Đồ án Thiết kế ga và tàu điện ngầm: Nhổn – Ga Hà Nội

ch trên ga h : mật độ chất đầy sàn . Lấy h = 0,75m/người N : khả năng thông thoát của đường . Lấy N = 30-40 cặp tàu/giờ Chiều rộng tính toán sàn hành khách : b= + D D : chiều rộng tuyến an toàn lấy bằng 0,5m S = A´ = 70000. 0,75/ 2.30 = 875 m2. A= 70.000 ng/h số liệu đầu bài. Giá trị b xác định chiều rộng sàn hành khách lên xuống phục vụ tuyến 1 hướng và chỉ để hành khách lên xuống. Chiều rộng tính toán sàn dự kiến cho cả khách chờ tàu, lên xuống và sự đi lại dọc theo sàn cần phải mở rộng lên giá trị b'. Với sàn đảo 1 vòm hoặc ga một nhịp chiều rộng toàn bộ sàn là B = b + b' Khi có sàn ở 2 phía sườn ga, mỗi sàn sẽ có chiều rộng B = b + .Giá trị b' được xác định xuất phát từ giá trị tính toán dòng hành khách cục bộ trong 1 giờ theo 1 hướng hoặc 2 hướng trong mặt cắt đang xét của sàn hành khách P và tiêu chuẩn thông thoát của đường vượt trên 1m chiều rộng lối đi P: b' = Theo kinh nghiệm lấy b'=3m nếu A=70.000 người/giờ và b'= 8 m nếu A lớn hơn. Đối với ga cột, chiều rộng toàn bộ sàn đảo được xác định theo công thức: B =2b + b' + b" Trong đó b" là giá trị bổ sung xét đến sự có mặt của cột trên sàn b" = 1m khi có 1 hàng cột ; b"=2m khi có 2 hàng cột Với bước cột dọc trục ga lớn hơn 4m thì B có thể giảm đi 1,5m Không phụ thuộc vào kết quả tính toán, chiều rộng nhỏ nhất của sàn lấy bằng các giá trị sau: - Đối với ga một vòm hoặc ga một cột đặt nông và ở mặt đất có 1 sàn đảo - 10m - Đối với ga có 2 sàn bên sườn - 4m cho mỗi sàn - Đối với ga cột chôn sâu ( có 2 dãy cột) có các sàn đảo - 12m - Đối với phần không có lỗ thông của ga cột hoặc trụ cầu - 3,2m khi vỏ hầm gang và 2,9m khi vỏ hầm BTCT. Xác định chiều rộng sàn hành khách và định hướng theo những kích thước cơ bản của khổ cơ cấu tiệm cận trên ga tàu điện ngầm, ta sẽ xác định được tiết diện đường ngầm ga. Chiều cao thông thuỷ của các không gian trong ga tối thiểu là 2,5m. Một trong những vấn đề quan trọng nhất trong việc thiết kế ga tàu điện ngầm là chọn vật liệu làm vỏ ga. II.1.2 Vật liệu làm vỏ ga. Vật liệu dùng cho vỏ ga cần bền vững, cứng, chống cháy, ổn định đối với môi trường hoá chất và điện hoá, tương ứng với các yêu cầu chống thấm, bền nhiệt lạnh, đảm bảo khả năng cơ giới hoá cao nhất khi sử dụng. Việc lựa chọn vật liệu làm vỏ ga chịu ảnh hưởng lớn từ điều kiện địa chất thuỷ văn và biện pháp thi công. Vỏ ga làm từ bê tông và BTCT toàn khối được áp dụng chủ yếu khi thi công bằng phương pháp đào mỏ. Kết cấu từ bê tông và BTCT toàn khối cho phép thích ứng dễ dàng với các điều kiện xây dựng khác nhau hoặc dạng và kích thước kết cấu bất kỳ. Vỏ ga hỗn hợp sử dụng bê tông phun được áp dụng khi điều kiện địa chất thuận lợi. Loại vỏ lớp phủ bê tông phun dùng trong đất đá ít nứt nẻ; trong điều kiện này chỉ cần tạo nên lớp vỏ ốp dày 60-70mm theo hình dáng chu vi hầm là đủ. Loại vỏ lớp phủ bê tông phun kết hợp neo BTCT hoặc thép bọc polyme dùng trong đất nửa đá và đá nứt nẻ mạnh. Loại vỏ lớp phủ bê tông phun với cung vòm thép dùng trong các đất nửa đá vỡ vụn và kém ổn định. Khi sử dụng vỏ bê tông phun hỗn hợp trong đất yếu cần tạo nên kết cấukhung kín; khi đó do kết quả liên kết các cung, kết cấu BTCT khối lớn được hình thành. Loại vỏ hỗn hợp 2 lớp dùng trong nền đất có độ kiên cố trung bình hoặc yếu( đất cát; đất phiến sét, cát - sỏi sạn) được xây dựng theo công nghệ thi công NATM của áo. Vỏ lắp ghép có dạng hình tròn được lắp ghép từ nhiều vòng bố trí khít nhau làm bằng gang hoặc BTCT sản xuất tại nhà máy. Dựa vào các dấu hiệu cấu tạo theo hình dạng thiết diện chịu lực tạo thành vòng tròn và đặc điểm liên kết giữa các cấu kiện đó trong vòng chia vỏ lắp ghép ra vỏ vì tu bin và vỏ khối. Vì tubin là mảnh hình trụ có 2 ( hoặc nhiều hơn) sườn cứng hướng vòng và hướng tâm được chế tạo từ gang, BTCT và đôi khi từ thép. Dấu hiệu đặc trưng của vỏ vì tubin là có liên kết bu lông để đảm bảo sự truyền tải giữa các cấu kiện bao gồm cả mômen uốn trong mối nối. Vỏ khối cấu tạo từ các vòng, lắp ráp bằng các cấu kiện BTCT - hình khối. Các khối làm việc chủ yếu chịu nén và loại trừ việc truyền mô men uốn trong mối nối do liên kết mối nối gần như khớp. Vì thế vỏ khối có thể tối thiểu hoá tác động mô men uốn trong vỏ, đảm bảo bê tông làm việc chịu nén là chủ yếu. Trong khi xây dựng vỏ ga tàu điện ngầm, người ta luôn phải tìm các biện pháp cách nước cho ga. Vỏ hầm BTCT toàn khối được cách nước bằng màng cách nước liên tục bọc mặt ngoài hoặc mặt trong vỏ hầm. Cách nước mặt ngoài được làm trước khi đổ bê tông vỏ hầm và chỉ làm trong đất đá đủ ổn định. Trước tiên làm phẳng bề mặt hố đào bằng lớp vữa hoặc bê tông phun; trên đó dán lớp cách nước được làm từ 2-3 lớp bột nhựa cách nước bằng bitum hoặc thảm cách nước. Khi áp lực nước lớn hơn 0,1MPa, người ta xây dựng lớp cách nước dán bên trong từ vật liệu cuộn được bảo vệ bằng vỏ bọc ngoài BTCT dày 15 - 20cm. 1/ Tính toán kích thước của ga 1.1/ Tính toán chiều dài ga 1.1.1/ Xác định chiều dài sân ga Chiều dài sân ga được xác định dựa vào số lượng toa và chiều dài toa giữa các trục thiết bị nối toa la xác đinh được chiều dài đoàn tàu và bố trí chiều dài tối thiểu của sàn hành khách và sau đó là chiều dài đoạn sân ga Lg cần thiết để bố trí sàn đó: Lg = la.n+a Trong đó: - la: chiều dài toa - n: Số toa tàu - a≥8m: Độ dữ trữ cho độ khôg chính xác khi dừng tàu Như vậy trước hết ta phải xác định được số lượng toa tàu, số lượng toa tàu cần thiết được xác định bằng cách cân bằng dòng hành khách tính toán với khả năng vận chuyển của tuyến Pp: = Pp Dòng hành khách là số lượng hành khách đi trên tàu hoặc đI qua thiết diện cho trước trên đường đI theo một hướng hoặc hai hướng trong một đơn vị thời gian và được xác định theo công thức sau: Khả năng vận chuyển Pp là số lượng hành khách mà phương tiện vận chuyển được trong một giờ theo một hướng, phụ thuộc vào sức chứa của các phương tiện, khả năng thông xe của đường trục. Được xác định theo công thức sau: Cân bằng hai giá trị trên ta rút ra được số lượng toa tàu cần thiết được tính theo công thức sau: Trong đó: * : Giá trị trung bình ngày đêm dòng hành khách theo giờ trong tương lai trên tuyến theo hai hướng, hk/giờ. Tại vị trí đặt ga là nơi tập trung đông dân cư, đồng thời là nơI có các trục đường giao thông quan trọng có mật độ phương tiện qua lại rất lớn, do vậy dự tính trong tương lai dòng hành khách tại đây có thể đạt tới trên 10 000 lượt người/ giờ. Do vậy trong thiết kế đồ án em lấy giá trị hk/giờ để làm cơ sở tính toán * N: Khả năng thông tàu của tuyến đường, cặp tàu/ 1 giờ. Theo kinh nghiệm thực tế khai thác ở liên xô thì khoảng cách giữa hai chuyến tàu điện ngầm vào khoảng 1,5 – 2 phút. Đồng thời N không được lớn hơn 40 cặp tàu/ 1 giờ. Trong đồ án này em chọn N = 30 cặp tàu / giờ. Như vậy khoảng cách giữa hai chuyến tàu là 2 phút/ 1 chuyến * : Sức chứa của toa tàu, được xác định bằng số lượng chỗ ngồi và số lượng hành khách đứng. Số lượng hành khách đứng lấy theo tính toán 4.5 người/ 1m2. Với tiêu chuẩn thì độ tiện nghi của đoàn tàu được đảm bảo đầy đủ. Theo tiêu chuẩn của nga thì sức chứa của các toa lấy bằng 170 người/ 1m2 Vậy người/ 1m2 * Ky: hệ số không đồng đều trên các đoạn có giá trị, Ky = 1,5-1,6 Chọn Ky = 1,5 * Kh: Hệ số không đồng đều của dòng hành khách theo các hướng, có giá trị như sau: - Tại các vùng trung tâm đô thị: Kh = 1,1-1,2 - Tại các vùng ngoại thành: Kh = 1,3-1,4 Do công trình của ta được đặt tại trung tâm đô thi, do vậy em chọn giá trị Kh=1,1 * KP: Hệ số xét đến độ không đồng đều của dòng hành khách theo thời gian ngày đêm Theo kinh ngiệm thực tế của liên xô giá trị KP = 2,6 * KB: hệ số chất đầy toa không đồng đều, có giá trị KB = 1,2 * Kg: hệ số gián đoạn trong sơ đồ chuyển động của các đoàn tàu, có giá trị Kg = 1,1 Thay các giá trị vừa chọn vào công thức xác định số lượng toa ta sẽ có: toa Chọn n = 6 toa. Như vậy đoàn tàu ta thiết kế sẽ gồm 6 toa Sau khi xác định được số toa ta phải xác định chiều dài các toa. Theo tiêu chuẩn của liên xô cho đường ray 1520mm, đặt trên các tà vẹt dài 2,65m, toa tàu có các kích thước cơ bản sau đây: Chiều dài: 19,2 m Chiều rộng: 2,7 m Chiều cao: 3,7m Như vậy chiều dài sân ga là Lg = la.n+a = 19,2x6 + 10,8 = 126m. 1.1.2/ Xác định chiều dài các công trình phụ trợ ga Trong tổ hợp ga ngoài sân ga ra còn có rất nhiều công trình phụ trợ khác: sảnh ngầm, các gian nghiêng, các cầu thang bộ hoặc thang cuốn, các phòng dịch vụ, khoang thiết bị thông gió, đường ngầm thông gió… * Để bố trí các hạng mục trên có hai sơ đồ thường được áp dụng là: sơ đồ hợp khối 1 cao độ liên tục, sơ đồ hợp khối 2 cấp. -Sơ đồ hợp khối 1 cao độ liên tục: Tất cả các hạng mục của tổ hợp ga được bố trí trên cùng một cao độ. Theo sơ đồ này sẽ dẫn tới chiều dài của ga quá lớn, có thể đạt tới 300m ngay cả khi chiều dài sân ga nhỏ nhất là 102m. - Sơ đồ hợp khối 2 cao độ: Để khắc phục nhược điểm của sơ đồ 1 cao độ nêu trên, người ta đã bố trí các hạng mục của ga trên các cao độ khác nhau, điều này làm giảm chiều dài của ga đáng kể. Trong đồ án, em chọn ga 3 tầng do đó để bố trí các hạng mục của tổ hợp ga em sử dụng sơ đồ hợp khối 2 cao độ. Tầng 1: không gian siêu thị Tầng 2: Bố trí sảnh, cầu thang bộ, thang cuốn, phòng dịch vụ, khu kỹ thuật Tầng 3: sân ga và khu kỹ thuật * Chọn sơ bộ chiều dài khu kỹ thuật là 21m, trong đó có bố trí khoang thiết bị thông gió, đường ngầm thông gió với các kênh thoát gió và các hệ thống kỹ thuật khác… Vậy tổng chiều dài của ga sẽ là: L = Lg + 35 = 126 + 21x2 = 168m 1.2/ Xác định chiều rộng ga 1.2.1/ Xác định chiều rộng sàn đảo Với ga cột chiều dài sàn đảo xác định theo công thức sau: B = 2b + b’ + b’’ Trong đó: * b’: Là chiều rộng được xác định có kể đến sự đi lại của khách dọc theo sàn đến thang máy, băng tải hoặc cầu thang. Được xác định xuất phát từ giá trị tính toán dòng hành khách cục bộ trong một giờ theo 1 hướng hoặc 2 hướng trong mặt cắt đang xét của sàn hành khách và tiêu chuẩn thông thoát của đường vượt trên 1m chiều rộng lối đị Pnp. Xác định theo công thức sau: Dựa theo kinh nghiệm khai thác b’ lấy như sau: b’ = 3m: khi vòng quay hành khách ≤ 15 nghìn hành khách/giờ. b’ = 4m: khi giá trị đó lớn hơn 15 nghìn hành khách/ giờ Do vòng quay hành khách tính toán của ta lớn hơn 15 nghìn hành khách/ giờ (tính toán ở phần sau). Do đó ta chọn b’ = 4m * b’’: Giá trị mở rộng bổ sung xét đến sự có mặt của cột trên sàn. Với 2 hàng cột ta có b’’ = 2m * b: Chiều rộng tính toán của sàn đảo, xác định theo công thức sau: ở đây: - : Là diện tích nhỏ nhất của sàn để phục vụ một tuyến ga - Ap: Vòng quay hành khách tính toán theo giờ, được xác định theo công thức sau Hành khách/giờ Với: + AC là giá trị hành khách trung bình ngày đêm cần được vận chuyển. Tại khu vực xây dựng ga trong tương lai số lượng hành khách cần được vận chuyển bằng tầu điện ngầm sẽ rất lớn. Do đó ở đây ta sẽ dự tính giá trị AC = 8000 hành khách/giờ + KP: hệ số xét đén sự tăng vòng quay hành khách theo sân ga trong tương lai, có giá trị 1,2-1,5. Ta chọn Kp = 1,2 + KH: hệ số xét đến độ phân bố không đồng đều hành khách theo sân ga của các hướng khác nhau. Đối với các ga vùng gần trung tâm đô thị hệ số đó gần bằng 1, trên các ga cuối ở các vùng nghỉ ngơi của đô thị có thể đạt tới 1,8. Trong đồ án công trình ga của ta nằm trong khu vực đô thị nên chọn giá trị KH = 1 + Kb: Hệ số không đồng đều lên xuống toa tàu phụ thuộc vào số lượng và vị trí lối vào và lối ra ga, có giá trị Kb = 1,1-1,2. Trong đồ án ta chọn Kb = 1,1 + Kpik: hệ số không đồng đều vòng quay hành khách theo chu kỳ 15 phút trong giờ “pik”. Với các ga gần nơi tập trung đông người ( ga đường sắt, bến ôtô buýt, sân vận động, nhà máy, trường học…) thì Kpik = 2,8. Đối với các các ga còn lại Kpik = 2,2. Đối với các nút chuyển tàu Kpik = 2,2-2,8. Trong đồ án vị trí ga gần sân vận động, khu dân cư đông đúc nên ta chọn Kpik = 2,8 + KC: Hệ số xét đến khả năng gián đoạn trong sơ đồ chuyển động của đoàn tàu Kc = 1,1 Thay các giá trị trên vào công thức xác định vòng quay hành khách tính toán ta có: Hànhkhách/giờ - η: Mật độ chất đầy sàn trong tính toán ga. Khi ga bố trí gần sân vận động và nhà ga, khi trên ga có sự tập trung lượng lớn người trong thời gian không dài có thể lấy η = 0,33m2/người, các trường hợp khác lấy η = 0,75m2/người Trong đồ án ta chọn η = 0,33m2/người - N: Khả năng thông thoát của đường, khi xác định chiều dài sân ga ta đã chọn N = 30 cặp tàu/1giờ - Lg = 126m : Chiều dài ga đã xác định như trên - Δ = 0,5m: chiều rộng tuyến an toàn Thay các giá trị vào công thức xác định chiều rộng sàn đảo ta có: Vậy chiều rộng toàn bộ sàn đảo của ga cột 2 nhịp có giá trị : B = 2b + b’ + b’’ = 2.2 + 4 + 2 = 10m 1.2.2/ Xác định chiều rộng của ga Sau khi đã xác định được chiều rộng của sàn hành khách ta kết hợp với những kích thước cơ bản của khổ cơ cấu tiệm cận trên ga tàu điện ngầm CMC. Để xác định kích thước tối thiểu của thiết diện ga. Khổ tĩnh không của cấu trúc (ga, hầm nối) xét đến sự bố trí ngoài giới hạn kích thước thiết bị cơ cấu đường, kỹ thuật vệ sinh môi trường, trang bị điện, chiếu sáng, hệ thống liên lạc, hệ thống phanh tự động và tự động điều khiển đoàn tàu cũng như các bố trí từ một hướng của đường hầm, ray tiếp xúc phía đối diện, các lối đi liên tục cho nhân viên phục vụ qua lại. Phía trong khổ tĩnh không của cấu trúc không được bố trí bất kỳ bộ phận nào của công trình và kết cấu xây dựng. Có các loại khổ tĩnh không cho hầm nối tuyến đơn tiết diện tròn, hầm nối tuyến đơn và tuyến đôi tiết diện chữ nhật và khổ tĩnh không cho ga. Từ những khổ tĩnh không này mới có thể bố trí không gian cho cấu trúc hầm và ga. Khổ tĩnh không cho ga thường nhỏ hơn cho hầm, nguyên nhân là do đoàn tàu chạy trong ga thường có tốc độ không lớn. Hình - Kích thước tiệm cận của các cấu trúc trên các ga CMC 1. Đường tiệm cận của lan can trên cầu và cầu cạn cũng như tường chắn trên đoạn tuyến lộ thiên; 2. Đường tiệm cận của nền đường trên lớp bê tông; 3. Đường tiệm cận của nền đường trên lớp đá dăm; 4. Đường tiệm cận của lan can trên sân ga; 5. Đường tiệm cận của hệ cột. Dựa vào khổ tiệm cận trên ta thấy: * Khoảng cách từ trục tuyến tầu chạy đến tường là 2,45m, ban đầu ta đã chọn bể rộng tàu là 2,7m. Như vậy khoảng cách từ biên của tàu đến tường xác định như sau: 2,45-=1,1m * Khoảng cách từ Trục tuyến tàu chạy đến lan can trên sân ga (dến mép sàn đảo) là 1,55m. Bề rộng tàu 2,7m. Vậy khoảng cách từ mép tàu đến mép sàn đảo là: 1,55-=0,2m. * Khoảng cách từ hệ cột đến trục tàu chạy là 3,15m. khoảng cách từ trục tàu đến mép sàn đảo là 1,55m. Vậy khoảng cách từ hệ cột đến mép sàn đảo là: 3,15-1,55 = 1,6m Từ các số liệu trên ta có thể xác định chiều rộng ga như sau: BGA = BSàN + 1,1x2 + 0,2x2 + 2x2,7 = 18 m Hình vẽ: Xác định chiều rộng tàu theo khổ tiệm cận CMC Kết luận: Công trình ga của ta có kích thước sẽ là: Chiều dài: 161m Chiều rộng: 18m 2/ Tính toán số lượng cầu thang bộ, thang cuốn Việc xác định số lượng cầu thang cũng như chiều rộng của nó được xác định chủ yếu dựa vào giá trị vòng quay hành khách tính toán AP Theo như tính toán ở trên AP = 32500 (hành khách/ giờ) Bảng 5.1. Năng lực vận tải và thông thoát của các bộ phận ga Tên gọi Số hành khách trong 1 giờ Các đường vượt và hành lang trên 1 mét chiều rộng: Khi chuyển động 1 hướng 4000 Khi chuyển động 2 hướng 3400 Cầu thang trên 1m chiều rộng Khi chuyển động 1 hướng xuống 3500 Khi chuyển động 1 hướng lên 3000 Khi chuyển động 2 hướng 3200 Thang cuốn có các bậc rộng 1m 8200 * Tính toán số lượng cầu thang bộ: Dòng hành khách chuyển động theo hai hướng lên và xuống do đó 1m chiểu rộng cầu thang bộ vận chuyển được 3200 hành khách/1giờ. Tại sàn tầng 1 ta bố trí 4 cầu thang bộ, như vậy trong 1h trên 1m chiều rộng cầu thang bộ có thể vận chuyển được: 3200 x 4 = 12800 hành khách/ giờ. Như vậy để vận chuyển được 32500 hành khách/1h, chiều rộng cầu thang bộ sẽ là: b = 32500 / 12800 = 2,54m. Chọn b = 2,6m * Cầu thang cuốn: Tại sàn tầng 2 bố trí 2 cầu thang cuốn. Nhưng ở đây cầu thang cuốn có tác dụng giảm sự mệt mỏi của hành khách khi đI từ tầng 1 xuống trước khi tiếp cận với sảnh ngầm. Có tác dụng với những người già và trẻ nhỏ. Như vậy vận chuyển chính vẫn là cầu thang bộ * Thang máy: 2 cầu thang máy để ttổ chức vận chuyển cho người tàn tật. Như vậy phương tiện vận chuyển hành khách chính vẫn là cầu thang bộ. Kich thước cầu thang bộ như sau: - Chiều rộng cầu thang 2,66 - Cầu thang bộ gồm 2 bản thang, mỗi bản thang gồm 18 bậc. - Chiều cao bậc 150mm, chiều rộng bậc 300mm. - Bản thang dày 100 mm. - Bản chiếu nghỉ dày 100 mm. II.2.1 KẾT CẤU GA: Giải pháp kết cấu ga chuyển tàu liên hợp đặt nông có vị trí sàn trên cùng 1 cao độ tương tự các giải pháp kết cấu ga trung gian đã xem xét trong phần II (mục 5.5), có thể là ga cột với 3, 4 nhịp hoặc nhiều hơn. Ví dụ, nếu ga được bố trí trên nhánh tuyến mà tàu chuyển động theo cung đoạn thì 3 tuyến và sàn ga đó được bố trí trong kết cấu 3 nhịp (h.10.9). H.10.9. Ga chuyển tàu 3 nhịp xây dựng bằng phương pháp lộ thiên trên tuyến phân nhánh đường tàu điện ngầm: a. mặt bằng; s. kết cấu khu vực sân ga. 1. các tuyến đường tàu điện ngầm; 2. các sân ga; 3. sảnh; 4. ghi chuyển tuyến cho tàu + Hai dãy kết cấu chịu lực bên trong của ga có dạng cột và dầm nằm ở mặt cắt giữa mỗi sàn, do đó nhịp giữa của mái ga phần nào lớn hơn nhịp biên. + Sử dụng các cấu kiện BTCT lắp ghép, không khó khăn lắm khi thiết kế ga 2 sàn theo sơ đồ 4 nhịp (h.10.10). H.10. 10. Sơ đồ cấu tạo khu vực sân ga chuyển tàu liên hợp với các sân ga trên 1 cao độ + Khi cần thiết có thể thiết kế ga liên hợp với số lượng tuyến và sân ga lớn, bằng cách sử dụng các cấu kiện kết cấu lặp lại tương tự như các sơ đồ đã nêu và các ví dụ đã xem xét. - Kết cấu ga chuyển tàu liên hợp có thể gọn nhẹ hơn nếu lựa chọn vị trí sàn trung gian (h.10.11). Tuy nhiên, chiều sâu hầm đào sẽ tăng lên. H.10.11. Sơ đồ cấu tạo khu vực sân ga chuyển tàu liên hợp với các sàn trung gian + Ga chuyển tàu liên hợp đầu tiên ở Matxcơva “Xtroghinô” đã dự kiến xây dựng 2 tầng bằng phương pháp đào lộ thiên theo đường hầm, gia cường bằng các cọc khoan đóng (h.10.12). H.10.12. ga chuyển tàu liên hợp 2 tầng thi công bằng phương pháp lộ thiên + Sau khi lắp ráp kết cấu, cọc BTCT sẽ thực hiện chức năng một cấu kiện của vỏ hầm ga tiếp nhận lực đạp của vòm thoải. + Lớp chống thấm vữa - bêtông được xây dựng theo mặt trong. + Vòm thoải từ BTCT toàn khối tựa lên cột, liên kết phía trên và dưới bằng các dầm dọc. + Giữa các tường cọc và tường tuyến nhẹ đặt các tuyến cáp, sàn giữa các tầng tựa lên cột bố trí dọc tường, cũng như lên cột, đặt trên nền ga. + Sự liên hệ giữa các sân ga có chiều rộng là 12m được thực hiện bằng 2 băng tải bố trí ở tâm gian. + Để phục vụ những người tàn tật và những hành khách có trẻ em trong xe nôi, ở một trong số sảnh được bố trí thang máy đưa hành khách trực tiếp lên sàn hành khách từng tầng. - Nếu xây dựng ga chuyển tàu liên hợp bằng phương pháp lộ thiên trên tuyến đặt sâu, tốt nhất xây dựng nhiều tầng để sử dụng được toàn bộ thể tích hầm đã đào dưới tổ hợp ga. Trên hình 10.13 trình bày ga 5 tầng với sàn đảo (a) và sàn bên (6). Trên tầng 1 và tầng 3 của ga bố trí sảnh bộ hành 1 và gian phân phối 3 liên kết với nhau và với sàn ga bằng băng tải, trên tầng 2 bố trí các thiết bị công trình và phòng dịch vụ 2. ở tầng dưới bố trí các sân và tuyến của ga 4. H.10.13. Các ga chuyển tàu liên hợp nhiều tầng kết cấu khung BTCT toàn khối - Kết cấu ga như vậy có thể được thực hiện trong dạng khung BTCT kín chia thành tầng bằng các sàn lắp ghép - toàn khối không có dầm và tựa lên các cột theo từng điểm. - Trên các ga có sàn đảo có thể bố trí 2 dãy cột, bằng cách đó giảm được lực trong các sàn, trên các ga có sàn bên, một dãy cột được bố trí ở giữa tuyến. - Các cấu kiện ngoài của vỏ hầm ga được thực hiện bằng phương pháp “tường trong đất”, còn các cột là các cọc khoan đóng. - Các ga chuyển tàu liên hợp thi công bằng phương pháp kín, phụ thuộc vào các điều kiện địa chất công trình, có thể thực hiện tương tự như kết cấu ga một vòm hoặc cột trung gian. - Các phương án kết cấu ga chuyển tàu liên hợp loại cột khả dĩ có các cao độ sàn ga khác nhau cho trên hình 10.14. - Nhược điểm của kết cấu cột (h.10.14a) là xây dựng phức tạp (do ảnh hưởng tương hỗ của hầm đào lên độ ổn định gương hầm khi mở đường hầm lần lượt) và phải xây dựng gian dự phòng ở cuối ga, các cầu vượt giữa các sàn cũng như xác suất độ lún bề mặt lớn. - Ga cột 2 tầng (h.10.14s) cũng phức tạp trong xây dựng (vì đường kính lớn, yêu cầu các thiết bị mở hầm đặc biệt). Nhưng thuận lợi cho hành khách vì các sàn có thể liên kết với các cầu thang hoặc băng tải ở một số vị trí gian phân phối của ga (giảm thời gian chuyển tàu và loại trừ sự giao cắt các dòng hành khách, tăng công suất của nút chuyển tàu). H.10.14. Các ga chuyển tàu liên hợp với các tuyến: a. ở một độ cao; s, b. bố trí ở vị trí trung gian - Nút chuyển tàu cho trên hình 10.14b ngoài độ phức tạp trong xây dựng, nó còn gây khó khăn trong tổ chức chuyển tàu cho hành khách (Nếu tầng dưới cho phép chuyển tàu ngang sân ga thì sàn tầng trên có thể chỉ liên kết bằng các cầu vượt trên các tuyến, vì các băng tải nâng chính tiếp giáp với đầu mút của ga. Ngoài ra, để chuyển tàu theo hướng ngược lại cần xây dựng cầu thang có sàn bên ở gian giữa tới sàn dưới, làm cồng kềnh thêm sàn dưới và khó chuyển tàu ngang sàn). - Giải pháp ga chuyển tàu liên hợp có hiệu quả là các sơ đồ kết cấu và quy hoạch không gian trên cơ sở ga một vòm kết hợp bố trí sân ga ở các cao độ khác nhau. - Kết cấu ga chuyển tàu liên hợp xây dựng trong đất sét khô chặt ở Xanh Pêtecbua (h.10.15) dựa trên sơ đồ ga một vòm trung gian có vỏ hầm là vòm nhiều khớp tựa lên trụ khối lớn. + Tương ứng với vòng quay hành khách, chiều rộng sàn được lấy là 11,7 và 13,2m. Vòm trên cấu tạo từ 16 khối tiêu chuẩn và 1 khối giằng để ép vòm vào đất. Chiều rộng cung vòm trên là 0,5m. + Các khối tạo thành cung có mặt cắt ngang hình chữ nhật, tạo thành mối nối phẳng hướng tâm qua tấm đệm nhựa vinhin đàn dẻo chiều dày thay đổi, nhằm truyền lực pháp tuyến trong mối nối phẳng với độ lệch tâm tối thiểu. + Vòm ngược từ các khối BTCT được làm kín sau khi dỡ tải ép sơ bộ trong 2 mối nối bằng các khối giằng. Chiều dày cung vòm ngược là 1,0m. Ga chuyển tàu lien hợp một vũm 2 tầng với kết cấu lắp ghộp bờn trong + Các trụ bêtông khối lớn có rãnh có thể được dùng để thông gió cho ga hoặc để đặt các tuyến cáp. + Kết cấu chịu lực sàn giữa tầng được làm theo dạng cầu cạn từ các cấu kiện BTCT lắp ghép. + Các cột BTCT lắp ghép được bố trí với khoảng cách giữa các trục là 7,3m và có bước dọc ga là 4,0m trên các dầm dọc BTCT toàn khối. + Các dầm móng này được bố trí trong nền cứng trên vòm ngược của vỏ. Phía trên cột dọc ga đặt các dầm BTCT lắp ghép liên kết thành xà gồ liên tục. + Các tấm BTCT lắp ghép taọ thành đường xe chạy của cầu cạn, tựa 1 đầu lên xà gồ, còn đầu kia lên côngxôn trụ bêtông toàn khối. + Phía dưới sàn tầng dưới bố trí các phòng dịch vụ và các tuyến ống cáp. Phía dưới sàn tầng trên - chỉ có các đường ống cáp. - Tuyến và sàn tầng trên của ga chuyển tàu liên hợp 1 vòm có thể được bố trí trên sàn đặc giữa các tầng dạng tấm BTCT liền khối liên kết các trụ vòm (h. 10.16). + Mặt cắt sàn có xét đến nhịp và tải trọng tác động lên nó (khi chiều rộng sàn 11,7m, đạt tới 1,0m ở giữa nhịp, còn ở trụ là 2,5m). + Tấm sàn liên kết cứng với các trụ của vòm thực hiện chức năng dây căng, tăng độ ổn định của trụ lên rất nhiều. Trạng thái này đặc biệt quan trọng trong giai đoạn làm việc ở tầng dưới của ga trước khi thi công vòm ngược. + Ưu điểm của kết cấu là khả năng đưa vào làm việc theo giai đoạn ( khai thác tầng trên trước và khởi động tuyến thứ 2 - tầng dưới). Ga chuyển tàu liờn hợp một vũm 2 tầng với tấm sàn liền khối II.3. Thi cụng : thi công bằng phương pháp lộ thiên Vỏ ga thi công bằng phương pháp lộ thiên làm việc trong chế độ tải trọng cho trước và khác biệt ở chỗ, sơ đồ tính toán được xác định rõ ràng và đơn giản hơn. - Điểm đặc biệt chính của sơ đồ tính toán kết cấu ga thi công bằng phương pháp lộ thiên là xác định tải trọng lên vỏ hầm bao gồm các tải trọng thường xuyên và tạm thời. + Các tải trọng thường xuyên bao gồm: áp lực ngang và đứng của đất đắp, áp lực thuỷ tĩnh, áp lực từ trọng lượng áo đường và trọng lượng riêng của vỏ hầm. + Tải trọng tạm thời - áp lực đất từ các phương tiện vận tải trên mặt đất (tải trọng từ thành phần chuyển động trong ga thông thường không được tính). + Các tác động đặc biệt - tải động đất và các tải bổ sung. Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng đứng thường xuyên (h.6.12). q = qgn + qzac + qnc + qCb (6.5) trong đó: qgn - áp lực từ trọng lượng áo đường; qzac - áp lực đất đắp; qnc - áp lực thuỷ tĩnh; qCb - áp lực từ trọng lượng bản thân vỏ hầm. qgn = gada + g6d6 trong đó: da,d6 và ga,g6- tương ứng chiều dày và trọng lượng riêng tiêu chuẩn của lớp áo atphan bêtông và nền bêtông. qzac = [H – (da + d6)] gn trong đó: H - khoảng cách từ mặt đất đến đỉnh kết cấu; g n - trọng lượng thể tích tiêu chuẩn của đất đắp; - Khi đặt công trình trong đất rỗng thấm nước, tải trọn