CHƯƠNG - MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MĨNG 6.1 Cơng dụng phân loại 6.1.1 Cơng dụng - Trong cơng tác xây dựng cơng trình, người ta phải xử lý móng để cải thiện sức chịu tải trọng cơng trình, chống lún, nứt đổ trước tiến hành xây dựng phần cơng trình, Cơng tác gia cố móng chiếm tỷ trọng lớn khối lượng cơng trình, thường gặp khó khăn, phức tạp có ý nghĩa định đến chất lượng cơng trình - Hiện có dạng gia cố + Cơng trình chịu tải khu vực ( Cầu, Nhà, Cột, tháp…) phương pháp xử lý thường sử dụng cọc chịu tải lòng đất ( cọc BTCT, cọc BT ống thép, cọc thép, cọc gỗ…) thiết bị để tạo loại gồm loại búa để đóng cọc vào nền, máy ép cọc, máy khoan tạo lỗ để đúc cọc (Khoan cọc nhồi) + Công trình chịu tải diện rộng (Đường, Sân bay, Quảng trường…) phương pháp xử lý tạo độ cứng cho diện tích rộng, người ta đương sử dụng phương pháp: khoan cọc cát, cọc bấc thấm, hút chân không (hút nước tạo độ cố kết cho nền), máy khoan gia cố xi măng đất… 6.1.2 Phân loại a) Các loại máy đưa cọc đúc sẵn vào - Máy búa đóng cọc tự do: đóng cọc kiểu thô sơ dùng máy kéo vật nặng thả tự để đóng cọc - Máy đóng cọc diesel: Hoạt động động diesel, dùng áp lục khí cháy đẩy búa lên cao để đóng cọc - Máy đóng cọc thủy lực, khí nén: Sử dụng áp lực từ dịng dầu thủy lực, khí nén - Máy búa rung: Sử dụng lực rung động để giảm ma sát cọc - Máy ép cọc thủy lực: Sử dụng lực ép tĩnh từ dòng dầu thủy lực b) Các loại máy tạo cọc lòng đất - Máy khoan cọc nhồi: Khoan tạo lỗ lịng đất với đường kính chiều sâu theo yêu cầu c) Các loại máy gia cố diện rộng: - Máy khoan cọc cát : Sử dụng cọc cát để tiêu nước - Máy ép cọc bấc thấm: Sử dụng bấc thấm để tiêu nước lịng đất - Máy hút chân khơng: Tạo nên chân không, nhờ chênh áp mà nước hút cánh chủ động - Máy gia cố xi măng đất: Trộn, phun xi măng xuống đất để tạo cọc xi măng tăng sức chịu tải 6.2 Búa đóng cọc 6.2.1 Cơng dụng, phân loại phạm vi sử dụng búa đóng cọc Cơng dụng Búa đóng cọc dùng để đóng cọc xuống đất; đất sau xử lý phương pháp đóng cọc đảm bảo độ bền Đóng cọc ngồi tác dụng xử lý móng cơng trình cịn có tác dụng chống sụt cho bờ đê chân đập Phân loại - Theo lực tác dụng lên đầu cọc, chia búa đóng cọc thành búa đóng cọc va đập (búa rơi, búa thủy lực, búa diezen) búa đóng cọc rung động (rung động nối cứng, nối mềm va rung) - Theo kết cấu di chuyển, chia thành búa đóng cọc di chuyển ray, di chuyển xích, di chuyển phao - Theo trọng lượng búa, chia thành loại nhỏ, trung bình lớn 3 Phạm vi sử dụng - Búa rơi cho suất thấp nên dùng để đóng cọc ván ngắn với số lượng - Búa thủy lực dùng để đóng cọc nước - Búa diezen dùng để đóng loại cọc ống, cọc ván thép, cọc BTCT, đóng cọc thích hợp với loại đất sét - Búa đóng cọc rung động dùng để đóng loại cọc ván cừ với khối lượng lớn, đóng cọc hiệu với loại đất rời, cát, cát pha, cát bão hoà nước 6.2.2 Búa đóng cọc diesel Cơng dụng: Búa đóng cọc diezel dùng để đóng cọc bê tơng cốt thép, cọc ống thép, cọc gỗ, thường đóng đất thông thường Búa loại dùng dầu diezel hoạt động động diezel, gây ồn chấn động mạnh nên thích hợp với việc thi công nơi xa khu dân cư Phân loại - Theo cấu tạo búa bao gồm + Búa diezel cột dẫn (xi lanh rơi) + Búa diezel ống dẫn (piston rơi) - Theo trọng lượng phần rơi búa bao gồm : + Búa nhỏ có trọng lượng phần rơi Q =< 0,6 -1,2 - 1,8 + Búa trung bình có trọng lượng phần rơi Q= 2,5 -3,5 - 4,5 + Búa lớn có trọng lượng phần rơi Q=5,5 – 6,5 - 10 - Theo cấu tạo giá búa bao gồm : + Giá búa khơng chun dùng (Hình a) + Giá búa chuyên dùng (Hình b) a b Ưu nhược búa đóng cọc diesel *) Ưu điểm : - Búa diezen loại búa có kết cấu gọn nhẹ, động, mang tính độc lập cao khơng phụ thuộc vào nguồn lượng bên ngồi - Chi phí đầu tư thiết bị thấp *) Nhược điểm : + Cơng thực tế đóng cọc nhỏ phải cần khoảng 50 60% động dùng vào việc nén khí cho búa nổ, lại 40 50% dùng cho việc đóng cọc + Tốc độ đóng cọc chậm (50 - 60 lần/ph), hiệu đóng cọc thấp, cần đóng mùa đơng búa khó nổ + Sử dụng nhiên liệu đắt tiền + Khi đóng cọc đất yếu có hiệu + Khi lực đóng cọc lớn dễ gây vỡ đầu cọc ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh 3 Búa diezen loại hai cột dẫn 14 a, Cấu tạo : 15 chó thÝch - Xi lanh - Thanh tú - Cét dÉn hu\'edng 16 13 17 - æ phun dầu - Piston - Cần bơm - Bơm dầu - Đuờng dẫn dầu - Cäc 10 - KĐp cäc 11 - BƯ bóa 12 - Chèt treo 13 - Mãc treo 14 - Khung bóa 15 - C¸p treo 16 - Cần điều khiển móc 17 - Xà ngang 12 11 10 Hình 5.3 Búa diezel kiểu cột dẫn SP.6 Thân đế búa có khoang chứa dầu; Xi lanh búa; Cột dẫn; Rùa nâng búa;.5 Khung giằng ngang; Cần khởi động búa; Cần bơm nhiên liệu; đòn.; Vòi phun nhiên liệu.;10 Ống dẫn dầu; 11 Bộ bơm nhiên liệu; 12 Chụp mũ đầu cọc; 13 Đế va đập; 14 Chốt ngang; b, Nguyên lý làm việc: - Cáp kéo (15) móc kéo (13) móc vào chốt (12) sau kéo xi lanh xà ngang(17) lên đến vị trí cùng, sau điều khiển cần (16) chốt (12) trượt khỏi móc (13) làm cho xi lanh rơi tự theo cột dẫn hướng chụp vào piston (5), để đóng cọc nén khơng khí buồng xi lanh - Khi đạt tới áp suất nhiệt độ cao, đồng tỳ (2) đánh vào cần bơm (6) bơm dầu, dầu theo đường dẫn (8) vào khoang xi lanh dạng sương mù, gặp khơng khí áp suất nhiệt độ cao tự bốc cháy, sinh áp suất khí cháy đẩy búa lên, xi lanh đẩy lên đến độ cao định tự rơi xuống tiếp tục trình làm việc 4 Búa diezel kiểu ống dẫn a Cấu tạo 13 12 11 10 chó thÝch - Cơ cấu nâng búa(con rùa) - Khoang nhiên liệu - Tay đòn bơm - Bơm dầu - Đế va đập - Thớt búa-chụp đầu cọc - Lổ nạp-xả khí - Xéc măng búa - Quả piston 10 - Xi lanh 11 - Khoang chứa dầu bôi trơn 12 - Nút dầu bôi trơn 13 - Đuờng dẩn dầu bôi trơn Sơ đồ cÊu t¹o bóa Diezel èng dÉn .. .6. 1.2 Phân loại a) Các loại máy đưa cọc đúc sẵn vào - Máy búa đóng cọc tự do: đóng cọc kiểu thơ sơ dùng máy kéo vật nặng thả tự để đóng cọc - Máy đóng cọc diesel: Hoạt... máy tạo cọc lòng đất - Máy khoan cọc nhồi: Khoan tạo lỗ lịng đất với đường kính chiều sâu theo yêu cầu c) Các loại máy gia cố diện rộng: - Máy khoan cọc cát : Sử dụng cọc cát để tiêu nước - Máy. .. - Máy hút chân khơng: Tạo nên chân không, nhờ chênh áp mà nước hút cánh chủ động - Máy gia cố xi măng đất: Trộn, phun xi măng xuống đất để tạo cọc xi măng tăng sức chịu tải 6. 2 Búa đóng cọc 6. 2.1