Đồ án Máy xây dựng chuyên dùng. Đại học công nghệ giao thông vận tải..Gồm một bản word và một bản cad ....................................................................................................
Lời nói đầu! Hiện nay, cơng tác xây dựng sở hạ tầng phát triển với tốc độ nhanh Nhiều cơng trình trọng điểm nhà nước lĩnh vực xây dựng giao thông, xây dựng kiến trúc dân dụng, xây dựng công nghiệp, xây dựng thuỷ lợi đựơc đầu tư cách đáng kể Điều dẫn tới phương tiện giao thơng giới thi công trang thiết bị xếp dỡ tăng lên nhịều Các thiết bị tăng nhanh số lượng mà tăng chủng loại Chính điều trở ngại lớn cho việc tổ chức sửa chữa xe máy theo hình thức cơng nghiệp đại hố sửa chữa chuyên môn hố sử dụng thiết bị dùng cho công tác sửa chữa, nhập vật tư phục tùng thay Một người sinh viên chuyên ngành Máy Xây Dựng trường đòi hỏi phải nắm bắt kỹ sửa chữa chi tiết chính, phận máy sử dụng rộng rãi Đồng thời, người sinh viên phải hiểu rõ cấu điều hành nhà máy sửa chữa khí phân xưởng thường có nhà máy Thơng qua đồ án với đề tài : “ Khai thác kết cấu, hoạt động máy công nghệ thi công máy ép bấc thấm ” giúp cho sinh viên năm bắt sâu điều học ĐỒ ÁN MÁY XÂY DỰNG CHUYÊN DÙNG CHƯƠNG TÌM HIỂU KẾT CẤU, HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ Giới thiệu số phương pháp xử lý đất yếu 1.1 Đất yếu đất có khả chịu tải nhỏ (vào khoảng 0,5-1,0 daN/cm2) có tính nén lún lớn, bão hồ nước, có hệ số rỗng lớn (e > 1), môđun biến dạng thấp (thường Eo = 50daN/cm2), lực chống cắt nhỏ…Nếu khơng có biện pháp xử lý đắn việc xây dựng cơng trình đất yếu khó khăn thực Đất yếu vật liệu hình thành (từ 10000 đến 15000 năm tuổi), chia thành loại: đất sét đất sét bụi mềm, có khơng có chất hữu cơ, than bùn loại đất nhiều hữu bùn • Các phương pháp xử lý đất yếu : Hiện nước ta có nhiều phương pháp xử lý đất yếu xây dựng cầu đường Nguyên tắc phương pháp là: Giải nước, giảm độ ẩm để tăng độ cố kết (Độ chặt đất).Từ nhiều năm trước, giới Việt Nam áp dụng nhiều phương pháp cải tạo đất yếu như: + Đệm cát: dùng phương pháp đất yếu có chiều dày 3m + Đệm đất: dùng đất đắp ẩm ít, mức nước ngầm sâu + Đệm đá, sỏi: dùng chiều dày lớp đất yếu đáy móng nhỏ 3m, bão hồ nước, lớp đất chịu lực tốt, đồng thời xuất nước có áp lực cao + Bệ phản áp: thường dùng xây dựng đường, đê đập vùng đất yếu, vừa chống chồi đất hai bên, vừa tăng áp lực nước, cố kết lâu dài + Cọc đất: dùng để nén chặt đất có độ rỗng lớn có tính lún sập (như đất Bazan) + Cọc vơi: dùng để nén chặt lớp đất sét bão hồ nước đất than bùn + Giếng cát: đất yếu bùn, than bùn, đất dính bão hồ nước…thường gặp vùng đồng Việt Nam + Cọc cát: cọc cát đầm chặt cho phép tăng sức chịu tải rút ngắn thời gian cố kết đất Không thích hợp sử dụng đất q nhão • Một số phương pháp xử lí đất yếu hố – lý: + Phụt vữa ximăng: dùng phổ biến cơng trình thuỷ lợi, đặc biệt có hiệu làm giảm khả thấm đá vôi + Silicat hố điện: nguyên lý chất clorua canxi (CaCl2) vào đất cho dòng điện chiều chạy qua để tăng cườngđộ chặt đất + Điện thấm: cắm hai điện cực vào đất cho dòng điện chiều chạy qua nước chạy cực âm rút ra… Nói chung xử lí đất yếu phương pháp hố – lý phức tạp tốn kém, khơng mà cịn phát sinh nhiều vấn đề khác Còn để tạo khả gia cố đất yếu (đặc biệt loại sét hay sét) dùng phương pháp nén tĩnh thích hợp Ngun lý cơng nghệ hút nước tạo dòng thấm ngang hút lên mặt theo phương thẳng đứng với diện tích hút nước nhỏ Hiện giới nước người ta hay sử dụng hai phương pháp gia cố đất yếu theo kiểu nén tĩnh là: * Gia cố cọc cát * Gia cố bấc thấm Mục đích phương pháp tạo khả hút nước theo phương thẳng đứng, làm cho khô, túi chứa nước bị rỗng sau dùng chất tải để phá vỡ túi rỗng này, từ làm cho ổn định 1.1.1.Phương pháp gia cố móng cọc cát: Sau thi cơng xong lớp đệm cát dùng thiết bị đóng cọc cát để hạ ống thép rỗng có đường kính từ φ300-φ800 (tuỳ theo yêu cầu thiết kế) Việc hạ ống thép xuống phương pháp rung hay hay nén tĩnh Sau hạ ống xuống chiều sâu cần thiết đổ cát (thường cát vàng qua sàng lọc), đồng thời cho nước vào tạo độ ẩm thích hợp Sau cát đầy rút ống thép lên, cát lại tạo thành cột có tác dụng thấm nước làm khơ 1.1.2 Phương pháp gia cố móng cọc bấc thấm: Sau chẩn bị xong mặt bằng, dùng thiết bị để hạ (phương pháp rung hay nén tĩnh) lõi thép xuống nền, lõi có đặt bấc thấm (hay gọi cọc nhựa) Sau hạ đến độ sâu thiết kế kéo lõi thép lên, bấc thấm lại Qua hệ thống bấc thấm nước khỏi theo phương pháp thẳng đứng Qua hai phương pháp ta nhận thấy phương pháp gia cố đất yếu cọc bấc thấm ưu so với cọc cát Với ưu điểm bật sau: + Bấc thấm có tác dụng tất đất nước + Bấc thấm sản xuất hàng loạt nhà máy nên kiểm tra chất lượng, cọc cát chịu ảnh hưởng chất lượng cát, mà chất lượng cát lí tưởng thường khơng có cơng trường + Về tính kinh tế: Ví dụ chuyến xe tải trọng 12T chở 12.000m bấc thấm với cơng suất nước khối lượng cát cần vận chuyển 1500 chuyến xe tải trọng 12T cho phương pháp dùng cọc cát + Xử lý bấc thấm kết cấu đất bị sáo trộn lõi thép cọc bấc thấm có tiết diện nhỏ, tính chất thấm đất bị giảm mức thấp áp lực tăng mức nhỏ Còn phương pháp gia cố cọc cát phải hạ hạ ống thép có tiết diện lớn làm cho đất xung quanh cột bị dồn nén biến dạng kết cấu dẫn đến tính chất thấm bị giảm áp lực hốc nước tăng lên + Quá trình sử dụng cơng nhân nhẹ nhàng, cần người, q trình lắp dựng để đưa vào sử dụng nhanh (1 ca máy lắp từ 2000 đến 5000 mét dài) mà hiệu kinh tế cao + Do số lượng chiều sâu lắp đặt dễ kiểm tra nên q trình giám sát đơn giản + Do bấc thấm có tính dẻo cao nên đảm bảo chức nước với dịch chuyển ngang kèm theo độ lún lớn áp lực phương ngang cao Cọc bấc thấm cịn có tác dụng chống trượt cho tốt + Do lắp đặt khơng cần có nước cọc cát nên công trường rãnh nước không bị bẩn + Khả lắp đặt tới chiều sâu 40m mà độ sâu cọc cát khí thi công Phương pháp để gia cố đất yếu cọc bấc thấm sử dụng nhiều nước giới Hà Lan, Đức, Thụy Sĩ, Hàn Quốc, Đài Loan,… Từ năm 70 trở lại đây, phương pháp gia cố đất yếu cọc bấc thấm so với phương pháp khác có ưu điểm vượt trội hẳn phương diện kinh tế, kĩ thuật môi trường Ngay sau phát minh công nghệ Hà Lan công nhận nước tiến tiến mua cơng nghệ bắt đầu chế tạo loại thiết bị Các máy có giới Flodrain FD4, Flodrain FD8, Mega Wickdrain, Colbonddrain CX1000/10, Drain MD 7407/7007, Drain MD 88-80,… Ban đầu người ta chế tạo hệ thống thiết bị công tác lắp máy xúc hay cần trục truyền động khí Nhưng sau người ta nhanh chóng phát nhược điểm truyền động thay kiểu truyền động tiên tiến truyền động thuỷ lực So với truyền động khí truyền động thuỷ lực có nhiều ưư điểm: + Có khả truyền lực lớn xa + Trọng lượng kích thước truyền nhỏ truyền động khí + Có khả tạo tỷ số truyền lớn (tới 2000 hay coa nữa) + Quán tính truyền động nhỏ + Truyền động êm dịu, không gây tiếng ồn + Điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng tiện lợi không phụ thuộc vào công suất truyền động + Cho phép điều chỉnh vô cấp tốc độ cơng tác + Có khả tự bơi trơn truyền, nâng cao tuổi thọ máy + Có khả tự bảo vệ máy tải + Có khả bố trí truyền theo ý muốn, tạo hình dáng tổng thể đẹp có độ thẩm mỹ cao + Sử dụng cụm máy tiêu chuẩn hố tiện lợi cho việc sửa chữa thay dẫn đến giảm thời gian giá thành sửa chữa + Ngồi áp dụng lên thiết bị gia cố đất yếu bấc thấm truyền động thuỷ lực cịn cho phép nén cọc mang bấc thấm tâm, thẳng đứng so với truyền động khí, đảm bảo máy an tồn, cọc mang bấc thấm khơng bị gẫy bị q tải Do có ưu điểm vượt trội nên ngày giới, tồn thiết bị gia cố đất yếu bấc thấm trang bị hệ thống truyền động thuỷ lực Hiện nay, công nghệ áp dụng rộng rãi ngày phát triển Khơng dùng để gia cố đường yếu mà cịn dùng để gia có đường sân bay, kênh nước, đập thuỷ lợi, đê điều… 1.2 Giới thiệu chung máy ép cọc bấc thấm Máy nén bấc thấm cịn có tên máy cắm cọc bấc thấm, cọc kết cấu dìm sâu vào đất theo phương đứng Thực chất công nghệ xử lý đất yếu bấc thấm thay cho việc gia cố yếu cọc cát vốn hạ búa rung qua ống thép Máy chuyên dùng để thi công cơng trình có đất yếu đất có hàm lượng nước, tính nén ép cao, cường độ đất, tính thấm nước kém, độ sâu lớp bùn lớn Hình 1.1 Máy ép bấc thấm thi công Nhiệm vụ bấc thấm hút nước từ đất yếu đưa nước lên mặt đất theo nguyên tắc thẩm thấu qua bấc Với số lượng bấc thấm lớn đơn vị diện tích sau thấm nước, yếu tăng cường độ chịu lực lượng nước đất giảm đáng kể Bấc thấm dung công nghệ loại đặt biết, chúng có tiết diện giới hạn : B x b =100 x kết cấu dạng màng xốp có tính chất hút nước nhanh Bấc thấm cuộn thành lơ trịn treo lên trục ngang Hình 1.2 Giá đỡ cuộn bấc thấm Để nén bấc thấm vào đất yếu, người ta dùng thiết bị chuyên dùng gá đặt máy xúc, thường máy xúc bánh xích có dung tích gầu V=0,8 – 1,6m3 có tự trọng từ 22T – 40T Bấc thấm kéo xuyên qua lõi cọc ống thép có dạng hạt hình thoi có định vị đầu cuối ống cọc Khi ống cọc nén sâu vào kéo theo bấc thấm, rút vỏ ống lên, bấc lại có neo Bảng thông số thiết bị nén cọc bấc thấm Máy xúc sở( dung tích gầu – m) Tự trọng máy xúc( ) 0,8 1,0 1,2 1,6 22-25 26-28 30-32 3540 Chiều sâu nén cọc (m) 10-15 15-18 20-25 Vận tốc dìm cọc (m/phút) Năng suất trung bình (m/ca) 2528 10-15 2000-2500 Các bước thi cơng ép cọc bấc thấm 1- Định tâm; 2,3- Nén cọc bấc đến độ sâu định; 4- Rút cọc 5- Cắt bấc, quay máy đến vị trí • Khái niệm bấc thấm Bấc thấm: Là băng có lõi prolipropilen có tiết diện hình bánh xe hình đáy ống kim, bên ngồi bọc áo lọc vải prolippropilen không dệt Bấc thấm giải pháp nhân tạo cải tạo đất thiết bị tiêu nước thẳng đứng để xử lý đất yếu ược dùng để thay cọc cát (giếng cát) làm phương tiện dẫn nước cố kết từ đất yếu lên tầng đệm cát phía nước ngồi, nhờ tăng nhanh tốc độ lún đất đất yếu, tăng tốc độ cố kết thân đất yếu + Một tời kéo cáp để cắm cọc, đưa bấc thấm đến độ sâu yêu cầu thu cọc để cắm sang vị trí + Một giá đỡ cuộn bấc thấm để đỡ cuộn bấc thấm thi công CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ THI CƠNG MÁY ÉP BẤC THẤM 2.1 Ứng dụng thực tế Công nghệ xử lý đất yếu phương pháp cắm bấc thấm mang lại nhiều hiệu thực tế : - Ổn định móng: Các cơng trình sử dụng bấc thấm để xử lý đất yếu đa dạng, bao gồm đường cao tốc, đường dẫn đầu cầu, đường băng sân bay, đường sắt, bến cảng… xây dựng đất yếu có tải trọng động, vải địa kỹ thuật - Gia cố móng: Bấc thấm sử dụng để sử lý gia cố đất yếu, thời gian ngắn đạt tới 95% độ ổn định dài hạn, tạo khởi động cho trình ổn định tự nhiên giai đoạn sau Q trình gia cố tăng tốc gia tải - Xử lý môi trường : Bấc thấm sử lý đất yếu, đất nhão thường khu vực chơn lấp rác thải Nó sử dụng để tẩy rửa khu vực đất ô nhiễm, công nghệ hút chân không, hút nước ngầm thấm qua lớp đất ô nhiễm, mang theo chất ô nhiễm lên bề mặt để xử lý Sở dĩ bấc thấm ứng dụng rộng rãi phải kể đến tính quan trọng như: - Khả chống chịu với vi khuẩn bacteria loại vi - khuẩn hữu khác Không bị ăn mòn hay biến chất loại axit, kiềm hay - loại chất hồ tan có đất Khả chống mài mòn cực tốt Từ năm 70 trở lại đây, phương pháp gia cố đất yếu cọc bấc thấm so với phương pháp khác có ưu điểm vượt trội hẳn phương diện kinh tế, kĩ thuật môi trường Ngay sau phát minh công nghệ Hà Lan cơng nhận nước tiến tiến mua công nghệ bắt đầu chế tạo loại thiết bị Ban đầu người ta chế tạo hệ thống thiết bị công tác lắp máy xúc hay cần trục truyền động khí Nhưng sau người ta nhanh chóng phát nhược điểm truyền động thay kiểu truyền động tiên tiến truyền động thuỷ lực Hiện nay, công nghệ áp dụng rộng rãi ngày phát triển Khơng dùng để gia cố đường yếu mà cịn dùng để gia có đường sân bay, kênh nước, đập thuỷ lợi, đê điều… Ở nước ta lần sử dụng bấc thấm xây dựng đường dự án nâng cấp mở rộng QL5 Hà Nội – Hải Phòng nhà máy điện Hiệp Phước, số tuyến đường cơng trình khác : + Quốc lộ 1A: sử dụng bấc thấm, vải địa kỹ thuật đoạn Cà MauNăm Căn + Quốc lộ 5: Bấc thấm kết hợp vải địa kỹ thuật, tầng đệm cát,vét bùn + Quốc lộ 10, 18 + Dự án đường cao tốc Sài Gòn – Trung Lương + Một số tuyến đường đồng sơng Cửu Long Hình 2.1 Máy ép bấc thấm thi công công trường Việt Nam Hình 2.2 Sự khác đất sử dụng không sử dụng bấc thấm 2.2 Công nghệ thi cơng máy • Phạm vi thi cơng: Khi thi cơng cơng trình đất yếu, đất có hàm lượng nước, tính nén ép cao, cường độ đất, tính thấm nước kém, độ sâu lớp bùn lớn Phương pháp nước cấu kết phương pháp giải hữu hiệu lún ổn định đất sét mềm yếu đất bùn làm cho độ rỗng, độ ẩm đất bị giảm Trọng lượng thể tích, mơđun biến dạng, lực dính gó ma sát tang lên Để đạt yếu tố người ta dung phương pháp xử lý bấc thấm Bước 1: Bố trí nhân lực Nhân lực ca làm việc cho 01 máy ép tính sau: Lái xe vận hành : 01 công nhân Công nhân thao tác : 04 công nhân Kỹ thuật : 01 công nhân Để cho công việc liên tục cần có 01 kỹ sư trắc địa 04 công nhân làm công tác lấy tim điểm vận chuyển bấc từ kho công trường Bước 2: Chuẩn bị mặt bằng, định vị mặt thi cơng đưa máy vào vị trí Tồn mặt phải có cao độ lớn cao độ ngập nước khu vực thi công 1m Mặt thi công phải ổn định vững đảm bảo cho xe máy di chuyển dễ dàng, không bị lún lầy Độ dốc mặt thi công 0,5% < I