10.2.1. Tính toán lựa chọn máy ép cọc - Theo thiết kế thì cọc có các thông số sau:
+ Sức chịu tải của cọc theo nền đất: [Pđn] = 130(T) + Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: PVL = 159 (T) + Chiều dài cọc : L = 15m , kích thước 0,3x0,3(m) + Cao trình đỉnh cọc : -4m (so với mặt đất tự nhiên) + Cao trình mũi cọc : -19m (so với mặt đất tự nhiên)
- Các yêu cầu về độ chính xác hình dạng, kích thước hình học của cọc: (TCVN 9394-2012)
+ Tiết diện cọc có sai số không quá ± 5mm + Chiều dài cọc có sai số không quá ± 30mm
+ Mặt đầu cọc phẳng và vuông góc với trục cọc độ nghiêng < 1%
10.2.2. Xác định lực ép cần thiết của máy ép Theo TCVN 9394-2012, ta có:
a.Xác định lực ép nhỏ nhất
epmin tk
P =(1.5 2)Pữ =(1.5 2) 93 139 186 (kN)ữ ì = ữ ⇒
Chọn
ep min
P =150 (T) b.Xác định lực ép lớp nhất
Lực ép lớn nhất của cọc được xác định theo hai điều kiện sau:
-Bảo đảm an toàn cho hệ neo giữ và thiết bị ép cọc.
-Xác định lực ép lớn nhất theo điều kiện cọc.
Pépmax = 2
. 159.2 318 P kvl = =
(T)
Với: k2=(2÷3): hệ số an toàn; lấy: k2 = 2,0
Lực ép cần thiết của máy ép sử dụng trong khoảng: 150 (T) ≤ Pép ≤ 318 (T).
Các tiêu chuẩn của máy ép cần phải thoả mãn:
-Lực nén danh định lớn nhất của máy không nhỏ hơn 1,4 lần Pépmax. (Pépmax bằng 0,8 - 0,9 trọng lượng đối tải, nhỏ hơn lực gây nứt cho cọc).
-Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc khi ép . -Chuyển động pittông phải đều và khống chế được tốc độ ép cọc.
-Thiết bị ép cọc phải bảo đảm điều kiện để vận hành theo đúng qui định về an toàn lao động khi thi công.
-Chỉ nên huy động khoảng 0,7 - 0,8 khả năng tối đa của thiết bị.
Nên chọn máy ép có lực ép cần thiết là :
máy
Pép
≥
min
0,8 Pép
=
150 187,5 0,8 =
(T).
Trên cơ sở đó ta chọn máy ép cọc thuỷ lực mã hiệu EBT 200 có các thông số kỹ thuật:
- Chiều cao lồng ép: 8,2 (m).
-Chiều dài giá ép: (8÷10) (m).
- Diện tích pittông ép: 830 (cm2).
-Lực ép danh định lớn nhất: Pdđ max= 200 (T).
-Lực nén huy động : 140 (T).
10.2.3. Xác định kích thước giá ép - Biện pháp đặt giá ép:
+ Chọn giá ép cho móng M2 (8 cọc) bố trí ép cho toàn công trình.
+ Phương đặt bàn ép: theo phương dọc nhà.
- Chiều cao giá ép H phụ thuộc vào đoạn cọc dài nhất (lc = 7,5m) cần ép:
) ( 5 , 8 0 , 1 5 , 7 ) 5 , 1 0 , 1
( m
l
H ≥ c + ÷ = + =
, chọn H = 8,5(m) - Chiều dài và chiều rộng bàn ép được sơ bộ:
q L th
X D l
D
L≥1,8+3 +3 +2
q
th b
D B≥1,8+3 +2 Trong đó:
+ L: Chiều dài giá ép.
+ B: chiều rộng giá ép.
+ DXL: đường kích xi lanh, DXL = 0,25m + Dcoc: đường kính cọc, Dcoc = 0,3m.
+ Dth: chiều rộng tháp ép, Dth = 1,5.Dcoc = 0,45m + lq: chiều rộng khối đối trọng, lq = 3m
+ bd: chiều rộng cánh dầm chính, bd = 0,35m 1,8 3 0, 25 3 0, 45 2 3 9,9( )
L≥ + ì + ì + ì = m
, chọn L = 10(m) B≥1,8 3 0, 45 2 0,35 3,85( )+ ì + ì = m
, chọn B = 4,0(m) 10.2.4. Xác định đối trọng
- Giá trị đối trọng được xác định dựa trên điều kiện chống lật khi ép. Vị trí ép cọc gây bất lợi nhất nằm ở vị trí cọc biên trong móng, ứng với vị trí đó, phản lực đầu cọc đặt tại vị trí có độ lệch tâm lớn nhất.
Hình 11.1. Sơ đồ tính đối trọng - Tính theo điều kiện chống nhổ
Q≥(Pép)max= 155(T)
- Tính theo điều kiện chống lật Mgiữ
≥1,15.Mlật
+ Kiểm tra lật tại điểm A
8,5 1,5 1,15 max 5,9
2 2 ep
Q Q
ì + ì ≥ ìP ì
2 1,15 5,9
155 210.4( )
Q ì 10ì T
⇒ ≥ ì =
+ Kiểm tra lật tại điểm B Q ì 2,0≥1,15 ì (Pộp)max ì 2,9
⇒ Q
1,15 2,9
155 258,5
2, 0ì T
≥ ì =
Q = max [155; 210,4; 258,5] = 258,5(T)
- Đối trọng được chia ra làm nhiều đối trọng nhỏ kích thước 1x1x3m trọng lượng mỗi đối trọng thành phần là :1 x 1 x 3 x 2,5 = 7,5(T)
- Số quả đối trọng:
258,5 7,5 34,5
n= =
(quả), chọn mỗi bên đặt 18 khối đối trọng.
10.2.5. Chọn cần trục phục vụ công tác ép cọc
- Trong quá trình ép cọc, cần trục cẩu giá ép và đối trọng di chuyển từ móng này sang móng khác. Còn trong một móng thì giá ép sẽ di chuyển trên các dầm đỡ ngang và dọc để ép các cọc ở các vị trí khác nhau trong móng.
- Cọc được đưa vào giá ép bằng cần trục. Để thuận tiện cho thi công và tiết kiệm chi phí ta chọn cần trục làm cả nhiệm vụ cẩu lắp cọc, cẩu lắp giá ép và đối trọng.
- Cọc được treo buộc vào máy cẩu bằng cách sử dụng cáp luồn qua hai móc cẩu sẵn có trên cọc.
HLh1h2h3h4 Hmh4
hc
Rmin
r
H
α
- Dùng 1 máy cẩu để tiến hành cẩu cọc để đặt vào giá ép đồng thời cẩu giá ép và đối trọng phục vụ cho công tác ép cọc.
- Tính toán các thông số làm việc của máy cẩu khi cẩu lắp cọc:
+ Các thông số của giá ép:
Trọng lượng giá ép: 5,0(T) Trọng lượng cọc : Qc = 1,9(T)
Hình 11.2. Cần trụ phục vụ thi công Trong đó:
HL = 0,7 + 5 = 5,7m: chiều cao từ cao trình máy đứng đến điểm lắp cấu kiện.
h1 = (0,5÷1)m: khoảng cách an toàn.
h2 = 7,5m: chiều cao của cọc.
h3 =1,5m: chiều cao của thiết bị treo buộc.
h4 = (1,2÷1,5)m: chiều dài puli, móc cẩu đầu cần.
hc = 1,5m: khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình của cần trục.
r = 1÷1,5m: khoảng cách từ khớp quay tay cần đến trục quay của cần trục.
Cần trục cẩu lắp trong điều kiện không có vật cản phía trước. Góc nghiêng tay cần có thể chọn
0 ma x=75
=α α
+ Chiều cao nâng móc cẩu:
H
m = H
L + h
1 + h
2 + h
3 = 5,7 + 0,5 + 7,5 + 1,5 = 15,2m + Chiều cao đỉnh cần : H = Hm + h4= 14,2 + 1,5 = 16,7m + Chiều dài tay cần tối thiểu :
min 0
16,7 1,5 sin sin 75 15,7 H hc
L m
α
− −
= = =
+ Tầm với gần nhất của cần trục :
min 0
16,7 1,5
1,5 5,6 75
H hc
R r m
tgα tg
− −
= + = + =
- Sức trục yêu cầu:
=
=
=
≥
) ( 5 , 7
) ( 5
) ( 9 , 1 max
T q
T q
T q
Q
đt giá c yc
* Chọn cần trục tự hành bánh xích MKG-16M, chiều dài tay cần L = 23m có R
min=6,0m, R
max= 22m, Q
max= 16T.
R(m) 3,43
16 14 12 10 8 6 4 2
11,2
24 22 20 18 16 14 12 10 8 6
10 12 14
Q(T) H(m)
19,320 16 18
Tra ứng với trường hợp bất lợi khi làm việc của công trình này, ta có : Rmax=12.2m → Q=10T, H=17m
Rmin=6.8m → Q=16T, H=19,3m Thỏa yêu cầu làm việc của cần trục.
10.2.6. Xác định dây cẩu
a. Chọn dây cẩu khi cẩu đối trọng
- Chọn góc nghiêng nhánh dây so với phương thẳng đứng ϕ = 45o
- Nội lực xuất hiện trong nhánh dây :
7,5 5,3(T) cos 2 cos 45o
S G
m α
= = =
ì ì
- Lực kéo đứt dây cáp : R= k.S = 6x53= 318kN - Chọn cáp mềm cấu trúc (6x37+1) đường kính ∅26 có lực kéo đứt cáp là 328kN
b. Chọn dây cáp khi bốc xếp cột Sơ đồ cẩu cọc:
- Chọn góc nghiêng nhánh dây so với phương thẳng đứng ϕ = 45o - Nội lực xuất hiện trong nhánh dây :
1,9 1,34( ) .cos 2.cos 45o
S G T
m α
= = =
- Lực kéo đứt dây cáp : R= k.S = 6x1,34= 8,22T < 31,8T nên ta chọn cáp như trên là thoả mãn yêu cầu.
c. Chọn dây cáp khi cẩu cọc vào giá ép Sơ đồ cẩu cọc:
- Trường hợp này dây cẩu chịu toàn bộ trọng lượng cọc: S = 1,9(T)
- Lực kéo đứt dây cáp : R= k.S = 6x1,9= 11,4(T) < 31,8(T) nên ta chọn cáp như trên là thoả mãn yêu cầu
15001600