CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH
8.1. Lập biện pháp thi công cọc đóng
8.1.1. Lựa chọn biện pháp thi công
8.1.1.3. Tính toán chọn máy thi công
Thiết bị đóng cọc bao gồm:
+ Búa đóng cọc + Gía búa.
+ Máy cơ sở.
8.1.1.4. Các loại búa đóng cọc:
- Búa rơi tự do.
+Ưu điểm: Thi công đơn giản
+Nhược điểm: Hiệu suất thi công thấp,tốc độ thi công chậm cho nên chỉ dùng thi công cọc nhỏ và ngắn
- Búa hơi đơn động.
+ Ưu điểm:
+Cấu tạo đơn giản,chuyển động lên xuống ổn định.
+Có thể thay đổi xung lực đóng cọc.
+ Nhược điểm:
+Số nhát búa đóng trong 1 phút nhỏ, cả khi van hơi đƣợc điều chỉnh tự động nên năng xuất đóng cọc thấp.
+Ông cao su dẫn hơi chuyển động theo búa nên chóng hƣ hỏng.
- Búa hơi song động.
+ Ưu điểm:
NGHIỆP
HẢI PHÕNG
+Số nhát đóng khá lớn, do van hơi đƣợc điều chỉnh tự động.
+Có thể thay đổi xung lực đóng cọc + Nhược điểm:
+Trọng lƣợng hữu ích chiếm khoảng 20-30% trọng lƣợng búa.
+Khuyết điểm chung của búa hơi là nồi hơi hay máy nén khí nên máy cồng kềnh, di chuyển khó khăn.
- Búa điezen + Ưu điểm:
+Gọn nhẹ hơn búa hơi,búa thủy lực, vận chuyển dễ dàng.
+Tiêu tốn ít nhiên liệu rẻ tiền.
+ Nhược điểm:
+Năng lƣợng hữu ích nhỏ +Búa hay bị câm
+Trọng lƣợng chầy của búa ddiezen cột ống 500-1000 kg,có thể đóng loại cọc BTCT nặng tới 13 tấn, dài 25m.
- Búa rung +Ưu điểm:
+Kích thước nhỏ,gọn nhẹ, tính cơ động cao +Độ tin cậy cao
+Nhược điểm:
+Khi rung ảnh hưởng đến công trình lân cận,ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ động cơ.
Ta chọn máy đóng cọc diezen (Loại máy được dùng phổ biến) 8.1.1.5. Tính toán thông số búa đóng cọc:
-Công thức kinh nghiêm:
(Dựa sách “Thi công cọc đóng”- ĐẶNG ĐÌNH MINH-NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG)
NGHIỆP
HẢI PHÕNG
Khi chọn búa người ta có quan điểm chọn búa”búa nặng kích nhẹ’, có nghĩa là trọng lƣợng toàn bộ của cọc phải nặng hơn trọng lƣợng của búa 1 ít.Khi chọn búa cần lưu ý tỷ số trọng lượng giữa búa và cọc.Ta có bảng:
Loại cọc Búa rơi tự do Búa hơi đơn động
Búa hơi song
động Búa điezen
Cọc BTCT 0.35-1.5 0.4-1.4 0.6-0.8 1-1.5
Từ bảng: q = 1.5 Q
Q: Trọng lƣợng toàn bộ của quả búa. (Kg)
q: Trọng lƣợng toàn bộ chiều dài cọc chôn trong đất.(kg) q= 2500x(0.3x0.3)x(21+4.0)+200 = 5825.0 kg Trọng lƣợng mũ cọc:150 200 kg
Q = 5825.0 3883.3 3.88
1.5 Kg T
- Công thức theo TCVN 286-2003
Năng lƣợng cần thiết tối thiểu của nhát búa đập E đƣợc xác định theo công thức:
E= a P
E- Năng lƣợng đập búa kGm a- hệ số bằng 25 Kg.m/tấn P- khả năng chịu tải của cọc,tấn E =25x 60 =1500 kGm
Cần chọn búa thỏa mãn
T Q
KJ kGm
E
buachon buachon
3 . 4
150 1500
Tra catalogue của búa đóng cọc ta chọn búa: Kobe steel
Mã hiệu Trọng lượng(tấn) Kích thước giới hạn(m) Năng lượng 1
NGHIỆP
HẢI PHÕNG
Búa Toàn
phần Cao(H) Rộng(B) Dài nhát búa KJ
KB60 6.
0
15.
0
5.
77 1.135 1.3
01 160
8.1.1.6. Kiểm tra chọn búa:TCVN 286-2003:
a. Kiểm tra búa chọn
-Loại búa đƣợc chọn với năng lƣợng lớn nhất đập Ett phải thỏa mãn điều kiện:
k E
q Q
tt n
Trong đó: Qn:trọng lƣợng toàn phần của búa,Kg K:Hệ số quy định.Với búa đi-ê-zen k=5 q:trọng lƣợng cọc,kG
Đối với búa đi-ê-zen,giá trị tính toán năng lƣợng đập lấy bằng:
+Đối búa cần: Ett 0.9QH
Q: trọng lƣợng phần đập búa,Kg
H:Chiều cao thực tế khi đóng giai đoạn cuối,H=2.8m(đối búa ống) Ett 0.9x6000x2.8 15120kGm
15000 5825 1.4 6
15120 k (đối với búa đi-ê-zen kiểu ống và song động) -Tính toán độ chối quy định(độ chối khống chế)
Khi đóng cọc có mũi cọc cắm sâu vào cac tầng đất cứng,đá dăm,cát chặt vừa trở lên,hoặc mũi cọc cắm vào tầng đá phong hóa… thì cọc ở trạng thái chống chịu lực; yêu cầu mũi cọc phải cắm sâu vào lớp đá cứng nói trên. Giá trị sâu trung bình của mỗi nhát búa (ta gọi là độ chối) chỉ đƣợc bằng hoặc lớn hơn giá trị độ chối quy định. Độ chối quy định đƣợc xác định qua thí nghiệm. Trong
NGHIỆP
HẢI PHÕNG
trường hợp thiếu số liệu thí nghiệm thì độ chối quy định được xác định theo công thức:
q Q
q xQ
nA mP mP
H Q A
e n 0.2
) (
. . .
e:độ chối quy định (mm)
Q:Trọng lƣợng của quả búa(N)
H:chiều cao rơi của quả đập(xung trình)(mm) q: Trọng lƣợng cọc và mũi cọc(N)
A: Diện tích mặt cắt ngang của cọc(mm2) P: Sức chịu tải của an toàn của cọc(N) m: Hệ số an toàn của cọc
+Đối công trình vĩnh cửu:m=2 +Đối công trình tạm thời:m=1.5 n: Hệ số an toàn
+Cọc BTCT dùng đệm cọc là bao gai n = 1 +Cọc BTCT dùng đệm cọc là gỗ cao su n =1.5
4 4
4 4 4
1.5 (300 300) 6 10 2800 6 10 0.2 5825 2 60 10 (2 60 10 1.5(300 300)) 6 10 5825 8.3
x x x x x x x
e x mm
x x x x x x x
b. Giá búa
Là một thanh dẫn hướng cho đầu búa trong quá trình đóng cọc(thanh giăng xiên,thanh giằng ngang…)
Hgiabua hcoc hbua hnangbua htreobuoc hcoc hbua 3m
+hcoc=21 m +hbua=5.77 m
Hgiabua=21+5.77+3 = 29.77 m
c. Số lƣợng cọc cần thiết cho công trình:
Khối lƣợng cọc cần đóng:
NGHIỆP
HẢI PHÕNG
- Móng M1 có 08 móng, số cọc trong mỗi móng 6 cọc : 6 8 = 48 cọc.
- Móng M2 có 14 móng, số cọc trong mỗi móng 12 cọc : 14 12 = 168 cọc.
- Móng M3 có 08 móng, số cọc trong mỗi móng 15 cọc: 8 15= 120 cọc.
- Móng dưới vách ta chọn sơ bộ 270 cọc.
Tổng số cọc phải đóng :
N = 48 + 168+ 120 + 270 =606 cọc. Mỗi cọc dài 7m.
- Căn cứ vào trọng lƣợng cọc, trọng lƣợng khối đối trọng và độ cao cần thiết để chọn cẩu phục vụ đóng cọc.