Tại sao chọn phương pháp NATM thay cho TBM và Kỹ thuật Cut & Cover đường hầm.

Tại sao chọn phương pháp NATM thay cho TBM và Kỹ thuật Cut & Cover đường hầm.

Phương pháp đào hầm mới của Áo (NATM) & bê tông phun: phát triển song hành

Phương pháp đào hầm của Áo mới, phương pháp xây dựng ngầm được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, một phần nhờ sự thành công của nó là những đột phá kỹ thuật trong công nghệ bê tông phun trong những năm gần đây.

Được gọi là NATM, hệ thống kỹ thuật đường hầm này là một tập hợp các nguyên tắc hoặc một triết lý hơn là một phương pháp kỹ thuật mang tính quy định.

NATM tìm cách tối đa hóa khả năng chống đỡ và hỗ trợ vốn có của địa hình và được nhiều người công nhận là một trong những kỹ thuật kinh tế nhất để xây dựng và đánh giá đường hầm.

Cũng như tiết kiệm đáng kể chi phí vật liệu hỗ trợ, nhân sự và giảm tiến độ dự án; phương pháp này thể hiện khả năng chống chịu rất lớn đối với các áp lực địa chất ở khu vực dễ xảy ra động đất. Trên thực tế, đây là phương pháp xây dựng được lựa chọn xuất sắc để xây dựng một số lượng lớn các đường hầm trên toàn thế giới.

Không giống như các phương pháp cổ điển như phương pháp tiếp cận của Bỉ hoặc Đức, nơi đường hầm được hỗ trợ ngay lập tức mà không để nó biến dạng tự nhiên, NATM cho phép biến dạng của khối đá trước khi ổn định đường hầm, điều này làm giảm lượng vật liệu hỗ trợ bổ sung cần thiết.

NATM & Shotcrete: một phương pháp xây dựng nhanh nhẹn và có ý thức về ngân sách

Hầm kết quả được bao phủ bởi một lớp bê tông phun hoặc bê tông phun, thi công nhanh và dễ dàng hơn so với ván khuôn truyền thống. Lớp bê tông phun làm tăng sự cố kết bên trong của khối đá, gia cố vòng đỡ, và có thể hoạt động như một lớp lót tạm thời cũng như cuối cùng, tùy thuộc vào yêu cầu của công trường.

Phương pháp tuần tự này đã gây ra sự ngạc nhiên rộng rãi trong giới kỹ sư và nhà xây dựng ngay từ đầu, nhưng công việc tận tâm ở Áo trong suốt những năm 1960 cuối cùng đã củng cố phương pháp này như một tiêu chuẩn vàng trong ngành.

Công trình đặc biệt khám phá việc tiết kiệm chi phí và tăng cường bảo mật mà NATM mang lại trong quá trình xây dựng. Được dự đoán dựa trên phương pháp quan sát, nó hoạt động bằng cách trộn xây dựng với các giai đoạn lắng đọng trong đó khối đá được quan sát, để điều chỉnh thiết kế hỗ trợ đường hầm phù hợp với các yêu cầu địa chất.

NATM: Tên là gì?

Trong thế giới đào hầm, phương pháp này được coi là một loạt các nguyên tắc cho phép đánh giá địa hình năng động hơn. Nhưng sự đồng thuận chỉ đi xa đến mức đó.

Trong khi một số chuyên gia tin rằng không có gì “Mới” trong NATM, những người khác cho rằng phương pháp này không chỉ dành riêng cho người Áo, trong khi những người khác lại thích sử dụng những cái tên như “Phương pháp khai quật tuần tự” hoặc “Phương pháp bê tông phun”.

Ví dụ, phương pháp NATM đã dần thay đổi ở London để trở thành Lớp lót bê tông phun (SCL), một lớp bê tông phun có thể được sử dụng làm lớp lót cuối cùng và phù hợp hơn với đất sét của thành phố.

Những thay đổi này chủ yếu đến sau sự sụp đổ một phần của Dự án Đường sắt Liên kết Tốc hành Heathrow vào tháng 10 năm 1994, và điều này làm nổi bật những thiếu sót của NATM ở địa hình mềm, nơi mà biến dạng có thể nhanh chóng thoái hóa.

Một quá trình thích ứng tương tự của phương pháp NATM có thể được thấy trong một loạt các dự án khác trên toàn thế giới, trong đó các nguyên tắc sẽ phải được điều chỉnh cho phù hợp với nhu cầu cụ thể của từng dự án.

Mặc dù thiếu sự nhất trí về định nghĩa cụ thể, NAT có thể vẫn là một công cụ hỗ trợ và đào hầm trong ngành.

Bạn nghĩ tên thích hợp nhất cho phương pháp này là gì? Hãy cho chúng tôi biết trong phần bình luận bên dưới đây.

NATM: Một số nguyên tắc cơ bản

Mặc dù NATM từ chối được định nghĩa là một kỹ thuật cụ thể, nhưng có một số nguyên tắc cơ bản chung:

Tối đa hóa lực cản vốn có của khối đá, cho phép biến dạng theo cách mà khối đá trở thành giá đỡ của chính nó.

Việc áp dụng một lớp bê tông mỏng để ngăn chặn sự biến dạng lớn hơn của khối đá

Đo lường và đánh giá có hệ thống về bất kỳ chuyển động nào của đường hầm, nhằm cung cấp bất kỳ biện pháp hỗ trợ bổ sung nào có liên quan

Hỗ trợ linh hoạt với các yếu tố tích cực kết hợp bu lông, lưới thép và bê tông phun

So sánh phương pháp NATM với các phương pháp khoan ngầm khác

So sánh NATM với Cut-and-Cover

Phương pháp Cut-and-Cover hoạt động chính xác như tên gọi. Đầu tiên, một con mương lớn được đào vào lòng đất để có chỗ cho đường hầm. Sau khi đặt hầm, mương được đắp đất. Phương pháp này hiệu quả để xây dựng các ga và các đoạn đường hầm lớn khác với yêu cầu về không gian lớn hơn.

Mặc dù Cut-and-Cover rất linh hoạt, nhưng nó lại phá vỡ đáng kể bề mặt nền khiến nó không phù hợp trong môi trường đô thị dày đặc hoặc các khu vực sinh thái nhạy cảm.

So sánh NATM với TBM

Phương pháp Máy khoan đường hầm gần đây đã thu hút rất nhiều báo chí với Elon Musk và The Boring Company, những người đang tìm cách thách thức các quy ước TBM (giảm đường kính đường hầm) và bơm R&D vào việc cải thiện năng lượng, tự động hóa và hiệu quả. Việc đào hầm TBM huy động một hoạt động khai thác lớn xung quanh một máy khoan đồng thời toàn bộ đường kính của đường hầm. Cách tiếp cận này có thể rất tốn kém (thiết kế cho trường hợp tải nặng nhất) và tốn thời gian.

Tuy nhiên, sau khi thiết lập, hoạt động TBM có thể chạy vô thời hạn khi ngân sách cho phép.

Giám sát và thiết kế liên tục với NATM và AGRU

NATM không hoàn hảo, cần nhiều sự phối hợp, hợp tác và giao tiếp để cạnh tranh với các phương pháp xây dựng khác. Và ngay cả ở hiệu suất cao nhất, NATM thường hoạt động với tốc độ chậm hơn các phương pháp khác khi nhóm thích ứng với các điều kiện thay đổi. Để NATM cạnh tranh thành công, hoạt động phải giảm gián đoạn trong công việc đào và hỗ trợ bằng cách làm việc chặt chẽ với tất cả các yếu tố của hoạt động để mang lại nguồn cung cấp phù hợp cho các điều kiện thay đổi.

Việc chọn đúng nhà cung cấp có thể giảm thiểu đáng kể sự chậm trễ bằng cách đảm bảo có đủ màng chống thấm, hồ sơ ngăn nước, vải địa kỹ thuật và các sản phẩm khác theo yêu cầu khi có nhu cầu. AGRU Mỹ cung cấp một loạt các màng chống thấm dưới dạng hệ thống AGRUFLEX và EASYFIX, tận dụng lợi thế của nhựa nhiệt dẻo được chế tạo - tính linh hoạt, độ dẻo và chống ăn mòn - để bảo vệ chống lại nước và đất xâm thực.

Cho dù dự án đường hầm tiếp theo của bạn sử dụng Phương pháp đào hầm của Áo mới, phương pháp Cắt và đắp hoặc TBM, AGRU có một danh mục đầu tư rộng rãi về các hệ thống vỏ hầm.

Xem thêm các bài viết khác