Chuong 6_May va thiet bi gia co nen mong (1)

Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 1/12 MÁY XÂY DỰNG CHƯƠNG 6: MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG Những vấn đề chung 1.1 Mục đích, ý nghĩa việc gia cố móng Hầu hết cơng trình nhân tạo truyền tải trọng thân hoạt tải qua móng xuống đất Tùy theo tính chất cơng trình, tải trọng truyền xuống lớn hay nhỏ trạng thái lực phân bố đa dạng khác Đa số trường hợp, cơng trình phải gia cố, mặt tải trọng cơng trình truyền xuống lớn ngày lớn việc gia cố để tạo móng cơng trình việc tất yếu Chi phí cho việc gia cố móng giá thành xây dựng cơng trình chiếm tỉ lệ đáng kể, thấp 15-30%     1.2 Các phương pháp gia cố chủ yếu Ngày phương pháp gia cố móng phong phú đa dạng, biện pháp kết cấu tầng cơng trình để chống lún như: Móng bè, móng chân vịt… khe lún, giằng tường, giằng móng… biện pháp gián tiếp đắp khối (tường) phản áp (đối trọng), tường chắn… dùng biện pháp đặc hữu gia nhiệt nền, trộn vơi, xi măng, điện - hóa, silicat hóa… mặt sâu để cải thiện tính Trên thực tế phương pháp gia cố sau sử dụng rộng rãi 1.2.1 Phương pháp cải tạo phân bố ứng suất a) Đệm cát: Dùng lớp yếu có chiều sâu ≤ 3m bão hịa nước, ta gạt bỏ lớp đất yếu chân móng thay lớp cát b) Đệm đá sỏi: Cũng với đệm cát, sức chịu truyền lực đệm đá sỏi lớn nhiều so với cát nên ta coi phận móng c) Đệm đất: Với cơng trình xây dựng đắp mức nước ngầm sâu dùng đệm đất (vật liệu rẻ hơn) 1.2.2 Phương pháp tăng độ chặt biện pháp tiêu nước thẳng đứng Để tiêu nước theo phương thẳng đứng, thường dùng phương pháp sau: a) Cọc cát, sỏi: Khi móng cơng trình lớn, lớp yếu có chiều dày ≥ 3m, ta cải tạo cọc cát sỏi Cọc cát, sỏi làm cho độ ẩm, độ rỗng giảm đi, cọc cát có tác dụng giếng tiêu nước thẳng đứng, làm cho mô đun biến dạng, tính kháng nén, kháng cắt tăng lên…và cọc làm việc đồng thời với Ưu việt cọc cát, sỏi: Kinh phí xây dựng giảm 40% so với cọc bê tông, giảm 20% so với dùng đệm cát Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 2/12 b) Bấc thấm: Khác với cọc cát, sỏi; bấc thấm khơng tham gia vào q trình chịu lực truyền tải cơng trình xuống nền, có chức tiêu nước thẳng đứng cho nền, làm cho tính đất nâng cao tăng cường tốc độ cố kết nó, kết chịu tải đất cải thiện Ngày nay, người ta áp dụng phương pháp tiêu nước theo phương ngang cho cơng trình có mặt rộng có điều kiện áp dụng 1.2.3 Phương pháp gia cố cọc cứng Móng cọc kết cấu quen thuộc xây dựng, làm nhiệm vụ truyền tải cơng trình xuống sâu đất có lớp (tầng) chịu lực tốt, khắc phục biến dạng lún không đồng đều, chịu tải trọng ngang, giảm khối lượng đào đắp, rút ngắn thời gian thi cơng cơng nghiệp hóa chế tạo cọc thiết bị thi cơng Cọc thiết bị đóng (hạ, đúc chỗ) đa dạng: cọc tre, gỗ, bê tông đặc, ống rỗng thép, ván thép…cọc nhồi kiểu, trụ thẳng, nở hông (Franki), nở đáy…cọc xoắn 1.3 Phân loại thiết bị thi công cọc cứng   1.3.1 Sơ đồ phân loại   ĐÓNG  CỌC   BÚA  RƠI   Kéo     tời     tay   BÚA  HƠI   Kéo   Đơn   Song     động   động   tời   máy   BÚA  THỦY   LỰC   Đơn   Song   động   động   HẠ  CỌC   BÚA   DIEZEL   Cột   dẫn   BÚA   CHẤN   ĐỘNG   Máy   ép   tĩnh   thủy   lực   Ống   Nối   Nối   Xung   dẫn   cứng   mềm   kích   Hình 6.1 Sơ đồ phân loại thiết bị thi công cọc cứng             Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 ĐÚC  CỌC  TẠI   CHỖ   Máy   khoan   cọc   nhồi   vịi   xói     loại   Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 3/12 1.3.2 Đặc điểm sử dụng loại búa đóng cọc   Loại búa Phạm vi sử dụng Ưu điểm Nhược điểm Để đóng loại cọc có Cấu tạo đơn giản, dễ bảo Năng suất thấp hcọc = ÷12m với khối quản, dễ sửa chữa, dễ Ns =1 nhát/ph - tời tay Búa rơi lượng nhỏ Mặt thi thay đổi độ cao nâng búa ÷ nhát/ph - tời máy công rộng Giá thành hạ Dễ làm hỏng đầu cọc Gbúa =0,25 ÷ 1,5 Đóng cọc BTCT, cọc Đóng cọc nhiều loại Chi phí đầu tư máy cao Việc Búa thủy ván lực thép dài nền, kể yếu sửa chữa khó khăn ÷12m Khơng gây nhiễm mơi trường Đóng cọc bê tơng, BTCT Năng suất cao: Trọng lượng hiệu dụng nhỏ: nặng, khối lượng đóng cọc N =200 ÷ 500 nhát /ph Ít Búa lớn; địa bàn thi cơng chật phá vỡ đầu cọc Có thể Β= 100% =20% hẹp đóng cọc khơng cần giá Cần có thiết bị trung gian Gbúa =1,2 ÷ tấn, búa, dễ điều khiển áp lực cồng kềnh (máy nén, nồi hơi) Hef.búa = 0,7 + 1,6 m đóng cọc tự động dễ hỏng ống dẫn hơi, độ an tồn thấp Đóng cọc gỗ, thép, bê tơng Trọng lượng tổng Tốn 50 ÷ 60% cơng suất để cốt thép ván cừ (h thiết bị nhỏ; Không cần nén khơng khí xi lanh Búa Diezel ≤8m); thích hợp với đất số thiết bị trung gian Cần có nhiên liệu dầu diezel thịt (máy nén khí, nồi hơi, Năng suất thấp búa Gbúa = 0,14 ÷15 động điện) Ns =50÷80 nhát/ph Đóng loại cọc ván cừ Năng suất cao Cần phải có nguồn điện Búa với khối lượng lớn, hiệu loại rung cao đất rời, cát, cát 3÷4 lần động pha đất bão hòa nước búa khác Giá thành hạ 2÷2,5 lần Khơng làm vỡ đầu cọc Chú ý: Chọn búa phải dựa sở - Phạm vi sử dụng búa, ưu nhược điểm điều kiện trang thiết bị - Đặc điểm địa hình thi công, khối lượng công việc đặc điểm cọc - Đặc điểm địa chất Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 1.4 4/12 Khái niệm cọc Cọc loại đóng (bằng búa), hạ (bằng búa rung, vịi xói), đúc tạo chỗ (khoan nhồi, vịi xói), vặn (cọc xoắn) kết hợp đóng, đầm (hạ) cọc ống đổ bê tơng…Vì vậy, thuật ngữ “hạ cọc” có nghĩa rộng bao quát Phương tiện đóng cọc phổ biến búa diezel, búa rung, ngồi cịn có búa rơi tự do, búa nước búa thủy lực Lực xung kích tác dụng lên đầu cọc tác nhân để hạ cọc 1.4.1 Hạ cọc rung động Những trường hợp dùng búa xung kích để đóng cọc như: trọng lượng cọc lớn so với búa, cát…người ta hạ cọc búa rung loại (rung nối cứng, nối mềm, va rung) Búa rung tác động nhờ lực ly tâm tạo khối lệch tâm quay Lực ly tâm gọi lực kích động P 1.4.2 Đúc cọc chỗ khoan nhồi Khoan nhồi dùng để tạo cọc (đúc cọc) chỗ Công nghệ khoan nhồi gồm bước bản: Tạo lỗ khoan máy khoan chuyên dụng đúc cọc bê tơng sau tạo lỗ Nó phép tạo móng cọc chịu lực lớn xây dựng cơng trình cầu, tịa nhà cao tầng, cơng trình thủy lợi thủy điện Để tạo lỗ khoan, người ta áp dụng loại hình cơng nghệ: - Cơng nghệ đúc khơ - Cơng nghệ dùng ống vách - Công nghệ dùng dung dịch khoan Việc áp dụng loại hình cơng nghệ cho hợp lý phụ thuộc nhiều vào đặc điểm địa chất, thiết bị khoan trình độ vận hành thiết bị Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 5/12 BÚA ĐĨNG CỌC DIEZEL 2.1 Cơng dụng phân loại *) Cơng dụng: Búa Diesel dùng để đóng cọc bê tông cốt thép, ống thép, cọc gỗ thường đóng thơng thường (khơng phải yếu cứng) Búa loại dùng dầu diesel hoạt động động diesel, gây ồn lớn chấn động mạnh nên thích hợp với việc xây dựng cơng trình xa nơi dân cư, xa cách cơng trình xây dựng có Búa diesel loại búa có nhiều ưu điểm bật kết cấu gọn nhẹ, động, mang tính độc lập cao khơng phụ thuộc vào nguồn lượng bên ngồi Tuy nhiên cịn có nhược điểm sau: - Cơng thực tế đóng cọc nhỏ phải cần khoảng 50 ÷ 60% động dùng vào việc nén khí cho búa nổ, cịn lại 40 ÷ 50% dùng cho việc đóng cọc - Tốc độ đóng cọc chậm (50 ÷ 60 lần/ph), hiệu đóng cọc thấp, cần đóng mùa đơng búa khó nổ - Sử dụng nhiên liệu đắt tiền - Khi đóng cọc đất yếu có hiệu - Khi lực đóng cọc lớn dễ gây vỡ đầu cọc ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh *) Phân loại: - Theo nguyên tắc cấu tạo búa: + Búa diezel cột dẫn (xylanh rơi) - + Búa diezel ống dẫn (piston rơi) Theo trọng lượng búa: + Loại nhỏ: Q = 0,6 - 1,2 -1,8T + Loại vừa: Q = 2,5 - 3,5 - 4,5T - + Loại lớn: Q = 5,5 - 6,5 - 10T Theo cấu tạo giá búa + Giá búa chuyên dùng + Giá búa không chuyên dùng 2.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc 2.2.1 Búa diezel kiểu ống dẫn *) Cấu tạo: Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 6/12 13 12 11 10 1- Con rùa 2- Thùng chứa dầu 3- Cần điều khiển bơm 4- Bơm dầu 5- Đe va đập 6- Chụp đầu cọc 7- Của nạp xả khơng khí 8- Xéc măng 9- Quả búa (Piston búa) 10- Thân búa (Xylanh búa) 11- Khoang chứa dầu bôi trơn 12- Nút dầu bôi trơn 13- Đường dẫn dầu bơi trơn c h ó  t h Ýc h    -­‐ C cấu nâng búa(con rù -ư K hoang nhiê n liệu -ư T ay đòn bơm -ư B ơm dầu -ư Đ ế va đập -ư T hớ t búa-ưchụp đầu cọc -ư L ổ nạ p-ưxả khí -ư X éc mă ng búa -ư Q uả pis ton 10  -­‐  X i  lanh 11  -­‐  K hoang  chøa dầu bôi trơn 12 -ư Nút dầu bôi trơn 13 -ư Đ uờng dẩn dầu bôi trơn S đ c ấ u t ¹ o  b ó a  D ie z e l  è n g  d É n Hình 6.2 Sơ đồ cấu tạo búa diezel kiểu ống dẫn *) Nguyên lý làm việc: Để búa làm việc người ta tiến hành nâng búa lên nhờ cáp rùa (1) Búa kéo lên làm hở cửa (7), khơng khí tràn vào xylanh Búa kéo lên tới điểm cao rùa (1) tự động nhả ra, búa rơi tự Khi rơi gần tới cửa (7) búa tác động vào cần gạt bơm nhiên liệu (4), nhiên liệu bơm vào xylanh Búa tiếp tục rơi đóng cửa (7) lại, nhiên liệu khơng khí xylanh bị nén tới nhiệt độ áp suất cao Khi piston va chạm với đe va đập (5) hỗn hợp nhiên liệu xylanh bốc cháy sinh áp lực lớn đóng cọc xuống nền, đồng thời đẩy piston búa (9) lên Piston qua cửa (7) khí thải ngồi, piston lên hết đà lại rơi xuống tiếp tục chu trình Để búa ngừng làm việc người ta cấp nhiên liệu cách kéo tay đòn ngừng cấp nhiên liệu 2.2.2 Búa diezel kiểu cột dẫn *) Cấu tạo: Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 14 7/12 15   1- Quả búa (xylanh búa) điều khiển  -­‐  ỉ  phun  dÇu3- Cột dẫn  -­‐  P is ton 4- Xéc măng -ư C ần bơm -ư B ơm dầu 5- Piston bỳa -ư Đ uờng dẫn dầu  -­‐  C äc 6- Cần bơm 10  -­‐  K Ñp  cäc 11  -­‐  B Ư  bóa 7- Bơm dầu 12  -­‐  C hèt  treo 13  -­‐  Mãc  treo 8- Ống dẫn dầu 14  -­‐  K  bóa 15  -­‐  C p treo 9- Cc 16 -ư C ần điều  khiĨn  mãc 17  -­‐  X µ  ngang 10- Chụp đầu cọc 11- Bệ búa 12- Chốt treo 13- Móc treo xylanh 14- Xà ngang 15- Cáp kéo 16- Địn giật 17- Xà đỡ c h ó  t h Ýc h  -­‐  X i  lanh  -­‐  T hanh  tú 2- Chốt  -­‐  C ét  dÉn  hu\'edng 16 13 17 12 11 10 Hình 6.3 Sơ đồ cấu tạo búa diezel kiểu cột dẫn *) Nguyên lý làm việc: Xylanh búa (1) tời nâng búa nâng lên qua móc treo (13) móc vào chốt (12) Đến hết hành trình móc (13) nhả ra, xylanh búa (1) rơi tự theo cột dẫn hướng (3) chụp vào piston búa (5) cố định bệ búa (11) tạo thành buồng kín chứa khơng khí bị nén Ở cuối hành trình rơi, tác động chốt điều khiển (2), bơm dầu (7) hoạt động phun nhiên liệu với áp lực lớn vào buồng kín, nhiên liệu gặp khơng khí nén có nhiệt độ cao tự bốc cháy phần lượng đóng cọc xuống nền, phần đẩy xylanh búa (1) lên Khi xylanh lên hết hành trình, lại rơi tự chu kỳ lại bắt đầu Búa ngừng hoạt động ngừng cấp nhiên liệu cho bơm BÚA RUNG 3.1 Công dụng phân loại *) Công dụng: Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 8/12 Búa rung sử dụng phổ biến thi cơng đóng cọc, đặc biệt chúng làm việc có hiệu cát tơi, xốp hay địa hình chật hẹp Búa rung có kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ gọn, dễ dịch chuyển đầu búa, làm việc chắn, cọc khơng bị vỡ Tuy nhiên, q trình làm việc lực đóng cọc ảnh hưởng tới cơng trình xung quanh phải có nguồn điện (thủy lực) cung cấp Khi làm việc, búa rung treo đầu cọc liên tục truyền dao động có tần số, biên độ theo phương thẳng đứng truyền xuống cọc khối đất bám theo cọc, nhờ làm giảm lực ma sát tác dụng lên cọc Dưới tác dụng trọng lượng cọc trọng lượng búa rung với lực dao động thẳng đứng thắng lực cản xung quanh cọc lực cản đầu cọc làm cọc chìm sâu vào nền, nhờ mà suất đóng cọc cao ÷ lần so với búa diesel Với nguyên lý tác động trên, búa rung đóng gần tất loại với loại cọc: ván thép, cọc ống thép, cọc ống bê tông cốt thép ống rỗng để tạo cọc cát (trên yếu) mà búa diezel làm Ngồi việc đóng - dìm cọc, búa rung cịn dùng để nhổ cọc ván thép, cọc ống thép *) Phân loại: - Theo nguyên lý làm việc búa người ta chia thành: + Búa rung túy (búa rung): tạo lực rung tuý truyền xuống đầu cọc • Búa rung nối cứng: thường búa có tần số làm việc thấp 300-500 lần/phút dùng để đóng cọc lớn cọc BTCT, cọc ống • Búa rung nối mềm: thường búa có tần số làm việc cao 700-1500 lần/phút dùng để đóng cọc nhỏ cọc gỗ, cọc ván thép, cọc thép hình + Búa va rung (búa xung kích): tận dụng phần rung động tạo lực đập tập trung truyền qua đế va đập lên đầu búa, lực đóng cọc chủ yếu lực xung kích - Theo cơng suất búa: + Loại nhỏ: lực rung động < 10T, công suất động < 30 kW + Loại trung bình: lực rung động 10÷45T, cơng suất động 45÷110 kW + Loại lớn: lực rung động >110T, công suất động gần 400 kW - Theo tần số rung động búa: + Búa rung tần số thấp 600 ÷ 800 lần/phút; + Búa rung tần số trung bình < 1400 lần/phút; + Búa rung tần số cao đến 3000 lần/phút Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 3.2 9/12 Cấu tạo nguyên lý làm việc: *) Cấu tạo: 6 3 5 e 4 a) Búa rung nối cứng b) Búa rung nối mềm c) Búa va rung Hình 6.4 Sơ đồ cấu tạo loại búa rung 1- Động cơ; 2- Bộ truyền đai; 3- Bộ gây rung; 4- Mũ cọc; 5- Bánh lệch tâm; 6- Giảm chấn; 7- Đầu búa; 8- Đe *) Nguyên lý làm việc: - Búa rung nối cứng (0.a): Khi động (1) quay thông qua truyền (2) làm bánh lệch tâm (5) quay Khi bánh lệch tâm (5) quay tạo lực rung động truyền xuống cọc, nhờ mà cọc đóng xuống Vì gây rung lắp trực tiếp với động nên làm ảnh hưởng tới tuổi thọ động - Búa rung nối mềm (0.b): nguyên lý hoạt động giống búa rung nối cứng, nhiên động nối với gây rung qua hệ thống lò xo giảm chấn (5) nên động bị ảnh hưởng gây rung, làm tăng tuổi thọ động - Búa va rung (búa xung kích) (0.c): Bộ gây rung (3) bao gồm động (1), truyền đai (2) khối lệch tâm (5) hoạt động tạo lực rung động tác động vào cọc, đồng thời nhờ hệ thống lò xo giảm chấn (6) tạo lực va đập đầu búa (7) đe (8) để truyền lực xuống đầu cọc đóng cọc xuống BÚA THỦY LỰC *) Đặc điểm: - Búa đóng cọc phương pháp thủy lực làm việc tác dụng áp suất chất lỏng công tác có trị số lớn từ 100÷160 kg/cm2 - Nó đóng loại cọc bêtơng cốt thép, cọc ván thép, nhiều loại *) Phân loại: người ta chia búa thủy lực làm loại: + Loại đơn động: chất lỏng công tác làm nhiệm vụ nâng búa lên cao, cịn q trình búa xuống rơi tự + Loại song động: chất lỏng công tác vừa làm nhiệm vụ nâng búa lên cao, lại vừa đẩy búa rơi có gia tốc Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 10/12 *) Sơ đồ cấu tạo: a) Trường hợp nâng búa lên b) Trường hợp búa rơi tự Hình 6.5 Sơ đồ cấu tạo búa thủy lực 1- Xylanh thủy lực; 2- Khớp nối chống sốc; 3- Bộ truyền; 4- Khối van; 5- Quả búa; 6- Đe búa *) Nguyên lý làm việc búa: Loại búa bao gồm búa dẫn động hai nguồn cung cấp bên Quả búa nâng lên áp suất dầu thủy lực tới độ cao định sẵn rơi tự xuống va đập vào đe búa Trọng lượng chiều cao rơi búa điều chỉnh đề phù hợp với mặt cắt cọc điều kiện THIẾT BỊ XỬ LÝ NỀN YẾU BẰNG BẤC THẤM 5.1 Khái niệm bấc thấm 5.1.1 Bấc thấm (cọc nhựa) - Là băng có lõi vật liệu polipropilen, có tiết diện hình bánh xe hình đáy ống kim, bên bọc áo lọc vải polipropilen không dệt - Xử lý bấc thấm phương pháp nhân tạo cải tạo đất thiết bị tiêu nước thẳng đứng để xử lý đất yếu dùng thay cọc cát 5.2 Máy ép cọc bấc thấm *) Công dụng - Máy ép bấc thấm (MEBT) cịn có tên gọi máy cắm “cọc” bấc thấm, “cọc” kết cấu dìm sâu vào đất theo phương đứng Thực chất công nghệ xử lý đất yếu bấc thấm thay cho việc gia cố yếu cọc cát vốn hạ búa rung qua ống thép; - Nhiệm vụ bấc thấm hút nước từ yếu đưa nước lên mặt đất theo nguyên tắc thẩm thấu qua bấc Với số lượng bấc thấm lớn đơn vị diện tích sau “thấm nước”, yếu tăng cường độ chịu lực lượng nước đất giảm đáng kể - Bấc thấm dùng công nghệ loại đặc biệt, chúng có tiết diện giới hạn Bxb=100x4 kết cấu dạng màng xốp có tính chất hút nước nhanh Bấc thấm cuộn thành lơ trịn treo trục ngang Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 11/12 - Để ép bấc thấm vào đất yếu, người ta dùng thiết bị chuyên dùng gá đặt máy xúc, thường máy xúc bánh xích có dung tích gầu V =0,8÷1,6 m3 có tự trọng từ 22T÷40T Bấc thấm kéo xuyên qua lõi “cọc ống thép” có dạng dẹt hình thoi có định vị đầu cuối ống Khi ống thép ép sâu xuống kéo theo bấc thấm, rút vỏ ống lên, bấc thấm lại *) Ưu điểm: + Tăng nhanh trình cố kết đất yếu, rút ngắn thời gian lún + Ít làm xáo động lớp đất tự nhiên + Thoát nước tốt chủ động điều kiện khác + Thao tác nhanh, dễ giới hóa thi cơng, suất cao, cần cơng nhân phục vụ + Chiều sâu cắm bấc đạt 40 m *) Nhược điểm: + Hiệu chưa đạt yêu cầu mong muốn cho số đắp thấp số điều kiện địa chất khác *) Phân loại - Theo cấu tạo cột cắm bấc thấm: + Máy cắm bấc thấm có cột dạng ống + Máy cắm bấc thấm có cột dạng dàn - Theo sơ đồ mắc cáp: + Sơ đồ mắc cáp dùng cụm puly để cân cáp + Sơ đồ mắc cáp dùng vật để cân độ dài nhánh cáp - Theo máy sở: + Máy xúc sở dung tích gầu 0,8 (m3), tự trọng máy (22-25) + Máy xúc sở dung tích gầu 1,0 (m3), tự trọng máy (26-28) + Máy xúc sở dung tích gầu 1,2 (m3), tự trọng máy (30-32) + Máy xúc sở dung tích gầu 1,6 (m3), tự trọng máy (35-40) - Theo chiều sâu nén cọc + Loại ngắn:10-15(m) + Loại TB:15-18 (m) + Loại vừa: 20-25 (m) + Loại dài: 25-28 (m) *) Phạm vi sử dụng - Dùng xây dựng sân bay, đê đập, bến cảng - Cải tạo đất, xây dựng đô thị khu công nghiệp *) Cấu tạo: Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 12/12 1- Bộ di chuyển bánh xích 2- Đối trọng 3- Động 4- Cabin 5- Cần 6- Xylanh nâng cần 7- Xylanh nghiên cột dẫn hướng 8- Cột dẫn hướng 9- Rulô bấc 10- Cụm tời kéo cáp 11- Vật nặng 12- Cụm puly dẫn hướng 13- Puly treo vật nặng 14- Puly đầu cột dẫn cáp 15- Bản móc cáp 16- Cáp kéo 17- Cọc thép rỗng Hình 6.6 Cấu tạo máy ép cọc bấc thấm *) Nguyên lý làm việc: - Máy ép bấc thấm làm việc theo nguyên lý ép tĩnh, máy đào máy sở cung cấp nguồn động lực giữ cho máy ổn định thi cơng, cột dẫn hướng bên có cọc thép rỗng để dẫn bấc xuống - Bấc thấm luồn vào cọc thép liên kết thông qua bịt đầu, động làm việc thông qua hệ thống puly dẫn hướng cọc thép ép xuống kéo theo bấc xuống, xuống độ sâu theo yêu cầu, động quay ngược chiều rút cọc thép lên bấc bịt đầu giữ lại nền, sau cắt bấc nối vào cọc để tiếp tục chu kỳ - Sau bấc cắm xuống đất, nước dẫn theo bấc cách tự lên vùng cát gần mặt đất để ngồi *) Sơ đồ thi công máy ép cọc bấc thấm: Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi Hình 6.7 Sơ đồ thi công máy ép cọc bấc thấm 1- Định tâm; 2,3- Nén cọc bấc đến độ sâu định H; 4- Rút cọc (bấc giữ lại nền); 5- Cắt bấc, quay máy đến vị trí Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 13/12 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 14/12 MÁY KHOAN CỌC NHỒI 6.1 Khái niệm phân loại *) Khái niệm: - Cọc nhồi chế tạo cách rót (đúc) trực tiếp vật liệu (là bêtơng, cát…) vào lỗ cọc làm sẵn lòng đất mặt thi cơng cơng trình - Máy khoan cọc nhồi để thực việc khoan tạo lỗ tránh gây lực xung kích làm ảnh hưởng tới môi trường xung quanh *) Ưu điểm: - Cọc chế tạo chỗ, không công vận chuyển cọc - Kích thước chiều dài tùy ý - Không gây rung động, tránh ảnh hưởng tới mơi trường xung quanh *) Nhược điểm: - Chi phí đầu tư máy móc ban đầu lớn, khó kiểm tra chất lượng cọc sau thi công *) Phân loại: a) Phân loại theo công tác đào lấy đất đá - Máy khoan có gầu đào đất: đào lấy đất - Máy khoan có gầu đào đá: tạo lỗ khoan (qua) có lớp đá b) Theo đường kính lỗ khoan tạo (m): 0,4; 0,6; 0,8;1,0; 1,2; 1,5; 2,0; 2,5 c) Theo kết cấu công tác khoan đặt giá treo mâm xoay - Mũi khoan xoắn đặt giá xoay: dùng cho đất mềm dẻo dính - Gầu khoan lắp kelly: tạo lỗ đất mềm, bùn, cát… - Choòng khoan đá lắp với tời cáp - Gầu đào ngoạm đất đất cứng d) Theo dạng máy sở cần treo cơng tác - Máy bánh xích có cần cứng treo cáp - Máy bánh xích có giá cột dạng cột buồm - Máy bánh lốp có cần dạng hộp thủy lực * Máy khoan cọc nhồi có thiết bị phụ trợ như: ống vách - ống thép có đường kính từ 0,6m đến 2,0m, dài từ 4m đến 6m, dầy từ 8mm đến 12mm; xoay ống vách - ocxiletor gồm bệ xoay ép ống vách với xi lanh thủy lực; thiết bị mở rộng đáy cọc 6.2 Công nghệ tạo cọc khoan nhồi Nói chung, loại cọc khoan nhồi đường kính lớn thi cơng theo cơng nghệ đại phân theo ba nhóm sau: 6.2.1 Cơng nghệ đúc “khơ” Trình tự cơng nghệ gồm có bước: a) Khoan tạo lỗ mở rộng chân cọc (nếu có yêu cầu); Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 15/12 b) Đổ bê tông bịt đáy ống rót thẳng đứng (nếu hút nước ảnh hưởng trạng thái ổn định lỗ cọc), “vòi voi” (chú ý hạn chế độ cao rơi tự bê tông, tránh tượng phân tầng); c) Đặt lồng thép phần cọc (không thiết phải bố trí suốt chiều dài cọc, chiều dài lồng cốt thép không ngắn nửa độ sâu lỗ khoan) Chú ý đảm bảo lớp bê tông bảo vệ cốt thép không vượt trị số quy định; d) Đúc nốt phần cọc lại hoàn toàn đầy lỗ sâu sau hút nước Công nghệ sử dụng trường hợp suốt chiều sâu khoan cọc đất dính, sét chặt Đối với cát pha sét phương pháp sử dụng mực nước ngầm thấp đáy lỗ khoan lưu lượng nước thấm vào không đáng kể, có khả bơm hút cạn, khơng sập vách hố khoan, không ảnh hưởng chất lượng bê tôn đổ trực tiếp 6.2.2 Cơng nghệ dùng ống vách Trình tự cơng nghệ gồm có bước: a) Khoan tạo lỗ lớp đất dính; b) Thêm vữa sét vào lỗ khoan đến lớp đất rời, thấm nước; c) Hạ ống vách qua hết lớp đất rời; d) Lấy hết vữa sét làm khô lỗ khoan; e) Tiếp tục khoan độ sâu thiết kế lớp đất “khô” g) Mở rộng chân cánh xén gá lắp đầu khoan (nếu có yêu cầu); h) Đổ bê tông đồng thời kéo ống vách ta khỏi lỗ khoan Ống vách thường sử dụng trường hợp thi cơng nơi có nước mặt, lỗ khoan cọc xuyên qua tầng đất sét nhão cát sỏi cuội có cấu trúc rời rạc Nếu để ống vách lại, khoảng cách vỏ ống đất có đầy vữa sét dung dịch khoan, phải thay cách bơm vữa xi măng có chất phụ gia với áp suất cao ống dẫn đưa sâu vào khe, xuống tận đáy lớp vữa sét (hoặc dung dịch khoan) cịn sót lại khe Nếu rút ống vách khỏi lỗ khoan, cần phải tiến hành bê tơng cịn thể nhão mặt thống bê tông tươi ống lúc phải cao mặt thống vữa sét để lượng bê tơng đủ thay cho vữa sét tồn đọng bên ngồi chung quanh vỏ ống vách 6.2 Cơng nghệ dùng vữa sét dung dịch khoan Trình tự cơng nghệ gồm bước trình bày hình 6.7, gồm: - Khoan qua lớp đất dính; - Thêm vữa sét gặp lớp đất dễ sạt lở có nước ngầm; - Đặt lồng thép vào hố khoan đầy vữa sét; - Đổ bê tông nước ống rót thẳng đứng bê tơng thay chỗ dồn hết vữa sét bể chứa Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 16/12 Cơng nghệ sử dụng để thay ống vách tình địa chất Trường hợp dùng ống vách, khơng có khả cản triệt để nước ngầm chảy vào lỗ khoan, chẳng hạn bãi sông, dùng vữa sét thường đạt hiệu tốt Khi thực theo công nghệ cần lưu ý điểm sau: - Khối lượng vữa sét dung dịch khoan phải đủ bảo đảm tạo cột dung dịch cao với tỷ trọng lớn nước, vậy, áp suất dung dịch thắng áp lực nước ngầm áp lực đẩy ngang đất; - Phải có biện pháp trì chất lượng vữa sét dung dịch khoan theo tham số quy định cách nghiêm ngặt Hình 6.7 Cơng nghệ tạo cọc khoan nhồi dùng dung dịch khoan có ống vách dẫn hướng 1- Định vị vị trí tâm cọc; 2- Khoan sơ đặt ống vách tạm; 3- Hạ ống vách xuống; 4- Cho dung dịch bentônit xuống liên tục tiếp tục khoan; 5- Khoan hết lớp đất dính; 6- Đổ bê tông bịt đáy; 7Hạ lồng cốt thép xuống dưới; 8- Đúc nốt phần cọc phía tiến hành rút ống vách Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 17/12   *) Sơ đồ cấu tạo: 13 10 1- Động 2- Hệ di chuyển xích 3- Mâm quay 4- Cabin 5- Xylanh nâng hạ 6- Thùng khoan 7- Mâm quay cần khoan 11 8- Xi lanh điều khiển cần khoan 12 9- Cần khoan 10- Cần trục 11- Cụm puly 12- Giá puly 13- Con chuột (chống xoắn cáp) Hình 6.8 Sơ đồ cấu tạo máy khoan cọc nhồi *) Nguyên lý làm việc: - Máy di chuyển tới vị trí cần tạo cọc đánh dấu sẵn - Tời nâng hạ gầu hạ gầu khoan (6) xuống vị trí cần khoan, mâm quay cần khoan (7) hoạt động thông qua cần khoan (9) truyền chuyển động quay tới gầu khoan để thực trình cắt đất - Con chuột (13) có tác dụng chống xoắn cáp cần khoan gầu khoan xoay trịn Khi gầu khoan tích đầy đất tời kéo gầu khoan lên để xả đất ngồi sau gầu lại đưa trở lại lỗ khoan để tiếp tục chu kỳ làm việc *) Sơ đồ công nghệ thi công cọc khoan nhồi có dùng dung dịch bentonit   Để thi công cọc khoan nhồi, cần tiến hành công việc theo sơ đồ sau: Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi Tổ   hợp   (+)   ống   vách   Địn h  vị   máy   (tim   cọc)   Hạ   (+)   ống   vách   Khoan   lỗ   Làm       (1)    (+)   Xử  lí   (+)   dun g   dịch   Tuần   hoàn   dung   dịch   Đo  độ   lắng   Dọn  mặt   (+)  bằng   Dịch   máy   18/12 Các   cơng   việc   có   dấu   (+)       việc   phụ   trợ     chuẩn  bị  cho  các  cơng  đoạn  chính   Hạ   lồng   cốt   thép   Đặt   ống   đổ   bê   tông   Làm     (2)   Đo   độ   sâ u   (+)   Gia   côn g   cốt   thép   (+)   Trường Đại học Giao thông vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Đổ     bê   tông   Trộn ,  cấp   bê   tông   (+)   ... áp dụng 1.2.3 Phương pháp gia cố cọc cứng Móng cọc kết cấu quen thuộc xây dựng, làm nhiệm vụ truyền tải cơng trình xuống sâu đất có lớp (tầng) chịu lực tốt, khắc phục bi? ??n dạng lún không đồng... dẫn *) Cấu tạo: Trường Đại học Giao thơng vận tải, Khoa Cơ khí, Bộ môn Máy xây dựng-Xếp dỡ, P 702-A6 Bài giảng Máy xây dựng - ThS Nguyễn Thùy Chi 6/12 13 12 11 10 1- Con rùa 2- Thùng chứa dầu 3-... Đường dẫn dầu bơi trơn c h ó  t h Ýc h    -­‐  C ¬  cÊu nâng búa(con rù -ư K hoang nhiê n liệu -ư T ay đòn bơm -ư B ơm dầu -ư Đ ế va đập -ư T hớ t búa-ưchụp đầu cọc -ư L ổ nạ p-ưxả khí -ư X éc