chương VI : máy và thiệt bị gia cố nền móng

CHƯƠNG VI MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG NỘI DUNG CHƯƠNG VI §1 Khái niệm chung §2 Cấu tạo chung của máy đóng và hạ cọc §3 Thiết bị khoan cọc nhồi §4 Máy cắm bấc thấm 1 §1. Khái niệm chung 1.Sự cần thiết phải gia cố móng - Cấu tạo của nền đất thường không đồng nhất và chỉ chịu được áp lực nhỏ vì vậy trong công tác xây dựng cầu, đường, xây dựng nhà cao tầng ,…thường phải xử lý nền móng trước khi xây dựng nhằm tăng khả năng chịu tải của nền và móng. 2. Các phương pháp gia cố nền móng - Phương pháp đóng (hạ) cọc vào nền đất. - Phương pháp khoan tạo lỗ (khoan cọc nhồi) : tạo nên những lỗ cọc trong nền đất sau đó rót trực tiếp vật liệu (bê tông, bê tông cốt thép, cát …) vào những lỗ đó để tạo thành cọc. - Phương pháp làm giảm độ ẩm của nền đất : máy cắm bấc thấm §2. Cấu tạo chung của máy đóng hạ cọc 1. Phân loại máy và thiết bị đóng cọc - Theo phương pháp hạ cọc : + Máy đóng cọc va đập: Búa rơi, búa hơi, búa điêzen, búa thủy lực. 2 + Máy đóng cọc bằng phương pháp rung (búa rung) : rung tần số thấp (búa rung nối cứng), rung tần số cao (búa rung nối mềm), búa va rung. + Máy ép cọc thủy lực - Theo hệ di chuyển : + Máy đóng cọc di chuyển trên ray . + Máy đóng cọc di chuyển bằng bánh xích. + Máy đóng cọc di chuyển trên phao. 2. Cấu tạo chung thiết bị đóng cọc: Gồm 3 phần chính: - Máy cơ sở: thường dùng cần trục xích hoặc máy đào 1 gầu, hoặc chỉ dùng toa quay lắp trên giá di chuyển bằng bánh sắt trên ray. - Giá búa: gồm hệ dẫn hướng cho đầu búa trong quá trình đóng cọc, thanh xiên, thanh ngang. Ta có thể điều chỉnh góc nghiêng của giá ( thường khoảng 5 o ) khi cần đóng cọc xiên. - Đầu búa: là bộ phận trực tiếp gây ra lực để đóng cọc : đầu búa rơi, búa điêzen, búa rung, búa thuỷ lực, búa hơi nước. 3 3. Các loại búa đóng cọc 3.1. Búa đóng cọc điêzen - Ưu điểm : + Kết cấu gọn nhẹ. + Cơ động do không phụ thuộc vào nguồn điện, nguồn hơi. - Nhược điểm : + Công đóng cọc nhỏ do tổn hao động năng dùng để nén khí cho búa nổ. + Tốc độ đóng cọc chậm. + Lực đóng cọc lớn nên đầu cọc hay bị vỡ và làm ảnh hưởng đến các công trình xung quanh. - Phân loại : + Búa đóng cọc điêzen loại hai cọc dẫn + Búa đóng cọc điêzen loại ống dẫn + Búa đóng cọc điêzen loại xy lanh dẫn 4 a) Búa đóng cọc điê zen loại hai cọc dẫn - Cấu tạo: Hình 6.1. Sơ đồ cấu tạo búa đóng cọc diêzen loại hai cọc dẫn 1.Dây cáp; 2.Dầm trên; 3.Móc khởi động; 4.Cọc dẫn hướng; 5.Dây giật móc 3; 6.Chốt khởi động; 7.Chốt bơm dầu; 8.Xilanh; 9.Đòn bơm dầu; 10.Đòn điều chỉnh bơm dầu; 11.Bơm dầu; 12.Đường dẫn dầu; 13.Dây tắt máy; 14.Bệ máy; 15. Pittông; 16.Kim phun; 17. Kẹp đầu cọc; 18. Cọc 17 18 13 14 15 16 1 2              5 - Nguyên lý làm việc: Khi nhả cáp 1, 2 rơi xuống dọc theo hai cọc dẫn móc 3 tự động móc vào móc 6, sau đó nâng cả dầm trên và xi lanh đến vị trí trên cùng. Giật đòn 5, chốt 6 trượt khỏi 3, xi lanh 8 rơi tự do theo hai dọc dẫn hướng chụp vào pít tông 15 để đóng cọc và nén khí trong buồng xi lanh. Khi đạt áp suất, nhiệt độ cao đồng thời chốt 7 đánh vào đòn 9, dầu phun vào buồng xi lanh dạng sương mù sẽ tự bốc cháy (nổ) sinh ra lực đẩy lên. Khi hết đà xi lanh – đầu búa rơi xuống, tiếp tục nén khi, đóng cọc và nổ. Cứ như vậy cọc được đóng sâu vào đất. - Phạm vi ứng dụng: Chỉ phù hợp khi đất yếu. 6 b) Búa đóng cọc điêzen ống dẫn - Cấu tạo: Hình 6.2. Sơ đồ cấu tạo búa đóng cọc diêzen loại ống dẫn 1.Xilanh (ống) dẫn; 2.Lỗ thoát khí thải; 3.Bình chứa dầu; 4.Pittông; 5.Dây cáp; 6.Đòn bơm dầu; 7.Bơm dầu; 8.Bệ máy; 9. Cọc; 10. Kẹp đầu cọc 10 9 5 4 3 2 1    7 - Nguyên lý làm việc: Khi khởi động, cáp 5 kéo pit tông 4 lên cao, sau đó thả pit tông rơi tự do dọc theo xy lanh 1, pit tông ép vào đòn bơm 6, mở bơm 7 làm dầu từ bình 3 được được bơm vào xi lanh hòa trộn với không khí chảy vào phần lõm của 8. Quá trình pit tông đi xuống che lỗ thoát khí làm không khí bị nén tới áp suất cao và nhiệt độ cao. Khi đầu búa đập vào phần lõm của bệ búa đóng cọc đồng thời làm dầu bắn tóe dạng sương mù gặp không khí có áp suất và nhiệt độ cao tự bốc cháy đẩy pit tông đi lên, khí cháy thoát ra khỏi lỗ 2. Khi pit tông đi lên thực hiện chu kỳ tiếp theo. - Phạm vi ứng dụng: Đóng cọc có tiết diện từ 100 x 100 đến 400 x 400 mm vào bất kì loại đất không có đá nào. 8 3.2. Thiết bị hạ cọc rung và va rung - Nguyên lý chung : lợi dụng lực gây rung để truyền vào cọc cùng với trọng lượng bản thân của cọc và búa làm cọc lún sâu xuống đất. - Ưu điểm : + Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ. + Tính cơ dộng cao, làm việc tin cậy + Cọc không bị vỡ - Nhược điểm : Ảnh hưởng đến công trình bên cạnh, và tuổi thọ động cơ. - Phạm vi áp dụng : Đóng cọc ở nền đất dính, cát - Cấu tạo : 9 Hình 6.3. Sơ đồ cấu tạo thiết bị hạ cọc rung và va rung 1.Đông cơ; 2.Quá văng; 3.Bánh răng ăn khớp; 4.Kẹp đầu cọc; 5.Lò xo; 6.Ụ va đập trên; 7.Ụ va đập dưới a) Nối cứng b) Nối mềm c) Va rung Bộ gây rung là các đĩa lệch tâm đặt làm hai dãy và quay ngược chiều Bộ gây rung tương tự, động cơ gắn với bộ gây rung qua lò xo nên có tuổi thọ cao hơn Bộ gây rung được lắp trực tiếp trên hai đầu trục động cơ, ngoài lực gây rung còn tạo ra lực va đập giữa 2 bệ. a 3 1 2 4 b 5 a c 4 6 7 10 [...]... thành phoi và điền đầy gầu Khi gầu đầy thì kéo cáp 7 để 4 ra khỏi tầng đào và xả đất 19 §4 Máy cắm bấc thấm 1 Khái niệm - Gia cố nền đất yếu bằng bấc thấm : Sử dụng hệ thống mao dẫn thẳng đứng chế tạo sẵn (bấc thấm) để nước được thoát nhanh và đều nên các công trình trên nền đất yếu sẽ lún nhanh hơn, tốc độ cố kết nhanh và công trình ổn định hơn - Phân loại máy cắm bấc thấm : Theo nguyên lý làm vi c có...3.3 Búa đóng cọc thuỷ lực - Nguyên lý làm vi c chung : Làm vi c dưới tác dụng của chất lỏng công tác có áp suất lớn từ 10 ÷16MPa - Ưu điểm : Không gây ô nhiễm môi trường, khởi động ngay trên nền đất yếu - Phân loại : có hai loại + Đơn động: Nâng búa lên và cho rơi xuống tự do + Song động: Nâng lên và đẩy xuống có gia tốc 4 Máy ép cọc a Định nghĩa: Ép cọc là phương pháp cọc được hạ bằng năng lượng... nhồi Vi c lựa chọn và sử dụng phương pháp nào phụ thuộc vào địa chất công trình và vị trí công trình Ngoài ra còn phụ thuộc vào chiều dài 11 cọc, máy móc thiết bị phục vụ thi công b Ưu, nhược điểm của phương pháp thi công ép cọc + Ưu điểm:  •Êm, không gây ra tiếng ồn •Không gây ra chấn động cho các công trình khác •Khả năng kiểm tra chất lượng tốt hơn: từng đoạn cọc được ép thử dưới lực ép và ta... + Bệ máy ép cọc: gồm 2 thanh thép hình chữ I loại lớn liên kết với dàn máy ứng với khoảng cách hai hàng cọc để có thể đứng tại 1 vị trí ép được nhiều cọc mà không cần phải di chuyển bệ máy Có thể ép một lúc nhiều cọc bằng cách nối bulông đẩy dàn máy sang vị trí ép cọc khác bố trí trong cùng một hàng cọc 16 §3 Thiết bị khoan cọc nhồi 1 Các loại máy khoan cọc nhồi - Sử dụng ống kim loại đóng vào nền đất... làm vi c: + Khi làm vi c bấc thấm được luồn qua dùi và được cài giữ bằng một chiếc neo mỏng bằng tôn có diện tích lớn hơn diện tích cắt ngang của đầu dùi để khi cắm xuống đất sẽ kéo theo bấc thấm cùng cắm xuống Khi rút dùi lên nhờ các neo này bấc được giữ lại trong nền đất + Bấc có thể cắm sâu từ 30÷40m 22 Đầu búa DIESEL loại ống dẫn 23 Thiết bị hạ cọc rung 24 Thi công bằng thiết bị hạ cọc rung 25 Máy. .. đất tạo lỗ : đường kính cọc d ≤ 50 cm, chiều sâu hạ cọc h ≤ 22 m Trình tự thi công như hình 5.6 trang 196 - Sử dụng thiết bị khoan tạo lỗ : khoan xoắn ruột gà, khoan quay tròn, khoan va đập, khoan rung… đường kính cọc d ≤ 2 m, chiều xâu hạ cọc h ≤ 300 m Khi kết hợp nguyên lý va đập, các loại máy khoan xoay ấn thủy lực cho phép khoan cả vào tầng có lẫn đá 2 Máy khoan kiểu quay tròn - Cấu tạo: 17 Hình... máy cắm bấc thấm : Theo nguyên lý làm vi c có thể chia ra + Rung ép : Dẫn động bằng cơ khí hoặc thuỷ lực + Ép tĩnh : Dẫn động bằng cơ khí hoặc thuỷ lực 2 Cấu tạo, nguyên lý làm vi c - Cấu tạo: 20 Hình 6.5 Sơ đồ cấu tạo máy ấn bấc thấm 1.Cơ cấu di chuyển; 2.Cơ cấu quay; 3.Cabin; 4.Cần; 5.Dùi; 6.Bộ phận dẫn hướng; 7.Giá; 8.Cơ cấu ấn và rút dùi; 9, 10.Thanh giằng; 11.Dây cáp; 12.Puli đổi hướng; 13.Đối... không được sử dụng rộng rãi bằng phương pháp ép đỉnh d Các bộ phận của máy ép cọc (ép đỉnh) + Đối trọng + Trạm bơm thủy lực gồm c : • Động cơ điện • Bơm thủy lực ngăn kéo • Ống tuy-ô thủy lực và giác thủy lực + Dàn máy ép cọc: gồm có khung dẫn với giá xi lanh, khung dẫn là một lồng thép được hàn thành khung bởi các thanh thép góc và tấm thép dầy Bộ dàn hở 2 đầu để cọc có thể đi từ trên xuống dưới Khung... điểm • Cần phải có hai hệ khung giá Hệ khung giá cố định và hệ khung giá di động, với chiều cao tổng cộng của hai hệ khung giá này phải lớn hơn chiều dài một đoạn cọc: nếu 1 đoạn cọc dài 6m thì khung giá phải từ 7 ÷ 8m mới có thể ép được cọc Vì vậy khi thiết kế cọc ép, chiều dài một đoạn cọc phải khống chế bởi chiều cao giá ép trong khoảng 6 – 8m * Ép ôm: - Lực ép được tác dụng từ hai bên hông cọc do... lẫn đá 2 Máy khoan kiểu quay tròn - Cấu tạo: 17 Hình 6.4 Sơ đồ cấu tạo máy khoan cọc nhồi 1.Cơ cấu di chuyển; 2.Cơ cấu quay; 3.Giá đỡ; 4.Gầu khoan; 5.Cơ cấu dẫn động quay; 6.Cần khoan; 7.Cáp nâng hạ gầu; 8.Cần; 9.Neo cần; 10.Thanh giằng;11.Cơ cấu nâng hạ gầu; 12.Cơ cấu nâng hạ cần 7 8 9 6 10 5 12 11 3 4 1 2 18 - Nguyên lý làm vi c: Trên gầu khoan 4 có các răng gầu để cắt đất Gầu khoan được quay theo . động cho c c c ng trình‚kh c • Khả năng kiểm tra chất lượng tốt hơn: từng đoạn c c đư c ép thử dưới l c ép và ta x c định đư c s c chịu tải c a c c quaqua l c ép cuối c ng. + Như c điểm • Không. thể ép một l c nhiều c c bằng c ch nối bulông đẩy dàn máy sang vị trí ép c c kh c bố trí trong c ng một hàng c c. 16 §3. Thiết bị khoan c c nhồi 1. C c loại máy khoan c c nhồi - Sử dụng ống. CHƯƠNG VI MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA C NỀN MÓNG NỘI DUNG CHƯƠNG VI §1 Khái niệm chung §2 C u tạo chung c a máy đóng và hạ c c §3 Thiết bị khoan c c nhồi §4 Máy c m b c thấm 1 §1.