TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG

___O⁰O___

 

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

 

 

ĐỀ TÀI:

 

THIẾT KẾ THIẾT BỊ XOAY ỐNG VÁCH CỦA TỔ HỢP MÁY THI CÔNG HỐ CỌC BÊTÔNG DỰ ỨNG LỰC TRÊN MÁY CƠ SỞ LÀ CẦN TRỤC BÁNH XÍCH IPD – 80.

 

TRƯỜNG  ĐẠI  HỌC   GIAO   THÔNG   VẬN   TẢI   TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

___O⁰O___

 

LỜI NÓI ĐẦU

     Trong thời đại ngày nay một nền kinh tế có phát triển hay không nó phụ thuộc rất lớn vào sự phát triển của công nghiệp mà đặc biệt là ngành cơ khí. Chính vì thế mà trong những năm gần đây Đảng và nhà nước ta đặc biệt chú trọng phát triển ngành cơ khí nước nhà, trong đó đã dành sự quan tâm lớn đối nghành cơ khí giao thông. Song song với sự phát triển về kinh tế của nước ta  hiện nay, nhiều công trình lớn cũng được xây dựng nhằm đáp ứng cho sự phát triển của nền kinh tế đặc biệt là trong lĩnh vực giao thông. Việc xây dựng những công trình lớn hay sản xuất ra vật liệu phục vụ cho ngành  xây dựng của đất nước phải cần đến  sự tham gia của nhiều loại máy xây dựng để cơ giới hoá, tự động hoá quá trình sản xuất, tăng năng suất sản xuất, tăng chất lượng công trình, hạ giá thành sản phẩm. Tuy nhiên, thực tế hiện nay ở nước ta máy móc cũ kĩ, lạc hậu, thiếu rất nhiều máy móc nói chung và các thiết bị thi công nền móng nói riêng. Đó là thực tế mà nước ta cần phải đẩy mạnh hơn nữa để đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.

Công tác xây dựng có một ý nghĩa quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Trong những năm gần đây và trong tương lai công tác xây dựng đã, đang và sẽ phát triển rất nhanh, có thể nói cả nước là một đại công trường. Các công trình xây  dựng có quy mô lớn, nhiều nhà cao tầng xây dựng trong các đô thị đông dân cư đòi hỏi phải có kỹ thuật xây dựng nền móng thích hợp và hiện đại. Để đáp ứng những yêu cầu đó ngành xây dựng không những cần đến trình độ tay nghề bậc cao của những công nhân, trình độ quản lý của các kỹ sư, mà còn phải đầu tư những trang thiết bị máy móc kỹ thuật hiện đại phục vụ cho công việc ngày càng cao nầy.

Để gốp phần làm được điều đó đối với mỗi chúng ta cần phải bám sát thực  tế hơn nữa và thiết kế chế tạo máy mà nhu cầu đất nước đang cần. Cụ thể như  là máy thi công cọc bêtông dự ứng lực bằng phương pháp không gây chấn động là một loại máy thi công  quan trọng trong việc xây dựng các khu chung cư, nhà cao tầng, các khu công nghiệp.v .v . Là một bộ phận không thể thiếu trong ngành xây dựng hiện nay.

     Trong đề tài thiết kế tốt nghiệp nầy em được giao nhiệm vụ thiết kế thiết bị xoay ống vách trong tổ hợp máy thi công hố cọc bêtông dự ứng lực bằng phương pháp không gây chấn động.

Đây là một cơ hội để em đưa các kiến thức mà các thầy cô đã giảng dạy ở trường và các kinh nghiệm em thu thập được sau bốn năm học vào thực tiển. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, song do kiến thức còn hạn chế và đặc biệt là kinh nghiệm thực tế còn ít nên chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những đóng góp ý kiến quý báu của các thầy cô để bài báo cáo tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn, tạo cơ sở vững chắc để em có thêm nhiều kinh nghiệm tạo hành trang vững bước vào tương lai.

                                           Chương 1.

tổng quan về công nghệ thi công cọc bêtông dự ứng lực bằng phương pháp không gây chấn động.

§1: giới thiệu về công nghệ thi công và phương pháp thi công

cọc bêtông dự ứng lực.

1.1. Giới thiệu về công nghệ thi công bêtông dự ứng lực

1.1.1. giới thiệu chung

hiện nay ở việt nam nói riêng và trên thế giới nói chung có hai phương pháp thi công cọc bêtông để gia cố nền móng trong xây dựng dân dụng, công nghiệp mà không gây chấn động đó là: thi công bằng phương pháp khoan cọc nhồi và thi công cọc bêtông dự ứng lực

a. phương pháp thi công bằng phương pháp khoan cọc nhồi [08]

    trong thi công cọc không gây chấn động bằng phương pháp khoan cọc nhồi thì có các công nghệ thi công khác nhau cụ thể nó gồm các công nghệ sau:

+ công nghệ khoan nhồi đơn giản

+ công nghệ thi công khoan cọc nhồi có ống vách

+ công nghệ thi công cọc nhồi trong dung dịch

+ công nghệ thi công cọc nhồi khoan xoắn có khuôn

+ công nghệ thi công cọc nhồi bằng công nghệ cọc được phun với áp lực cao

b. Phương pháp thi công bằng phương pháp dùng cọc bêtông dự ứng lực [10]

    Đây là phương pháp thi công cọc bêtông dùng gia cố nền móng mới được ứng dụng ở nước ta. Phương pháp này được thi công dựa trên nền tảng của khoan cọc nhồi nhưng thay vì ta thi công cọc ở dưới đất bằng cách đúc cọc ở trên bãi trước. Sau đó cọc nầy được đưa vào hố cọc đã được tạo sẵn nhờ thiết bị chuyên dùng.

Đây là phương pháp thi công khô, nó không cần dùng dung dịch bentonic như ở khoan cọc nhồi.

   Đặc điểm của phương pháp thi công dùng cọc bêtông dự ứng lực:

+ Thời gian thi công được rút ngắn hơn so với khoan cọc nhồi. Do cọc bêtông được đúc sẵn ở nhà máy nên tiến độ được nhanh hơn.

+ So với khoan cọc nhồi trong cùng một điều kiện thi công nhất định thì phương pháp nầy dể thi công hơn nhưng chất lượng cọc vẫn đảm bảo.

+ Trong điều kiện nhất định thì dùng phương pháp thi công nầy sẽ rẽ hơn so với phương pháp dùng cọc khoan nhồi nhưng vẫn đảm bảo được khả năng chiệu tải của công trình

Ngoài ra dùng cọc dự ứng lực chất lượng cọc được đảm bảo vì khi hạ cọc ta không tác dụng lực lên đầu cọc mà chúng ta đưa cọc vào hố nhẹ nhàn. Chính vì vậy nên cọc không bị rạng nứt trong quá trình hạ cọc.

Đối với trường hợp nầy thì máy khoan cọc bêtông dự ứng lực được gắng trên máy cơ sở là HITACHI IPD – 80, dùng để khoan cọc với đường kính 0,6m, với độ sâu thiết kế là 40m, và thi công trên nên đất cấp IV và phương pháp thi công loại nầy là phương pháp thi công khô.

Trình tự các bước thi công cọc bêtông dự ứng lực:

+ Bước một: Di chuyển máy khoan tạo hố khoan đế tại hiện trường thi công. Trong giai đoạn nầy xác định hướng di chuyển cho máy theo một sơ đồ cụ thể theo điều kiện cho phép sao cho thuận lợi nhất cho quá trình thi công. Đồng thờ phải tạo mặt bằng cho máy đứng và tạo đế vững chắc cho máy đứng bằng các tấm thép dày khoảng 30mm, hoặc dùng các tấm bê tông càng tốt.

 

Hình 1.1 -  Trình tự công nghệ thi công cọc bêtông dự ứng lực

 

+ Bước hai: định vị trí tim cọc và từ đó định vị chính xác tâm khoan theo bảng vẽ bố trí tim cọc do bộ phận thiết kế công trình cung cấp.

Ở bước nầy rất quan trọng đòi  hỏi người quản lý phải có kinh nghiệm nhiều và dưới sự giám sát của bên chủ thầu. Nều giai đoạn nầy làm không đúng tim cọc sẽ gây hậu quả nghiêm trọng sau nầy.

+ Bước ba: khoan tạo hố cọc đến độ sâu thiết kế. Trong giai đoạn nầy quá trình khoan tạo hố cọc được tiến hành bình thường đồng thời thường xuyên kiểm tra độ thẳng đứng của cọc và tim cọc.

+ Bước bốn: Rút mũi khoan bên trong hố cọc và để lại ống vách bên ngoài.

+ Bước năm: cẩu cọc bêtông đã được đúc sẵn theo đúng tiêu chuẩn vào bên trong hố cọc nhẹ nhàn. Nếu thả hết cọc nầy rồi thì tiếp tục cẩu cọc tiếp theo đến khi nào vừa đầy hố cọc thì thôi.

+ Bước sáu: đổ vữa bêtông vào bên trong cọc tạo đế cho cọc. Đồng thời tiến hành cho máy quay ống vách theo chiều ngược lại kết hợp kéo lên trên để đất lèn chặc vào xung quanh thành cọc tạo lực ma sát thành cọc. Tiếp tục kéo ống vách lên trên đến khi nào hết ống vách thì lúc đó đất cũng vừa lèn đầy hố cọc.

+ Bước bảy: tiến hành kiểm tra cọc hoàn chỉnh.

1.1.2. Công tác chuẩn bị.

+ Trước khi thi công cọc bêtông dự ứng lực cần chú ý nghiên cứu kĩ các tài liệu thiết kế kĩ thuật, quy trình công nghệ, tài liệu khảo sát địa chất công trình, .... và các công trình ngầm trong mặt bằng thi công như điện, cáp quang, hệ thống thoát nước, cấp nước...

+ Chuẩn bị mặt bằng tổ chức thi công, xác định vị trí các tim mốc, hệ trục công trình, đường vào để máy thi công, hệ thống đặt các thiết bị cơ sở, kho các công trình phụ trợ. Các cán bộ kĩ thuật phải nắm chắc hồ sơ thiết kế cọc như địa chất công trình, đường kính hố cọc, đáy cọc, cao độ cắt cọc cấu tạo ống siêu âm...vv.

+ Căn cứ vào các thiết bị có sẵn đã được duyệt lập tiến độ thi công chi tiết cho từng cọc đảm bảo theo đúng yêu cầu bên A và tư vấn giám sát từ đó lập tiến độ thi công tổng thể và sơ đồ khoan cho toàn bộ khu cọc.

+ Chuẩn bi các bảng biểu nhật kí công trường theo dõi quá trình thi công và chất lượng thi công.

+ Chuẩn bị đầy đủ thiết bị máy móc, kiểm tra chất lượng và số lượng của cọc bêtông cần sử dụng

+ Chuẩn bị đầy đủ và đảm bảo nguồn nước

+ Hệ thống cung cấp điện phải an toàn và đáp ứng được công suất của máy móc thiết bị thi công.

+ Kiểm tra và đảm bảo chắc chắn tất cả các thiết bị trong tình trạng hoạt động tốt và sẵn sàng làm việc.

+ Vị trí của máy phải an toàn chắc chắn và thuận tiện.

 

1.1.3. Định vị hố khoan. [08]

+ Định vị phải căn cứ vào tài liệu thiết kế về quy hoạch tổng thể của dự án và mặt bằng bố trí cọc. Việc xác định vị trí tim cọc được thực hiện bằng 2 máy kinh vĩ giao hội hoặc máy kinh vĩ điện tử. Khi thực hiện công tác này phải có sự kiểm tra nghiệm thu của kỹ sư tư vấn.

+ Sai số cho phép của vị trí tim cọc là: ± 30 mm

+ Đồng thời lập các mốc phụ để xác định và kiểm tra lại tim, cốt cọc.

  Định vị tim cọc.

Hình 1.2 - sơ đồ định vị tim cọc

 

1.1.4. Công tác khoan tạo hố cọc bêtông dự ứng lực. [10]

a. khoan hạ cọc đến độ sâu thiết kế:

Sau khi định vị vị trí tim cọc, tiến hành khoan với tốc độ chậm đến chiều sâu bằng độ sâu thiết kế. Trong khi mũi khoan được khoan xuống thì ống vách được đưa xuống đồng thời với mũi khoan nhờ hệ thống mâm quay riêng cho ống vách. Các lưỡi cắt được gắng trên ống vách sẽ có chức năng chính là sau khi khoan xong rút ống vách lên cánh xoắn sẽ có tác dụng lèn chặt đất vào khoảng trống xung quanh cọc. chiều dài ống vách được xác định căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất. ống vách phải được hạ với chiều sâu tối thiểu sâu hơn các lớp đất ổn định là 1,5m. Trong qúa trình thi công từng cọc, phụ thuộc vào đăc điểm địa chất từng vùng, từng khu vực khác nhau mà ta có thể hạ ống vách với chiều sâu khác nhau cho phù hợp với điều kiện điạ chất từng khu vực.

Ống vách càng có tác dụng bảo vệ thành hố khoan ở đầu cọc, tránh trường hợp sập lở đất bề mặt khi thi công, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc hạ cọc bêtông dự ứng lực được chính xác. Ống vách phải được giữ thẳng đứng chăc chắn không bị xô lệch, trượt trong quá trình thi công. Vị trí ống vách, độ thẳng đứng phải được kỹ thuật bên A và tư vấn giám sát kiểm tra. Các yêu cầu kỹ thuật về hạ ống vách:

+ Sai số tọa độ :  +/-50 - 75mm

+ Sai số về độ thẳng đứng <=1%

b. Công tác tạo hố khoan.

Hình 1.3 - Sơ đồ khoan tạo lỗ, thi công hạ ống vách.

+ Khoan tạo lỗ bằng phương pháp khoan xoắn cánh vít xoay là biện pháp thi công tương đối phổ biến trong thi công hạng mục cọc nhồi các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và giao thông hiện nay.

Khi khoan tạo hố cọc cần chú ý các yêu cầu về kỹ thuật sau:

+ Trước khi tiến hành khoan cần chỉnh chính xác độ nằm ngang của máy khoan và độ thẳng đứng của cần khoan bằng máy trắc đạc hoặc nivo nước, vị trí máy đứng phải được gia cố lót chắc chắn bằng các tấm tôn hoặc tấm bê tông.

+ Cần khoan và ống vách phải luôn thẳng đứng trong suốt quá trình khoan, tim cần khoan luôn trùng với tim cọc và thường xuyên được kiểm tra bằng máy kinh vĩ hoăc nivo nước.

+ Công tác khoan tốt nhất nên tiến hành liên tục trong phạm vi 1 cọc, tránh hiện tượng sập thành vách do gián đoạn. Trong quá trình khoan phải theo dõi, mô tả mặt cắt địa chất của các lớp đất đá khoan qua và được thể hiện bằng các báo cáo chi tiết. ở các điểm địa tầng sai khác nhiều so với hồ sơ khảo sát địa chất ban đầu phải tiến hành lấy mẫu và ghi chép đầy đủ vào nhật ký, báo cáo với đơn vị thiết kế và công trình để có biện pháp kỹ thuật xử lý trực tiếp phù hợp.

+ Khi khoan, tốc độ khoan phải khống chế thích hợp với địa tầng khoan qua. Cần  khoan được đưa lên, xuống từ từ và xoay để tránh ảnh hưởng chân không và ma sát với thành hố khoan gây sập vách.

+ Dùng mũi khoan bằng hợp kim cứng khi gặp các lớp địa chất như: lớp sỏi cuội to, bột cát kết sét kết.v.v.

Chú ý:

+ Các công tác trên được duy trì và tiến hành tới khi khoan đến cao độ thiết kế.

+ Hố khoan thường xuyên được kiểm tra về độ thẳng đứng, đường kính cũng như tình trạng thành vách theo yêu cầu kỹ thuật của bên A và tư vấn giám sát.

 

 

c. Công tác kiểm tra và làm sạch sơ bộ:

Sau khi khoan đạt tới độ sâu thiết kế và tư vấn giám sát nghiệm thu xác nhận, tiến hành dùng gàu vét vệ sinh đáy hố khoan trước khi hạ cọc dự ứng lực.

d. Tập kết và xử lý mùn khoan.

Mùn khoan khi đưa lên được tập kết và vận chuyển ra khỏi công trường.Có thể vận chuyển bằng ô tô tự đổ có bạt che phủ để tránh ô nhiễm môi trường hoặc có thể lưu giữ trong các thùng chứa đất nhờ xử lý sau.

1.1.5. Đúc cọc và hạ cọc bêtông dự ứng lực.

+ Quá trình đúc cọc  cần chú ý bãi đúc phải được đổ đá sạch sẽ, thép được bảo quản che mưa và kê cao cách mặt đất.

+ Việc hạ cọc bêtông dự ứng lực phải được thực hiện từ từ, nhẹ nhàng tránh va đập vào thành hố khoan.

+ Khi hạ cọc đến cao độ thiết kế thì tiến hành phun vữa xuống đáy của cọc để tạo đế chiệu lực. Đồng thời xoay ống vách theo chiều ngược lại để đất lèn chặt đất vào thành bên của cọc tạo lực ma sát thành cho cọc.

Hình 1.4 -  cọc bêtông dự ứng lực

 

11.6. Công tác đổ vữa bê tông tạo đáy chiệu lực cho cọc:

Hình1.5  - Sơ đồ thi công đổ bê tông tạo đế cọc

a. Lắp đặt ống đổ.

 Ống đổ là các ống thép có đường kính 273 mm, tổ hợp của các đoạn ống dài L = 1m , 2m, 3m và 6m. Các đoạn ống được liên kết với nhau bằng ren. Chiều dài ống đổ phải tới tận đáy hố khoan, khoảng cách giữa đáy ống đổ và đáy hố khoan tuỳ thuộc vào đường kính hố khoan và phải có biện pháp ống đổ dự phòng.

Ống  đổ bê tông và mối nối được đảm bảo kín, cách nước, luôn luôn kiểm tra chiều dài khi nối ống, tháo ống trong quá trình đổ.

Sau khi đổ bêtông xong rút ống bơm lên, đưa thiết bị nén dạng vòng ron để nén từ trên xuống, lúc đó do áp lực cao bêtông tươi sẽ chui qua các lổ đã được tạo sẵn ra bên ngoài cọc sẽ tạo đế cọc dạng hình trụ.

b. Quá trình đổ vữa bê tông.

Theo tính toán thì độ cao h của lớp vữa đổ vào đáy cọc là 1,5d.

Với d là đường kính cọc.

Lượng bêtông cân thiết sẽ được tính toán bằng thể tích hình trụ nhân thêm hệ số dự trữ theo công thức sau:

V_bêtông = V_hìnhtrụ . k                              (1.1)

Trong đó:

V_bêtông: thể tích bêtông cần thiết để cung cấp cho một cọc (m³).

V_hìnhtrụ: thể tích bêtông tính toán lý thuyết (m³).

k: hệ số dự trữ

+ Trước khi đổ bê tông cần phải có kế hoạch chặt chẽ về việc cung cấp bê tông giữa đơn vị thi công và đơn vị cung cấp. Cụ thể, bê tông phải đảm bảo cung cấp về số lượng, chất lượng, liên tục không gián đoạn.

+ Cấp phối bê tông phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo yêu cầu thiết kế, không sử dụng cốt liệu đá lớn hơn 20mm. Bê tông trước khi đổ phải có độ sụt là 16-20 cm.

+ Công nghệ đổ bê tông được thực hiện sao cho bê tông cấp cho cọc liên tục không bị gián đoạn, tránh bê tông bị phân tầng.

+ Trường hợp dùng xe trộn để cấp bê tông, cần tính toán thời gian vận chuyển, nghiên cứu phương án đường đi và lựa chọn độ sụt xuất xưởng thích hợp.

+ Bê tông sử dụng có thể được trộn thêm phụ gia hoá dẻo với tỷ lệ từ 0.8-1.2 % tuỳ thuộc vào môi trường cũng như cụ ly vận chuyển.

+ Bê tông trong ống đổ phải đủ độ cao và luôn luôn lớn hơn áp lực dung dịch xung quanh. ống đổ có thể được nâng lên hạ xuống trong quá trình cấp bê tông nhưng không được thao tác quá mạnh và nhiều để tránh bê tông bị phân tầng. Trong quá trình đổ, ống đổ được tháo dần ra song phải luôn đảm bảo nằm ngập trong bê tông. Việc đổ diễn ra liên tục tao thành dòng chảy tự do và bêtông chiếm chỗ trong đoạn đáy hố khoan.

+ Các ống đổ bê tông được đặt lên giá đỡ và vệ sinh ngay sau khi tháo để tránh hiện tượng tắc ống cho những lần đổ sau.

+ Trong suốt quá trình đổ bê tông tránh không để bê tông tràn ra miệng phễu rơi rãi làm ảnh hưởng tới chất lượng của đế cọc.

+ Trong quá trình đổ bê tông phải thường xuyên kiểm tra theo dõi cao độ chân ống cho phù hợp và kiểm soát được chất lượng thành vách hố khoan.

+ Quá trình đổ bê tông được thể hiện trong các báo cáo chi tiết theo các biểu mẫu có sẵn và có sự xác nhận của cán bộ thi công và tư vấn giám sát.

1.1.7. Rút ống vách.

Ống vách cần được rút lên ngay trong thời gian đổ vữa bêtông xong khi địa chất xung quanh chưa cố kết chắc chắn và bê tông còn có độ dẻo và chưa ninh kết nhằm đảm bảo bê tông không bị kéo theo khi rút ống và phá vỡ kết cấu ban đầu của bê tông.

Trong quá trình rút ống vách phải đảm bảo ống giữ thẳng đứng và đồng trục với cọc.

Sau khi ống chống được rút lên cần kiểm tra khối lượng bê tông và cao độ đầu cọc nhằm đảm bảo tiết diện cọc không bi thu nhỏ và bê tông không bị lẫn bùn đất xung quanh do áp lực của đất, nước, mùn khoan…trong trường hợp cần thiết phải bổ xung ngay bê tông trong quá trình rút ống.

1.1.8. Độ sai lệch cho phép của tim cọc.

 Vị trí cọc phải được xác định chính xác ngay trước khi thi công phải kiểm tra vị trí cọc so với hệ thông mốc chuẩn.

     Vị trí cọc không được sai số quá 30 mm theo bất kỳ hướng nào đồng thời cũng phải đảm bảo sai số của tâm móng (bao gồm cả các cọc khác) không được vuợt quá chỉ số trên.

    Độ thẳng đứng: khi bắt đầu công tác thi công, độ thẳng đứng của các cọc phải được kiểm tra theo quy định. Độ thẳng đứng lớn nhất cho phép là khoảng  1/100.

Các cọc bi hư hỏng:

Trong trường hợp sau các cọc coi như là không đạt yêu cầu :

   + Cường độ bêtông không đạt yêu cầu về thiết kế.

   + sai số thi công vượt quá trị số cho phép quy định

   + Sức chịu tải của cọc không đạt yêucầu thiết kế.

1.1.9. Lý lịch cọc.

Lý lịch cọc phải được kỹ thuật hai bên A – B ký xác nhận ngay trong quá trình thi công và bao gồm các thông tin sau đây:

   + Ngày và thời gian bắt đầu khoan và bắt đầu đổ bê tông .

   + Số hiệu cọc và vị trí.

   + Cốt mặt đất tại vị trí thi công cọc.

   + Cốt mũi cọc và đầu cọc.

   + Cao độ các cọc.

   + Độ sâu gặp lớp đất chịu lực (đất chặt hoặc sét cứng).

   + Đường kính hố khoan và đường kính cọc.

   + Độ nghiêng của cọc.

   + Chiều dài ống vách.

   + Chiều dài ống đổ bê tông và chiều dài ống dài nằm trong bê tông.

   + Mô tả chi tiết đất nền trong quá trình theo thời gian.

   + Đặc tính của bê tông, thể tích của bê tôngvà thời gian đổ bê tông.

   + Chi tiết các chướng ngại vật gặp phải khi khoan.

   + Chi tiết về thời  tiết.

   + Các thông tin khác kèm theo yêu cầu của kỹ thuật bên A và tư vấn gián sát.

1.1.10. Lấp đầu cọc.

Cọc sau khi hạ xong và đổ bê tông tạo đáy như thiết kế và bê tông cọc tạo đáy đã ninh kết sẽ được lấp lại để đảm bảo tránh các tác động của bê ngoài đến sự hình thành cường độ cọc và đồng thời trả lại mặt bằng thi công các cọc tiếp theo. Việc lấp đầu cọc được tiến hành ngay sau khi bê tông ninh kết. Vật liệu dùng để lấp đầu cọc có thể dùng đất cấp II, gạch vỡ hoặc cát thô đầm kỹ. Để đảm bảo thuận lợi cho máy thi công di chuyển trên công trường phải tiến hành lấp đầu cọc ngay sau khi thi công xong.

 

 

Chương 2.      THIẾT KẾ THIẾT BỊ XOAY ỐNG VÁCH

§1: LẬP PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN MÁY CƠ SỞ.

   Từ nhiệm vụ thiết kế là thiết kế máy khoan hố cọc bêtông dự ứng lực với đường kính cọc là 0,6m và chiều sâu cọc là 40 m.

Có các phương án lựa chọn đó là:

   + máy khoan hố cọc bêtông dự ứng lực kiểu cần hộp lắp trên cần trục kbk 106.2 di chuyển trên ray.

   + máy khoan hố cọc bêtông dự ứng lực cần hộp lắp trên máy cơ sở là cần trục bánh xích IPD - 80.

1.1.         PHƯỚNG ÁN 1: MÁY KHOAN HỐ CỌC DI CHUYỂN TRÊN RAY LẮP TRÊN CẦN  TRỤC KbK 106.2

Hình 2.1 – Tổng thể cấu tạo máy thi công khoan hố cọc kiểu cần giàn.

Trong đó:

1 – Mâm quay.

2 – Gía đỡ

3 – cơ cấu di chuyển trên ray

4 – đối trọng

5 – xi lanh thủy lực chống cần

6 – giá chữ a

7 – thanh chống

8 – cụm puly đầu cần

9 – đầu cần

10 – cần chính

11 – thanh trượt

12 – cáp treo thiết bị khoan cần kelly

13 – thiết bị khoan

14 – cần khoan

15 – thiết bị xoay ống vách

16 – gía đỡ

17 – ca bin

1.3.1. Ưu điểm:

+ Di chuyển trên ray nên độ bằng phẳng rất tốt kết quả cho hố cọc khá chính xác tim cọc.

+ Thi công khá an toàn.

    + Ổn định máy tốt.

1.3.2. Nhược điểm:

 + Cần phải  thiết một lộ trình cho máy làm việc, phải có một diện tích khá rộng để lắp đặt ray.

+ Tốn thời gian trong quá trình lắp đặt ray

 + Quá trình di chuyển máy từ vị trí nầy sang vị trí làm việc khó khăn.

 

1.2. PHƯƠNG ÁN 2: LẮP CẦN HỘP LÊN CẦN TRỤC BÁNH XÍCH IPD – 80.

Hình 2.2 – Tổng thể cấu tạo máy thi công hố cọc kiểu cần hộp.

Trong đó:

               1 – Cơ cấu quay

               2 – Cơ cấu di chuyển

3 – Chân chống

4 – Đối trọng

5 – Xi lanh tyben

6 – Gía chữ A

7 – Thanh chống (ống ty ben)

8 – Cụm buly đầu cần

9 – Đầu licdơ (đầu cần)

10 – Đoạn licđơ (cần)

11 – Thanh trượt

12 – cáp treo thiết bị khoan

13 – Thiết bị quay cần kelly

14 – cần khoan

15 – thiết bị xoay ống vách

16 – giá đỡ

17 – ca bin

1.2.1. Ưu điểm:

+ Cơ cấu cần gọn nhẹ.

+ Việc nâng hạ cơ cấu quay đẫn động cần kelly dễ dàng.

+ Đễ dàng di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác.

+ Cần có thể gập lại khi di chuyển.

+ Dễ dàng thay thế các thiết bị hỏng trên máy.

1.2.2. Nhược điểm:

+ quá trình làm việc dể gây ra hiện tượng nghiêng cần dẫn đến cọc bị lệch tim.

+ phải tính đến độ ổn định của máy khi làm việc

1.3. NHẬN XÉT LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:         

     Ta thấy rằng việc chế tạo cần hộp lắp trên cần trục bánh xích có rất nhiều ưu điểm cũng như có sự vượt trội hơn hẳn khi thi công so với cần giàn, do vậy ta quyết định chọn thiết kế máy khoan cần hộp lắp trên cần trục bánh xích.

Ngoài ra nếu xét về phương thức di chuyển thì ta thấy di chuyển trên bánh xích thì khả năng cơ động của máy cao hơn. Vì trong điều kiện thi công trên công trường thiết bị nào có tính cơ động ít phụ thuộc địa hình thì được ứng dụng nhiều hơn. Chính vì vậy ta chọn phương án máy thi công hố cọc bêtông dự ứng lực là máy khoan cần hộp lắp trên cần trục di chuyển bằng bánh xích.

1.3.1. Lựa chọn thiết bị cơ sở:

 Theo kinh nghiệm chọn cần trục bánh xích làm máy cơ sở cho máy khoan hố cọc có chiều sâu hố khoan 40 m với đường kính lỗ khoan 1m ta chọn loại cần trục bánh xích nhãn hiệu  IPD - 80 của hãng HITACHI.

Các đặc tính kỹ thuật của máy xúc IPD - 80:

+ Công suất lắp đặt (installed power): 231 KW

+ Tốc độ quay (rotation speed): 2100 r.p.m

1.3.2. Sơ đồ hình chung máy thiết kế.

Hình 2.3 – Sơ đồ hình chung máy thi công hố cọc kiểu cần hộp lắp trên máy cơ sở là cần trục bánh xích IPD - 80.

Cấu tạo của máy:   

 1 – mâm quay máy cơ sở.

 2 – cơ cấu di chuyển.

 3 – chân chống

 4 – đối trọng.

 5 – xi lanh chống cần chính

 6 – giá chữ A

 7 – Thanh chống

 8 – cụm puly đầu cần

 9 – đầu cần

10 – cần hộp chính

11 – thanh trượt

12 – cáp treo thiết bị xoay cần khoan

13 – thiết bị khoan hố cọc

14 – cần khoan

15 – thiết bị xoay ống vách

16 – giá đỡ

17 – ca bin điều khiển

 

§2. GIỚI THIỆU MÁY THIẾT KẾ.

   Hiện nay việc thi công các công trường ở các thành phố lớn vấn đề khó khăn và phức tạp lớn là việc diện tích mặt bằng thi công nhỏ hẹp, độ cao các công trình lân cận ảnh hưởng rất lớn tới điều kiện thi công. Do vậy yêu cầu thiết kế  cơ cấu thi công gọn nhẹ, dễ dàng, chất lượng tốt là một trong những yêu cầu cơ bản và cấp thiết của máy móc hiện đại. Máy khoan cọc bêtông dự ứng lực cần hộp này có đường kính lỗ khoan lớn nhất là 1 m chiều sâu tối đa của cọc là 40 m và tốc độ quay lớn nhất của gầu khoan là 8 v/ phút, sau khi thi công máy có thể gập cần và di chuyển tới vị trí khác một cách dễ dàng.

§3. SƠ ĐỒ DẪN ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ XOAY ỐNG VÁCH.

3.1. Cấu tạo thiết bị xoay ống vách

......................................

 

1. Cấm đứng cận thiết bị đang quay để điều chỉnh, sửa lại các thiết bị khác khi máy đang làm việc.
2. Cấm tất cả mọi người đứng dưới thiết bị khi đang nâng thiết bị trừ trường hợp người hướng dẫn điều khiển được phép đứng gần máy khi thiết bị quay treo ở độ cao thấp hơn 1 mét.
3. Thao tác phải chính xác, khi cần điều khiển phải giữ chặt , cố gắng điều khiển sao cho tránh các thao tác  thừa , tránh thao tác tắt/mở nhiều lần.
4. Không sử dụng động tác điều khiển quay mâm quay đão chiều đột ngột khi máy đang quay theo một chiều nào đó, phải ngừng xong mới được đão chiều. Hoặc cho ống vách quay trong khi đã có tín hiệu ngừng hoạt động. Ngừng ngay việc xoay ống vách khi các thiết bị an toàn.
5.  Nếu phát hiện thiết bị làm việc hoạt động không bình thường hoặc hư hỏng phải thông báo ngay cho công ty hoặc đơn vị phụ trách để sửa chữa bảo trì.
6.  Chưa được sự đồng ý của công ty hoặc đơn vị phụ trách không được tự ý tháo máy để sửa chữa nếu xảy ra sự cố phải tự chịu trách nhiệm hoàn toàn.

Với điều chú ý nầy đề nghị cán bộ phụ trách treo ở hiện trường thi  công nơi dể nhìn thấy nhất để công nhân, người khảo sát nắm rõ.

 

§2. quy trình bão dưỡng thiết bị KHOAN HỐ CỌC bêtông dự ứng lực.

    Động cơ dùng để xoay ống vách của thiết bị có thể làm việc được với mức vượt tải so với điều kiện làm việc danh nghĩa 10%. Vì các động cơ thủy lực có khả năng làm việc quá tải rất tốt. Thiết bị xoay ống vách không được làm việc nặng hơn chế độ qui định.

   Sự bảo dưởng đúng và điều hòa đảm bảo cho máy làm việc liên tục, không có sự cố. Trước khi tiến hành sử dụng máy phải xem xét kỹ thuật cẩn thận, phải cho máy dừng lại và kiểm tra tổng thể các bộ phận làm việc của máy sau đó cho máy khởi động để kiểm tra tình trạng làm việc của máy.

Người làm việc thiết bị xoay ống vách cần phải nắm quy tắc an toàn lao động và nghiên cứu kỷ bảng hướng dẫn sử dụng của thiết bị này.

2.1. Xem xét kỹ thuật thiết bị xoay ống vách:

Kiểm tra trước khi bắt đầu làm việc	CÁC BIỆN PHÁP BẢO DƯỠNG	Bảo dưỡng đầu tiên sau 3 tháng làm việc	Bảo dưỡng tiếp theo sau 12 tháng làm việc
(1)	(2)	(3)	(4)
X	-       Kiểm tra hoạt động của hệ	X	X
	thống cung cấp và điều khiển         thủy lực -       Kiểm tra cáp treo thiết bị; -       Kiểm tra xiết chặt cáp;	X X X	X X X
X                         X	-       Kiểm tra hoạt động của động           cơ  thủy lực, các bộ truyền, hộp            giảm tốc có làm việc tốt không; -       Kiểm tra cụm puly treo thiết           bị xem có vết nứt hay biến dạng            hay không?; -       Kiểm tra đường ống trượt và            má trượt của thiết bị trên cần; -       Kiểm tra tổng thể võ thiết bị              xem có bị nứt, gãy hay không; -       Kiểm tra hệ thống điện.	X     X   X   X	X     X   X   X

2.2. Duy trì và kiểm tra cáp  treo thiết bị:

Vì đây là nơi treo toàn bộ thiết bị nên nó đóng vai trò rất lớn chính vì vậy chúng ta phải thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng cáp treo. Bảo dưởng định kỳ cáp sẽ đảm bảo cho thiết bị làm việc an toàn. Bôi trơn cáp bằng mỡ để tăng tuổi thọ cáp. Trước khi bôi trơn cần làm sạch, không cần thiết dùng nhiều mỡ bôi trơn.

Loại bỏ cáp mòn và khuyết tật theo tiêu chuẩn hiện hành.

2.3. Sử dụng và bảo dưởng động cơ thủy lực của thiết bị:
Động cơ thủy lực đựơc xem là nguồn động lực chính trong thiết bị xoay ống vách. Để cho động cơ làm việc được bền bỉ ta phải sử dụng đúng kỹ thuật và đồng thời thường xuyên bão dưỡng động cơ.

Động cơ làm việc không nên làm việc quá lâu trong cùng một thời gian, mà ta phải cho máy làm việc theo ca đã được chia quy định sẵn.

Trước khi cho máy tiến hành thi công thì phải kiểm tra toàn bộ cho động cơ như kiểm tra các ổ bi với điều kiện còn làm việc tốt, các ron lót cao su phải kín, võ động cơ phải còn nguyên vẹn, các đầu nối các ống dầu vào và ra cần phải kiểm tra trước khi sử dụng. Đồng thời phải kiểm tra độ dọc trục của động cơ nếu độ rơ trục quá 1 mm thì cần phải tu sữa lại. Kiểm tra áp suất dầu thủy lực có đảm bảo cho động cơ làm việc.

2.4. Bảo dưởng hộp giảm tốc hành tinh và bộ truyền bánh răng trụ:

Thay đổi nhớt trong hộp giảm tốc đúng mức và đúng định kỳ là rất quan trọng;

Cần phải kiểm tra, điều hòa trạng thái trong bộ giảm tốc hành tinh. Sự thay nhớt tiến hành theo biểu đồ thay nhớt tương ứng với từng thời hạn nhất định. Xã nhớt cũ ra khỏi hộp giảm tốc hành tinh trong trạng thái nhớt còn ấm.

Trong thời kỳ thay nhớt đầu tiên (khoảng sau 3 tháng hoặc sau 1000 giờ mở máy làm việc) thì hộp giảm tốc hành tinh cần được rữa sạch bằng xăng, hoặc dầu hỏa. Để làm việc đó cần lấy số lượng xăng hoặc dầu hỏa gấp đôi số lượng nhớt bôi trơn của hộp giảm tốc rồi đổ vào hộp giảm tốc. Xả sạch hộp giảm tốc rồi cho nhớt sạch vào đến mức quy định. Sự mài mòn cho phép tối đa của các bánh răng hộp giảm tốc tới 15 % chiều dày răng.

2.5.  Bảo dưỡng cụm má trượt dọc cần của thiết bị:

Công tác kiểm tra cơ bản cụm má trượt là kiểm tra các má trượt bên ngoài và ống trượt. Khi các má trươt và hai thanh trượt bị mòn quá trị số cho phép thì phải thay các má trượt mới.

Đồng thời với việc sử dụng chúng ta phải thường xuyên bôi mỡ làm trơn má trượt để giảm ma sát giữa má trượt với ống trượt.     

    + Độ mòn tối đa của các má trượt có thể cho phép đến  đến 30% chiều dày ban đầu của nó;

    + Độ mòn tối đa của các ống trượt  đến 30 % chiều dày của chúng.

2.6. Bảo dưỡng kiểm tra cụm puly treo:

Mỗi năm một lần tiến hành kiểm tra xem xét toàn bộ cụm móc treo với mục đích khắc phục những hư hỏng;

Không cho phép sử dụng  Puly có các vết nứt  các gờ. Sự mòn cho phép của các rãnh Puly đến 25% đường kính cáp.

Sau mỗi lần sử dụng cần kiểm tra các tai gắn và trục treo bu ly kiểm tra nứt hay mòn hay không để kiệp thời khắc phục.

2.7. Các ổ lăn:

Các ổ lăn nằm trong cơ cấu truyền động chủ yếu là hai ổ lăn đỡ mâm quay phải được thường xuyên thay dầu nhớt để bôi trơn tốt.

Còn đối với các ổ lăn ở các ổ trục treo buly thì đã được vô mỡ đầy đủ ở nơi chế tạo. Sự thay mỡ bôi trơn thực hiện theo biểu đồ bôi trơn.

 

§3. Công tác bôi trơn toàn bộ thiết bị xoay ống vách:

trong quá trình sử dụng thiết bị chúng ta cần phải sử dụng đúng yêu cầu kỹ thuật và thường xuyên bão dưỡng định kỳ. Chúng ta có thể khái quát theo bảng thống kê sau:

STT	Tên gọi	1	2	3	4	Thực hiện	Phương pháp Bôi trơn
1	Hộp giảm tốc hành tinh	x	x	x	x	Kiểm tra mực nhớt Thay nhớt bôi trơn	A
2	Bộ truyền bánh răng trụ	x	x	x	x	Kiểm tra mực nhớt Thay nhớt bôi trơn	A
3	Cáp treo thiết bị quay	x		x	x	Bôi mỡ	C
5	Ổ lăn đỡ vành răng lớn	x		x	x	Kiểm tra mực nhớt Thay nhớt bôi trơn	A
6	Má trượt			x		Bôi mỡ	C
7	Ổ bi cụm puly treo				x	Thay mỡ	B

 

Chú thích :

1: Khi mở máy đưa vào sử dụng;

2: Bảo dưỡng đầu tiên sau 3 tháng làm việc hoặc sau 100 giờ máy hoạt động;

3: Sau 12 tháng làm việc;

4: Bảo dưỡng sau 12 tháng mỗi lần;

A: Châm thêm nhớt;

B: vô mơ bằng bơm mỡ;

C: Vô mỡ bằng cọ phết;

 

Kết luận chung.

     Máy khoan hố cọc bêtông dự ứng lực là loại xe máy công trình được sử dụng ở nước ta chỉ trong những năm gần đây. Với máy thi công được thiết kế nầy có khả năng làm việc tốt ở điều kiện thi công nước ta với các loại đất nông nghiệp, đất cát, đất sét hoặc đất đá có độ cứng f < 0,5. máy làm việc ổn định và có khă năng quá tải rất lớn vào khoảng lớn hơn 10% công suất định mức.

Địa bàn họat động của loại máy nầy tốt nhất là đất cấp IV, trên cạn thích hợp cho nhu cầu xây dựng ở khu vực phía nam đặt biệt là khu vực thành phố hồ chí minh.

    Trong quá trình làm việc của thiết bị muốn đạt hiệu quả cao cần phải tuân thủ những quy định cơ bản sau:

+ Các quy định về an toàn khi vận hành máy.

+ Tay nghề của người lái máy cần phải cao, phải hiểu rõ nguyên lý họat động, chứ năng, tác dụng của từng thiết bị và cách điều khiển.

+ Cần phải thường xuyên theo dõi phát hiện sớm các sự cố và thường xuyên tra dầu mỡ bôi trơn các ổ lăn, ổ đỡ, bôi trơn cáp, bu ly. . . và thường xuyên kiểm tra các đai ốc và bu lông trong thiết bị.