Phương pháp thi công đất bằng máy thuỷ lực là phương pháp thi công cơ giới hoá tổng hợp, dùng sức nước để đào, vận chuyển và đắp đất; Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi để đắp đập, đào kênh mương, đào hố móng, ngăn dòng lấp sông, khai thác cát sỏi
CHNH P P BNG PHNG PHP T TRONG NC (c giỏo trỡnh) CHNG 10 THI CễNG T BNG MY THU LC 10.1 M u Phng phỏp thi cụng t bng mỏy thu lc l phng phỏp thi cụng c gii hoỏ tng hp, dựng sc nc o, chuyn v p t; Phng phỏp ny c ng dng rng rói p p, o kờnh mng, o h múng, ngn dũng lp sụng, khai thỏc cỏt si; 10.1.1 u im: - Mc c gii hoỏ cao, khụng b nh hng bi thi tit; - Vn chuyn bng ng ng ỏp lc, mng mỏng t chy ng ng cú th xa ti 10km; - Giỏ thnh r, ch bng 60ữ70% so vi thi cụng t m nộn; - Cht lng cụng trỡnh cao, lỳn ớt, c ht t c phõn phi theo yờu cu ca mt ct cụng trỡnh; 10.1.2 Nhc im: - Khụng thi cụng c i vi loi t cú tớnh dớnh ln hoc cú ln nhiu ỏ to; - S dng lng nc ln; - Tiờu th nng lng in (3,5ữ5)KWh cho 1m3 t p 10.2 Cụng tỏc o t Cú phng phỏp o t nc l o t bng sỳng phun nc hoc o t bng tu hỳt 10.2.1 o t bng sỳng phun nc 10.2.1.1 Nguyờn lý Dựng nc phun t vũi phun cú tc ln xúi t to thnh va bựn, va bựn chy theo rónh mỏng ti h trung v t ú c bm i theo h thng ng ng ti ni p Ct nc ỏp lc phun khong 20ữ150m, cú th ti 30atm; Cu to dũng tia sau vũi phun gm on: on u, on gia v on cui: on u (cũn gi l on lừi): dũng tia i khụng trn khớ; on gia: dũng tia bt u cú hin tng trn khớ; on cui: dũng tia trn khớ hon ton; Thi công đất máy thuỷ lực 12 Miệng phun Đoạn C B A A Đoạn A-A B C-C Đoạn C C-C Hình 10.1 Cấu tạo tia nước khỏi vòi phun Khi bn vo t thng s dng on gia cho hiu qu cao v an ton cho mỏy v ngi iu khin; on u hiu qu cao nhng quỏ gn o, t st nguy him cho ngi v thit b; Vic o t ph thuc rt nhiu vo tớnh cht v cp phi ca cỏc loi ht t 10.2.1.2 Cỏc thit b ch yu ca sỳng phun nc Mỏy bm nc kiu ly tõm + ng dn nc + vũi phun (sỳng phun) 10.2.1.3 T chc thi cụng t bng sỳng bn nc * Cỏc phng phỏp o t: - o t di lờn: Dựng sỳng phun vo chõn tng lm cho t phớa trờn st xung v phun tip to va bựn; + u im: Nng sut cao, ch yu dựng i vi t dớnh, lng tiờu hao nc khụng ln; Hình 10.4 Phương pháp đào từ lên + Khuyt im: Dũng tia i ngc hng dũng bựn lm gim tc dũng bựn Mỏy v ngi lm vic b ly li - o t trờn xung: Dựng sỳng phun t trờn nh tng xung theo tng lp; + u im: Dũng phun Hình 10.5 Phương pháp đào từ xuống cựng chiu vi dũng bựn, nõng cao c tc dũng bựn, mỏy v ngi lm vic khụng b ly li; Thi công đất máy thuỷ lực 12 + Khuyt im: Lng hao nc ln, ch thớch hp vi t khụng dớnh v chiu cao tng o (2ữ3)m - o liờn hp: + Dựng mỡn phỏ ti t sau ú mi dựng sỳng phun thu lc; + Dựng h thng l khoan tng o v bm nc vo t bóo ho nc, lm cho t d st l trc dựng sỳng phun; + Dựng mỏy o hoc mỏy i vun ng, sau ú mi dựng sỳng phun 10.2.1.4 Chn thit b o t * Chn sỳng phun nc: Cn phi xỏc nh: Lu tc ming sỳng phun, lu lng, tn tht ct nc u sỳng, s lng sỳng v nng sut o; - Lu tc ming sỳng: V0 = 2gH ( m s ) ; - Lu lng qua ming sỳng: Q0 = V0 = 2gH ( m s ) ; Vi: - H s lu tc, - H s co hp ming sỳng (m); H 0- Ct nc trc ming sỳng (m); - Din tớch ming sỳng (m2) (i vi sỳng cú ming hỡnh nún ct: =0,945, =1); - Tn tht ct nc thõn sỳng v u sỳng: h1= KQ02 (m); h2= Vi: V02 (m); 2g h1, h2- Tn tht ct nc thõn sỳng v u sỳng (m); K- H s tn tht xỏc nh bng thc nghim; - H s tn tht ming ng 0,06; g- Gia tc trng g=9,81 m/s2; i vi tng loi t thỡ yờu cu ỏp lc nc ti mi sỳng H khỏc nờn V0, Q0, h1, h2 cng khỏc nhau; C Q - S lng sỳng phun nc xỏc nh nh sau: n0 = Q Trong ú: C- H s d tr C=2; Q- Tng lu lng nc dựng (m3/h); Q0- Lu lng ca sỳng (m3/h); Q= V q (m3/h) T t KB Vi: V- Th tớch t phi o (m3); q- Lng tiờu hao nc n v (m3 nc/m3 t); T- S ngy phi thi cụng theo k hoch (ngy); t- S gi lm vic mi ngy (gi); KB- H s s dng thi gian 0,7ữ0,85; Thi công đất máy thuỷ lực 12 Q - Nng sut ca sỳng nc: N = q (m3/h) * Chn mỏy bm nc phc v sỳng phun nc: Mun chn ỳng mỏy bm ta cn bit lu lng Q v ct nc H cn bm Ngoi cũn phi xỏc nh chiu cao hỳt nc ph thuc vo cao t bm v cao ngun nc; H=h1+ h2 +h3 +h4 +h5 +h6+H0 Trong ú: h1- Chờnh lch cao trc bm v ming sỳng phun (m); h2- Chờnh lch cao trc bm v mt nc hỳt (m); h3- Tn tht ng ng (m); h4- Tn tht cc b (cú th ly 5ữ10% h3); h5- Tn tht hỳt vo ng 1ữ1,5m; h6- Tn tht qua thõn v ming sỳng (m); H0- Ct nc yờu cu ti ming sỳng (m); Q - S lng mỏy bm: nb = Q b Vi nb v Qb- L s mỏy bm v lu lng ca mt mỏy bm 10.2.1.5 B trớ o t H * Ni dung bao gm: Xỏc nh kớch thc ng o, trỡnh t o v cỏch b trớ ng o; Bước tiến súng nước Lmin Vị trí đường vào Vị trí đường vào B Vị trí đường vào Bước tiến súng nước S Lmax Lmax-Lmin Lmax-Lmin Hình 10.9a Sơ đồ đường đào kiểu từ lên * Xỏc nh kớch thc ng o: - C ly ln nht t ming sỳng ti vỏch tng o: Lmax = d (m); Trong ú: Lmax- di ln nht ca tia nc (m); d0- ng kớnh ming sỳng (mm); - Gúc nghiờng ca sỳng so vi mt nm ngang (); Thi công đất máy thuỷ lực 12 - C ly nh nht t ming sỳng ti vỏch ng o: Lmin = H (m); Trong ú: 0- H s ph thuc tinh cht t: sột 0=1, t tht 0=1,2; H- cao vỏch ng o; Tr s trờn phự hp H5m thỡ tng lờn; - Bc di chuyn ca sỳng l: L = Lmax Lmin - B rng ca ng o l: B = Lmax sin ; - gúc xoay ca sỳng =800; - Th tớch o sau mt bc di chuyn ca sỳng phun nc l: V = BL H + (H S ) iL = B L H 2 * Trỡnh t v vic b trớ o t bng sỳng phun nc: Thụng thng o t ch thp n ch cao Cú phng phỏp o l o sn ng o tiờn phong v o c lp; I II III IV V VI II I III IV II' III' IV' V' VI' VI V I' Hình 10.9b Sơ đồ trình tự đào đất súng thuỷ lực ố ng dẫn nước áp lực; Rãnh dẫn bùn; Súng bắn nước; Bơm vữa bùn - o tiờn phong: + u im: Cú th trung c dũng bựn, gim bt c dc i v lng o sút, h thp c lng hao nc n v, tng nhanh c tc o; + Khuyt im: Khi o rónh tiờn phong phi kộo di ng ng dn v ng bựn t chy; - o c lp: + u im: di ng ng nc ngn, o c lp; + Khuyt im: ng o sút nhiu, dũng bựn phõn tỏn 10.2.1.6 Bin phỏp gim lng o sút Thi công đất máy thuỷ lực 12 Bng cỏch thay i v trớ h trung bm bựn, kộo di ng ng bm bựn Nhng thay i quỏ nhiu s mt nhiu thi gian chuyn thit b bm, khụng kinh t Thng khong cỏch gia v trớ bm l 50ữ70m Hình 10.10a Biện pháp giảm lượng đào sót 10.2.2 o t bng tu hỳt bựn 10.2.2.1 Nguyờn lý Dựng h thng dao bm t u ng hỳt ca mỏy bm bựn nc 10.2.2.2 Phng thc o t ca tu hỳt Cú phng phỏp: o theo rónh dc, o kiu dao ng v o h hỡnh nún: * Phng phỏp o rónh: Tu hỳt i dc theo o v o ln lt tng rónh theo b rng v chiu sõu thit k; u im: Thit b n gin, tu hỳt tin v phớa trc thun li; Khuyt im: Ch o c o di nc; Phng phỏp ny c s dng rng rói no vột kờnh rch, b lng cỏt, cỏc bói bi trờn sụng; * Phng phỏp o dao ng: Dựng thit b nh cc v dõy cỏp di chuyn tu hỳt dao ng quanh cc, o t theo hng ngang; * o theo kiu h hỡnh nún: Dựng h thng cỏp v ti nh v cho mỏy o tng h hỡnh nún liờn tip Phng phỏp ny rt hiu qu o cỏt si 10.2.2.3 T chc thi cụng tu hỳt Dựng tu hỳt o t di nc thỡ phi chia o thnh tng di Kớch thc o cn phi tớnh n st l ca t mỏi o sau o; Thi công đất máy thuỷ lực 12 Tàu hút bùn B m1 B m b b1 Hình 10.4a Chia mặt cắt khối đào thành dải đào b1 = b + mh m1h = b + h( m m1 ) - S di o l: n = b1 ; Vi B l rng ca di o t o kiu dao B ng ph thuc vo tớnh nng ca mỏy; hp hn H - Chiu dy lp o sút dao bm nhng mỏy khụng hỳt ht, theo kinh nghim hn = 0,2 H z , vi Hz l tng chiu cao ng o (c phn trờn v di mt nc); Hình 10.14b Sơ hoạ lớp đất sót lớp đất bị tơi xốp Ngoi chiu dy o sút ra, o dao bm gõy nờn lp ti xp phớa di lp o sút l hP; Khi thit k o múng, cn xột n cỏc lp ny cha li tng bo v h múng s o sau ny bm cn múng Chiu dy lp bo v ph thuc vo lu lng ca tu hỳt; - Cng va bựn cn hỳt c xỏc nh (m3/h): Qvb = W (1 n + q ) B mt c Trong ú: W- Khi lng t o (m3); n- rng ca t o; q- Lng hao nc n v dựng o v chuyn 1m t ph thuc vo loi t; B- S gi lm vic mi ca; m- S ca lm vic ngy ờm; t- S ngy lm vic thỏng; Thi công đất máy thuỷ lực 12 c- S thỏng lm vic; - S tu hỳt c tớnh: n= Qvb Qt K B Trong ú: Qt- Nng sut va bựn ca tu; KB- H s s dng thi gian 0,60ữ0,85; 10.3 Vn chuyn va bựn 10.3.1 Khỏi nim a) b) c) H ình 10.15 Các trạng thái vữa bùn vận chuyển ống a Khi lưu tốc nhỏ; b Khi tiếp cận với lưu tốc tới hạn; c Khi lưu tốc lớn lưu tốc tới hạn Khi chuyn va bựn, nc ng v phớa trc gõy lc xúi nõng ht t ni lờn v di chuyn ngang; - Lu tc nh t chỡm xung v dch chuyn nhy cúc khụng liờn tc (1); - Khi lu tc tng lờn lm ht nh ni lờn, ht dch chuyn nhy cúc giỏn on(2); - Khi tng lu tc lờn na, cỏc ht t luụn l lng, nng phõn b u trờn ton mt ct(3); Trng thỏi chuyn t trng thỏi th sang gi l trng thỏi ti hn Lu tc l Vth Vth ph thuc vo bỏn kớnh thu lc, thụ thu lc, h s ma sỏt chuyn cú ỏp v nng ca va bựn; thụ thu lc trung bỡnh tb (m/s) l tc chỡm lng ca ht t mụi trng nc vụ hn, ph thuc vo nht hay nhit v ng kớnh d tb ca ht t; c: K = T , Vi T- Trng lng ca t; B- Trng lng ca nc; B Nng ca va bựn: K = T T +B 10.3.2 Vn chuyn va bựn t chy Thi công đất máy thuỷ lực 12 Vn chuyn va bựn t chy mỏng g, mỏng thộp, kờnh t; u tiờn phi xỏc nh lu tc ti hn v lu tc chuyn ỏng tin cy; - Lu tc ti hn: Vth = B vb o h vb Fr o o Trong ú: B=3,85 i vi cỏt si, B=2,86 i vi t tng; vb, o, h- T trng va bựn, nc, t; Fr = Vi: - thụ thu lc ca t; g d - Lu tc chuyn ang tin cy: Vtc = (1,1 ữ 1,3)Vth - dc ti hn ith v dc tin cy itc c xỏc nh: V2 o i= R g vb = o + vb m + n vb q o o Vi m, n, q- Nhng i lng khụng i ph thuc ch chuyn thu lc; R- Bỏn kớnh thu lc; dc mỏng v lng hao nc n v ph thuc loi t 10.3.3 Vn chuyn va bựn cú ỏp Khi chuyn va bựn cú ỏp cn xỏc nh tn tht ct nc v lu tc ti hn ca dũng bựn cho thớch hp vi iu kin lm vic tt nht ca tu hỳt; 10.3.3.1 Xỏc nh tn tht ct nc ng H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 (chỳ ý bựn>n) Trong ú: h1 Tn tht ng ng hỳt; h2 Tn tht ng ng t trờn cỏc phao ni; h3 Tn tht ng ng t trờn mt t; h4 Chờnh lch a hỡnh gia cao trỡnh mt nc vi cao trỡnh x bựn; h5 Tn tht cc b; 10.3.3.2 Lu tc ti hn Lu tc ca va bựn ng dn phi bng hoc ln hn lu tc ti hn m bo iu kin tn tht ng nng chuyn va bựn l nh nht; sau: - Theo Iuphin (Nga) vb1,05(T/m3) thỡ lu tc ti hn c tớnh nha Vth= 7,5 Thi công đất máy thuỷ lực D gd vb o o h 12 (m/s) Trong ú: D- ng kớnh ng dn (m); d- ng kớnh trung bỡnh ca cỏc ht bựn cỏt (m); - thụ thy lc ca ht t (m/s); vb, o; h- T trng va bựn, nc, t; - dc thy lc ti hn: ith=0,63 vb , Vi = l t trng gD o tng i ca va bựn 10.4 Cụng tỏc bi p 10.4.1 Chn t bi p Khi bi p, loi ht mn d0,001mm s trng thỏi dch th lõu di, nh hng tớnh n nh ca p nờn cn phi loi b (t dớnh d0,001mm chim ti 25%, t cỏt d0,001mm chim ti 3%) Do ú, bi p t cú hm lng d0,001mm cú cht lng cao l khụng kinh t; Gii hn thớch hp ca ht khụ phm vi 0,05ữ200mm v ht nh 0,01ữ1mm; Nu cp phi ht khụng m bo cú th b sung t cú cỏc loi ht cp phi phự hp nhng tn kộm; Cú th dựng thit b lm tng nng va bựn hoc thit b thỏo bt lng ht nh 10.4.2 Phng phỏp bi p Cú phng phỏp: 10.4.2.1 Bi p t hai phớa Phng phỏp ny s dng t cú cp phi khụng u, bi p cỏc p cú tng tõm; a) b) Hình 10.22 Phương pháp bồi đắp: a) Bồi đắp phía; b) Bồi đắp phía Trc p cn hon thnh cụng tỏc chun b: cỏc thit b thoỏt nc chõn p nh ng ỏ tiờu nc v lc ngc; thit b thỏo nc thi cụng nh ging ng, ng thỏo ngang, dc, p chch, lm cu tm t ng ng dn bựn, Thi công đất máy thuỷ lực 12 Quỏ trỡnh bi p ti õu thỡ tụn cao chch lờn ti ú Khi p cao ti cu tm thỡ tm ngng nõng cao cu tm Chiu cao cu tm 5ữ15m, khong cỏch cỏc ming x va bựn t 5ữ10m; Cn phi khng ch lu tc dũng nc b lng cho gi li nhng ht to tng tõm v cỏc ht cn thi trng thỏi l lng iu kin ú l: L h < V2 Trong ú: L- di ng i ca ht t b ti ging thỏo; h- sõu ca nc b lng 0,3ữ0,6m; V2- Lu tc dũng bựn b [...]... thng dựng bi p trong nc hoc dựng ngn dũng lp sụng Cht lng khi p khỏ ng u Thi công đất bằng máy thuỷ lực 12 10.4.3 T chc thi cụng bi p - Khi tin hnh bi p thng chia khi p thnh nhiu on cụng tỏc, mi on do mt mỏy hoc mt nhúm mỏy bm bựn bi p Chiu di mi on ph thuc vo kớch thc khi p v nng sut ca bm bựn Q L= b.h t Trong ú: L- Chiu di on thi cụng; Q- Nng sut bm bựn (m3/ng); b- B rng trung bỡnh ca khi p; ht- Cng... tng tõm phi b trớ h thng ging v ng thỏo ht l lng (d