Rô bốt ép cọc trong xây dựng móng công trình

Việc sử dụng phương án móng và điều kiện thi công hợp lý sẽ tiết kiệm cho công trình và tăng khả năng chịu tải cho móng. Hiện nay, có nhiều phương án thi công móng cọc trong đó có phương án đóng cọc, ép cọc.

Thông báo Khoa học Công nghệ Số 2/2016 Information of Science and Technology No 2/2016 RÔ BỐT ÉP CỌC TRONG XÂY DỰNG MĨNG CƠNG TRÌNH KS Nguyễn Văn Tân Phòng Quản trị Thiết bị, Trường Đại học Xây dựng Miền Trung Tóm tắt Hiện nay, q trình xây dựng diễn mạnh mẽ, cơng trình ngày quy mơ phương án móng nơng khơng đáp ứng khả chịu tải cơng trình giải pháp móng cọc sử dụng để giải vấn đề móng cho cơng trình Phần móng cơng trình đóng vai trò quan trọng chiếm giá thành cao cho cơng trình nên việc sử dụng phương án móng điều kiện thi cơng hợp lý tiết kiệm cho cơng trình tăng khả chịu tải cho móng Hiện nay, có nhiều phương án thi cơng móng cọc có phương án đóng cọc, ép cọc Việc sử dụng máy móc thi công cọc để thay phương án thi công truyền thống đem lại hiệu kinh tế cho cơng trình Từ khóa Nền móng, móng cọc, rơ bốt ép cọc, giải pháp Giới thiệu Hiện nay, rô bốt ép cọc sử dụng nhiều thành phố lớn Việt Nam thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Bình Dương,… Đó loại máy hoạt động dựa phương pháp dùng lực ép tĩnh để hạ cọc Loại máy phù hợp với cơng trình xây dựng khu thành thị đơng đúc nhờ vào tính linh hoạt nhanh nhạy máy Máy sử dụng lực tĩnh mạnh sinh dầu áp lực cao để đưa cọc vào đất cách dễ dàng mà không gây chấn động mạnh Mọi thao tác máy như: nâng cọc, chuyển, giữ bàn kẹp, di chuyển máy thực thủy lực Máy nén nhiều loại cọc có hình dáng kích thước khác nhau: cọc vng, cọc tròn, cọc thép chữ H, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật Máy ép cọc vng 600x600, cọc tròn 600 Chất lượng cọc ép ln đảm bảo q trình ép kiểm tra cọc Tỷ lệ thành cơng cọc 100% Cọc đạt chất lượng cao giảm nhiều chi phí sản xuất So với phương pháp ép khác trình đóng cọc rơ bốt ép cọc cho cọc đạt chất lượng cao nhiều, máy thiết bị hữu ích cho dự án lớn cấp bách Hoạt động máy êm phạm vi làm việc máy rộng hồn tồn điều khiển thủy lực tự di chuyển công trường, lực ép cọc tạo lớn Một đặc điểm quan trọng máy mà có nhiều người quan tâm máy ép cọc nghiêng từ 0o đến 5o Điều quan trọng thực tế việc ép cọc nghiêng khó khăn 121 Thông báo Khoa học Công nghệ Số 2/2016 Hình Rơ bốt ép cọc So với phương pháp ép cọc truyền thống việc sử dụng rô bốt ép cọc tĩnh thủy lực có ưu điểm trội sau: + Khi thi công không chấn động, không ô nhiễm, tiếng ồn, không làm rạn nứt công trình xung quanh Khi thi cơng khu vực tập trung nhiều cơng trình kiến trúc phát huy hết đặc tính ưu việt này, thể loại thiết bị thi công lý tưởng cho phương pháp bảo vệ thành phố + Quá trình ép cọc: Trên máy có lắp đặt đồng hồ đo thể rõ trở lực ép cọc, phân đoạn thông số áp lực, cung cấp số liệu kỹ thuật đáng tin cậy cho công nhân Information of Science and Technology No 2/2016 Hình Ép cọc đối trọng thao tác + Thời gian thi công ngắn, hiệu suất cao, độ ép liên tục tốt, nối cọc dễ dàng, hiệu suất cao hẳn so với loại máy ép cọc khác, lựa chọn hiệu cho việc thi công cơng trình có quy mơ diện tích lớn, thời gian thi công gấp + Chất lượng thi công tốt, tỷ lệ cọc hoàn thành cao, cọc chịu áp lực thấp, số lượng cọc bị hỏng So với máy đóng cọc kiểu búa hay loại chấn động giá thành làm cọc tiền chế thấp 30% Cấu tạo nguyên lý hoạt động rô bốt ép cọc 2.1 Cấu tạo chung Hình Cấu tạo tổng thể rô bốt ép cọc Sàn máy; Dầm đặt đối trọng gia tải; Gối đỡ dầm gia tải; Chân đế di chuyển ngang; Cơ cấu ép chính; Gân tăng cường cho gối đỡ dầm gia tải;7 Chân đế di chuyển dọc; Xi lanh di chuyển ngang; 9.Cụm cấu di chuyển ngang; 10 Xi lanh nâng hạ máy; 11 Xi lanh di chuyển dọc; 12 Cabin điều khiển cấu ép cọc; 13 Khung lắp cấu ép cọc; 14 Cơ cấu ép cọc; 15 Xi lanh ép cọc; 16 Cẩu cấp cọc 122 Thông báo Khoa học Công nghệ Số 2/2016 Information of Science and Technology No 2/2016 Hình Rơ bốt ép cọc tự hành có ép vùng biên Hình Rô bốt ép cọc tự hành không ép vùng biên 2.2 Các phận máy 2.2.1 Cấu tạo cấu ép cọc Cơ cấu ép cọc máy gồm hệ xilanh ép cọc làm nhiệm vụ đẩy bàn kẹp hướng xuống Q trình bàn kẹp kẹp chặt cọc đưa cọc vào sâu lòng đất Lực ép yêu cầu xilanh đủ để đưa cọc vào đất nhẹ nhàng đảm bảo yêu cầu thiết kế Q1 Q1 Xilanh ép (4 cái) Coc Q2 Q2 Xilanh kep (8 cái) Q1 Q2 Q2 Q1 Q1 Q2 Q2 Q1 Hình Sơ đồ động hệ thống ép khung ép rô bốt Hệ xilanh ép cọc gồm bốn xilanh, hai xilanh chéo làm việc đồng thời gắn chặt với bàn ép, chúng vừa làm nhiệm vụ kéo bàn cọc chuyển động lên xuống vừa ép cọc, hai xilanh lại dùng để tăng lực dìm cọc cọc xuống sâu lòng đất Xi lanh ép cọc gồm có hai cặp làm việc đồng thời, có cặp vừa làm nhiệm vụ ép cọc vừa làm nhiệm vụ kéo bàn kẹp lên Từ cấu tạo cấu ép cọc, quy trình hoạt động mơ tả qua bước thể hình Bước 1: Xilanh ép co hết hành trình để đưa bàn ép lên đồng thời xilanh kẹp co hết để chờ cọc thả vào vị trí lỗ ép Bước 2: Cọc cẩu vào vị trí lỗ ép bàn ép Bước 3: Sau cẩu cọc vào vị trí lỗ ép, xilanh kẹp duỗi để kẹp chặt cọc suốt trình ép Bước 4: Các xilanh ép duỗi để ép bàn ép xuống đưa cọc vào sâu lòng đất Bước 5: Các xilanh kẹp co lại nhả má kẹp Bước 6: Xilanh ép co lại hết hành trình để đưa bàn ép lên kết thúc chu trình ép Các bước lặp lại tương tự bước đến bước 123 Thông báo Khoa học Công nghệ Số 2/2016 Q2 Q2 Q1 Q2 Q1 Q1 Q1 Q Q2 Q Q2 Q1 Q2 Q2 Q1 Q1 Q1 Q1 Q2 Q1 Q1 Q2 Q2 Q2 Q2 Q1 Q2 Q2 Q1 Q1 Q1 Q1 Q2 Q2 Q1 Q1 Q1 Q2 Q2 Q2 Q2 Q2 Q1 Q1 Q2 Q1 Q1 Information of Science and Technology No 2/2016 Q Q2 Q Q2 Q1 Q1 Q1 Q Q2 Q Q1 Q Q2 Q2 Q1 Q Q2 Q Q1 Q Q2 Q2 Q1 Q1 Q1 Hình Quy trình ép cọc 2.2.2 Cơ cấu kẹp cọc Quá trình ép cọc thực trước tiên làm việc bàn kẹp cọc Bàn kẹp cọc gồm có xilanh kẹp đặt bố trí vng góc với Do lực ép cọc lớn nên yêu cầu xilanh kẹp phải có lực kẹp tương đương để giữ cọc suốt trình ép xuống đất 650 30x30 650 Hình Cơ cấu kẹp cọc Tai lắp xi lanh ép; Khớp cầu; Bánh xe dẫn hướng; Bề mặt hộp kẹp; Má kẹp bên trong; Má kẹp bên 2.2.3 Cơ cấu di chuyển Máy di chuyển hệ thống thủy lực, nhờ xilanh bánh xe nằm chân đế máy Toàn máy di chuyển cách nhẹ nhàng sức đẩy xilanh Như lực đẩy xilanh phải thắng lực cản q trình di chuyển Cơ cấu gồm có xilanh thủy lực cụm bánh xe di chuyển Quá trình di chuyển máy: - Sự di chuyển máy phải kể đến trình làm việc cấu nâng hạ máy Cơ cấu nâng máy bao gồm xilanh nâng hạ máy dầm máy Các dầm máy gồm có hai dầm hai dầm phụ Hai đầu hai dầm gắn với bốn xilanh, đầu pittơng nâng hạ liên kết với bốn bánh xe di chuyển Đó hệ thống bánh xe để di chuyển máy Hình Chân đế di chuyển (chân đế dài), cụm bánh xe xi lanh chân đế 124 Thông báo Khoa học Công nghệ Số 2/2016 - Khi pittơng đẩy co vào thân máy nâng lên hay hạ xuống Hệ thống bánh xe chạy chân đế Trong chân đế có hai xilanh di chuyển (nằm theo chiều dọc) dẫn động bánh xe Các bánh xe di chuyển mang theo toàn thân máy di chuyển theo Các bánh xe chạy ray nằm chân đế chạy chân đế để kéo chân đế theo trình chuyển động - Các xilanh nằm dọc chân đế gắn khớp với bánh xe Đầu pittông có liên kết khớp với chân đế để di chuyển máy để di chuyển chân đế Quá trình di chuyển theo chiều dọc: Máy di chuyển theo chiều dọc nhờ hai cặp chân đế nằm dọc theo hai bên máy Hành trình di chuyển theo chiều dọc máy 3,0 m Đó hành trình hai xilanh nằm hai chân đế Khi bắt đầu di chuyển, xilanh nâng hạ máy co lại hết hành trình Như hai chân đế nằm ngang co lên theo xilanh nâng hạ Lúc xilanh nằm chân đế dọc hoạt động, chúng đẩy hết hành trình xilanh Như tồn máy đẩy tới trước với hai chân đế ngang máy nhờ cụm bánh xe di chuyển chạy ray nằm chân đế Khi xilanh dọc hết hành trình xilanh nâng hạ bắt đầu đẩy từ từ hạ hai chân đế ngang xuống Khi hai chân đế ngang chạm đất, xylanh nâng hạ nâng hai chân đế dọc máy nâng lên khỏi mặt đất Lúc xilanh nâng hạ dừng lại, xilanh dọc chân đế co lại Quá trình co lại kéo theo cụm bánh xe di chuyển theo Như lúc chân đế dọc trượt cụm bánh xe di chuyển tiến phía trước Sau xilanh nâng hạ lại co lại bắt đầu bước di chuyển Quá trình lặp lặp lại làm cho máy di chuyển tới vị Information of Science and Technology No 2/2016 trí mong muốn theo chiều dọc (phía trước phía sau) Quá trình di chuyển theo chiều ngang: Quá trình di chuyển theo chiều ngang giống trình di chuyển theo chiều dọc khác hành trình xylanh 0,8m chân đế bị hạn chế hành trình hai chân đế nằm dọc 2.2.4 Cơ cấu cần trục cấp cọc Cần trục dùng để nâng, hạ cọc bê tơng cốt thép có tiết diện vng tròn, chiều dài cọc ≤ 15m Q trình hoạt động cần gồm ba cấu: Cơ cấu nâng, cấu quay cấu thay đổi tầm với Cần trục thay đổi chiều dài cần cách co duỗi cần, dùng cấu bánh - răng, để cố định cần có chốt giữ Cấu tạo cần trục gồm cấu chính: Cơ cấu quay, Cơ cấu nâng hàng, Cơ cấu co duỗi cần, cabin điều khiển Kết luận Bài viết cung cấp cấu tạo làm việc rô bốt ép cọc thủy lực 125 Thông báo Khoa học Công nghệ Số 2/2016 Cấu tạo máy phức tạp với nhiều phận chi tiết, quy trình hoạt động phối hợp đồng thời nhiều cấu Bài viết tác giả mong muốn cung cấp thông tin loại máy ép cọc nguyên tắc làm việc máy sở giúp người đọc có thêm Information of Science and Technology No 2/2016 lựa chọn việc chọn phương án thi cơng móng mang dạng áp dụng máy móc vào thi cơng móng cơng trình nhằm khai thác sức mạnh máy móc đem lại hiệu to lớn mặt kỹ thuật kinh tế cho cơng trình TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nghiên cứu giải pháp thi công cho cọc ống ly tâm ứng suất trước rô bốt ép cọc, Luận văn cao học Khúc Văn Ngân [2] http://hn-sunward.en.alibaba.com/ [3] http://vicin.com.vn/ep-coc-robot/ [4] http://epcocbetongohanoi.net/ 126 ... cấu ép cọc; 13 Khung lắp cấu ép cọc; 14 Cơ cấu ép cọc; 15 Xi lanh ép cọc; 16 Cẩu cấp cọc 122 Thông báo Khoa học Công nghệ Số 2/2016 Information of Science and Technology No 2/2016 Hình Rơ bốt ép. .. 2/2016 Hình Rơ bốt ép cọc tự hành có ép vùng biên Hình Rơ bốt ép cọc tự hành không ép vùng biên 2.2 Các phận máy 2.2.1 Cấu tạo cấu ép cọc Cơ cấu ép cọc máy gồm hệ xilanh ép cọc làm nhiệm vụ đẩy... Khoa học Cơng nghệ Số 2/2016 Hình Rô bốt ép cọc So với phương pháp ép cọc truyền thống việc sử dụng rô bốt ép cọc tĩnh thủy lực có ưu điểm trội sau: + Khi thi công không chấn động, không ô nhiễm,