KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT

Một số biện pháp thi công cụ thể- Với biện pháp này hố đào dễ đảm bảo kích thước, dễ vận chuyển đất.. Thông số kỹ thuật- RI = Rmin: : là bán kính nhỏ nhất tương ứng với chiều sâu đào thấ

1. Thi công đất thủ công – dụng cụ và nguyên

tắc tổ chức thi công thủ công

2. Đào đất bằng máy đào một gầu (gầu thuận,

gầu nghịch, gầu dây)

3. Đào đất bằng máy ủi

Đào đất bằng máy cạp

4. Đào đất bằng máy cạp

1 Dụng cụ thi công

- Xẻng, cuốc bàn, mai, cuốc chim, choòng, xà beng

- Phương tiện vận chuyển

◦ Vận chuyển lên cao: Băng chuyền, giàn đội…

◦ Vận chuyển ngang: Xe cải tiến, xe rùa …

2 Nguyên tắc tổ chức thi công

- Ng.t 1

◦ Chọn dụng cụ thích ứng tuỳ theo từng loại đất

◦ Chọn dụng cụ thích ứng tuỳ theo từng loại đất

◦ Khi khối lượng công tác lớn => thủ công + cơ giới

- Ng.t 2

◦ Phải có phương pháp làm giảm khó khăn cho thi công

◦ Ví dụ: Tiêu nước mặt, hạ mực nước ngầm, làm mềm đất khi đất cứng quá

- Ng.t 3

◦ Tổ chức thi công hợp lý: phải chia thành nhiều tổ, đội Mỗi tổ đội thi công một tuyến,

3 Một số biện pháp thi công cụ thể

- Với biện pháp này hố đào dễ đảm bảo kích thước, dễ vận chuyển đất

Hình 29 Đào đất theo kiểu lớp

3.3 Đào khi có nước ngầm hay trong mùa mưa

- Trước hết đào một rãnh thu nước vào một chỗ để bơm thoát đi (độ sâu rãnh tuỳ thuộc vào lượng nước và cấp đất) => Thực hiện trước mỗi đợt đào

- Tiếp theo đào lan dần ra phía rộng hơn

- Cứ thế tiến hành từng lớp đến khi đạt được độ sâu thiết kế

Hình 30 Đào đất khi có nước ngầm hay trong mùa mưa.

1, 2, 3, 4: Thứ tự lớp đào

I, II, III: Rãnh tiêu nước

min

r r

III

1.1 Thông số kỹ thuật

- RI = Rmin: : là bán kính nhỏ nhất tương ứng với chiều sâu đào thấp hơn cao trình máy đứng HI.

- RII: là bán kính đào đất ở cao trình máy đứng, chiều cao tương ứng là HI = 0

- RIII = Rmax: là bán kính đào lớn nhất, chiều cao tương ứng là HIII.

- RIV: là bán kính đào tương ứng với chiều cao đào lớn nhất HIV=Hmax

- r1: là bán kính tương ứng với chiều cao đổ đất lớn nhất h1 = hmax

- h  h + e: phương tiện vận chuyển + e; e = 0,8 – 1m: khoảng cách từ mũi gầu tới

- hmax  h + e: phương tiện vận chuyển + e; e = 0,8 – 1m: khoảng cách từ mũi gầu tới phương tiện vận chuyển

- r2 = rmax: là bán kính đổ đất lớn nhất, chiều cao gầu đổ tương ứng là h2

1.2 Đặc điểm

- Chỉ dùng để đào hố có H > 5m, V hố đào lớn

- Máy và phương tiện vận chuyển đều đứng ở cốt đáy hố đào

- Máy đào gầu thuận có tay cần ngắn và xúc thuận nên chắc, khoẻ, có thể đào đượcnhững hố đào sâu và rộng với đất từ cấp II - IV

- Nếu bố trí khoang đào thích hợp thì máy đào gầu thuận có năng suất cao nhất trongcác loại máy đào một gầu

- Thích hợp dùng phương pháp đổ đất lên xe chuyển đi Phải làm đường cho máy và xechuyển đất

- Sự phát triển của khoang đào cùng hướng với chiều xe tiến

1.3 Kích thước khoang đào

• Cần có đủ mặt bằng cho máy hoạt động, cũng như có thể làm đường cho máy vàphương tiện vận chuyển

• Chiều dài quãng vận chuyển phụ thuộc cấp đất, chiều sâu hố đào => lưu ý độ dốcđường đi <200

đường đi <20

• Nếu MB hẹp (không đủ làm đường lên xuống) => sử dụng máy khác

- Thiết kế khoang đào

◦ RII: là bán kính đào đất ở cao trình máy đứng

◦ Rmax: là bán kính lớn nhất đào đất

◦ l: khoảng di chuyển của máy khi máy đến vị trí đào mới

◦  : Góc quay của tay cần để đổ đất lên xe

Yêu cầu:

◦ Khoang đào gồm hai kích thước: chiều cao khoang đào Hk và bề rộng khoang đào B

◦ Thiết kế Hk và B để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thi công, năng suất của máy đào

◦ Thiết kế Hk và B để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thi công, năng suất của máy đào

◦ Chiều cao tiêu chuẩn của khoang đào Hktch là chiều cao mà đến đó, đất đào choánđược đầy gàu

- Thiết kế:

◦ Tính toán bề rộng khoang đào B: Xét tam giác đồng dạng

S

S R

max l /4 R

-max

2 2

max II

o

R

l /4R

◦ Tính toán chiều cao khoang đào Hk

 Gọi Hk là chiều cao của khoang đào thông thường.

Bảng 8 Chiều cao khoang đào thớch hợp với mỏy đào

Loại đất Dung tích gầu của máy đào (m3)

0,15 – 0,35 0,5 – 0,8 1,0 - 1,25

Bảng 9 Chiều cao lớn nhất cho phộp của mặt khaong đào khi đào đất

Dung tích gầu (m3) Góc nghiêng cần máy xúc (độ) Chiều cao lớn nhất cho phép (m)

Bảng 10 Trọng tải ụ tụ phục vụ mỏy đào

Bảng 11 ễtụ phục vụ vận chuyển phụ thuộc vào cự ly võn chuyển

Dung tích gầu máy đào (m3)

Bucket volume (m3)

0,4 – 0,65 1 – 1,6 2,5 4,6

Trọng tải lớn nhất của ôtô phục

vụ máy đào (tấn)

Maximum loadings of the track

1.4 Các cách đào của máy đào gầu thuận

1.4.1 Đào dọc

- Là cách đào mà máy đào tuần tự di chuyển dọc theo chiều dài của hố đào

- Đào dọc được áp dụng cho những hố đào lớn như kênh mương…

- Dựa vào vị trí đổ đất có các cách đào dọc sau:

◦ Đào dọc đổ bên

• Bố trí -> góc quay β càng nhỏ; xe chạy song song với

đường di chuyển của máy đào (ngược chiều với hướng

đào đất) => Tck = tđào + tđổ + 2tquay + to;

• Đào đợt + đào bậc

• => Có thể sử dụng mọi loại xe tải to hay nhỏ để vận

• => Có thể sử dụng mọi loại xe tải to hay nhỏ để vận

chuyển đất

• Máy đào chỉ thực hiện 1/4 vòng để đổ đất, do đó năng suất

đào cao

Hình 36 Đào dọc đổ ngang

• Để vào lấy đất, xe vận chuyển phải chạy lùi trong rãnh.

• Góc quay đổ đất β lớn => tđổ lớn => giảm năng suất

đào

Hình 37 Đào dọc đổ sau

1.4.2 Đào ngang

- Đường di chuyển của máy đào vuông góc với hướng vận chuyển đất

- Chỉ áp dụng khi san mặt bằng, khai thác vật liệu

- Khi chiều sâu hố cần đào lớn hơn chiều cao đào lớn nhất Hmax thì ta đào nhiều lớp

1.4.3 Điều kiện để máy đào có thể đổ đất vào xe

Hk : chiều sâu khoang đào (m)

Hmax : chiều cao đổ đất lớn nhất (m)

Hxe : chiều cao từ mặt đất đến miệng thùng ô tô (m)

0,8m : chiều cao dự trữ an toàn (m)

Hình 39 Máy đào đứng thấp hơn xe vận chuyển

Hbậc: là chiều cao bậc đất (m)

Hình 40: Máy đào kiểu bậc

2 Đào đất bằng máy đào gầu nghịch

2.1 Thông số kỹ thuật

- RI: bán kính đổ đất với chiều cao tương ứng là HI

- RIII = Rmax: bán kính đào lớn nhất với chiều cao đào tương ứng HIII = H0

- HIV = Hmax: là chiều sâu đào đất lớn nhất RI

2.2 Đặc điểm và phạm vi áp dụng

- Áp dụng: hố móng nông (h ≤ 4 m) như mương, rãnh nhỏ, hẹp chạy dài, những hốmóng đơn lẻ

- Đào được ở những nơi có nước ngầm vì khi đào, máy đứng trên bờ hố

- Có năng suất thấp hơn máy đào gầu thuận, nhưng không phải làm đường để máyxuống hố móng

- Khi đào, máy và xe đứng cùng cao trình nên việc tổ chức vận chuyển đơn giản

2.3 Các cách đào của máy đào gàu

nghịch

2.3.1 Đào dọc

- Máy sẽ dịch chuyển lùi theo trục của hố

đào (khoang đào)

- Khi đào những hố đào rộng thì ta đào

Để đảm bảo hiệu quả làm việc ủa máy đào gầu nghịch:

Bảng 12 Kích thước nhỏ nhất của khoang đào đối với máy đào gầu nghịch

§Êt kh«ng dÝnh §Êt dÝnh Minimum width of the

excavation pit bottom

(m)

§Êt kh«ng dÝnh Un-cohesive soil

§Êt dÝnh Cohesive soil

3.1 Thông số kỹ thuật

- RI: bán kính quăng gầu lớn nhất

- RII: bán kính đổ đất

- HI: chiều sâu lớn nhất mà máy

đào được ở một vị trí máy đứng

R II

3 Đào đất bằng máy đào gầu dây

đào được ở một vị trí máy đứng

B

Hình 44 Thông số kỹ thuật

3.2 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng

- Đào được những hố móng lớn, sâu, có nước ngầm, những loại đất cấp I-II

- Có tay cần dài nên bán kính đổ đất lớn

- Năng suất thấp hơn máy đào gầu thuận, nghịch Năng suất sẽ cao nếu đào, đổ đất tạichỗ (đổ thành đống hay trực tiếp vào nơi cần đắp)

3.3 Các cách đào của máy đào gầu dây

- Gầu dây có hai cách đào cơ bản là đào dọc và đào ngang

a – Đào dọc b – Đào ngang

Picture 46 Đào theo nhiều rãnh

1 : Lớp đất thứ nhất được đào khi máy đứng trục I

đổ đất tại 1’

2 : Lớp đất thứ hai được đào khi máy đứng ở trục II

đổ đất tại 2’

4 Năng suất của máy đào 1 gầu

4.1 Năng suất kỹ thuật của máy

K1 - hệ số xúc đất (độ đầy, vơi của gầu)

K2 - Hệ số loại máy đào

• Gầu thuận: K2 = 1

• Gầu dây, gầu nghịch: K2 < 1

ρ0 - độ tơi ban đầu của đất

n - là số chu kỳ đào trong một phút

Tck = t1 + t2 + t3 + t4 + to(Giây)

t1: const là thời gian đào đất

t2: là thời gian quay máy đến chỗ đổ

t3: const là thời gian đổ đất

t4: là thời gian quay máy về đào

to : thời gian để điều chỉnh vị trí của máy và phương tiện vận chuyển di chuyển máy và một số thao tác kỹ thuật khác

4.2 Năng suất thực của máy

NT = Nkt x Z x Kt ( m3/ca )Trong đó:

 Nkt – năng suất kỹ thuật

 Z – số giờ làm việc trong 1 ca

 Z – số giờ làm việc trong 1 ca

 Kt – hệ số sử dụng thời gian (0,8 - 0,85)

4.3 Nhận xét

Tăng năng suất của máy => phải tăng n ~ giảm Tck, => rút ngắn thời gian quay máy (t2,

t4) và tăng hệ số xúc đất Ks Về phương diện tổ chức làm cho hệ số sử dụng thời gian tốithiểu

- Thích hợp với những hố đào nông mà rộng và dài.

- Thích hợp với những hố đào nông mà rộng và dài

- Rất có hiệu quả khi lấp những chỗ trũng, hào, hố móng

- Khoảng cách vận chuyển thích hợp của máy ủi từ 30 - 50 m

- Tốc độ di chuyển của máy ủi phải phù hợp với loại đất

Tên công việc

Activities

Tốc độ hợp lý (km/h) Reasonable speed (km/h) Máy ủi bánh xích

Crawler mounted dozer

Máy ủi bánh lốp Rubber tired dozer

Bảng 13 Tốc độ hợp lý của mỏy ủi

3 Cỏc sơ đồ vận hành

3.1 Sơ đồ đào tiến lựi (đào thẳng

về lựi)

- Mỏy ủi chạy thẳng để đào đất, vận

chuyển đến nơi đổ sau đú trở về vị trớ

đào bằng cỏch chạy dật lựi

- Khi đào và vận chuyển trong khoảng

10 - 50m, để đổ hay lấp cỏc hố, vựng

sõu thỡ nờn ỏp dụng sơ đồ này

Đào đất Soil excavation

Vận chuyển đất Soil transport

Đổ đất Soil dumping

3.2 Sơ đồ đào dọc đổ bờn

- Mỏy ủi đào đất chạy dọc đến nơi đổ đất rồi quay ngang sang bờn để đổ đất Sau đú chạydật lựi trở về

Hỡnh 47 Sơ đồ vận hành

Lượt về không

Lượt đi đào đất

quay ngang đổ đất

3.3 Sơ đồ đào bậc

- Máy ủi đào đất, vận chuyển đến nơi đổ

rồi dật lùi về nơi đào mới, cứ thế đất

- Sơ đồ này thích hợp khi đường vận

chuyển lớn hơn 50m và nơi đắp (đổ) ở

giữa hai nơi đào hay ngược lại

Hình 48 Sơ đồ đào bậc

Hình 49 Sơ đồ đào số tám

4 Năng suất máy ủi

4.1 Năng suất kỹ thuật

NKT = 60 x n x q x Kx x Ki (m3/h)Trong đó:

60 - hệ số qui đổi từ giờ ra phút

V - lượng đất tính toán trước bàn gạt

n = 60 • ld ; lvc: quãng đường đào đất, vận

vc d

l l v

l v

5 Các biện pháp tăng năng suất của máy ủi

5.1 Biện pháp đào kiểu rãnh

- Khi máy ủi làm việc, đất dễ rơi vãi ra hai bên bàngạt => cho máy ủi đào theo kiểu rãnh

- Mỗi rãnh có bề rộng bằng chiều rộng của lưỡi ủi

- Rãnh sâu từ 0,6 - 1m, để lại những bờ đất hai

40 - 60cm

bên rộng từ 0,4 - 0,6m

- Sau đó máy sẽ gạt nốt phần bờ rãnh

Hình 50 biện pháp đào rãnh

5.2 Biện pháp đào xuống dốc

- Khi phải sạt sườn dốc (đồi) thì ta cho máy ủi đào theo kiểu xuống dốc

- Khi đào xuống dốc thì chiều dày lớp đào, tốc độ di chuyển, khối lượng đất di chuyểnbằng bàn gạt đều tăng, sức cản giảm xuống

→ năng suất tăng 1,5 - 2 lần

5.3 Lắp thêm hai cánh vào bàn gạt

- Mục đích: Để tránh đất rơi vãi trong quá trình vận chuyển

5.5 Biện pháp đào song hành

- Để giảm lượng đất rơi vãi hai bên bàn gạt, ta cho hai hay ba máy ủi chạy song hành hay

so le, cách nhau 0,3 - 0,5m

1 Sập, sụt vách hố đào

- Lấy hết phần đất sập xuống, làm mái dốc hoặc xử lý chống thành vách

- Giữ lại 15 – 20cm lớp đất cuối khi vét (so với cao trình đáy hố đào theo thiết kế)

=> đào thủ công lớp này tới đâu, làm lớp lót tới đó

2 Gặp mưa khi đang thi công đào đất

- Nhanh chóng thực hiện tiêu nước bề mặt (bơm thoát, đào rãnh thu…)

3 Gặp túi bùn trong hố móng

- Vét sạch phần bùn trong hố móng

- Xử lý làm vách ngăn phần bùn bên ngoài chảy vào hố móng

- Đổ cát, đất lẫn đá dăm v.v… thay vào phần thể tích bùn đã nạo đi theo thiết kế

4 Gặp đá mồ côi

- Phá bỏ

8 Đào móng trong trường hợp công trình xây chen

- Lưu ý đảm bảo không gây lún cho công trình lân cận (thi công cừ, tường vây, v.v…)