Công nghệ máy và thiết bị thi công công trình ngầm dạng tuyến phần 1

Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình với công suất 1,92 triệu kW là nhà máy thuỷ điiộn ngầm lớn nhất Đông Nam Á được xây dựng vào nhũng năm 80 cuối thế ký X X v/ới tổng chiều dài các đường hầm hơn

TS BÙI MẠNH HÙNG - ThS ĐOÀN ĐỈNH ĐIỆP

CỔNG NGHỆ - MÁY VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG

CÔNG TRÌNH NGẦM DANG TUYẾN

NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG

HÀ NÔI-2 0 1 1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong xây dựng nói chung, xây dựng công írìnli ngầm nói riêng m áy m óc, thiết

hị, phươiìíỊ liệiì và c á c cô iiẹ cụ ílìi công đ ã thay t h ế sức la o động nặng nhọc của con người thực hiệu qu â trình sdn xuất Sức mạnh trí tuệ, sức mạnh c ơ b ắ p và cánh tuy của con iiíỊiỉời CỈKỢC nối d ài lìlìờ máy m óc và thiết bị xây dựng K hẳng định vẳng: Máy móc, thiết bị là một thành phán (thành phần kỹ thuật - Tecluìow are) kìiôìig ílìểtlìiêìi dược trong công nghệ thi côìií> xây dựng công trình.

T ài liệu này trình bày nội dung vù m ối liên quan giữa công nghệ và máy m óc, thiết bị thi còng xây dựng công trình níỊầm dạng tityến với những vấn d ể chính sau:

- TổiỉiỊ quan vểCÔIĨÍ’ níỊltệ, m áy và tììiết hi thi c ỏ n ẹ tuyến n^ầm ;

- Côn<ị nghệ, máy vù lliiết bị thi công tiiyển ngâm bâng công nghệ đ à o hở, đ à o kín, hằng khoan Iiô' mìiì, hằni> khiên và tổ hợp khiên, côn g nghệ làm b ê lỏnq và

m ột sốcôn g HịỊliệ phụ trợ khác.

N hóm lác giá xin chùn llùinh cám ơn c á c tác iịiả trong nlìữiỉị’ tài liệu tham

k h ả o mù clìúii^ lôi d ã cliẳí lọc vâ h ọ c hỏi được, chân thành càm ơn Iiíịùi Dr

r io r ia n Kiilke và hà Sarali Ulìl phòn g M arkeíiníỊ & C orp orate com m unication hãng ỉỉerrcn kn eclìl AG d ã gửi vả ch o p h ép chúng tôi sử dụng một phần tài liệu của hãng.

C á c tác giả

Chương 1

TỔNG QUAN VỂ CÔNG TRÌNH NGẦM VÀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CÔNG TRÌNH TU YẾN NGẦM

1.1 K H Á I N IỆ M VÀ PH ÂN L O Ạ I CÔNG T R ÌN H NGẦM

Công trình ngầm là công tác mà thông qua phương pháp đào (đào ngầm hoặc đào hở)

dể đạt được không gian xây dựng Đó là các công trình xây dựng trên nền đá dưới mặt đất hoặc xây dựng trong lớp đất thấp hơn hai mét so với mặt đất thiên nhiên

Hiện nay chưa có phương pháp và tiêu chuẩn phân ioại thống nhất về công trình ngầm Việt Nam (dựa vào phương pháp phân loại theo tập quán của Trung Quốc) phân loại công trình ngầm theo phương pháp thi công, điều kiện tồn tại, theo bán kính phục vụ, tlieo vị trí hoặc công năng sử dụng như:

a) Theo p h ư ơ n g p h á p thi công

Tlieo phương pháp thi công

có hai loại công trình ngầm đào

ngầm và công irình ngầm đào

hở (hình 1.1) hoặc kết hợp phần

đào hở và phần đào ngầm Đối

với công trình ngầm đào hở,

sau khi đùo phải tiến hành lấp

- Đào hở (đào lộ thiên) đối

với những tầng hầm được thi

Hình I l Công tìình xảy dựng Keangnam Tower Hà Nội

(Cao 70 tầng với 4 tầng hầm được thi công

theo phương pháp đào hở).

công có mặt bằng rộng, số tầng không nhiều hoặc đào hào, đào có chống di động;

- Đào ngầm: Thường sử dụng công nghệ TO P-D O W N vừa thi công trên mặt đất, vừa tlii công các hạng mục của chính công trình đó tại các tầng hầm (hình 1.2), đào theo kiểu hạ giếng (hạ cả đơn nguyên, hạ chìm, hạ giếng chìm hơi ép), đào kín (đào bằng khiên, đào kiểu mở, đào kiểu xuyên);

Hình 1.2 CôiìỊ’ Irinli Hung ỉỉaii Station o f llic MTR 'r.sciiiìí’ KWan 0 Linc.

- Kết hợp vừa đào hở vừa đào ngầm.

Hình 1.3 Cõng II inh kéì hợp dào ngcUii vù (lào há'.

- Phương pháp đào đặc biệt như: Phương pháp đông cứng, phương pháp hạ nưííc

ngầm, gia cường hoá chất và phun vữa xi măng

b) Theo điều kiện tồn tại

Theo điều kiện tồn tại có:

- Công trình ngầm dạng tập truno như; Bến đỗ ôtỏ, gara, 2a đường sắl, aa tàu diện, tần» hầm nhà cao tầns, các công trình dân dụng, côns níihiệp níỊầm hoặc tổ họp cônơ trình ngầm

Tlieo bán kính phục vụ, người ta còn phân công trình ngầm theo hai loại khác như công trình ngầm liền kề và các công trình ngầm riệng biệt.

Cóng trình ngầm liền kề, là phần công trình liền kề dưới đất các công trình cao tầng, nhiều tầng, số tầng ngầm có thể là một, hai, ba hoặc nhiều tầng hơn tới 11 tầng Mục đích sử dụng của các tầng ngầm gồm: cửa hàng, bệnh viện, khách sạn, nhà ăn, phòng triển lãm, rạp chiếu bóng, khu vui chơi, hội trường, vũ trường, nơi để xe, xưởng in, xưcVng gia công cơ khí, xưởng gia công thiết bị, kho lương thực, kho đông lạnh

Cóng trình ngầm riêng biệt, là công trình nằm sâu dưới mặt đất, không có quan hộ công nàng với phần công trình nổi nằm trên nó v ề cơ bản, công trình ngầm riêng biệt cũng có tính chất sử dụng tương tự công trình ngầm liền kề

d) Theo mặt đ ứ n g

Theo mặt đứng công trình ngầm còn được phân loại theo chiều sâu:

- Công trình ngầm đặt nông là những công trình ngầm đặt sâu H < 10-12m

- Công trình ngầm đặt sâu là những công trình ngầm đặt sâu H > 10-12m)

Ga tàu điện ngắm tại Tokyo Ga Park Kultury- LB Nga Ga tàu điện ngầm Lyon-Pháp

Ga tàu điện ngầm Doubaí Ga tàu điện ngắm Singapore Hắm metro tại Luân Đôn

Ga tàu điện ngắm Bắc Kinh Bèn trong hầm đèo Hải Vân Ga tàu điện ngắm Italia

Hinh 1.5 Đườỉìg ĨÙLÌ đìệìì ỉìíỊchỉĩ

Hỉnh L6 Pìĩúỉì clìia công ỉrììỉlì ngầm ĩlieo công năng sử dụng a) Kho ngầm cììứa dầu; h) Cơ sở dữ liệu ngầm da mục đích

- C ông trình kho tàng có: Các kho ngầm như kho dầu, kho lương thực, kho dự trữ quốc gia, kho vật tư.

- Gông trình ngầm quân sự gồm các loại công trình ngầm dã chiến, thông tin, hầm chỉ huy chiiến đấu, công sự ngầm, kho chứa vũ khí, kho thuốc nổ, ãnga chứa máy bay

- Công trình ngầm phục vụ chung: Trung tâm máy thông tin, đài phát thanh, đài truyền hình, cơ sở dữ liệu ngầm đa mục đích

- Mlạng kỹ Ihuật ngầm: Mạng kỹ thuật ngầm tồn tại tất yếu trong tất cả các đô thị Chúng bao gồm các tuyến ống cấp thoát nước, cấp khí đốt, cấp điện, cấp nhiệt, các mạng th(‘)ng lin liên lạc Mạng kỹ thuật trong đô thị thường được bố trí kết hợp trong hệ thống đường ống chung - tuy nen kỹ thuật

Thc-O vị trí nơi tuyến ngầm đi qua chúng được chia thành các nhóm sau:

- Cõng trình hđm trên núi (đi qua các đèo, núi và có vị trí cao hơn mặt nước ngầm)

- Công trình hẩm dưới mực nước biển - đây là những công trình đi qua các con sông hoặc e.o biển với nhiệm vụ làm đường ngầm giao thông hoặc dùng lắp đặt các cáp hạ lầng k y thuật;

- Cõng trình hầm bằng là những công trình hầm ở đồng bằng, trong các đô thị như mctro Chiều sâu của tuyến ngầm, hlnh dáng mặt cắt ngang phụ thuộc vào mục đích, điều kiện đị.a kỹ thuật và điều kiện khí hậu nơi xây dựng Mặt cắt dọc của tuyến có thể là một hoặc hiai đường hầm song song (với độ nghiêng về hai phía so với tâm của công trình).Ngoài ra, trên ihực tế còn tồn tại khái niệm “không gian ngầm” Không gian ngầm ( hình 1.7) là không gian được tạo ra hay sử dụng dưới ngầm (Space created or usd underg;round) Không gian ngầm là một khái niệm quen thuộc hơn về mặt công nghiệp và cuộc sống hơn là không gian vũ trụ và không gian đại dương Không gian ngầm có thể bao gồm: Hlầm tiện ích công cộng; Hầm cáp điện ngầm; Hệ thống thoát nước thải bằng hầm sâu;

"rhành Ịphố ngầm (kliu thương mại, nhà thờ, nhà hát Hệ thống tàu điện ngầm; Đường ôtô cao tốc ngầm; Bể bơi ngầm; Tổ hợp hang ngầm lớn; Công trình quốc phòng ngầm

Thế kỷ X X vừa qua, các nhà chọc trời đã ghi dấu chiều cao phát triển và nhi c ầ u ngày càng tăng mạnh về diện tích đất của một quốc gia Hệ quả là, đi xuống ngầm cã trở thành một câu trả lời tối quan Irọng cho việc tạo ra nhiều không gian hơn trone co th ị lớn trên toàn thế giới.

lỉình 1.8 KliôiìỊị íỊÌaiì lìiịdin diểii hình

Còng trình ngầm được sử dụng rộng rãi, trang trí nội Ihât ngày càng phức tạp tiiêu chuẩn trang trí ngày càng nâng cao, Hệ ihống chiếu sáng, điều hoà không khí và thết bị điện ngày càng phức tạp, vật liệu dễ cháy trong gia công, tồn kho ngày càng tăng Q u i

mô công trình từ vài trăm mét vuông, vài noàn mét vuỏiig, hiện nay đã phát triển l(.'i 'vài vạn mét vuông, dự kiến có thể lên tới hàng chục vạn mét vuông

Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình với công suất 1,92 triệu kW là nhà máy thuỷ điiộn ngầm lớn nhất Đông Nam Á được xây dựng vào nhũng năm 80 cuối thế ký X X v/ới tổng chiều dài các đường hầm hơn 16 km, khối lượng đào đá gần 1,4 triộu vì tirêii nửa triệu bê tông hầm đã được xây dựng trong điều kiện vò cùng khó khăn sai tlhời

kỳ chiến tranh ác liệt ở nước ta, là một kì công lao động của tập thể kỹ sư, cõng lỉhiân, cán bộ và chuyên gia trên công trường Thuỷ điện Hoà Bình

Tại Hà Nội đã có dự án khả thi tuvến đường sắt đỏ thị đoạn Nhổn - ga Hà Nci (đài I2,5km với 15 ga, gồm 9,6km cầu cạn từ Nhổn đến đường Kim Mã và 2,9km đom đi ngầm từ đó đến ga Hà Nội Hiện nay mới oiải phóng được inặt bằng khu đất có diệi tiích khoảng 15ha để chuẩn bị xây dựng Depot tại Nhổn Tổng thầu của Pháp đang thiết ìế kỹ ihuàt toàn bô dư án

Hầm Hải Vân là hầm đường bộ dài nhấl Đông Nam á, xuyên qua đèo Hải Vân, nối liền linh Thừa Thiên Huế với thành phố Đà Nẩng ở miền Trung Việt Nam Được khánh

ihìinh năm 2 0 0 5 , đường hầm chính dài 6.280m, đường hầm thoát hiểm dài 6.280m, dường hầm thông gió dài l.SlOm

1.2 C Á C C Ô N G N G H Ệ T H I CÔNG T U Y Ê N NGẨM

1.2.1 Khái niệm về công nghệ và còng nghệ thi công xây dựng

I K hái niệm vé' công n gh ệ

Cồng nghệ xuất hiện đổng thời với sự hình thành xã hội loài người Từ “công nghệ” xuất phát từ chữ Hy Lạp (xEKrỊVE - Tekhne) có nghĩa là một kỹ nãng, và (Xoyoơ - logos)

có nghĩa là một khoa học, hay sự nghiên cứu Thuật ngữ Technology (Tiếng Anh) hay Technologie (Tiếng Pháp) có ý nghĩa là khoa học về kỹ thuật hay sự nghiên cứu có hệ ihống về kỹ thuật (thường được gọi là công nghệ học) Nói cách khác từ Technology được tạo bới Technique và Logicise nghĩa là lao động tác động vào công cụ theo một Knovv how (bí quyết săn xuất) và một Procedure (trình tự) xác định

Theo nghĩa hẹp, công nghệ là tổng thổ các phương pháp gia công, chế tạo, làm thay dổi trạng thái, tính chất, hình dáng nguycn vật liệu hay bán thành phẩm sử dụng trong quá trình sản xuất để tạo ra sản phẩm hoàn chinh Cách hiểu này đổng nhất với cách liieu “công nghệ” là một quá trình, một (hiết bị để sán xuất trong những trường hợp nói

vé quy trình công nghệ, dây chuyền công nghệ

Theo nghĩa rộng, có thể hiểu công ngliệ là lổng thể các kiến thức, thông tin, các kỹ năng, các thiết bị, các phương pháp và các tiềm năng khác được sử dụng để biến đổi các yếu tố đầu vào thành sản phẩm và dịch vụ đáu ra phục vụ cho nhu cầu con người

ở Việt Nam, cho đến nay công nghệ thường được hiểu là quá trình tiến hành một công đoạn sản xuất, là thiết bị để thực hiện một còng việc (do đó công nghệ thường là tính

từ của cụm thuật ngữ như: qui trìnli công nghệ, thiết bị công nghệ, dây chuyền công nghệ) Cách hiểu này xuất xứ từ định nghĩa trong từ diển kỹ thuật của Liên Xô cũ [12, tr.7-31]:

“Còng nghệ là tập họp các phương pháp gia công, chế tạo, làm thay đổi trạng thái, tính chất, hình dáng ngưyèn vật liệu hay bán thành phẩm sử dụng trong quá trình sản xuất để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh”

Từ những năm 60 của thế kỷ X X , khới đầu từ Mỹ rồi Tây Âu đã sử dụng thuật ngữ

“còng nghệ” để chỉ các hoạt động ớ mọi lĩnh vực, các hoạt động này áp dụng những kiến thúc là kết quả của nghiên cứu khoa học ứng dụng nhằm mang lại hiệu quả cao hơn irong lao động của con người Khái niệm công nghệ dần được chấp nhận rộng rãi trên ihé' giới, thể hiện ở việc thay đổi lên gọi của các tạp chí lớn trẽn thế giới, “Tạp chí Khoa liọc \à Kỹ Ihuật - Science et Technique” đổi thành “Khoa học và Công nghệ - Science ct TechnoloRÌe”

Nghị quyết 26 của Bộ Chính trị, Ban chấp hành TU’ Đáng Cộng sản Việt Nam khoá

VI (1991) mang tên “Nghị quyết vể khoa học - công nghệ” Như vậy thuật ngữ côno nghệ đã được sử dụng chính thức ở nước ta Nãm 1992, Uỷ ban K hoa học - Kỹ thuật Nhà nước đổi thành Bộ Khoa học Cống nghệ và Mòi trườne (nay là Bộ Khoa học Công nghệ)

Mặc dầu đã được sử dụng khá rộng rãi trên thế giới, song việc đưa ra một định nghĩa công nghệ lại chưa thống nhất Là do sô lượng các công nghẹ hiện có nhiều đến mức không thể thống kê được, bên cạnh đó sự phát triển như vũ bão của khoa học công nghẹ làm thay đổi nhiều quan niệm cũ iưởiig như vĩnh cửu, cũng là nguyên nhân dẫn đến sự không thống nhất trên

Uỷ ban Kinh tế và X ã hội khu vực châu Á - Thái Bình Dưcmg (Economic and Social Cominission for Asia and Ihe Pacific - ESCAP) đưa ra khái niệm: “Công nghệ là kiến thức có hệ thống về quy trình và kỹ thuật dùng để chế biến vật liệu và thông tin Nó bao gồm kiến thức, kỹ năng, thiết bị, phương pháp và các hệ thống dùng trong việc tạo ra hàng hoá và cung cấp dịch vụ”

Trong vài thập kỉ gần đây, có tác giả định nghĩa: Công nghệ bao gồm nhiều yếu lô' hợp thành như phương tiện máy móc thiết bị, các qui trình vận hành, các phương pháp

tổ chức, quản lý đảm bảo cho quá trình sản xuất và dịch vụ ciia xã hội Xét riêng về mặt kinh tế, trong quan hệ sản xuất: Công nghệ được coi là phương tiện đế thực hiện quá trình sản xuất, biến đổi các "đấu vào" để các "đầu ra" cho các sản phẩm và dịch vụ mong muốn Như vậy, công nuhệ được hiểu rộng hơn, phong phú hơn Công nghệ không chỉ là phương pháp gia công, chế tạo mà còn là công cụ, là hộ thống kiến thức

về quá trình và kĩ thuật để chế biến vật liệu và xử lý thông tin Nó bao gồin tất cả các

kỹ nâng, kiến thức, thiếl bị và phương pháp sử dụng Irong sản xuất ch ế tạo, dịch vụ và thông lin

Luật Khoa học và Công nghệ cúa VN, quan niệm: “Công nghệ là tập hợp các phương pháp, quy trình, kỹ năng, bí quyết, còng cụ, phương tiện dùng để biến đổi các nguồn lực thành sản phẩm”;

Trong ngành xây dựng: "Cô//ẹ ni-lìệ xáỵ cẨựiìíỊ là một tập hợp cúc k ĩ thuật xáy dựn^ ííitợc tiến hành tlìCO một quy d inh hắt huộc đ ể tạo ra một sàn phẩm lìoàn chỉnh là một kết cấu h o ặ c một lìợnq mục của CỎÌỈIỊ írìnìì xây dựng".

Còng nghệ trong xây dựng được hiểu là tổng thế nhữiig tri thức (hiểu biết, kiến thức, kinh nghiệm, thông tin, quy trình, quy phạm, kỹ năng, năng lực hoạt động và hành nghề xây dựng); Những công cụ kĩ thuật (máy móc thiết bị thi công, các phương tiện kĩ thuật ); Trình độ tổ chức (phương pháp thi công, điểu hành, quản lý ) và các điều kiện vật chất khác được con người sử dựng để biến các yếu tố đầu vào (vật liệu, lao động, tiền vốn ) thành các công trình hoàn thành ở đầu ra

* T hành phần kỹ ílìiiật (Techncnvare - ký hiệu T ): gồm các thiết bị, máy móc,

phương tiện, công cụ, xe cộ và nhà xưởng nói chung là các phương tiện kĩ thuật dùng (tể xây dựng công trình Không có các phương tiện kĩ thuật thì không có công nghệ, nhưng không thể coi công nghệ là các phương tiện kĩ thuật hoặc chỉ là các phương tiện

kĩ thuật

Trong xây dựng cũng như các ngành kinh tế quốc dân khác, nhờ máy móc, thiết bị, nhờ các phương tiện và các công cụ thi còng đã thay thế sức lao động nặng nhọc của con người trong quá trình sản xuất, nên sức mạnh trí tuệ, sức mạnh cơ bắp và cánh tay của con người được nối dài trong xây dựng Nhất là những công trình lớn, phức tạp ở những diều kiện làm việc khó khăn irong đó có thi công nhà cao tầng

* Thành phán con người (liumanware - kỷ hiệu H): gồm kỹ năng và tay nghề liên

quan tới kinh nghiệm nghề nghiệp của từng người hay từng đơn vỊ xây lắp, nó bao gồm các tố chất của con người như kỹ sảo, mức độ khéo léo, tính sáng tạo, sự khôn ngoan, khả năng phối hợp, đạo đức lao động (nàng lực và phẩm ch ất)

Con người sáng tạo ra máy móc, thiết bị, con người làm cho máy móc thiết bị hoạt dộng, dồng thời con người còn cải tiên, mơ rộng cac tinh nàng kĩ thuật của máy móc, thiết

bị Trong công nghệ, con người có hai chức nâng: Chức năng điều hành (vận hành, giám

sát hoạt động củ a m áy m ó c, thiêì bị) và chức Iiãiig hỗ trợ (bảo dưỡng, đảm bảo chất lượng,

quản lý sản xuất)

* Thành phần íhông tin (lnforw’a re - kỹ hiệu ỉ}: gồm dữ liệu, thuyết minh, mô tả, thiết

kế, sáng tạo, phương pháp, giải pháp kĩ thuật, các sự kiện giúp con người phát triển năng lực và phẩm chất Thành phần này liên quan lới các bí quyết nghề nghiệp, các quy trình

kĩ Ihuậl, các biện pháp thi công, các dữ liệu, các bản thiết kế kĩ thuật và bản vẽ thi công xây dựng công trình

Phần thông tin biểu hiện các tri thức được tích luỹ trong công nghệ Nhờ các tri thức áp dụng trong công nghệ mà các sản phẩm xây dựng ngày nay (cọc barrette, cọc khoan nhồi, bê tông cốt thép liền khối vách hầm, bẽ tông phun gia cố vách h ầ m ,.) đạt được nhiều ưu điểm vượt trội mà các côna nghệ cùng loại trước đó không thể có được

Vì vậy, phần thông tin là sức mạnh của công nghệ Tất nhiên “sức mạnh” của công nghệ hay bất cứ yếu tố nào của công nghệ đều phụ thuộc vào con người Con người sáng tạo ra công nghệ và trong quá trình sử dụn° sẽ bổ sung, cập nhật các thông tin của công nghệ

* Thành phẩn tổ chức (Ori^cnvare - kỷ hiệu 0 ) : Thể hiện trong việc bố trí, sắp xếp diều phối, quản lý thi công xây dựng và tiếp thị,, hay còn gọi thành phần này là phần cơ cấu.

Phần tổ chức đóng vai trò điều hoà, phối hợp ba thành phần công nghệ trên Nó là công cụ để quản lý: lập kế hoạch, tổ chức bộ máy, bố trí nhân sự, thúc đẩy và kiểin soát mọi hoạt động trong công nghệ Phần tổ chức được đánh giá là động lực của công nghệ

và biến đổi cho phù hợp với sự biến đổi của ba thành phần trên của công nghệ Nên mức

độ phức tạp của phần tổ chức trong công nghệ cũng phụ thuộc vào mức độ phức tạp của

ba thành phần còn lại của công nghệ Ví dụ: còng nghệ thi công đào kín phức tạp hon nhiều so với công nghệ thi công đào hở; công nghệ thi công tuyến ngầm bằng tổ họp khiên giữ gưcmg đào bằng dụng dịch belonite phức tạp hơn nhiều so với công nghệ thi công với khiên thủ công kết hợp máy đào liên họp

Các thành phần của một công nghệ có quan hệ mật thiết, bổ sung cho nhau, không thể thiếu bất cứ thành phần nào Mỗi thành phần đều có một giới hạn tối thiểu và tối đa

để có thể hoạt động biến đổi mà không mất đi tính tối ưu hoặc tính hiệu quả của mình

Kĩ thuật là phần cốt lõi, phần con người giữ vai trò chủ động, phần thông tin là sức mạnh

và phần tổ chức đóng vai trò điều hoà, phối hợp ba thành phần công nghệ trên K ĩ thuật

là phần cứng, con người, thông tin và tổ chức là phần mềm

1.2.2 C á c vấn đề chung về công nghệ thi công tuyến ngầm

Từ Irước đến nay các yếu tỏ về địa chất, cụ thể là các điều kiện địa chất của khối nền luôn đóng vai trò chủ yếu trong, việc quyết định tính khả thi chung của một dự án tuyến ngầm Bới vậy, trình độ kỹ thuật trước đây chỉ cho phép xây dựng các tuyến ngầm ngắn Ngày nay nhờ những tiến bộ về khoa học công nghệ người ta có thể xây dựng được tuyến ngầm ở bất kỳ nơi nào khi cần thiết hoặc có chú định làm Nhiều năm lại đây, những lợi ích về chính trị và đặc biệt là về môi trường trở thành những yếu tố thiết yếu,

và trong một số trường hợp, có tầm quan trọng không kém so với các yếu tố về kỹ thuẠt

và địa chất V iệc liên kết tuyến ngầm với các mạng lưới giao thông hiện có cũng là mọt yếu tố có tính quyết định Do những ràng buộc này mà các tuyến ngầm thường phải bố trí trên các tuyến đường đi qua khu vực địa tầng có cấu trúc không phải là lý tưởng, đó là các khu vực đô thị lớn, thường nẳm ở các vùng châu thổ (địa tầng mềm yếu) Mặc dẩu hiện nay những khía cạnh về địa chất được xem là thứ yếu và được kỳ vọng là có thể giiii quyết được với công nghệ hiện có; song trên thực tế, việc đào tuyến ngầm trong đa't lĩiểm yếu vẫn là một thách đố nan giải đối với giới xây dựng tuyến ngầm, bởi vì luôn có những rủi ro khó lường

Công nghệ thi công tuyến ngầm thể hiện đầy đủ bốn thành phần công nghệ gồm: Con người, phương pháp thi công xây dựng, kỹ thuật thi công và quản lý thi công các tuyến ngầm Nội dung từng phần trong công nghệ được hiểu như sau:

* Thành phần con người thể hiện trong công nghệ đó là; Chức năng điều hành (vận hành, giám sát hoạt động của máy móc, thiết bị và quá trình thi công xây dựng và chức

I iă n e h ỗ trợ đó là việc bảo dưõfng, đảm bảo chất lượng, quản lý, điều hành sản xuất.

* Phần thông tin thể hiện ở phưcíng pháp thi công xây dựng: Cãn cứ vào điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn, kết hợp với kích thước mặt cắt đường hầm chiều dài, kiểu vỏ, công năng sử dụng và trình độ kỹ thuật thi công cùng một số nhân tố khác nghiên cứu cân rhắc tổng hợp lại để chọn phương án hợp lý

* ?hần kỹ thuật thể hiện: Các phưcmg án và biện pháp kỹ thuật cần thiết cho các loại phưong pháp thi công tuyến ngầm (như phương án và biện pháp thi công đào, tiến sâu, che chắn, xây vỏ); biện pháp thi công khi tuyến ngầm đi qua các vùng địa chất đặc biệt (như đất trương nở, hang động caxtơ, đất sụt, cát chảy, tầng đất có khí mêtan v v ); phưoag pháp và phương thức thông gió, chống bụi, phòng khí độc, chiếu sáng, thông gió , cung cấp điện nước và phương pháp đo đạc giám sát, khống ch ế đối với các thay đổi giói chất của hầm

* ĩ^hần tổ chức thể hiện ở việc quản lý thi công tuyến ngầm chủ yếu giải quyết thiết

kế tổ chức thi công (như lựa chọn ứng vật liệu, bố trí lao động, máy móc v v ) và một

số vâ'1 đề khác như quản lý kỹ thuật, quan lý kế hoạch, quản lý chất lượng, quản lý kinh

tố, qtản lý an toàn v v

Ccng nghệ thi công tuyến ngầm được tổ chức thi công theo hai loại:

- Công nghệ thi công theo phương pháp dây chuyền;

- cỏng nghệ thi công iheo chu kỳ

O n g nghệ thi công theo dây chuyền irong tuyến ngầm thể hiện theo quy trinh là: Khi

gư an ’ đào tiến lên thì tất cả các khu vực thi công khác theo sau cũng phải tiến lên với cùng tốc độ để hoàn thành một chu kỳ công tác Khi ấy toàn bộ công việc thi công tuyếnđược thực hiện có thể hiểu như một dây chuyền xây dựng thống nhất, đảm bảo sự đồng

bộ vé tiến độ như: Công tác đào đất, cõng lác bốc xúc đất, công tác lắp ráp vỏ tunnel cùn-g tốc độ với tốc độ tiến lên của gương đào Nếu một trong các công đoạn kể trên chậ m tốc độ sẽ dẫn tới sự gián đoạn của cả dây chuyền Tốc độ tiến lên của gương đào trong từng khu vực thi công có thể rất khác nhau phụ thuộc vào khả năng của máy chủ

và phi thuộc vào từng công nghệ

Ccng nghệ thi công theo chu kỳ thể hiện theo quy trình là: Sau mỗi một khoảng thời gian i;hà't định tlìì một khối lượng công tác xây lắp được thực hiện, các cõng đoạn xây lốp điợc lặp đi lặp lại qua mỗi chu kv Thời gian thực hiện một chu kỳ phải được tính toán íao cho mỗi một ca (hoặc mỗi một ngày), công đoạn cuối cùng của một chu kỳ pliả.i cược hoàn thành triệt để và trên cơ sở đó bàn giao cho ca tiếp theo Đây là giải pháp clio piép lổ chức thi công theo tổ, đội trực ban và tãng tinh Ihần trách nhiệm của mỗi đội trực CI \ ề chất lượng xây lắp

1.2.3 C ác còng nghệ thi cõnịí tuyến nỉỊầm và phân loại

1 Các cò n g n g h ệ thi con ÍỊ tuy en lìgdiii

Hiện có rất nhiều công Iiiihc t lii côiie tuvốn naầm có Ihể tạm chia thành 3 nlióni như sau:

- Cóng nghệ đào và lấp hớ (đào hớ - dào mớ);

- Công nghệ đào đào kín Trone đào kín lại được chia lùm 3 nhóm là mó truyền thống; đào với khiên \ à tổ ho'p khicn \'à côim nahệ đào lò theo phương án áo mới (Ne\v Austrian Tunneling Mcthod - NAT.Vl);

- Công nghệ thi cỏníỉ lu vôn ncầin dìm (khi ihi CÔIIÍ’ tuyến ngầm trong nước)

Mỗi phương pháp đcu c ó nhữiiíỉ ưu và nhược diém nhất dịnh và tuv từng điều kiện địa chất, hiện Irường, khả năns cõng n^hệ cụ thê mà có thể vận dụng hợp Iv

2 Phán loại cô n g n gh ệ thi còng tuyến ngầm

Để xây dựng công liình ngám, các vấn đề kỹ thuật khác nhau được phát triển: Kỹ thuật đào phá (bóc lách) đất đá; Kỹ thuật ckìc và lắp đặt các loại vỏ chống; Sơ đồ phân bậc, phân tầng đào trẽn gươna Trên cơ sở cúa các kỹ thuật đó, cũng có nliicu tác giả đưa ra các cách phán loại khác nhau Có thể phân loại công nghệ thi còng

c ô n g trình n g ầ m ( t h e o n h ó m như Irên), Iigưòi ta c ó Ihể p h â n loại t h e o n h i ều tiêu c h í

khác nhau

Nhìn chung, có thể liẹl ké một số cácli sau đây:

A - C ách pliáiì loại ilicc kỹ ilìiiậĩ phú hóc lách dất đ á (hdiìi^ 1.1)

Bang 1.1 C á c phưon^ pháp thi côiiịí hầm theo cách bóc tách ớât (lá

(Roadhcader - RH), imy xỏ'i

Đào bầng các máv dào xúc, xúc bốc

Máy khiên dào (Shild Machinc - SM)

Đào bàng rứa lũa (sức nước, khí nén

1

/)’ - C ách phân loại theo phương p h á p thi cóng và phân tầng hay b ậ c (hảng 1.2)

B ảng 1.2 Theo cách gọi cá c phương pháp thi công ngầm

C) C á ch phân loại theo s ơ đ ồ d à o và cá ch chống ÍỊÌIĨ (háng J 3)

Sơ đổ đào Phương pháp khai đào Biện pháp thực hiện

trước khi đào Ụ Biện pháp thực hiện

sau khi đào

+ Toàn tiết diện

+ Chia gương + Máy đáo hắm

D - C ách phán loại llieo công nghệ vù phương p h á p thi công

l’hãn loại theo công nghệ và phưcíng pháp thi công gồm:

a) c ỏ n a nghệ thi công đào hở:

Công nghệ thi công tuyến ngầm theo phương pháp đào hở (viết tắt là công nghệ đào hở) thường được sử dụng các công nghệ sau:

- Đào hở kiểu hố móng

- Đào hở kicu hào phân đoạn kết hợp với tường trong đất

- Đào hở kiểu hào phân đoạn kết hợp khiên đào hở

- Phương án hạ dần từng đốt kết cấu tunnel

- Phương án hạ chìm

b) Công nghệ thi công đào kín:

Công nghệ thi công tuyến ngầm theo phương pháp đào kín (viết tắt là công nghệ'đào kín) thường được sử dụng các công nghệ sau;

• Mỏ truyền thống

Công nghệ mỏ truyền thống gồm:

- Mỏ truyền thống kết hợp đào thủ công;

- Mỏ truyền thống kết hợp khoan - nổ mìn;

- Mỏ truyền thống kết hợp với máy đào liên hợp

• Áo mới NATM

Công nghệ áo mới NATM (New Austrian Tunneling Method - NATM) gồm:

- Công nghệ khoan nổ mìn thi còng trong nền đá cứng kết hợp NATM;

- Còng nghệ “chống trước đào sau” kết hợp NATM;

- Công nghệ áo mới trong nền đất có khả nãng tự ổn định

• Khiên, tổ hợp khiên

Công nghệ khiên, tổ hợp khiên gồm:

- Khiên thủ công (như khiên thủ công kết họp khoan - nổ mìn, khiên thủ công kết hợp máy đào liên hợp, khiên thủ công kết hợp đào thủ công);

- Khiên bán thủ công;

- Tổ hợp khiên (như tổ hợp khiên thường - non pressure balance, tổ hợp khiên giữ gương đào bằng đất EPB, tổ hợp khiên giữ gương đào bằng dung dịch betonite, tổ hợp khiên hỗn hợp mix shield)

E - C ách phân lo ạ i theo phương thức thi công

Phân loại theo phương thức thi công gồm:

a) Công nghệ thi công đường hầm trên núi

Công nghệ thi công đường hầm trên núi chia làm 2 loại công nghệ:

- Công nghệ mỏ (công nghệ khoan nổ) gồm công nghệ mỏ truyền thống và công nghệ

áo mới

- Cõng nghệ dùng máy đào các loại

b) Công nghệ thi công đường hầm nông và trong đất mềm

Cóng nghệ thi công đường hầm nông trong đất mềm gồm 6 loại công nghệ:

* Công nghệ dùng máy đào các loại;

* Công nghệ đào lộ thiên;

* Công nghệ tường liên tục dưới đất;

* Công nghệ đào dưới nắp;

* Công nghệ đào ngầm nông;

* Công nghệ khiên

c) Công nghệ thi công đường hầm dưới đáy nước

Công nghệ thi công đường hầm dưới đáy nước được chia theo 2 loại:

- Công nghệ hạ chìm;

- Công nghệ khiên

Cách phân loại các công nghệ đào tuyến ngầm kín theo thuật ngữ thường được sử dụng ở Việt nam như sau:

- Công nghệ khoan nổ truyền thống và NATM

- Công nghệ khiên đào (SM)

- Công nghệ khoan đào (TBM-Tunnel Boring Machine)

- Công nghệ kích đẩy (Pipe lacking)

- Các công nghệ đặc biệt (Công nghẹ làm lạnh, công nghệ nổ é p , )

C hư ơng 2KHÁI NIỆM CHUNG VỂ MÁY THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM

2.1 K H Á I N IỆ M , PHÂN LOẠI M Ấ Y THI CÔN(Ỉ CỎ N C TRÌN H NGẨM

2.1.1 Khái niệm

Máy thi công còng trình ngầm là những máy xây dựng và thiết bị có tính chuyên dụng cao phục vụ cho còng tác xây dựng công trình ngầm, tuyến tunnel ngầm giao thông đường sắt, đường bộ, tuyến đường ống ngầm hạ tầng kỹ thuật đô thị, thuỷ điện Do vậy máy và thiết bị thi công cồng trình ngầm có rất nhiều chủng loại \ à

đa dạng

Máy và thiết bị thi công công trình ngầm có thể là một ináy đơn lẻ một cỗ máy phục

vụ cho một công đoạn trong công nghệ thi công và nhiều khi chúng được coi như inột dây chuyền (một công xưởng) thực hiện irọn vẹn toàn bộ các công đoạn của một công nghệ thi công từ đào đất tới thi CÔIIR vỏ hầm tỊinn<‘l Vịnh cửu

Cấu tạo chung của máy công trình ngầm gồm những bộ phận chính cơ bản sau:

a Thiết bị động lực: Động cơ đốt irons, điệii, hơin dđu và máy nén khí

b Hệ thống truyền động: Cơ khí, thuỷ lưc, điệii, khí nén và hỗn hợp

c Cơ cấu công tác

d Cơ cấu di chuyển

e Cơ cấu chuyển hướng đào

f Hệ thống điều khiển

g Các thiết bị phụ khác; Thiêì bị an loàn, chiếu sáng, trên các tổ hợp khiên đào lò được trang bị các máy tính hiện đại cho phép tự động hoá nhiều khâu từ đào đất, điều khiển tới thi công hoàn chỉnh một tuyến ngầm

Tuỳ theo yêu cầu và chức năng, một số ináy có thế có đầy đủ các bộ phận trên hoặc chỉ có một vài bộ phận trên mà thôi Trong chương Iiày đề cập đến các cụm thiết bị có công dụng chung đó là: Thiết bị động lực và hệ thống truyển động các cụm còn lại ta nghiên cứu cùng với máy trong các chương sau:

2.1.2 Phân loại máy thi công tuyến ngầm

Trong công nghệ thi công tuyến ngầm, Người ta phân loại máy và thiết bị thi công công trình ngầm theo nhóm máy chủ đạo của từng công nghệ thi công hoặc theo công dựng của chúng như sau:

1 T ổ máy phát lực

Để cung cấp động năng cho các máy khác làm việc, Trong công trình ngầm thì đó

là các máy bơm thuỷ lực, các đầu kéo lai dắt động cơ điêzel, đầu tầu điện ắc quy, tổ máy nén khí v v ,.C ác tổ máy này lại do các loại máy động cơ (động cơ đốt trong, động cơ đ iệ n ) cung cấp năng lượng

2 M áy bốc x ú c và vận chuyển đất đá

• M áy b ố c xúc: có nhiệm vụ bốc xúc đất đá làm sạch mặt bằng phía trước gương đào

ctể đổ trực tiếp hoặc gián tiếp vào các máy vận chuyển đất đá Các máy này có hai loại là loại làm việc theo chu kỳ và loại bốc xúc liên tục

• M áy vận chuyển hầm lò gồm:

- Các máy vận chuyển liên tục như: băng tải, gầu tải, vít tải v.v có nhiệm vụ vậnchuyển đất đá ra khỏi gương đào và vận chuyển vật liệu xây dựng và máy móc từ mặt đất tới nơi thi còng Hướng vận tải là phưofng ngang hoặc phưcmg nghiêng

- Các máy vận chuyển không liên tục như: ôtô tải hầm lò, vận tải đường sắt xe goòngliầin l ò Hướng vận chuyển là phươiig ngang hoặc phương nghiêng

• M áy nâng chuyển: là những máy cơ hướng vận chuyển gần như vuông góc với luyến tunnel Chúng được bố trí ở giếng đứng có nhiệm vụ đưa đất đá lên khỏi mặt đất

và đưa vật liệu xây dựng cùng với công nhân xuống tuyến ngầm Ta phải phân biệt các ináy này với các máy nâng chuyển phục vụ thi công công trình ngầm như các tầng hầm nhà cao tầng, các bãi đỗ xe ngầm và tuyến ngầm bằng công nghệ đào hở

3 M áy và thiết bị thi cô n g tuyến ngầm và cô n g trình ngầm bằ ng cô n g n g h ệ đào h ở

Máy và thiết bị thi công loại này gồm:

- Các máy thi công tường trong đất;

- Các máy bốc xúc đất trong công nghệ đào hở;

- Các máy nâng chuyển trong công ngliệ đào hở - cổng trục

Ngoài ra, phải kể đến máy và thiết bị làm đất trong thi công tuyến ngầm bằng các công nghệ đào hở như:

- Máy đào gầu nghịch dẫn động thuỷ lực;

- Máy đào gầu ngoạm đẫn động thuỷ lực;

- Máy đào thi công cọc barrete và iường trong đất;

- Khiên hở dùng trong công nghệ đào tunnel từng đoạn kết hợp khiên hở hình chữ “U ”

4 M áy và thiết bị thi công tuyến ngầm hằng câng n gh ệ khoan n ổ mìn

Máy và thiết bị thi công loại nàv

- Các dụng cự khoan: Mũi khoan, t\ klioan (cần khoan);

- Các máy khoan cầm tay;

- Máy khoan cột;

- Cỗ máy khoan hầm lò

5 M áy và thiết bị thi cô n g tu vén ngầm hằng công n g h ệ khiên và tổ hợp khiên

Máy và thiết bị thi công loại nàveổm;

- Khiên thủ công;

- Khiên bán thủ công;

- Tổ hợp khiên cơ giới hoá hoàn toàn loại thường dùng cho đất mềm có khả nãng tự

ổn định không có nước ngầm - “Soft Ground Non Pre.ssurized”;

- Tổ hợp khiên đào lò với khoang cân bằng áp lực bằng đất - “Earth Pressure Balance”;

- Tổ hợp khiên đào lò với khoang cân bằng áp lực bằng dung dịch betonite cao áp -

“Slurry Pressure Balance Spb”;

- Tổ hợp khiên đào lò với khiêii dcni \'à khicn đỏi - “Single And Double Shield Tbins”;

- Tổ hợp máy đào luyến ngầm một càiig dùng trong nền đá cứng - “Main Beam Tbm”

6 M áy và thiết bị p h ụ c vụ cho cónịỉ tác bé tôiiỊ', bê tông cốt thép cô n g trình ngấm

Máy và Ihiết bị thi công loại này Ịĩồin;

- Máy và thiết bị gia cố vách tuiincl tạin Ihòi bằng công nghệ phun khô;

- M áy và thiết bị gia cố vách tunnel lạm Ihời bằng công nghệ phun ướt;

- Máy trộn bẽ tông;

- Máy vận chuyển bê tông;

- Máy bơm bê tông;

- Máy đầm bê tông;

- Máy lắp ráp vỏ lò;

- Máy ép vữa

7 M áy và thiết bị p h ụ trợ thi công tuyến ngầm khác

Máy và thiết bị thi công loại này gồin:

- Máy xử lý nền đất yếu cho tuyến ngầm trong công nghệ chống trước đào sau

- Máy và thiết bị xử lý nền đất yếu dưới sáu bằng công nghệ khoan phụt vữa cao áp;

- Máy và thiết bị thông gió tuyến ngầm;

- Máy và thiết bị định vị hướng đào;

- Các máy tách đất, máy bơm bùn v.v ;

- Thiết bị an toàn, chiếu sáng

2.2 THIẾT BỊ ĐỘNG L ự c MÁY CÔNG TRÌNH NGẨM

Thiết bị động lực (còn gọi là hệ thống phát lực) có thể bao gồm một hoặc nhiều động cơ

Độníì cơ là một cơ cấu máy dùng để biến đổi dạng năng lượng nào đó như điện năng, nhiệt nãn g ) thành cơ năng Trong máy xây dựng nói chưng và máy thi công công trình ngầm nói riêng có bốn loại động cơ dưới đây thường được sử dụng đó là:

2 P hán loại

Động cơ đốt trong có hai loại:

- Động cơ xăng (2 kỳ và 4 kỳ); có bộ chế hoà khí (carburator) và bộ phận đánh lửa (bugi)

- Động cơ diesel (2 kỳ và 4 kỳ): Không có hai bộ phận trên, nhiên liệu được phun trực liếp qua kim phun (dưới áp suất p = 12,5-rlOO MPa) vào buồng đốt Dầu tự bốc cháy khi

bị nén lại dưới áp suất cao và nhiệt độ cao trong buồng đốt

Ngoài ra, còn có thể phân loại động cơ theo số lưọìig xi lanh & cách đặt xi lanh: Đặt dứng, đặt nghiêng và nằm ngang, một hàng, hai hàng và kiểu chữ V Các máy thi công công trình ngầm thường sử dụng động cơ điêzel loại bốn kỳ có nhiểu xi lanh sắp xếp hai dãy kiểu theo chữ V

3 C ấu tạo c h u n g

Động cơ đốt trong bao gồm một số cơ cấu và hệ thống chính như sau:

- C ơ cấu biên - tay qu ay:

Cơ cấu biên - tay quay hay cơ cấu trục khuỷu - thanh truyền có tác dụng biến chuyên

động tịnh tiến của pittông thành chuyển động quay của trục khuỷu

- C ơ cấu p h ố i kh í:

Cơ cấu phối khí có tác dụng nạp đầy hòa khí (động cơ xăng) hoặc không khí động cơ điêzen) vào xi lanh và xả sạch khí cháy đã làm \ iộc ra khỏi xi lanh

- H ệ thống cung c ấ p nhiên liệu:

Hộ thống cung cấp nhiên liệu có tác dụng cung cấp nhiên liệu, tùy theo phụ tải của động cơ, để hỗn hợp với không khí tạo thành hòa khí hoặc hỗn hợp cháy và xả khí cháy

Ngoài ra, động cơ còn có các cơ cấu và hé thống khác: hệ thống điều tốc, khởi động

và đánh lửa (dùng ở động cơ xăng)

4 N h ữ n g thông sô cấu tạo cơ hản

b) Dung tích làm việc cửa xi lanh:

Dung tích làm việc của xi lanh ( V J là dung tích của xi lanh được giới hạn trong một khoảng hành trình của pittông:

trong đó D - đường kính của xilanh;

S- hành trình của pittông

4

c) Diin^ tích làm việc cửa dộiìí> cơ:

Dưng tích làm việc của động cơ (V|^) là tổng

dung tích làm việc của các xi lanh

- dung tích làm việc của xi lanh;

i - số lượng xilanh của động cơ;

D - đường kính của xilanh;

tỉ inh 2.1 I hông sô cáu lạo cơ ban

Dung tích buồng cháy hay buồng nén (V^,) là dung tích phần không gian giữa đỉnh piuông và nắp xilanh khi pittông ở điểm chết trên (ĐTC)

e) DuníỊ tích lớn nhất của xilanlì và tỷ sô nén của động cơ

Dung tích lớn nhất hay dung lích toàn bộ là tổng dung tích làm việc của xilanh (V^)

và dung tích buồng cháy (V^,):

V m a x = V., + V,.^ s ^ ^ c

Tỉ số nén của động cơ biểu thị hòa khí (dộng cơ xăng) hoặc không khí (động cơ điêzen)

bị nén nhỏ di bao nhiêu klii Ị)iuòng dịcli chuyển Irong xilanh, lừ điểm chết dưới lên diểm chếl trên Tí số nén có ảnh hưởng lớn đến công suất cũng như hiệu suất của động cơ

Tỷ sỏ' nén của động cơ được lính theo công thức:

- Gây ô nhiễm môi trường luyến naầ.m do khí thải, do đó khi sử dụng động cơ đốt trong phải có biện pháp thôiiíỉ gió tuyến ngầm một cách phù hợp;

- Hệ số vượt tải thấp, vì \'ậy dễ bị chết máy

Phạm vi sử dụng: Rất rộng rãi, thườmg được sử dụng trong các ô tô vận tải hầm lò,

các cỗ máy khoan và cung cấp cơ năng c ho các máy phát điện, máy nén khí và các bơm dầu thuỷ lực v.v

- Động cơ điện xoay chiều 3 pha

- Động cơ điện xoay chiểu 1 pha

- Động cơ điện 1 chiều

3 ư u - nh ược điểm và phạm vỉ sử dụng

ưu điểm :

- Gọn nhẹ (3 1 lkg/kW );

- Khởi động nhanh, dễ tự động hóa;

- Dễ đảo chiều quay;

- Hiệu suất cao (tới 90% );

- Chịu vượt tải tương đối tôt;

- Sạch sẽ, ít gây ồn và ô nhiỗm mòi trườim

Nhược điểm :

- Mômen khởi động nhỏ;

- Khó thay đổi vận tốc quay;

- Phụ thuộc vào nguồn điện

Phạm vi sử dụng: Thường dùng trong các máy tĩnh tại và các máy hoạt động trong cự

Các bơm dầu làm việc theo nguvcn lý thay đổi thể tích: Khi thể tích của buồng hút (ãng, bơm hút dầu, thực hiện chu kỳ húl; và khi thể lích giảm, bơm đẩy dầu ra, thực hiện chu kỳ nén Phụ thuộc vào tốc độ thay đổi thể tích ta sẽ được dầu ở đầu ra có tốc độ khác nhau Nếu trên đường dầu bị đẩy ra ta đặt một vật cản (van tiết lun), dầư sẽ bị chặn, tạo ra một áp suất nhất định Áp lực của dầu sau van tiết lưu phụ thuộc vào độ lớn của sức cản tức là thụ thuộc vào mức độ mớ của van tiết lưu.

2 P h á n loại bơm thuỷ lực

Trong công nghiệp nói chung và trong nohành xâv dựng công trình ngầm nói riêng người ta thường dùng các loại bơm dầu sau:

a) Nhóm bơm dầu với lưu lượng cố định: b) Nhóm bcím dầu với lưu lượng thay đổi:

"Bơm pittông hướng truc Bơm pitlông hướng tâm

Bơm bánh ráng ần khớp ngoải Bơm truc vií

Bơm pittông hướng truc truyền bằng đĩa nghiêng

Bơm bánh răng ăn khớp trong Bơm pittòng dãy Bơm pittông hướng trục truyền

bầng khớp cầu

Bơm rỏto Bơm cánhgaỉ kep Bcfm cánh gạt lệch tàm

H ỉn h 2.2 C ck loại bơm dầu íhỉiỷ lực

3 C ác thông s ố kỹ thuật và các \'ếu tô kinh té- kỹ thuật khỉ ch ọ n bơm

- Cho phép điều chỉnh vô cấp vận tốc còng tác trong phạm vi rộng;

- Dể dàng biến chuyển động quay thàiiii chuyên dộng tịnh tiến và ngược lại

- Có thể bố trí ở bất kỳ nơi nào trẽn m á>;

- Hiệu suất cao (0,8 0.9)

N hược điểm :

- Đòi hỏi chế tạo và lắp ráp có độ chính xác cao;

- Đặc tính kỹ thuật của động cơ phụ thuộc đáng kể vào nhiệt độ môi trường xung quanh;

- Giá thành cao

Phạm vi sử dụng: Rất rộng rãi trong các máy khoan nổ mìn từ máy khoan cầm tay cơ

nhỏ tới các máy khoan cột cơ trung và các máy cỗ máy khoan với đầu khoan nặng và rất nặng Trong các ô tô tải tự lật hầm lò cho tới các máy bốc xúc hoạt đông theo chu kỳ Lý

do là công suất của các bơm dầu thuỷ lực khá cao cho phép tự động hoá khâu điều khiển

và dẫn động các cơ cấu công tác

2.2.4 Máy nén khí

I N guyên lý hoạt đ ộ n g

Cũng như các bơm dầu ihuỷ lực, các máy nén khí ihuộc loại động cơ thứ cấp, tức là

tự bản thân không sinh ra cơ nãng mà chỉ liếp nhận cơ năng của các động cơ điện hoặc

độntỉ cơ đốt trong, biến cơ năng này thành thế nãng dưới dạng không khí có áp suất cao tại bình tích áp để cung cấp cho các máy và thiết bị qua hệ thống đường ống dẫn khí nén trong công trình ngầm.

2 P hân loại máy n én khí

Theo nguyên lý hoạt động, máy nén khí chia ra thành:

- Máy nén khí kiểu pittông tác dụng một chiều hoặc hai chiều;

- Máy nén khí kiểu rotor;

- Máy nén khí kiểư vít

Hình 2.3 Sơ đồ cấu tạo mú\ nén khí kiểu pitlóiìg

a - Mủ)> Iiéiì khí kiểu pittõììg tác một chiêu : h - Máv nén khí kiểu pittôiig tác dụng hai clìiềii ,■ 1 - xi lanh; 2 - pittông; 3 , 4 - xupáp hút và đẩy; 5, 6 - trục khuỷu;

7 - tay biên; 8 - con trượt; 9 - thanh truyền

Không khí được hút từ ngoài trời, được lọc sạch bằng hệ thống lọc, sau đó được nén lại tới áp suất p = 0,8 MPa trong buồng nén của máy nén khí (chạy nhờ động cơ đốt trong hay động cơ điện) và cuối cùng được dẫn tới bình chứa khí nén (bình tích áp)

A-A

Hình 2.4 Sơ đồ cấu tạo máy nén khí kiểu VÍ!

, 4 - c á c vòng bi đỡ quay, 2- vòng găng bịt kín, 3 - vỏ máy, 5 - bánh răng,

6 - vít chủ động; 7 - vít bị động

ưu điểm :

- Khởi động nhanh, làm \'iệc an icàn;

- Không cần chất lỏng công tác đãt tiền như trong động cơ thủy lực;

- Có thể dẫn khí nén đi xa, đến những nơi chật hẹp

Nhược điểm :

- Cồng kềnh;

- Gây ô nhiễm không khí và ỏ nhiễm liếng ồn;

- Hiệu suất thấp (0,07 -i- 0,11) do ma sat;

- Công suất nhỏ (< 30 kW) do áp suất khí nén thấp hơn dầu

Phạm vi sử dụng: Cung cấp khí nén cho các thiết bị dùng khí nén như các máy khoan

khí nén, các máy phun phụt bê tỏng và đặc biệt là cung cấp khí nén cho các tổ hợp khiên đào tunnel có khoang giữ gương đào bằng khí nén và dung dịch bentônít

2.2.5 C ác chỉ tiêu hoạt động cua động cơ

Ngoài các chi tiêu chính như công suât danh nghĩa Ne (kW , CV), vận tốc quay ở mức công suất danh nghĩa no (v/pli), môinen xoắn trên trục động cơ tại vận tốc quay danh nghĩa Mq (N.m), động cơ còn dược đánh giá theo các chỉ liêu sau:

2 H ệ số thay đổi vận tốc quay

_ '5 - D C D T

niHin 1 ,3 - D C D

irong đó Hq - vận tốc quav của trục động cơ ở mức công suất danh nghĩa (v/ph);

- vận lốc quay thàp nhất của trục động cơ (v/ph)

Những máy di động cẩn có hệ sô thay đổi vận tốc lớn Hệ số Ằy càng lớn thì càng

dễ điều chỉnh vận tốc quay của động cơ

3 C h ỉ sô' trạng thái nhiệt

Chỉ số trạng thái nhiệt (chỉ áp dụng cho động cơ điện): được biểu thị bằng hệ số thời gian làm việc liên tục P V % , tính như sau;

PV % = 2 ^ x 1 0 0 %

60trong đó - tổng số phút làm việc liên tục của máy trong một giờ mà đảm bảodộng cơ không nóng quá 60°^

V í dụ: động cơ điện M T -31-6 (của Nga) phải có chỉ số PV là 25% , 60% , 100% (15,

36 và 60 phút trong một giờ) tương ứng với lúc hoạt động mà công suất động cơ đạt là

Truyền động là phưcfng pháp dừng bộ truyền (cơ khí, thuỷ lực, điện hoặc khí nén), để truyền năng lượiig cơ học từ trục này sang trục khác, trong đó có sự thay đổi về tốc độ đỏi khi thay đổi cả quy luật chuyển động Trục truyền năng lượng đi gọi là trục chủ động, trục nhận năng lượng về gọi là trục bị động (trục chấp hành)

- Truyền động hỗn hợp: thuỷ lực - cơ khí; điện - cơ khí; cơ khí - điện - thuỷ lực

Truyền động cơ khí là thành phần không thể thiếu trong tất cả các bộ truyềnnói chung

3 C ác thông sô ch ủ yếu của bộ truyền

a ) T ỷ sô truyền:

cọ.

n, co,trong đó: ri| và n2 - vận tốc quay của trục chủ động và trục bị động, v/ph;

o:), ,0), - vận tốc góc của trục chủ động và trục bị động, rad/s

Trục chủ động và trục bị động còn được gọi là trục dẫn và trục bị dẫn

b) Hiện suất truyền độn g:

N,

trong đó N| và N2- công suất trên trục chủ động và trục bị động, kW (CV)

c) Tương quan m ôm en x oắn :

Gọi N là công suất tính bằng kW, M là mômen xoắn tính bằng N.m và n là vận tốc quay của trục, vg/ph, ta có công thức gắn kết 3 đại lượng này với nhau:

M = 9 5 0 0 —

nCông thức phản ánh mối tương quan mô-men xoắn giữa hai trục:

Mt= ir|M|

2.3.2 Truyền động cơ khí

1 Đ ịnh nghĩa

Truyền động cơ khí là phương pháp dùng bộ truyền cấu tạo từ chi tiết máy để truyền

cơ nãng từ trục này sang trục khác, thông thường có thay đổi vận tốc quay và mỏmen, đỏi khi thay đổi cả quy luật luật chuyển động

Trục truyền năng lượng đi gọi là trục chủ động, trục nhận nãng lượng gọi là trục bị động

2 Phân loại

Theo nguyên lý làm việc, truyền động cơ khí được phân ra làm hai loại:

- Truyền động ma sát: trực tiếp giữa các bánh ma sát hoặc gián tiếp nhờ đai truyền

- Truyền động ãn khớp; trực tiếp (bánh răng, bánh vít) hoặc gián tiếp (xích)

3 Truyền độ ng ma sát

K h ái niệm : Là phương pháp truyền năng lượng cơ học trực tiếp giữa các bánh ma sát

từ trục này sang trục kia nhờ lực ma sát trượt tại điểm tiếp xúc giữa hai bánh ma sát hoặc giữa các bánh ma sát và đai trung gian

Dạng rãng chủ yếu dùng trong truyền động

bánh răng là dạng rãng thân khai (hình 2.5) sở dĩ

răng thân khai dùng nhiều vì dễ chế tạo hcm, sức

bền và tuổi thọ cao, hiệu suất lớn Nếu gọi Zj và

là số răng của bánh răng chủ động và bánh răng bị

động; I1| và n, là vận tốc quay tương ứng (v/ph); pt

bước ràng trên vòng tròn chia (mm); rrii và m2 là

môđun tương ứng (mm); a là góc ôm; d| và ổ2 là

dường kính vòng tròn lăn (mm); dcj và dc2 là

đường kính vòng tròn chia tương ứng của cặp

(mm); h là chiều cao răng (mm) thì ta có:

- Tỉ số truyền: i = n , : n , = Z2 : Z |.

- Góc ăn khớp a thường bằng 20°;

- ĐC' các bánh răng ãn khớp được với nhau thì chúng phải cùng môđun, có nghĩa là; iri| = ni2 = m = pt / n, trong đó pt là bước răng trên vòng tròn chia Trị số của m từ 0,05 đến 100 mm;

- Chiều cao răng h = 2,25m;

- Đối với cặp bánh răng không dịch chỉnh (cặp bánh răng tiêu chuẩn) hoặc dịch chỉnh đều, đường kính vòng tròn lăn và vòng tròn chia trùng nhau:

d| = dC| = m Z | ; Ở2 = dc2 = m z2

Ngoài dạng răng thân khai còn có dạng răng cung tròn do Nôvicôv phát minh năm

1954 Khả năng tải của bánh răng Nòvicôv cao hơn bánh răng thân khai, nhưng để gia công nó rất phức tạp

b) Phân loại truyền động bánh răng

* Theo vị trí tương đối giữa các trục: có các loại truyền động bánh răng sau:

- Trường hợp hai trục song song: dùng chuyển động bánh răng trụ răng thẳng, răngnghiêng, răng V hoặc răng cong (hình 2.6):

- Trường hợp hai trục cắt nhau: dùng chuyển động bánh răng nón (thường có răng tháng hoặc rãng cong);

- Trường hợp hai trực chéo nhau: dùng truyền động bánh răng trụ chéo;

- Truyền động bánh rãng - thanh răng; dùng để biến đổi truyền động quay tịnh tiến hoặc ngược lại;

1111

Hinh 2,6 Các dạng răng trong Ịruyền dộng bảiìlĩ răng

* Theo kiểu ăn khớp: có hai loại là truyền động ăn khớp trong và truyền động ăn khớp ngoài

c) ƯIÍ - nhược điểm và phạm vi sử dụng:

* ư u điểm:

- Kích thước nhỏ gọn, khả năng chịu tải lớn;

- Hiệu suất truyền động cao, tỷ số truyền ổn định (r| = 0,95 0,99; i = const);

- Tuổi thọ cao làm việc tin cậy

- Truyền động tốt trong phạm vi công suất, tốc độ và tỷ số truyền kliá rộng

* Nhược điểm:

- Đòi hỏi chế tạo và lắp ráp với độ chính xác cao;

- Có nhiều tiếng ồn khi tốc độ quay lớn, phải bôi trơn thường xuyên;

- Chỉ truyền động được ở khoảng cách tương đối nhỏ;

- Chịu va đập kém, các rãng dễ hỏng khi quá tải;

* Phạm vi sử dụng: rất rộng, từ những bánh răng rất bé (trong đổng hồ đeo tay) đến

những cặp bánh răng có đường kính tới vài mét, nặng vài tấn và truyền được công suất vài vạn kW Truyền động bánh rãng được sử dụng trong hầu hết các loại máy móc, thiết

bị và dụng cụ đo lường cơ khí

5 Truyền động trục vít - bánh vù

Là phương pháp truyền năng lượng cơ học từ trục này sang trục khác nhờ sự ãn khớp trực tiếp của các răng của bánh răng (bánh vít) với ren trên trục vít Các trục cắt chéo nhau trong không gian (thường là 90°)

Trục vít

Hình 2.7 Truyền dộng trục vít

íi) N ụiyên lý triiỵén độnq

IBộ truyền bao gồm có trục vít và bánh

vít (hình 2.7) Thông thưòng trục vít là

irục chủ động, còn bánh vít là bánh răng

bị động Khi trục vít quay một vòng thì

bánh vít quay được Z| răng (Z| = 1 -í- 4), ở

đây Z| là số m ối ren trục vít).

Ngoài trục vít có tiết diện răng khác

nhau còn có trục vít lõm Trục vít lõm

có khả năng chịu tải lớn hoín vì có số

răng ăn khớp đồng thời lớn hofn, nên bề

mặt tiếp xúc giữa hai bánh răng nhiều

hơn Tuy nhiên khi chế tạo, lắp ráp và

điều chỉnh khó khăn hơn, đặc biệt là khi

bánh ràng vít đã bị mòn

h) ưu - nhược điểm và phạm ví sử dụnịị

* ưu điểm :

- Tỷ số truyền lớn (tới 500 hoặc hơn thố nữa);

- Làm việc êm không ồn;

- Có khả năng tự hãm

* N hược điểm :

- Hiệu suất truyền động thấp (0,7 ^ 0,92);

- Cần dùng vật liệu giảm ma sát đắt tiền (đồng thanh) dê’ làm bánh vít;

- Sinh nhiệt khá lớn khi làm việc

* Phạm vi sửdiiiìỊ>: dùng trong các loại kích nâng (nhờ khả nãng tự hãm) hoặc các bộ

iruyén có tỷ sô' truyền lớn nhưng công suấl không lớn lắm (dưới 50kW - như các loại máy cắt gọt kim loại v v

ố Truyền độ n g xích

Là phương pháp truyền động ăn khớp gián tiếp bằng xích giữa hai trục song song cách xa nhau khi cần đảm bảo tỷ số truvền ổn định

a) Nguyên lý và các thông s ố của b ộ truyển dộiìỊ>:

Bộ truyền xích gồm có đĩa chủ động, đĩa bị động và xích (trên lĩìrili 2.8 là loại xích

ống) Ngoài ra, tùy trường hợp cụ thể có thêm các cơ cấu phụ như căng xích, bôi trơn và bao che Có khi dùng một xích để truyền động từ một đĩa dẫn sang nhiều đĩa dẫn khác, ống 6 lắp lỏng với chốt 4, do đó chúng có ihế xoay tự do đối với nhau (tạo thành bản lề)

Phía ngoài ống 6 lổng con lăn 8 Con lăn cũng có thể xoay tự do Lắp xích vào đĩa xích, con lăn trực tiếp ăn khớp vào răng đĩa.

Nhờ có con lăn mà một phần ma sát trượt trên đĩa rãng được thay bằng ma sát lăn và ống tỳ vào nhau, tải trọng được phân bố trên suốt chiều dài ống

Các thông số hình học chủ yếu của bánh xích là bước xích t; đường kính vòng tròn chia của các đĩa xích d| và ẩ2 Sau đây ta xét đến các thông sô' cơ bản của xích.

- Bước xích t là thông số chính của bộ truyền động xích Bước xích càng lớn thì khả

năng tải càng lớn, nhưng tải trọng va đập và tiếng ồn càng tăng, do đó khi vận tốc xích lớn cần chọn bước xích t nhỏ (nếu yêu cầu khả năng chịu tải lớn thì tãng chiều rộng xích hoặc dùng nhiều hàng xích;

Ilin h 2.8 Truyền động xích a) Các bộ phận của bộ truyền xícìi: h) Chi tiết một mắt xích.

- Công suất truyền của xích N = 3,6 p.v (k W ); trong đó p là lực vòng của xích và V

- Tỷ số truyền ổn định;

- Hiệu suất truyền động cao (t| = 0,96 ^ 0,98);

- Có thể đồng thời truyền động cho nhiều trục

* NìììCỢc đ i ể m :

- Yêu cầu chế tạo, lắp ráp và chăm sóc phức tạp hơn so với truyền động đai;

- X ích và đĩa xích chóng mòn, gây ồn khi làm việc;

- Vận tốc tức thời của xích và đĩa bị dẫn không ổn định do dây xích không thể căng tuyệt đối

* Phạm vi sử dựng: truyền động xích thường dùng trong những trường họp khi

khoảng cách giữa các trục khá lớn, yêu cầu kích thước bộ truyền phải tưcmg đối nhỏ gọn

và làm việc không trượt

2 3.3 Truyền động thuỷ lực

/ K h á i niệm c h u n g và ph án loại

Truyền động thuỷ lực là phưong pháp truyền cơ năng từ động cơ điện hoặc động cơ đốt trong tới trục chấp hành của các cơ cấu công tác nhờ dầu thuỷ lực có áp suất cao (truyền động thuỷ tĩnh) hoặc dầu có vận tốc lớn (truyền động thuỷ động), qua các phần

tử truyền động như bơm dầu thủy lực, ống dẫn, các van tiết lưu, van phân phối vv tới mỏtơ thuỷ lực hoặc xi lanh thuỷ lực để chuyển dầu có áp suất cao thành cơ nãng cung cấp cho các cơ cấu công tác

Truyền động thuỷ lực được phân loại theo các dấu hiệu sau:

* T h eo nguyên /v ỉàm việc truyền động thuỷ lực được chia làm hai nhóm:

- Truyền động thể tích (truyền động thuỷ tĩnh) - dầu thuỷ lực có áp suất cao nhưng vận tốc thấp

- Truyền động thủy động - dầu thuỷ lực có áp suất thấp nhưng vận tốc cao

* Theo quy luật chuyển động của cơ cấu chấp hành chúng được chia làm 3 nhóm:

- Truyền động thuỷ lực thể tích có cơ cấu chấp hành chuyển động tịnh tiến - xi lanh

* Theo khả năng điều chỉnh tốc độ của cơ cấu công tác chúng được chia làm 2 nhóm:

- Nhóm có cơ cấu điều chỉnh;

- Nhóm không điều chỉnh

* Tlieo sơ đ ồ tuần hóìì của dầu thitỷ lực cĩ 2 nhĩm:

- Nhĩm cĩ sơ đồ đĩng kín;

- Nhĩm cĩ sơ đồ tuần hồn hở

Các phần tử điều khiển

2 Cấu tạo ch u n g của hệ thống truyền động thuỷ lực

- Cơ cấu tạo dầu thuỷ lực cĩ áp suất hoặc vận tốc

cao: các bơm dầu thuỷ lực, thùng dầu, các bộ lọc dầu;

- Phần tử xử lý và dẫn dầu: van tiết lưu, van áp suất;

- Các phần tử điều khiến: van đảo chiều, van an tồn,

van một chiều

- Các cơ cấu chấp hành: xi lanh, mơtơ, khớp nối

thuỷ lực

- Sơ đồ mơ tả cấu tạo tổng quát của hệ thống dẫn

động thuỷ lực được mơ tả qua sơ đồ hình 2.9

3 B ả n g ký hiệu các cụm và các c ơ cấu tro ng h ệ thống dẫn độ ng thuỷ lực và dẫn

đ ộ n g k h í nén

Các bơm dầu thủy lực

Các phần từ dằn

vả xừlỳdầu

Cơ cấu chấp hành

cề

c

■o ế’

'«g

<ạj-£cI

Bơm thuỷ lực cĩ điều chỉnh

Mịtơ thuỷ lực cĩ điều chỉnh

Xi lanh ihuỷ lực tác dụng hai chiều với một cán pittỏng

Xi lanh thuỷ lực tác dụng hai chiều với hai cán pittịng

Xi lanh tlìuỷ lực tác dụng một chiều

K ý hiệu

L I )

m - 7

Tên gọi

Xi laiìh thuý lực kiểu ống lồng

ĩ Xi laiih ihuỷ lực có cơ cấu phanh giảm chấn cuối hành trình

Van tiết lưu khổng điều chinh

z

Van tiết lưu có cliểu chính

P2

Van giới hạn áp suất không tự điều chỉnh

Ký hiệu Tên gọi

Bộ biến tốc thuỷ lực

Thùng dầu hởThùng dầu kín có áp suất cao hcín áp suất không khí

A ^ T i ^ r r1 1 X

Van phân phối 4/3 điều khiển bằng tay, vị trí “O” là vị ngắt truyền động

[ 3 ^ Van phân phối 4/3 điểu khiển bằng điện lừ, vị chí “O” là vị dòng

dầu thuỷ lực bơm vòng tròn

4 S ơ đồ một vài truyền động tiêu biểu thường gặp trong máy thi công công trình ngầm

a) Truyền động thuỷ lực th ể tích c ó c ơ cấu ch ấp hành chityển dộng tịnh liến - \i lanlì tliuỷ lực:

Biến áp suất dầu thuỷ lực thành cơ năng đẩy piston chuyển đông tịnh tiến trong lòng

1- bơm dầu thuỷ lực; 2 - xi lanh thiiỷ lực;

3 - ống dẫn dầu; 4b - van tràn; 5 - van phân phố 4/3i; 6 - van tiết lưu (điều chỉnh lưu lượng); 7 - van một chiều; 8a - phin lọc dầu; 9 - thùng dầu thuỷ lực; 10 - bộ làm mát dầu; 11- đồng hồ áp lực

b) Tniyền động rhiiỷ lực th ể tích c ó c ơ cấu chấp hành chuyển động quay - m ôlơ thuỷ lực:

Biến áp suất dầu thuỷ lực thành cơ năng quay rôtor của môtơ 2

Hình 2.11 Sơ đổ nguyên lý hệ thống truyền động thuỷ lực mạch kín với cơ cấu công lác chuyển động quay - môtơ lliiiỷ lực:

1- bơm dầu thuỷ lực; ia - bcfm bổ sung dầu 2 - môtơ thuỷ lực; 3 - ống dẫn dầu; 4a - van giới hạn áp suất; 4b - van tràn;

5 - van phân phố 4/2; 6 - van tiết lưu (điều chỉnh lưu lượng); 7 - van một chiều; 8a - phin lọc dầu; 9 - thùng dầu thuỷ lực;

10 - bộ làm mát dầu; 11- đồng hồ áp lực

5 ư u - n h ư ợ c điểm và phạm vi s ử d ụ n g của truyền đ ộ n g thuỷ lực

a) líu điểm

- Truyền được công suất cao và lực lớn nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động

với độ tin cậy cao, ít đòi hỏi về chăm sóc và bảo dưỡng

- Điều chỉnh vô cấp vận tốc trong phạm vi rộng và dễ dàng thực hiện các chuyển động khác nhau như chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành

- Dễ thực hiện tự động hoá theo công nghệ được lập trình sẵn, kể cả các hệ cực kỳ phức tạp và hạ giá thành nhờ sử dụng các sản phẩm được tiêu chuẩn hoá và sản xuất hàng loạt;

- Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các cơ cấu chủ động và cơ cấu bị dẫn không lệ thuộc vớinhau, các đường ống dẫn dầu thuỷ lực dễ nối và đổi chỗ;

- Truyền động êm và không có tiếng ồn;

- Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn;

- Dễ theo dõi và kiểm tra nhờ các hệ thống áp kế và đồng hồ đo kể cả các hệ phức tạp nhiều mạch

b) N hược điểm

- Tổn thất công suất qua các đường ống dẫn do ma sát, tổn thất do bị dò dầu trên

đường ống dẫn cũng như tại các khớp nối;

- Vận tốc của cơ cấu công tác khó giữ được ổn định do tính chất nén được của dầuthuỷ lực và do độ đàn hổi của các ống dẫn

- Khi nhiệt độ của dầu ihuỷ lực thay đổi (đặc biệt khi khởi động) độ nhớt của dầu ihay đổi dẫn tới thay đổi vận tốc của cơ cấu còng tác;

- Yêu cầu về độ chính xác khi chế tạo, sửa chữa và thay thế;

c) Pltạm vi sửclụiìg

Hệ thống truyền động thuỷ lực được sử dụng rộng rãi trong các máy thi công công trình ngầm do các ưu điểm về khả năng truyền được công suất cao, dễ dàng tự động hoá.Trong các máy khoan hầm lò ngày nay, hệ thống truyền động không chỉ được SỪ dụng để dẫn động đầu khoan mà nó còn dẫn động nhiều cơ cấu công tác đòi hỏi độ chính xác cao như hệ thống định vị mũi khoan và hướng khoan

Với việc ngày nay các phần tử (chi tiết và cụm chi tiết máy) trong hệ thống truyền động tlìuỷ lực đã được tiêu chuẩn hoá để sản xuất hàng loạt nên giá thành của các máy thuỷ lực đã giảm đáng kể Mặt khác với sự tiến bộ của công nghệ chế tạo máy với độ chính xác cao cho phép chúng ta mạnh dạn sử dụng các loại máy ngầm dẫn động thuỷ lực vào ứng dụng và chúng ngày càng khảng định được vị trí cũng như hiệu quả về mặt kinh tế cũng như kỹ thuật

Truyền động điện

Ống dân khí nén

Cáp điện Các chi tiết máy

và khoảng

cách truyền

xa.

Không lớn lắm với áp lực khí nén khoảng dưới 6 bar

Khoảng cách truyền xa

Công suất truyền