Hệ thống thiết bị kiểm tra sức chịu tải CKN theo phương phỏp thử tải tĩnh bao gồm cỏc bộ phận chủ yếu: Hệ thống dầm tải trọng; hệ kớch tạo lực nộn; bộ nguồn thuỷ lực cung cấp nguồn năng lượng cho hệ kớch; hệđiều khiển, chỉ bỏo lực nộn của kớch và hệ thống đo xỏc định độ lỳn của cọc.
Hệ thống dầm tải trọng phải đảm bảo khả năng chịu lực, độổn định khi chịu tải trọng nõng của hệ kớch cũng như khi chỉ chịu tự trọng của hệđối trọng. Hệ thống đối trọng cú thể là cỏc khối bờ tụng, thộp khối, thộp bú… đặt lờn trờn hệ dầm hoặc cú thể do hệ thống cọc phản lực (cọc neo).
Lực nộn cần thiết phụ thuộc vào loại cọc Φ1200, Φ2500, cọc Baret…. và theo yờu cầu kiểm tra thử tải cọc. Trong phạm vi sử dụng hiệu quả của phương phỏp thử tải tĩnh truyền thống khụng nờn sử dụng lực nộn vượt quỏ 4.000 tấn. Hệ kớch tạo lực nộn là cỏc loại kớch thuỷ lực cú lực nộn lớn hơn 1,2 lực nộn cần thiết. Tựy theo trị số của lực nộn yờu cầu, cú thể sử dụng 01 kớch hoặc hệ thống nhiều kớch (cựng loại) ghộp thành bộ cho phự hợp. Cỏc loại kớch đang sử dụng ở Việt Nam là loại kớch 500 tấn, 800 tấn, 1000 tấn của Trung Quốc, của hóng ENERPAC hoặc của Việt Nam sản xuất như cỏc loại YQ- 500, QF-500, QF-800, CLR-1000, KN-500, KN-600…
Bộ nguồn thủy lực và Kớch thủy lực của Trung Quốc Bộ nguồn thủy lực Enerpac Hỡnh 2. Một số Bộ nguồn thủy lực và Kớch thủy lực phục vụ nộn tĩnh hiện cú ở Việt Nam
Bộ nguồn thuỷ lực cú nhiệm vụ cung cấp nguồn chất lỏng cụng tỏc cú ỏp suất cao, lưu lượng thớch hợp cho hệ thống nộn tĩnh. Tuỳ theo số lượng kớch, ỏp lực làm việc… mà bộ nguồn thuỷ lực cú cỏc thụng số kỹ thuật phự hợp. Theo qui trỡnh kiểm tra bộ nguồn thủy lực phải đỏp ứng đầy đủ cỏc yờu cầu về tốc độ gia tải, đỏp ứng được khả năng bự tải, duy trỡ tải trọng khụng đổi theo yờu cầu.
Hệđiều khiển cú nhiệm vụđiều khiển toàn bộ quỏ trỡnh thớ nghiệm kiểm tra, duy trỡ tải trọng theo yờu cầu của qui trỡnh kiểm tra đỏnh giỏ cọc, thu nhận, chỉ bỏo lực nộn của hệ thống kớch và độ lỳn của cọc.
Từ trước tới nay ở nước ta mới sử dụng bộ nguồn thuỷ lực thụng thường, điều chỉnh tải trọng bằng tay. Lực nộn của hệ thống kớch được chuẩn hoỏ thụng qua chỉ số của đồng hồ ỏp lực; độ lỳn của cọc được chỉ bỏo trờn đồng hồ so (đồng hồ cơđo biến dạng) do cỏc phũng thớ nghiệm đó hiệu chuẩn. Khi nền bị lỳn, lực nộn của hệ thống kớch giảm xuống, kim của đồng hồ ỏp lực tụt xuống, thợ vận hành cho bơm thuỷ lực họat động, điều khiển van phõn phối bằng tay hoặc bấm nỳt điều khiển điện từđể cấp thờm chất lỏng cụng tỏc tới cỏc kớch cho tới khi đủ tải trọng yờu cầu thỡ dừng lại.
Để duy trỡ tải trọng ổn định từng cấp theo tiờu chuẩn qui định, người thợ vận hành phải quan sỏt thường xuyờn lực nộn của hệ kớch thụng qua đồng hồ ỏp lực của bộ nguồn thuỷ lực đó được hiệu chuẩn. Khi lực nộn của hệ kớch bị giảm đi (do nền bị lỳn) thỡ người thợ vận hành phải vận hành bộ nguồn và điều chỉnh để duy trỡ lực nộn của hệ kớch theo đỳng qui định. Việc này thường kộo dài nhiều ngày đờm. Nếu việc duy trỡ tải trọng khụng chuẩn xỏc sẽ cho kết quả khụng chớnh xỏc. Việc duy trỡ tải trọng bằng tay đũi hỏi thợ vận hành trực tiếp thường xuyờn tỳc trực, tư vấn giỏm sỏt và chủđầu tư phải theo dừi rất chặt chẽ mới cú kết quả như mong muốn.
Trờn thế giới, người ta đó sử dụng cỏc thiết bị hiện đại phục vụ cụng nghệ kiểm tra đỏnh giỏ sức chịu tải của CKN theo phương phỏp nộn tĩnh.
Trờn hỡnh 3 là hệ thống thiết bị cú BNTLTĐBT kiểm tra sức chịu tải CKN theo phương phỏp nộn tĩnh do hóng Testconsult chế tạo. Bộđiều khiển cú nhiệm vụđiều khiển toàn bộ quỏ trỡnh làm việc bộ nguồn thủy lực, tựđộng bự tải, thu nhận kết quả lực nộn cọc, độ lỳn của cọc và lưu trữ số liệu. Cỏc kết quảđược lưu dưới dạng bảng số liệu theo thời gian và cú thể in nhờ việc kết nối với mỏy in. Bộ nguồn thủy lực được thiết kế phự hợp với cỏc quỏ trỡnh điều khiển tựđộng. Đầu đo lực và đầu đo chuyển vị được sử dụng đểđo tải trọng nộn và chuyển vị của cọc. Kớch thủy lực được thiết kế phự hợp với tải trọng, cựng với cỏc thiết bị đi kốm như đế kớch và tấm kờ… Trong quỏ trỡnh tiến hành thớ nghiệm, người vận hành chỉ việc đặt thụng số quan màn hỡnh giao diện. Hệ thống sẽ tựđộng điều khiển và giỏm sỏt quỏ trỡnh thớ nghiệm, cỏc kết quả hoạt động liờn tục được lưu trữ theo thời gian.
Trờn hỡnh 4 là hệ thống thiết bị cú BNTLTĐBT phục vụ kiểm tra sức chịu tải của CKN theo phương phỏp thử tải tĩnh tựđộng hoàn toàn. Lực nộn của kớch và độ dịch chuyển của đầu cọc sẽđược tự động thu nhận, lưu giữ. Bộ nguồn thủy lực được sử dụng để tạo ra một tải trọng khụng đổi trong từng cấp lực kiểm tra một cỏch tự động. Tự động lưu dữ liệu, phõn tớch, đưa ra cỏc phương ỏn điều
BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐẦU ĐẦU ĐO LỰC DẦM TẢI TRỌNG Kớch thủy lực BỘ NGUỒN BÙ TẢI Hỡnh 3. Hệ thống thiết bị cú BNTLTĐBT của hóng Testconsult Đầu đo chuyển vị của cọc CỌC KIỂM TRA ĐẤT NỀN
khiển phự hợp, vẽđồ thị trờn mỏy tớnh và đưa ra kết quảđỏng tin cậy về thụng số của cọc đang kiểm tra. Thiết bịđược điều khiển từ xa nhờ hệ thống thu phỏt khụng dõy. Hệ thống tựđộng hoàn toàn rất thuận tiện cho việc kiểm tra qua đờm. Hệ thống hoạt động độc lập khụng cần thiết phải cú mặt liờn tục của người vận hành.
Những thiết bị hiện đại trờn đõy đó được cỏc hóng nổi tiếng trờn thế giới chế tạo trong một nền cụng nghiệp phỏt triển, vật liệu đặc biệt, thiết bị hiện đại, cụng nghệ tiờn tiến mà tất cả những điều đú đều là những điểm yếu lớn của ngành cơ khớ chế tạo nước ta hiện nay. Mặt khỏc, việc chế tạo những thiết bị hiện đại nờu trờn là bản quyền của cỏc hóng sản xuất, những bớ quyết cụng nghệ chế tạo, chỳng ta khú cú thể tỡm hiểu và tiếp cận được.