gian; 9. treo các sàn; 10. đào đất theo trình tự; 11. hạ các sàn trung gian.
đất - theo sơ đồ “từ trên - xuống dưới” lợi dụng hệ dầm sàn thay cho hệ thanh chống (h.8b), trong
đó có thể sử dụng phương pháp thi công tiên tiến- phương pháp hạ sàn (h.8c).
Phương pháp thi công ga tàu điện ngầm bằng phương pháp lộ thiên kết hợp các hệ gia
cường nêu trên mặc dù khá hợp lý và kinh tế nhưng khi thực hiện trên tuyến dài nhiều ga (các ga
tàu điện ngầm thường cách nhau 1,2-1,5km/ga), để kòp tiến độ thi công giữa ga và tuyến đường
chạy thì các ga phải thi công đồng thời. Điều này đòi hỏi khối lượng dự trữ và huy động vật liệu,
máy móc, nhân công rất lớn, đồng thời gây khó khăn cho giao thông mặt đất, đặc biệt đối với giao
thông thành phố Hà Nội.
Một trong những biện pháp tiên tiến, hữu hiệu xây dựng ga tàu điện ngầm đặt nông tại
khu vực Hà Nội là sử dụng phương pháp bán lộ thiên "mở thông đường hầm nối ga".
Bản chất của phương pháp này là mở thông đường chạy nối ga liên tục trên toàn bộ
H.9. Trình tự thi công ga cột bằng phương
pháp bán lộ thiên.
1- vòng vỏ đường chạy thi công băng khiên;
2-chi tiết khoá vòng vỏ; 3- vì chống neo; 4- cọc
BTCT khoan nhồi hoặc khoan đóng; 5- mái
BTCT đổ toàn khối; 6- đất đắp trở lại phía
trên và đào đất phía dưới mái ga; 7- sân ga;
8- tháo thông tuyến đường chạy với sân ga.
192

hội thảo
22-10-2008
III. THI CÔNG TUYẾN ĐƯỜNG TÀU ĐIỆN NGÀM ĐẶT
SÂU (LỚN HƠN 12M): HP LÝ NHẤT LÀ SỬ DỤNG
PHƯƠNG PHÁP KÍN (NGẦM)
H.12. Sơ đồ liên kết ống trong phương ngang (a, b).
1. đường ngầm; 2. ống; 3. nhồi bê tông; 4. cơ cấu khoá;
Một trong những thao tác khó khăn nhất trong xây dựng công trình ngầm bằng phương
pháp kín tại khu vực Hà Nội là đào đất. Tuỳ loại đất có thể có một số biện pháp hiệu quả
sau đây:
- Đất có hệ số kiên cố f = 1 2 thường đào thủ công, đào phá bằng búa hoặc xẻng khí nén
kết hợp sử dụng màng ống. Màng ống có cấu tạo như h12.
Tăng chiều dài màng chắn bằng ống bằng cách khoan xiên tạo ra màng vượt trước trực
tiếp từ gương đào ngầm và luồn ống thép vào lỗ khoan (h.13).
- Đất có hệ số kiên cố f = 3-6, nên sử dụng máy đào TBM hoặc khiên.
H.13. Sơ đồ xây dựng màng chắn bằng ống từ gương hầm đào
1. màng bằng ống; 2. khung khoan; 3. búa khoan; 4. cung tròn.
H.14. Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy đào hầm
a. đào đất; b. di chuyển thân bên ngoài; 1. bộ phận làm việc; 2. thân bên trong;
3. thân bên ngoài; 4. kích di chuyển; 5. cơ cấu giằng chống; 6. trụ bổ sung.
194
NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM
về
công trình ngầm đô thò
hội thảo
22-10-2008
3.1. phương pháp đào đường hầm bằng máy (tbm).
Đào hầm bằng TBM so với phương pháp đào thủ công hoặc khoan nổ mìn có nhiều ưu
điểm. Nếu trong phương pháp khoan nổ mìn hoặc đào thủ công tốc độ mở lớn nhất trên 1 gương
là 30-100m/tháng cho đường ngầm ôtô 2 luồng, thì cũng trong đất như vậy, TBM có thể đảm bảo

hội thảo
22-10-2008
H.17. Các sơ đồ thi công đường hầm bằng phương pháp gương hầm bậc
kalota (a, b) và bậc dưới (c, d)
1. lỗ khoan; 2. máy bốc dỡ đất; 3. toa goòng; 4. hệ chống cung vòm; 5. cầu di động;
6. bunke; 7. dầm đua; 8. đơn nguyên khuôn; 9. máy đào hầm; 10. máy chuyển tải.
- Đất đá có hệ số kiên cố f 6-7 có thể sử dụng các phương pháp gương hầm liên tục và
dật cấp, phía dưới, phía trên và phía bên. Hầm đào được mở ngay toàn bộ tiết diện hoặc trong 2-3
giai đoạn, sau đó thi công vỏ hầm cố đònh.
- Đất có hệ số kiên cố f = 4-6, phổ biến sử dụng phương pháp dật bậc dưới, trong đó
phần trên bậc được mở ngay trên toàn bộ chiều dài hầm đào hoặc vượt trước so với phần dưới với
l = 30-50m (h.17a,b).
- Đất đá dạng phiến, sét kết aleurolit v.v. có hệ số kiên cố f = 3-5, cũng như đất yếu no
nước thường sử dụng phương pháp mới của áo (HATM). Đầu tiên tiến hành đào phần đỉnh hầm,
gia cường bằng bê tông - phun dày 15-20cm, phun lên lớp lưới thép (h.18). Có thể dùng hệ chống
liên hợp từ bê tông phun kết hợp neo hoặc cung vòm. Vỏ mềm bê tông phun có khả năng biến
dạng mà không bò sụt lở nhờ tính từ biến của bê tông - phun.
H.18. Sơ đồ công nghệ (a) và các giai đoạn làm việc (b) trong phương pháp HATM
1. lưới thép; 2. neo; 3. lớp bê tông; 4. xe chở bê tông; 5. máy phun bê tông; 6. cần phun;
7. tô tự đổ; 8. máy đào đất; 9. toa goòng; 10. máy đào hầm; i-ix. các giai đoạn làm việc.
H.19. Sơ đồ khuôn khớp xếp lại được (a) và khuôn
tháo lắp (b)
1. tời di động; 2. đơn nguyên khuôn; 3. kích thuỷ
lực; 4. kích trục vít; 5. tời; 6. khuôn trong trạng
thái vận chuyển; 7. “cửa sổ”; 8. vì tubin hàn; 9.
máy lắp đặt tay đòn; 10. giá đỡ; 11. cẩu
196
NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM
về
công trình ngầm đô thò

khiên được phân bố đều theo chu vi vòng tựa. khi đường kính khiên khoảng 10m thường được bố
trí 30-36 kích.
- Vỏ đuôi gia cường chu tuyến của hầm đào tại vò trí thi công vòng tiếp theo của vỏ hầm.
Các khiên không cơ giới hoá được trang bò bổ sung các vách ngăn ngang và đứng, các
tấm sàn đua, cũng như các kích sàn và gương hầm. các vách ngăn ngang và đứng tạo cho kết cấu
khiên độ cứng cần thiết và chia gương hầm thành các ô lưới, trong đó đất được đào đi.
H.20. Sơ đồ khiên đào mở hầm không cơ giới hoá 1.
kích trong gương hầm; 2. các kích của khiên; 3. các vách
ngăn đứng; 4. sàn chuyển động đua ra; 5. các vách ngăn
ngang; 6. kích trên sàn; 7. vỏ đuôi; 8. vòng tựa;
9. vòng dao; 10. dầm dẫn; 11. vỏ hầm.
Vấn đề hoàn thiện các kết cấu của khiên được tiến hành theo hướng tạo ra những khiên
di chuyển độc lập với vỏ hầm kết hợp tựa vào vòng chống nhờ vỏ ống lồng v.v…
H.21. Sơ đồ các khiên cơ giới có bộ phận làm việc tác động rôto (a-b)
1. rôto 5 tia; 2. phay đóa; 3. lưỡi xoay; 4. lưỡi cố đònh; 5. dao dạng
thanh; 6. phay theo chu tuyến; 7. vôđilô; 8. vòng gầu; 9. gầu dỡ tải; 10.
bộ phận cắt; 11. bộ phận giữ dao; 12. dao cắt; 13. cửa sổ cắt; 14. rôto
dạng nón; 15. thân khiên; 16. bộ dẫn động; 17. băng tải.
197
NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM
về
công trình ngầm đô thò
hội thảo
22-10-2008
Các khiên cơ giới hoá. Khiên cơ giới hoá được trang bò các bộ phận để đào đất và gia
cường mặt gương hầm, ngoài ra các khiên còn được trang bò các cơ cấu để bốc đất và đưa ra
ngoài giới hạn của khiên. Các khiên cơ giới hoá giảm mức độ nặng nhọc, tăng tốc độ mở hầm,
đảm bảo chu tuyến hầm đào phẳng, cho phép sử dụng các dạng vỏ hầm hợp lý (ép vào đất, nén
ép toàn khối v.v ).
Phụ thuộc vào loại đất, có thể sử dụng các bộ phận đào đất khác nhau, ví dụ:

17. chuyền động cho bộ phận cắt; 18. băng
chuyền guồng xoắn; 19. chuyền động cho
băng chuyền guồng xoắn; 20. thùng chứa
bùn khoáng.
H.24. Các sơ đồ khiên cơ giới có các buồng gia tải
198
NHỮNG BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VÀ VIỆT NAM
về
công trình ngầm đô thò
hội thảo
22-10-2008
Để mở đường hầm trong đất no nước không ổn đònh sử dụng các khiên có buồng hơi ép
gần gương hầm hoặc các khiên có buồng chứa huyền phù bê tông gần gương hầm (h.24b).
Đất sét dính và bùn có độ thấm nước thấp, sử dụng các khiên cơ giới có gia tải đất tạo
nên trong buồng cạnh gương lò nhờ nén chặt đất đào. Các tấm được trang bò bộ phận làm việc
dạng rôto và màng liên tục tách buồng cạnh gương lò khỏi phần còn lại của khiên (h.24c).
Như vậy, các khiên cơ giới hiện đại cho phép tiến hành mở hầm trong các điều kiện đòa
chất công trình rất khác nhau. Nhược điểm cơ bản của chúng là vùng sử dụng cho từng cơ cấu
riêng bò hạn chế. do đó tiếp tục hoàn thiện các khiên cơ giới hoá được tiến hành theo hướng đa
năng hoá, sao cho có thể sử dụng luân chuyển các bộ phận làm việc để đào các loại đất khác
nhau hoặc sử dụng các bộ phận làm việc liên hợp cấu tạo từ nhiều chi tiết, mỗi chi tiết phục vụ
cho một vài loại đất nhất đònh.
Công nghệ mở hầm bằng khiên. Lắp ráp các khiên và trang thiết bò cần thiết cho chúng
được thực hiện trước khi mở hầm. Phụ thuộc vào dạng công trình ngầm, chiều sâu chôn ngầm
H.25. Tổ hợp công nghệ khiên đào
1. các khiên cơ giới hoá; 2. máy rải bê tông; 3. băng tải chính; 4. pa lăng điện; 5. ống thông gió; 6. trụ băng
tải; 7. bunke; 8. đầu kéo chạy điện; 9. ống tiếp nối; 10. xe goòng; 11. vận chuyển khối cấu kiện; 12. sàn công
nghệ; 13. thiết bò làm nóng vữa; 14. tang cáp; 15. ô tô tự đổ; 16. xe chuyển khối cấu kiện; 17. khối đường xe chạy;
18. băng tải - chuyển tải; 19. băng tải con thoi.
H26. Sơ đồ thiết bò lắp đặt vì tubin và cấu kiện khối;