nghiên cứu giải pháp nâng cao năng suất máy ủi trong thi công xây dựng

Cùng với việc phát triển khoa học - kỹ thuật thì việc đưa vào sử dụng các máy móc, thiết bị cơ giới với nhiều tính năng ưu việt cũng góp phần nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của cô giáo TS Đồng Kim Hạnh, và những ý kiến về chuyên môn quý báu của các thầy cô giáo trong khoa Công trình, khoa Kinh tế và Quản lý - Trường Đại học Thủy lợi

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Trường Thủy lợi đã chỉ bảo

và hướng dẫn khoa học và cơ quan cung cấp số liệu trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Do trình độ, kinh nghiệm cũng như thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên Luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý độc giả

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Tác giả luận văn

Vũ Trọng Kiên

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn này là sản phẩm nghiên cứu của riêng cá nhân tôi Các số liệu và kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được

ai công bố trong tất cả các công trình nào trước đây Tất cả các trích dẫn đã được ghi rõ ng uồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2013

Tác giả luận văn

Vũ Trọng Kiên

MỞ ĐẦU29T 1 29T

1 Tính cấp thiết của để tài 29T 1 29T

2 Mục đích của đề tài 29T 1 29T

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 29T 1 29T

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 29T 2 29T

5 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2 29T

6 Kết quả dự kiến đạt được 3 29T

Chương 1: TỔNG QUAN NĂNG SUẤT VÀ ĐỊNH MỨC NĂNG SUẤT MÁY THI CÔNG XÂY DỰNG 4

1.2.2 Phương pháp xác định định mức thời gian sử dụng máy:29T 11 29T

Chương 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ NÂNG CAO NĂNG SUẤT MÁY ỦI

TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG 16

2.2.4 An toàn lao động trong sử dụng máy29T 21 29T

2.3 Giải pháp nâng cao năng suất thực tế của máy ủi29T 23

2.3.1 Giải pháp khách quan 23

3.1.5 Thời gian thi công29T 55 29T

3.1.6 Năng lực tổ chức và thực hiện dự án:29T 56 29T

3.2 Tính toán năng suất máy ủi khi thi công san nền:29T 56 29T

3.3 Đề xuất biện pháp nâng cao năng suất máy ủi29T 68 29T

3.3.1 Giải pháp khách quan:29T 68 29T

3.3.2 Giải pháp chủ quan:29T 69 29T

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ:29T 71 29T

1 Những kết quả đã đạt được: 29T 71 29T

2 Những tồn tại: 29T 72 29T

3 Kiến nghị: 29T 72 29T

TÀI LIỆU THAM KHẢO 29T 70

Hình 1.1: Máy ho ạt động có chu kỳ 29T 9 29T

Hình 1.2: Máy hoạt động liên tục 29T 9 29T

Hình 2.1 Máy ủi 29T 16 29T

Hình 2.2 Cấu tạo máy ủi 29T 17 29T

Hình 2.3: Sơ đồ thi công đắp tuyến đào một bên hoặc hai bên 29T 27 29T

Hình 2.4: Sơ đồ thi công đào đắp đất dọc tuyến 29T 28 29T

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí máy ủi đào và vận chuyển theo rãnh 29T 29 29T

Hình 2.6: Đào bậc làm việc của máy ủi 29T 30 29T

Hình 2.7: Sơ đồ thi công nền đào bằng máy ủi 29T 30 29T

Hình 2.8: Sơ đồ máy ủi mở rộng nền đường đào trên sườn dốc 29T 31 29T

Hình 2.9: Sơ đồ đánh cấp bằng máy ủi theo cách thứ nhất 29T 31 29T

Hình 2.10: Sơ đồ đánh cấp bằng máy ủi theo cách thứ hai 29T 32 29T

Hình 2.11: Những kiểu đào tích đất của máy ủi L R 1 R > L R 2 R > L R 3 R ; R R C R 1 R > C R 2 R > C R 3 R29T 33 29T

Hình 2.12: Đường diễn biến năng suất máy ủi phụ thuộc vào cự ly hoạt động 29T 34 29T

Hình 2.12’: Sơ đồ tính toán khối lăn trước lưỡi ủi 35 29T

Hình 2.13: Lưỡi ủi lắp kèm răng xới 29T 37 29T

Hình 2.14: Sơ đồ thi công của máy ủi 29T 38 29T

Hình 3.1: Quy hoạch chi tiết khu công nghiệp bờ trái sông Đà 29T 43 29T

Hình 3.2 Máy ủi Komatsu D41P 29T 60

Bảng 2.1 : Bảng phân cấp đất 24

Bảng 2.2 Hệ số tơi xốp của đất Kp [5] 35

Bảng 2.3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ dốc [9] 35

Bảng 3.1: Bảng cân bằng đất đai 47

Bảng 3.2: Chỉ tiêu cơ lý của đất 52

Bảng 3.3: Tổng mức đầu tư dự án KCN bờ trái Sông Đà 55

Bảng 3.4: Giá trị của K phụ thuộc theo n 59

Bảng 3.5: Bộ số liệu quan trắc lẫn 1 61

Bảng 3.6: Bộ số liệu quan trắc lần 2 62

Bảng 3.7: Bộ số liệu quan trắc lẫn 3 63

Bảng 3.8: Thời gian tiêu hao làm việc trung bình (lần quan trắc thứ nhất) 64

Bảng 3.9: Thời gian tiêu hao làm việc trung bình (lần quan trắc thứ hai) 65

Bảng 3.10: Thời gian tiêu hao làm việc trung bình (lần quan trắc thứ ba) 66

Bảng 3.11: Định mức thời gian máy ủi 110CV theo định mức 1776 67

Bảng 3.12: Hệ số ảnh hưởng của độ dốc 68

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của để tài

Xây dựng cơ bản giữ một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Vai trò và ý nghĩa của xây dựng cơ bản có thể nhìn thấy rõ từ sự đóng góp của lĩnh vực này trong việc cung cấp cho xã hội những công trình xây dựng như: Công trình hạ tầng kỹ thuật, đường xá, công sở, trường học, các trung tâm văn hóa, các công trình thuỷ lợi - thuỷ điện, vv Cùng với việc phát triển khoa học - kỹ thuật thì việc đưa vào sử dụng các máy móc, thiết bị

cơ giới với nhiều tính năng ưu việt cũng góp phần nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành cho công trình và sớm đưa các dự án xây dựng vào khai thác sử dụng

Hiện nay nhà nước đã quan tâm xây dựng bộ định mức sử dụng máy Tuy nhiên với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhiều máy móc đã trở nên lỗi thời, sự cập nhật của giấy tờ không theo kịp sự phát triển của công nghệ Bên cạnh đó, rất nhiều công việc mới mang tính đặc thù, đòi hỏi việc xây dựng một bộ định mức riêng phù hợp cho từng công việc Công tác san nền hiện nay là một trong những công tác đầu tiên khi thi công xây dựng đường hoặc công trình dân dụng Đặt ra vấn đề nghiên cứu đặc tính làm việc và cách thức sử dụng máy sao cho hiệu quả nhất, đó chính là tính cấp thiết của đề tài cần nghiên cứu

2 Mục đích của đề tài

Nghiên cứu cách tính năng suất cho máy ủi và đề xuất các giải pháp nâng cao năng suất cho máy ủi làm công tác thi công san nền tại Khu công nghiệp bờ trái sông Đà

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học:

Luận văn góp phần hệ thống hóa cơ sở lý luận về cách xác định năng suất, định mức thời gian sử dụng máy, những nhân tố anh hưởng đến năng suất máy ủi để đề xuất giải pháp nâng cao năng suất máy ủi cho phù hợp

3.2 Ý nghĩa thực tiễn:

Từ các kết quả tính toán, đề xuất giải pháp nâng cao năng suất sử dụng máy ủi áp dụng cho công tác san nền là những gợi ý thiết thực, hữu ích với các nhàu thầu xây dựng, các đơn vị hoạt động trong lĩnh vực xây dựng

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đối tượng nghiên cứu là áp dụng phương pháp xác định định mức năng suất máy thi công cho máy chủ đạo trong tổ hợp máy thi công, phương pháp nâng cao năng suất thực tế của máy, áp dụng cho máy ủi thi công công tác san nền

Phạm vi nghiên cứu là tại khu công nghiệp bờ trái sông Đà, phường Hữu Nghị, thành phố Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình

5 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

công;

6 Kết quả dự kiến đạt được

Chương 1:

TỔNG QUAN NĂNG SUẤT VÀ ĐỊNH MỨC NĂNG SUẤT MÁY

THI CÔNG XÂY DỰNG

Máy xây dựng là các máy và thiết bị phục vụ công tác xây dựng các công trình dân dụng, công nghiệp, quốc phòng, thủy lợi, giao thông vận tải,

Máy xây dựng xuất hiện từ đầu thế kỉ XIX, khi phát minh ra động cơ hơi nước Năm 1812 đã có máy nạo vét lòng sông Năm 1836 máy xúc với

3

3 P

/h ra đời Sau đó là các loại máy trộn bê tông, máy lu đường và các loại thiết bị khác xuất hiện Máy xây dựng thực sự được phát triển khi ra đời động cơ đốt trong, động cơ điện và ngày càng hoàn thiện Việc nâng cao năng lực và hiệu quả sử dụng các trang thiết

bị và phương tiện cơ giới đóng vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao chất lượng công trình, đẩy nhanh tiến độ thi công, nâng cao năng suất, đem lại hiệu quả kinh tế và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động Bên cạnh đó, việc cơ giới hóa và tự động hóa trong xây dựng cũng là một khâu không thể thiếu được trong quá trình sản xuất Nó quyết định việc tăng năng xuất lao động, hạ giá thành sản phẩm, giảm nhẹ sức lao động chân tay và trí

óc cho người lao động Đồng thời góp phần rất quan trọng vào việc rút ngắn thời gian thi công, nhanh chóng đưa công trình vào khai thác sử dụng, nâng cao hiệu quả kinh tế, chất lượng và tính thẩm mỹ, đẩy mạnh tốc độ tăng trưởng của nền kinh tế quốc dân

Để thực hiện các công trình xây dựng công nghiệp, đường sá, cầu cống, sân bay, hải cảng hoặc đê đập…, không thể thiếu được các máy xây dựng Do đòi hỏi ngày càng lớn về khối lượng và chất lượng xây dựng nên nhiều nước đã tập trung nghiên cứu và sản xuất các loại máy xây dựng

Trong những năm vừa qua, nước ta đã nhập và chế tạo thêm nhiều thiết

bị máy móc với chủng loại khác nhau, tỷ lệ trang bị phương tiện cơ giới và khối lượng khai thác tương đương với nhiều nước trong khu vực Tính cho đến nay cả nước có khoảng 50.000 máy móc xây dựng, tập trung chủ yếu ở 3 Bộ lớn:

Bộ xây dựng, Bộ giao thông, Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn ngoài ra còn

có ở Bộ Quốc phòng và các đơn vị thi công chuyên ngành đường sắt và các cảng

Các máy xây dựng chủ yếu là nhập ngoại từ các nước XHCN cũ,

đa dạng về chủng loại

Từ năm 1997 đến nay do nhu cầu xây dựng ngày càng lớn mà có nhiều

truyền thống như máy ủi, máy đào, máy san, máy gia công đá…chúng ta còn

tông nhựa nóng (BTNN), máy rải thảm mặt đường, máy khoan cọc nhồi, các thiết bị lao lắp và đúc dầm phục vụ công tác thi công cầu…

Trong lực lượng các máy xây dựng và xếp dỡ hiện đang khai thác ở nước ta có những máy hiện đại, có công suất lớn được sử dụng để khai thác

điện, thuỷ lợi, các khu công nghiệp, các cầu, cảng….ví dụ, chúng ta đã có máy ủi vạn năng công suất 410, 620 mã lực như máy D355A và D455A của

cũng đã được trang bị các thiết bị để thi công theo công nghệ mới hiện đại: dàn xe đúc hẫng Mỹ, Italia, xe lao dầm 33m, các loại cần trục nổi, cần trục bánh xích có tải nâng từ 50 - 80 tấn… trạm trộn bêtông xi măng năng suất 30

/h…

Với yêu cầu của công nghệ xây dựng tiên tiến, giảm ô nhiễm môi trường,

kiểu dáng công nghiệp, suất tiêu hao nhiên liệu, tiện nghi buồng lái, sự tiện lợi trong bảo dưỡng, sửa chữa, độ tin cậy, năng suất, chúng loại, bộ công tác đáp ứng mọi khía cạnh của nhu cầu sản xuất và đảm bảo hiệu quả kinh tế

Trong nội dung của luận văn này, ta chỉ đề cập tìm hiểu về chức năng, khả năng làm việc của máy ủi đất để hiệu quả công tác thi công đạt năng suất cao nhất

Máy ủi là máy kéo được lắp thêm thiết bị công tác là lưỡi ủi vào Đây

là loại máy thi công đất theo một chuỗi các công tác đào đất, vận chuyển đất bằng bàn gạt (ủi đất), rải đất ra trên mặt bằng san Máy được sử dụng để san

ủi đất, đá, hoặc một số vật liệu rời khác, phục vụ thi công công trình xây dựng

triển cơ sở hạ tầng khác Máy là loại máy thi công công tác san đất Nó có thể đào đất và đắp đất với độ sâu đào và chiều cao đắp khoảng 1 ÷ 1,5 m, nhưng không quá 2 m Đồng thời nó có thể vận chuyển đất đi với khoảng cách tối đa khoảng 100 ÷ 180 m, thuộc vào loại máy san có cự ly vận chuyển trung bình

Cự ly vận chuyển đất thích hợp và hiệu quả nhất là khoảng 25 ÷ 100 m Máy

ủi thích hợp công tác với các loại đất cấp I, II, III Còn nếu phải công tác đất cấp IV thì cần phải làm tơi trước bằng các loại máy đào khác, trong trường hợp này chủ yếu máy ủi làm nhiệm vụ vận chuyển và đắp đất Khi vận chuyển đất máy ủi có thể leo dốc với độ dốc nhỏ khoảng 10-20 % (máy ủi không nên leo dốc có độ dốc quá 30 %)

Đề tài nghiên cứu máy ủi có vai trò như máy chủ đạo trong dây truyền thi công đất được gọi chung là công tác san đất Công tác san đất, hay còn gọi

đất một công trình xây dựng hay một mặt bằng quy hoạch, từ một mặt đất có

địa hình tự nhiên cao thấp khác nhau San phẳng là việc đào những chỗ đất cao nhất trong nội tại vùng đất đó vận chuyển đến các vùng thầp nhất và đắp vào những chỗ thấp đó, nhằm làm phẳng lại bề mặt địa hình vùng đất đó theo chủ định trước của con người (mặt thiết kế định trước, có kể đến độ dốc thoát nước bề mặt) Như vậy bản thân công tác san đất thường bao gồm các công

Trong công tác san đất, đầu tiên, đất thi công chủ yếu được lấy ngay bên trong phạm vi công trường Lượng đất thừa hay thiếu phải liên hệ với bên ngoài phạm vi công trường, thường chỉ là nguồn bổ trợ hay chỉ chiếm khối lượng nhỏ, hoặc thậm chí không có (như khi san cân bằng đào đắp)

1.1 Giới thiệu năng suất máy

1.1.1 Định nghĩa năng suất máy

Năng suất của máy được đặc trưng hay biểu thị bằng khối lượng sản

3 P

/h; T/h, T/km-h, )

Có ba loại năng suất máy:

liên tục với cường độ và tải trọng tính toán theo thiết kế chế tạo

hình và môi trường tương ứng 01 giờ làm việc

một ca hoặc một năm Năng suất thực tế phụ thuộc nhiều vào trình độ của người sử dụng, trình độ tổ chức quản lý thi công, phương án thi công

1.1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất máy

Tùy vào chức năng, nhiệm vụ của máy năng suất của nó chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố sau:

- Kết cấu của máy - mức độ hoàn thiện của kết cấu máy sẽ làm tăng năng suất khai thác của máy trong quá trình sử dụng

năng suất của máy tăng nhanh hơn

tông, đặc điểm của nền )

1.1.3 Phân loại và phương pháp xác định năng suất máy

Máy xây dựng có rất nhiều chủng loại và đa dạng, có thể phân loại theo những cơ sở khác nhau như: theo công dụng, theo nguồn động lực, theo hệ thống điều khiển, Trong phần này ta chỉ căn cứ vào tính năng hoạt động để phân loại như sau:

1.1.3.2 Phân loại năng suất

liên tục với cường độ và tải trọng tính toán theo thiết kế chế tạo

nhưng có xét đến điều kiện thực tế của đối tượng thi công như loại đất, địa hình và môi trường làm việc

Hình 1.1: Máy hoạt động có chu kỳ

Hình 1 2: Máy hoạt động liên tục

- Năng suất thực tế: là lượng sản phẩm do máy làm ra trong một giờ, một ca hoặc một năm Năng suất thực tế phụ thuộc nhiều vào trình độ của người sử dụng, trình độ tổ chức quản lý thi công

a) Năng suất lý thuyết: là trị số năng suất được xác định theo các thông

số thiết kế kết cấu của máy Năng suất lý thuyết được xác định với giả thiết rằng máy làm việc trong những điều kiện lý tưởng về mọi phương diện: Như điều kiện chất tải là tối đa, điều khiển máy thành thạo, đối tượng khai thác có tiêu chuẩn mẫu, thời tiết thuận lợi

Năng suất lý thuyết là một trị số cố định cho mỗi loại mã hiệu máy Trị

số năng suất chỉ tăng khi kết cấu của máy được hoàn thiện hơn Năng suất lý thuyết của máy được thể hiện trong catalog nhằm mục đích để người sử dụng

có cơ sở so sánh và lựa chọn máy

Tùy thuộc vào chế độ làm việc của máy, năng suất lý thuyết được xác định theo các trường hợp sau:

+ Đối với máy hoạt động (làm việc) chu kỳ:

NR lt R = GR h R.C (1.1) Trong đó:

+ Đối với máy làm việc liên tục:

Trong đó:

(đối tượng khai thác) do máy khai thác

b) Năng suất kỹ thuật: Là trị số năng suất của máy được xác định có kể

đến sự ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ và kỹ thuật trong quá trình làm việc của máy, đặc điểm của đối tượng khai thác, của địa hình thi công

NR kt R = (KR 1 RKR 2 R KR n R)NR lt R (1.3) Trong đó:

KR 1 R, KR 2 R, , KR n R - Các hệ số đặc trưng cho các điều kiện công nghệ và kỹ thuật khai thác máy

c) Năng suất thực tế: là trị số năng suất của máy được xác định có kể

đến sự gián đoạn thời gian do khâu công nghệ, tổ chức trong quá trình làm việc của máy Năng suất thực tế được biểu thị bằng công thức sau:

NR tt R = NR lt R.KR tg R(kR 1 R.kR 2 R kR n R) (1.4) Trong đó:

tỷ số giữa thời gian làm việc thực tế của máy và thời gian quy định cho ca làm việc

thi công, để đánh giá hiệu quả sử dụng máy, để lựa chọn máy và thiết lập quy trình sản xuất

1 2 Định mức năng suất máy:

1.2.1 Khái niệm:

Định mức năng suất máy thi công là số lượng sản phẩm do máy, thiết

bị thi công hoàn thành trong một đơn vị thời gian sử dụng máy

1.2.2 Phương pháp xác định định mức thời gian sử dụng máy:

Năng suất thực của máy nên căn cứ vào đặc điểm (tác dụng chu kỳ hay liên tục) tính năng công tác, điều kiện làm việc của máy và dùng phương pháp quan trắc thời gian hoặc phương pháp tính toán để xác định

Để thiết kế định mức thời gian sử dụng máy ta tiến hành các bước sau:

1 Thiết kế điều kiện tiêu chuẩn

2 Thiết kế thành phần công nhân phục vụmáy

3 Xác định năng suất tính toán 1 giờmáy

4 Xác định chế độ làm việc trong ca của máy

5 Tính định mức định thời gian sử dụng máy

Điều kiện tiêu chuẩn phải thể hiện được các nguyên tắc sau:

tính năng của máy móc

vụ đảm bảo tận dụng hết năng lực làm việc của máy móc

máy hoạt động liên tục

1.2.2.2 Thiết kế thành phần nhân công phục vụ máy

Việc thiết kế thành phần công nhân phải nhằm khai thác hết năng lực của máy móc.Thông thường trong quá trình cơ giới hóa có 2 loại công nhân tham gia: công nhân điều khiển máy và công nhân phục vụmáy

1 Xác định số công nhân điều khiển máy:

Đối với máy móc, phần lớn mỗi máy đã quy định số công nhân điều khiển, nhưng trong điều kiện sử dụng tập trung có thể tính toán số công nhân điều khiển sao cho hợp lý

2 Xác định số công nhân xây lắp phục vụ máy:

Căn cứ vào đặc tính của máy móc, quy trình kỹthuật thi công mà bố trí công nhân xây lắp phục vụ máy cũng phải đảm bảo nguyên tắc công việc giao phải phù hợp với cấp bậc công nhân và có công việc đều cho mọi người để khỏi phải chờ đợi

a Đối với máy hoạt động có chu kỳ:

Có thể giữa chu kỳ phục vụ của công nhân với chu kỳ hoạt động của máy có độ lâu khác nhau, thì cần phải đảm bảo tận dụng hết năng suất của máy móc, còn công nhân có thể ngừng việc chú tít Điều đó có nghĩa là chu

kỳ làm việc của máy lớn hơn hoặc bằng chu kỳ làm việc của công nhân

b Đối với máy hoạt động liêntục:

Số công nhân phục vụ bằng năng suất máy hoạt động liên tục chia cho năng suất của 1 công nhân:

1.2.2.3 Xác định năng suất tính toán một giờ làm việc của máy

Năng suất tính toán 1 giờ của máy là năng suất thuần túy liên tục trong

1 giờ của máy chưa kể đến thời gian ngừng việc được quy định Đối với máy hoạt động chu kỳ và hoạt động liên tục sẽ có cách xác định khác nhau

a Đối với máy hoạt động có chu kỳ: như máy trộn, máy đào, cần trục…

n chuky

gio

tt V k k k T

hoặc giây thì đại lượng thời gian có thể để 1 giờ, 60 phút, hoặc 3600 giây

V: Khối lượng công việc máy thực hiện được trong 1 chu kỳ Đó là

trục thực hiện

kR 1, RkR 2 R, kR 3 R: Các hệ số kể đến điều kiện làm việc của máy, chẳng hạn như

hệ số kể đến số lượng của thùng trộn đối với máy trộn bê tông, hệ số đầy gàu đối với máy đào, hệ số tơi xốp của đất

b Đối với máy hoạt động liên tục: như băng chuyền, máy sàng rửa sỏi

…

n hdg k k

NS = W.k1. 2 (1.6) W: Năng suất liên tục 1 giờ của máy theo lý thuyết chưa kể đến các thời gian ngừng theo quy định, được xác định tùy theo từng loại máy:

v: Tốc độ di chuyển của băng chuyền

q: Trọng lượng chứa được trên 1 m dài băng chuyền

Xác định chế độ làm việc trong ca của máy tức là phải xác định các thời gian máy làm việc không chu kỳ, thời gian ngừng việc được quy định qua đó tính toán hệ số sử dụng thời gian của máy Vì vậy trong quá trình xác định chế độ ca làm việc cần phải xác định được:

Thời gian đăc biệt là thời gian hoạt động không thuộc chu kỳ, hoặc thời

gian máy chạy không tải cho phép Tdb

Thời gian ngừng việc được quy định:

(với Tbd là thời gian bảo dưởng máy), các loại thời gian này cũng do quan sát, tính toán chỉnh lý trung bình sau các lần quan sát bằng phương pháp bình quân số học đơn giản Nếu có những loại thời gian (, ) đã được nghiên cứu và ban hành chung thì lấy những thời gian đã ban hành quy định đó đưa

vào tính định mức Sau khi xác định được các loại thời gian trên ta tính được

hệ số sử dụng thời gian của máy

Kết luận chương 1:

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, máy móc dần dần thay thế một phần hay toàn bộ sức lạo động của con người Việc nghiên cứu năng suất sử dụng máy, định mức năng suất máy là một yêu cầu rất bức thiết Định mức là tiêu chuẩn do Nhà nước, địa phương, hoặc xí nghiệp, công trường quy định: nó phản ánh trình độ sản xuất của các ngành nghề trong một thời kỳ nhất định, dùng để khống chế việc sử dụng tiền vốn, vật tư, thiết bị máy móc, nhân lực một cách hợp lý

Chương 1 đã khái quát được về năng suất máy, các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất, phân loại năng suất Phương pháp xác định định mức năng suất Nội dung cụ thể, cơ sở khoa học để nâng cao năng suất sẽ được trình bày tại chương 2

(1.8)

(1.9)

Chương 2:

CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ NÂNG CAO NĂNG SUẤT MÁY ỦI TRONG

THI CÔNG XÂY DỰNG 2.1 Giới thiệu chung về máy ủi:

2.1.1 Công dụng và phân loại

Trong các loại máy làm đất, máy ủi là một loại máy rất quan trọng và

đa năng, có thể sử dụng để thực hiện các công việc sau: Đào và vận chuyển đất đá, hiệu quả nhất ở cự ly 50-150m, san lấp mặt bằng, san nền công trình, định hình mặt đường ; vun hoặc san rải vật liệu; bóc các lớp bề mặt mỏ lộ thiên, đào kênh mương; lắp răng xới để xới tơi đất rắn hoặc nhổ gốc cây, làm việc kết hợp với máy cạp khi đào và vận chuyển đất bền chắc

Hình 2.1 Máy ủi

Có nhiều cách phân loại máy ủi, thường phân biệt theo bộ di chuyển: loại bánh lốp và bánh xích Máy ủi bánh lốp chỉ dùng trong các trường hợp di chuyển

trong thành phố, làm việc nơi có công việc không tập trung, yêu cầu tốc độ đi chuyển lớn, trên đất nền tương đối bền chắc Máy ủi có bộ di chuyển xích chiếm đa số trong các trường hợp sử dụng Dưới đây chủ yếu giới thiệu máy ủi

có bộ di chuyển xích, điều khiển bằng thủy lực Các loại máy ủi bánh lốp cũng

có cấu tạo và nguyên lý làm việc hoàn toàn tương tự, chỉ có bộ đi chuyển bánh lốp là khác Các loại máy ủi truyền động cáp hiện nay không còn được sản xuất

vì độ tin cậy, năng suất và chất lượng làm việc thấp

1 2

7 8 9

1 2 5 3

Hình 2.2 Cấu tạo máy ủi

a, Cấu tạo chung; b) Máy ủi lưỡi cố định; c) Máy ủi lưỡi quay;

d) Lưỡi ủi xoay trong mặt phẳng đứng; e) Các loại lưỡi ủi thay thế

1- Khớp quay; 2- Khung ủi; 3- Lưỡi ủi; 4- Thanh chống xiên; 5- Xi lanh nâng hạ máy ủi;

8 - Xi lanh nghiêng lưỡi trong mặt phẳng đứng; 9- Khớp cầu;

10- Lưỡi ủi có răng xới ở giữa; 11- Lưỡi ủi có thiết bị bạt mái; 12- Lưỡi ủi có răng bừa

2.1.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Các loại máy ủi xích hiện đại có một số đặc điểm cấu tạo chủ yếu sau: Động cơ diezen có tính năng hoạt động, độ tin cậy và khả năng quá tải

mô men xoắn cao Một số loại được trang bị hệ thống phun điều khiển bằng điện tử hoặc điện tử thủy lực để duy trì các thông số phun nhiên liệu, tự động

bù trừ các ảnh hưởng của bầu lọc khí và độ cao

Phanh và ly hợp lái làm mát bằng dầu để nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ các chi tiết, được trang bị hệ thống điều khiển kiểu bấm nút, điều khiển nhè nhàng và chính xác Một số máy được trang bị cơ cấu lái hành tinh cho phép bán kính quay vòng có thể thay đổi được Kết cấu của máy được bố trí hợp lý, tiện lợi cho việc bảo dưỡng, sửa chữa Đặc biệt hãng

xa bùn đất, giảm khả năng mài mòn và dễ bảo dưỡng, sửa chữa Các dạng lưỡi ủi khác nhau để phù hợp yêu cầu mỗi công việc: Lưỡi vạn năng chữ

“U” có thể di chuyển được tải trọng lớn trên cự ly dài như trong các trường hợp cải tạo đất, hoạt động trong kho bãi, nạp vật liệu vào phễu, vun đống cho máy xúc lật Loại này có lực ấn sâu vào đất không lớn, hợp với các loại vật liệu nhẹ, dễ ủi

Lưỡi ủi được ăn xuống đất nhờ trọng lượng bản thân và xi lanh thủy lực kết hợp với lực đẩy của máy kéo làm cơ sở tạo ra lực cắt đất của máy ủi

Loại lưỡi ủi cố định được nối cứng với khung ủi 2 và vuông góc với trục dọc của máy Khng ủi có thể được nâng lên, hạ xuống nhờ xi lanh 7 Loại lưỡi ủi quay được liên kết với khung ủi 3 bằng khớp cầu 12, do đó lưỡi ủi có thể đặt chéo góc với phương chuyển động của máy nhờ các xi lanh 11, thanh đẩy 10 và con trượt 9 Cả hai loại lưỡi ủi đều có thể nghiêng trong mặt phẳng

o

xiên 6 hoặc thanh đẩy 10 (Hình 2.2)

Máy ủi có thể lắp thiết bị xới phía sau để xới đất bền chắc Hình 2.3 là

sơ đồ hệ thống điều khiển thủy lực đơn giản của một máy ủi có lưỡi ủi cố định Bơm 2 bơm dầu qua van phân phối 3 đi vào phía dưới các xi lanh 5 để nâng bộ công tác, dầu ở phía trên qua van tiết lưu, van phân phối, bầu lọc trở

về thùng dầu Khi hạ lưỡi ủi, đường dầu đi theo chiều ngược lại

2.2 Các yêu cầu cần thiết về quản lý chất lượng

2.2.1 Các công đoạn cần kiểm tra của máy trước khi thi công

* Phải kiểm tra các mức đo dầu, nhớt, nếu cần châm thêm nhớt vào:

39T

* Đổ nhiên liệu vào:

2.2.2 Công tác bảo dưỡng máy trong và sau thi công

Bảo dưỡng kỹ thuật bao gồm một số công đoạn như: Rửa và lau chùi máy, điều chỉnh các cơ cấu hoặc hệ thống của máy nhằm mục đích duy trì trạng thái kỹ thuật bình thường cho máy

Theo thời gian và nội dung công việc, bảo dưỡng kỹ thuật đối với các máy thi công được chia thành các cấp sau đây :

2.2.2.1 Bảo dưỡng ca

Cấp bảo dưỡng này bao gồm các công việc lau chùi bên ngoài máy, kiểm tra và xiết chặt các ghép bu bông, khắc phục rò rỉ dầu, nhiên liệu hoặc nước (nếu có), bôi trơn theo qui định bôi trơn ca, kiểm tra mức nhiên liệu, mức dầu và nước làm mát động cơ, kiểm tra sự làm việc của cơ cấu hoặc hệ

thống của máy

Bảo dưỡng ca do thợ máy đảm nhận vào sau ca làm việc tại hiện trường thi công

Bảo dưỡng định kỳ được tiến hành sau một số giờ hay quãng đường

được chia làm ba loại: Bảo dưỡng định kỳ cấp 1 (BD1), cấp 2 (BD2) và cấp 3 (BD3)

a) Bảo dưỡng định kỳ cấp 1 :

Công việc của cấp bảo dưỡng này bao gồm tất cả các công việc của bảo dưỡng ca đồng thời thêm một số công việc khác nữa như: thay dầu bôi trơn

các cơ cấu hoặc hệ thống của máy

Bảo dưỡng cấp 1 do thợ lái máy đảm nhận, có sự tham gia của người đội trưởng hoặc của một nhóm thợ có kinh nghiệm Địa điểm thực hiện bảo dưỡng 1 là bãi tập kết máy của đội thi công

Bảo dưỡng định kỳ cấp 2 do thợ bảo dưỡng tiến hành trong gara hay xưởng cùng với sự tham gia của nhóm thợ chuyên môn hóa Các công việc kiểm tra hay điều chỉnh phức tạp, đặc biệt đối với hệ thống nhiên liệu và hệ thống điện hoặc cơ cấu thủy lực, có thể tiến hành bằng các cơ cấu hay hệ thống đã được sửa chữa trước (có sẵn trong kho) còn những cụm tháo ra sẽ được đi sửa chữa hoặc dùng để thay thế cho những máy sau

c) Bảo dưỡng định kỳ cấp 3

Trong bảo dưỡng định kỳ cấp 3 bao gồm các công việc BD2, nhưng được tiến hành kiểm tra cẩn thận hơn mà không cần tháo máy với mục đích xác định rõ khả năng sử dụng tiếp của máy hoặc cần sửa chữa

Bảo dưỡng định kỳ cấp 3 do thợ bảo dưỡng tiến hành trong gara hay xưởng cùng với nhóm thợ có trình độ chuyên môn cao như BD2

Ví dụ: Bảo dưỡng định kỳ của một loại máy kéo xích có công suất trung bình, được tiến hành theo thời gian quy định như sau:

2.2.4 An toàn lao động trong sử dụng máy

An toàn lao động có ý nghĩa rất lớn trong việc bảo vệ tính mạng con người, máy móc, tiến độ thi công và năng suất lao động

An toàn lao động có liên quan đến nhiều khâu công tác từ việc điều hành phương án thi công, tổ chức thi công đến việc điều khiển cũng như bảo dưỡng và sửa chữa máy Vì vậy, trong quá trình sử dụng máy xây dựng, phải chú ý một số quy định sau đây:

1 Tất cả các máy (mới và cũ) trước khi đưa vào sử dụng hay vận hành, đều phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật của máy, đặc biệt là các cơ cấu an toàn như phanh, bộ phận tự hãm và hệ thống hạn chế hành trình Nếu có hiện tượng hư hỏng phải kịp thời sửa chữa ngay mới cho máy làm việc hay đưa ra công trường

2 Chỉ cho phép những công nhân có đủ chứng nhận tay nghề (bằng lái, bậc thợ) và hiểu biết tương đối về cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy,

3 Công nhân lái máy, phụ lái phải có đầy đủ các trang bị bảo hộ lao động theo quy định như: kính, mũ, quần áo, găng tay, ủng hay giầy và các dụng cụ an toàn khác

4 Tất cả các cơ cấu hay bộ phận chuyển động khác của máy như trục quay, xích, dây đai phải che chắn cẩn thận ở những vị trí dễ gây tai nạn cho người

5 Thường xuyên kiểm tra, làm vệ sinh cho máy, tra dầu mỡ, điều chỉnh

và sửa chữa nhỏ các cơ cấu hay hệ thống, đặc biệt là bộ phận an toàn

6 Phải lái máy và tiến hành các thao tác đúng tuyến thi công trình tự thi công và các quy định về kỹ thuật an toàn khác, do các kỹ sư thi công và an toàn lao động đề ra

7 Trong thời gian máy nghỉ, phải khóa hay hạ bộ phận khởi động hay

mở máy và để máy đứng (đỗ) nơi an toàn

8 Các máy làm việc cố định cần phải lắp đặt chắc chắn trên bệ máy

sẽ, không trơn ướt

9 Các máy di động, khi làm việc ban đêm hoặc thời tiết xấu có sương

mù, mặc dù đã có hệ thống chiếu sáng chung, vẫn phải dùng chiếu sáng riêng

ở trước và sau máy bằng hệ thống đền pha, đèn tín hiệu

10 Khi phải di chuyển máy đi xa, cẩn phải thực hiện đúng các quy định

an toàn về di chuyển máy

biệt đối với các loại máy nâng, máy nèn khí, thiết bị nồi hơi phải được kiểm định và cấp phép của thanh tra nhà nước trước khi đưa vào sử dụng

2 Khi thiết kế hay tổ chức thi công, phải chuẩn bị khu vực làm việc của máy cho an toàn Các nơi hay khu vực nguy hiểm phải có biển báo hoặc tín hiệu rõ ràng

3 Trước khi đưa máy vào làm việc, phải xác định sơ đồ hay hướng di chuyển, nơi đỗ, vị trí và phương pháp nối đất với máy điện, quy định phương pháp thông báo bằng tín hiệu giữa thợ lái và công nhân báo tín hiệu

4 Chỉ được tiến hành bảo dưỡng kỹ thuật máy, khi động cơ đã ngừng làm việc, giảm áp lực ở hệ thống khí nén, hệ thống thủy lực và các trường hợp khác, do hướng dẫn của nhà máy chế tạo quy định

2.3 Giải pháp nâng cao năng suất thực tế của máy ủi

Để nâng cao năng suất máy ủi đồng nghĩa với việc tăng khối lượng khi thi công, giảm thời gian một chu kỳ làm việc của máy và có biện pháp tổ chức thi công hợp lý Điều này thể hiện thông qua các giải pháp khách quan và giải pháp công trình:

2.3.1 Giải pháp khách quan

Độ dốc cũng ảnh hưởng đến năng suất, nên khi máy ủi di chuyển trên địa hình dốc thì phải khống chế điều kiện làm việc của máy ủi sao cho:

Loại đất thực hiện thi công cũng ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện làm việc của máy ủi Máy ủi làm việc tốt nhất với đất cấp I, II, III, với đất cấp IV cần làm tơi bằng các loại máy đào khác (bảng 2.1)

trở lại, không có rễ cây to, có độ ẩm tự nhiên

dạng nguyên thổ hoặc tơi xốp, hoặc từ nơi khác

đem đến đổ đã bị nén chặt tự nhiên Cát đen, cát

vàng có độ ẩm tự nhiên, sỏi, đá dăm, đá vụn đổ

thành đống

II

Gồm các loại đất cấp I có lẫn sỏi sạn,

mảnh sành, gạch vỡ, đá dăm, mảnh chai từ 20%

trở lên Không lẫn rễ cây to, có độ ẩm tự nhiên

hay khô Đất á sét, cao lanh, đất sét trắng, sét

III

đỏ, đất đồi núi lẫn sỏi sạn, mảnh sành, mảnh

chai, gạch vỡ từ 20% trở lên có lẫn rễ cây Các

loại đất trên có trạng thái nguyên thổ có độ ẩm tự

nhiên hoặc khô cứng hoặc đem đổ ở nơi khác đến

Các loại đất trong đấp cấp III có lẫn đá

hòn, đá tảng Đá ong, đá phong hóa, đá vôi

phong hóa có cuội sỏi dính kết bới đá vôi, xít

non, đá quặng các loại đá nổ mìn vỡ nhỏ, sét kết

khô rắn chắc thành vỉa

suất Thi công vào lúc nắng ráo, đất có độ ẩm vừa phải, không khô, không ướt

sẽ tăng năng suất thi công Khi thi công nếu đất không đạt được điều kiện về

độ âm như:

+ Đất ẩm có độ ẩm 5% ≤ W≤ 30%

Thì cần tiến hành xử lý:

+ Phương pháp hạ thấp độ ẩm của đất:

Dọn sạch cây cỏ phía trên, tiêu hết nước đọng, dọn sạch tầng phủ, đào

trước khi lấy đất để chonước bốc hơi đi một phần

Rải đất lên mặt đập với độ dày khoảng 30 cm, phơi nắng từ 1h đến

như trên Tuỳ lượng nước trong đất mà cày xớinhiều hay ít lần cho đến khi đạt được độ ẩm thiết kế mới tiến hành đầm

+ Phương pháp tăng thêm độ ẩm của đất:

Đối với những loại đất có độ ẩm thấp hơn độ ẩm thiết kế khoảng từ 3 % đến 4 % thì nên dùngphương pháp đào theo từng lớp trên mặt đứng Trước khi k

Đối với những loại đất có tính dính nhớt lớn, thấm hút nước chậm, có độ

ẩm tự nhiên nhỏ hơnđộ ẩm thiết kế khoảng từ 6 % đến 8 % (có khi đến 10 %)như một số đất ở duyên hải miền Trung thìphải dùng nhiều biện pháp phối hợp

đất ướt thành đống và ủ đấttrong thời gian từ 2 ngày đến 3 ngày mới vận chuyển lên mặt đập để đắp;

đất này, để cho đất thấm trong từ 1 h đến 2 h, tiếnhành cày xới để trở đất, rồilại tưới nước để cho đất thấm đều trong từ 1 h đến 2 h Nếu đất vẫn chưa

thấm đều thì tiến hành cày xới nữa cho tới khi nước thấm đều mới được đưa

phần nâng cao năng suất

2.3.2 Giải pháp công trình (tổ chức thi công)

2.3.2.1 Phương pháp lựa chọn sơ đồ tổ chức thi công

Hình 2.3 : Sơ đồ thi công đắp tuyến đào một bên hoặc hai bên

Để lựa chọn được sơ đồ tổ chức thi công thích hợp, cần căn cứ vào đặc điểm và tính chất công việc

nên chọn sơ đồ hình 2.3

Trong trường hợp đào đắp đất dọc tuyến với cự ly tới 100m, nên chọn

sơ đồ hình 2.4 Trường hợp này nên bố trí thi công phối hợp giữa máy ủi và lu chân cừu Để nâng cao hiệu quả thi công, nên cho máy ủi đào và vận chuyển đất theo đường rãnh với kích thước hợp lý cho trên hình 2.5

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí máy ủi đào và vận chuyển đất theo kiểu rãnh

Cho máy đào thành từng rãnh liền nhau, mỗi rãnh có chiều rộng bằng chiều rộng của ben ủi, sâu 0,6-1,0m, cách nhau từ 0,4-0,6m (Hình 2.5) Sau đó cho máy

0

Khi thi công đào trên sườn tương đối dốc, thì thường đặt chéo lưỡi ủi

để máy chạy dọc và chuyển đất ngang về phía cuối dốc Trước hết phải làm đường cho máy leo tới đỉnh của nền đào rồi tiến hành đào thành bậc trên toàn chiều dài của đoạn thi công Chiệu rộng của đoạn phải đảm bảo máy làm việc

an toàn và trong trạng thái bình thường (hình 2.6) Máy ủi đào sâu dần xuống thành từng lớp và đổ đất về phía thấp, mỗi lớp dày độ 35-40 cm

Để đào được một lớp, máy ủi phải đào vài lượt

(hình 2.7), và cứ tiến hành như vậy cho tới độ cao

thiết kế yêu cầu Để tạo điều kiện tốt cho việc đào và

vận chuyển đất, mỗi bậc nên có độ dốc nghiêng ra

phía ngoài

Để thi công nhanh chóng hay để đảm bảo giao

thông trên đường mở rộng, có thể dùng 2-3 máy ủi

song song tiến hành (hình 2.8) Máy ủi ở bậc trên đào

và vận chuyển đất xuống bậc dưới làm nhiệm vụ đẩy

đất ra ngoài phạm vi đường Để đảm bảo an toàn

trong thi công, mỗi ngày máy phải thi công trên mỗi

đoạn khác nhau Nhưng bố trí làm sao máy ở bậc

dưới có thể đẩy hết đất, san phẳng xe cộ chạy được

theo giờ quy định của công trường

Hình 2.7: Sơ đồ thi công nền đào bằng máy ủi

Hình 2.8: Sơ đồ máy ủi mở rộng nền đường đào trên sườn dốc

Khi đánh bậc cấp thì máy ủi tiến hành từ dưới lên trên, có thể tiến hành theo hai cách:

a) Máy ủi đào xong một bậc thì đắp đất ngay, cao tới bậc đó (hình 2.9) Sau khi đánh cấp xong, thì về cơ bản nền đường cũng được đắp xong

b) Máy ủi đào xong bậc một, chuyển lên đào bậc 2 và cứ như vậy tới bậc cuối cùng Sau đó mới tiến hành đắp nền đường (hình 2.10)

Hình 2.10: Sơ đồ đánh cấp bằng máy ủi theo cách thứ hai

Năng suất thực tế của máy ủi phụ thuộc nhiều vào trình độ của người lái, phương pháp thi công, đặc điểm địa hình hoạt động, loại máy, quãng đường vận chuyển Khi xuống dốc, năng suất của máy ủi thường cao vì trở lực di chuyển khối lăn giảm, sức đẩy tăng, thể tích khối lăn tăng Và khi lên dốc máy ủi sẽ tác dụng sẽ ngược lại, độ dốc 10%, năng suất có thể giảm tới

Biện pháp đào đất với chiều dày phoi đất không đổi có năng suất kém hơn so với kiểu đào bạc thang và nhất là kiểu đào hình thang lệch (hình 2.11)

Điều này giải thích bằng sự tận dụng được sức đẩy của máy nhiều hay

ít Quá trình đào tích đất thường dùng số 1 hoặc 2, di chuyển khối lăn đi số

nên quay đầu để tranh thủ đi số cao nhất Năng suất công tác cũng sẽ tăng nếu dùng biện pháp "song hành", tức hai máy cùng làm việc bên nhau, lưỡi ủi

quá trình di chuyển, năng suất tăng khoảng 10-15%

Hình 2.11: Những kiểu đào tích đất của máy ủi

LR 1 R > LR 2 R > LR 3 R;R RCR 1 R < CR 2 R < CR 3

Nhiều nơi dùng biện pháp di chuyển đất theo rãnh, thể tích khối lăn cũng lớn hẳn lên, sự rơi vãi như không đáng kể

Để bù hao cho lượng đất bị rơi vãi do vận chuyển, có thể cho máy ủi