chương VI : máy và thiệt bị gia cố nền móng

- Phương pháp khoan tạo lỗ khoan cọc nhồi : tạo nên những lỗ cọc trong nền đất sau đó rót trực tiếp vật liệu bê tông, bê tông cốt thép, cát … vào những lỗ đó để tạo thành cọc.. Phân lo

CHƯƠNG VI MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG

NỘI DUNG CHƯƠNG VI

hạ cọc

§3

Thiết bị khoan cọc nhồi

§4

Máy cắm bấc thấm

1

§1 Khái niệm chung

1 Sự cần thiết phải gia cố móng

- Cấu tạo của nền đất thường không đồng nhất và chỉ chịu

được áp lực nhỏ vì vậy trong công tác xây dựng cầu, đường, xây dựng nhà cao tầng ,…thường phải xử lý nền móng trước khi xây dựng nhằm tăng khả năng chịu tải của nền và móng.

2 Các phương pháp gia cố nền móng

- Phương pháp đóng (hạ) cọc vào nền đất.

- Phương pháp khoan tạo lỗ (khoan cọc nhồi) : tạo nên những

lỗ cọc trong nền đất sau đó rót trực tiếp vật liệu (bê tông, bê tông cốt thép, cát …) vào những lỗ đó để tạo thành cọc.

- Phương pháp làm giảm độ ẩm của nền đất : máy cắm bấc

thấm

§2 Cấu tạo chung của máy đóng hạ cọc

1 Phân loại máy và thiết bị đóng cọc

- Theo phương pháp hạ cọc :

+ Máy đóng cọc va đập: Búa rơi, búa hơi, búa điêzen, búa thủy

+ Máy đóng cọc bằng phương pháp rung (búa rung) : rung tần

số thấp (búa rung nối cứng), rung tần số cao (búa rung nối mềm), búa va rung.

+ Máy ép cọc thủy lực

- Theo hệ di chuyển :

+ Máy đóng cọc di chuyển trên ray

+ Máy đóng cọc di chuyển bằng bánh xích.

+ Máy đóng cọc di chuyển trên phao.

2 Cấu tạo chung thiết bị đóng cọc:

Gồm 3 phần chính:

- Máy cơ sở: thường dùng cần trục xích hoặc máy đào 1 gầu,

hoặc chỉ dùng toa quay lắp trên giá di chuyển bằng bánh

sắt trên ray.

- Giá búa: gồm hệ dẫn hướng cho đầu búa trong quá trình

đóng cọc, thanh xiên, thanh ngang Ta có thể điều chỉnh góc nghiêng của giá ( thường khoảng 5 o ) khi cần đóng cọc xiên.

- Đầu búa: là bộ phận trực tiếp gây ra lực để đóng cọc : đầu

búa rơi, búa điêzen, búa rung, búa thuỷ lực, búa hơi nước 3

+ Lực đóng cọc lớn nên đầu cọc hay bị vỡ và làm ảnh

hưởng đến các công trình xung quanh.

- Phân loại :

+ Búa đóng cọc điêzen loại hai cọc dẫn

+ Búa đóng cọc điêzen loại ống dẫn

a) Búa đóng cọc điê zen loại hai cọc dẫn

- Cấu tạo:

Hình 6.1 Sơ đồ cấu tạo búa đóng cọc diêzen loại hai cọc dẫn

1.Dây cáp; 2.Dầm trên;

3.Móc khởi động; 4.Cọc dẫn hướng; 5.Dây giật móc 3; 6.Chốt khởi động;

7.Chốt bơm dầu;

8.Xilanh; 9.Đòn bơm dầu; 10.Đòn điều chỉnh bơm dầu; 11.Bơm dầu;

12.Đường dẫn dầu;

13.Dây tắt máy; 14.Bệ máy; 15 Pittông; 16.Kim phun; 17 Kẹp đầu cọc;

18 Cọc 17

14

15 16

- Nguyên lý làm việc:

Khi nhả cáp 1, 2 rơi xuống dọc theo hai cọc

dẫn móc 3 tự động móc vào móc 6, sau đó

nâng cả dầm trên và xi lanh đến vị trí trên

cùng Giật đòn 5, chốt 6 trượt khỏi 3, xi lanh 8 rơi tự do theo hai dọc dẫn hướng chụp vào pít tông 15 để đóng cọc và nén khí trong buồng

xi lanh Khi đạt áp suất, nhiệt độ cao đồng

thời chốt 7 đánh vào đòn 9, dầu phun vào

buồng xi lanh dạng sương mù sẽ tự bốc cháy (nổ) sinh ra lực đẩy lên Khi hết đà xi lanh –

đầu búa rơi xuống, tiếp tục nén khi, đóng cọc

và nổ Cứ như vậy cọc được đóng sâu vào đất.

- Phạm vi ứng dụng: Chỉ phù hợp khi đất yếu.

6

b) Búa đóng cọc điêzen ống dẫn

- Cấu tạo:

Hình 6.2 Sơ đồ cấu tạo búa đóng cọc diêzen loại ống dẫn

1.Xilanh (ống) dẫn; 2.Lỗ thoát khí thải; 3.Bình chứa dầu; 4.Pittông;

5.Dây cáp; 6.Đòn bơm dầu; 7.Bơm dầu; 8.Bệ máy; 9 Cọc; 10 Kẹp đầu cọc

10 9

5 4

3 2 1







7

khí chảy vào phần lõm của 8 Quá trình pit tông

đi xuống che lỗ thoát khí làm không khí bị nén tới

áp suất cao và nhiệt độ cao Khi đầu búa đập vào phần lõm của bệ búa đóng cọc đồng thời làm dầu bắn tóe dạng sương mù gặp không khí có áp suất

và nhiệt độ cao tự bốc cháy đẩy pit tông đi lên,

khí cháy thoát ra khỏi lỗ 2 Khi pit tông đi lên

thực hiện chu kỳ tiếp theo.

- Phạm vi ứng dụng:

Đóng cọc có tiết diện từ 100 x 100 đến 400 x 400

3.2 Thiết bị hạ cọc rung và va rung

- Nguyên lý chung : lợi dụng lực gây rung để truyền vào cọc cùng với trọng lượng bản

thân của cọc và búa làm cọc lún sâu xuống đất.

- Ưu điểm :

+ Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ.

+ Tính cơ dộng cao, làm việc tin cậy

+ Cọc không bị vỡ

cạnh, và tuổi thọ động cơ.

- Phạm vi áp dụng : Đóng cọc ở nền đất dính, cát

Hình 6.3 Sơ đồ cấu tạo thiết bị hạ cọc rung và va rung

1.Đông cơ; 2.Quá văng; 3.Bánh răng ăn khớp; 4.Kẹp đầu cọc; 5.Lò xo;

6.Ụ va đập trên; 7.Ụ va đập dưới

Bộ gây rung là các đĩa lệch tâm đặt

làm hai dãy và quay ngược chiều

Bộ gây rung tương tự, động cơ gắn với bộ gây rung qua lò xo nên có tuổi thọ cao hơn

Bộ gây rung được lắp trực tiếp trên hai đầu trục động cơ, ngoài lực gây rung còn tạo ra lực va đập giữa 2 bệ.

3.3 Búa đóng cọc thuỷ lực

- Nguyên lý làm việc chung : Làm việc dưới tác dụng của chất lỏng công tác có áp suất lớn từ 10 ÷16MPa.

- Ưu điểm : Không gây ô nhiễm môi trường, khởi động

ngay trên nền đất yếu.

- Phân loại : có hai loại

+ Đơn động: Nâng búa lên và cho rơi xuống tự do.

+ Song động: Nâng lên và đẩy xuống có gia tốc.

phương pháp nào phụ thuộc vào địa chất công trình và

vị trí công trình Ngoài ra còn phụ thuộc vào chiều dài

b Ưu, nhược điểm của phương pháp thi công ép cọc

+ Ưu điểm: 

• Êm, không gây ra tiếng ồn

• Không gây ra chấn động cho các công trình khác

• Khả năng kiểm tra chất lượng tốt hơn: từng

- Ưu điểm

• Toàn bộ lực ép do kích thủy lực tạo ra được truyền trực

tiếp lên đầu cọc chuyển thành hiệu quả ép Khi ép qua các lớp đất có ma sát nội tương đối cao như á cát, sét dẻo

- Nhược điểm

• Ép cọc từ hai bên hông cọc thông qua 2 chấu ma sát do

do khi ép qua các lớp ma sát có nội ma sát tương đối cao

như á sét, sét dẻo cứng lực ép hông thường không thể

thắng được lực cản do ma sát tăng để hạ cọc xuống sâu. 

• Nói chung, phương pháp này không được sử dụng rộng rãi bằng phương pháp ép đỉnh

d Các bộ phận của máy ép cọc (ép đỉnh)

+ Đối trọng

+ Trạm bơm thủy lực gồm có:

• Động cơ điện

• Bơm thủy lực ngăn kéo

• Ống tuy-ô thủy lực và giác thủy lực

+ Dàn máy ép cọc: gồm có khung dẫn với giá xi lanh, khung dẫn là một lồng thép được hàn thành khung bởi các thanh thép góc và tấm thép dầy Bộ dàn hở 2 đầu để cọc có thể đi

từ trên xuống dưới Khung dẫn gắn với động cơ của xi-lanh, khung dẫn có thể lên xuống theo trục hành trình của xi-

lanh

15

+ Bệ máy ép cọc: gồm 2 thanh thép hình chữ I loại lớn liên kết với dàn máy ứng với khoảng cách hai hàng

cọc để có thể đứng tại 1 vị trí ép được nhiều cọc mà không cần phải di chuyển bệ máy Có thể ép một lúc nhiều cọc bằng cách nối bulông đẩy dàn máy sang vị trí ép cọc khác bố trí trong cùng một hàng cọc.

16

§3 Thiết bị khoan cọc nhồi

1 Các loại máy khoan cọc nhồi

- Sử dụng ống kim loại đóng vào nền đất tạo

lỗ : đường kính cọc d ≤ 50 cm, chiều sâu hạ cọc h ≤ 22 m Trình tự thi công như hình 5.6 trang 196

- Sử dụng thiết bị khoan tạo lỗ : khoan xoắn ruột gà, khoan quay tròn, khoan va đập,

khoan rung… đường kính cọc d ≤ 2 m, chiều xâu hạ cọc h ≤ 300 m Khi kết hợp nguyên

lý va đập, các loại máy khoan xoay ấn thủy lực cho phép khoan cả vào tầng có lẫn đá.

2 Máy khoan kiểu quay tròn

1 2

3

4 5 6

7 8

9

10

11 12

Hình 6.4 Sơ đồ cấu tạo

máy khoan cọc nhồi

1.Cơ cấu di chuyển; 2.Cơ

cấu quay; 3.Giá đỡ; 4.Gầu

khoan; 5.Cơ cấu dẫn động

ổn định hơn.

- Phân loại máy cắm bấc thấm :

Theo nguyên lý làm việc có thể chia ra

+ Rung ép : Dẫn động bằng cơ khí hoặc thuỷ lực + Ép tĩnh : Dẫn động bằng cơ khí hoặc thuỷ lực.

2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc

1 2

3

4

5 6

7

8 9

10

11

12 15

1.Cơ cấu di chuyển; 2.Cơ

cấu quay; 3.Cabin; 4.Cần;

5.Dùi; 6.Bộ phận dẫn

hướng; 7.Giá; 8.Cơ cấu ấn

và rút dùi; 9, 10.Thanh

giằng; 11.Dây cáp; 12.Puli

đổi hướng; 13.Đối trọng;

14,15.Puli đầu dùi

21

- Nguyên lý làm việc:

+ Khi làm việc bấc thấm được luồn qua dùi và được cài giữ bằng một chiếc neo mỏng bằng tôn có diện tích lớn hơn diện tích cắt ngang

của đầu dùi để khi cắm xuống đất

sẽ kéo theo bấc thấm cùng cắm

xuống Khi rút dùi lên nhờ các

neo này bấc được giữ lại trong

nền đất.

Đầu búa DIESEL loại ống dẫn

23

Thiết bị hạ cọc rung

24

Thi công bằng thiết bị hạ cọc rung

25

Máy ép cọc

26

Máy khoan cọc nhồi

27

Máy làm cọc barret

(tường trong đất).

32

Cấu tạo gầu ngoạm

Gầu có bộ phận mở rộng thành bên

36

Máy cắm bấc thấm

37

Cấu tạo bấc thấm

* Bấc thấm :

Vật liệu : Nhựa Polyeste ,Polyamid ,

polyetylen có bọc vải từ các sợi tổng

1 2

3… 4 mm

38

THE END

CHAPTER 6

40