Máy khoan cọc trong công nghiệp

Máy khoan cọc nhồiMáy khoan cọc nhồi là một loại thiết bị xây dựng dùng để tạo lỗ cọc nhồi trong công nghệ thi công cọc nhồi bê tông hay vữa xi măng tức là lấy đất lên khỏi nền để hình t

Máy khoan cọc nhồi

Máy khoan cọc nhồi là một loại thiết bị xây dựng dùng để tạo lỗ cọc nhồi trong công nghệ thi công cọc nhồi bê tông hay vữa xi măng (tức là lấy đất lên khỏi nền

để hình thành hố đào) bằng phương pháp khoan

Các kiểu máy khoan cọc nhồi

Máy khoan cọc nhồi kiểu mũi khoan cánh xoắn (guồng xoắn): khi khoan vào trong đất các lưỡi khoan, làm việc giống như các mũi khoan khoan gỗ hay thép, đẩy đất lên qua cánh xoắn Cũng có loại máy khoan guồng xoắn gồm nhiều mũi khoan, lồng cánh xoắn vào nhau và xếp thành hàng (3 mũi), dùng để khoan tạo thành cọc barrette và tường vây (tường vây tạo bằng thiết bị này có dạng một hàng mặt cắt hình tròn trồng lấn và nối tiếp nhau)

Máy khoan cọc nhồi kiểu thùng đào: khi làm việc, thùng đào xoay tròn theo cần khoan, cắt đất, nhồi đầy vào thùng đào, sau đó đất trong thùng đào được đưa lên cùng với thùng đào nhờ việc rút cần khoan lên

Máy khoan cọc nhồi kiểu bơm phản tuần hoàn: lưỡi cắt đất dạng chân vịt tàu thủy (tức là dạng cánh quạt) khoan vào trong đất nhờ gắn vào đầu cần khoan, là các đường ống bơm, xoay tròn Sau khi đất đã được làm tơi nhỏ thành mùn khoan, thì được máy bơm hút công suất lớn, bơm lên trên mặt đất cùng với dung dịch giữ thành hố đào qua đường cần khoan

Cấu tạo

Máy khoan cọc nhồi kiểu thùng đào bao gồm hệ thống cần (trục) khoan và đầu mũi khoan (gầu khoan) Toàn bộ hệ thống này thường được lắp vào cần trục bánh xích nặng khoảng 30 đến 80 T, chủ yếu sử dụng động cơ thuỷ lực Cần khoan làm bằng thép gồm 3 đến 5 đoạn lồng vào nhau như cột ăng ten, chiều dài cần từ 12 m đến

18 m Khi khoan các đoạn phía trong tự thò ra cho đến khi ra hết cả 5 đoạn, chiều sâu khoan từ 30 m cho đến 64 m Gầu khoan hình thùng phuy có đường kính các loại từ 600 mm đến 2.000 mm Các loại máy khoan cọc nhồi dùng tại Việt Nam chủ yết là của các hãng HITACHI, NIPON, SUMITOMO v.v do Nhật Bản sản xuất Với điều kiện kinh tế của Việt Nam hiện nay Nếu dùng máy khoan nguyên chiếc nhập từ nước ngoài về thì quả là khó khăn đối với một số doanh nghiệp vừa

và nhỏ Chính vì vậy đã có một số đơn vị đưa ra giải pháp chỉ nhập máy cẩu trục

về và chế tạo phần đầu khoan tại Việt Nam cho giảm giá thành thu hồi vốn nhanh

mà chất lương không kém của ngoại,chủng loại phong phú

Công nghệ thi công cọc nhồi bê tông

Công nghệ thi công cọc nhồi bê tông hay bê tông cốt thép là công nghệ đúc cọc

bê tông tại chỗ vào trong nền đất (cast-in-place concrete pile)

Phương pháp công nghệ chính

Công nghệ thi công dùng dung dịch giữ thành vách hố đào

Phương pháp của công nghệ này là dùng thiết bị tạo lỗ lấy đất lên khỏi lỗ Đồng thời bơm vào lỗ một loại dung dịch có khả năng tạo màng giữ thành vách hố đào

và có trọng lượng riêng hơi nhỉnh hơn nước ngầm trong đất một chút để cân bằng lại áp lực khi lấy đất lên Tiếp theo làm sạch cặn lắng (bùn lắng và đất đá rời) rơi dưới đáy lỗ, đảm bảo sự tiếp xúc trực tiếp của mũi cọc bê tông sau này vào vùng đất nền chịu lực tốt, tăng sức kháng mũi của cọc Sau đó tiến hành đổ bê tông hay

bê tông cốt thép bằng phương pháp đổ bê tông dưới nước, nghĩa là đổ bê tông liên tục từ dưới đáy lỗ lên, không cho bê tông mới đổ tiếp xúc trực tiếp với dung dịch giữ thành (ống dẫn bê tông luôn nằm trong lòng khối bê tông vừa đổ, để bê tông ra khỏi ống dẫn không trực tiếp tiếp xúc với dung dịch), bê tông đùn dần lên chiếm chỗ của dung dịch giữ thành, đẩy đung dịch này trào ra ngoài miệng lỗ Sau cùng, khi bê tông cọc đã ninh kết, đóng rắn và đạt một cường độ nhất định, tiến hành đào

hở phần đỉnh cọc và phá bỏ phần đỉnh cọc này - thường là phần bê tông chất lượng kém do lẫn với dung dịch giữ thành khi bắt đầu đổ bê tông được đẩy dần lên đỉnh cọc trong quá trình đổ bê tông

Tóm lại phương pháp công nghệ là dùng dung dịch giữ thành hố đào thế chỗ cho đất nền tại vị trí lỗ cọc rồi lại thay dung dịch này bằng vữa bê tông

Tuy vậy có nhiều phương pháp tạo lỗ cọc khác nhau, nên cũng có nhiều công nghệ thi công cọc nhồi bê tông khác nhau, theo từng phương pháp tạo lỗ

Công nghệ thi công dùng ống vách (casing) giữ thành toàn bộ hố

đào

Công nghệ này chỉ khác công nghệ thi công dùng dung dịch ở chổ: tạo lỗ đến đâu thì phải hạ đồng thời hệ thống ống vách (bằng bê tông hay bằng thép), bao xung quanh thành hố đào, đến độ sâu đó Sau khi khoan hay đào xong hố đào, thì toàn

bộ độ sâu hố được bao bởi ống vách (còn gọi là "casing"), tạo thành lớp vỏ khuôn đúc bê tông vững chắc để đúc cọc nhồi Trong hố khoan (đào) cọc nhồi, khi lấy đất lên, có thể là có nước ngầm chiếm chỗ, mà hoàn toàn không cần có bentonite

Các phương pháp công nghệ tạo lỗ cọc nhồi bê tông

• Tạo lỗ cọc bằng cách đào thủ công

• Tạo lỗ cọc bằng thiết bị khoan guồng xoắn và hệ guồng xoắn (tạo cọc khoan nhồi, tường vây Diaphragm wall)

• Tạo lỗ cọc bằng thiết bị khoan thùng đào (tạo cọc khoan nhồi)

• Tạo lỗ cọc bằng thiết bị đào gầu tròn (tạo cọc nhồi tròn)

• Tạo lỗ bằng thiết bị đào gầu dẹt cơ cấu điều khiển bằng thủy lực hay cáp (tạo cọc Barrette, tường vây[1] Diaphragm wall)

• Tạo lỗ bằng máy khoan cọc nhồi kiểu bơm phản tuần hoàn

• Tạo lỗ bằng phương pháp sói nước bơm phản tuần hoàn

Tạo lỗ theo phương pháp bơm phản tuần hoàn

Đây là phương pháp tạo lỗ đặc biệt, khác với kiểu thông thường vốn lấy đất lên trực tiếp bằng thiết bị khoan hay đào và tuần tự sau mỗi lần khoan đào Ở phương pháp bơm phản tuần hoàn việc tách đất hố đào ra khỏi nền đất, và việc lấy đất từ dưới hố lên được thực hiện đồng thời nhưng do hai bộ phận thiết bị khác nhau thực hiện: việc tách đất nền và làm tơi nhỏ đất mùm khoan thành bùn có thể thực hiện bằng các phương pháp sói rửa, khoan hay đào, còn việc lấy đất mùn khoan được thực hiện bằng hệ thống bơm hút công suất lớn Hệ thống bơm này hút toàn bộ đất mùm khoan đã được hòa với dung dịch bentonite (dung dịch giữ thành hố đào) thành bùn lỏng, theo đường ống (trong phương pháp khoan, hệ đường ống này chính là cần khoan) đưa lên mặt đất trên miệng hố đào Trong phương pháp này dung dịch bentonite chứa đựng trong lòng nó một lượng đất rất lớn lấy từ hố đào lên, nên khó có thể dùng lại như kiểu tạo lỗ thông thường, do đó mới gọi phương

pháp tạo lỗ đặc biệt này là phản tuần hoàn hay tuần hoàn ngược Ở kiểu thông

thường dung dịch bentonite ra khỏi hố đào chỉ chứa lượng đất cát ít hơn rất nhiều,

do phần lớn đất đã được vét lên riêng rẽ rồi, nên được thu hồi lại, rồi được xử lý lọc cát sạn, sau đó lại được bơm trở lại hố đào để tiếp tục dùng lại vài lần, tạo ra một vòng tuần hoàn dung dịch bentonite