NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO SẢN XUẤT ỐNG BÊ TÔNG CÓ LỖ THẤM XUNG QUANH BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUAY LY TÂM THAY THẾ VẬT LIỆU NHẬP NGOẠI

NGHIấN CU THIT K CH TO & SN XUT NG Bấ TễNG Cể L THM XUNG QUANH BNG PHNG PHP QUAY LY TM THAY TH VT LIU NHP NGOI THE RESEARCH ON DESIGN, BUILDING AND PRODUCTION OF CONCRETE PIPE WITH ABSORBING HOLES BY CENTRIFUGAL FORCE TO REPLACES IMPORTED MATERIALS NGễ VN DNG Trng i hc Bỏch khoa, i hc Nng TểM TT Bi bỏo ny trỡnh by mt gii phỏp nghiờn cu, ch to v ng dng vo sn xut loi ng bờ tụng cú l thm xung quanh v cú cng cao Nú cú tỏc dng lm tng kh nng tiờu thoỏt nc thm, thay th khc phc nhng nhc im ca phng phỏp ti nc bng ct liu hoc thay th cỏc loi ng nhp ngoi,vt liu dn nc khỏc v cú mt ý ngha rt ln cụng tỏc thit k, thi cụng v s dng cỏc cụng trỡnh chu nh hng ca nc ngm ng ABSTRACT This paper presents a research on manufacturing and production of concrete rebar pipe with absorbing having holes around and high intensity It increases capacity water drainage, to eliminate the disadvantages of water by aggregate or to replace imported pipes and other materials It is a significant contribution in designing and using the constructions affected by moving underground water T VN Quỏ trỡnh thc hin cỏc cụng trỡnh xõy dng c bn nh p t, ng hm thu cụng, cu giao thụng, ng hm thỏo l, sõn ng, cỏc cụng trỡnh thu nụng, tng chn t, khu vc dõn c, cụng trỡnh th thao v.v Ngi ta thng thit k h thng thoỏt nc ngm h thp ng bóo ho nhm gim bt s mt n nh ca cụng trỡnh mc nc ngm dõng cao Cú nhiu gii phỏp thu v thỏo nc thm cụng trỡnh ú gii phỏp h thp mc nc ngm kiu kớn cú th mụ t bng mt s gii phỏp tiờu biu nh cỏc mụ hỡnh sau: Đ ờng bã o hoà V ù n g x ây d ự n g c ầ n đ ợ c l m k h ô M ặT Bằ N G K HU DÂ N C Ư ố ng bê tông có lổthu n c thấm Cô n g t r ì n h t hu n c V ật liệu lọc Hỡnh H thp mc nc ngm bo v khu dõn c hoc khu vc khai thỏc m Hỡnh 2.H thp mc nc ngm sõn ng v bo v Tuy nen ngm di t h thp mc nc ngm ngi ta thng thit k h thng lc v dn nc Cỏc gii phỏp s dng vt liu ỏ thiờn nhiờn, s dng dn nc thm thng xy cỏc trng hp sau: - Kh nng thoỏt nc chm, t chc thi cụng chm - H thng lc d b tc hoc bt trớt sau mt thi gian s dng i vi gii phỏp s dng cỏc loi ng dn bng thộp km hoc ng PVC dn nc thm thng l vt liu cú giỏ thnh cao hoc phi mua ca nc ngoi bng ngoi t Xut phỏt t yờu cu thc t Gii phỏp thoỏt nc thm bng vt liu t sn xut nc, giỏ thnh r thay th c hng nhp ngoi hocvt liu t tin bng cỏc loi vt liu cú sn thiờn nhiờn vi cụng ngh ch to, sn xut gin n nhng bo m c cỏc yờu cu k thut, m thut cụng trỡnh, l ht sc cn thit C S TNH TON & GII PHP CễNG NGH 2.1 C S TNH TON C s tớnh toỏn l da vo ch a cht thu dũng chy ngm mụi trng l hng v c tớnh vt liu ni nc ngm ti qua Phng trỡnh ng ca dũng thm khụng gian mụ t nh sau: H H H H (k x )+ (k y )+ (k z ) = S0 x x y y z z t i vi bi toỏn phng dũng thm hai chiu ngang phng trỡnh c biu din: H H H (T )+ (T ) +w = x x y y t i vi bi toỏn phng dũng thm mt chiu phng trỡnh c biu din: H W h + = T a t x Khi thit k h thng tiờu thoỏt h thp mc nc ngm, chỳng ta phi tớnh toỏn xỏc nh c cỏc c trng dũng thm nh lu tc thm, ct nc thm, lu lng nc ti qua, cao ng bóo ho, ỏp lc thm v.v Vic tớnh toỏn cỏc thụng s c trng dũng thm ngi ta s dung cỏc bi toỏn cú in hoc s dung phng phỏp s kt hp vi mỏy tớnh in t tớnh toỏn thu v dn ti nc thm, tỏc gi xut gii phỏp cụng ngh sn xut loi ng bờ tụng ct thộp c bit cú l thm xung quanh, thay th c cỏc loi ng t tin hoc vt liu nhp ngoi 2.2 GII PHP CễNG NGH nghiờn cu sn xut loi ng bờ tụng, chỳng ta phi tin hnh thit k dõy chuyn cụng ngh sn xut ng t khõu chun b n hon thnh theo nguyờn lý sau: 2.2.1 Nguyờn lý hot ng ca thit b s ự c h u y ển độ n g c ủ a ph ầ n t bê t ô n g MặT BằNG TổMá Y QUAY LY TÂM Hệ THố NG DẫN Đ ộNG Má Y QUAY MặT BÊN CủA TổMá Y 2.560 R2 Khuôn bánh đà A R1 P lt 850 Bệđỡ lăn Puli +trục truyền T Hệthống khuôn đúc Cá c Puli truyền đông O ổđỡ lăn Trục truyền 850 800 mg 650 Đ ộng điện B Hỡnh 3.B trớ chung ca h thng Hỡnh S tớnh s chuyn ng ca phn t bờ tụng Nguyờn lý: ng khuụn c t nm ngang trờn b mỏy, khuụn quay trũn, nh lc quỏn tớnh ly tõm to s ộp cht hn hp bờ tụng vo thnh khuụn Quỏ trỡnh ỳc ng c thc hin sau mt thi gian quay, lốn chn v hon thin cho n dng hn Xut phỏt t nguyờn lý lm vic v tớnh toỏn cỏc thụng s k thut, chỳng tụi tin hnh nghiờn cu ch to dõy chuyn sn xut ng hon chnh t khõu chun b n xut xng T hỡnh Xột mt phn t A bờ tụng cú hp lc tỏc dung lờn phn t bờ tụng l: T =m.g +PLT Khi khuụn quay vi tc (rad/s) ta cú tc ti im A: n v =.R = R 30 v to nờn lc quỏn tớnh (lc ly tõm) Plt ộp phn t bờ tụng cht vo khuụn cú giỏ tr l: mv P = lt gR Tng hp lc tỏc dng vo phn t ang xột l: T =Pg +Plt Phn t bờ tụng trng thỏi cõn bng thỡ tt c mi trng hp Ty tc l: Pylt Pyg = m.g (1) dP = lt m.v r Vi m l lng phn t bờ tụng v tc v ti im ang xột: m = 2...l.r v v = .r nờn: 2..l.r. r dP = dr = 2.2..l.2 r lt r Tớch phõn hai v phng trỡnh vi phõn lc quỏn tớnh ta cú tng giỏ tr lc quỏn tớnh ỳc ng bờ tụng quay vi tc l R P 2 dP = lt 2....l r dr R (2) Lc quỏn tớnh phõn b quanh chu vi dc ng l P P (R R ) lt lt P0 = = = F 2..l.R 3R T biu thc (1) v (2) ta cú bo m tc quay phn t bờ tụng c lốn cht bt buc tc gúc ca khuụn quay tho biu thc sau: 3.g (rad/s) 2 R +R1.R +R1 T ú xỏc nh c s vũng quay bo m lốn cht bờ tụng l: (3) 30. g v/phỳt = 16,54 R + R1.R + R12 (4) = n= 2.2.2 Tớnh toỏn cụng xut ng c quay ng ỳc Cụng sut ng c quay lốn cht hn hp bờ tụng nỏp quỏ trỡnh quay khuụn c xỏc nh bng biu thc N tt = Trong ú: c (Mms + Mk) (Kw) 1000 (5) - Mms Mụ men ma sỏt ln ca ln v kt cu khuụn - Mk Mụ men cn quay, : hiu sut truyn ng 2.2.3 Cỏc giai on thc hin cụng ngh ỳc ng Trong thc t sn xut bo m an ton lao ng v thun li cho quỏ trỡnh np vt liờu, lốn ộp vt liu Ngi ta thng s dng ng c cú nhiu tc nh hp s hoc hp bin tc in t thay i tc kinh nghim thng chn nh sau: * Giai oan np vt liu v to hỡnh: Tc quay ca khuụn v = 150 -200v/phỳt hoc s dng cụng thc: r =1,50 g R1 * Giai on lốn cht Tc quay ca khuụn n = 300 - 400 v/phỳt hoc cú th tớnh bng cụng thc: ch = 3P R .(R R ) Chn P0 = - 1,50KG / cm2 * Thi gian ỳc hon thnh 01 sn phm: Tquay = 12 - 25 phỳt thc hin tt dõy chuyn thi cụng chỳng ta phi hon thnh tt cỏc cỏc vic t khõu chun b cho ti khõu ỳc ng, bo dng, kim tra ỏnh giỏ cht lng sn phm, lu gi ti kho bói v xut chuyn i cụng trng * i vi khõu lp rỏp khuụn: - Khuụn sn xut ng theo phng phỏp li tõm cú mnh v mt s chi tit ph - Vi ng bờ tụng ly tõm sn xut to l xung quanh, cn mt s chi tit nh sau: + Khuụn to hỡnh gm chi tit bt li vi nh nh h thng bu lụng + Cỏc cht to l quỏ trỡnh ỳc to ng 2.2.4 Tớnh toỏn tit din l thu nc vo ng S lng l phi bo m thỏo c lu lng thm h thp ng bóo ho Trong ú lu lng thm c xỏc nh bng phng phỏp s hoc cỏc phng phỏp c in hoc kinh nghiờm Tng din tớch l xỏc nh bng biu thc: F= Q , (m2) v Tit din mi l fo thng chn dng kớnh = 4,5 20mm S lng l thu nc vo ng n; s hng nh ; khong cỏch l lo c xỏc nh: F 2..R n = l0 = 2.a n = f0 h a Trong ú: - v lu tc dũng thm chy vo ng kinh nghim nờn chn 0,1 -0,5 m/s - Q lulng thm; R bỏn kớnh bỡnh quõn ca ng bờ tụng - a = (4 7) : khong cỏch gia cỏc hng l thm, ng kớnh l sn xut c ng nh trờn chỳng ta thc hin gii phỏp sau: Ngoi khuụn cn cú chi tit cht, np, h thng i trng, neo gi nh sau: Hệ THốNG Tạ O Lỗ XUNG QUANH ốNG BÊ TÔ NG Mặt bíc h bắt vớ i đà l ă n CấU Tạ O CHố T 8mm Lc K 2-3mm BT l0 Khuô n t hép dày d Chố t t hép Nẹp g ỗ Bê t ô ng CT ố ng Bu l ô n g n eo g iữ nẹp c hố t Hỡnh Cu to chung: Khuụn lm bng thộp mnh, xung quanh cú khoan cỏc l lp t cỏc cht to l, hai u cú mt bớch liờn kt vi bỏnh dn 0.115 0.140 q ui c c h l ỗ ố NG F0 CấU Tạ O Củ A KHUÔ N Và Bá NH Đ LĂ N 2.295 l0 Bá NH Đ k hu ô n t o ố ng Vành lăn Vành lăn a 2.560 2.500 0.500 400 0.690 g hép nố i ố NG 520 c ng ang ố NG 2.500 2.500 400 500 2.295 Hỡnh 6a Cu to ngoi ca khuụn 0.140 0.115 Hỡnh 6b Hỡnh dng sn phm hon thnh Cht lm bng thộp cú dng hỡnh m, thõn cht hỡnh tr trũn cu to nh dn mi d thao rỳt cht sau ỳc xong bờ tụng Chiu di cht xỏc nh nh sau: Lc = K + BT + (10 -11mm) Np g dy khong 30mm c ỡnh v gi cỏc u ca cht ỳc P DNG THC TIN Sau mt thi gian nghiờn cu, sn xut th nghim, sn phm ng bờ tụng ly tõm cú l ó c a vo sn xut ỏp dng lp t cho cụng trỡnh hm ng b qua ốo Hi Võn Thay th cho hng nhp ngoi ng PVC ng kớnh 300mm v 400mm Cht lng c cỏc Cụng ty T nc ngoi nh Nippon Koei Co., Ltd Japan and Louis Berger International Inc USA in association with TEDI, Vietnam, nh thu Hazama, Ban Qun lý D ỏn ng hm Hi Võn, Sụng 10 chp nhn a vo lp t ton b h thng thoỏt nc thm ng hm chớnh, ph, ng hm thụng giú ca ng hm Hi Võn Hiu qu kinh t: ỏnh giỏ hiu qu kinh t, tin hnh so sỏnh n giỏ cho mt n v sn phm v giỏ tr tng sn phm h thng thu thoỏt nc ngm nen Hi Võn nh sau: TT Loi ng n v Khi lng Giỏ ng PVC giỏ ng BTLT Chờnh lch GT chờnh lch 300mm m 8,300 350,000 160,000 190,000 1,577,000,000 400mm m 6,400 625,000 210,000 415,000 2,656,000,000 Cng 5,810,000,000 Sn phm cho thy tit kim c 5,81 t ng, mt hiu qu kinh t khụng nh KT LUN Qua nghiờn cu ng dng gii phỏp cụng ngh ỳc ng bờ tụng cú l thm xung quanh bng phng phỏp ly tõm, cú th rỳt kt lun sau: Gii phỏp cụng ngh cú th ỳc sn xut c cỏc loi ng bờ tụng ly tõm cú ng kớnh, chiu dy, chiu di bt k theo ý mun v l sn phm u tiờn c sn xut thnh cụng Vit Nam Sn phm ca ng bờ tụng cú l thm xung quanh ỏp dng cú hiu qu h thp ng bóo ho gúp phn nõng cao hiu qu cụng trỡnh s dng v kinh phớ xõy dng Sn phm cú th ỏp dng thoỏt nc thõn p, thoỏt nc bo v tng chn t c bit l tng kố ven sụng, ven bin, cụng trỡnh õu tu, nhng ni v trớ cụng trỡnh thng xuyờn chu tỏc dng ca nc ngm ng Vi gii phỏp k thut nh trờn, sn phm ó c ng dng vo sn xut thoỏt nc thm ton b h thng nen qua ốo Hi Võn, thay th hng nhp ngoi v c th trng chp nhn TI LIU THAM KHO [1] [2] [3] Jonathan Istok, Groundwater modelling by the finite element Method, chapter 1, page 42 - 48, American Geophysical, 1989 Nguyn Thiu Xuõn, Trn Vn Tun, Mỏy sn xut vt liu v cu kin xõy dng, trang 247-252, NXB Xõy dng, 2000 Phan Ngc C, Tụn S Kinh, ng lc nc di t, trang 45-67, NXB i hc v Trung hc chuyờn nghip, 1981 [4] H s thit k k thut D ỏn ng hm b qua ốo Hi Võn 2000 v B sung thit k 2003  ... g c ủ a ph ầ n t bê t ô n g MặT BằNG TổMá Y QUAY LY TÂM Hệ THố NG DẫN Đ ộNG Má Y QUAY MặT BÊN CủA TổMá Y 2.560 R2 Khuôn bánh đà A R1 P lt 850 Bệđỡ lăn Puli +trục truyền T Hệthống khuôn đúc Cá... trng, neo gi nh sau: Hệ THốNG Tạ O Lỗ XUNG QUANH ốNG BÊ TÔ NG Mặt bíc h bắt vớ i đà l ă n CấU Tạ O CHố T 8mm Lc K 2-3mm BT l0 Khuô n t hép dày d Chố t t hép Nẹp g ỗ Bê t ô ng CT ố ng Bu l... gii phỏp cụng ngh ỳc ng bờ tụng cú l thm xung quanh bng phng phỏp ly tõm, cú th rỳt kt lun sau: Gii phỏp cụng ngh cú th ỳc sn xut c cỏc loi ng bờ tụng ly tõm cú ng kớnh, chiu dy, chiu di bt k