Học phần máy xây dựng - chương 5 Thiết bị gia cố nền móng

Búa đóng cọc Diesel Búa diesel kiểu ống dẫn : Piston là vật nặng rơi trong ống dẫn hướng xilanh để tạo ra lực đóng cọc.. Giai đoạn 2: Piston rơi và nén không khí‰ Piston rơi xuống đóng k

TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình chính:

ª Máy xây dựng – Nguyễn Văn Hùng (chủ biên) –

NXB Khoa học kỹ thuật – 2006.

Giáo trình tham khảo:

ª Máy xây dựng – Lê Văn Kiểm – Trường ĐHBK

TP.HCM

ª Kỹ thuật thi công tập 1 và 2 – Đỗ Đình Đức (chủ

biên) – NXB Xây dựng - 2004

CHƯƠNG V:

THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG

I Búa đóng cọc Diesel

Búa diesel kiểu ống dẫn : Piston là vật nặng rơi trong ống

dẫn hướng (xilanh) để tạo ra lực đóng cọc.

Nguyên lý hoạt động :

Giai đoạn 1: Khởi động búa

Dùng móc kéo piston lên cao, không khí nạp vào xi lanh qua

lỗ, rãnh sẽ điều khiển bơm bơm dầu vào lõm với áp suất khoảng 1,5 đến 2 kG/cm 2 Khi móc va chạm vào cò thì móc

Giai đoạn 2: Piston rơi và nén không khí

‰ Piston rơi xuống đóng kín lỗ thoát nạp khí thì

không khí trong xilanh bắt đầu được nén, áp suất

và nhiệt độ tăng, vào cuối hành trình, áp suất khoảng 30 kG/cm 2 , nhiệt độ khoảng 600C.

‰ Khi phần lồi trên piston va đập vào phần lõm trên

đế búa thì truyền lực đóng cọc, đồng thời làm cho dầu văng tung toé thành những hạt nhỏ.

Giai đoạn 3: Hỗn hợp nhiên liệu cháy và giãn nở

sinh công

‰ Dầu diesel ở trạng thái những hạt nhỏ hoà trộn

với không khí ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ tự bốc cháy, áp suất và nhiệt độ trong xilanh tăng nhanh.

‰ Một phần áp lực khí cháy sẽ đẩy piston lên cao,

phần còn lại tác dụng lên đế búa và truyền xuống cọc.

Giai đoạn 4: thải khí cháy, nạp khí mới, điều khiển bơm dầu

‰ Khi piston văng lên đi qua lỗ thoát nạp khí thì khí cháy

thoát nhanh ra ngoài, piston tiếp tục đi lên theo quán tính lại hút không khí vào xilanh, rãnh trên piston lại điều khiển bơm bơm dầu vào lõm Vận tốc piston giảm dần đến không rồi rơi xuống tiếp tục một chu kỳ khác.

‰ Muốn cho búa dừng thì giật dây điều khiển cho bơm dầu

ngừng hoạt động.

Với nguyên lý hoạt động như trên, trong một chu kỳ có hai thành phần lực tác dụng lên cọc : lực động do

II Búa rung

Nguyên lý hoạt động:

‰ Nguyên lý chìm cọc khi đóng bằng búa rung lợi dụng lực

gây rung do trục lệch tâm hay đĩa lệch tâm sinh ra để truyền vào cọc.

‰ Búa rung đặt trên đỉnh cọc và truyền lực rung động cho

cọc, cọc dao động sẽ làm giảm lực ma sát giữa cọc và nền.

Phân loại: Có 3 loại búa rung: búa rung nối cứng, búa rung

nối mềm và búa rung – va đập (búa va rung).

Ưu điểm:

‰ Búa rung có kích thước đầu búa nhỏ gọn, tính cơ

động cao, dễ điều khiển, làm việc tin cậy.

‰ Đóng cọc bằng búa rung ít gặp hiện tượng chối

giả, cọc không bị vỡ như khi dùng búa va đập.

‰ Có thể dùng búa rung để nhổ cọc.

‰ Khi đóng cọc có thể không dùng giá dẫn hướng

đầu búa.

Nhược điểm:

‰ Lực rung động làm giảm tuổi thọ của động cơ và gây ảnh

hưởng xấu đến các công trình lân cận Để giảm lực rung động truyền ra các công trình lân cận, có thể đào đường hào để ngăn cách.

‰ Thay vì dùng giá dẫn hướng thì búa rung phải dùng cần

trục tự hành để nâng hạ búa khi đóng cọc; phải sử dụng các thiết bị phát lực như máy phát điện, máy bơm thuỷ lực.

‰ Máy phát điện cung cấp năng lượng điện cho đầu búa

hoạt động, máy bơm thuỷ lực cung cấp dầu thuỷ lực có

áp suất cao cho bộ phận xilanh kẹp cọc dưới đầu búa.

‰ Búa rung nhổ cọc rất hiệu quả nên được dùng để

đóng và nhổ ống vách khi thi công cọc khoan

III Búa đóng cọc thủy lực

1 Búa hơi đơn động:

‰ Là búa hơi chỉ dùng áp lực của khí nén hay hơi nước

nâng búa lên độ cao đóng cọc, sau đó xả nhanh khí ra từ

xi – lanh cho búa rơi xuống và hạ cọc.

‰ Búa là xi – lanh nặng từ 1 – 9 tấn được treo trên giá nhờ

tời cáp Độ cao nâng búa từ 0,7m – 1,6m.

‰ Loại này có ưu điểm là đơn giản, trọng lượng hiệu dung

đóng cọc cao, độ nâng thấp, có thể không cần giá búa Tuy nhiên lại tốn thiết bị trung gian như nồi hơi, máy nén, ống dẫn…

1 Xi lanh - búa

2 Đầu búa (cán pittong)

3 Khe không chế độ cao nâng búa

4 Pittong

5 Van điều khối khí.

2 Búa hơi song động:

‰ Là búa hơi khi nâng và hạ búa đều dùng áp lực của hơi

nước hay khí nén.

‰ Búa có thể dùng để đóng cọc đường kính lớn tới 50cm

hoặc có thể nhổ cọc nếu lắp bộ kẹp vào đầu búa.

‰ Búa song động cũng có công dụng như búa đơn động

nhưng cọc được đóng có đường kính lớn hơn.

‰ Búa có ưu điểm là hạ cọc nhanh, có thể đóng từ 200 –

500 nhát1 phút, ít phá đầu cọc, có thể tăng giảm lực đóng cọc, có thể nhổ cọc Tuy nhiên máy có nhược điểm là trọng lượng hữu ích của búa nhỏ (25%), thiết bị trung gian công kềnh.

6 Khe nạp – thải khí trên

7 Khe nạp - thải khí dưới

8 Lớp đệm

IV Máy khoan cọc nhồi

1 Máy khoan xoắn ruột gà

‰ Dùng để khoan sâu đến hàng trăm mét với

đường kính lỗ đến 2m xuống đất và đá cứng.

‰ Khi khoan dùng xi – lanh điều chỉnh vá ấn định

hướng đường tâm lỗ khoan, cho mũi khoan ruột

gà quay tồi thả cáp hạ mũi khoan xuống dần.

‰ Tới độ sâu cần thiết thì cuộn cáp nâng dần ruột

gà lên.

2 Máy khoan ống vách kiểu dao động

‰ Loại ống vách có mũi khoan hình ống, có thể nối

dài bởi nhiều đoạn Hai bên thành ống được gắn với các đầu pittong của hai xi lanh dao động Khoảng dao động là khoang ¼ góc vuông.

‰ Có một xi lanh ấn để hạ ống cắt dần dần.

‰ Máy khoan ống vách khoan sâu đến 75m phù hợp

nền đất phức tạp.

‰ Đường kính lỗ khoan đến 2m.

3 Máy khoan kiểu quay tròn

‰ Loại này mũi khoan hay còn được gọi là đầu cắt được

truyền động từ bộ dẫn động cơ khí hay động cơ thủy lực.

‰ Đầu cắt sẽ quay tròn 360 độ liên tục nên tốc độ quay

nhanh Quay liên tục nên răng cắt đỡ mòn.

‰ Máy có cơ cấu cũng giống như máy khoan ruột gà, riêng

mũi khoan ở dạng ống xoay, chân ống có răng và rãnh cắt.

‰ Điển hình nhất là máy khoan RDM của Đức với lực nén từ

1900 – 3700kN và momen quay từ 1800 – 4200kNm.

4 Máy khoan tường vách

‰ Dùng để khoan tường vách dạng rãnh, được

khoan đào bằng gàu ngoạm với lực kẹp rất lớn.

‰ Bề dày tường vách có thể khoan từ 400 –

1500mm.

‰ Loại này thường dùng trong các trường hợp

không sử dụng cọc làm nền móng để tránh choán chỗ.

Đào cọc barrette bằng gàu tự động hydrofraise

(có gia cường vách bằng bentonite)

‰ Máy ép cọc gồm các bộ phận: Bệ máy, kích thủy lực,

khung dẫn hướng và đối trọng.

ƒ Bệ máy được sản xuất từ thép hình chữ I, U.

ƒ Khung dẫn được sản xuất từ thép hình và có cấu tạo

ống lồng: Phần bên ngoài cố định, phần trong di động lên xuống trong quá trình ép cọc.

MẶT BẰNG MÁY ÉP CỌC

1 Bệ máy; 2 Cơ cấu di chuyển dọc bệ máy; 3 Bu lông liên kết; 4 Ống lồng trong dẫn hướng cọc; 5 Vị trí xếp

SƠ ĐỒ MÁY ÉP CỌC

1 Cọc ép; 2 Khung dẫn di động; 3 Khung dẫn cố định; 4 Kích

2 Thiết bị ép neo:

‰ Máy ép neo đang được sử dụng ở Việt Nam có sức ép từ

20 đến 40 tấn.

‰ Máy có thể ép cọc cách công trình cũ 20cm.

‰ Máy ép cọc gồm các bộ phận: Bệ máy, kích thủy lực,

khung dẫn hướng và neo đất.

‰ Máy ép cọc loại này thích hợp cho những công trình loại

nhỏ, những công trình xây chen có mặt bằng hẹp, xử lý lún nứt cho các công trình cũ hoặc ép cọc cho các công trình thi công theo phương pháp ép sau.

MÁY ÉP NEO

1 Bệ máy; 2 Khung dẫn hướng; 3 Máy thủy lực; 4 Gỗ kê;

KẾT THÚC CHƯƠNG 5