Bảng 1.2. Một số cơng trình tiêu biểu ở Việt Nam đã ứng dụng cọc khoan nhồi để
gia cố nền móng trong vịng 30 năm trở lại đây
TT Tên cơng trình Năm Chủđầu tư
1 Thuỷđiện Trị An 1989 Liên Xô - Viêt Nam 2 Khách sạn Norfobk 1993 Úc
3 Văn phòng Báo tuổi trẻ 1993 Pháp
4 Nhà máy thức ăn gia súc Đồng Nai 1994 Thái lan 5 Nhà máy giấy Đồng Nai 1994 Trung Quốc 6 Cầu Quán Hàu 1996 Bộ GTVT 7 Cầu Mỹ Thuận 1997 Úc
8 Cầu Tân Đệ 1999 Ban QLDA 18
9 Cầu Thanh Trì 2002 Bộ GTVT
10 Cầu Bính 2002 Ban QLDA Hải Phịng 11 Cầu Thuận Phước 2003 TP Đà Nẵng
12 Cầu Cần Thơ 2004 Bộ GTVT
13 Cầu Vĩnh Tuy 2005 UBND TP Hà Nội
14 Cầu Đông Trù 2007 Bộ GTVT
15 Cầu Trần Thị Lý 2009 Tổng Công Ty CTGT1 16 Tuyến metro Nhổn – Kim Mã 2011 Bộ GTVT
17 Cầu Vĩnh Thịnh 2011 Bộ GTVT
18 Cầu Rồng –Đà Nẵng 2011 SởGTVT Đà Nẵng
19 Cầu Vượt nút giao Long Biên 2014 Ban Quản lý dự án hạ tầng Tả Ngạn 20 Cầu Bạch Đằng 2018 UBND Tỉnh Quảng ninh
1.1.3. Giới thiệu về thiết bị thi công cọc khoan nhồi
1.1.3.1. Thực trạng máy khoan cọc nhồi tại Việt Nam
Ở Việt Nam hiện nay, các công ty xây dựng có xu hướng mua thiết bị tạo cọc
khoan nhồi của hãng NIPPON SHARYO như: ED4000, ED5000, ED5500; của hãng HITACHI - Nhật Bản như: CX500, KH125, KH150, KH180, KH250, IHI DCH800 và gần đây đã nhập các thiết bị của hãng SOILMEC của Italia như: R825, R725, R930, R1240; của hãng BAUER - CHLB Đức như: GB46, BG25C; máy khoan tuần hoàn của Trung Quốc như: GPS20, GPS15A, QJ250; máy khoan giã đá của Trung
Quốc như: CK1500, CK2000, CK2500 [16]. Dưới đây là một số thiết bị thi công khoan cọc nhồi đã có mặt tại Việt Nam.
Bảng 1.3. Một số loại thiết bị dùng để thi công cọc khoan nhồi đã có ở Việt Nam [47], [52], [53]
TT Tên thiết bị
Hãng và nước sản
xuất
Các thông số kỹ thuật cần thiết
Cơ quan quản lý thiết bị Phương pháp khoan Độ sâu khoan max(m) Đường kính (mm) Thiết bị chuyên dùng Đánh giá thiết bị (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 1 YTB-50 Liên-Xô (cũ) Khoan ruột gà +
khoan choòng 30 200-400 DCCT Không đồng bộ Các cơ quan khảo sát DCCT, DCTV ở phía
Bắc và một ít ở
phía Nam
2 YPT-3AM nt nt 45-50 400-600 DCCT+DCTV Không đồng bộ
3 YPT-25A, 3 150 nt nt 45-50 400--600 nt nt
4 F-60 Hà Lan nt 30-60 400-900 Khoan nước nt Trung tâm khoan địa
chất
5 F-120L Italia nt 45-60 400-800 ĐCTV nt
Cơng ty cơng trình giao
thơng 8 thành phố Hồ
chí Minh
6 EO-400 Nhật Khoan gầu xoay 55 800-1500 Cọc khoan nhồi Đồng bộ Tổng công ty XD
Thăng Long
7 TRC-15 SANWA-
Nhật
Khoan tuần hoàn
ngược 30-60 600-15000 Cọc khoan nhồi Đồng bộ
Tổng công ty XD Thăng Long
TT Tên thiết bị Hãng và nước sản xuất
Các thông số kỹ thuật cần thiết
Cơ quan quản lý thiết bị Phương pháp khoan Độ sâu khoan max(m) Đường kính (mm) Thiết bị chuyên dùng Đánh giá thiết bị 8 D60KPSE NIPPTON SHARYO-Nhật Khoan ruột gà + khoan choòng +
khoan gầu (auger)
30-60 600-800 nt nt Tổng công ty XD Thăng Long 9 D60KP nt nt 30-60 600-800 nt nt Tổng công ty XD Thăng Long 10 TH-55 Nhật nt 30-60 600- 800 nt nt Cơng ty TNHH Huy Hồng 11 SD 307 SUMITO-MO
Nhật+ SOILMEC Khoan gầu 56 800-1500 nt nt
Công ty xây lắp số 13 Bộ Xây Dựng
12 KH125-3 HITACHI - Nhật Khoan gầu 50-65 1500-2000 nt nt Công ty xử lý nền
móng Bộ Xây Dựng
13 CX500 HITACHI - Nhật Khoan gầu 60-65 1500-2000 nt nt
Công ty Cổ phần
Thương mại và xây lắp Hợp Thành
1.1.3.2. Giới thiệu vềđối tượng nghiên cứu: Máy khoan cọc nhồi có bộ cơng tác kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500
Máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500
là máy khoan mà trong đó bộ cơng tác kiểu gầu xoay được lắp trên máy cơ sở là loại
cần trục di chuyển bằng bánh xích của hãng Hitachi. Đây là máy khoan được Nhật Bản sản xuất vào năm 1995, là một trong sốcác dòng máy điển hình của Hitachi và
được nhiều đơn vị thi cơng cơng trình ưu tiên sử dụng. Là loại MKCN có cần khoan
kiểu thanh kelly, được xem là loại thiết bị có năng suất cao trong tất cả các loại máy khoan, có thể khoan qua các lớp địa chất cứng mà các thiết bị thi công khác không
đáp ứng được, từ tầng địa chất mềm cho đến cứng như cát, sét, sỏi..vv. Tại Việt Nam,
với đội ngũ kĩ sư giàu kinh nghiệm đã và đang hợp tác chuyển giao công nghệ hiện
đại với nhiều hãng trên thế giới như Nippon Sharyo, Brevini, Rexroth.., Công ty
TNHH Cơ khí Việt Sinh là đơn vị sản xuất máy khoan hàng đầu sản xuất các loại MKCN khác nhau trong đó có loại CX500.
MKCN lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 có thể khoan lỗ sâu tới 70 m, đường kính có thể lên đến 2000 mm với tốc độ di chuyển 1,7 km/h. Đây là tốc độ tương đối nhanh hơn so với các loại máy khoan kiểu xoay trịn, vì vậy MKCN Hitachi CX500 có thể đem lại hiệu suất cao trong q trình thi cơng. Bên cạnh đó, MKCN Hitachi CX500 có kết cấu khá đơn giản, người sử dụng có thể dễ dàng điều khiển và vận hành trong quá trình làm việc. Giá thành thi cơng bằng MKCN Hitachi CX500 thấp hơn so với các loại máy thi công cọc khoan nhồi khác. Tuy giá thành đầu tư ban đầu cho máy khá đắt đỏ nhưng hiệu quả công
việc lại tăng lên gấp nhiều lần so với các loại máy khác.
Là loại thiết bị có nhiều ưu điểm trong q trình thi cơng như: kích thước gọn nhẹ, di chuyển, thay đổi vị trí làm việc nhanh gọn và thuận lợi, ngồi ra cịn có thể tự phục vụ nâng hạ các thiết bị và chi tiết vật tư trong quá trình làm việc, không phụ thuộc vào các thiết bị nâng tương đương để phục vụ trong q trình khoan. Do có bộ di chuyển bằng bánh xích, bề mặt tiếp xúc lớn lên mặt nền nên máy khoan nhồi CX500 có thể di chuyển dễ dàng trên vùng đất yếu, phù hợp với địa hình cơng trường có nhiều vật cản gồ ghề, sắc nhọn. Với những đặc điểm và lợi thế nêu trên, hiện nay nhu cầu sử dụng máy khoan cọc nhồi có bộ cơng tác kiểu gầu xoay lắp trên cần trục
bánh xích khá lớn ở Việt Nam. Chính vì vậy, NCS lựa chọn loại máy CX500 làm đối
tượng nghiên cứu cụ thể của mình.
Cấu tạo của máy khoan cọc nhồi Hitachi CX500 như Hình 1.2 dưới đây:
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500
1- Máy cơ sở CX500; 2- Thanh Kelly; 3- Giá đỡ mâm khoan 4- Mâm khoan; 5- Gầu khoan
Thông số kỹ thuật của MKCN kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 do Việt Nam chế tạo cho trong Bảng 1.4 dưới đây:
1 2 4 5 3 A NHÌN THEO A
Bảng 1.4. Thông số kỹ thuật của MKCN kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 [51]
Thông số kỹ thuật Đơn vị Giá trị Ghi chú
Công suất động cơ kW 150
Số vịng quay vịng/phút 1800
Mơ men xoắn liên tục kNm 120
Mô men xoắn lớn nhất kNm 140
Tốc độ quay v/ph 7 -24
Đường kính khoan max m 2 Tùy theo điều
kiện địa chất
Đường kính ngồi của thanh Kelly mm 406
Chiều sâu khoan m 70
Lực ép đầu khoan kN 120-160
Hành trình xi lanh ép mm 800
Đường kính gầu khoan mm 1380
a. Giới thiệu vềmáy cơ sở cần trục bánh xích CX500
Các loại cần trục bánh xích được sử dụng làm máy cơ sở cho MKCN thường có tải trọng nâng từ 30 tấn - 80 tấn, rất ít dùng các loại cần trục có sức nâng đến trên 100 tấn làm máy cơ sở cho MKCN. Ở Việt Nam, có rất nhiều cơng ty thương mại nhập khẩu các loại thiết bị này kể cả mới và đã qua sử dụng của nhiều hãng khác nhau trên thế giới như Hitachi, Liebherr, Kobelco, Sany, vv.
Việc lựa chọn loại cần trục nào để làm máy cơ sở cho MKCN được căn cứ vào các thơng số chính của bộ cơng tác khoan như mô men khoan, chiều sâu khoan, đường kính gầu khoan. Dựa vào đó sẽ lựa chọn máy cơ sở phù hợp với bộ công tác khoan như: công suất máy cơ sở, sức nâng, tầm với của máy cơ sở.
- Cấu tạo của máy cơ sở - cần trục bánh xích CX500 [54]: