THUYET MINH MAY VA THIET BI THI CONG DUONG BTXM

Bài báo cáo về máy và thiết bị thi công mặt đường bê tông xi măng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG

BÀI TẬP LỚN MÁY VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG

BÊ TÔNG XI MĂNG

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Xuân Hòa

Sinh viên thực hiện : Nhóm 6

Hà Nội, tháng 11 năm 2018

BÀI TẬP LỚN MÁY VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG

BÊ TÔNG XI MĂNG

Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Xuân Hòa

Sinh viên thực hiện : Nhóm 6

66DCMX23

MỤC LỤC

Phạm Hùng Mạnh Nguyễn Xuân Nam Hoàng Văn Ngọc Trần Văn Pháp

Đỗ Mạnh Quang

Quang

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ………

2 1.1.GIỚI THIỆU MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG 2

1.1.1 Khái niệm 2

1.1.2 Phân loại 3

1.1.3 Ưu – Nhược điểm của mặt đường bê tông xi măng 3

1.2.MÁY VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG 4 1.2.1 Công dụng – Phân loại - yêu cầu làm việc 4

1.2.2 Phạm vi sử dụng 8

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG 2.1.MÁY RẢI BÊ TÔNG XI MĂNG CỐP PHA TRƯỢT COMMANDER III 9 2.1.1 Cấu tạo 10

2.1.2 Hoạt động 16

2.2.MÁY RẢI BÊ TÔNG XI MĂNG TRỐNG LĂN C450 19

2.2.1 Cấu tạo 21

2.2.2 Hoạt động 21

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG………

24 3.1.QUY TRÌNH TỔ CHỨC THI CÔNG 24

3.2.CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG BTXM TẠI VIỆT NAM 28

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG

1.1 GIỚI THIỆU MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI MĂNG

hệ thống tỉnh lộ, quốc lộ, từ đường có lưu lượng xe thấp đếnđường phố, đường trục chính, đường cao tốc, đường giao thôngmiền núi, khu vực có thời tiết khác nghiệt

Ngày nay, mặt đường BTXM vẫn luôn được các nhà nghiêncứu các nhà quản lý rất quan tâm Hệ thống Tiêu chuẩn ngàycàng hoàn thiện và công nghệ xây dựng ngày càng phát triểnđồng bộ hiện đại Do có lợi thế về tuổi thọ và công nghệ xâydựng ngày càng có nhiều tiến bộ nên mặt đường BTXM đangđược các nước sử dụng nhiều cho các đường cấp cao, đường caotốc và sân bay Vì vậy, tỷ trọng nói chung về mặt đường BTXM

so với mặt đường các loại khác ngày càng tăng theo thời gian

và chiến lược phát triển giao thông quốc gia của các nước trong

đó có Việt Nam

Nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy, mặt đườngBTXM cốt thép được xây dựng tại đường Hùng Vương, Hà Nộinăm 1975 Trên QL2 đoạn Thái Nguyên - Bắc Kạn xây dựng

30km đường BTXM vào năm 1984, đường Nguyễn Văn Cừ (bắccầu Chương Dương) Tiếp theo là trên QL1A với tổng chiều dàicác đoạn khoảng 30km vào năm 1999 tại các đoạn ngập lụt.Đường Hồ Chí Minh nhánh phía đông với chiều dài 86km, nhánhphía tây với tổng chiều dài trên 300km QL12A Quảng Bình vớichiều dài 12km QL70, đoạn TP Lào Cai… Mặt đường BTXM được

sử dụng hầu hết tại các sân bay như: Sao Vàng, Tân Sơn Nhất,Nội Bài, Phú Bài… Hệ thống đường giao thông nông thôn ở một

số tỉnh như Thái Bình, Thanh Hoá, Hưng Yên… cũng có sử dụngmặt đường BTXM với kết cấu đơn giản, đáp ứng nhu cầu giaothông ở địa phương với tải trọng nhỏ và lưu lượng thấp Theothống kê của Bộ GTVT, tổng số đường giao thông nông thôntrong cả nước bao gồm 172437km, trong đó có 0,56% mặtđường bê tông nhựa và 7,2% mặt đường nhựa hoặc BTXM

+ Mặt đường BTXM cốt thép ứng suất trước

+ Mặt đường BTXM sợi kim

+ Mặt đường BTXM hỗn hợp (2 hoặc 3 lớp BT khác nhau)

Theo loại hình tấm BTXM:

+ Mặt đường tấm BTXM thông thường

+ Mặt đường tấm BTXM có mối nối tăng cường

+ Mặt đường BTXM cốt thép liên tục

1.1.3 Ưu – Nhược điểm của mặt đường bê tông xi

măng

a Về ưu điểm

Tuổi thọ của mặt đường BTXM tương đối cao, cao hơn mặtđường bê tông nhựa (BTN) Tuỳ theo cấp hạng đường và tiêu chíđánh giá của từng nước nhưng nói chung tuổi thọ của mặtđường BTXM được lấy vào khoảng 20 - 50 năm Tuổi thọ thực tếcủa mặt đường BTXM nhiều khi lớn hơn dự kiến khi thiết kế.Theo thống kê, có những đoạn mặt đường BTXM sau khi xâydựng sau 50 năm mới phẳi tăng cường và thậm chí có đoạn tồntại sau 78 năm sử dụng Cường độ mặt đường BTXM cao vàkhông thay đổi theo nhiệt độ như mặt đường nhựa, thích hợpvới tất cả các loại xe, ổn định cường độ đối với ẩm và nhiệt,cường độ không những không bị giảm mà có giai đoạn còn tăngtheo thời gian (không bị lão hoá như mặt đường BTN) Có khảnăng chống bào mòn, hệ số bám giữa bánh xe và mặt đườngcao, hầu như không giảm khi mặt đường bị ẩm ướt, an toàn cho

xe chạy, mặt đường BTXM có màu sáng nên thuận lợi cho việcchạy xe ban đêm Chi phí duy tu, bảo dưỡng thấp Do thời gianphục vụ tương đối dài, chi phí duy tu bảo dưỡng thấp, nên tổnggiá thành xây dựng và khai thác của mặt đương BTXM có caonhưng không cao hơn nhiều so với mặt đường BTN Sử dụngchất liên kết là xi măng nên thi công ít gây ô nhiễm môi trường,

có thể cơ giới hóa toan bộ khâu thi công

b Về nhược điểm

Mặt đường có độ cứng quá lớn, xe chạy không êm thuận,gây tiếng ồn nhiều Các khe biến dạng làm cho mặt đường kémbằng phẳng, hạn chế xe chạy tốc độ cao Thi công tương đối

phức tạp, đòi hỏi có các thiết bị chuyên Chi phí xây dựng banđầu thường rất lớn (2-2,5 lần mặt đường mềm) Yêu cầu phải cóthời gian bảo dưỡng sau khi thi công xong.

Các ưu điểm của mặt đường BTXM là cơ bản, vì vậy mặc dù

có nhược điểm song hiện nay các nước tiên tiến sử dụng ngàycàng nhiều loại mặt đường này

1.2 MÁY VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG MẶT ĐƯỜNG BÊ TÔNG XI

MĂNG 1.2.1 Công dụng – Phân loại - yêu cầu làm việc

A Công dụng

Máy và thiết bị thi công đường BTXM là máy hoặc tổ hợpmáy chuyên dụng dùng để thi công đường BTXM Bao gồm cáccông việc sau:

-Rải bê tông trên nền đường đã chuẩn bị sẵn

Theo tính năng của máy:

- Máy và thiết bị thi công dạng liên hợp các máy riêng rẽ

Hình 1.1 Máy rải bê tông BLAW-KNOX PF5510

- Máy đa năng dạng tổ hợp thực hiện công việc của nhiều máy

Hình 1.2 Máy rải bê tông xi măng cốp pha trượt Commander III của hãng

Gomaco

Theo phương pháp rải bê tông:

- Máy rải bê tông bằng cốp pha trượt

Hình 1.3 Máy rải bê tông xi măng cốp pha trượt TD-800

- Máy rải bê tông băng trống lăn

Hình 1.4 Máy rải bê tông xi măng trống lăn C450-Hãng GOMACO

- Máy rải bê tông 3 trục lăn

Hình 1.5 Máy rải bê tông xi măng 3 trục lăn GT4500

c.Yêu cầu làm việc

- Máy và thiết bị thi công phải đáp ứng được nhu cấu cơ giới hóa các công đoạn xây dựng đường BTXM

- Phải có dộ tin cậy cao, có khả năng hoạt động được trong suốt thời gian thi công nhằm đảm bảo chất lượng công trình

- Đảm bảo sự đồng bộ của các máy hay các bộ máy trên cùng một cỗ máy để tạo ra sự nhịp nhàng khi thi công, không gây ách tắc ở bất kì khâu nào

1.2.2 Phạm vi sử dụng

- Đường cao tốc

- Mặt đường cấp cao A1

- Các đoạn đường có lực ngang lớn

- Các đoạn đường có chế độ thuỷ nhiệt bất lợi

- Các tuyến đường ít có điều kiện duy tu, bảo dưỡng

- Bến, bãi đỗ xe

- Đường tràn, đường thấm

- Đường trong các khu công nghiệp nhiều xe nặng

- Đường cất, hạ cánh, đường lăn, sân đỗ máy bay

- Đường, bãi trong các hải cảng

- Đường trong các mỏ

CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG

2.1 MÁY RẢI BÊ TÔNG XI MĂNG CỐP PHA TRƯỢT COMMANDER III

Máy rải bê tông xi măng cốp pha trượt là loại máy rải BTXMhiện đại và có công suất rải lớn nhất trên thế giới hiên nay, cóthể kế đến 2 dòng máy tiêu biểu trên thế giới là máyCommander III của hãng Gomaco và máy SP500 của hãngWirtgent Khối lượng máy khá đồ sộ để đỡ toàn bộ hệ thốngkhuôn trượt, đầm thủy lực, hệ thống động lực điều khiển….Máy

di chuyển trên các bộ bánh xích bốn chân hoặc 2 chân Côngsuất rải bê tông cao, rất phù hợp để thi công các công trìnhđường cao tốc, đường sân bay…

Hình 2.1 Một số hình ảnh về máy Commander III

2.1.1 Cấu tạo

Hình 2.2 Cấu tạo chung của máy

Hình 2.3 Kích thước tổng thể của máy

Động cơ:

Kiểu động cơ: Động cơ diesel John Deere 6068 HF285 6.8 lít (Được trang

bị bộ kiểm soát khí thải) Công suất: 185 hp (mã lực)

Dung tích các bình chứa:

- Dung tích bình nhiên liệu: 299 lít

- Dung tích bình chứa dầu thuỷ lực: 564 lít

Hệ thống thủy lực:

- Bơm thủy lực: Hai bơm thủy lực hai cấp cung cấp dầu cho mạch điềukhiển đầu cắt, các đầm rung, băng tải và guồng xoắn

- Một bơm điều chỉnh công suất theo tải làm việc của máy

- Một bơm thủy lực cân bằng áp lực hệ thống nâng khung

- Hệ thống làm mát dầu thuỷ lực:Có khả năng làm mát cưỡng bức bằngkhông khí, bình chứa được thiết kế với nhiều tấm ngăn giúp tản nhiệt ra môitrường dễ dàng

- Hệ thống lọc: Phin lọc tiêu chuẩn công nghiệp bao gồm phin lọc tinh dầuthủy lực cho phép lọc đến cỡ 10 micron và 100 micron, khay hứng dầu có hainam châm để lọc mạt sắt

Hệ thống các đầm rung:

- Kiểu đầm rung: Dẫn động bằng thủy lực, có mô tơ trên đầu, tốc độ thayđổi được và điều khiển độc lập Số lượng: Bao gồm 4 đầm rung và 4 mạch thủylực cho mỗi máy Có thể tùy chọn thêm lên tới 16 đầm rung và 16 mạch thủylực

- Khuôn rải:

- Khuôn rải vỉa hè và rãnh thoát nước: Bộ khuôn rải tiêu chuẩn, chiều rộngtới 914mm Có thể tùy chọn nhiều loại khuôn như rải vỉa hè và rãnh thoát nước,đường đi bộ liền khối với vỉa hè và rãnh thoát nước, dải phân cách, tường chắn,kênh dẫn nước và nhiều ứng dụng khác

- Hệ thống khung co duỗi được (Đối với máy 4 chân):

- Hệ thống khung co duỗi bằng thủy lực sang bên trái lên tới 1.83m

- Bộ gá và kẹp khuôn:

- Nâng hạ bằng thủy lực: Điều chỉnh nâng bằng bằng thủy kiểu bù áp lực

457 mm và 152 mm bằng thủ công 152 mm cho phép điều chỉnh nâng hạ lên tới

- Kiểu điều khiển: điện - thủy lực

- Hệ thống điều khiển G21 bao gồm các chức năng tự chuẩn đoán lỗi cho

hệ thống vận hành và điều khiển lái, siêu cao, độ dốc ngang và lái theo chế độ

- Tỉ số truyền của hộp giảm tốc : 98.88:1

- Tốc độ: Với máy 3 chân, tốc độ rải là 15 mét/phút, tốc độ di chuyển cóthể lên tới 38 mét/phút.Với máy 4 chân, tốc độ rải là 11 mét/phút, tốc độ dichuyển có thể lên tới 29 mét/phút

- Điều chỉnh chiều cao của chân: Mỗi chân có thể điều chỉnh cao độ từ 102

mm đến 711mm bằng thủ công và tăng thêm 914mm nữa bằng thủy lực

- Duỗi và định vị chân trước bên phải: Điều chỉnh thủy lực cho phép máydịch sang ngang 914mm

- Trượt và định vị các chân sau: bằng thủy lực cho phép dịch chuyển bánhtrái sang ngang 1,98m Quay và định vị các chân trước bên trái : Điều khiểnbằng thủy lực cho phép định vị chân này sang trái với khoảng cách 343,660 và

934 mm ra ngoài khung hoặc chuyển chân vào trung tâm với khoảng cách 343

và 660 mm

- Lựa chọn cơ cấu truyền động khỏe hơn cho máy 4 chân:

- Dẫn động bằng thủy lực và căng xích tự động

- Chiều cao từ mặt đường đến đáy của mô tơ di chuyển: 555 mm

- Chiều rộng toàn bộ bánh xích với mô tơ: 406 mm

- Chiều dài toàn bộ bánh xích với tấm chắn: 1,83m

- Chiều rộng guốc xích: 152 mm

- Tỉ số truyền của hộp giảm tốc: 100:1

Băng tải nạp bê tông

- Kiểu băng tải: Dẫn động bằng thủy lực, có thể chạy thuận nghịch vớiphiễu nạp bê tông Chiều dài: 5,21 m tính từ giữa tâm các puly

- Chiều rộng: 610mm

- Tốc độ băng tải: có thể lên tới 97,54 mét/phút

- Bộ gá băng tải: có thể trượt trong khoảng 914 mm nhờ xilanh thủy lựckích thước 152mm và bộ gá dẫn hướng thủ công ( trượt và nghiêng) để điềuchỉnh phễu nạp cho phù hợp với xe trộn bê tông và địa hình thi công Cho phépbăng tải đứng trước máy hoặc bên cạnh máy Độ nghiêng của băng tải được điềuchỉnh bằng thủy lực

- Cánh gạt băng tải: Gồm nhiều lưỡi gạt ghép lại lắp trên bộ gá riêng biệt,cho phép đầu lưỡi gạt luôn bám sát bề mặt long băng tải đảm bảo gạt sạch bêtông mà không cần phải điều chỉnh

Kích thước máy 3 chân:

- Chiều cao khi vận chuyển: Nhỏ nhất là 2.67m và lớn nhất là 3.58m tùythuộc vào vị rí nâng lên Chiều rộng khi vận chuyển: 2.56m

- Chiều dài khi vận chuyển: 8,45 m kể cả băng tải ( kích thước đo có thểthay đổi tùy thuộc vào độ nghiêng, vị trí và chiều dài của băng tải) và 6,88mkhông có băng tải

Kích thước máy 4 chân:

- Chiều dài toàn bộ: 6,48m

- Chiều rộng toàn bộ: 7,64m nếu mở rộng và 5,82m nếu thu lại kể cả thang

- Chiều cao khi làm việc: 3.44m với kiểu khuôn rải 3100 và 254mmm rảisâu

- Chiều cao khi vận chuyển: 2,87m khi không có khuôn và 3,18m với kiểukhuôn rải 3100 Chiều rộng khi vận chuyển:2,51m

- Chiều dài khi vận chuyển: 10.69m nếu mở rộng và 8.86m nếu thu lại

- Trọng lượng máy 3 chân: Trọng lượng máy gần đúng với khuôn làm bóvỉa và rãnh thoát nước tiêu chuẩn: 13.381 kg

- Trọng lượng máy 4 chân: Trọng lượng gần đúng của máy 4 chân tiêuchuẩn với khuôn rải sêri 3100 cho chiều rộng rải là 3.66m là : 22.000 kg

Hình 2.4 Commander III có tông đơ cắt nâng và thẳng đứng, thanh kéo

khuôn và lắp ráp giữ.

2.1.2 Hoạt động

ATP - All-Track Positioning (ATP) cung cấp tính linh hoạt

trong pavers trượt của chúng tôi Mỗi chân có một tấm thép gắnkết cốt thép cho phép điều chỉnh chiều cao chân thêm ATPcung cấp khả năng thực hiện các ứng dụng khác nhau và làmviệc với sự khác biệt về độ cao cấp và hậu cần công việc duynhất

Hình 2.5 Commander III , ba đường ray, cắt tỉa và mở rộng vỉa hè rộng 5

foot (1,5 m).

Hình 2.6 Gia cố thép được đưa vào khuôn rào cản biến đổi trên

Commander III

- Hiệu suất nhiên liệu tuyệt vời và khả năng nhiên liệu tăngcho phép một ngày không bị gián đoạn trải trên dự án Thiết kếmới được điều khiển bởi hệ thống điều khiển GOMACO G + vàđộng cơ Tier 4

- Commander III có tính năng All-Track Steering (ATS) để tải,tính di động của công trường, và để thiết lập máy nhanhchóng Nó cũng có All-Track Positioning (ATP) để cung cấp chonhà điều hành nhiều lựa chọn hơn cho các chướng ngại vật, hậucần công việc và các ứng dụng khác nhau

- Commander III có một nền tảng độc lập giúp giảm rungcho người vận hành thoải mái cả ngày

- Điều khiển G + làm cho tất cả các tiến bộ có thể có trênCommander III , bao gồm tốc độ quạt thủy lực, bàn điều khiểnxoay vòng, sáng kiến điện tử và thủy lực và hơn thế nữa Bànđiều khiển xoay vòng cho phép người vận hành có quyền kiểm

soát thực tế và khả năng hiển thị tối đa bất kể ứng dụng nàođang bị trượt hoặc hướng đi.

Hình 2.7 Bàn điều khiển trên Commender III

- The Commander III có một gói làm mát tối ưu mới với quạtthủy lực được điều khiển bởi G + để thích ứng với nhu cầu làmmát với điều kiện công trường cho cả hoạt động yên tĩnh vàhiệu quả

- Mạch theo dõi trên máy ba rãnh cung cấp tốc độ hoạtđộng lên đến 49 fpm (15 mpm) cho tốc độ di chuyển cao và tốc

độ di chuyển 125 fpm (38 mpm), cho phép di chuyển công việcnhanh chóng và dễ dàng

tối đa The Commander III được trang bị một máy cắt tông đơrộng 42 inch (1067 mm) Tiện ích mở rộng có sẵn trên tông đơcắt được cắt riêng biệt để cắt tỉa lên đến 10 ft (rộng 3,05m) Điều này có nghĩa là sản xuất nhiều hơn bởi vì tông đơ chỉcắt rộng khi cần thiết và loại bỏ chèn lấp không cần thiết sau

18 in (457 mm) của điều chỉnh dọc thủy lực và thêm 6 in (152mm) điều chỉnh theo chiều dọc thủ công.

nguồn bằng thủy lực Nó có một lưỡi thẳng đi vào mặt của lềđường trong khi trượt qua đường lái xe Các depressor có thểđược thay đổi để khuôn mẫu khác nếu khuôn mẫu được rãnh vàkẹp để chấp nhận cắt ra đường lái xe

Hình 2.8 Bộ phận giảm chấn

thủy lực Nó có một lưỡi cong đi vào mặt để sử dụng trên lềđường và khuôn rãnh trong khi trượt qua đường lái xe Cácdepressor tốt nghiệp các lề đường trong và ngoài cho đường lái

xe, cung cấp một kết thúc mượt mà hơn

Phương pháp này thi công khá hiệu quả vì cấu tạo gọn nhẹ

và vận hành đơn giản của nó Một dây chuyền thi công rải bêtông hoàn chỉnh bao gồm hệ thống giàn thép di chuyển trên raymang theo 1 bộ công tác tang trống, vít xoắn có nhiệm vụ sanđều bê tông trước khi trống lăn làm nhiệm vụ lu nèn và hoànthiện bề mặt bê tông Một ưu điểm khi sử dụng thiết bị này làkhả năng thi công được nhiều bề rộng đường khác nhau bằngcách nối thêm khung cho giànthép có kích thước thích hợp.Ngoài ra khi lắp thêm bộ phận chuyển đổi thi công bề mặtnghiêng máy còn được sử dụng thi công rải bê tông mái kênh,taluy, thân đập…