Bài giảng máy xây dựng chương 6 ths nguyễn văn dũng

CHƯƠNG 6 - MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG 6.1 Công dụng và phân loại 6.1.1 Công dụng - Trong công tác xây dựng các công trình, người ta phải xử lý nền móng để cải thiện sức chịu tải trọ

CHƯƠNG 6 - MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG 6.1 Công dụng và phân loại

6.1.1 Công dụng

- Trong công tác xây dựng các công trình, người ta phải xử lý nền móng để cải thiện sức chịu tải trọng của công trình, chống lún, nứt đổ trước khi tiến hành xây dựng phần trên công trình, Công tác gia cố nền móng chiếm một tỷ trọng lớn khối lượng công trình, thường gặp khó khăn, phức tạp có ý nghĩa quyết định đến chất lượng công trình

- Hiện nay có 2 dạng gia cố nền + Công trình chịu tải tại một khu vực ( Cầu, Nhà, Cột, tháp…) phương pháp

xử lý thường sử dụng cọc chịu tải trong lòng đất ( cọc BTCT, cọc BT ống thép, cọc thép, cọc gỗ…) thiết bị để tạo ra các loại này gồm các loại búa để đóng cọc vào nền, máy ép cọc, máy khoan tạo lỗ để đúc cọc (Khoan cọc nhồi)

+ Công trình chịu tải trên diện rộng (Đường, Sân bay, Quảng trường…) phương pháp xử lý là tạo độ cứng cho nền trên diện tích rộng, hiện nay người ta đương sử dụng các phương pháp: khoan cọc cát, cọc bấc thấm, hút chân không (hút nước tạo độ cố kết cho nền), máy khoan gia cố xi măng đất…

6.1.2 Phân loại

a) Các loại máy đưa cọc đúc sẵn vào nền

- Máy búa đóng cọc tự do: đóng cọc kiểu thô sơ dùng máy kéo vật nặng rồi thả tự do để đóng cọc

- Máy đóng cọc diesel: Hoạt động như một động cơ diesel, dùng áp lục khí cháy đẩy quả búa lên cao để đóng cọc

- Máy đóng cọc thủy lực, khí nén: Sử dụng áp lực từ dòng dầu thủy lực, khí nén

- Máy búa rung: Sử dụng lực rung động để giảm ma sát giữa cọc và nền

- Máy ép cọc thủy lực: Sử dụng lực ép tĩnh từ dòng dầu thủy lực

b) Các loại máy tạo cọc trong lòng đất

- Máy khoan cọc nhồi: Khoan tạo lỗ trong lòng đất với đường kính và chiều sâu theo yêu cầu c) Các loại máy gia cố nền trên diện rộng:

- Máy khoan cọc cát : Sử dụng cọc cát để tiêu nước dưới nền

- Máy ép cọc bấc thấm: Sử dụng bấc thấm để tiêu nước trong lòng đất

- Máy hút chân không: Tạo nên chân không, nhờ sự chênh áp mà nước trong nền được hút một cánh chủ động

- Máy gia cố nền xi măng đất: Trộn, phun xi măng xuống nền đất để tạo các cọc xi măng tăng sức chịu tải của nền

6.2 Búa đóng cọc

6.2.1 Công dụng, phân loại và phạm vi sử dụng của búa đóng cọc

1 Công dụng

Búa đóng cọc dùng để đóng cọc xuống nền đất; nền đất sau khi được xử lý bằng phương pháp đóng cọc đảm bảo độ bền chắc Đóng cọc ngoài tác dụng xử lý nền móng công trình còn có tác dụng chống sụt cho các bờ đê chân đập

2 Phân loại

- Theo lực tác dụng lên đầu cọc, chia búa đóng cọc thành búa đóng cọc va đập (búa rơi, búa thủy lực, búa diezen) và búa đóng cọc rung động (rung động nối cứng, nối mềm và va rung)

- Theo kết cấu của bộ di chuyển, chia thành búa đóng cọc di chuyển trên ray,

di chuyển xích, di chuyển trên phao

- Theo trọng lượng của quả búa, chia thành loại nhỏ, trung bình và lớn

3 Phạm vi sử dụng

- Búa rơi cho năng suất thấp nên chỉ dùng để đóng cọc ván ngắn với số lượng ít

- Búa thủy lực dùng để đóng cọc ngay cả ở dưới nước

- Búa diezen dùng để đóng các loại cọc ống, cọc ván thép, cọc BTCT, đóng cọc thích hợp với các loại đất sét

- Búa đóng cọc rung động dùng để đóng các loại cọc ván cừ với khối lượng lớn, đóng cọc hiệu quả với các loại đất rời, cát, cát pha, cát bão hoà nước

6.2.2 Búa đóng cọc diesel

1 Công dụng:

Búa đóng cọc diezel dùng để đóng cọc bê tông cốt thép, cọc ống thép, cọc

gỗ, và thường chỉ đóng trên nền đất thông thường Búa loại này dùng dầu diezel và hoạt động như một động cơ diezel, gây ồn và chấn động mạnh nên chỉ thích hợp với việc thi công nơi xa khu dân cư

2 Phân loại

- Theo cấu tạo của quả búa bao gồm

+ Búa diezel cột dẫn (xi lanh rơi) + Búa diezel ống dẫn (piston rơi)

- Theo trọng lượng phần rơi của quả búa bao gồm :

+ Búa nhỏ có trọng lượng phần rơi Q =< 0,6 -1,2 - 1,8 tấn + Búa trung bình có trọng lượng phần rơi Q= 2,5 -3,5 - 4,5 tấn + Búa lớn có trọng lượng phần rơi Q=5,5 – 6,5 - 10 tấn

- Theo cấu tạo của giá búa bao gồm :

+ Giá búa không chuyên dùng (Hình a) + Giá búa chuyên dùng (Hình b)

a b

2 Ưu nhược của búa đóng cọc diesel

*) Ưu điểm :

- Búa diezen là loại búa có kết cấu gọn nhẹ, cơ động, mang tính độc lập cao không phụ thuộc vào nguồn năng lượng bên ngoài.

- Chi phí đầu tư thiết bị thấp

*) Nhược điểm :

+ Công thực tế đóng cọc nhỏ vì phải cần khoảng 50  60% động năng dùng vào việc nén khí cho búa nổ, còn lại 40 50% là dùng cho việc đóng cọc.

+ Tốc độ đóng cọc chậm (50 - 60 lần/ph), hiệu quả đóng cọc thấp, khi cần đóng về mùa đông búa khó nổ.

+ Sử dụng nhiên liệu đắt tiền.

+ Khi đóng cọc trên nền đất yếu ít có hiệu quả.

+ Khi lực đóng cọc lớn dễ gây vỡ đầu cọc và ảnh hưởng đến các công trình xung quanh.

3 Búa diezen loại hai cột dẫn

a, Cấu tạo :

17 16

15 14

13

12

11

10

9

8

7 6 5 4 3

2 1

1 - Xi lanh

2 - Thanh tú

3 - Cét dÉn hu\'edng

4 - æ phun dÇu

5 - Piston

6 - CÇn b¬m

7 - B¬m dÇu

8 - §uêng dÉn dÇu

9 - Cäc

10 - KÑp cäc

11 - BÖ bóa

12 - Chèt treo

13 - Mãc treo

14 - Khung bóa

15 - C¸p treo

16 - CÇn ®iÒu khiÓn mãc

17 - Xµ ngang

chó thÝch

Hình 5.3 Búa diezel kiểu cột dẫn SP.6

1 Thân đế búa có khoang chứa dầu; 2 Xi lanh quả búa; 3 Cột dẫn; 4 Rùa nâng quả búa;.5 Khung giằng ngang; 6 Cần khởi động búa; 7 Cần bơm nhiên liệu; 8 đòn.; 9 Vòi phun nhiên liệu.;10 Ống dẫn dầu; 11 Bộ bơm nhiên liệu; 12 Chụp mũ đầu cọc; 13 Đế

va đập; 14 Chốt ngang;

b, Nguyên lý làm việc:

- Cáp kéo (15) và móc kéo (13) được móc vào chốt (12) sau đó kéo xi lanh và xà ngang(17) đi lên đến vị trí trên cùng, sau đó điều khiển cần (16) chốt (12) trượt khỏi móc (13) làm cho xi lanh rơi tự do theo 2 cột dẫn hướng chụp vào piston (5), để đóng cọc và nén không khí trong buồng xi lanh

- Khi đạt tới áp suất và nhiệt độ cao, đồng thanh tỳ (2) đánh vào cần bơm (6) của bơm dầu, dầu theo đường dẫn (8) vào trong khoang xi lanh dưới dạng sương mù, gặp không khí ở áp suất và nhiệt độ cao sẽ tự bốc cháy, sinh ra áp suất khí cháy đẩy quả búa đi lên, xi lanh được đẩy lên đến độ cao nhất định sẽ tự rơi xuống và tiếp tục quá trình làm việc tiếp theo

4 Bỳa diezel kiểu ống dẫn

a Cấu tạo

1 - Cơ cấu nâng quả búa(con rùa)

2 - Khoang nhiên liệu

3 - Tay đòn bơm

4 - Bơm dầu

5 - Đế va đập

6 - Thớt búa-chụp đầu cọc

7 - Lổ nạp-xả khí

8 - Xéc măng quả búa

9 - Quả piston

10 - Xi lanh

11 - Khoang chứa dầu bôi trơn

12 - Nút dầu bôi trơn

13 - Đuờng dẩn dầu bôi trơn

chú thích

9

1

2

3 4

5

6 7 8

10 11

12 13

Sơ đồ cấu tạo búa Diezel ống dẫn