Các yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị ép cọc

A. THI CÔNG PHẦN NGẦM

1.3. Các yêu cầu kỹ thuật của cọc và thiết bị thi công cọc

1.3.2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị ép cọc

- Lý lịch máy, máy phải được các cơ quan kiểm định các đặc trưng kỹ thuật định kỳ về các thông số chính như sau:

- Phiếu kiểm định chất lượng đồng hồ đo áp lực dầu và van chịu áp

- Lực nén (danh định) lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1.4 lần lực nén lớn nhất yêu cầu theo quy định của thiết kế.

- Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc, không gây lực ngang khi ép.

- Chuyển động của pitông kích phải đều, và khống chế được tốc độ ép cọc.

- Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo.

- Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng quy định về an toàn lao động khi thi công.

- Giá trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vượt quá hai lần áp lực đo khi ép cọc, chỉ nên huy động khả năng tối đa của thiết bị.

- Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng quy định về an toàn lao đông khi thi công.

1.4 .Tính toán lựa chọn thiết bị thi công ép cọc 1.4.1 Chọn máy ép cọc

Để đưa cọc xuống độ sâu thiết kế cọc phải qua các tầng địa chất khác nhau. Ta thấy cọc muốn qua được những địa tầng đó thì lực ép cọc phải đạt giá trị:

Trong đó:

ep max

P

0,7 0,8

e c

P  K P

98 + - lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền tới độ sâu thiết kế.

+ K = 1,5  2, phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc.

+ - tổng sức kháng tức thời của đất nền, gồm hai phần: phần kháng mũi cọc( ) và phần ma sát của cọc( )

- Sức chịu tải của cọc Pc PSPT 60,7T

- Để đảm bảo cho cọc được ép đến độ sâu thiết kế, lực ép của máy phải thoả mãn điều kiện: Pep  2 Pcoc 2x60,7,9T91,05TPVL 150,6T

- Vì chỉ cần sử dụng khả năng làm việc tối đa của máy ép cọc. Do vậy ta chọn máy ép thủy lực có lực ép danh định:

ep may ep

P 91,05

P 113,8T

0,8 0,8

   .

Chọn thiết bị ép cọc có lực nén lớn nhất P 113,8T

Trên cơ sở tính toán và diều kiện thực tế ta chọn máy ep như sau:

+ Chọn máy ép nhãn hiệu YZY 180: Có lực ép tối đa 180T Pe

Pc Pc

Pm Pms

0,7 0,8

99 -

1.4.2 Tính toán đối trọng

- vị trí đứng ép được 4 cọc để rút ngắn thời gian ép cọc.

- Với công trình có số lượng cọc lớn mỗi đài có 4 cọc ta thiết kế giá cọc sao cho mỗi Thiết kế giá ép có cấu tạo bằng dầm tổ hợp thép tổ hợp chữ I, bề rộng 30cm cao 55cm, khoảng cách giữa hai dầm đỡ đối trọng 2,5m

Tính toán đối trọng

Dùng đối trọng là các khối bê tông có kích thước (311) m. Vậy trọng lượng của một khối đối trọng là:

Pđt = 3  1  1  2,5 = 7,5 (T).

Tính toán ép cọc ở vị trí bất lợi nhất (cọc ở góc)

100 Điều kiện chống lật theo phương x :

1.5 7, 5 ep 5, 4 Qx Qx P x

5, 4 200 5, 4

120 (1)

9.6 9, 6

P xep x

Q T

   

Điều kiện chống lật theo phương y :

1, 5 2 ep 1,85 Qx x P x

1,85 200 1,85

123.3 (2)

3 3

P xep x

Q   T

Từ (1) và (2) đối trọng mỗi bên là : 123, 3 16, 44 n 7, 5 

Chọn mỗi bên 17 cục bê tông

* Số máy ép cọc cho công trình

- Khối lượng cọc cần ép của công trình thể hiện trong bảng sau:

Tên móng

Số lượng đài móng

Số cọc trong đài

Chiều dài cọc(m)

Chiều dài ép âm(m)

Chiều dài ép cọc(m)

Chiều dài ép cọc âm(m)

M1 44 4 16 1,2 2816 211,2

M2 24 1 16 1,2 384 28,8

Tổng chiều dài ép cọc cả mặt bằng công trình 3200 240

1.4.3 Chọn các thiết bị khác - Chọn cẩu phục vụ ép cọc

* Chiều cao nâng móc cẩu

101 Hình : Chiều cao nâng móc cẩu

- Cẩu dùng để cẩu cọc đưa vào giá ép và bốc xếp đối trọng khi di chuyển giá ép.

- Xét khi cẩu dùng để cẩu cọc vào giá ép tính theo sơ đồ không có vật cản : + Xác định độ cao nâng cần thiết :

1 2 3 4 5 6 0, 5 0, 2 0, 5 3 8 1, 5 1, 5 0, 5 15, 2 Hyc H H H H H H          m

Trong đó :

0,5m – khoảng cách an toàn giữa vật và điểm đặt trước khi đặt vật.

: Chiều cao phần kê đệm giá ép.

: Chiều cao dầm chính.

: Chiều dài phần đế máy ép (Chọn Zk

= 1,2 là hành trình của pit tông kích).

H4 8m : Chiều cao đoạn cọc : Chiều dài dây treo.

: Chiều dài móc cẩu

* Chiều dài cần : 15, 2 1, 50 14,18 sin sin 75

c yc

H H

L m



 

  

* Tầm với tay cần : Ryc L xcyc os =14,18xcos75 0 3,37m

* Sức trục yêu cầu của cần cẩu :

+ Khi cẩu lắp cọc : Qcocyc P xkcoc d=0,25 .8.2,5.1,3 1, 6252   T

0

max 75

  

1 0, 2( ) H  m

2 0, 5( ) H  m

3 2,5 k 2,5 1, 2 3( ) H  Z    m

5 1,5( ) H  m

6 1,5( ) H  m

102 + Trọng lượng cẩu lắp đối trọng : Qdtyc P xdt 1,1=7,5.1,1 8, 25  T

Sức trục yêu cầu :

     

ax ; = ax 1, 625;8, 25 8, 25

yc yc yc

coc dt

Q m Q Q m  T

Vậy các thông số khi chọn cẩu là :

Lyc 14,18 m Ryc 3,37 m

Hyc 15, 2 m

Căn cứ vào các thông số chọn máy cẩu, ta chọn được cần trục tự hành bánh hơi có số hiệu NK-2000, các thông số của máy cẩu này như sau :

+ Sức nâng : Qmax/Qmin = 20/6,5 (T) + Tầm với : Rmax/Rmin = 12/3,0 (m)

+ Chiều cao nâng : Hmax/Hmin = 23,5/4 (m) + Độ dài cần chính : L = 10,28 -23 (m) + Chiều dài cần nối phụ : l = 7,2 (m)

+ Thời gian thay đổi tầm với : vn = 1,4 (phút) + Vận tốc quay cần : vh = 3,1 (vòng/phút)

Cần trục tự hành Kato-NK200

1.4.2. Chọn xe vận chuyển cọc

- Khối lượng cọc BTCT cho toàn bộ công trình: 1,6875 x 762 = 1286T

- Chọn xe vận chuyển qx = 12(T)

- Thời gian 1 chuyến: t = tbốc + tđi + tvề + tdỡ + tquay = 90 phút - Trong 1 ca 1 xe đi được n = 60 60 8 0,8

90 xTxKtg x x

t  = 4,5 = 5 chuyến

- Khối lượng cọc vận chuyển trong 1 ca: 12 x 5 = 60 (T)

 Để vận chuyển hết số lượng cọc cần: 1286/60 = 21,43 = 22 ca - Vậy chọn 2 xe vận chuyển cọc vận chuyển trong 11 ngày.

Thời gian thi công cọc:

Tổng số lượng tim cọc cần phải thi công là 240 (tim Trong 1 ca 1 xe đi

được n = = 6,4 = 7 chuyến



8, 25( ) Qyc  T

 60. . 60.8.0,8

60 T Ktg

t 

103 cọc)

Chiều dài đoạn cọc ép âm là: L = (Hđài – 0,5) .240 = (1,2 – 0,5).240 = 168 m  Tăng chiều dài cọc cần ép: L= 168 + 5126 = 5294 (m)

+ Năng xuất thực tế việc ép cọc là 90m/ca

Do đó số ca cần thiết để thi công hết số cọc của công trình là :5294 59 90  ca.

Để đẩy nhanh tiến độ thi công cọc ta sử dụng 2 máy ép làm việc 1 ca 1 ngày.

Số ngày cần thiết là: 59 30

2  ngày.

1.4.3. Chọn cáp cẩu đối trọng

- Chọn cáp mềm có cấu trúc 6 x 37 + 1. Cường độ chịu kéo của các sợi thép trong cáp là 150 Kg/ mm2, số nhánh dây cáp là một dây, dây được cuốn tròn để ôm chặt lấy cọc khi cẩu.

- Trọng lượng 1 đối trọng là: Q = 7,5T - Lực xuất hiện trong dây cáp:

S = = = 2,65 T (Với n : Số nhánh dây, lấy n=4 nhánh) - Lực làm đứt dây cáp:

R = k S (Với k = 6 : Hệ số an toàn dây treo).

R = 6 x 2,65 = 15,9 T

- Giả sử sợi cáp có cường độ chịu kéo bằng cáp cẩu  = 160kg/mm2 Diện tích tiết diện cáp: F  mm2

  P

n cos 2 4 2

7,5

 

R 15900

99,38

 160 



104 Mặt khác: F =  99,38 d  11,25mm.

- Tra bảng chọn cáp: Chọn cáp mềm có cấu trúc 6 37+1, có đường kính cáp 12mm, trọng lượng 0,41kg/m, lực làm đứt dây cáp S = 5700kg/mm2

- Khi đưa cọc vào vị trí ép do 4 mặt của khung dẫn kín nên ta đưa cọc vào bằng cách dùng cẩu nâng cọc lên cao, hạ xuống đưa vào khung dẫn.