3.1.1. máy cọc nhồi dùng gầu hào kiểu BS 3.1.1.1. đặc điểm khi đào đất tạo lỗ
- Khoan tạo lỗ trong mọi loại đất đá (trừ đá rắn) vì hàm ngoạm có răng bịt hợp kim rắn
- Để có năng suất cao người ta khoan trong nước, trong vữa sét hoặc gặp tầng đất, đá, cuội chặt…
Hình 1. Máy khoan BS6800
1 Bộ di chuyển bánh xích, 2 buồng động lực, 3 đối trọng, rulô cuốn tuy ô thuỷ lực, 5 cáp treo cần, 6 tuy ô thuỷ lực đóng mở gầu,7 cáp tời phụ, 8 cáp tời chính, 9 rulô đầu cần, 10 gầu ngoạm (đào),11
cáp đo độ sâu giếng đào,12 cần, 13 ống vách,14 bộ tời đo độ sâu, 15 Ocsilater (thiết bị xoay ống vách)
- Khi thiết bị không làm việc thì một đầu của sợi cáp (đầu tự do) được móc vào máy khoan
- Khi máy khoan hoạt động thì đầu cáp tự do móc vào đầu khoan
- Khi gầu đi xuống thì hệ điều khiển tự động làm cho tang (4) quay nhờ dẫn động tử mô tả thuỷ lực (9), tang quay nhỏ cáp đúng với vận tốc hạ gầu. Nhờ có sự ăn khớp cặp bánh răng (5) mà chiều dài cáp được nhả ra sẻ hiển thị thông qua bộ truyền tín hiệu (8) về bộ điều khiển. Khi kéo đầu khoan đi lên thì bộ điều khiển sẽ đổi chiều dòng dầu thuỷ lực tới mô tơ (9) nó làm quay theo chiều ngược lại, cáp sẽ cuốn lại đúng với vận tốc nâng gầu khoan
- Đặc điểm
+ Tuy ô thuỷ lực trên ru lô lớn, dòng dầu sẽ được cấp tới tuy ô thuỷ lực
+ Cơ cấu điều khiển - điều chỉnh động cơ thủy lực sao cho rulô có số vòng quay phù hợp với tốc độ nhả hoặc cuốn tuy ô thích hợp với tốc độ nâng gầu khoan.
+ Đầu khoan hoạt động theo nguyên tắc gầu ngoạm, khối lượng rất nặng
+ Khoan tạo lỗ trong mọi loại đất đá (trừ đá rắn) vì hàm ngoạm có răng bịt hợp kim rắn
+ Để có năng suất cao người ta khoan trong nước, trong vữa sét hoặc gặp tầng đất, đá, cuội chặt…
3.1.2Máy khoan sử dụng bộ công tác gầu khoan 1.2.a. đặc điểm
- Máy khoan có đầu khoan làm việc theo nguyên tắc xoắn vít hoặc gầu xoay có hiệu quả đối với lỗ cọc có đường kính lớn trong nền đất đá yếu
- Nếu đất yếu dùng kiểu vít xoáy, vật liệu được đùn lên liên tục
- Trường hợp đất qúa dẻo và ngậm nước dùng gầu khoan kiểu gầu, đất khoan do cắt xén được gạt vào gầu. Đất đầy thùng cánh xén khép lại và đầu khoan kéo lên đổ đất ra ngoài
- Kết hợp với ống vách và vữa sét để khoan trong nền đất yếu và cả đất xốp rời, dùng loại này thông dụng vì khoan nhiều trong nền đất có tầng địa chất khác nhau
- Nếu có lớp đất sạt lở thì dùng tạm bằng 1 đoạn ống vách
1.2.b. các loại máy
Trong thi công cọc khoan nhồi ở trên thế giới cũng như ở Việt Nam thường dùng một số loại máy khoan nhồi sau đây như Máy khoan ED 6500 số mỏy khoan của hóng (NIPPON SHANYO, HITACHI…do Nhật sản xuất, BAUER của Đức, một số máy của Trung Quốc ,Pháp …)
- Toàn bộ hoạt động của cơ cấu di chuyển, cơ cấu quay, của tời chính tời phụ và tời nâng cần cùng với phần quay cần khoan đều dùng mô tơ thuỷ lực được cung cấp bởi 2 loại bơm dầu.
3.1.3. Máy khoan vận hành ngược3.1.3.1đặc điểm 3.1.3.1đặc điểm
- Các đầu khoan trong máy vận hành ngược có nhiều loại khác nhau tuỳ vào đất đá - Các hoạt động đào đất, hút nước và mùn khoan, bổ sung dung dịch khoan … theo
nguyên tắc tuần hoàn
- Có mô men quay thường nhỏ hơn loại máy khoan tròn - Khoan được trong đất, cả đá cứng
- Để chọn đầu khoan vận hành ngược trở về bể chứa và sau khi sàng lọc, lại cho xuống lỗ khoan để dùng cho chu trình tiếp theo
- Dùng cho các lỗ khoan có đường kính lớn từ 4m trở lên
3.1.3.2 một số hảng sản xuất như tổ hợp
L - 4, L - 4S, L - 10S, L - 1B… của hãng Ishikawashima, hãng Misubishi MD - 350, MD - 150, MD - 450, MD - 250; tổ hợp khoan S - 300 của hãng Salzgitter của Cộng hoà liên bang Đức
Hình 5.
3.1.4 Thiết bị mở rộng chân cọc3.1.4.1 đặc điểm 3.1.4.1 đặc điểm
- Cọc khoan nhồi mở rộng chân cọc có khả năng hạ giá thành do giảm chiều sâu khoan giảm khối lượng bê tông nhồi xuống lỗ cọc
- Nếu trong các loại đất sét có lẫn các ổ cát, bùn nhão, việc mở rộng gặp khó khăn và không giải quyết được
- Loại này thường dùng đầu khoan cánh xén, đóng mở kiểu xòe, cụp và xoay quanh cần khoan hoặc ống kelly
+ Ưu điểm: giữ ổn định được mái xén khi rút cần khoan lên. Cánh sạch sẽ hơn bởi cánh xén luôn ở đáy cọc
+ Nhược điểm: vòm mái kém ổn định và cánh xén dễ bị kẹt trong lỗ khi kéo gầu khoan ra ngoài
- Chú ý: khi dùng loại máy này khi mở rộng chân cọc có đất kém ổn định phải cần đến dung dịch vữa sét hoặc giữ cho cột nước trong lỗ khoan luôn luôn cao hơn mực nước ngầm chừng 2m
3.1.5 Công nghệ tạo cọc khoan nhồi
Việc tạo cọc khoan nhồi có đường kính lớn thi công theo công nghệ hiện đại có thể theo ba nhóm chính sau
3.1.5.1 Công nghệ đúc “ khô”
- Khoan tạo lỗ và mở rộng chân cọc (nếu có yêu cầu), hình a - Đổ bê tông bịt đáy bằng ống rót thẳng đứng, hình b
- Đặt lồng thép phần trên cọc không nhất thiết phải bố trí suốt chiều dài cọc, và chiều dài lồng cốt thép cũng không được ngắn quá một nửa độ sâu của lỗ khoan
- Đúc nốt phần còn lại hoàn toàn trên đầy lỗ khô sau khi hút nước
- Sử dụng trong trường hợp trên suốt chiều sâu khoan cọc là đất dính, sét chặt ngầm thấp hơn đáy lỗ khoan
Hình 6. Các bước thi công tạo cọc khô
3.1.5.2 Công nghệ dùng ống vách
- Khoan tạo lỗ trong lớp đất chính
- Thêm vữa sét vào lỗ đã khoan đến lớp đất rời, thấm nước. - Hạ ống vách khi đã qua hết lớp đất rời
- Lấy hết vữa sét và làm khô lỗ khoan
- Tiếp tục khoan cho tới độ sâu thiết kế trong lớp đất “khô”
- Mở rộng chân bằng cánh xen và lắp tại đầu khoan (nếu có yêu cầu) - Đổ bê tông và đồng thời kéo ống vách ra khỏi lỗ khoan
Hình 7. Các bước dùng ống vách
1. Máy cơ sở, 2. Thanh kelly, 3. Đầu khoan, 4. Vữa sét, 5. Ống vách 6. bê tông tươi,7. Dung dịch khoan tràn ra từ khe giữa ống vách và đất A. Đất dính, B. Đất rời, C. Cọc đúc hoàn chỉnh
3.1.5.3. Công nghệ dùng vữa sét hoặc dung dịch khoan
Trình tự mô tả theo hình
1.Định tâm lỗ 8. Thổi rửa lỗ khoan
2. Khoan lớp bề mặt 9. Hạ lồng thép
3. Hạ ống vách dẫn hướng 10. Cho ống đổ bê tông 4. Cho dung dịch Bentonite 11. Hoàn thành các thao tác 5. Khoan đến cao độ thiết kế 12. Tiến hành đổ bê tông 6. Dùng lưỡi khoan xoắn 13. Vừa đổ vừa rút ống
7. Mở rộng chân cọc 14. Rút ống vách
- Khoan qua lớp đất chính
Thêm vữa sét khi gặp lớp đất dễ sạt lở hoặc có nước ngầm Đặt lồng thép vào hố khoan vẫn đầy vữa sét
Đổ bê tông dưới nước bằng ống rót thẳng đứng cho tới khi bê tông thay chỗ và dồn hết vữa sét ra ngoài bể chứa
Công nghệ này có thể sử dụng để thay thế ống vách trong mọi tình huống địa chất. Khối lượng vữa sét và dung dịch khoan phải đủ đảm bảo, vậy áp suất dung dịch mới thắng được áp lực nước ngầm hoặc áp lực đẩy ngang của đất. Phải có biện pháp
duy trì chất lượng vữa sét hoặc dung dịch khoan theo các tham số quy định nghiêm ngặt.