Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của bộ công tác máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay do việt nam chế tạo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -o0o - NGUYỄN THÙY CHI NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT HỢP LÝ CỦA BỘ CÔNG TÁC MÁY KHOAN CỌC NHỒI KIỂU GẦU XOAY DO VIỆT NAM CHẾ TẠO LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -o0o - NGUYỄN THÙY CHI NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT HỢP LÝ CỦA BỘ CÔNG TÁC MÁY KHOAN CỌC NHỒI KIỂU GẦU XOAY DO VIỆT NAM CHẾ TẠO Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1: PGS TS NGND NGUYỄN ĐĂNG ĐIỆM 2: TS NGUYỄN ĐÌNH TỨ HÀ NỘI - 2021 i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tơi xin bày tỏ kính trọng lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS NGND Nguyễn Đăng Điệm TS Nguyễn Đình Tứ – Bộ mơn Máy xây dựng-Xếp dỡ, Trường Đại học Giao thông Vận tải hướng dẫn, động viên giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, Cô giáo Bộ môn Máy xây dựngXếp dỡ, nhà khoa học Trường Đại học Giao thông Vận tải, Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Trường Đại học Xây dựng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Viện Khoa học Cơng nghệ GTVT, giúp đỡ góp ý cho tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Trường Đại học Giao thơng Vận tải, phịng Đào tạo Sau Đại học, Khoa Cơ khí, Phịng Khoa học công nghệ, Trung tâm Khoa học Công nghệ Giao thơng Vận tải phịng ban chức Nhà trường tạo điều kiện vật chất giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu để đạt kết mong muốn Xin trân trọng cảm ơn tới Lãnh đạo Công ty Cổ phần Thương mại Xây lắp Hợp Thành Cơng ty TNHH Cơ khí Việt Sinh tạo điều kiện thuận lợi giúp thực đo đạc thực nghiệm thiết bị trường để hồn thành luận án Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình tơi động viên, hỗ trợ nhiều mặt thời gian, ủng hộ vật chất lẫn tinh thần để giúp tơi hồn thành luận án NGUYỄN THÙY CHI ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ “ Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật hợp lý công tác máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay Việt nam chế tạo” cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu tài liệu luận án trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu Tất nội dung tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Tác giả luận án NGUYỄN THÙY CHI iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN xi DANH MỤC CÁC BẢNG xii DANH MỤC HÌNH VẼ, ẢNH xiv MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu công nghệ thi công cọc khoan nhồi máy khoan cọc nhồi 1.1.1 Giới thiệu địa chất vùng Đồng Bắc Bộ 1.1.2 Giới thiệu công nghệ thi công cọc khoan nhồi 1.1.3 Giới thiệu thiết bị thi công cọc khoan nhồi 11 1.2 Tổng quan cơng trình nghiên cứu ngồi nước liên quan đến luận án 22 1.2.1 Tổng quan cơng trình nghiên cứu động lực học máy khoan cọc nhồi 22 1.2.2 Tổng quan cơng trình nghiên cứu phân tích, tối ưu hố kết cấu máy khoan cọc nhồi 25 1.2.3 Tổng quan công trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy khoan cọc nhồi Việt Nam 35 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC CỦA BỘ CÔNG TÁC MÁY KHOAN CỌC NHỒI KIỂU GẦU XOAY DO VIỆT NAM CHẾ TẠO 40 2.1 Đặt vấn đề 40 2.2 Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thủy lực dẫn động công tác máy khoan cọc nhồi 40 2.2.1 Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thuỷ lực dẫn động động thuỷ lực quay mâm khoan 42 2.2.2 Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thuỷ lực ép mâm khoan 54 iv 2.3 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng động lực học hệ thống truyền động thủy lực máy khoan cọc nhồi 63 2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng tầng địa chất đến thông số động lực học hệ thống truyền động thủy lực dẫn động mâm khoan 63 2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng thông số kết cấu đến thông số động lực học hệ thống truyền động thủy lực dẫn động mâm khoan 66 2.3.3 Khảo sát thông số ảnh hưởng đến thông số động lực học xi lanh thủy lực ép mâm khoan 70 Kết luận Chương 73 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ LÀM VIỆC HỢP LÝ CỦA GẦU KHOAN 75 3.1 Tổng quan toán tối ưu kỹ thuật 75 3.1.1 Khái niệm toán thiết kế tối ưu kết cấu 75 3.1.2 Phương pháp giải toán phi tuyến theo thuật toán tiến hóa vi phân (DE) 76 3.2 Thiết lập giải tốn xác định thơng số kết cấu thông số làm việc hợp lý gầu khoan theo hàm chi phí lượng riêng 77 3.2.1 Phân tích mối quan hệ thông số kết cấu thông số làm việc đến chi phí lượng riêng suất 77 3.2.2 Giải tốn xác định thơng số kết cấu làm việc hợp lý gầu khoan theo hàm chi phí lượng riêng E 92 3.2.3 Khảo sát thông số kết cấu thông số làm việc gầu 106 Kết luận Chương 110 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY KHOAN CỌC NHỒI HITACHI CX500 111 4.1 Mục đích đo đạc thực nghiệm 111 4.2 Các thông số cần đo đạc, thực nghiệm 111 4.3 Trình tự đo đạc thực nghiệm 112 4.4 Lựa chọn đầu đo thiết bị đo 113 4.4.1 Đầu đo áp suất (cảm biến áp suất) 113 4.4.2 Đầu đo lưu lượng 114 v 4.4.3 Đầu đo hành trình xuống gầu khoan 115 4.4.4 Thiết bị ghi xử lý tín hiệu 115 4.5 Đối tượng thực nghiệm 116 4.6 Các bước tiến hành đo đạc 116 4.7 Kết đo đạc thực nghiệm xử lý số liệu 119 4.7.1 Xử lý kết đo thực nghiệm 119 4.7.2 Các trường hợp thực nghiệm 120 4.8 So sánh kết thực nghiệm với kết lý thuyết 125 4.8.1 Các thông số động lực học hệ truyền động thủy lực dẫn động mâm khoan 125 4.8.2 Các thông số động lực học hệ truyền động thủy lực xi lanh ép mâm khoan 127 Kết luận Chương 129 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 130 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CƠNG BỐ 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO 133 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký Diễn giải hiệu Đơn vị nb1 Số vòng quay trục bơm thủy lực vòng/s nb2 Số vòng quay trục bơm thủy lực vòng/s nd1 Số vòng quay trục động thủy lực vòng/s nd2 Số vòng quay trục động thủy lực vòng/s Vb1 Lưu lượng riêng bơm thủy lực m3/vòng Vb2 Lưu lượng riêng bơm thủy lực m3/vòng Vd1 Lưu lượng riêng động thủy lực m3/vòng Vd2 Lưu lượng riêng động thủy lực m3/vòng [nb1 ] Tốc độ quay danh nghĩa bơm thủy lực vòng/s [nb2 ] Tốc độ quay danh nghĩa bơm thủy lực vòng/s [nd1 ] Tốc độ quay danh nghĩa động thủy lực vòng/s [nd2 ] Tốc độ quay danh nghĩa động thủy lực vòng/s [pb1 ] Áp suất danh nghĩa bơm thủy lực Pa [pb2 ] Áp suất danh nghĩa bơm thủy lực Pa [pd1 ] Áp suất danh nghĩa động thủy lực Pa [pd2 ] Áp suất danh nghĩa động thủy lực Pa pa Áp suất dầu công tác nhánh cao áp Pa pt Áp suất dầu công tác nhánh thấp áp Pa ηb1 Hiệu suất thể tích bơm thủy lực ηb2 Hiệu suất thể tích bơm thủy lực ηd1 Hiệu suất thể tích động thủy lực ηd2 Hiệu suất thể tích động thủy lực c1 Hiệu suất khí động thủy lực ηh1 Hiệu suất khí truyền động rb1 Hệ số tổn thất lưu lượng bơm thủy lực (m3/s)/Pa vii rb2 Hệ số tổn thất lưu lượng bơm thủy lực (m3/s)/Pa rd1 Hệ số tổn thất lưu lượng động thủy lực (m3/s)/Pa rd2 Hệ số tổn thất lưu lượng động thủy lực (m3/s)/Pa Qat Lưu lượng dầu qua van an toàn m3/s Qb Lưu lượng tổng bơm thủy lực m3/s Qb1 Lưu lượng bơm số m3/s Qb2 Lưu lượng bơm số m3/s Qd Lưu lượng tổng cần thiết qua động m3/s Qd1 Lưu lượng động số m3/s Qd2 Lưu lượng động số m3/s Qrb Lưu lượng rò rỉ bơm thủy lực m3/s pat Áp suất cài đặt van an toàn Pa kat Hệ số lưu lượng qua van an toàn m3/s Ea Biến dạng đàn hồi đường ống cao áp Vc Thể tích dầu cơng tác đường ống dẫn cao su m3 Vkl Thể tích dầu cơng tác đường ống dẫn kim loại m3 Ec Mô đun biến dạng đàn hồi đường ống dẫn cao su Pa Ekl Mô đun biến dạng đàn hồi đường ống dẫn kim loại Pa dc Đường kính ống dẫn dầu cao su m lc Chiều dài đường ống dẫn dầu cao su m dkl Đường kính ống dẫn dầu kim loại m lkl Chiều dài đường ống dẫn dầu kim loại m δc Chiều dày đường ống cao su m δkl Chiều dày đường ống kim loại m Elq Mô đun đàn hồi dầu công tác MPa Qrd Lưu lượng rò rỉ động thủy lực m3/s Mqt1 Mơ men qn tính động thủy lực N.m Mqt2 Mơ men qn tính động thủy lực N.m Mc Mô men cản chuyển động quay gầu khoan N.m Mc1 Mô men cản chuyển động quay trục động thủy lực N.m m3/Pa viii Mc2 Mô men cản chuyển động quay trục động thủy lực N.m Jm1 Mơ men qn tính quy dẫn hệ lên trục động thủy lực kg.m2 Md1 Mô men dẫn động trục động thủy lực N.m Mms1 Mô men ma sát nhớt hệ thống thủy lực N.m fn Hệ số ma sát nhớt Vb Lưu lượng riêng bơm số Qxl Lưu lượng tiêu thụ xi lanh A1 Diện tích tiết diện khoang cao áp xi lanh ép m2 vxl Vận tốc dịch chuyển xi lanh ép cọc m/s Qc Lưu lượng chất lỏng làm biến dạng hệ thống m3/s mqd Khối lượng quy dẫn đỉnh piston kg mmâmquay Khối lượng mâm quay kg mkelly Khối lượng kelly kg mgầu Khối lượng gầu kg mđất Khối lượng đất kg mben Khối lượng Bentonite kg D Đường kính xi lanh thuỷ lực ép mâm khoan mm d Đường kính cán piston ép mâm khoan mm H Hành trình xi lanh thuỷ lực ép mâm khoan mm Fc Tổng lực cản quy dẫn cán xi lanh trình làm việc E Năng lượng riêng chu kỳ làm việc máy Q Năng suất máy khoan cọc nhồi m3/h Q0 Năng suất yêu cầu đặt cho MKCN m3/h N Tổng cơng suất chi phí cho chu kỳ làm việc máy kW Vđ Thể tích khối đất đào sau chu kỳ làm việc m3 Tck Thời gian chu kỳ làm việc s T1 Thời gian cắt tích đất đầy gầu s T2 Thời gian kéo gầu lên khỏi hố khoan s T3 Thời gian quay gầu đến nơi cần đổ s T4 Thời gian xả đất khỏi gầu s m3/vòng m3/s N kWh/m3 125 c Đo thông số động lực học xi lanh thủy lực ứng với lớp đất Trong trình làm việc thực tế, trình ép người lái thực khoan gầu khoan gặp trở lực lớn cần phải tăng lực ép để cơng tác vượt qua thời gian ngắn Kết đo biểu thị Hình 4.22 Hình 4.23 sau: Hình 4.22 Áp suất dầu thủy lực Hình 4.23 Dịch chuyển mâm xi lanh ép mâm khoan khoan Nhận xét: Trong trình ép mâm khoan, bắt đầu thực ép (trong khoảng thời gian 1s) áp suất dầu khoang cao áp xi lanh ép tăng lên đến giá trị cực đại 30.105 Pa sau giảm nhanh giá trị bình ổn 17,2.105 Pa, dịch chuyển mâm khoan thời gian từ s đến s 80 mm 4.8 So sánh kết thực nghiệm với kết lý thuyết Với mục đích xác định độ tin cậy mơ hình ĐLH, độ xác kết tính tốn lý thuyết thu được, sau đo đạc, xử lý số liệu thực nghiệm, thực hiẹn so sánh kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm trường hợp sau: 4.8.1 Các thông số động lực học hệ truyền động thủy lực dẫn động mâm khoan Tiến hành đo đạc thực nghiệm trường hợp máy khoan cọc trường với thông số đo đạc áp suất động đường ống cao áp động quay mâm khoan lưu lượng cung cấp cho động quay mâm khoan máy Sau đó, so sánh với giá trị tính tốn lý thuyết, thu biểu đồ so sánh hình đây: 126 Hình 4.24 Biểu đồ so sánh áp suất dầu nhánh cao áp cung cấp cho động thủy lực (tầng địa chất sét pha màu xám nâu trạng thái dẻo mềm, độ sâu từ 26m – 32,5m) Hình 4.25 Biểu đồ so sánh tổng lưu lượng dầu cung cấp cho động thủy lực (tầng địa chất sét pha màu xám nâu trạng thái dẻo mềm, độ sâu từ 26m – 32,5 m) Bảng 4.4 Hệ số áp suất động dầu thủy lực cung cấp cho động dẫn động mâm khoan trình khoan cọc Lý thuyết Khởi động Khi thay đổi mô men cản Thực nghiệm pamax (Pa) patb (Pa) kđlt pamax (Pa) patb (Pa) kđtn 51,1.105 31,3.105 1,63 65,3 42,2 1,55 80,1.105 51,3.105 1,56 75,3.105 55,6.105 1,35 Nhận xét: - Từ Hình 4.24 ta thấy áp suất dầu thủy lực ống cao áp động quay mâm khoan máy lý thuyết thực nghiệm tương đối sát nhau, với khoảng thời gian khởi động 1s - Khi máy khởi động khoan hay mô men cản tác dụng vào gầu cần khoan thay đổi áp suất dầu thủy lực ống cao áp động quay mâm khoan 127 dao động Hệ số áp suất động khởi động khoan cọc theo lý thuyết kđlt = 1,63 theo thực nghiệm kđtn = 1,55 Còn hệ số áp suất động ngoại lực (mô men cản) thay đổi theo lý thuyết kđlt = 1,56 theo thực nghiệm kđtn = 1,35 4.8.2 Các thông số động lực học hệ truyền động thủy lực xi lanh ép mâm khoan Khi đo đạc thực nghiệm trường hợp máy khoan cọc, gầu khoan bị kẹt khơng chuyển động xuống được, lúc xi lanh ép mâm khoan ép mâm khoan xuống Thực đo đạc áp suất động xi lanh dịch chuyển mâm khoan theo phương dọc theo xi lanh máy Sau đó, so sánh với giá trị tính tốn lý thuyết, thu biểu đồ so sánh hình đây: Hình 4.26 Biểu đồ so sánh áp suất dầu xi lanh ép mâm khoan Hình 4.27 Biểu đồ so sánh dịch chuyển mâm khoan Bảng 4.5 Hệ số áp suất động xi lanh ép mâm khoan Lý thuyết Khởi động Thực nghiệm pamax (Pa) patb (Pa) kđlt pamax (Pa) patb (Pa) kđtn 31,4.105 16,8.105 1,86 29,2.105 16,5.105 1,76 Bảng 4.6 Sai số tương đối của thông số đo đạc lý thuyết thực nghiệm ứng với trường hợp làm việc máy TT Trường hợp làm việc Thông số so sánh Sai số  (%) 128 Động thủy lực dẫn động mâm khoan trường hợp khoan cọc Áp suất động động thủy lực dẫn động mâm khoan (Pa) Lưu lượng dầu cung cấp cho động thủy lực dẫn động mâm khoan Áp suất động xi lanh thủy lực ép Xi lanh ép mâm khoan xuống mâm khoan (Pa) Dịch chuyển mâm khoan (mm) 8,38% 6,21% 7,73% 14,32% Nhận xét: - Từ Hình 4.26 thấy rằng, áp suất dầu thủy lực ống cao áp xi lanh ép mâm khoan lý thuyết thực nghiệm có dạng dao động tương đồng nhau, với khoảng thời gian khởi động 1s Tuy nhiên, áp suất lý thuyết dao động nhiều mô hình chưa kể đến số phẩn tử thủy lực van tiết lưu, van phân phối Sai số tương đối áp suất dầu thủy lực ống cao áp xi lanh ép mâm khoan lý thuyết thực nghiệm 7,73% - Khi khởi động xi lanh ép mâm khoan áp suất dầu thủy lực ống cao áp xi lanh thủy lực dao động Hệ số áp suất động khởi động ép mâm khoan theo lý thuyết kđlt = 1,86 theo thực nghiệm kđtn = 1,76 - Từ đồ thị thấy sau: Dạng đồ thị lý thuyết thực nghiệm tương đối giống Điều khẳng định tính đắn mơ hình tính giá trị đầu vào tính tốn theo lý thuyết 129 Kết luận Chương Nội dung Chương trình bày kết nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định thông số ĐLH máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay Hitachi CX500 có cơng tác khoan chế tạo Việt Nam Từ kết nghiên cứu rút kết luận sau: Trong trình làm việc máy, khởi động động thủy lực hệ số động kđ = 1,55 khởi động xi lanh ép mâm khoan hệ số động kđ = 1,76 Lúc thông số ĐLH hệ thủy lực dao động lớn có khả phá hoại mạnh tới phần tử thủy lực So sánh giá trị kết đo thực nghiệm lý thuyết cho thấy sai số 8,38% với áp suất dầu động dẫn động mâm khoan; 6,21% với lưu lượng dầu cung cấp cho động thủy lực dẫn động mâm khoan; 7,73% với áp suất xi lanh thủy lực ép mâm khoan; 14,32% với dịch chuyển mâm khoan Những giá trị sai số chấp nhận điều kiện trường có nhiều yếu tố khách quan Kết nghiên cứu thực nghiệm khẳng định độ tin cậy mơ hình ĐLH, phương pháp tính cơng cụ thực Từ tạo sở cho việc sử dụng mơ hình ĐLH việc khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến thông số ĐLH (áp suất động động thủy lực xi lanh ép mâm khoan, lưu lượng,v.v ) máy 130 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Luận án giải nhiệm vụ nghiên cứu mục tiêu đề Các kết thu có ý nghĩa khoa học thực tiễn với đóng góp cụ thể sau: Luận án giải nhiệm vụ nghiên cứu mục tiêu đề sau: - Đã xây dựng mơ hình ĐLH hệ thống TĐTL dẫn động động thuỷ lực quay mâm khoan dẫn động xi lanh thủy lực ép mâm khoan từ cho phép khảo sát thay đổi thông số ĐLH hệ thống TĐTL phụ thuộc vào tầng cấp đất thông số khác - Từ việc khảo sát xác định thông số làm việc, điều kiện đầu vào để giải tốn tối ưu thơng số kết cấu thơng số làm việc gầu theo tiêu chi phí lượng riêng nhỏ Chương - Dựa kết nghiên cứu thu khuyến nghị số thông số kỹ thuật hợp lý máy Những đóng góp luận án: - Từ mơ hình ĐLH xây dựng rút số nhận xét thay đổi áp suất, lưu lượng dầu cung cấp cho động thủy lực, số vòng quay mâm khoan áp suất dầu, lực đẩy xi lanh, vận tốc xi lanh ứng với tầng địa chất sét pha màu xám nâu, trạng thái dẻo mềm - Đã xác định hệ số động cho trường hợp làm việc máy: khởi động động thủy lực, hệ số động kđ = 1,55; khởi động xi lanh ép mâm khoan hệ số động kđ = 1,83 Giá trị hệ số động lớn gây phá hoại phần tử thủy lực - Đã khảo sát ảnh hưởng thông số kỹ thuật (thông số kết cấu, yếu tố địa chất, cấp đất…) đến thông số ĐLH máy Thông qua việc khảo sát, thu 21 đồ thị mô tả thay đổi thông số ĐLH này, từ giúp NCS đánh giá kết theo quan điểm ĐLH đồng thời xác định thông số làm việc, điều kiện đầu vào để giải toán tối ưu Chương - Đã xây dựng giải tốn tối ưu gầu khoan theo tiêu chí tiêu hao lượng riêng nhỏ Xác định số liệu hợp lý góc cắt, vận tốc góc 131 gầu khoan vận tốc dẫn tiến xi lanh Với Dl=1,5 m δ= 350, ω = 0,7 rad/s, vxl= 0,02 m/s - Đã xác định phương pháp nghiên cứu thực nghiệm để đo thông số hệ thống TĐTL dẫn động mâm khoan dẫn động xi lanh ép mâm khoan ứng với cấp đất cụ thể Kết thực nghiệm phù hợp với kết lý thuyết với sai số từ (6% đến 14%.) nhằm kiểm chứng đắn mơ hình tính tốn lý thuyết Những đóng góp kết nghiên cứu cho thực tiễn: - Giúp cho đơn vị thi cơng q trình khai thác, sử dụng để vận hành thiết bị với thông số làm việc hợp lý mang lại hiệu kinh tế- kỹ thuật cao - Có thể tham khảo cho việc tính tốn, thiết kế, chế tạo MKCN nước việc giảng dạy nghiên cứu khoa học MKCN Việt Nam Kết luận án hồn tồn phát triển, áp dụng cho loại MKCN kiểu khác với điều kiện thi công khác sử dụng rộng rãi Việt Nam II KIẾN NGHỊ Đề nghị cấp có thẩm quyền tạo điều kiện cho nhóm tác giả, phối hợp với đơn vị chế tạo sử dụng máy khoan cọc nhồi ứng dụng thơng số kỹ thuật hợp lý mà luận án đề xuất nhằm nâng cao hiệu tính tốn, thiết kế chế tạo khai thác công tác loại thiết bị Đồng thời kiến nghị ứng dụng kết nghiên cứu việc ban hành quy định quy trình thiết kế, chế tạo sử dụng máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay thi công cơng trình xây dựng Việt Nam III HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Trên sở kết nghiên cứu đề tài, tiếp tục phát triển mô hình ĐLH có kể đến ảnh hưởng van phân phối, lực cản nội ma sát bên xi lanh ảnh hưởng đến hệ thống TĐTL Ứng dụng thêm phần mềm khác AMESim để mô hoạt động khảo sát thông số hệ thống TĐTL máy nhằm đề xuất thêm giải pháp hợp lý tính tốn, thiết kế máy Sử dụng van phân phối kiểu Servo để điều chỉnh hệ TĐTL linh hoạt theo tải, cải tiến mạch thủy lực thiết bị theo hướng điều khiển tự động Bằng việc sử dụng phương pháp tương tự, tiếp tục nghiên cứu loại MKCN khác để xây dựng liệu lựa chọn máy phù hợp với yêu cầu thực tế đề 132 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CƠNG BỐ ThS Nguyễn Thùy Chi, (2018), “Ứng dụng phần mềm Solidworks tính tốn, thiết kế giá đỡ mâm khoan máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay lắp cần trục bánh xích” Tạp chí Giao thơng Vận tải (Tháng 5) ThS Nguyễn Thùy Chi, TS Nguyễn Ngọc Trung (2019), “Nghiên cứu động lực học hệ xi lanh thủy lực nâng hạ mâm khoan máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay lắp cần trục bánh xích IHI-DC800 việt nam chế tạo” Tạp chí Cơ khí Việt Nam (Tháng 4) ThS Nguyễn Thùy Chi, TS Nguyễn Ngọc Trung, (2019), “Nghiên cứu động lực học hệ truyền động thủy lực dẫn động mâm khoan máy khoan cọc nhồi Hitachi CX500”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam (Tháng 11) ThS Nguyễn Thùy Chi, TS Nguyễn Ngọc Trung (2019), “Nghiên cứu thực nghiệm xác định thông số động lực học hệ thống truyền động thủy lực máy khoan cọc nhồi Hitachi CX500”, Cơ khí Việt Nam (Tháng 12) ThS Nguyễn Thùy Chi (chủ trì) cộng (2019), “Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thuỷ lực dẫn động công tác máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay lắp cần trục bánh xích Việt Nam chế tạo” Đề tài NCKH cấp trường, Mã số: T2016-CK-41 ThS Nguyễn Thùy Chi, PGS TS Nguyễn Đăng Điệm, TS Nguyễn Đình Tứ, (2021), “Xác định thơng số kết cấu thông số làm việc hợp lý gầu khoan máy khoan cọc nhồi theo tiêu chi phí lượng riêng thuật tốn tiến hố vi phân”, Tạp chí Giao thơng Vận tải (Tháng 5) ThS Nguyễn Thùy Chi, PGS TS Nguyễn Đăng Điệm, (2021), “Khảo sát ảnh hưởng đường kính lỗ khoan tính đất đến thơng số kỹ thuật hợp lý gầu khoan máy khoan cọc nhồi theo tiêu cực tiểu chi phí lượng riêng”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, (Tháng 5) 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO I- TIẾNG VIỆT [1] Nguyễn Bính (2005), Máy thi cơng chuyển dùng, NXB Giao thơng Vận tải, Hà Nội [2] Trần Văn Chiến (2005), Động lực học máy trục, NXB Hải Phòng, Hải Phòng [3] Vũ Liêm Chính, Phạm Quang Dũng, Trương Quốc Thành (2002), Cơ sở thiết kế máy xây dựng, NXB Xây dựng, Hà Nội [4] Đỗ Thái Cường (2012), Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo cụm đầu khoan máy khoan cọc nhồi BG36, Đề tài NCKH-CN cấp Bộ Công Thương, Mã số: 39.12RD/HĐ-KHCN [5] Đỗ Thái Cường (2013), Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mâm quay truyền động hai động thay mâm quay truyền động động cho máy khoan cọc nhồi, Đề tài NCKH-CN cấp Bộ Công Thương, Ký hiệu:115.13RD/HĐKHCN [6] Nguyễn Văn Chọn (1998), Kinh tế đầu tư, trang bị sử dụng máy xây dựng NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [7] Nguyễn Hữu Chí (2012), Nghiên cứu sở khoa học tính tốn lắp ghép cần trục hệ thống phao làm việc sơng ngịi, kênh rạch vùng đồng Sông Cửu Long, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học GTVT, Hà Nội [8] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2006), Tính tốn hệ thống dẫn động khí - Tập 1, NXB Giáo dục Việt Nam [9] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2006), Tính tốn hệ thống dẫn động khí - Tập 2, NXB Giáo dục Việt Nam [10] Phan Nguyên Di, Nguyễn Văn Khang (1991), Tính toán dao động máy, NXB Khoa học Kỹ thuật [11] TS Nguyễn Hữu Đẩu (2011), Công nghệ đánh giá chất lượng cọc, NXB Xây dựng, Hà Nội [12] Đỗ Xuân Đinh (2003), Hệ thống truyền động thủy lực dùng thiết bị xây dựng, NXB Xây dựng, Hà Nội 134 [13] Trần Dỗn Đình, Nguyễn Ngọc Lễ (2002), Truyền dẫn thủy lực chế tạo máy, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, [14] Bùi Anh Định, Nguyễn Sỹ Ngọc (2000), Nền móng cơng trình cầu đường, NXB Giao thơng Vận tải, Hà Nội [15] Nguyễn Đăng Điệm, Nguyễn Văn Vịnh (2014), Truyền động Máy xây dựng, NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội [16] Nguyễn Đăng Điệm cộng (2015), Máy Xây Dựng, NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội [17] Nguyễn Văn Khang (2011),“Dao động kỹ thuật”, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [18] Hồ Quốc Hoa, Phạm Quang Hiệu (2011), Khoan khảo sát cơng trình giếng kỹ thuật, NXB Trường ĐH Mỏ - Địa Chất, Hà Nội [19] Trần Thị Hồng (2001), Nghiên cứu ứng dụng thiết bị công nghệ khoan cọc nhồi mở rộng đáy điều kiện địa chất TP Hồ Chí Minh, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Mã số 2.01.31, TP Hồ Chí Minh [20] Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa (1996), Kết cấu thép máy xây dựng, NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội [21] Nguyễn Văn Hợp (1998), Máy trục vận chuyển, NXB Giao thông Vận tải, Hà Nội [22] Nguyễn Thanh Hải, Giáo trình tối ưu hóa ( Giáo trình dành cho ngành tin học cơng nghệ thông tin), Trường Đại học Nông nghiệp 1, NXB Bách khoa, Hà Nội [23] Nguyễn Nhật Lệ (2009), Các tốn tối ưu hóa điều khiển tối ưu, NXB Khoa học kỹ thuật [24] Vũ Thế Lộc, Vũ Thanh Bình (1997), Máy làm đất, Nhà xuất Giao thông Vận tải, Hà Nội [25] Trần Đức Long, Nguyễn Viết Tân, Lê Văn Cường (2013), “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến mô men cản đào máy khoan cọc nhồi Bauer BG-25”, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, Số 27, tháng 10-2013, Trang 103-108 [26] Nguyễn Công Mẫn (2000), Cơ học đất cho đất khơng bão hịa, NXB Giáo dục Việt Nam 135 [27] Nguyễn Chí Minh (2015), Nghiên cứu xác định thông số thiết bị tạo rung hệ thống thiết bị thi công cọc cát đầm phục vụ công tác xử lý đất yếu đồng Bắc Bộ , Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Máy xây dựngXếp dỡ, Trường ĐH GTVT, Hà Nội [28] Nguyễn Đức Nghĩa (1996), Tối ưu hóa (Quy hoạch tuyến tính rời rạc), NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội [29] Nguyễn Sỹ Ngọc, Trần Văn Dương (2006), Địa chất cơng trình, NXB Giao thơng Vận tải, Hà Nội [30] Nguyễn Văn Phóng, “Các loại đất yếu vùng ven biển đồng Bắc Bộ đặc tính địa chất cơng trình chúng”, Tạp chí KHKT- Mỏ Địa chất số 46- Tháng 4-2014, Trang 24-29 [31] Nguyễn Phùng Quang (2005), Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [32] Nguyễn Viết Tân (2009), “Xác định thông số tối ưu thiết bị công tác máy bốc xúc sử dụng thi công đường hầm độ vừa nhỏ”, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội [33] Nguyễn Viết Tân (2020), Bài giảng phương pháp tối ưu thông số xe máy công binh [34] Trương Quốc Thành, Nguyễn Văn Mạnh (2014), “Tính tốn lực cản cơng tác lên thiết bị khoan cọc nhồi kiểu gầu”, Tạp chí Khoa học công nghệ Xây dựng, Số 18, Trang 17-25 [35] Trương Quốc Thành, Nguyễn Tiến Nam, Nguyễn Ngọc Nhì (2014), “Nghiên cứu xác định thông số vận hành hợp lý máy khoan cọc nhồi làm việc với gầu mở rộng đáy”, Tạp chí Khoa học cơng nghệ Xây dựng, Số 18 tháng 2-2014, Trang 7-16 [36] Trương Quốc Thành, Phạm Quang Dũng (1999), Máy thiết bị nâng, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [37] Đinh Trọng Thân (2013), Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mũi khoan chuyên dùng mở rộng đáy cọc khoan nhồi, Đề tài NCKH-CN cấp Bộ Trọng Điểm , Mã số DT 093016 136 [38] Vũ Quang Thập (2014), Ứng dụng phần mềm Matlab-Simulink giải toán động lực học ô tô, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [39] Lê Đức Thắng (1998), Tính tốn móng cọc, NXB Xây dựng, Hà Nội [40] Lưu Bá Thuận (2005), Tính tốn máy thi cơng đất, NXB Xây dựng, Hà Nội [41] Lưu Bá Thuận, (2012) Máy làm đất cơng tác giới hóa đất, NXB Xây dựng, Hà Nội [42] Bùi Minh Trí, Bùi Thế Tâm (1995), Giáo trình tối uu hóa, Cơ sở lý thuyết, thuật tốn, chương trình mẫu Pascan, NXB Giao thơng Vận tải, Hà Nội [43] Nguyễn Ngọc Trung, Nguyễn Đăng Điệm, Nguyễn Văn Vịnh “Nghiên cứu thực nghiệm xác định thông số động lực học máy ép cọc thủy lực di chuyển bước” Tạp chí Cơ khí Việt Nam, số 1+2, năm 2017 [44] Nguyễn Viết Trung (2009), Thiết kế tối ưu, NXB Xây dựng, Hà Nội [45] Đào Trọng Trường, Nguyễn Đăng Hiếu (1986), Máy nâng chuyển tập 1, 2&3, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [46] Nguyễn Văn Vịnh (2013), Bài giảng động lực học máy xây dựng, Trường Đại học GTVT, Hà Nội [47] Nguyễn Văn Vịnh cộng (2011), Nghiên cứu tính tốn, thiết kế, chế tạo cơng tác máy khoan cọc nhồi lắp cần trục bánh xích, Đề tài NCKH-CN cấp Bộ GD-ĐT, mã số B2011-04-01 [48] Nguyễn Thiệu Xuân (2014), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm máy xây dựng, NXB Xây dựng, Hà Nội [49] Nguyễn Uyên (2005), Xử lý đất yếu xây dựng, NXB Xây Dựng, Hà Nội [50] Nguyễn Doãn Ý (2009), Xử lý số liệu thực nghiệm kỹ thuật, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [51] Công Ty TNHH Cơ khí Việt Sinh.” Giới thiệu đầu khoan D12ED-Việt Sinh”, Lưu hành nội bộ, năm 2017 [52] Tiêu chuẩn Việt Nam (1998), Chỉ dẫn thiết kế móng cọc: TCVN 205 – 1998; TCVN 9393:2012; TCVN10304-581 [53] Tiêu chuẩn Việt Nam (2006), TCVN 4244:2005 Thiết bị nâng: Thiết kế, chế tạo kiểm tra kỹ thuật [54] Tài liệu lưu hành nội Công Ty TNHH Hợp Thành 137 [55] Tài liệu lưu hành nội Công ty Cổ phần Vimeco II- TIẾNG ANH [56] Bengt H Fellenius (2006), Basics of Foundation design, Canada [57] BRAJA M DAS, Principles of Geotechnical Engineering, page 470-471, Ninth Edition [58] D G Fredlund, (1998) The shear strength of unsaturated soil, University of Soskarche, Snskatoon, Sask.,Canada; N.R.MORGENSTERN University of Albertr, Edmonron, Alro., Crrnmrkr T6G2G7;R.A.WIDGER, Department of Highways, Prince Albert, Sask., Canada S6V5S4, [59] D.J Fredlund, H Rahardjo (1978), Soil mechanics for unsaturated soils Fredlund [60] Huimei Kang, a, Yishe XU (2014), Effect of Mount Position of Main Winch on Drilling Mast Strength in Rotary Drilling Rig, Advanced Materials Research Vol 1055 (2014) pp 147-151© (2014) Trans Tech Publications, witzerland doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.1055.147 [61] K V Price, R M Storn, and J A Lampinen (2005), Differential Evolution A Practical Approach to Global Optimization, Springer-Verlag [62] Jian Qin, Yimin Ma, Yan Ding (2015), “Structural Analysis of Mast of Special Rotary Drilling Rig for Transmission Line”, 5th International Conference on Advanced Engineering Materials and Technology (AEMT 2015) [63] Tao JIANG, Yiping YOU, Guangyan XUE, Anlin WANG (2011), Research on the dynamic characteristics of mast mechanism of rotary drilling rig, International Workshop on Automobile, Power and Energy Engineerin, Procedia Engineering 16-763-771 [64] Xinxin Xu, Shengjie Jiao, Jianlian Cheng (2014), Study and Test of Coupled Axial and Transverse Vibrations on Drillpipe for Rotary Drilling Rig, Applied Mechanics and Materials Vol 472 (2014) pp 73-78 © (2014) Trans Tech Publications, Switzerland 138 [65] Xu Zhou, HE Qing-hua, ZHU Jian-xin, HE Xiang-yu (2008), Dynamics modeling and simulation of hydraulic system of pile driving under adding force, Journal of Central South University, China [66] Yan-Li Chen, Tao Shang, Jun-liang Li (2016), “Evaluation for energy-saving effect of hybrid drilling rig system based on the logic threshold method”, Journal of Terramechanics 63 49–60 [67] Wen-Wu Liu, Chang-Sheng Hu, Nian-Li Lu (2016), “Vertical dynamic impedance of the support plate of the Rod-less drilling rig in layered soil”; Journal homepage: www.elsevier.com/locate/soildyn; Soil Dynamics and Earthquake Engineering 80, page138–148 III TIẾNG NGA [68] В.И Баловнев, “Многоцелевые дорожно-строителъные и технологические машины” ОМСК-МОСКВА 2006 ю [69] Майоров Ю.П., Ковальский В.Ф., Дубровин В.А., Грунин Е.И - Расчет параметров переходных процессов гидравлических приводов с объёмные регулированием скорости - М.: МИИТ, 2005 г., 60 с [70] МайоровЮ.П., КовальскийВ.Ф., ДубровинВ.А., ГрунинЕ.И (2005), Расчет параметров переходных процессов гидравлических приводов с объёмным регулированием скорости, М.: МИИТ, Mockba 139 PHỤ LỤC Các tài liệu kèm theo luận án đóng thành 02 tập tài liệu: Danh mục cơng trình công bố kết nghiên cứu luận án Phụ lục luận án, gồm phần: - Phụ lục Xác định thông số kỹ thuật máy khoan cọc nhồi - Phụ lục Chương trình mô trường hợp làm việc máy - Phụ lục Tính tốn thơng số phục vụ chương trình giải tốn tối ưu máy, thân chương trình bảng tổng hợp kết chạy chương trình tối ưu - Phụ lục Thực nghiệm xác định thông số động lực học hệ thống truyền động thủy lực ... định thông số kỹ thuật hợp lý công tác máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay Việt Nam chế tạo? ?? có tính thời tính cấp thiết cao Mục tiêu luận án Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật hợp lý (thông số. .. tiến sĩ “ Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật hợp lý công tác máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay Việt nam chế tạo? ?? cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu tài liệu luận án trung thực chưa công bố...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI -o0o - NGUYỄN THÙY CHI NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT HỢP LÝ CỦA BỘ CÔNG TÁC MÁY KHOAN CỌC NHỒI KIỂU GẦU XOAY DO VIỆT