4.2. Xây dựng tiêu chuẩn kiểm định vì chống thép
4.2.2. Tiêu chuẩn kiểm định vì chống thép hình thang
Trên cơ sở tiêu chuẩn MT 194-2000 của Trung Quốc, báo cáo tiến hành xây dựng tiêu chuẩn kiểm định vì chống thép hình thang phù hợp với điều kiện các mỏ hầm lò vùng Quảng Ninh như sau:
1. Phạm vi áp dụng
- Tiêu chuẩn đưa ra các quy định về kích thước, hình dạng bên ngồi, sai số cho phép, yêu cầu kỹ thuật, nội dung kiểm định và đóng gói của vì chống thép hình thang dùng trong mỏ.
- Tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho vì chống thép chữ I hình thang dùng trong mỏ.
2. Các tiêu chuẩn trích dẫn và tham khảo Trong tiêu chuẩn này sử dụng các tiêu chuẩn:
- GB/T 222-2006, Trung Quốc: Độ sai lệch thành phần hóa học của sản phẩm thép.
- TCVN 1655 – 75: Thép cán nóng – thép chữ I. Cỡ, thơng số và kích thước. - TCXDVN 338 : 2005: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCVN 197:2002: Vật liệu kim loại – Phương pháp thử kéo ở nhiệt độ thường.
- TCVN 7790-2007: Quy trình lấy mẫu để kiểm tra định tính.
- ISO 2859-2:1985: Quy trình lấy mẫu để kiểm tra định tính - Phương án lấy mẫu được xác định theo giới hạn chất lượng (LQ) để kiểm tra lơ riêng biệt.
- Khớp nối vì chống: là bộ phận liên kết xà nóc và cột vì chống hoặc giữa các cấu kiện trong kết cấu chống.
- Khoảng cách gối tựa: là khoảng cách giữa 2 gối tựa đỡ xà và cột khi kiểm tra khả năng chống uốn, ký hiệu là L (m).
- Khả năng mang tải: là khả năng chịu uốn lớn nhất của xà và cột vì chống khi tiến hành gia tải với khoảng cách gối tựa quy định, ký hiệu P (kN).
- Khả năng chịu cắt của mối nối: là khả năng chịu cắt của mối liên kết vì chống khi sử dụng phương thức gia tải theo quy định, ký hiệu Q (kN).
- Chiều dài xà nóc: ký hiệu L1 (mm). - Chiều dài cột: ký hiệu L2 (mm). - Ký hiệu quy ước thép chữ I
Hình 4.1: Mặt cắt ngang thép hình chữ I
h – chiều cao; b – chiều rộng chân;
b1, b2 – chiều rộng hai cánh của chân; d – chiều dày thân;
t – chiều dày trung bình của chân; R – bán kính lượn trong;
r – bán kính lượn chân; I – mơmen qn tính; W – mơmen chống uốn;
S – mơmen tĩnh của nửa mặt cắt; i – bán kính quán tính.
4. Phân loại, kích thước, hình dạng bề ngồi và sai số cho phép 4.1. Phân loại
Việc phân loại vì chống dựa trên các cơ sở sau: - Chiều dài xà và cột vì chống;
- Loại thép cán sử dụng: I-16, I-18, I-20;
- Mác thép sử dụng: CT3.
- Số lượng các đoạn vì chống: 3 đoạn (1 xà và 2 cột).
Vì chống thép hình thang theo tiết diện mẫu các đường lị do Tập đồn CN than – khoáng sản Việt Nam ban hành, được chia thành 11 nhóm, ký hiệu từ VC.01 đến VC.11, chi tiết xem bảng 3.7 và bảng 3.8.
4.2. Kích thước, hình dạng bề ngồi và sai số cho phép của thép hình chữ I + Hình dạng mặt cắt ngang, kích thước và sai số cho phép của thép hình chữ I phải thỏa mãn quy định trong hình 4.2, bảng 4.11 và các mục 4.2.2 ÷4.2.6.
+ Sai số cho phép về chiều cao (h) của thép chữ I dùng trong mỏ là ± 2,5mm đối với thép I-16, I-18 và ± 3mm với thép I-20.
+ Sai số cho phép về chiều rộng chân (b) là ± 2,5mm đối với thép I-16, I-18 và ± 3mm với thép I-20.
+ Độ nghiêng của chân cho phép (%) (xem hình 4.2) khơng lớn hơn 1,5%.
Hình 4.2: Sai lệch về độ nghiêng của chân và độ võng bụng của thép hình chữ I
+ Độ võng bụng của thép chữ I () không lớn hơn 1,5 lần chiều dày thân (d). Xem hình 4.2.
+ Sai số chiều rộng cánh (|b1-b2|) cho phép không lớn hơn 3,5mm. + Độ lệch tâm của thép chữ I khơng lớn hơn 1,8% chiều rộng chân.
4.3. Kích thước xà và cột vì chống thép hình thang
+ Kích thước của xà và cột vì chống được xác định trên cơ sở mục đích sử dụng, có tính tốn đến khoảng cách an tồn, khoảng hở cho phép theo quy định.
+ Kích thước cơ bản của xà và cột vì chống thép hình thang được thể hiện trong bảng 3.7 và bảng 3.8. Bản vẽ chế tạo và thơng số chi tiết của vì chống tuân theo tiết diện mẫu các đường lị do Tập đồn ban hành.
+ Khối lượng 1m chiều dài được tính theo kích thước danh nghĩa với khối lượng riêng của thép là 7,85 g/cm3
.
+ Sai số cho phép về chiều dài xà và cột không lớn hơn 40mm.
+ Độ cong của xà và cột theo mặt phẳng đứng hay mặt phẳng ngang không vượt quá 0,2% chiều dài.
+ Độ vặn xoắn của thép chữ I không vượt quá 3/10000 tổng chiều dài. 5. Yêu cầu kỹ thuật chung
5.1. Yêu cầu kỹ thuật thơng thường
Vì chống phải tuân thủ theo bản vẽ thiết kế kỹ thuật, phù hợp với quy định hiện hành.
5.2. Chất lượng bề ngoài
+ Bề ngồi vì chống (xà, cột và mối nối) khơng được có vết nứt, khơng được xuất hiện các vết co ngót, gai và gồ ghề.
+ Các khuyết tật bề mặt thép được phép sửa chữa nhưng yêu cầu bề mặt sau khi sửa chữa phải trơn nhẵn, khơng có gồ ghề. Khơng được tiến hành sửa chữa theo phương ngang. Sau khi sửa chữa phải đảm bảo các yêu cầu, sai số quy định nêu trong tiêu chuẩn này.
+ Thép không được phân lớp, hai đầu xà và cột khơng có ba via lớn hơn 4mm.
Bảng 4.10: Kích thước và đặc tính mặt cắt của thép chữ I cán nóng
Số hiệu 16 18 20
Kích thước, mm Chiều cao h 160 180 200
Chiều dày thân d 5,0 5,1 5,2
Dày trung bình chân t 7,8 8,1 8,4
Bán kính lượn trong R 8,5 9,0 9,5
Bán kính lượn chân r 3,5 3,5 4,0
Diện tích mặt cắt ngang, cm2 20,2 23,4 26,8
Khối lượng 1m chiều dài, kg 15,9 18,4 21,0
Đại lượng tra cứu cho trục X – X Mơ men qn tính Ix, cm4 873 1290 1840 Mô men chống uốn Wx, cm3 109,0 143,0 184,0 Bán kính quán tính ix, cm 6,57 7,42 8,28 Y – Y Mơ men qn tính Iy, cm4 58,6 82,6 115,0
Mô men chống uốn Wy, cm3 14,5 18,4 23,1 Bán kính quán tính iy, cm 1,7 1,88 2,07 Bảng 4.11: Tính chất cơ lý của thép nhóm CT3 Mác thép Đặc tính cơ lý Giới hạn chảy (N/mm2) Giới hạn bền kéo (N/mm2) Độ giãn dài (%) CT3 235 373÷461 22 5.3. Vật liệu chế tạo vì chống
Vật liệu chế tạo vì chống là loại thép chữ I dùng cho mỏ hầm lị, thép sử dụng là thép nhóm CT3. Tính chất cơ lý của thép phải phù hợp với quy định trong bảng 4.13.
5.4. Yêu cầu về khớp nối vì chống
Khả năng chịu cắt của khớp nối vì chống phải tuân theo quy định trong TCXDVN 338 : 2005.
5.5. Yêu cầu vì chống sau khi lắp dựng
+ Sai số về khối lượng của 1 bộ vì chống thép hình thang (gồm xà, cột và mối nối) cho phép từ -1% đến +3%.
+ Vì chống sau khi lắp dựng, sai số cho phép về chiều cao là ±15 mm, sai số cho phép về chiều rộng là ±20 mm.
+ Cột vì chống bắt buộc phải hàn tấm đế nếu điều kiện đất nền không đảm bảo.
6. Yêu cầu về khả năng mang tải
6.1. Khả năng mang tải của xà và cột vì chống không nhỏ hơn giá trị quy định trong bảng 3.9.
6.2. Khả năng kháng cắt của khớp nối vì chống tuân theo TCXDVN 338 : 2005.
7. Kết cấu một bộ vì chống thép hình thang
- Một bộ vì chống thép hình thang (3 đoạn) bao gồm: 1 Xà ; 2 Cột ; 2 bộ Khớp nối vì chống ; 2 Đế cột thép .
- Với mỗi một nhóm kích thước vì chống khi kiểm định, phải được đính kèm theo một bản vẽ chế tạo.
8. Phương pháp kiểm định
8.1. Chất lượng bề ngoài: kiểm tra bằng mắt thường và bằng tay, dưới ánh sáng tự nhiên.
8.2. Giới hạn chảy, giới hạn bền và độ giãn dài căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 197-2002 để tiến hành kiểm định.
8.3. Kích thước xà và cột: dùng thước kim loại thẳng, thước cuộn và thước kẹp để kiểm tra.
8.4. Độ lệch mặt phẳng của xà và cột dùng thước kim loại thẳng để kiểm tra. 8.5. Khối lượng xà và cột dùng cân để kiểm tra.
8.6. Khả năng mang tải của vì chống: Căn cứ vào bảng 3.13 và quy trình kiểm định vì chống thép hình thang để kiểm tra
9. Đánh giá chất lượng kiểm định 9.1. Phân loại kiểm định
Kiểm định vì chống được phân thành kiểm định kết cấu và kiểm định xuất xưởng. Nội dung kiểm định xem bảng 4.12.
9.2. Kiểm định xuất xưởng
hành. Vì chống sau khi kiểm định nếu đạt tiêu chuẩn phải có giấy chứng nhận đã đạt yêu cầu mới được phép xuất xưởng.
9.3. Kiểm định kết cấu
- Các trường hợp dưới đây cần tiến hành kiểm định kết cấu:
+ Chế tạo thử sản phẩm mới hoặc sản phẩm cũ giám định định kỳ.
+ Sau khi đưa vào sản xuất bình thường, nếu kết cấu, vật liệu hoặc cơng nghệ có thay đổi lớn có thể ảnh hưởng đến tính năng của sản phẩm.
+ Trong quá trình sản xuất bình thường, mỗi năm kiểm định 1 lần.
+ Khi kiểm định kết cấu có sự khác biệt lớn so với lần kiểm định kết cấu trước đó.
+ Bộ phận giám sát chất lượng sản phẩm đề xuất yêu cầu.
- Mẫu kiểm định kết cấu phải lấy từ những sản phẩm đã đạt tiêu chuẩn kiểm định xuất xưởng.
- Thử nghiệm kết cấu do nhà nước hoặc cơ quan phụ trách thử nghiệm giám sát chất lượng sản phẩm ủy quyền ngành tiến hành.
9.4. Phương án lấy mẫu và đánh giá chất lượng sản phẩm - Phương án phân lơ sản phẩm vì chống
Khi kiểm nghiệm xuất xưởng, cứ 150 vì chống thép phân thành 1 lô sản phẩm, khi khơng đủ 150 vì chống thì phân thành 1 lơ riêng.
- Phương án lấy mẫu vì chống
Đối với kiểm định xuất xưởng, sử dụng phương án lấy mẫu một lần và đánh giá chất lượng theo ISO 2859-2:1985. Xem bảng 4.13.
Đối với kiểm định kết cấu, sử dụng phương án lấy mẫu một lần và đánh giá chất lượng theo tiêu chuẩn GB 2829-1987. Xem bảng 4.14.
Các ký hiệu LQ (%), RQL (%) được giải thích tương tự như mục 8.4 Tiêu chuẩn kiểm định vì chống thép SVP hình vịm linh hoạt.
Bảng 4.12: Các hạng mục kiểm định [6] TT Các hạng mục kiểm TT Các hạng mục kiểm định Yêu cầu kỹ thuật Phương pháp kiểm định Kiểm định xuất xưởng Kiểm định Kết cấu 1 Yêu cầu kỹ thuật
thơng thường 5.1÷5.5 8.1÷8.6 2 Khả năng chống giữ của xà 6.1 8.6 - 3 Khả năng chống giữ của cột 6.1 8.6 - 4 Khả năng kháng cắt
của mối nối 6.2 8.6 -
Chú ý: “” - Hạng mục kiểm nghiệm, “ - ” - Hạng mục không kiểm nghiệm
Bảng 4.13: Phương án lấy mẫu và các tham số chất lượng khi kiểm tra xuất xưởng [7] Hạng mục kiểm tra Giới hạn chất lượng theo LQ(%) Cấp phân loại Phương án lấy mẫu Số lượng mẫu Chỉ tiêu Xác định [Ac,Re] Yêu cầu kỹ thuật chung 32 II Lấy mẫu 1 lần 20 3, 4
Bảng 4.14: Phương án lấy mẫu và các tham số chất lượng khi kiểm tra kết cấu [7]
Hạng mục kiểm nghiệm Cấp chất lượng Giới hạn chất lượng theo RQL (%) Cấp phân loại Phương án lấy mẫu Số lượng mẫu Chỉ tiêu xác định Ac, Re Yêu cầu kỹ thuật thông thường C 40 I Lấy mẫu 1 lần 5 1, 2
Khả năng chống giữ của xà B 30 II Lấy mẫu 1 lần 5 0, 1 Khả năng chống giữ của cột B 30 II Lấy mẫu 1 lần 5 0, 1 Khả năng kháng cắt của mối nối A 20 II Lấy mẫu 1 lần 5 0, 1
9.5. Nguyên tắc đánh giá kết quả kiểm định
Nếu tất cả các hạng mục kiểm định đều đạt tiêu chuẩn thì đánh giá sản phẩm đạt tiêu chuẩn. Nếu có bất kỳ một hạng mục khơng đạt thì kiểm định lại, nếu kiểm định lại đạt tiêu chuẩn thì đánh giá sản phẩm đạt, ngược lại thì đánh giá sản phẩm khơng đạt.
10. Đánh dấu, đóng gói, vận chuyển, bảo quản 10.1. Đánh dấu
- Đánh dấu mỗi vì chống phải rõ ràng, khơng được sửa đơn vị sản xuất và lô sản phẩm.
- Mỗi lơ vì chống phải có chứng nhận đạt tiêu chuẩn chất lượng, trong chứng nhận phải thể hiện rõ: Tên sản phẩm; Mã hiệu sản phẩm; Tên xưởng sản xuất và địa chỉ; Mã số tiêu chuẩn sản phẩm.
10.2. Đóng gói
Vì chống dùng cách đóng gói hở. 10.3. Vận chuyển
Khi vận chuyển vì chống, chất hàng và hạ hàng không được quẳng ném; phải lưu ý cột chống, xà và các phụ kiện không để hư hại.
10.4. Bảo quản
Vì chống phải được đặt ở nơi khơ ráo; tránh mưa, ngâm nước, đề phịng rỉ sét ăn mòn.