Thuyết minh đồ án tốt nghiệp kĩ thuật cơ khí chương 1

Trong các công trình xâydựng hạ tầng cở sở mà đặc biệt là xây dựng thuỷ lợi, khối lợng đất đá cần đào đắp là rất lớn, công việc đào đắp chiếmmột phần rất lớn khối lợng công việc của một

Chơng i

đánhgiá chung về tình hình sử dụng máy đào

ở việt nam hiện nay

1 T ầm quan trọng của máy đào trong xây dựng

cở sở hạ tầng nói chung và thuỷ lợi nói riêng.

Máy đào là máy dùng để đào, vận chuyển đất bốc xếpvật liệu và một số công việc khác Trong các công trình xâydựng hạ tầng cở sở mà đặc biệt là xây dựng thuỷ lợi, khối lợng

đất đá cần đào đắp là rất lớn, công việc đào đắp chiếmmột phần rất lớn khối lợng công việc của một công trình, hơnnữa đòi hỏi cờng độ thi công cao, để đáp ứng đợc các côngviệc này đòi hỏi phải sử dụng máy đào trong thi công côngtrình Máy đào một máy chủ lực trong dây chuyền bốc xúcvận chuyển Trong khai thác lộ thiên, xây dựng thuỷ lợi, thuỷ

điện, việc xây dựng các đập đất hoặc đất đá hỗn hợp cómột khối lợng khổng lồ, diện thi công lại hạn chế và khối lợngcông việc chủ yếu nằm trong khu vực hố móng công trìnhchính, điều đó đã làm cho việc đào đất gặp rất nhiều khókhăn Do yêu cầu về kinh tế kỹ thuật các công trình phải bảo

đảm đợc thời gian thi công, tiến độ thi công ngắn nhất nênrất cần lợng máy móc thi công nói chung mà đặc biệt máy đào

là rất lớn

Tầm quan trọng của máy đào trong xây dựng hạ tầngcơ sở nói chung và thuỷ lợi nói riêng là rất lớn Chúng ta khôngthể nh những năm ở thập kỷ 70, 80 dùng lao động thủ công là

chủ yếu để bốc xúc vật liệu thi công công trình, vì nh vậy sẽkhông đáp ứng đợc yêu cầu kỹ thuật của công trình cũng nhtiến độ thi công Để giải quyết đợc những hạn chế trên yêu cầu

ta phải sử dụng các trang thiết bị máy móc mà đặc biệt làmáy đào trong thi công công trình nhằm giảm tối đa sức lao

động của con ngời, đảm bảo tốc độ thi công và các yêu cầu

kỹ thuật khác mang lại hiệu quả kinh tế cao Hiện nay rất

nhiều công trình khi thi công không có vật liệu tại chỗ

mà phải bốc xúc vận chuyển từ nơi xa đến hoặc phải lấy vậtliệu ở những địa hình khó khăn, phức tạp, nơi mà con ngờikhó có thể làm đợc hoặc không làm đợc

Những vấn đề đặt ra là khi có máy đào trong tay ta

sử dụng nh thế nào để mang lại hiệu quả và năng suất caonhất, để làm đợc điều đó ta phải tiến hành các việc sau:

- Từ khối lợng đất đá và thời hạn thi công yêu cầu cầnthiết cho công trình ta xác định cần bao nhiêu máy đào làmviệc, dung tích gầu đào là bao nhiêu

- Theo yêu cầu kỹ thuật và địa hình thi công mà cầnloại máy đào nào cho phù hợp

- Xác định tính toán kinh tế cho máy đào đối với mộtcông trình

- Xác định tính toán một số vấn đề khác nh : Năngsuất, tốc độ di chuyển, khả năng di chuyển, khả năng thíchhợp với nền kinh tế Việt nam

2 Tình hình sử dụng máy đào ở Việt nam hiện nay.

Để đánh giá chung tình hình máy đào ở Việt namhiện nay là một công việc tốn rất nhiều thời gian để đi điềutra, tìm hiểu thực tế, ở các công ty xây dựng trong cả nớc Vìthời gian có hạn nên em chỉ sơ lợc về tình hình sử dụng máy

đào ở Việt nam hiện nay trong công tác xây dựng nói chung

và trong xây dựng thuỷ lợi nói riêng

Cùng với quá trình phát triển của nghành xây dựng,tình hình sử dụng máy làm đất đặc biệt là máy đào ở Việtnam cũng có những thay đổi không ngừng Vào những năm

60, ở miền Bắc, các công trình thuỷ điện, làm đờng, khaithác mỏ bắt đầu phát triển với khối lợng bốc xúc vận chuyển

đáng kể và đòi hỏi phải đợc cơ giới hoá Các máy đào sử dụngtrong thời kỳ này chủ yếu theo các chơng trình viện trợ củaLiên Xô cũ, Trung Quốc và một số nớc xã hội chủ nghĩa khác ởmiền Nam, các máy đào do các hãng của Mỹ chế tạo,

đợc mang vào Việt nam để xây dựng các công trình quân

sự, đờng xá Vào hai thập kỷ tiếp theo, tình hình sử dụngmáy làm đất ở Việt Nam nói chung và máy đào có nhiều thay

đổi, số lợng và chủng loại tăng lên đáng kể để đáp ứng côngviệc bốc xúc xây dựng những công trình có quy mô ngàycàng lớn nh : Thuỷ Điện Sông Đà và các công trình khai thác lộthiên ở Quảng Ninh nhng đa số vẫn dùng nhiều các thiết bị củaliên xô cung cấp theo chơng trình tài trợ Cuối những năm 70

và những năm 80, máy móc của các nớc t bản nh: Nhật, Italia,

Thuỵ Điển, Pháp, bắt đầu có mặt ở nớc ta, ví dụ nh các thiết

bị nh Volvo, Komatsu, Fiat,Hino chế tạo đợc nhập vào đểthực các công trình nh Xi măng Hoàng Thạch, Thuỷ lợi DầuTiếng, Thuỷ điện Trị An và các công việc bốc xúc trong khaithác mỏ, nhất là khu vực Quảng Ninh Tuy máy móc do các nớc tbản chế tạo hoạt động có hiệu quả hơn nhng do giá đầu t ban

đầu cao nên thời kỳ này, nhiều máy móc của Liên Xô cũ vẫn

đ-ợc sử dụng

Trong những thập kỷ này, điều kiện kinh tế, xã hội vàcơ sở hạ tầng của nớc ta có ảnh hởng đến tình hình sử dụngmáy đào Thông thờng, do thiếu vốn nên các dự án do nớc nàoviện trợ thì thờng là thiết bị của nớc đó đợc cung cấp vào ViệtNam Ví dụ, công trình thuỷ lợi dầu Tiếng đa số sử dụng thiết

bị Komatsu của Nhật Các loại máy đào và máy móc của Liên Xô

cũ tuy đã lạc hậu, kém hiệu quả nhng vẫn đợc sử dụng nhiều

do thiếu vốn đổi mới thiết bị

Đến những năm đầu của thập kỷ 90, cùng với côngcuộc đổi mới của cả nớc, tình hình sử dụng máy đào ở ViệtNam cũng khác hẳn Trình độ nhận thức về máy đào và hiệuquả đầu t của cán bộ kỹ thuật ở các công ty cũng dần đợcnâng lên Trớc đây, ngời ta thờng chỉ nghĩ đến gía trị đầu

t ban đầu để đánh giá mức độ đắt rẻ của thiết bị mà khôngnghĩ tới hiệu quả thực tế cuối cùng của một thiết bị, trong khi

đó, giá đầu t ban đầu chỉ chiếm 1/4 tổng chi phí của cảmột đời máy Chúng ta biết rằng, hiệu quả của thiết bị phụthuộc vào rất nhiều yếu tố, nh chế độ hỗ trợ sản phẩm của nhàcung cấp thiết

bị, năng suất, độ bền của máy móc, hiệu quả sử dụng nhiênliệu, trình độ sử dụng Ví dụ, hai máy đào tơng đơng vềcông suất, trọng lợng, máy A có giá đầu t mua đắt hơn máy B,nhng trong quá trình sử dụng, phụ tùng của máy B đắt hơnmáy A, việc cung cấp phụ tùng không kịp thời gây thời gianchờ đợi, làm chậm tiến độ thi công, tuổi thọ của máy B lại thấphơn máy A So sánh một cách toàn diện, rất có thể máy B thựcchất đắt hơn máy A rất nhiều do chi phí sử dụng đời máy củamáy B cao và những hậu quả do việc cung cấp phụ tùng chậmgây ra Về suất tiêu hao nhiên liệu, trớc kia ngời ta thờng chú ý

đến suất tiêu hao nhiên liệu Thực ra thông số này không thểhiện đợc hiệu quả thực tế của máy Ngày nay, ngời ta đã dụngmột thông số so sánh có ý nghĩa thực tế hơn, đó là khối lợngcông việc thực hiện đợc khi tiêu hao một đơn vị nhiêu liệu(gọi

là hiệu quả tiêu hao nhiên liệu )

Đầu những năm 90, đã có sự cạnh tranh của nhiều hãng

t bản, tuy nhiên tình hình cạnh tranh cũng cha đợc gay gắt.Bên cạnh các hãng quen thuộc nh Komatsu, Hitachi, Kobuta,Mitsubishi ngời ta còn thấy các sản phẩm của Hàn Quốc nhSam sung, Daewoo cùng với sự cạnh tranh của các hãng và cáchội thảo, thuyết trình do các nhà cung cấp tổ chức, trình độ

sử dụng máy làm đất đặc biệt là máy đào ở Việt Nam ngàymột đợc nâng cao Các dự án đầu t mới đã nhìn nhận vấn đềmột cách toàn diện hơn, có xem xét đến các khía cạnh đồng

bộ thiết bị, khả năng cung cấp phụ tùng, đảm bảo hiệu quả sửdụng cao Các dự án lớn đa số mua các thiết bị tơng đối hiện

đại Tuy nhiên, do khả năng đầu t eo hẹp, hầu hết các công ty

hoạt động trên cơ sở các thiết bị hiện có của mình và hàngnăm có mua bổ sung một số thiết bị để đáp ứng yêu cầu sảnxuất, phục vụ đấu thầu.

Từ cuối năm 1994, sau lệnh bỏ cấm vận của Hoa Kỳ, ởViệt Nam bắt đầu xuất hiện các máy làm đất do Hoa Kỳ chếtạo Trong số này phải kể đến hãng Caterpillar - nhà sản xuấtmáy xây dựng số 1 của thế giới ( theo xếp hạng của tạp chíFortune 1998) Tuy mới vào Việt Nam, nhng đến năm 1997 hãngnày đã chiến lĩnh 37% thị phần trong khi có hàng chục nhàcung cấp

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớchiện nay, lao động thủ công không thể đáp ứng đợc các nhucầu về xây dựng và khai thác Cùng với sự phát triển của khoahọc kĩ thuật, hầu hết các công việc xây dựng sẽ đợc cơ giớihoá Máy móc đợc đa vào để thay thế cho lao động chân taynhằm giảm sức lao động của con ngời và tăng năng suất lao

động lên đến mức tối đa

Nh ta đã biết, trớc đây khi cha xuất hiện máy làm đấtthì để xây dựng một công trình lớn phải cần đến hàng vạncông nhân Từ khi máy làm đất xuất hiện thì số công nhân

đã đợc giảm đi đáng kể và cho đến nay với sự phát triển củakhoa học kĩ thuật thì số công nhân đợc giảm đến mức tốithiểu Ví dụ, một máy đào có dung tích gần 1,5m3 có thể đào

và đổ đất lên ôtô vận chuyển với năng suất khoảng2000m3/ca, tơng đơng với khoảng 150 lao động thủ công

Đất nớc ta là một nớc có nền công nghiệp máy xây dựngchậm phát triển, có thể nói cho đến nay cha sản xuất đợc máylàm đất đặc biệt là máy đào Do vậy, các máy làm đất đợc

sử dụng ở nớc ta hiện nay là chủ yếu nhập ngoại, cho nên khảnăng khai thác sử dụng cha đợc cao Trong các công trình thicông việc sử dụng các máy đào ảnh hởng rất lớn đến chất lợngcông trình Ngày nay, do đòi hỏi tính cấp thiết của chất lợngcông trình, thời gian và công nghệ xây dựng cao trên các côngtrình xây dựng ngời ta đã sử dụng các loại máy đào rất hiện

đại vào thi công nên khi sử dụng máy đào phải khai thác hếtkhả năng làm việc của máy

Cùng với yêu cầu cấp bách của việc nâng cao chất lợngcác công trình thi công, việc cạnh tranh đấu thầu trong nớc vàquốc tế cũng là vấn đề quan trọng vì máy làm đất nó đặctrng cho sự lớn mạnh của các doanh nghiệp, cộng với những tduy đổi mới của các nhà quản lý và chỉ đạo thi công

Hiện nay hàng loạt các loại máy làm đất hiện đại có tínhnăng hoạt động tiên tiến đã đợc nhập vào Việt Nam chủ yếu làcủa các hãng Komatsu, Hitachi, Kobuta, Mitsubishi (Nhật),Samsung, Daewoo (HànQuốc), Volvo, Dynapac (ThuỵĐiển),Fiat (Italy), Caterpillar (Mỹ)

Trong ngành thuỷ lợi máy đào tập trung nhiều ở Tổng công

ty xây dựng thuỷ lợi 1 và Tổng công ty xây dựng thuỷ lợi 4.Máy đào đợc dùng nhiều là của các hãng Komatsu (Nhật),Caterpillar(Mỹ) Trong tổng công ty xây dựng thuỷ lợi 1 thì

máy đào đợc tập trung ở công ty thuỷ lợi 1 và công ty thuỷ lợi 2,tập trung ở công ty thuỷ lợi 2 nhiều hơn Máy đào tập trung ởTổng công ty xây dựng thuỷ lợi 4 nhiều hơn ở tổng công tyxây dựng thuỷ lợi 1, do Tổng công ty xây dựng thuỷ lợi 4 tiếpnhận các công trình thuỷ lợi Dầu Tiếng, thuỷ điện Trị An.Công ty thuỷ lợi 2 còn các máy Liên Xô, gần đây có nhập một

số máy t bản của hãng Komatsu (Nhật) và Caterpillar (Mỹ)

Các ngành khác máy đào cũng đợc sử dụng nhiều nh tổngcông ty xây dựng Sông Đà thuộc Bộ xây dựng có lực lợng máylàm đất mạnh, và máy cũ của Liên Xô vẫn còn nhiều Gần đâymua rất nhiều máy làm đất hiện đại của Caterpillar, chủ yếu

là máy đào có trọng lợng 30 tấn Công ty có nhiều máy đàohiện đại đó là tổng công ty Vinaconex chủ yếu là máy của haihãng chính là Caterpillar và Komatsu

Bảng 1- Lực lợng máy đào thi công đất của Tổng công ty XDTL2

M¸y

s¶nsuÊt

Nícs¶nxuÊt

C«ngsuÊt

Sè îng

l-Tû lÖ

M¸y ñi D85A-21

T100M

19891970

NhËtLiªn X«

225125

43

5743M¸y

NhËtNhËtMÜ

275276170

221

404020M¸y

Liªn X«

Liªn X«

Liªn X«

240180180

4227

126721

NhËt Liªn X«

12065

24

3367

Bảng 2 – Lực lợng máy đào thi công đất của tổng

EO 3322

EO 4224ROBEX 200WSOLA R200WROBEX 320ROBEX 320LCROBEX 420ROBEX450L-3ROBEX 170KOBELCOSK100WSUMITOMOSH20

0PC450-6KOBELCOCAT-438

Liên Xô

Liên Xô

NgaNgaNgaHàn QuốcHàn QuốcHàn QuốcHàn QuốcHàn QuốcHàn QuốcHàn QuốcNhậtNhậtNhậtNhậtNhậtNhậtNhật

8624095180180130146235285280310109125128

32087200135

13135101372251313211

HITACHI EX300KOBELCO SK200

HITACHI UH-07KOBELCO K935KOBELCO SK480

KOBELCO SK330

KOMATSU

PC 450LC-6

PC 650-3LHITACHI UH-1675URCAT 330B-MECAT 330BCAT E245M

SK 50URVOLVO360LLiebheerr(R964B)

NhËtNhËtNhËtNhËtNhËtNhËtNhËtNhËtNhËtNhËtNhËtMüMüMüTrung QuècT§-HQThôy §iÓn

138140310320

3103354104108522222238540240240

112332681119922194

Bảng 3- Các loại máy làm đất hiện đại đang đợc sử dụng

ở Việt Nam

Chủng

Loại

CôngSuất (Mã

Lực)

Trọng lợng(Tấn)

Năm SảnXuất

Hãng SảnXuất

Nớc sảnxuất

ComatsuKobecoHitachiKatoMitsubishi

Shumitomo

VolvoFilatLibherDynapacKawasak

MĩNhậtNhậtNhậtNhậtNhậtNhật

T Điểný

Đức

T ĐiểnNhật

1995-Máy

Cạp

265-490 24-44

(KhôngTải)

2001

1995-Máy

San

140-185 11-14

1995-2001Máy

Đầm

70-153 4-12

1995-2001Máy

Xúc Lật

81-520 6-51

1995-2001

3

Một số hạn chế trong việc sử dụng máy làm đất ở Việt

nam hiện nay.

Qua tình hình sử dụng chung ở trên, ta thấy máy đàohiện nay đang đợc sử dụng rộng rãi ở Việt Nam Cùng với sự pháttriển của ngành xây dựng, những hiểu biết và nhận thức về

kĩ thuật sử dụng máy đào cũng ngày càng đợc nâng cao Tuynhiên do thiếu vốn đầu t và các tập quán sử dụng lâu năm, nênvẫn còn nhiều tồn tại bất hợp lý trong sử dụng máyđào

- Cha có sự đồng bộ thiết bị do tận dụng các thiết bịhiện có Chẳng hạn, trong nhiều trờng hợp, hệ số phối hợp giữamáy đào và ô tô tự đổ không hợp lý, điều này dẫn đến hiệuquả thấp và giá thành đơn vị sản phẩm cao

- Thiết bị sử dụng không đúng lĩnh vực áp dụng quy

định, trong nhiều trờng hợp công cụ bốc xúc cha phù hợp với

điều kiện làm việc cụ thể.Ví dụ, khi mua sắm thiết bị mới,

chủ đầu t cha chọn thiết bị công tác phù hợp với yêu cầu côngviệc nh sử dụng gầu để đào đá, sử dụng gầu khai thác năngsuất cao để đào kênh mơng, do tầm với hạn chế nên không

đáp ứng đợc yêu cầu công việc, không chọn loại răng gầu chịumài mòn để làm việc ở khu vực đất đá có thành phần khoángchất mài mòn nhanh bộ công tác, sử dụng loại xích dùng chonền đất yếu để làm việc ở điều kiện bình thờng, hoặc ngợclại nên hiệu quả làm việc kém, năng suất giảm

- Bố trí thi công cha hợp lý đặc biệt là bố trí khoang

đào, dẫn đến góc quay đổ hoặc chiều cao nâng lớn hơnmức cần thiết, hoặc chiều cao đào không đủ làm cho hệ số

đầy gầu thấp, dẫn đến kéo dài chu kì và giảm năng suất

- Hệ số sử dụng thời gian máy thấp

- Số chủng loại máy quá nhiều gây phức tạp cho công tácquản lí, khai thác sử dụng thiếu đồng bộ

- Các máy sử dụng phần lớn là các máy đào cũ cha đảmbảo chỉ tiêu kĩ thuật cao

- Trong những năm gần đây các loại máy đào hiện đại

đợc sử dụng nhiều, nó đòi hỏi trình độ ngời sử dụng phải cao

để phù hợp với tính năng hoạt động của máy, bảo quản, sữachữa, thay thế

- Cha sử dụng rộng rãi các loại bộ công tác thay thế đểlàm nhiều công việc khác nhau, để sử dụng hết công suất vàtính năng của máy

- Các khâu bảo quản, bão dỡng thờng không đúng theoyêu cầu kĩ thuật.

4 Các biện pháp tổ chức, kĩ thuật nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của máy đào.

Một máy đào khi sử dụng không thể phù hợp và cho năngsuất cao nhất với tất cả các công việc khác nhau Chính vì vậy,việc đa ra các biện pháp tổ chức, kĩ thuật thi công công tác

đất mà máy đào chiếm một vai trò chủ đạo có tầm quantrọng rất lớn Căn cứ vào tình hình thực tế sử dụng máy đào ởViệt Nam hiện nay và những phân tích ở trên, em xin đềxuất một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng củamáy đào nh sau:

Đảm bảo tính hiệu quả khi sử dụng máy.

Trong mọi trờng hợp hiệu quả sử dụng máy phảI đợc chú ýnhất Khi máy sử một cách có hiệu quả, máy đào sẽ mang lạinhững lợi nhuận cao cho kinh tế và kĩ thuật trong công tác

đất Các yêu cầu về kinh tế buộc chúng ta phảI sử dụng các

ph-ơng tiện phối hợp với máy đào sao cho đạt đợc hiệu quả caonhất Vấn đề bão dỡng đờng xá, hoạt động ở bãI vật liệu phảIhợp lí để tối u hoá hoạt động của máy nhằm giảm giá thànhcho một đơn vị sản phẩm đến mức thấp nhất

Cần lựa chọn tổ máy tối u.