Chuong4 congtacdaodat kỹ thuật thi công

5/12/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ môn Công nghệ & Quản lý Xây dựng KỸ THUẬT THI CÔNG I PHẦN A: CÔNG TÁC ĐẤT (TCVN 4447:2012) Hà Nội, May 12, 2020 NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi công đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào Bài 3: Đào đất máy đào gầu thuận Bài 4: Đào đất máy đào gầu nghịch Bài 5: Thi công đất máy ủi Bài 6: Thi công đất máy cạp 5/12/2020 1.1 DỤNG CỤ, VẬN CHUYỂN  Dụng cụ: • Xẻng, cuốc, mai, kéo cắt đất v.v…  Vận chuyển: • Quang gánh, xe cút kít, xe cải tiến, xe rùa 1.2 NGUYÊN TẮC THI CƠNG  Ngun tắc 1: Chọn dụng cụ thích hợp với loại đất  Nguyên tắc 2: Có biện pháp làm giảm khó khăn thi cơng  Ngun tắc 3: Tổ chức thi công hợp lý: chia thành nhiều tổ đội, tổ đội thi công tuyến, khu độc lập 5/12/2020 1.3 BIỆN PHÁP THI CƠNG CỤ THỂ  Đào có nước ngầm / mùa mưa • Đào trước rãnh sâu thu nước -> bơm  Đào đất nơi có cát chảy / bùn chảy • Làm hàng cọc chống, lót phên & rơm –> tránh cát chảy NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi cơng đắp đất Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi công đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào Bài 3: Đào đất máy đào gầu thuận Bài 4: Đào đất máy đào gầu nghịch Bài 5: Thi công đất máy ủi Bài 6: Thi công đất máy cạp 5/12/2020 2.1 PHÂN LOẠI MÁY ĐÀO  Theo tính làm việc: theo chu kỳ (loại gầu) & hoạt động liên tục (loại nhiều gầu 2.1 PHÂN LOẠI MÁY ĐÀO  Theo tính làm việc: theo chu kỳ (một gầu) & hoạt động liên tục (nhiều gầu  Theo cấu tạo phận di chuyển: bánh & bánh xích 5/12/2020 2.1 PHÂN LOẠI MÁY ĐÀO  Theo tính làm việc: theo chu kỳ (một gầu) & hoạt động liên tục (nhiều gầu  Theo cấu tạo phận di chuyển: bánh & bánh xích  Theo tính gầu: máy đào gầu thuận & máy đào gầu nghịch 2.2 NGUYÊN TẮC ĐÀO ĐẤT BẰNG MÁY ĐÀO GẦU (TCVN 4447:2012) • Chọn khoang đào & đường di chuyển máy hợp lí • Dọn chướng ngại vật • Có biện pháp nước • Khoảng cách gầu với mặt đất di chuyển ≥ 0,5m • Khoảng cách gầu với thùng xe đổ đất ≤ 0,7m • Chiều cao khoang thích hợp với máy đào Xúc đất vào gầu Nâng gầu Quay máy đến vị trí đổ Đổ đất vào xe vận chuyển Quay máy ngược lại đến vị trí làm việc Hạ gầu vào vị trí xúc 10 5/12/2020 NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi công đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào Bài 3: Đào đất máy đào gầu thuận Bài 4: Đào đất máy đào gầu nghịch Bài 5: Thi công đất máy ủi Bài 6: Thi công đất máy cạp 11 12 5/12/2020 3.1 ĐẶC ĐIỂM • Tay gàu ngắn, xúc thuận -> Năng suất cao • Cao trình đào đất ln cao cao trình máy đứng • Đáy hố đào ổn định, khơng có nước ngầm • Mặt thi cơng rộng • Hiệu hố đào có chiều sâu > m, Vđào lớn 13 3.2 THÔNG SỐ KỸ THUẬT Rmax - bán kính đào lớn nhất, tương ứng chiều cao đào Hđ; Rmin - bán kính đào nhỏ nhất; Rđ - bán kính đào vị trí máy đứng; Hmax(+) – chiều cao đào lớn ; Hmax(-) – chiều sâu đào lớn Rđổ - bán kính đổ đất lên xe vận chuyển; Hđổ - chiều cao đổ đất: hxe + e ≤ hđổ hxe – chiều cao thùng xe vận chuyển; e –an toàn, 0,8 – m R0 - bán kính đào tối ưu máy, R0 = 0,9 Rmax -> tính chiều rộng khoang đào 14 5/12/2020 3.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT Khoang đào: Là diện tích giới hạn bán kính đào đất máy tính từ vị trí máy đứng • Khoang đào hp: B = 0,8 ữ 1,5 R0 ã Khoang o tiờu chun: B = 1,5 ữ 1,9 R0 ã Khoang đào mở rộng: B = ÷ 2,5 R0 R0 - bán kính đào tối ưu máy, R0 = 0,9 Rmax 15 3.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào dọc đổ sau: • Áp dụng: khoang đào hẹp & tiêu chuẩn • Máy đào -> di chuyển dọc theo chiều dài hố đào • B khoang đào tiêu chuẩn: B  R02  ln2 o Ro – bán kính đào tối ưu o ln – khoảng di chuyển máy đến vị trí đào • Máy đào phải quay góc lớn -> tăng thời gian đổ -> giảm suất a - khoang đào hẹp; b - khoang đào tiêu chuẩn – máy đào; – xe vận chuyển 16 5/12/2020 3.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào dọc đổ bên: • Áp dụng: khoang đào mở rộng • Máy đào di chuyển dích giắc với bước < 0.8Ro • Xe bố trí dọc bên máy đào • B khoang đào: B  R02  ln2  Rd o Ro – bán kính đào tối ưu o ln – khoảng di chuyển máy đến vị trí đào o Rđ – bán kính đào, vị trí máy đứng • Máy đào quay góc nhỏ -> tăng suất – máy đào; – xe vận chuyển 17 3.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào ngang: • Áp dụng khoang đào B > 2.5R0 • Máy di chuyển theo phương ngang • Trục gầu  trục di chuyển máy • Xe vận chuyển //  trục di chuyển • Năng suất thấp • Độ ổn định đứng làm việc nhỏ 18 5/12/2020 3.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào nhiều lớp: • Áp dụng: chiều sâu hố đào >> Hmax(+) máy • Máy đào theo bậc • Chiều sâu đào (bậc): Hđ = hđổ - (hôtô + 0,8 m) – máy đào; – ô tô vận chuyển đất; – hướng vận chuyển đất; I, II, III, IV – thứ tự bậc đào 19 NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi công đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào Bài 3: Đào đất máy đào gầu thuận Bài 4: Đào đất máy đào gầu nghịch Bài 5: Thi công đất máy ủi Bài 6: Thi công đất máy cạp 20 10 5/12/2020 21 4.1 ĐẶC ĐIỂM • Máy đào thơng dụng xây dựng • Cao trình máy đứng cao cao trình đào • Năng suất < loại gầu thuận • AD: Hố móng độc lập, nơng Sử dụng nơi có nước ngầm • Dung tích gầu phổ biến 0,15 – 0,5 m3 22 11 5/12/2020 4.2 THƠNG SỐ KỸ THUẬT Rmax - bán kính đào lớn Rmin - bán kính đào nhỏ Hmax(-) – chiều sâu đào lớn ; Hmax(+) – chiều cao đào lớn Rđổ - bán kính đổ đất lên xe vận chuyển; Hđổ - chiều cao đổ đất: hxe + e ≤ hđổ hxe – chiều cao thùng xe vận chuyển; e –an toàn, 0,8 – m R0 - bán kính đào tối ưu máy, R0 = 0,9 Rmax -> tính chiều rộng khoang đào 23 4.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào dọc: • Dịch chuyển thụt lùi theo trục hố đào • Xe vận chuyển bổ trí đáy khoang đào / cao trình máy đứng • Emax = 2Rmax • E = 1,42Rmax 1,73Rmax 1- máy đào; 2- ôtô vận chuyển; – hướng di chuyển ôtô 24 12 5/12/2020 4.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào ngang: • Máy đứng bên cạnh hố đào • Di chuyển song song với trục hố đào • Hố đào có E ≤ Rmax • Hố đào rộng đào thành nhiều đường đào 25 NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi công đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào Bài 3: Đào đất máy đào gầu thuận Bài 4: Đào đất máy đào gầu nghịch Bài 5: Đào đất máy đào gầu dây Bài 6: Thi công đất máy ủi Bài 7: Thi công đất máy cạp 26 13 5/12/2020 NỘI DUNG 27 5.1 ĐẶC ĐIỂM • Sử dụng sức nặng gầu & lực căng dây để đào • Bán kính & độ sâu đào lớn: Rmax = 60m, Hmax(-) = 15m • Năng suất thấp • Áp dụng: đào hố móng sâu, ngập nước, bùn lầy; đào đất yếu; nạo vét lịng sơng, hồ 28 14 5/12/2020 5.2 THƠNG SỐ KỸ THUẬT • R1: bán kính quăng gàu lớn • R2: bán kính đổ đất • H1: chiều sâu đào lớn • H2: chiều cao đổ đất lớn nhất; • Khi đào dọc, máy dịch chuyển bước a -> đào sâu từ cao độ A đến B 29 5.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào ngang:  Đào dọc:  Đào theo nhiều rãnh: • Đất đào -> đổ thành đống sau máy / dọc khoang đào > xúc xe vận chuyển 30 15 5/12/2020 5.4 NĂNG SUẤT MÁY ĐÀO GẦU ( Gầu thuận, nghịch, dây)  Năng suất kỹ thuật: • • PKT = 3600 Ks q Tck r0 PKT – suất kỹ thuật, m3/h Tck – chu kỳ hoạt động máy, s: Tck = t1 + t2 + t3 + t4 t1-thời gian đào; t2-thời gian quay máy đổ; t3-thời gian đổ; t4-thời gian quay máy • q  dung tích gàu, m3 • Ks – hệ số xúc đất (độ đầy vơi gầu) • 0 - độ tơi ban đầu đất  Năng suất thực: PTD = PKT Z.Kt (m3/ca) • Z  số làm việc ca; Kt – hệ số sử dụng thời gian (0,8 ÷ 0,85) 31 NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi công đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi cơng đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào Bài 3: Đào đất máy đào gầu thuận Bài 4: Đào đất máy đào gầu nghịch Bài 5: Đào đất máy đào gầu dây Bài 6: Thi công đất máy ủi Bài 7: Thi công đất máy cạp 32 16 5/12/2020 33 6.1 ĐẶC ĐIỂM • Làm việc độc lập kết hợp với máy khác • Thích hợp: bóc lớp đất mềm, đất phong hóa bề mặt san nền; lấp chỗ trũng, lấp đất hố móng; san mặt bằng, đường • Chiều sâu đào đắp khơng q 2m • Cự ly vận chuyển khơng q 100m đến 180m • Phù hợp với đất cấp I – III 34 17 5/12/2020 6.2 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào thẳng lùi: Áp dụng: đào & vận chuyển đất 10 ÷ 50m, để đổ hay lấp hố sâu, rãnh đào  Đào đổ bên: Áp dụng: san đồi, làm đường, lấp vũng sâu, rãnh đào, san mặt đất  Đào hình số tám: Áp dụng: nơi đắp nằm hai nơi đào / nơi đào nằm hai nơi đắp 35 6.3 NĂNG SUẤT MÁY ỦI  Năng suất thực dụng: PTD  3600.Z q.K s Ki Kt (m3/ca máy) Tck • Z – số làm việc / ca • q - lượng đất tính tốn chứa trước bàn gạt, m3; • Ks – hệ số xúc đất (rơi vãi) phụ thuộc khoảng cách vận chuyển; • Ki – hệ số phụ thuộc vào độ dốc mặt đất; Kt – hệ số sử dụng thời gian; • Tck – chu kỳ hoạt động, s: Tck  • ld lvc ld  lvc    t0 vd vvc v0 ld; lvc - quãng đường đào đất, vận chuyển đất, m; • vd; vvc - vận tốc máy đào & vận chuyển đất, m/s; • v0 - vận tốc máy chạy về, m/s; t0 - thời gian quay, cài số, nâng hạ bàn gạt, s 36 18 5/12/2020 6.4 BIỆN PHÁP TĂNG NĂNG SUẤT MÁY ỦI • Đào kiểu rãnh: Rãnh rộng = chiều rộng lưỡi, sâu: 0,6 - 1m -> tránh đất rơi vãi hai bên • Lắp thêm hai cánh vào bàn gạt • Chạy dật lùi quay vị trí đào mới, tránh quay đầu • Ủi thành đợt ngắn • Chọn sơ đồ làm việc thích hợp • Ghép nhiều máy ủi: cho máy ủi (2 / 3) chạy song song / so le, cách 0,3 ÷ 0,5 m -> giảm đất rơi vãi hai 37 NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi cơng đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào Bài 3: Đào đất máy đào gầu thuận Bài 4: Đào đất máy đào gầu nghịch Bài 5: Đào đất máy đào gầu dây Bài 6: Thi công đất máy ủi Bài 7: Thi công đất máy cạp 38 19 5/12/2020 39 7.1 ĐẶC ĐIỂM • Máy cạp: đào đất, vận chuyển / đem đổ, san bằng, đầm sơ đất đắp • Khơng leo dốc lớn -> đào hố nơng • Cơng trình thuỷ lớn & giao thơng • chu kỳ: cạp đất, vận chuyển, đổ đất, quay về; Phù hợp với đất cấp I – II (mềm) • Dung tích:3 – 15 m3; Lưỡi rộng 1,65m – 2,75m • Máy cạp rơ mooc & máy cạp tự hành 40 20 5/12/2020 7.2 CÁCH XÚC ĐẤT MÁY CẠP a) Xúc đất hình chêm: đất có lực dính nhỏ, mặt thi cơng rộng b) Xúc đất hình cưa: đất sét, sét tơi khơ c) Xúc đất lớp mỏng hình thang: loại đất dính khác Sơ đồ hoạt động a – lúc đào đất; b – lúc vận chuyển đất; c – lúc đổ đất Sơ đồ cắt đất 41 7.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào hình elip: • Sơ đồ vịng kín chạy dọc cơng trình • Chạy liên tục, quay theo chiều -> bánh xe chóng bị hư hỏng  Đào hình số tám: • Hai lần xúc đất & hai lần đổ đất - cạp đất; - vận chuyển; - rải đất; - trở vị trí đào • Vịng quay đổi chiều -> bánh xe lâu hư hỏng - cạp đất; - vận chuyển; - rải đất; - trở vị trí đào 42 21 5/12/2020 7.3 SƠ ĐỒ ĐÀO ĐẤT  Đào hình dích dắc: • Cơng trình chạy dài • Máy cạp nối vừa đào vừa đổ • Khoảng cách vận chuyển > 300m • Giảm góc quay xe  Đào hình thoi: • Hai lần xúc đất & hai lần đổ đất • Áp dụng bóc lớp đất thực vật mặt cơng trình, đem đổ nơi khác - cạp đất; - vận chuyển; - rải đất; - trở vị trí đào 43 7.4 NĂNG SUẤT MÁY CẠP  Năng suất thực dụng: PTD  3600.Z q.K s Kt Tck 0 (m3/ca máy) • Z – số làm việc / ca • q – dung tích gầu, m3; Ks – hệ số đầy gầu; Kt – hệ số sử dụng thời gian; • ρ0 – hệ số tơi ban đầu đất • Tck – chu kỳ hoạt động, s: Tck  • l1, l2, l3, l4 - quãng đường cạp, vận chuyển, rải đất, trở vị trí đào, m; • v1, v2, v3, v4 - vận tốc tương ứng với l1, l2, l3, l4, m/s; • t0 - thời gian thao tác máy (quay, nâng, hạ gầu, sang số), s l1 l2 l3 l4     t0 v1 v2 v3 v4 44 22 5/12/2020 7.5 BIỆN PHÁP TĂNG NĂNG SUẤT MÁY CẠP • Máy vừa cạp đất vừa xuống dốc • Cho máy làm việc với chiều sâu đào lớn • Tăng sức kéo cho máy • San phẳng đường • Chọn máy cạp phù hợp • Xới tơi đất cứng trước 45 23 ... chảy NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi công đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào... 5/12/2020 NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi công đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi cơng đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào... 31 NỘI DUNG Chương 4: Kỹ thuật thi công đào đất Chương 5: Kỹ thuật thi công đắp đất Chương 6: Thi cơng đóng cọc & ván cừ Bài 1: Thi công đất phương pháp thủ công Bài 2: Thi công đào đất máy đào