Slie bai giang xay dung nen duong oto 2

* Của Mỹ: Rất bền đứng đầu thế giới và hiệu quả khai thác, tuykhông quá thiên về các kiểu truyền động mới, về chức năng điềukhiển quá tiên tiến nhưng không phải vì thế mà không hiện đại.

Chương V:

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG

MÁY

Trên thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại máy

§5.1- TỔNG QUAN VỀ MÁY MÓC THI CÔNG ĐƯỜNG SỬ

Của Tây Âu

Của Hàn Quốc

Của các nước Đông

Âu và Liên

Xô cũ

Của Trung Quốc

Của Việt Nam

* Của Mỹ: Rất bền (đứng đầu thế giới) và hiệu quả khai thác, tuykhông quá thiên về các kiểu truyền động mới, về chức năng điềukhiển quá tiên tiến nhưng không phải vì thế mà không hiện đại.

CATERPILLAR Nổi tiếng là các loại máy làm đất, các loại máy

làm đường, thiết bị vận chuyển, động cơdiesel, … với nhiều kích cỡ

DRESSER Chế tạo các loại máy làm đất, máy làm đường,

cần trục và máy xúc chuyển, …

ENERPAC Chế tạo các thiết bị thuỷ lực với các kích cỡ, sử

dụng trong các máy ép, máy nâng hàng, …

TELSMITH Sản xuất thiết bị nghiền sàng đá

NIGATA Chế tạo các loại máy làm đường, máy làm bê tông,

KOMATSU Chế tạo các loại máy làm đất, máy làm đường, thiết

bị xếp dỡ, …

TADANO Có sản phẩm chính là các loại thiết bị xếp dỡ, …

SAKAI Có sản phẩm chính là các loại máy làm đất, máy

làm đường, …

bị xếp dỡ, …

vật liệu phục vụ công nghệ sản xuất dầm cầu BTCT DUL, …

Máy của Nhật có đặc điểm là:

- Không bền bằng máy của Mỹ, (mặc dù vật liệu để chế tạo máyNhật cũng thường là loại đặc chủng, chuyên dụng, có độ bền tươngđối cao) Nhưng luôn đuổi kịp và vượt Mỹ về mức tự động hoátrong điều khiển và các nguyên lý kết cấu mới

- Rẻ hơn máy của Mỹ có tính năng tương đương: đây là một đặctính có sức mạnh trong cạnh tranh của máy Nhật so với Mỹ

- Nhưng cần lưu ý rằng: các chi tiết máy của máy Nhật đượctính toán về thời hạn sử dụng rất chính xác, hệ số hỏng đồng thờicao nhất (có khi tới 80%) Sau một thời hạn sử dụng phải thay thếphụ tùng tương đối đắt tiền

* Của Tây Âu: có đặc trưng kỹ thuật nằm giữa các loại máy của

Mỹ và Nhật, mặc dù vậy một số loại vẫn được thị trường thế giớiđánh giá là tốt nhất về độ bền vững cũng như tính năng sử dụng

DEMAG Hãng của Đức, chế tạo các loại máy làm đất, máy

WIRTGEN Hãng của Đức có sản phẩm chính là các máy làm

đường, các loại máy gia cố đất

KABAG Hãng của Đức sản xuất các thiết bị là bê tông

LIEBHERR Hãng của Đức, có sản phẩm chính là các loại máy

làm đất, máy làm đường, cần trục, máy mỏ

LUKAS Hãng của Đức, có sản phẩm nổi tiếng là các thiết

bị thuỷ lực

VOLVO Hãng của Thụy Điển, sản xuất các loại máy làm

đất, máy làm đường, máy xếp dỡ

ATLASCOPCO Hãng của Thụy Điển, chuyên chế tạo các thiết bị

thi công truyền động khí nén, các máy nén khí

KONECRANE Hãng của Phần Lan, sản xuất thiết bị nâng, thiết bị

bốc xếp nổi tiếng trên thế giới

POCLAIN Hãng của Pháp, sản xuất máy làm đất, máy làm bê

tông

FREYSINET Là hãng của Pháp, nổi tiếng thế giới về sản xuất

các thiết bị căng kéo cốt thép phục vụ công nghệ sản xuất dầm cầu bê tông cốt thép dự ứng lực

các thiết bị căng kéo cốt thép và vật liệu phụ vụ công nghệ sản xuất dầm cầu bê tông cốt thép dự ứng lực

* Của Hàn Quốc: để cạnh tranh, máy của Hàn Quốc đa số đượcchế tạo với các tính năng kỹ thuật hiện đại, tiên tiến Nhưng do hạnchế về công nghệ vật liệu nên độ bền thường thấp và có giá thành rẻhơn so với máy của Nhật, Mỹ, Tây Âu.

SAMSUNG Hãng của Hàn Quốc, có sản phẩm chính là các loại

máy làm đất, máy làm đường

DAEWOO Hãng của Hàn Quốc, có sản phẩm chính là phương

tiện vận chuyển, máy làm đất

HUYNDAI Hãng của Hàn Quốc, chế tạo các phương tiện vận

chuyển, máy làm đất

DAINONG Hãng của Hàn Quốc, có sản phẩm chính là các thiết

bị làm bê tông

* Của Liên Xô và Đông Âu (cũ): Thiết bị thi công của Đông Âu vàLiên Xô cũ hiện có ở nước ta đại đa số còn lại các máy cũ, các loạimáy mới nhập về không nhiều vì khó cạnh tranh được với thiết bịcủa Nhật Bản, Tây Âu, Mỹ và Trung Quốc về độ bền và giá thành.Trừ xe ô tô vận tải của hãng KAMAZ.

Đông Âu Các thiết bị nâng như: ADK của Đông Đức trước kia,

TATRA của Tiệp Khắc trước kia, BALCANKAR củaBungara

Các thiết bị làm bê tông, bơm vữa của Ba LanMáy làm đất của Ba Lan, Đông Đức ,

Liên Xô

cũ

Trừ một số xe ôtô có nhãn mác riêng: KAMAZ, …Còn thiết bị, máy móc thi công không có nhãn mác, chỉ

có ký hiệu về chủng loại như: máy xúc là EO, cần trục là

KC, máy xúc chuyển là TO, …

* Của Trung Quốc: Thiết bị thi công của Trung Quốc có ưu điểmlớn là giá thành rất rẻ, nhưng độ bền rất thấp, hay hư hỏng, tínhnăng kỹ thuật không cao.

bị, máy thi công như:

- Thiết bị căng kéo cốt thép của Liễu Châu vớimác OVM phục vụ công nghệ sản xuất dầm cầu bêtông cốt thép dự ứng lực

- Xe ô tô vận chuyển DONGFENG, …

- Máy lu rung LIUGONG, XCMG, YZ, …

* Của Việt Nam: có thể nói chưa có gì.

- Những năm gần đây các nhà sản xuất trong nước đã cóđược tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực gia công chế tạo thiết bị thicông Tuy nhiên với trình độ của ta hiện nay chỉ dừng ở mức độ giacông chế tạo một vài thiết bị thi công đường đơn giản như: trạm trộnBTXM, BTN, các thiết bị đầm bê tông, cải tiến máy ủi thành máycắm bấc thấm,

- Do điều kiện hạn chế nên các thiết bị này có độ bền khôngcao Nhưng do được sản xuất trong nước nên có giá thành rất hạ, chỉbằng 1/3 – 1/4 giá thành thiết bị nhập ngoại Đây cũng là một thànhtựu đáng khuyến khích

§5.2- NGUYÊN TẮC CHỌN MÁY VÀ SỬ DỤNG MÁY

TRONG THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG

I Nguyên tắc chọn máy trong thi công nền đường.

+ Nguyên tắc 1: chọn máy chính trước, máy phụ sau trên cơ sởmáy phụ phải đảm bảo cho máy chính phát huy tối đa năng suất làmviệc của mình, điều này nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế cao nhất

- Máy chính: là máy làm công tác chính Đó là những công

tác có khối lượng lớn, ảnh hưởng quyết định tới tiến độ công trình

- Máy phụ: là máy làm công tác phụ Đó là những công tác

có khối lượng nhỏ, nhưng tiến độ của chúng cũng ảnh hưởng rấtquan trọng tới tiến độ chung của công trình

+ Nguyên tắc 2: phải căn cứ vào tính chất của công trình, điềukiện thi công, thiết bị máy móc hiện có, … để lựa chọn được loạimáy thi công có tính năng phù hợp, đảm bảo được hiệu quả kinh tế.

- Về tính chất công trình: bao gồm như loại nền đường (đào

hay đắp), chiều cao đào đắp, cự ly vận chuyển, khối lượng côngviệc, thời hạn thi công,

./ Thời hạn thi công: khi đã được khống chế thì đây là điều

kiện quan trọng nhất đối với việc chọn máy Nếu thời gian thi cônggấp rút, khối lượng công tác lớn thì phải chọn máy có năng suất cao,công suất lớn Nếu thời gian thi công cho phép kéo dài hay khốilượng ít thì có thể chọn máy có năng suất thấp hơn

./ Khối lượng thi công: khi công việc có khối lượng lớn,

tập trung thì nên chọn máy có công suất lớn, bánh xích Với nhữngcông tác rải đều, khối lượng nhỏ thì nên chọn máy có công suất phùhợp nhưng khả năng cơ động cao (bánh lốp)

./ Chiều cao đào đắp: có ảnh hưởng tới khả năng làm việc

của máy Khi lấy đất thùng đấu hai bên để đắp nền đường thì có thểcăn cứ vào chiều cao đắp nền đường để chọn loại máy, ví dụ:

Với máy ủi thì chiều cao đắp nền đường phù hợp nhất

là H <= 1.5 m (cao nhất là 3m)

Nhưng với máy xúc chuyển thì có thể đắp được nềnđường có chiều cao H >1.5 m

./ Cự ly vận chuyển: cũng ảnh hưởng lớn tới năng suất làm

việc của máy Do vậy phải căn cứ vào cự ly vận chuyển mà chọnloại máy thi công cho phù hợp

Điều kiện lựa chọn:

l vận chuyển ≤ l máy kinh tế

Với:

Máy ủi: cự ly vận chuyển hợp lý nhất lvc <= 100 m.Máy xúc chuyển: cự ly vận chuyển kinh tế hợp lýnhất lvc <= 300 – 500 m (có thể tới 1.5 – 5 km)

Khi cự ly vận chuyển lớn thì dùng máy đào kết hợpvới ôtô vận chuyển là hợp lý hơn cả

- Về điều kiện thi công: bao gồm loại đất; địa chất thuỷ văn;

điều kiện thoát nước mặt; điều kiện vận chuyển (độ dốc mặt đất tựnhiên, tình trạng đường xá vận chuyển, ); điều kiện khí hậu thờitiết; điều kiện cung cấp nguyên nhiên vật liệu cũng ảnh hưởng tớiviệc chọn được loại máy thi công phù hợp

./ Khi đào đất cứng thì phải chọn máy có công suất lớn,với đất mềm thì có thể chọn máy có công suất nhỏ hơn nếu không sẽkhông tận dụng được hết khả năng làm việc của máy

./ Công tác đào hố móng ngập dưới nước thì dùng máyđào gầu nghịch, các loại máy khác thì không thể thi công được

./ Điều kiện cung cấp điện, nước, nhiên liệu cũng ảnhhưởng tới việc trang bị động lực cho máy

- Khả năng máy móc sẵn có của đơn vị:

./ Điều kiện này cũng phải được tính đến khi chọn lựa máythi công: một giải pháp sử dụng máy hiện có tuy không phù hợp lắmnhưng lại rẻ hơn so với thuê một máy khác có tính năng phù hợp

./ Nói chung để đi đến quyết định có đi thuê máy haykhông cần phải tiến hành bài toán so sánh kinh tế – kỹ thuật giữa:

PA1: Sử dụng máy hiện có của đơn vị có tính năng không

phù hợp lắm nên năng suất lao động sẽ thấp

PA2: Thuê máy có tính năng phù hợp sẽ có năng suất lao

động cao nhưng lại phí tổn chi phí thuê máy

Phương án nào cho giá thành rẻ hơn thì được lựa chọn

II Sử dụng máy trong thi công nền đường.

+ Việc sử dụng máy trong thi công nền đường chính là việc phảitìm ra những biện pháp nâng cao năng suất của máy trong thi công

Công thức tính năng suất của máy hoạt động theo chu kỳ là:

Ở đây:

N: năng suất của máy trong 1 ca

Tca: thời gian làm việc trong 1 ca

Kt: hệ số sử dụng thời gian

Q: khối lượng công việc hoàn thành trong 1 chu kỳ làm việc

tck: thời gian làm việc của 1 chu kỳ

ck

t ca

t

Q K

T

+ Các giải pháp nâng cao nâng suất máy thi công nền đường:

- Tăng Q (nâng cao khối lượng công tác hoàn thành trong 1

chu kỳ): bằng cách chọn loại máy phù hợp với tính chất công việc,chọn phương thức đào hợp lý, xới tơi đất khi quá cứng, …

- Tăng K t (tăng hệ số sử dụng thời gian): luôn đảm bảo chomáy ở tình trạng làm việc tốt, huấn luyện thành thạo tay nghề côngnhân, sử dụng đúng loại máy phù hợp với công việc, …

- Giảm t ck (giảm tới mức tối thiểu thời gian làm việc trong 1chu kỳ): bằng cách chọn sơ đồ chạy máy hợp lý, xác định quan hệhợp lý giữa tốc độ chạy máy và công việc (đào, vận chuyển, …), …

- Tăng T ca : làm thêm nhiều ca trong ngày, tới 2, 3 ca.

§5.3- SỬ DỤNG MÁY XỚI TRONG XÂY DỰNG NỀN

ĐƯỜNG

I Giới thiệu về máy xới.

+ Máy xới bao gồm bộ phận xới đất gắn sau máy kéo

Sơ đồ máy xới

G

+ Cũng có khi lưỡi xới được gắn tích hợp ngay trên máy ủi, máyxúc để lợi dụng luôn các loại máy này làm máy động lực.

Lưỡi xới gắn sau máy ủi

Lưỡi xớiLưỡi ủi

II Sử dụng máy xới trong xây dựng nền đường.

+ Tác dụng của máy xới: khi đào nền đường, đối với những loại

đất quá cứng, đất lẫn sỏi, lẫn rễ cây thì công tác đào đất của các loạimáy ủi, máy xúc, … rất khó khăn, thậm chí không đào được Do vậy

để nâng cao năng suất của các loại máy đào đất chính ta cần sử dụngmáy xới để làm tơi đất trước khi đào

+ Xác định chiều sâu xới đất h xới (m): chiều sâu xới đất của máy

xới thường từ (0.15 – 0.5)m Có thể xác định chiều sâu xới theo

công thức sau: Fkéo: sức kéo của máy (kg)

G: trọng lượng máy xới (tấn)f: hệ số ma sát (kg/tấn)

K: hệ số lực cản của đất (kg/m2)

bxới: bề rộng xới đất (m)

xoi

keo xoi

b K

G f

F h

.

.





+ Lựa chọn loại lưỡi xới: máy xới thường gồm 3 – 5 răng có thể

tháo lắp được, khi đất cứng thường dùng 3 răng, đất mềm hơn dùng

5 răng Tuỳ từng loại máy đào đất, công suất của chúng mà yêu cầukhác nhau về mức độ xới tơi đất

+ Sơ đồ chạy máy xới: máy xới có thể chạy theo sơ đồ sau.

Sơ đồ chạy máy xới

+ Năng suất của máy xới: tính theo công thức sau.

trong đó:

N: năng suất của máy xới (m3/ca)

Tca: thời gian làm việc trong 1 ca (h)

Kt: hệ số sử dụng thời gian (thường Kt = 0.72 – 0.75)

Lxới: chiều dài đoạn xới (m)

bxới: chiều rộng xới của một lần chạy (m)

hxới: chiều sâu xới đất (m)

: hệ số giảm năng suất do phải cạo đất bám ở răng xới.v: tốc độ chạy của máy (km/h)

tqđ: thời gian của 1 lần quay đầu (h)

n: số lần xới cần thiết qua 1 điểm (lượt/điểm)

n

t v

L

L b

h K

T N

qd xoi

xoi xoi

xoi t

.

.

+ Chú ý khi tổ chức xới đất:

- Năng suất của máy xới thường cao hơn năng suất của máychính đào đất rất nhiều Do vậy cần phối hợp nhịp nhàng giữa máyxới và máy chính

- Cụ thể khi xới đất cần tổ chức sao cho:

./ Đất xới ngày nào phải được đào dọn xong ngay trongngày đó để tránh nước bốc hơi hoặc đất bị ngấm nước mưa

./ Nếu đất xới ra để quá lâu sẽ bị lèn chặt lại do xe máythi công đi lại nên phải mất công xới lại

§5.4- SỬ DỤNG MÁY ỦI TRONG XÂY DỰNG NỀN ĐƯỜNG

I Giới thiệu về máy ủi.

Máy ủi hay

II Phân loại máy ủi.

+ Theo công suất của động cơ và kích thước của lưỡi ủi chia

ra như sau:

- Máy ủi loại nhỏ: Chiều dài lưỡi ủi L = 1.7 – 2 m

& Công suất P = 25 – 50 mã lực

- Máy ủi loại vừa: Chiều dài lưỡi ủi L = 2 – 3.2 m

& Công suất P = 50 – 100 mã lực

- Máy ủi loại lớn: Chiều dài lưỡi ủi L = 3.2 – 4.5 m

& Công suất P = 100 – 150 mã lực

và lớn hơn nữa, có thể tới 700 mãlực

+ Theo phương thức cố định của lưỡi ủi: chia làm 2 loại.

- Máy ủi thường: lưỡi ủi luôn luôn vuông góc với trục máy và

không thể đặt nghiêng, đặt xiên được Cấu tạo này cho sức đàokhỏe

- Máy ủi vạn năng: lưỡi ủi có thể đặt chéo so với trục máy

(có thể đặt chéo một góc a = 60 – 65o) hay đặt nghiêng (1 gócnghiêng  = 10o) Loại này có thể vừa đào, vừa đẩy đất sang ngang

+ Theo cấu tạo bộ phân di chuyển: chia làm 2 loại.

- Máy ủi bánh xích: đây là loại máy ủi được sử dụng phổ biến

trong công tác làm đất, trong xây dựng đường do nó có sức bám lớn,sức đào khỏe, tuy nhiên tính cơ động thấp

- Máy ủi bánh lốp: có sức bám nhỏ nhưng có ưu điểm về tính

cơ động, thường dùng cho những công việc phân tán, rải rác, khôngyêu cầu sức đào lớn

+ Theo hệ thống điều khiển lưỡi ủi:

- Máy ủi điều khiển bằng cơ học: ben ủi được hạ xuống nhờ

sức nặng của chính bản thân nó, còn việc nâng ben lên nhờ hệ thốngtruyền động dây cáp và tời Thường dùng cho máy ủi loại lớn

- Máy ủi điều khiển bằng thủy lực: sử dụng phổ biến trong thi

công, ben ủi được nâng lên, hạ xuống bằng hệ thống kích thủy lựcnên rất linh động, dễ dàng thay đổi chiều dầy lớp đào theo ý muốn

Điều khiển cơ học Điều khiển thủy lực

III Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của máy ủi trong xây dựng nền đường.

1 Ưu, nhược điểm của máy ủi.

+ Ưu điểm:

- Dễ sử dụng, giá thành thi công rẻ

- Máy ủi rất đa năng, có thể làm được nhiều công việc nặngnhọc

Chiều cao đẩy đất tối đa của máy ủi

Cự ly vận chuyển kinh tế tối đa của máy ủi

lvc ≤ 100m

Hđẩy đất ≤ 1.5m, tối đa là 3 m

2 Phạm vi sử dụng của máy ủi trong xây dựng đường.

Máy ủi là máy chủ yếu trong công tác làm đất Nó có thểlàm việc độc lập hay phối hợp với những loại máy khác

+ Khi làm việc độc lập, máy ủi có thể làm các công tác sau:

- Đào nền đường hình chữ L trên sườn dốc

- Đào đất ở phần nền đào đem sang phần nền đắp với cự lyvận chuyển kinh tế nhất lvc ≤ 100 m

- Lấy đất thùng đấu chuyển lên đắp nền đường có chiều caođắp H ≤ 1.5m, tối đa là 3m, và cự ly vận chuyển lvc ≤ 100m

- Đào nền đường chữ U và đẩy đất thừa lên đỉnh ta luy vớichiều sâu nền đào H ≤ 1.5m, tối đa 3m, và cự ly v/c lvc ≤ 100m

- San những đống đất mới đổ thành từng lớp mỏng nằmngang và đầm lèn sơ bộ trong đoạn nền đắp.

- San ủi tạo mặt bằng: ủi những gò đất cao, lấp hố và vậnchuyển đất thừa đi nơi khác để xây dựng các công trình với cự lyvận chuyển kinh tế lvc ≤ 100m

+ Máy ủi cũng thường kết hợp làm việc với các máy khác như:

- Tăng sức kéo cho máy cạp khi đào

- Kết hợp với tổ hợp máy xúc và ô tô để đào và vận chuyểnđất,

+ Ngoài ra máy ủi còn tham gia những công việc phụ trong thi công như:

- Sửa chữa, mở đường tạm đảm bảo giao thông

- Dọn dẹp mặt bằng thi công: đào, nhổ gốc cây, dọn đá mồcôi ra khỏi phạm vi thi công

- Làm máy kéo cho máy xới

- Cứu xe, máy bị sa lầy, …

IV Các thao tác hoạt động của máy ủi.

+ Máy ủi là máy hoạt động mang tính chu kỳ Trong một chu kỳlàm việc, máy ủi tiến hành 4 thao tác là xén đất, chuyển đất, rải - sanđất và quay lại

+ Năng suất của máy ủi phụ thuộc vào các thao tác này

1 chu kỳ

Đào xén đấtVận chuyển đấtSan rải đất

Quay lại

Quay lại

1 Xén đất: máy ủi có thể xén đất theo 3 sơ đồ sau.

+ Xén đất theo sơ đồ lớp mỏng: có chiều dầy xén đất h không

thay đổi do vậy chỉ tận dụng được khoảng 50% sức kéo của máy Sơ

đồ này có năng suất thấp, thường hay dùng khi xén đất cứng

Sơ đồ xén đất theo lớp mỏng

Biểu đồ sử dụng sức kéo

lh

+ Xén đất theo sơ đồ hình nêm: ban đầu lưỡi ủi cắm sâu tối đa

có thể được và nâng dần lên trong quá trình đào đến khi ngang mặtđất thì đào được đầy đất trước lưỡi ủi Sơ đồ này tận dụng được100% sức kéo của máy, năng suất cao nhất nhưng chỉ dùng được vớiđất mềm, đất tơi xốp, đất được xới trước

+ Xén đất theo sơ đồ hình răng cưa: kết hợp 2 sơ đồ trên, lúc

đầu lưỡi ủi cắm sâu xuống, sau đó được nâng dần lên rồi lại cắmxuống, độ 1, 2 lần như vậy đến khi đất được đào đầy trước lưỡi ủi

Sơ đồ này tận dụng được khoảng 95% sức kéo của máy, năng suấtcao, hay dùng nhất, đất có độ cứng vừa phải

Sơ đồ xén đất hình răng cưa

l

h

Biểu đồ sử dụng sức kéo

2 Vận chuyển đất:

+ Thao tác vận chuyển đất: khi vận chuyển đất, lưỡi ủi được

nâng lên và giữ sát mặt đất, máy ủi di chuyển đẩy đất về phía trước

Thao tác vận chuyển của máy ủi

+ Cự ly vận chuyển kinh tế: máy ủi chỉ hoạt động kinh tế trong

phạm vi lvc ≤ 100m, quá cự ly này khối đất trước lưỡi ủi sẽ bị rơi vãihết dọc đường vận chuyển nên hiệu quả kinh tế không còn nữa

lvc ≤ 100m