Chương VI. Máy làm bê tông công trình ngầm

Chương VI Máy làm bê tông công trình ngầm § 6.1 Khái niệm chung Máy làm bê tông tên gọi chung cho loại máy móc thiết bị phục vụ công tác làm bê tông theo công đoạn như: cân đong phối liệu; nhào trộn hỗn hợp bê tông; vận chuyển hỗn hợp bê tông tới nơi thi công, bơm bê tông; đổ bê tông; đầm bê tông kiểm tra chất lượng bê tông Trong thi công công trình ngầm yêu cầu phục vụ máy làm bê tông mặt đất máy làm bê tông đặc chủng tuyến ngầm, cụ thể nhóm máy sau: 1) Máy trộn bê tông 2) Máy vận chuyển bê tông mặt đất máy vận chuyển bê tông từ giếng đứng tới nơi đổ bê tông 3) Các máy bơm bê tông 4) Các loại máy đầm bê tông 5) Thiết bị phục vụ công tác phun bê tông khô ướt gia cố vách lò lần đầu § 6.2 Máy trộn bê tông & thiết bị định lượng phối liệu I Phân loại Máy trộn bê tông phân loại theo dấu hiệu sau: - Theo nguyên lý trộn; - Theo chế độ làm việc; - Theo khả di chuyển; - Theo phương án đổ bê tông thành phẩm Theo nguyên lý trộn: máy trộn bê tông chia làm nhóm: a) Nhóm trộn tự (hình 6.1, a): Máy trộn bê tông rơi tự gồm có thùng trộn nghiêng quay chậm, thành bên thùng có gắn lưỡi xẻng Các lưỡi xẻng thùng trộn quay xúc phần hỗn hợp vật liệu đáy thùng nâng lên cao dần, sau qua vị trí cao vật liệu lại đổ xuống mà xảy trình trộn Vận tốc quay thùng trộn không vượt 30 vòng/phút (vì vận tốc lớn lực ly tâm ảnh hưởng 122 tới rơi tự phối liêu) trộn loại bê tông mác thấp M ≤ 300, nhiên đường kính phối liệu cho phép c ó thể tới 150 mm Hình 6.1.Nguyên lý cấu tạo máy trộn tự & cưỡng bức: a) trộn tự do; b) trộn cưỡng loại thùng đứng yên, trục quay nằm ngang; c) trộn cưỡng bức, trục đứng quay ngược chiều với thùng trộn; d) trộn cưỡng với hai trục nằm ngang; – thùng trộn; – cánh trộn b) Nhóm trộn cưỡng (hình 6.1.b): cánh trộn (xẻng) gắn với trục trộn nằm ngang, phối liệu nhào trộn mãnh liệt thùng theo quỹ đạo khác Hình 6.1.c thùng trộn quay theo chiều ngược lại đứng yên Loại sử dụng để trộn loại bê tông dẻo, khô bê tông hạt nhỏ, tức loại hỗn hợp bê tông mà máy trộn bê tông rơi tự đảm bảo mức độ đồng kéo dài thời gian trộn, nhiên đường kính phối liệu cho phép d ≤ 70 mm Theo chế độ làm việc: máy trộn bê tông chia thành 02 nhóm sau: a) máy trộn bê tông làm việc theo chu kỳ : trộn mẻ Quá trình trộn bê tông thực tế chiếm 2/3 thời gian làm việc máy, 1/3 thời gian lại dùng để cấp phối liệu đổ bê tông thành phẩm Loại làm việc với suất thấp phù hợp với công trình nhỏ lẻ b) Máy trộn bê tông làm việc liên tục: loại máy mà việc cấp phối liệu lấy bê tông thành phẩm thực đồng thời liên tục Loại có cấu tạo phức tạp, cồng kềnh có suất cao, thường dùng cho nhà máy, trạm trộn bê tông Theo khả di chuyển: có loại: - loại tĩnh (cố định); - loại di động (tự hành kéo được) Theo phương pháp đổ bê tông ra: (hình 6.2) 123 a Đổ lật úp (hình 6.2,a) b Đổ máng (hình 6.2,b) c Đổ cách nghiêng quay (hình 6.2,c) Hình 6.2 Các phương pháp đổ bê tông ra: a) đổ lật úp; b) đổ máng; c) đổ cách nghiêng quay II Các loại máy trộn bê tông làm việc theo chu kỳ Máy trộn tự làm việc theo chu kỳ Các loại máy máy dùng để trộn bê tông có độ sụt – 15 cm với dung tích mẻ trộn 65, 165, 330, 500, 800, 1000, 1600, 2000, 3000 lít Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống truyền động loại máy trộn tự kiểu lật đổ (hình 6.3) Động số 6, qua hộp giảm tốc 13 truyền mô men xoắn tới bánh hình nón số 14 truyền động xích số 10 Bánh hình nón số 14 quay ăn khớp với vành 12 gắn thùng trộn số làm cho thùng trộn quay quanh trục Y- Y (nghiêng 45 so với mặt phẳng thẳng đứng để trộn bê tông Truyền động xích quay làm cho nửa chủ động li hợp số quay trơn quanh trục 15 Muốn đổ vật liệu vào thùng trộn, kéo tay đòn A, nới phanh hãm đóng ly hợp lại, nhờ lực từ b chuyền sang a làm trục 15 quay cáp để kéo gầu trượt theo giá dẫn 16 lên dần tới miệng thùng trộn Khi gầu lên tới đỉnh giá dẫn bị chặn lại, gầu bị lật ngược đổ vật liệu vào thùng trộn Muốn giữ cho gầu đứng ổn định cao thời gian đổ phối liệu vào thùng trộn ta gạt tay đòn A cho phanh đóng lại, ly hợp mở, gầu giữ ổn định cao 124 Khi cần hạ gầu tiếp liệu xuống ta gạt nhẹ tay đòn A vị trí cho phanh ly hợp mở lúc tác dụng trọng lượng thân, gầu tự trượt theo giá dẫn xuống Muốn lấy bê tông trộn ra, ta quay vô lăng B, nhờ truyền động cặp bánh trụ, giá lật quay, làm thùng lật úp xuống đổ bê tông trộn Loại có ưu điểm đổ bê tông nhanh sạch, nhiên động tác lật thùng tốn nhiều lực đặc biệt động tác quay thùng ngược lại vị trí cũ, nên loại máy chế tạo với dung tích mẻ trộn nhỏ Hình 6.3 Máy trộn tự kiểu lật đổ: a) cấu tạo chung; b) hệ thống truyền đông chung: 1- giá máy; – thùng trộn; – gầu tiếp liệu; – thùng đong nước; – ly hợp; - động điện; – phanh; – cáp kéo gầu; – giá lật; 10 – truyền động xích; 11 – cấu tăng xích; 12 – vành răng; 13 – hộp giảm tốc; 14 – bánh nón; 15 – trục dẫn động gầu nạp liệu; 16 – giá dẫn; A - đòn điều khiển kéo gầu; B – vô lăng; C - đòn giật nước; c) hệ thống truyền động riêng gồm: I – cụm dẫn động gầu nạp; II – cụm dẫn động quay thùng 125 Trên hình 6.3.c loại máy trộn bê tông rơI tự kiểu lật đổ với hai hệ thống truyền động riêng (hai động riêng biệt, động gắn liền với hộp giảm tốc đặt giá lật động khác qua khớp nối trục vít bánh vít để dẫn động gầu nạp liệu) Loại máy thùng trộn treo console giá lật quay qua cụm hộp giảm tốc bánh thẳng bánh côn hộp giảm tốc hành tinh bắt vào đáy thùng trộn Trên hình 6.4 thể loại máy trộn bê tông có cốt liệu tới 120mm Máy gồm giá đỡ 5, thùng trộn có lắp cánh trộn, động điện 3, xi lanh khí ép nghiêng thùng vành Từ động điện qua khớp nối 14 (hình 6.4.b) bánh 15, bánh 16, 17, 18 truyền mô men xoắn tới bánh 13 vành 11 thùng trộn Để nghiêng thùng đổ bê tông thành phẩm đưa thùng vị trí ban đầu người ta dùng hệ thống khí nén gồm xi lanh 9, van phân phối 8, lọc khí dầu 7, khoá phận đóng mở Thùng trộn quay tỳ vào lăn đỡ Các lăn quay ổ 10 12 Hình 6.4 Máy trộn tự kiểu lật đổ khí nén: a) hình tổng thể; b) sơ đồ động học Máy trộn bê tông cưỡng làm việc theo chu kỳ Loại chế tạo với dung tích mẻ trộn 65, 165, 330, 500, 800, 1000, 1600, 2000, 3000 lít với sản phẩm bê tông loại mác 126 khác nhau, thường lắp đặt xưởng bê tông đúc sẵn trạm trộn bê tông thương phẩm Trên hình 6.5,a sơ đồ động học máy trộn bê tông cưỡng hoạt đông theo chu kỳ Máy bao gồm động điện hộp giảm tốc 1, qua khớp nối làm quay rotor Trên rotor có lắp tay cánh trộn, phận an toàn để tránh bị kẹt trộn Vật liệu nạp qua ống nạp nắp thùng, xả bê tông qua cửa đáy thùng trộn Để đóng mở cửa đáy thùng, dùng khí ép dẫn qua khoá van phân phối tới xi lanh khí ép Để giảm ồn có lắp thêm tiêu âm Việc chất tải vào thùng thực rotor quay Cốt liệu, xi măng nước đưa vào thùng trộn theo tỷ lệ xác định Sau hỗn hợp nhào trộn đồng ta cho xả cách mở cửa đáy b) a) Hình 6.5: Máy trộn bê tông cưỡng hoạt động theo chu kỳ a) Sơ đồ động học máy trộn bê tông cưỡng làm việc theo chu kỳ (dẫn động điện); b) Máy trộn bê tông cưỡng làm việc theo chu kỳ (dẫn động khí nén): — cánh trộn có thay đổi góc nghiêng; — thùng trộn vữa; — hệ thống truyền động khí nén cho cụm cánh trộn Trên hình 6.5, b sơ đồ cấu tạo máy trộn bê tông vữa dẫn đông khí nén thường dùng để trộn vữa thi công tuyến ngầm III Máy trộn bê tông làm việc liên tục 127 Máy trộn bê tông làm việc liên tục thường có nguyên lý trộn cưỡng dùng để lắp đặt cho trạm hay nhà máy sản xuất bê tông tươi với sản lượng cao Trên hình 6.6 cấu tạo chung máy trộn bê tông hoạt động liên tục Máy gồm hệ dẫn động, thùng trộn phận công tác gồm hai trục có mang cánh trộn Hệ dẫn động gồm động 1, truyền đai 2, hộp giảm tốc 3, khớp nối bù trừ truyền bánh Hình 6.6 Máy trộn bê tông cưỡng hoạt động liên tục thùng trộn nằm ngang có hình lòng máng Bộ phận công tác gồm hai trục 10 có gắn cánh trộn Phần cuối cánh trộn có lắp đảo thay Các cánh trộn đặt lệch góc 450 so với trục trộn Giữa cánh có ống chặn Các trục quay ổ đỡ 11 12 Nhờ có truyền bánh trục quay đồng ngược chiều Vật liệu đưa liên tục qua cửa 6, cánh nhào trộn đẩy dọc theo thùng trộn tới cửa xả Các cánh trộn bố trí cho dòng vật liệu nhào trộn mãnh liệt theo phương ngang, theo chiều dọc trục lại di chuyển tương đối chậm, vật liệu trộn Các loại máy trộn dùng để sản xuất bê tông linh động có cốt liệu tới 40 mm Ngoài máy trộn bê tông cưỡng hoạt động liên tục có máy trộn bê tông tự hoạt động liên tục, vật liệu trộn tự thùng trộn quay tỳ lăn đỡ Vật liệu đưa liên tục vào đầu, bê tông thành phẩm cho liên tục đầu Truyền động đai có tác dụng chống tải cánh bị kẹt 128 IV Thiết bị định lượng phối liệu Khâu quy trình công nghệ chế tạo hỗn hợp bê tông giai đoạn cân đong thành phần chúng Để định lượng phối liệu người ta làm hai cách: - Định lượng phối liệu theo thể tích: độ xác thấp khối lượng riêng cát, ximăng thường phụ thuộc đáng kể vào độ ẩm độ nén chặt Tuy nhiên định lượng thể tích lại đơn giản nên sử dụng rộng rãi cho máy trộn hoạt động theo chu kỳ công trường - Định lượng phối liệu theo trọng lượng: có độ xác cao (đảm bảo chất lượng mác cho bêtông) nên sử dụng nhiều cho trạm nhà máy sản xuất bê tông Dưới ta nghiên cứu sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị định lượng phối liệu theo trọng lượng dùng cho loại máy trộn bêtông làm việc liên tục (hình 6.7) Hình 6.7 Sơ đồ thiết bị định lương phối liệu (loại hoạt động liên tục): - phễu chứa phối liệu; máng rung; - phận gây rung; – băng tải cân vật liệu; băng tải chung cho lọai phối liệu dẫn vào thùng trộn; – đòn bẩy; - đối trọng di động; - mức chuẩn trọng lượng phối liệu băng tải cân; - cảm biến điện từ; 10 - điều chỉnh tự động Bằng cách xê dịch đối trọng chỉnh cho kim gắn đầu đòn bẩy mức chuẩn cân thiết bị định lượng bắt đầu hoạt động Qua phễu phối liệu cấp vào máng rung (ở cường độ rung máng điều chỉnh lưu lượng chảy phối liệu từ máng xuống) qua băng tải cân phối liệu để xuống băng tải chung chảy vào cửa nạp phối liệu trạm trộn bê tông liên tục Giả sử lý phối liệu rơi xuống băng tải cân lớn định mức làm cho băng nặng đẩy hai điểm B – B xuống phía khiến cho hai điểm C & D bị đẩy lên phía trên, kéo theo đòn bẩy & lõi cảm biến 129 gây tượng sụt điện áp hộp điều chỉnh tự động 10, kết rung rung với biên độ nhỏ (vừa mức cần thiết) nói cách khác máy tự động giảm tốc độ cấp phối liệu Nếu phối liệu rơi xuống băng tải cân định mức gây tượng ngược lại Sai số thiết bị định lượng loại ± 2% cát sỏi, đá dăm ± 3% để định lượng nước ta dùng đồng hồ đo lưu lượng nước V Năng suất máy trộn bêtông Máy trộn bê tông theo chu kỳ Ns= Vxl.nck.Ktg, (m3/h) đó: [6.1] Vxl - thể tích xuất liệu thùng trộn (thể tích bê tông thành phẩm trộn mẻ trộn), m3 xác định theo công thức sau: Vxl = Vsx.Kxl = (0,3 – 0,4)Vhh.Kxl, (m3) Vsx - thể tích sản xuất thùng trộn, m3 Vhh - thể tích hình học thùng trộn, m3 Kxl - hệ số xuất liệu, Kxl = 0,65 ÷0,7 bê tông Kxl = 0,8 vữa; nck - số mẻ bê tông trộn 01 nck = 3600/tck tck - thời gian mẻ trộn, s: tck = tđổ phối liệu vào+ ttrộn + tđổ bê tông Ktg - hệ số sử dụng thời gian làm việc máy ca, Ktg = 0,8 – 0,9 Máy trộn liên tục Ns = 60n.S.t.K1.K2.Kxl, (m3/h) đó: [6.2] n – vận tốc quay trục trộn (v/ph); S - tiết diện dòng vật liệu di chuyển thùng trộn (m2), S = (0,28 ÷ 0,34)πd2/4 d - đường kính quỹ đạo hình tròn cánh trộn, m; t – khoảng cách cánh trộn theo chiều dọc trục, m; 130 K1 K2 – hệ số có xét đến tác động ngăn cản chuyển động dòng vật liệu thùng trộn tính không liên tục cánh trộn ma sát vật liệu chi tiết tiếp xúc với vật liệu K1.K2 = 0,5 § 6.3 Máy bơm bê tông Máy bơm bê tông để vận chuyển bê tông linh động (thường có độ sụt 12 cm) theo đường ống dẫn xa tới 800 m lên cao tới 400 m Nếu muốn bơm xa tuyến ngầm cần phải lắp bơm nối tiếp Bơm bê tông dùng dùng để bơm vữa xây dựng I Phân loại Theo nguyên lý làm việc: Có hai kiểu làm việc liên tục (kiểu rôto ống mềm) theo chu kỳ (kiểu piston) Theo kiểu dẫn động: Có hai kiểu khí thuỷ lực II Các loại máy bơm bê tông Sau ta xét đến loại thông dụng thường dùng xây dựng dân dụng, công nghiệp công trình ngầm Máy bơm bê tông kiểu piston dẫn động thuỷ lực loại van chữ “S” van chữ “C” Loại có suất kỹ thuật từ ÷ 65 m 3/h; cự ly bơm tới Lmax = 600m; độ cao bơm Hmax = 80m Phổ biến dùng bơm hai piston thuỷ lực có cửa van hình chữ S (hình 6.8) Van ống hình chữ S có nguyên lý hoạt động sau Van chữ S bố trí khoang nạp bơm, tâm quay van trùng với tâm ống dẫn bê tông Tại chu kỳ làm việc van lắc góc định che kín đường hai xilanh bơm piston xilanh đẩy hỗn hợp bê tông vào ống dẫn, lúc xilanh lại nối với khoang nạp để hút bê tông Ưu điểm loại van thay đổi hướng chuyển động hỗn hợp bê tông hút đẩy Tuy nhiên chu kỳ làm việc van phải đảo tải theo khối lượng lớn (gồm khối hỗn hợp bê tông có van 131 Hình 6.20 Ván khuôn di đông tiệt diện hình chữ nhật với cột chống trung tâm táp: - mảnh ván khuôn hình chữ L ngược, - trụ trung tâm, - táp; – chống với khớp lề; - ổ đỡ trục; - cấu di chuyển; – kích di chuyển; - khung cố định Hình 6.21 Ván khuôn xếp gập kiểu lề nhiều mảnh: а — loại di động; b — dành cho vỏ lò ép dự ứng lực liền khối: — ván khuôn (mảnh trên); — cấu gập lề; — xi lanh thuỷ lực di chuyển ván khuôn; — Các vít đỡ tựa; — giá đỡ; — mảnh – ván khuôn dưới; — dầm bệ; — Băng tải; — sàn công nghệ 144 Một loại ván khuôn di động có cấu tạo đơn giản ván khuôn lắp ghép tạo hình kim loại, di động, xếp gập lề tháo rời (hình 6.21) Ván khuôn xếp gập kiểu lề nhiều tấm: (hình 6.21, а) có cấu tạo từ mảnh ván khuôn nhỏ là:các mảnh số mảnh số 6, cấu gập lề để đóng mở mảnh ván khuôn Cơ cấu đóng mở mảnh ván khuôn có hai giá đỡ với vít đỡ tựa 4, tựa lên dầm bệ di động Ván khuôn xếp gập kiểu lề di chuyển dọc theo đường lò nhờ xi lanh thuỷ lực § 6.7 Máy thiết bị lắp ráp vỏ tuyến ngầm I Tuyến ngầm với vách tunnel lắp ghép Khác với bê tông cốt thép liền khối thường ứng dụng để xây dựng tuyến ngầm đất đá cứng sơ đồ công nghệ nối tiếp song song nói Tuyến ngầm đô thị thường gặp lớp đất có điều kiện địa chất phức tạp phải dùng vỏ lò chế tạo sẵn để lắp ráp hoàn thiện lòng khiên tổ hợp khiên Các vỏ lò có hai loại là: Bằng gang bê tông cốt thép dự ứng lực trước Hình 6.22 Các dạng vỏ lò sau lắp ghép: a) Một tuyến Metro với vỏ hầm gang b) a - Tấm vỏ lò gang; b Tấm vỏ lò bê tông cốt thép dự ứng lực trước: phần thân; - rãnh lắp gioăng chống thấm sau trảm mạch vữa cường độ cao; - lỗ chờ ép vữa Một tuyến Metro với vỏ hầm bê tông cốt thép dự ứng lực trước Hình 6.23 Các tuyến ngầm metro thi công vỏ lắp ghép Thực tế giới sử dụng dạng kết cấu tunnel lắp ghép cho kết tốt so với bê tông liền khối sau nhiều năm sử dụng 145 II Máy móc thiết bị dùng để lắp ráp vỏ tunnel Lắp ráp hoàn thiện vỏ tunnel bao gồm bước: - Bước 1: Lắp ráp; - Bước 2: Xảm mạch (bịt kín mối nối vỏ lò); - Bước 3: Ép vữa – phun vữa vào sau lưng vỏ hầm Các máy thiết bị lắp ráp Để giới hoá trình lắp ráp vành vỏ tunnel người ta sử dụng máy lắp ráp vỏ Đa số máy lát vỏ tunnel khung kim loại có kết cấu dạng cổng “chữ П” cung tròn, trang bị cấu di chuyển dọc theo tunnel lắp ráp vành vỏ Các máy lắp ráp hoạt động độc lập, hoạt động phận tổ hợp máy khiên đào lò Các máy lát vỏ lò dùng để lắp ráp cấu kiện vỏ dạng bê tông cốt thép trang bị tay động để đỡ vỏ bê tông cốt thép trình lắp ráp tới nối vành vỏ với Hình 6.24 Máy lắp vỏ tunnel dẫn động tay đòn thuỷ lực hoạt động độc lập công nghệ khoan nổ mìn: – cấu bước; – khung kết cấu kim loại; – tay đòn lắp ráp; dẫn động thuỷ lực đòn bẩy; – dây móc buộc; - thiết bị điện; – bơm thuỷ lực; - lưới bảo vệ; - đầu kẹp 146 Để lắp ráp vỏ cho đường hầm đào phương pháp khoan nổ mìn người ta sử dụng máy lắp ráp với dẫn động đòn bẩy thuỷ lực hình 6.24, thiết bị có cấu tạo gồm: khung có lắp cấu di chuyển 1, dây móc buộc 5, tay đòn lắp ráp với đầu kẹp để kẹp cấu kiện vỏ tunnel dẫn đông điện thuỷ lực để quay tay Về phía gương lò người ta lắp đặt lưới an toàn số có nhiệm vụ ngăn cục đá, đất bay nổ mìn, đập máy móc phía sau Tay lắp ráp có kết cấu dạng ống lồng (thụt thò) giống ăng ten TV Có thể thực chuyển động lắc hai phía tiến phía trước Máy lắp ráp vỏ tunnel hình 6.25 dùng để lắp ráp vỏ tunnel có dạng vòng cắt rời thành miếng nhỏ chiều dài đường hầm cần thi công không dài nhỏ 50m.Loại máy lắp loại tay đòn, di chuyển ray, trang bị tay với cấu quay 2, cần phẳng công tác Các kết cấu vỏ lò đưa tới xe goòng, việc lắp ráp nhờ vào hai tời nâng tời kéo giằng Khi làm việc máy lắp ráp ngoàm kẹp vào ray di chuyển Sau khoan nạp thuốc nổ vào lỗ khoan nổ mìn, máy lắp ráp phải di chuyển xa gương lò để tránh đất đá nổ bay, đập vào máy làm hư hại Máy lắp ráp di chuyển lăn nhờ hai xi lanh thuỷ lực Hình 6.25 Máy lắp ráp vỏ tunnel dùng cho đường lò ngắn: – tay lắp; 2- cấu quay tay 1; – kéo; - cần; – giá; – khung; – ngàm kẹp ray; - bảng điều khiển Trên hình 6.26 máy lắp ráp vỏ tuyến ngầm thi công tổ hợp khiên đào Tay máy với kẹp để kẹp cấu kiện bê tông cốt thép, dẫn động quay tay máy, phẳng công tác kéo đẩy phẳng 147 nằm vị trí đỉnh tunnel.Ngoài có cấu thuỷ lực điện, máy nén vữa , palăng điện bảng điều khiển Các trượt có nhiệm vụ làm bệ đỡ cho máy, phối hợp với cấu di chuyển với dẫn động thuỷ lực Phía máy có che kéo đẩy, để che vách lò Hình 6.26 Máy lắp ráp vỏ tuyến Metro thi công tổ hợp khiên đào lò: - kẹp; - phẳng công tác kéo đẩy; - tay máy ; - che kéo đẩy; – palăng điện; – máy nén vữa Máy thiết bị xảm mạch: Ngay lắp ráp miếng vỏ hầm dọc theo rãnh phải có gioăng chống thấm, miếng vỏ lò phải chế tạo xác để gioăng có đủ độ căng mối nối phải bám sát vào không phát sinh khe hở lớn ban đầu Tiếp theo công tác xảm mối nối (bơm đầy vữa keo đặc biệt vào mối nối), vật liệu xảm mối nối phải có tính chất dính kết, tính bền, tính không thấm nước, tính đàn hồi tính chống lão hoá tốt 148 Công tác xảm mối nối tiến hành sau lắp ráp vỏ lò xong khỏi che chống khiên với mục đích tránh tải trọng rung đẩy tổ hợp khiên gây hư hại cho mối xảm Máy xảm mối nối có nhiều loại, xin giới thiệu máy xảm kiểu đòn bẩy loại đơn giản Hình 5.26/ Nhờ xi lanh khí nén điều khiển nút cánh ép đẩy vữa từ khoang phía ống đẩy 1, qua lỗ đùn vữa để ép vữa vào rãnh rải lên mối nối vỏ tunnel Trong khoang khí nén vữa ép nhờ áp lực khí nén kết hợp với lực đẩy cánh vữa ép vào mối nối liên tục kín Để thực công tác ép vữa xảm mạch nối vỏ tunnel người ta sử dụng giá đỡ công nghệ di động Hình 5.26/ máy xảm mối nối dẫn động khí nén: - ống đẩy vữa vào mối nối; – khoang chứa vữa xi măng keo đặc chủng ; – cánh ép; – xi lanh khí nén; – giá đỡ ; – Nút điều khiển; - vỏ máy; – khoang chứa khí nén đẩy vữa; - lỗ đùn vữa Để xảm khe vỏ tunnel người ta sử dụng máy sử dụng búa phá khí nén cầm tay kết hợp với đầu công tác xảm mạch Dưới tác dụng khí nén đập búa thực chuyển động tịnh tiến qua lại nòng búa đập vào chuôi cấu công tác, cấu công tác thay đổi ghép vào đầu công tác xảm mạch ê cu Kết vữa đẩy nhờ lực đẩy chuôi búa Máy thiết bị ép vữa – Phun vữa vào sau lưng vỏ hầm: Để ngăn chặn khối đất xung quanh hầm biến dạng, đề phòng đất lún sụt trình thi công lắp ráp vỏ tunnel vĩnh cửu, công đoạn hoàn thiện cuối ép, phun vữa vào lưng vỏ hầm Việc ép vữa vào lưng vỏ hầm tăng khả chịu tải, tăng tính ổn định vỏ hầm gúp vỏ hầm làm việc môi trường đất xung quanh tránh biến dạng cục Máy thiết bị ép vữa thường dẫn động khí nén với đầu bơm giống đầu vòi bơm xăng đẩy vữa choán hết khoảng không gian sau lưng vỏ lò 149 § 6.8 Тhiết bị phun bê tông gia cố vách lò I Công nghệ phun bê tông gia cố vách tunnel, phân loại ưu nhược điểm công nghệ Công nghệ phun bê tông gia cố vách tunnel Công nghệ phun bê tông công nghệ đẩy bê tông trực tiếp vào vách hầm lò khí nén sau đào, để bê tông dính vào vách lò với mục đích gia cố vách lò tạm thời có kết hợp với khoan neo, có lưới cốt thép Công nghệ sử dụng để thi công bê tông cốt thép liền khối mà đầm Khái niệm công nghệ phun bê tông nói chung hiểu công nghệ vận chuyển bê tông từ thùng chứa tới đầu vòi phun đẩy bê tông từ vòi phun tới bề mặt vách lò, bê tông bám vào mặt vách lò với lưới cốt thép để gia cố vách tunnel tạm thời trước thi công vỏ tunnel vĩnh cửu Phân loại Ta biết có hai công nghệ phun công nghệ phun ướt công nghệ phun khô với bê tông vữa Hai công nghệ hoàn toàn khác đặc tính lý hỗn hợp bê tông khô khác hoàn toàn với đặc tính lý bê tông ướt vậy, việc vận chuyển tới vòi phun theo nguyên lý khác Kiểu phun - sản phẩm phun Phương pháp thiết bị vận chuyển Công tác phun – vòi phun -Phun khô – bê tông Truyền động khí nén Trộn vòi phun -Phun khô – vữa kết hợp bơm rôto phía trước vòi phun hỗn ALIVA hợp bê tông khô với: Nước phụ gia (cố kết nhanh) - Phun ướt - bê tông Bơm pittông dẫn động Trộn vòi phun thuỷ lực loại van chữ phía trước vòi phun hỗn “C” van chữ “S” hợp bê tông ướt với phụ gia (cố Truyền động khí nén kết nhanh nhờ dòng khí áp suất (bơm rôto ống mềm) Bảng 6.1 khác biệt công nghệ phun khô công nghệ phun ướt So sánh ưu, nhược điểm phạm vi ứng dụng Cả hai phương pháp phun bê tông kể có ưu nhược điểm mình, ưu điểm thể điều kiện ứng dụng cụ 150 thể Dưới ta liệt kê sơ lược so sánh ưu, nhược điểm hai phương pháp phun khô phun ướt phạm vi ứng dụng chúng Gây bụi Sự bật lại vật liệu phun: Năng suất Phun khô Phun ướt Cao Thấp Cao Thấp Thấp Cao Năng suất nhỏ dùng cho: Năng suất cao dùng cho: Các tunnel có mặt cắt nhỏ Các tunnel có mặt cắt lớn Bảng 6.2 Ưu nhược điểm công nghệ phun khô công nghệ phun ướt II Công nghệ phun ướt thiết bị phục vụ công tác phun bê tông ướt Sơ đồ bố trí thiết bị công nghệ phun ướt Hình 6.27 Sơ đồ bố trí thiết bị bơm bê tông ướt công nghệ phun ướt Để phun ướt thường người ta sử dụng bơm pittông dẫn động thuỷ lực loại van chữ “C” van chữ “S” để đẩy bê tông từ phễu chứa tới vòi phun theo đường ống dẫn mềm Một máy nén khí cung cấp khí nén qua ống dẫn tới vòi phun Phụ gia hoà vào khí nén nhờ máy bơm phụ gia kiểu rô-to ống mềm Khí nén gặp bê tông ướt vòi phun đẩy bê tông tiếp tới bề mặt vách lò Dưới sơ đồ bố trí thiết bị công nghệ phun ướt Thiết bị công nghệ phun ướt bao gồm: 151 + Bơm bê tông dẫn động thuỷ lực loại van chữ “C” van chữ “S” có nhiệm vụ đẩy bê tông tươi từ phễu tiếp nhận theo đường ống mềm tới vòi phun (nguyên lý cấu tạo hoạt đông bơm xem phần trên) + Máy bơm phụ gia kiểu rô-to ống mềm (nguyên lý cấu tạo hoạt đông bơm xem phần trên) + Hệ thống ống dẫn bê tông ống dẫn khí nén tới vòi phun Để hướng vòi phun vữa vào vách lò thực phương pháp thủ công (công nhân cầm vòi phun hướng vào vách lò) phương pháp giới (vòi phun đặt tay máy phun hình 6.29) Phương pháp phun ướt khí hoá có suất cao, phù hợp cho tunnel có gương đào lớn Các máy phun bê tông ướt thường dùng máy bơm bê tông dẫn động thuỷ lực dạng van chữ “S” với hai xi lanh bơm hình 6.28 Với loại máy bơm này, yêu cầu cần phải lưu ý phải bảo đảm bơm với mục đích làm cho lượng bê tông lên mặt phun phẳng Hình 6.28 Bơm bê tông loại hai xi lanh hãng Putzmeister, Đức Cùng với phát triển vũ bão công nghệ thi công xây dựng, công nghệ vữa ngày hoàn thiện đặc biệt thi công tunnel công nghệ NATM Giới thiệu sơ chức nguyên lý hoạt động thiết bị định lượng phụ gia cố kết nhanh máy phun bê tông nhãn hiệu Aliva Dung dịch phụ gia cố kết nhanh dẫn vào bơm thiết bị định lượng phối liệu qua ống dẫn mềm Một ống mềm đặc chủng lắp bên vành cố định máy bơm, hai lăn quay quanh trục quay rôtor trung tâm ép lên ống mềm, nhờ chuyển động lăn mà phụ gia phía ống mềm ép đẩy vào ống dẫn để tiếp Trong số trường hợp cần thiết, phụ gia pha với nước không khí để bơm 152 Một rơ le (đát chích) áp suất lắp hệ thống để phòng ngừa đường ống tắc nghẽn gây tải cho máy bơm hệ thống ống dẫn Hình 6.29 Mặt cắt bơm định lượng phụ gia kiểu rôto ống mềm hãng Putzmeister, Đức Hình 6.30 Tổ hợp máy phun bê tông khí tự hành Sika-PM500 III Công nghệ phun khô thiết bị phục vụ công tác phun bê tông khô Sơ đồ bố trí thiết bị công nghệ phun khô Khi sử dụng công nghệ phun khô hỗn hợp bê tông khô đẩy nhờ khí nén (truyền động khí nén) Thường việc vận chuyển hỗn hợp bê tông khô thực với máy bơm kiểu rôto kết hợp khí nén Hỗn hợp bê tông khô đổ vào thùng chứa sau vào khoang chứa rôtor có kết cấu dạng thùng quay.Từ khoang chứa nhờ không khí có áp suất vận tốc cao, hỗn hợp bê tông khô thổi qua ống mềm ống cứng để tới vòi phun Bơm định lượng chất phụ gia nước đưa chất phụ gia nước tới vòi phun theo đường ống riêng Khối lượng chất phụ gia nước bơm định lượng cung cấp luôn tỷ lệ thuận với khối lượng bê tông khô cho tỷ lệ phụ gia/bê tông không đổi nhờ làm việc đồng hai bơm Hỗn hợp bê tông, phụ gia nước nhào trộn vòi phun để tạo bê tông ướt đẩy nhờ khí nén để phun vào bề mặt gương lò 153 Hình 6.31 Truyền động khí nén vận chuyển hỗn hợp bê tông khô công nghệ phun khô sơ đồ bố trí thiết bị Thiết bị dùng công nghệ phun bê tông khô bao gồm: + Máy bơm bê tông dẫn động thuỷ lực dạng rôto + Máy bơm phụ gia kiểu rô-to ống mềm (nguyên lý cấu tạo hoạt đông bơm xem phần trên) + Hệ thống ống dẫn bê tông ống dẫn khí nén tới vòi phun Dưới ta tìm hiểu sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động máy bơm bê tông dẫn động thuỷ lực dạng rôto hình 6.32 Các thiết bị khác hoàn toàn giống thiết bị công nghệ phun ướt nghiên cứu Hình 6.32 Sơ đồ cấu tạo máy bơm bê tông dẫn động thuỷ lực dạng rôto Aliva: – thùng chứa hỗn hợp bê tông khô; khoang chứa quay; – rôto; – khoang đẩy; - đường dẫn khí nén trên; - ống dẫn bê tông khô khí nén; - đường ống dẫn khí nén Nguyên lý làm việc máy bơm rôto Aliva: Bê tông khô đổ vào thùng chứa 1, nhờ cánh đảo phía thùng chứa hỗn hợp bê tông khô chảy vào khoang quay Nhờ rôto quay nên bê tông đưa tới đầu ống dẫn với không khí có áp suất cao từ ống bê tông đẩy tới khoang đẩy tiếp sức khí nén từ ống để với vận tốc cao theo đường ống dẫn để tới vòi phun 154 Hình 6.33 Aliva-263 Aliva-246.5 IV Ứng dụng công nghệ phun bê tông, ưu điểm công nghệ phun bê tông Công nghệ phun bê tông thường ứng dụng trường hợp sau: • Dùng để sửa chữa kết cấu bê tông bê tông cốt thép (Thay phần bê tông bị hư hỏng bê tông công nghệ phụt, gia cường kết cấu bê tông); • Chống vách lò tạm thời công nghệ thi công tunnel theo phương án Áo • Phun vách tunnel công nghệ thi công khoan - nổ mìn • Có thể ứng dụng công nghệ để đổ bê tông cốt thép liền khối mà không cần đầm • Thi công lớp bê tông chống thấm; • Thi công lớp bê tông bảo vệ có tính chất chịu mài mòn cao; • Thi công lớp bê tông bảo vệ vách hầm xây dựng tuyến tunnel (Bảo vệ tường hố móng, kho chứa, chóng sạt lở, cầu đường… vv.); • Thi công kết cấu bê tông đặc biệt Mặc dù công nghệ phun bê tông đến ngày không công nghệ mới, nhiên hoàn thiện cải tiến Việc thay đổi tỷ lệ thành phần bê tông phun cho phép thay đổi cường độ bê tông phun sau cố kết cho phép giải hàng loạt toán tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể công trình 155 Hình 6.34 Phun bê tông tay thi công cấu kiện bê tông cốt thép liền khối Ưu điểm công nghệ phun bê tông: • Có thể phun bê tông lên bề mặt bất kỳ, vị trí nhờ vào tính chất bám dính cao khả chịu tải bê tông phun; • Có thể phun bê tông lên bề mặt phẳng không phẳng (các kết cấu bê tông với hình dạng bất kỳ); • Nhờ lực vẩy với vận tốc lớn tác dụng áp lực cao làm cho bê tông phun có tính chất tự làm chặt (không phải đầm) khả bám dính bề mặt cao; • Tuỳ thuộc yêu cầu thiết kế trường hợp cụ thể ta thay đổi chiều dày lớp bê tông phun; 156 • Có thể sử dụng công nghệ phun bê tông công tác thi công bê tông có cốt (như bê tông cốt thép truyền thống, bê tông cốt sợi); • Có thể thi công nhanh kết cấu chịu lực với trợ giúp chất phụ gia mà không cần sử dụng ván khuôn tránh phải chờ đợi bê tông ninh kết Với ưu điểm kể ta kết luận rằng: Công nghệ phun bê tông (khô ướt) công nghệ đại, công nghệ linh hoạt công nghệ thi công xây dựng hiệu có tính kinh tế cao V An toàn lao động công nghệ phun bê tông An toàn lao động công tác ưu tiên hàng đầu tiến hành thi công theo công nghệ bê tông Những nguyên nhân dẫn tới an toàn thi công phun bê tông là: • Trong công tác vận chuyển thiết bị tới nơi thi công: Việc vận chuyển thiết bị tới nơi thi công hầm lò, nơi có điều kiện chật hẹp, độ chiếu sáng phải tăng cường kiểm soát biện pháp bảo đảm an toàn cho công nhân như: phải mặc áo bảo hộ lao động phù hợp với vải có bề mặt phản quang, phương tiện vận tải phải có đèn chiếu sáng (luôn làm sạch) còi báo hiệu chúng phải hoạt động hiệu di chuyển phí trước lùi; • Trong công tác chuyển tải bê tông phun vào thiết bị phun: Bắt buộc phải có lưới bảo vệ tránh trạm vào cụm chuyển động, công nhân phải mặc quần áo bảo hộ đặc chủng quy định; • Trong công tác cung cấp (vận chuyển) bê tông phun, khí nén, chất phụ gia, tới vị trí máy phun làm việc: phải thường xuyên bảo dưỡng kỹ thuật cho thiết bị theo kế hoạch bảo dưỡng, thường xuyên kiểm tra đường ống dẫn khớp nối chúng, thường xuyên hướng dẫn công nhân biện pháp an toàn vận hành thiết bị, cho phép công nhân đào tạo vận hành thiết bị đương nhiên công nhân bắt đầu làm việc phải mặc quần áo bảo hộ đặc chủng có phản quang, cuối đảm bảo độ chiếu sáng phù hợp cho nơi thi công; • Công nhân điều khiển thiết bị phun bê tông phải có thiết bị an toàn kèm (đeo kính chống va đập chắn, mặt nạ an toàn, 157 găng tay bảo hộ lao động, máy thở, thiết bị giảm âm, ủng bảo vệ quần áo bảo hộ đặc chủng) Cấm người nhiệm vụ vào vùng vừa phun bê tông Các vùng phụ cận phải treo bảng “cấm vào vùng phun bê tông” bảng phải chiếu sáng để người nhìn thấy; Trong trường hợp bất khả kháng người khác phải vào lý người phải trang bị đầy đủ đồ an toàn nêu 158 [...]... 6.10 :Máy bơm bê tông bằng khí nén: a) sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy bơm bê tông dẫn động khí nén: 1 – máy nén khí; 2 – ống dẫn khí nén; 3 – bình tích áp; 4 – van điều tiết; 5 – thùng kín chứa bê tông cần bơm; 6 – ống dẫn bê tông; 7 – thùng chứa bê tông; b) Máy bơm bê tông dẫn động khí nén di chuyển trên bánh sắt dùng cho công trình ngầm: 1thùng bê tông; 2 — cửa đổ bê tông vào; 3 — trục trộn bê tông tránh... hành thi công vỏ bê tông liền khối Bê tông được đổ từ hai phía của tunnel từ chân lên đỉnh và tới đỉnh thì khóa vòm tại tấm táp của ván khuôn Tổ hợp thiết bị đổ bê tông trong tuyến ngầm bao gồm: Ván khuôn kim loại, máy trộn bê tông, máy bơm bê tông tông, ống dẫn bê tông và máy đầm bê tông Trong các thiết bị kể trên ta đi sâu tìm hiểu về ván khuôn kim loại II Ván khuôn di động thi công bê tông liền... bơm b tông dọc theo tuyến tunnel Sơ đồ vận chuyển bê tông từ nhà máy tới ván khuôn như sau: Nhà máy sản xuất bê tông Bơm vào ván khuôn tunnel ô tô chở bê tông tự đổ ô tô chở trộn bê tông Máy bơm bê tông khí nén Giếng đứng Bunke chứa bê tông Ô tô chở trộn bánh lốp hầm lò; Máy chở và trộn bê tông di chuyển trên ray; bằng toa gòng bánh sắt; dùng các máy bơm piston lắp nối tiếp Sơ đồ khối 6.1 Vận chuyển bê. .. cấu bê tông và bê tông cốt thép (Thay phần bê tông đã bị hư hỏng bằng bê tông mới bằng công nghệ phụt, gia cường các kết cấu bê tông) ; • Chống vách lò tạm thời trong công nghệ thi công tunnel theo phương án Áo mới • Phun vách tunnel trong công nghệ thi công khoan - nổ mìn • Có thể ứng dụng công nghệ này để đổ bê tông cốt thép liền khối mà không cần đầm • Thi công lớp bê tông chống thấm; • Thi công. .. đổ bê tông cho hết sạch) Cấu tạo và hoạt đông của xe này cũng tương tự như ô tô tự đổ, chỉ khác là thùng chở bê tông có cấu tạo đặc biệt để chuyên chở bê tông Thể tích hữu ích của thùng Vhữu ích = 1,6 – 4m6 III Máy chở và trộn bê tông công trình ngầm di chuyển trên ray 136 Máy chở và trộn bê tông di chuyển trên ray dùng để trộn và vận chuyển bê tông tươi và bê tông khô từ giếng đứng tới nơi đổ bê tông. .. thực tế khi đầm bê tông cho các công trình tunnel ngầm người ta sử dụng cả ba loại đầm đó là: Máy đầm trong trục mềm; máy đầm mặt và máy đầm cạnh (hình 6.16), tuy nhiên máy đầm mặt rất ít khi được sử dụng 139 Hình 6.16 Các loại máy đầm bê tông công trình ngầm: a - Máy đầm trong; b - Máy đầm mặt; c - Máy đầm cạnh: 1 – động cơ điện; 2 - trục mềm; 3 – cơ cấu gây rung Khi đầm bê tông bằng máy đầm trong trục... chở b tông từ nhà máy sản xuất b tông tới giếng đứng bao gồm ô tô tự đổ, ô tô chở b tông Tiếp đó b tông được vận chuyển tới vị trí đổ b tông nhờ các loại thiết bị sau: ô tô chở b tông hầm lò bánh lốp hoặc bánh sắt, đôi khi b tông vận chuyển tới nơi đổ bằng toa gòng bánh sắt (trong trường hợp này cần có cơ cấu ngoàm lật 134 gòng đổ bê tông vào bunke) và nếu khoảng cách không lớn lắm có thể dùng các máy. .. cường độ bê tông phun sau cố kết cho phép giải quyết hàng loạt các bài toán tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng công trình 155 Hình 6.34 Phun bê tông bằng tay khi thi công các cấu kiện bê tông cốt thép liền khối Ưu điểm của công nghệ phun bê tông: • Có thể phun bê tông lên bề mặt bất kỳ, ở bất cứ vị trí nào nhờ vào các tính chất bám dính cao và khả năng chịu tải của bê tông phun; • Có thể phun bê tông. .. dùng để trộn và vận chuyển bê tông tươi và bê tông khô từ giếng đứng tới nơi đổ bê tông Máy được sử dụng trong công tác vận chuyển bê tông cho các công trình tầu điện ngầm, tuyến vận tải ngầm, cũng như các công trình ngầm trong khai khoáng hầm lò khi có nhu cầu thi công bê tông cốt thép liền khối Máy chở và trộn bê tông di chuyển trên ray có nhiều loại khác nhau với hệ thống dẫn động khác nhau Hệ thống... kết cấu bê tông với hình dạng bất kỳ); • Nhờ lực vẩy với vận tốc lớn dưới tác dụng của áp lực cao làm cho bê tông phun có tính chất tự làm chặt (không phải đầm) và khả năng bám dính bề mặt cao; • Tuỳ thuộc yêu cầu của thiết kế trong từng trường hợp cụ thể ta có thể thay đổi chiều dày của lớp bê tông phun; 156 • Có thể sử dụng công nghệ phun bê tông trong công tác thi công bê tông có cốt (như bê tông cốt ... kéo được) Theo phương pháp đổ bê tông ra: (hình 6. 2) 123 a Đổ lật úp (hình 6. 2,a) b Đổ máng (hình 6. 2,b) c Đổ cách nghiêng quay (hình 6. 2,c) Hình 6. 2 Các phương pháp đổ bê tông ra: a) đổ lật úp;... cm với dung tích mẻ trộn 65 , 165 , 330, 500, 800, 1000, 160 0, 2000, 3000 lít Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống truyền động loại máy trộn tự kiểu lật đổ (hình 6. 3) Động số 6, qua hộp giảm tốc 13 truyền... Hình 6. 4 Máy trộn tự kiểu lật đổ khí nén: a) hình tổng thể; b) sơ đồ động học Máy trộn bê tông cưỡng làm việc theo chu kỳ Loại chế tạo với dung tích mẻ trộn 65 , 165 , 330, 500, 800, 1000, 160 0,