BẢN VẼ THIẾT KẾ MÁY KHOAN CỌC NHỒI KH1253

ở nớc ta hiện nay để xử lý nền móng công trình ngời ta có nhiều phơng án khác nhau nh dùng búa đóng cọc Diezel, dùng búa rung động,dùng máy ép cọc bấc thấm, máy ép cọc tĩnh, dùng máy kho

Chơng i tổng quan về máy khoan gầu xoay kh125-3

Trong thi công khoan cọc nhồi ở trên thế giới cũng nh ở Việt Nam thờngdùng một số loại máy khoan cọc nhồi sau đây nh một số máy khoan của hãng(NIPPON SHANYO, HITACHI…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-

15, GPS-20HA, QJ250-1…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-: của Trung Quốc, một số máy của Pháp

Công cuộc đổi mới và hiện đại hoá đất nớc đang diễn ra mạnh mẽ trong đời

sống xã hội đặc biệt là trong lĩnh vực kinh tế Sự phát triển mạnh của kinh tế đòi hỏingày càng cấp bách việc xây dựng cơ sở hạ tầng Đó là công việc xây dựng mới vàhiện đại hoá các khu công nghiệp, các nhà máy, các khu dân c, các công trình giaothông nh: cầu cống, đờng xá…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-: Trong xây dựng các công trình đó thì công tác xử

lý nền móng là một công việc vô cùng quan trọng Sự ổn định vững chắc nền móng

ảnh hởng rất lớn đến chất lợng công trình sau này Công trình càng lớn càng hiện

đại thì chất lợng nền móng càng phải đợc đảm bảo điều đó đòi hỏi phải thi côngnền móng bằng các máy móc và thiết bị hiện đại dẫn đến chi phí cho công trình lớn

mà ở thời điểm hiện nay chúng ta khó đáp ứng đợc

Vấn đề đặt ra là phải giảm giá thành khi thi công nền móng để góp phần hạgiá thành toàn bộ công trình ở nớc ta hiện nay để xử lý nền móng công trình ngời

ta có nhiều phơng án khác nhau nh dùng búa đóng cọc Diezel, dùng búa rung động,dùng máy ép cọc bấc thấm, máy ép cọc tĩnh, dùng máy khoan cọc nhồi…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS- Tuynhiên tuỳ từng điều kiện kinh tế, điều kiện thi công mà mỗi phơng pháp thi công cócác mặt u, nhợc điểm khác nhau nh phơng pháp thi công bằng búa đóng cọc Diezelthì gây ồn, gây ô nhiễm môi trờng, làm ảnh hởng tới các công trình xung quanh.Với máy khoan cọc thì giá thành mỗi đầu cọc khá cao, với búa đóng cọc rung độngthì gây chấn động tới các công trình xung quanh, với máy ép cọc bấc thấm thì giáthành đắt và hiệu quả xử lý nền không cao…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-:

Thi công nền móng bằng phơng pháp cọc khoan nhồi là một tiến bộ của khoahọc kỹ thuật đã đợc áp dụng rộng rãi ở các nớc trên thế giới và trong những nămgần đây thi công nền móng bằng phơng pháp cọc khoan nhồi đã đợc áp dụng ở ViệtNam

Kinh nghiệm và kết quả nghiên cứu khi thi công nền móng bằng phơng phápcọc khoan nhồi có thể thích hợp với nhiều vùng địa chất khác nhau có khả năng tạo

ra cọc có chiều sâu, đờng kính phù hợp với yêu cầu khi thi công đặt biệt nó có thểtạo ra cọc có chiều sâu lớn mà vẫn cho năng suất cao mà chất lợng cọc vần đảm

bảo Đặc biệt bằng các thiết bị khoan nh mũi khoan ruột gà, mũi khoan phá đá, mũikhoan gầu xoay…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-: thì khi khoan có thể xuyên qua các vùng địa chất cứng mà cácthiết bị thi công khác không đáp ứng đợc.

Phơng pháp cọc khoan nhồi còn rất thích hợp cho việc tạo móng xây chengiữa các khu dân c mà ít làm ảnh hởng tới các công trình xung quanh (Bằng cách sửdụng ống vách ngăn rung động và chống lở vách), tránh đợc ô nhiễm môi trờngxung quanh Việc chế tạo cọc ngay tại nền móng công trình tránh đợc chi phí chovận chuyển cọc từ nơi sản xuất cọc tới chân công trình…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-: Vì vậy việc áp dụng kỹthuật tạo cọc cho nền móng công trình bằng phơng pháp cọc khoan nhồi đảm bảo

về mặt chất lợng, tính kinh tế, điều kiện môi trờng đợc đảm bảo là một yếu tố mà

đang đợc nhiều công ty, cũng nh các đơn vị thi công đặc biệt qua tâm trong việc sửdụng các thiết bị khoan cọc nhồi

I Sự phát triển mạnh mẽ máy khoan cọc nhồi ở Nhật Bản.

Năm 1954 Nhật đã bắt đầu nghiên cứu chế tạo chiếc máy khoan cọc nhồi đầutiên Sau đó trong thập kỷ 60 cùng với sự phát triển xây dựng đờng sắt và nhà caotầng nhất là sau hội nghị vận động sử dụng đại trà cọc khoan nhồi trong xây dựngnăm 1964 các loại tổ hợp máy khoan đã liên tục đợc cải tiến, đáp ứng nhu cầu xâydựng quy mô lớn đa Nhật Bản thành nớc hàng đầu thế giới về lĩnh vực công nghệcọc khoan nhồi chó thể thống kê sơ bộ sự phát triển nh sau

Năm 1960 hãng Kato đã chế tạo máy 20H tơng tự Calwebd 150A

Năm1962 hãng Mitsubishi và Benoto (Pháp) hợp tác sản xuất tổ hợp BT1năm 1964 tiếp tục cho sản xuất xong tổ hợp máy khoan BT2

Năm 1962 cho ra xởng máy 20HB cải tiến

+ Cũng vào năm 1960 hãng Hitachi đã chế tạo tổ khoan kiêu gầu ngoạm

U-106 để tạo cọc đờng kính lớn Trên gầu ngoạm còn lắp tạm thời bộ kích động khicần thiết Trong đó loại U-106A thao tác đơn giản và cơ động rất thông dụng

Năm 1965 Hitachi-CHLB Đức hợp tác chế tạo PS-150

Năm 1966 Hitachi- CHLB Đức hợp tác chế tạo S -200

Năm 1971 Hitachi- CHLB Đức hợp tác chế tạo S-600

Năm1973 bắt đầu cải tiến bộ gá mở rộng chân cọc

Năm 1975 Misubishi và Hitachi sản xuất tổ hợp khoan loại lớn MD440 và S4804

Năm 1977 dùng phổ biến máy khoan vận hành ngợc để khoan tạo lỗ cho cọc

Đến nay Nhật Bản đã trở thành một cờng quốc về sản xuất máy khoan vớinhững hãng nổi tiếng hàng đầu thế giới.

- Máy khoan đất: Sumitomo, Nippon Sharyo, Hitachi, Hirabayashi,Seiakusho

- Máy khoan vận hành ngợc: có các hãng: Koken, Tokimec, Tone, Hitachi

- Máy khoan dùng ống vách có các hãng: Kato, Nippon sharyo, Bauen,Misubishi…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-:

II Giới thiệu máy khoan cọc nhồi của hãng HITACHI.

Hãng HITACHI của Nhật Bản chế tạo máy khoan cọc nhồi KH100D,KH125-3, KH180-3, CD1500, CD2000…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-:

Máy khoan cọc nhồi thuỷ lực của hãng Hitachi có cần khoan kiểu BAR là loại thiết bị có năng xuất cao nhất trong tất cả các loại khoan, đây cũng làloại khoan phù hợp với tầng địa chất từ mền đến cứng nh granítte…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-: trên cạn cũng

xoắn từ 40-100 kNm Lực ép thẳng đứng vào cần khoan lên đến 300-400 kN

Hình 1.1 Sơ đồ bộ công tác khoan dùng gầu xoay

1.Cáp treo thanh kely

Với thiết bị này, để củng cố thành vách lỗ khoan ngời ta thờng áp dụng vữatuần hoàn bentonit vì kinh tế và hiệu quả hơn khi sử dụng khoan bằng ống váchthép.

Máy khoan cọc nhồi thuỷ lực KH125-3 đợc lắp trên cần cẩu, là loại đầukhoan lắp trên cần của cần cẩu bánh xích, cần khoan theo kiểu KELLY-ROADdùng truyền động ma sát nên chủ yếu dùng để thi công trong nền đất yếu và trungbình Nếu kết hợp với mũi khoan thích hợp thì có thể dùng cho địa chất đá có cờng

độ kháng nén 200-400 Mpa, tạo lỗ khoan đờng kính từ 0,8-2,0 m với độ sâu max65m; chủ yếu là để khoan đất do mônen xoắn nhỏ, cần khoan theo kiểu ma sát,không lực nén ép mũi khoan

Các máy sử dụng thiết bị hệ thống gầu ngoạm thuỷ lực hoặc gầu ngoạm cơkhí Gầu ngoạm cơ khí có lực cắt từ 10-20T còn gầu thuỷ lực có lực cắt lớn hơn nên

có khả năng làm việc với địa chất cứng tốt hơn nhiều Nhợc điểm của phơng phápnày là năng suất thấp, không thích hợp với các địa chất đá cứng, khả năng cơ độngkém Khi gặp phải địa chất đá cứng ta phải dùng một quả truỳ đúc bằng thép nặng

từ 6-8T cho rơi tự để phá đá Do cách thức phá đá nh vậy nên để khoan vào đá cứngthờng cần 10-15 ngày thậm chí đến 30 ngày cho một lỗ khoan Ngoài ra do chịu tácdụng của lực rơi tự do nên cần cẩu thờng bị chấn động mạnh, dẫn đến các thiết bị

nh tời và cáp nhanh hỏng

543

12

Hình1.2.Sơ đồ cấu tạo của thiết bị khoan dùng ống vách

1.Cáp treo gầu đào.

Khoảng cách từ tâm máy đến đến tâm làm việc

R

4300

Hình1.3 Máy khoan cọc nhồi KH125-3

3.2 Đặc điểm máy khoan KH125-3

Chiều sâu khoan + Đất mùn, đất phù sa, đất sét + Đất chung

m6558

Đờng kính khoan + Đất chung + Đất mùn

(mm)15001700

+ Dùng dao mở rộng lỗ khoan 2000Lực quay của gầu

+ Quay thuận + Quay nghịch

kN-m40,249,1

- Tốc độ làm việc của dây cáp + Tốc độ cao

+ Tốc độ thấp + Sử dụng đờng kính dây cáp (mm)

m/p703520

- Tốc độ thay đổi góc nghiêng của cần + Khi thả

+ Khi kéo

m/p6060

150/2000

IV Cấu tạo chung, nguyên lý hoạt động máy khoan KH125- 3

4.1 Cấu tạo chung.

8

10 9

16

18 17 19 21 22

13 12 11

6 7

5 4 3 2

1 R

1500

Hình 1.4 Tổng thể máy khoan cọc nhồi KH125-3.

10: Cụm puly điều chỉnh góc nghiêng 22: Cáp chính treo thanh kelly

4.2 Nguyên lý hoạt động máy khoan KH125- 3

4.2.1 Các bớc trong quá trình khoan.

Di chuyển máy khoan đến vị trí cần khoan “vị trí đã đợc xác định tâm” Điềuquan trọng nhất của hoạt động khoan là lắp ráp mà theo phơng ngang Sử dụng,dụng cụ đo mặt phẳng nằm ngang ở trong cabin lái để lấy mặt phẳng, và điều chỉnhbằng các thiết bị bấm giờ hoặc đĩa thép một cách chắc chắn để kết cấu trên duy trì

đợc mặt bằng ngay cả khi nó quay 3600

Tạo góc cần nâng theo góc khoan 82,30 bằng cách sử dụng công tơ đo góchình ống đặt trong cabin lái Sau đó đa công tơ đo góc ở phía trớc về điểm khôngbằng cách điều chỉnh sự di chuyển của cáp giữ Lúc đó kiểm tra xem thanh kellytreo theo phơng dọc băng cách di chuyển thanh lên xuống Nếu cần thiết sử dụng bộphận chuyển tiếp để xác định phơng dọc của thanh kelly

Vị trí tâm gầu phải trùng với tâm lỗ khoan và đợc xác định bằng cách sửdụng một vật nặng treo lơ lửng ở tâm gầu hoặc một cái cọc ở trên mặt đất

Khi xác định xong vị trí, hạ gầu xuống nhẹ nhàng và bắt đầu khoan lớp bã.cách kéo cần xoay gầu (phải chắc chắn rằng khoá quay đã đóng) Không sử dụnglực đẩy (phản lực) trong khi vận tốc máy và tốc độ quay của gầu thấp Nên chú ýkhông, làm giảm tốc độ chạy của cáp treo thanh kelly trong suốt quá trình hoạt

động

Giữa gầu quay ở tốc độ thấp để khoan chậm cho đến khi gầu đạt độ sâu đủlớn và chìm dới đất Lỗ khoan trên mặt đất trở thành mốc chỉ dẫn cho lỗ khoan tiếptheo và có ảnh hởng lớn đến độ chính xác

Những chớng ngại vật cách mặt đất t 2-3m: (Đặc biệt là trong khu vực có cácnhà bị đổ), sẽ làm hỏng gầu khoan Các chớng ngại vật nên sử dụng các máychuyên dùng: (Xẻng đào thuỷ lực) hoặc sử dụng sức ngời để đào

Tiếp tục khoan đến độ sâu từ 3-5m và luôn chú ý đến phơng đứng của lỗkhoan

Lỗ khoan tối đa cho phép khoảng từ 4-5m do tính chất tự nhiên của đất quyết

định

+ Lỗ khoan sâu tối đa nên sử dụng cần trục riêng để kéo Nếu cố gắng khoanbằng thanh kelly có thể làm lệch hoặc phá hỏng thanh kelly Khi lỗ khoan đợc đàobằng cách sử dụng thùng phụ của máy thì phải tháo gầu ra

Tiếp tục khoan bằng cách tăng số vòng hoạt động Lúc đó tránh quay gầunhiều hơn cần thiết, bời vì điều đó vô ích và chỉ làm tăng sự bào mòn của bánhrăng Trờng hợp đất có tính chất chung thì gầu sẽ đầy đất sau 2-3 vòng quay

Bắt đầu cho chất làm ổn định vào thành lỗ khoan: (Bentonit, etc…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-) ở độ sâu

từ 4-10m, tuỳ theo tính chất tự nhiên của đất

Khi khoan xong phải tiến hành làm sạch lỗ khoan

4.2.2 Chú ý đối với hoạt động của động cơ phụ.

Động cơ phụ nên sử dụng cho trờng hợp khoan đất cát hoặc sỏi

Sử dụng động cơ phụ để khoan đất sét và đất phù sa Chỉ làm năng lợng dựtrữ, vì sử dụng quá nhiều năng lực có thể làm tăng thêm hiện tợng uốn của thanhkelly và làm giảm độ chính xác của lỗ khoan

4.2.3 Chú ý khi nâng thanh kelly.

Khi nâng thanh kelly, phải dừng quay gầu, nâng thanh kelly lên một ít vàquay gầu theo hớng ngợc lại trớc khi nâng

Thanh kelly có thể không nâng dễ dàng nếu bánh răng gầu cắm vào đất.Trong trờng hợp này phải gỡ bánh răng ra bằng cách quay gầu theo hớng ngợc lạitrớc khi nâng

Một lý do khác làm thanh kelly nâng khó khăn là do áp lực của đất tác dụnglên gầu Sau khi nâng thanh kelly một ít, trừ bỏ lực hút đó bằng cách quay thêmvòng quay ngợc lại trớc khi nâng

Khi thanh kelly bên ngoài đi lên trớc thanh kelly bên trong và thanh kellythứ hai, th ba đợc cáp kéo lên Thì ta tiến hành kiểm tra năng lợng quay dự trữ hoàntoàn hết cha và khung trớc đặt chính xác cha và tiến hành những điều chỉnh cầnthiết

+ Đặc biệt chú ý đến việc thanh kelly nhô lên bất thờng do bị đẩy lên và rơixuống

+ Nếu thanh kelly thứ hai đợc nâng một cách bình thờng mà không có sựnhô lên bất thờng thì vật nặng đợc tăng lên và sự chấn động đợc truyền đến cần trục

và bộ phận chính khi thanh kelly thứ hai bắt đầu đi lên: (Độ sâu 24m)

Tốc độ nâng nên đợc hạ thấp nếu đất có thể phân rã

Tránh nâng khi gầu đang quay và tránh nâng bắt buộc khi thanh kelly bị giữalại

4.2.4 Những chú ý khi hạ thanh kelly.

Khi độ sâu khoan đạt đến 10m, thanh kelly ngoài sẽ đợc thiết bị điều khiểnthanh kelly trợ giúp Khi hạ thanh kelly trong điều kiện này, thì đóng phanh trớc khi

nó chạm vào thiết bị điều khiển thanh kelly và chạm đất nhẹ nhàng Đặc biệt là khi

hạ tự do thanh kelly phải đảm bảo đóng phanh và không bao giờ đợc đóng bất ngờ,vì nh vậy có thể làm hỏng thiết bị giảm sóc, thiết bị điều khiển thanh kelly và xilanh đẩy.

Khi khoan đến độ sâu 24m, thanh kelly thứ hai đợc dựa vào cuối thanh kellyngoài Nó đợc hạ xuống từ từ trong khi theo dõi tốc độ hạ một cách cẩn thận vàkhông bao giờ bất ngờ hạ ở tốc độ cao một cú sốc làm phá huỷ thiết bị giảm sóc và

bộ phận điều khiển thanh kelly, xi lanh đẩy và các điểm đỡ ở phía dới thanh kellyngoài và mút trên của thanh kelly thứ hai Đặc biệt sự phá hỏng mút dới của thanhkelly ngoài và mút trên của thanh kelly thứ hai có thể làm cho thanh kelly khôngnâng đợc

+ Điểm phụ của thanh kelly thứ hai nên đợc điều chỉnh bởi cáp treo thanhkelly và kiểm tra (theo dõi) bằng cách sử dụng gơng đặt ở phía dới của cần trục dới

Khi gầu đã đi đến đáy lỗ khoan, chú ý không đợc làm cáp kelly chạy chậmlại quá nhiều Cáp kelly chạy chậm lại sẽ gây sự vớng mắc và làm cáp chóng mònhơn Quá trình khoan nên bắt đầu sau khi cáp treo thanh kelly chạy chậm lại

Khi gầu chạm đến đáy lỗ khoan, tiến hành khoan ngay chứ không lên để lâu + Để máy dừng lâu có thể làm cho nó không khoan đợc do áp lực của đất Trong khi hạ thanh kelly, chỉ có thanh kelly thứ hai và thanh kelly phía trong

có thể hạ xuống, bởi vì thanh kellly ngoài thể hoàn toàn hạ xuống và bị mắc kẹt

Điều này do việc đạt góc cần trục và phần khung trớc sai và rất nguy hiểm cần phải

điều chỉnh cho đúng trớc khi hạ thanh kelly

4.2.5 Các bớc tiến hành hoạt động theo tính chất tự nhiên của đất.

4.2.5.a Khoan tầng sét và tầng phù sa.

Khi đất khoan tạo thành các khối nh trong quá trình khoan các tầng sét vàphù sa, thì quá trình khoan sẽ hiệu quả hơn nếu tháo rời các tấm (bản kim loại) khỏigầu khoan

Quá trình nâng nên đợc điều chỉnh riêng, bởi vì loại đất này thờng tạo ra quánhiều lực đẩy và sự kháng quay cao bất thờng

Khi một hiên tợng chân không xẩy ra, thì quay gầu theo chiều ngợc lại tronggiây lát rồi mới nâng

Nếu hiệu quả khoan giảm đáng kể do tầng đất sét bị lún thì có một biên pháp

đợc đề nghị là nên khoan theo hai giai đoạn bằng cách sử dụng gầu có đờng kính béhơn

Vì đất phù sa và đất sét thờng tạo ra phản lực gầu lớn nên tránh sử dụng

động cơ phụ để ngăn việc tăng năng lợng dự trữ của đất

Nếu ngợc lại các bánh răng không đẩy đất đợc và làm cho gầu ngừng làmviệc và động cơ phụ phải đẩy thì phải hạ thấp tốc độ quay của gầu bằng cách hạthấp tốc độ cần điều chỉnh để dễ dàng đẩy gầu vào đất

4.2.5.b Khoan tầng đá sỏi.

Kiểm tra đầy đủ chức năng của các bản “tấm” kim loại trên gầu

+ Đá hay đất làm ngẹt nên đợc loại bỏ để duy trì những chúc năng tốt vàngăn không cho sỏi đá khoan rơi xuống

Tầng sỏi nên đợc khoan để đào nó lên bằng cách dùng bánh răng gầu móc có

sử dụng động cơ đẩy phụ

Gầu nên quay với tốc độ thấp “vặn cần quay gầu ở nấc một hoặc sử dụng cần

điều chỉnh tốc độ thấp tối đa” Tốc độ quay cao sẽ dẫn đến bánh răng gầu khôngcắm vào đất đợc và gầu không làm việc, chỉ làm mòn nhanh bánh răng

Khi bánh răng hỏng hoặc mòn, cần đợc thay vì nếu không sẽ làm giảm khảnăng hoạt động của nó

Nếu gầu ngừng quay do bánh răng đang cắm vào đất, thì phải dừng ngaybằng cách cho gầu quay theo chiều ngợc lại Nâng gầu nhẹ nhàng và cho nó quayvào không trung, kiểm tra xem việc quay có bình thờng không rồi lại tiếp tụckhoan Nếu cứ tiếp tục đẩy gầu cỡng bứcthì sẽ không khoanvà nâng đợc

4.2.5.c Khoan đất yếu.

Luôn duy trì mực nớc cao trong lỗ khoan

+ Tạo lỗ khoan ở độ sâu cao nhất là lỗ 2m tính từ mặt đất, phù hợp với tínhchất của đất và giữ áp lực nớc ổn định

Theo dõi diễn biến của chất cố kết (bentonit)

Gầu nên nâng ở tốc độ thấp, vì tốc độ nâng cao sẽ làm đất sụt lở nhanh

4.2.6 Hoạt động bổ trợ.

Hoặt động bổ trợ là phơng tiện nâng và lắp ráp các dụng cụ (thiết bị) làmviệc cần thiết để hoàn thành việc đào đất bằng máy khoan đất (lồng thép, ống…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-)bằng cách sử dụng móc nâng phụ

Khi tiến hành các hoạt động phụ bằng cách kéo khung trớc về phía cần cẩuthì phải đảm bảo tháo gầu ra và đặt góc cần cẩu trong khoảng từ 30-82,30

+ Hạ cần cẩu xuống quá nhiều sẽ làm cong cần và làm hỏng dây cáp Bẳng1.4 và hình 1.5 chỉ phân loại vật nặng theo hoạt động bổ trợ theo các số đo góc cầncẩu khác nhau từ 30-82,30.

Góc cần (0) Bán kính làm việc (m) Trọng lợng (tấn)82,3

8075706560555045403530

4,35,27,08,910,612,313,915,416,818,119,320,3

4,94,94,94,94,94,13,12,62,11,71,41,1Bảng 1.4 Phân loại trọng lợng đến hoạt động phụ

Bán kính

làm việc (m) 5.2 8.9 10.6 12.3 15.4 18.1 20.3

3.0 4.0

5.0 6.0

6.5 7.0 8.0

Hình 1.5 Quan hệ bán kính làm việc, góc cần, trọng lợng Chú ý:

+ Nó chỉ cho thấy sức nặng của máy khi chiều dài cần cẩu là 22m và khungtrớc bị kéo về phía cần cẩu tới vị trí tối đa khi tháo gầu

+ Vật nặng thực tế có thể nâng đợc dự đoán bằng sức nặng của móc cẩu vàtất cả các dụng cụ nâng từ chỉ số phân loại ở bẳng trên

Lắp ráp thiết bị phòng ngừa nâng quá đà móc cẩu (tự động dừng) Thiết bịnày là bộ phận hợp thành thống nhất của máy khoan thuỷ lực KH125-3

+ Lắp ráp thiết bị trên mặt cáp nâng phụ tại đỉnh của cần cẩu và kiểm traxem nó có hoạt động bình thờng không

Khi sử dụng máy này nh là một cần cẩu cho mục đích khác hơn “hoạt độngphụ” thì phải chú ý những điểm sau

+ Tháo các bộ phận gắn liền với nhau ở trên máy khoan đặt ra

+ Phải thay đổi việc lắp đặt thiết bị ngăn ngừa nâng quá cần cẩu (nâng lệch

vị trí) ở đáy (đoạn cuối) cần cẩu

+ Điều chỉnh góc cần cẩu và cài chốt để nút bật nhỏ xoay đến vị trí góc cầncẩu là 800

Móc cần cẩu trong hoạt động phụ nên đợc sử dụng theo đặc điểm kỹ thuậtcủa hoạt động phụ Không bao giờ sử dụng móc này khi máy đợc sử dụng nh mộtcần cẩu.

Khi nâng cần cẩu về vị trí ban đầu, nên chú ý đặc biệt vì thanh kelly thứ hai

và thanh kelly ngoài có thể rơi đột ngột khi thanh kelly trong đợc hạ xuống Do rơi

đột ngột mà mút cuối trên của thanh kelly có thể tiếp xúc với phần trên của cần cẩulàm hỏng các bộ phận của cần cẩu Trong trờng hợp này, việc thanh kelly rơi có thể

đợc khắc phục bằng cách nâng cáp thanh kelly cân xứng với nâng cần cẩu để luôngiữ cho cáp căng

V Lựa chọn mẫu máy KH125-3.

5.1 Các yếu tố quyết định đến việc lựa chọn máy khoan cọc nhồi.

Việc lựa chọn phơng án móng cọc khoan nhồi là dựa trên cơ sở so sánhnhiều yếu tố, dựa trên u khuyết điểm của từng phơng án về các mặt kinh tế kỹ thuật,dẫn đến việc lựa chọn máy thi công phù hợp với từng công trình cụ thể, bao gồmcác yếu tố chính nh sau

+ Đặc điểm của công trình

+ Điều kiện cụ thể của đất nền

+ Độ lớn của các loại tải trọng

+ Những yêu cầu về môi trờng nh tiếng ồn và rung động trong quá trình xâydựng

+ dảnh hởng đối với các công trình xây dựng lân cận và các công trìnhngầm

+ Khả năng thi công hiện có của nhà thầu.

+ Khả năng tài chính của chủ dự án và thời gian đa dự án vào sử dụng

5.2 Quan điểm chung về việc lựa chọn máy khoan cọc nhồi.

Các nhà đầu t đã dùng các tổ máy khoan cọc nhồi với hình thức nhập đồng

bộ hoặc nhập một số bộ phận chính nh cần mũi khoan, sau đó gá lắp trên máy cơ sở

có sẵn Cũng có một số đơn vị cải tiến các thiết bị khoan địa chất công trình để thicông cọc khoan nhồi Giá thành thi công cọc khoan nhồi cũng giảm đáng kể, từ 350USD/1m dài cọc, đến nay chỉ còn khoảng 200 USD/1m dài tuỳ theo đờng kính cọc

và điều kiện thi công thực tế về địa chất công trình

Bảng 1.6 giá thi công cho 1 mét cọc khoan nhồi

Để có thể giải quyết đợc bài toán này,trớc hết cần lựa chọn loại hình côngnghệ sao cho phù hợp với địa chất công trình sẽ thi công Nếu cha có đủ thông tinphải làm công tác dự báo khi mà việc đầu t tổ máy khoan cọc nhồi chỉ cho một vàicông trình trớc mắt mà phải dự tính cho kế hoạch 5,7 năm tiếp theo Từ loại hìnhcông nghệ ta mới chọn đợc loại máy, mà giá của từng chủng loại may thì rất khácnhau Do đó cần một số chỉ tiêu để làm cơ sở lựa chọn phơng án công nghệ và thiét

bị ở đây, có thể đa ra một số chỉ tiêu sau

1 Chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật tổng quát, bao gồm

- Chỉ phí thực hiện cho một tấn tải trên cọc

- Giá thành chế tạo một mét dài cọc

- Chất lợng cọc và tiến độ hoàn thành công trình

2 Chỉ tiêu kinh tế: đó chi phí đầu t mua sắm thiết bị chính

3 Chỉ tiêu kĩ thuật: máy khoan cọc nhồi phải tạo đợc cọc có đờng kính vàchiều dài thiết kế qua các địa tầng

4 Chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật đặc thù, bao gồm.

- Chi phí vận chuyển thiết bị, thiết lập công trờng

- Chi phí đầu t thiết bị phụ trợ

- Lợng tiêu hao lỡi dao cắt hoặc dung dịch bentonit

5.3 phơng pháp lựa chon máy khoan cọc nhồi ở Việt Nam

Với quan điển kinh tế máy, quan tam việc đầu t và việc khia thác máy saocho có lợi nhất và phù hợp với công việc nhất, nên chúng ta cần quan tâm đến chỉtiêu 2 và chỉ tiêu 3 Do đó việc chọn máy ở Việt Nam càn theo quan điển cơ bản –hợp lý – hiệu quả

- Tìm hiểu kinh nghiệm áp dụng công nghệ cọc khoan nhồi trên thế giới và ởViệt Nam

- Xác định về cơ bản đặc điểm địa chất công trình và khối lợng công việc thicông cọc khoan nhồi trong 3 năm, 5 năm, tối đa là 7 năm (dự kiến)

- Tìm hiểu về thị trờng máy khoan cọc nhồi và thực tế sử dụng ở các đơn vị

có uy tín trong ngành xây dựng cơ bản, ví dụ: Tổng công ty xây dựng công trìnhThăng Long, Tổng công ty VINACONEX, công ty LICOGI…: do Nhật Bản sản xuất, BAUER của Đức, GPS-Riêng thị trờng máykhoan cọc nhồi rất phong phú

Bảng 1.7 giá mua một số loại máy khoan cọc nhồi

- Nghiên cứu về cấu tạo, tính năng kĩ thuật của một số loại máy khoan cọcnhồi

- Tổng hợp và chỉ rõ các chỉ tiêu kinh tế – kĩ thuật của các công nghệ thicông cọc khoan nhồi.

Khoangầu xoay

Khoantuầnhoàn ng-ợc

Khoanguồngxoắn

Khoan

đàogầungoạm

TB*/TCCao*/DN

TB*/TCCao*/DN

TB*/TCCao*/DN

TB*/TCCao*/DN

Rất

Rấtnhanh

Rấtnhanh

Trungbình

Trungbình

Trungbình

10 Hao hụt bêtông 10-15% 13-18% 15-20% 13-18% 15-20%

Bảng 1.6 Tổng hợp một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

các loại hình công nghệ khoan cọc nhồi

+ TC: trên cạn, DN: dới nớc

Do đặc điểm địa lý của nớc ta có nhiêu sông lớn điển hình là hai đồng bằnglớn đồng bằng Sông Hồng, đồng bằng Sông Cửu Long Đợc hai con sông lớn làSông Hồng và Sông Mê Kông bồi đắp hình thành lên đia chất chủ yếu là đất phù sa

3 làm đề tài thiết kế tốt nghiệp, ở đề tài của em thiết kế bộ công tác của máy khoandần dần tiến đến thiết kế các bộ máy chinh của máy khoan cọc nhồi

Chơng ii tính toán thiết kế gầu đào

I Tính toán thiết kế gầu khoan.

1.1 Chế độ làm việc của gầu khoan.

Khi tiến hành khoan lỗ, gầu khoan làm việc trong môi trờng khắc nhiệt chịucác lực cản của từng tầng địa chất khác nhau qua các độ sâu khác nhau, trong môitrờng nớc, dung dịch Bentonit, lực ép của xi lanh, trọng lợng của các thanh kelly,trọng lợng của đất trong gầu, lực ma sát tác dụng lên thành gầu.

Sau đây ta xét đến sự làm việc phức tạp của gầu khoan

- ứng suất nén sinh ra trên gầu khi mà trọng lợng của thanh kelly tác dụnglên gầu để gây áp lực lên đáy áp lực thuỷ tính của dung dịch ở trong lỗ khoan làmcho gầu và cần chịu thêm các ứng suất phụ

- ứng suất xoắn sinh ra ở cần khoan, cũng nh trên gầu khoan vì khi khoan thịcần khoan là bộ phận truyền mômen xoắn từ đầu quay đến lỡi khoan ở đáy lỗkhoan Lúc đó, một phần lớn công suất đã bị giảm đi từ đầu quay đến lỗ hkoan dosức kháng của cột dung dịch và ma sát giữa gầu khoan và thành lỗ khoan sự tổn haocông suất lớn nếu lỗ khoan càng sâu

- Công suất đợc truyền đến đáy, một phần dùng để thắng ma sát của lỡikhoan lên đất đá, và chỉ còn một phần để thực hiện công có ích là phá huỷ đất đá

- ứng suất uốn phụ thuộc vào độ uốn của trục lỗ khoan dới tác dụng của lực

ly tâm, lực nén của trọng lợng bản thân và áp lực lên đáy

Gầu khoan làm việc ở các tầng địa chất khác nhau vì vậy lực cản theo phơngthẳng đứng và mômen cản tác dụng lên gầu cũng khác nhau Do đó trong quá trìnhtính thiết kế gầu xoay cần xác định trạng thái bất lợi nhất khi gầu làm việc

- Trờng hợp 1: khi cả ba thanh kelly trong cùng, vẫn lồng vào nhau Thanhkelly ngoài cùng đợc hạ hết chiều dài để thực hiện khoan, khi đó máy khoan độ sâu

mặt cắt địa chất vùng Hà Nội (tài liệu [2])

- Trờng hợp 2: khi cả bốn thanh kelly đều duỗi hết chiều dài làm việc, đây làtrờng hợp mà độ sâu khoan trong khoảng 5055m Tầng địa chất xuyên tiêu chuẩn,khi đó lực cản của nền là lớn nhất

á cát

á sétdẻo

Cátphasét

CátphaCát

Cátphasét

Cátmịnbão

Sétdẻo

CuộiSỏiCát thô