Luận án tiến sĩ nghiên cứu lựa chọn phương án thi công khoan nổ đường hầm bằng m

bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé QUèC PHßNG HäC VIÖN Kü THUËT QU¢N Sù ------***------ NGUYỄN TIẾN TĨNH NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG KHOAN NỔ ĐƯỜNG HẦM BẰNG MÔ PHỎNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐẶC BIỆT MÃ SỐ: 9.06 luËn ¸n tiÕn sÜ kü thuËt HÀ NỘI, THÁNG 9 NĂM 2022 an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé QUèC PHßNG HäC VIÖN Kü THUËT QU¢N Sù ------***------ NGUYỄN TIẾN TĨNH NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG KHOAN NỔ ĐƯỜNG HẦM BẰNG MÔ PHỎNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐẶC BIỆT MÃ SỐ: 9.06 luËn ¸n tiÕn sÜ kü thuËt NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. BÙI ĐỨC NĂNG 2. ĐỖ NHƯ TRÁNG HÀ NỘI, THÁNG 9 NĂM 2022 an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.

Tác giả Nguyễn Tiến Tĩnh an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo ii LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với các thầy giáo hướng dẫn là PGS.TS Bùi Đức Năng và GS.TS Đỗ Như Tráng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện luận án này. Tác giả xin trân trọng cảm ơn sự động viên khuyến khích và những sự chia sẻ về mặt kiến thức khoa học của các thầy trong nhiều năm qua, giúp cho tác giả nâng cao năng lực khoa học và khả năng hoàn thành các vấn đề nghiên cứu. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, các nhà khoa học đã dành thời gian đọc và góp ý, giúp tác giả có thể hoàn thành bản luận án của mình. Tác giả xin trân trọng cảm ơn Bộ môn Xây dựng công trình Quốc phòng, Bộ môn XD nhà và CTCN - Viện Kỹ thuật Công trình đặc biệt và Phòng Sau Đại học, Học viện Kỹ thuật Quân sự đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện luận án.

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với những người thân trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã thông cảm, động viên và chia sẻ khó khăn với tác giả trong suốt thời gian làm luận án. Tác giả Nguyễn Tiến Tĩnh an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii MỤC LỤC ……………………………………………………………………….iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ, BẢNG BIỂU. ix MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………….1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Khái niệm chung về đường hầm.

Các phương pháp thi công đường hầm. Sơ lược lịch sử ngành xây dựng hầm trên thế giới. Các phương pháp thi công đường hầm phổ biến hiện nay. Tóm tắt lịch sử ngành xây dựng hầm ở Việt Nam và xu thế phát triển 13 1.

Lịch sử ngành xây dựng hầm ở Việt Nam. Những tiến bộ của ngành xây dựng hầm Việt Nam. Xu thế phát triển và vấn đề công nghệ thi công. Vấn đề lập và lựa chọn phương án thi công trong thi công công trình ngầm.

Những vấn đề chung. Các phương pháp lập phương án thi công hầm hiện có. Bài toán lựa chọn phương án thi công hợp lý với các trang, thiết bị hiện có của các nhà thầu xây dựng hầm Việt Nam……………………………………. Kết luận chương 1.

34 Chương 2 THI CÔNG ĐƯỜNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHOAN NỔ MÌN VÀ MÔ HÌNH TIỀN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH THI CÔNG. Khái quát về thi công đường hầm phương pháp bằng khoan nổ mìn. 36 an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo iv 2. Công tác khoan nổ mìn.

Thiết bị khoan. Thuốc nổ và công tác nạp thuốc. Quá trình thu dọn và xúc bốc, vận chuyển đất đá thải. Vận chuyển và phương tiện vận chuyển.

Công tác chống tạm. Các loại neo và thiết bị thi công neo. Công nghệ phun bê tông và thiết bị phun bê tông. Mô hình tiền định của quá trình thi công hầm.

Những vấn đề chung. Các phương trình thời gian chu kỳ và năng suất. Áp dụng mô hình xác định, phân tích tốc độ đào hầm của dự án hầm Đèo Cả………………………………………………………………………………56 2. Giới thiệu dự án đường hầm Đèo Cả.

Phương án thi công khoan nổ trong đoạn hầm được phân tích và các tham số đầu vào được sử dụng trong mô hình tiền định. Tính toán thời gian, chu kỳ và tốc độ đào hầm. Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào. Kết luận chương 2.

64 Chương 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN CỦA MÔ PHỎNG TRONG PHÂN TÍCH THỜI GIAN KHAI ĐÀO ĐƯỜNG HẦM. Vấn đề bất định về thời gian công việc và ước lượng thời gian công việc trong thi công xây dựng hầm. Vấn đề bất định về thời gian công viêc. 66 an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.

Ước lượng thời gian hoàn thành công việc. Cơ sở lý thuyết chung về mô phỏng. Một số định nghĩa cơ bản. Các loại mô hình.

Phương pháp mô phỏng. Các bước nghiên cứu mô phỏng. Ưu nhược điểm của phương pháp mô phỏng. Giới thiệu về ngôn ngữ mô phỏng Stroboscope.

Khái niệm ngôn ngữ mô phỏng và thiết bị mô phỏng [12]. Ngôn ngữ mô phỏng Stroboscope. Chương trình mô phỏng EZStrobe. Mô tả về EZStrobe.

Mô hình quét công việc AS và sơ đồ chu trình mô phỏng ACD. Các ACD của EZStrobe. Mô hình hóa logic phức tạp. Mô hình hóa và tham số hóa các hoạt động quy mô lớn.

Kết luận chương 3. 94 Chương 4 THỬ NGHIỆM SỐ SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG EZStrobe PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÀO HẦM. Giới thiệu về trường hợp nghiên cứu và các phương án thi công. Trường hợp nghiên cứu.

Xây dựng các phương án đào hầm của trường hợp nghiên cứu. Xây dựng mô hình mô phỏng cơ bản. Các bước xây dựng mô hình mô phỏng. Phân tích công nghệ và xây dựng sơ đồ nguyên lý.

102 an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo vi 4. Chuyển sơ đồ nguyên lý sang ACD theo các tiêu chuẩn của EZStrobe…. Một số kết quả mô phỏng ban đầu trên mô hình mô phỏng cơ bản. Phát triển mô hình mô phỏng cho các phương án thi công hầm.

Chuẩn bị dữ liệu cho mô hình. Mô hình mô phỏng trong EZStrobe. Kết quả mô phỏng về tốc độ đào hầm của các phương án thi công. Phân tích ảnh hưởng và dự báo tốc độ đào hầm khi có sự cố phương tiện, thiết bị thi công.

Kết luận chương 4. 124 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ. 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 128 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ .138 an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 1.

Chữ viết tắt: ACD Sơ đồ chu trình mô phỏng AS Mô hình quét công việc DES Mô phỏng sự kiện rời rạc NATM Phương pháp xây dựng hầm mới của Áo PA1 Phương án đào toàn gương PA2 Phương án chia đôi gương PA3 Phương án chia 3 gương PA4 Phương án chia 4 gương SD Mô phỏng động lực hệ thống TBM Công nghệ thi công hầm bằng máy khoan hầm toàn gương 2. Ký hiệu: Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa CTexc phút Thời gian chu trình đào CTps phút Thời gian chu trình chống đỡ ban đầu CTtruck phút Thời gian chu trình bốc xúc đất đá và vận chuyển vật liệu chống tạm CTmin phút Thời gian chu trình của các yếu tố nhỏ f kp Độ kiên cố đất đá theo thang Protodiakonov f1-7 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất xây dựng hầm Pl phút Thời gian vận chuyển hết đất đá khỏi gương đào an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo viii Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa Ploader m3/h Công suất máy xúc Pm phút Thời gian vận chuyển đủ vật liệu chống tạm Tbv phút Thời gian nổ và thông gió Tdp phút Thời gian để thay thế khoan Tdr phút Thời gian khoan Tl phút Thời gian vận chuyển vật liệu đến gương đào Tlb phút Thời gian xe tải chở vật liệu quay ra Tle phút Thời gian nạp thuốc Tlm phút Thời gian xúc đất vào xe tải Tll phút Thời gian bốc vật liệu chống tạm lên xe Tmt phút Thời gian đưa xe tải vào vị trí gương đào Tpl phút Thời gian để di chuyển khoan đến gương đào Ts phút Thời gian vận chuyển đất đá đến bãi thải Tsb phút Thời gian xe tải rỗng quay vào gương đào Tsc phút Thời gian nạo vét bằng máy và thủ công Tsv phút Thời gian khảo sát Tul phút Thời gian dỡ vật liệu chống tạm Tum phút Thời gian đổ đất đá từ xe tải xuống u1-4 Các hệ số hiệu quả Vexc,j m/h Tốc độ đào hầm Vtruck m3 Dung tích xe tải an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ, BẢNG BIỂU STT Tên hình vẽ, đồ thị, bảng biều Trang I Hình vẽ, đồ thị 1 Hình 2. Phương pháp đào toàn gương (toàn gương) 37 2 Hình 2. Đào toàn gương, chia bậc ngắn, chống tạm sau khi đào 38 xong các mảng 3 Hình 2.

Phương pháp đào theo bậc thang và bộ phận bậc thang 40 4 Hình 2. Phương pháp đào từng bộ phận (không vẽ neo) 42 5 Hình 2. Chia chiều dài đường hầm L thành các đoạn l 50 6 Hình 2. Bình đồ khu vực bố trí dự án hầm Đèo Cả 57 7 Hình 2.

Mặt cắt ngang sau khi gia cố của hầm Đèo Cả 59 8 Hình 2. Trình tự thi công trong kểt cấu chống đỡ loại B (đào toàn 60 gương) 9 Hình 2. Tốc độ đào hầm trên toàn đoạn tuyến tính theo mô hình 61 tiền định 10 Hình 2. Ảnh hưởng của các yếu tố hiệu quả đến tốc độ đào hầm 63 11 Hình 2.

Ảnh hưởng của sự thay đổi của công suất máy xúc, vận 63 tốc xe tải, sức chứa của xe tải và hệ số nở rời của đất đá đến tốc độ đào hầm 12 Hình 3. Các bước nghiên cứu mô phỏng 73 13 Hình 3. Sơ đồ ACD thông thường cho công đoạn vận chuyển đất 80 14 Hình 3. ACD mở rộng cho quá trình vận chuyển đất 81 15 Hình 3.

Thông báo kết quả mô phỏng của EZStrobe 85 16 Hình 3. Thống kê chi tiết về lịch sử lượng tài nguyên của hàng 86 đợi an tien si TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com mo x STT Tên hình vẽ, đồ thị, bảng biều Trang 17 Hình 3.