p1 chuong4

Các loại máy đào trong xây ddựng • Chu kỳ làm việc:Chu kỳ làm việc: – cắt bửa lớp đất và xúc đất vào gầu – quay gầu đến nơi đổ đấtquay gầu đến nơi đổ đất – đổ đất ra khỏi gầu quay gầu rỗ

Trang 1

Chương 4

Thi công đào đất g

Kỹ thuật thi công – Công tác đất

Trang 2

Một phần nội dung bài giảng được chia sẻ từ bài giảng của Tiến Sỹ

Trang 3

Chương 4: Thi công đào

đấ

đất

4.2 Các loại máy đào trong xây dựng

4.3 Thiết kế đào đất bằng máy đào gầu ngửa ( ầ th ậ )

Trang 4

THI CÔNG ĐÀO ĐẤT THỦ CÔNG

Chương 4. Thi công đào đất

THI CÔNG ĐÀO ĐẤT THỦ CÔNG

Trang 5

Đào đất thủ công

• Phương pháp truyền thốngPhương pháp truyền thống

• Áp dụng cho:

– Công trình nhỏCông trình nhỏ

– Khối lượng đào đắp nhỏ

Địa hình hiểm trở thiết bị cơ giới

– Địa hình hiểm trở, thiết bị cơ giới

chưa vào được

– Để tránh phá vỡ lớp đất nếu thi công

cơ giới

Trang 8

Các nguyên tắc thi công

hiệ ả

hiệu quả

• Chọn dụng cụ thích hợpChọn dụng cụ thích hợp

• Tìm cách thuận lợi việc thi công

• Tổ chức thi công hợp lýTổ chức thi công hợp lý

Trang 10

Chiều sâu cho phép đào

• Có thể xác định chiều sâu tối

đa cho phép đào thẳng đứng

45 (

2 1

0

• K: hệ số an toàn (1.5-2.5); q: tảitrọng trên mặt đất

Trang 11

Chống đỡ vách đất

• Khi chiều sâu đào hơn hKhi chiều sâu đào hơn hmaxmax::

– Đào theo độ dốc tự nhiên của đất đểtránh sạt lởạ

– Chống đỡ vách đất, khi đào đất tạo

dốc không khả thi.g

Trang 12

phải đào những rãnh khá sâu thì làm nhiều

phải đào những rãnh khá sâu thì làm nhiều tầng chống bằng ván dọc.

• Chống néo giữ mái đất: Khi chiều sâu trên 2m và chiều rộng hố đào quá lớn

2m và chiều rộng hố đào quá lớn

Trang 14

Các phương pháp chống

đỡ vách đất

Trang 16

THI CÔNG ĐÀO ĐẤT CƠ GIỚI

Trang 17

Chương 4 Thi công đào đất

Trang 18

Các loại máy đào trong xây d

dựng

• Theo vận hành:Theo vận hành:

– Vận hành bằng cáp (cable-operated)– Vận hành thủy lực (hydraulic)Vận hành thủy lực (hydraulic)

• Theo loại gầu (bucket)

gầu thuận (gầu ngửa shovel)

– gầu thuận (gầu ngửa, shovel)

– gầu nghịch (gầu sấp, backhoe)

gầu dây (dragline)

– gầu dây (dragline)

– gầu ngoạm (clamshell)

Trang 19

Các loại máy đào trong xây d

dựng

• Chu kỳ làm việc:Chu kỳ làm việc:

– cắt bửa lớp đất và xúc đất vào gầu

– quay gầu đến nơi đổ đấtquay gầu đến nơi đổ đất

– đổ đất ra khỏi gầu

quay gầu rỗng về chỗ đào

– quay gầu rỗng về chỗ đào

Trang 20

Chu kỳ làm việc của máy

đà đấ đào đất

1. Cắt bửa lớp đất và xúc đất vào gầu 2. Quay gầu đến nơi đổ đất

Trang 21

đà đấ đào đất

3. Đổ đất ra khỏi gầu 4. Quay gầu đến nơi đào đất

Trang 22

THIẾT KẾ ĐÀO ĐẤT BẰNG MÁY

THIẾT KẾ ĐÀO ĐẤT BẰNG MÁY ĐÀO GẦU THUẬN

Trang 23

Trang 24

Máy đào gầu thuận

Nguồn: Nunnally, 2007. tr.51

Trang 25

• Quay gầu về phía đổ đất

• Đổ đất ra khỏi gầuổ đất a ỏ gầu

• Máy di động tịnh tiến

Trang 26

Trang 27

Đặc điểm chính của máy

đà ầ h ậ

đào gầu thuận

• đào đất có hiệu quả từ cao trình máyđào đất có hiệu quả từ cao trình máy

đứng trở lên

• độ sâu tối đa mà máy có thể đào được ộ y ợ

kể từ cao trình máy đứng là 0,3-2m

• Công dụng: đào hố đào sâu và rộng, g ụ g ộ g,

đào bờ đất, sườn đồi, sửa mái dốc, đào những rãnh nông, ở nơi đất khô ráo,

không có nước ngầm

Trang 28

Đường di chuyển của máy Đường di chuyển của máy

Đào dọc Đào ngang

Trang 29

Năng suất của máy đào

• Bảng 4.1 Hệ số đầy gầu (bucket fill

Trang 30

Trang 31

Bảng 4.2 Số chu kỳ công tác trong 1 giờ

đối với máy đào gầu thuận

Nhỏ (<3,8m 3 ) Trung bình

(3,8-7,6m 3 )

Đổ đáy Đổ trước Đổ đáy Đổ trước

Trang 32

Năng suất của máy đào gầu thuận: gầu đổ trước vs đổ

thuận: gầu đổ trước vs đổ đáy

Gầu đổ trước (front dump bucket) Gầu đổ đáy (bottom dump bucket)

Trang 33

Bảng 4.3 Hệ số góc quay Bảng 4.3 Hệ số góc quay

Trang 34

Cải tiến năng suất của máy đà

đào

• Hai nhân tố chính: góc quay và thời gian chờ đợi trong chu kỳ công tác.

chờ đợi trong chu kỳ công tác

• Tăng năng suất

– giảm góc quay giữa vị trí đào và đổ đất

khoảng thời gian giữa lúc xe đến và đi

dể máy đào di chuyển và sửa sang lại

hố đào.

– máy đào phải di chuyển thường xuyên

để đảm bảo bán kính đào đất tối ưu

– giữ cho răng của gầu đào sắc nhọn giữ cho răng của gầu đào sắc nhọn

Trang 35

Thiết kế đào đất bằng máy

đà ầ h ậ

đào gầu thuận

• Khoang đào là nơi làm việc của máy đào, gồm g y g mặt bằng máy đứng, chỗ đất đang đào, chỗ đứng của xe chở đất hay chỗ đổ đất lên bờ

• Các kiểu đào đất khi dùng gầu thuận: Các kiểu đào đất khi dùng gầu thuận:

– Đào dọc đổ sau: áp dụng khi đào những hố hẹp (<1,5Rmax), xe tải chạy lùi trong rãnh đào góc quay của máy đào là 180 độ

đào, góc quay của máy đào là 180 độ thời gian công tác của máy đào

– Đào dọc đổ bên: bề rộng hố đào từ (1,5-1,9)

Rmax– Đào dọc đổ vào xe tải đứng trên bậc cao:

Trang 36

THIẾT KẾ ĐÀO ĐẤT BẰNG MÁY

THIẾT KẾ ĐÀO ĐẤT BẰNG MÁY ĐÀO GẦU NGHỊCH

Trang 37

Máy đào gầu nghịch

ồ

• Nguồn: Nunnally, 2007 tr.46

Trang 38

• Đào đất ở cao trình thấp hơn cao trìnhĐào đất ở cao trình thấp hơn cao trình máy đứng

• Công dụng: đào rãnh (phổ biến), đào hố g ụ g (p ),móng, đào tầng hầm, lấp đất

• Khi đào rãnh: chọn gầu đào đất có bề ọ grộng tương ứng với kích thước rãnh

đào

Trang 39

• Các thông số: độ sâu đào đất lớn nhât, bán kính đào đất và chiều cao đổ đât

bán kính đào đất và chiều cao đổ đât lớn nhất

Trang 40

Năng suất của máy đào g y

Trang 41

Bảng 4.4 Số chu kỳ công tác trong 1 giờ

đối với máy đào gầu nghịch

Bánh hơi Gầu nhỏ Gầu lớn Gầu

đối với máy đào gầu nghịch

Bánh hơi Gầu nhỏ

 0,75m 3

Gầu lớn 0,94-1,72m 3 Gầu

cực lớn Đất mềm 170 250 200 150Đất trung bình 135 200 160 120Đất cứng 110 160 130 100

Nguồn: Nunnally, 2007 tr.49

Trang 42

Bảng 4.5 Hệ số góc quay của máy đào

Trang 43

Trang 44

Công suất nâng của máy

đào gầu nghịch: ví dụ

Trang 45

Trang 46

Máy đào gầu dây

Trang 47

Máy đào gầu dây: cấu tạo

ầ

gầu

Trang 48

Năng suất của máy đào gầu dâ

dây

• Năng suất thực tế = IO x SD x ENăng suất thực tế IO x SD x E

– IO: Năng suất lý tưởng (m3/h, ideal output) (tra Bảng)p ) ( g)

– SD: hệ số góc quay-độ sâu

(swing-depth factor) (tra Bảng)p ) ( g)

– E: hệ số hữu dụng

Trang 49

Năng suất của máy đào gầu dây: năng suất lý tưởng

(IO)

ồ ll

Trang 50

Năng suất của máy đào gầu dây: năng suất lý tưởng

(m3/h) (IO)

0,57 0,75 0,94 1,32

Á sét, á cát ẩm 99 122 149 187 Cát, sỏi 96 119 141 180

Sét ướt, dính 42 57 73 99

Trang 51

Năng suất của máy đào gầu

dâ độ â đà ối

dây: độ sâu đào tối ưu

Trang 52

Năng suất của máy đào gầu

dâ độ â đà ối ( ) dây: độ sâu đào tối ưu (m)

Trang 53

Năng suất của máy đào gầu dây: hệ số góc quay-độ sâu (SD)

Trang 54

Năng suất của máy đào gầu dây: hệ số gốc quay-độ sâu (SD)

Trang 55

• Kích thước gầu được chọn phụ thuộc

vào công suất máy, chiều dài tay cần vàloại đất đào

Trang 56

đà ầ dâ đào gầu dây

Vùng đào

hữu hiệu

ấ

nhất

Trang 57

đà ầ dâ

đào gầu dây

• Cho đào thử để chọn chiều dài tay cần, góc Cho đào thử để chọn chiều dài tay cần, góc quay tay cần, kích thước và trọng lượng

gầu để năng suất máy đào là cao nhất

• Năng suất máy đào càng cao khi góc quay tay cần càng nhỏ

• Đào hố đào sâu → chia làm nhiều tầng đào

Trang 59

Máy đào gầu ngoạm

Trang 60

Máy đào gầu ngoạm: cấu

ầ tạo gầu

Trang 61

Máy đào gầu ngoạm: cấu

ầ tạo gầu

Trang 62

• Có khả năng đào ở độ sâu lớn.Có khả năng đào ở độ sâu lớn

• Thường dùng để đào cọc ống lớn và

móng, bốc dỡ vật liệu rời (g, ậ ệ (bulk

materials), và chuyển vật liệu rời từ bãi(stockpile) đến xe

• Lực đào yếu

• Kiểm soát phương ngang kém chính

xác hơn

Trang 63

Máy đào gầu ngoạm: đào

cọc ống giếng lớn, giếng

chìm

Trang 64

Trang 65

Năng suất của máy đào gầu ngoạm

• Bảng tra năng suất tiêu chuẩn cho máyBảng tra năng suất tiêu chuẩn cho máyđào gầu ngoạm không sẵn có

• Năng suất thực tế = M x C x Eg ự

– M: Thể tích đất đào trong một chu kỳ– C: Số chu kỳ công tác trong một giờC: Số chu kỳ công tác trong một giờ(chu kỳ/h) (tra Bảng)

– E: hệ số hữu dụngệ số ữu dụ g

Trang 66

Năng suất của máy đào gầu ngoạm

• Tải lớn nhất cho phép (trọng lượng gầu và Tải lớn nhất cho phép (trọng lượng gầu và trọng lượng đất) lấy từ biểu đồ tải trọng của máy đào gầu ngoạm.

• Nếu không có biểu đồ đó, giới hạn tải bởi:

– 80% công suất nâng an toàn trong biểu

đồ công suất của xe cẩu bánh lốp.

– 90% công suất nâng an toàn trong biểu

đồ công suất của xe cẩu bánh xích

đồ công suất của xe cẩu bánh xích.

Trang 67

Nâng cao năng suất của

á

máy ngoạm

• Tổ chức công việc sao cho bán kính đổTổ chức công việc sao cho bán kính đổ

kỳ làm việc

• Giữ máy đào thăng bằng:

– để tránh gầu quay lắc lư lên hoặcg q y ặ

Trang 68

THIẾT KẾ ĐÀO SAN VÀ VẬN

THIẾT KẾ ĐÀO, SAN VÀ VẬN

CHUYỂN ĐẤT BẰNG MÁY ỦI

Trang 69

Máy ủi (dozer hay

b lld ) bulldozer)

Trang 70

Thiết kế đào đất bằng máy ủi

Công dụng: g g

• Đào và vận chuyển đất trong cự ly 100m (đât cấp I, II, III)

• Đào hố rãnh bóc tầng đất phủ trên các bãi vật

• Đào hố rãnh, bóc tầng đất phủ trên các bãi vật liệu, bóc lớp đất thực vật, lớp đất phong hóa

• Lấp đất chỗ trũng, hố, rãnh, mương

• San mặt đất, san nền đường

• Bạt các bụi cây, nhổ bật gốc cây, đẩy các tảng

đá lớn

• Giúp máy đào sửa khoang đào, mái dốc, đẩy phía sau máy cạp, san những đống đất mới đổ

Trang 73

Lưỡi ủi

Quay trong mặt phẳng đứng Dịch chuyển trước sau Quay trong mặt phẳng ngang Quay trong mặt phẳng đứng Dịch chuyển trước sau Quay trong mặt phẳng ngang

Trang 74

Thiết kế đào đất bằng máy ủi

• Cấu tạo: Máy ủi có bàn ủi quay trongCấu tạo: Máy ủi có bàn ủi quay trong mặt phẳng ngang và quay trong mặt

phẳng đứng

• Năng suất máy ủi phụ thuộc vào:

– Công suất động cơg ộ g

– Hình dạng bàn ủi

– Cự ly vận chuyển đấtCự y ậ c uyể đất

– Biện pháp thi công

Trang 75

Năng suất của máy ủi

• Năng suất thực tế = M x C x ENăng suất thực tế M x C x E

– M: Thể tích bốc chuyển trong một chukỳỳ

– C: Số chu kỳ công tác trong một giờ(chu kỳ/h) (tính toán)

– E: hệ số hữu dụng

Trang 76

Năng suất của máy ủi g y

• Phương pháp tính thể tích ủi:

– Ủi để bốc tải đầy lưỡi, nâng lưỡi lên

trong khi di chuyển đến bề mặt bằng

phẳng cho đến khi đống đất đồng đều

hình thành.

Đo lường chiều rộng của đống đất (W)

– Đo lường chiều rộng của đống đất (W) vuông góc với lưỡi và tại đường bên

trong của bánh xe hay bánh xích Tính trung bình hai trị đo

trung bình hai trị đo.

– Tương tự, đo chiều cao (H) của đống

Trang 77

Năng suất của máy ủi

• Chu kỳ máy ủi = chu kỳ cố định + chu kỳChu kỳ máy ủi chu kỳ cố định chu kỳbiến đổi

• Chu kỳ cố định (ỳ ị (fixed cycley ): thời gian) g

cần để thao tác, sang số, bắt đầu bốc

tải, và đổ

• Chu kỳ biến đổi (variable cycle): thời

gian cần để ủi và quay lại

Trang 78

Năng suất của máy ủi: chu

Trang 79

Năng suất của máy ủi: vận tốc tiêu biểu của máy ủi khi ủi

Trang 80

Năng suất của máy ủi: vận tốc tiêu biểu của máy ủi khi quay về

Quay về hơn 30 m Tốc độ lùi lớn nhất ở số 3

(không ly hợp) hay tốc độ lùi

( g y p) y lớn nhất (trực tiếp)

Trang 81

Nâng cao năng suất máy ủi

• Các biện pháp nâng cao năng suất:Các biện pháp nâng cao năng suất:

– ủi xuống dốc (downhill dozing)

– ủi kiểu rãnh (slot dozing)ủi kiểu rãnh (slot dozing)

– ủi hai lưỡi sóng đôi hay ủi ghép

(blade-to-blade dozing hay

side-by-(blade to blade dozing hay side by

side dozing)

– ủi một lưỡi sóng đôi (mechanically ủ ột ưỡ só g đô ( ec a ca y

coupled side-by-side (S x S))

Trang 82

Ủi trong

rãnh

Trang 83

Ủi hai

lưỡi sóng

đôi

Nguồn: http://www.tpub.com/content/constructiontractors/TM‐5‐ 2410‐237‐10/css/TM‐5‐2410‐237‐10_53.htm

Trang 84

THIẾT KẾ ĐÀO SAN VÀ VẬN

THIẾT KẾ ĐÀO, SAN VÀ VẬN

CHUYỂN ĐẤT BẰNG MÁY CẠP

Trang 85

Máy cạp

• Máy cạp một động cơ hẫng (hai trục) y ạp ộ ộ g g ( ụ )

(single-engine overhung (two-axle)

scraper)

• Máy cạp ba trục (three-axle scraper)

two-engine all wheel drive scraper)

engine all-wheel-drive scraper)

• Máy cạp nâng (elevating scraper)

• Máy cạp đẩy-kéo (push-pull or twin-hitch scraper)

p )

85

Trang 88

Máy cạp đẩy-kéo:hệ thống

đẩy-kéo

Trang 89

Máy cạp

• Có khả năngCó khả năng đào, tải, chuyển, và đổ đấtđào, tải, chuyển, và đổ đất

từ khoảng cách trung bình đến dài

• Chỉ có máy cạp nângy ạp g mới có khả nănggđạt hiệu năng cao trong bốc tải (loading)

mà không cần sự trợ giúp của máy đẩy(pusher tractor) hay máy cạp khác

• Lưỡi cắt: thẳng, cong, hoặc nhô ở giữa

(sống dọc) (stringer)

Trang 90

cạp

• Chu kỳ của máy cạp = chu kỳ cố địnhChu kỳ của máy cạp chu kỳ cố định

(fixed cycle) + chu kỳ biến đổi (variable cycle)

• Chu kỳ cố định = thời gian vào vị trí

(spot) + thời gian bốc tải (load) + thời

ổ

dump)

Trang 91

h kỳ ố đị h cạp: chu kỳ cố định

Điều kiện

vận hành

Thời gian vào vị trí (phút)

Máy đẩy đơn Máy đẩy kép

ậ Máy đẩy đơn

( single pusher )

Máy đẩy kép ( tandem pusher )

Trang 92

Điều kiện

vận hành

Thời gian bốc tải (phút)

Máy đẩy y y Máy đẩy Máy cạp Máy cạp Máy cạp đơn

y y kép

y ạp nâng

y ạp khoan

y ạp đẩy‐kéo

Trung bình 0 6 0 5 1 0 0 9 1 0 Trung bình 0,6 0,5 1,0 0,9 1,0

Trang 93

Điều kiện

vận hành

Thời gian thao tác và đổ (phút)

Một động cơ Hai động cơ

ậ Một động cơ Hai động cơ

Trang 94

h kỳ biế đổi

cạp: chu kỳ biến đổi

• Chu kỳ biến đổi được xác định bởi:

– phương pháp sử dụng đồ thị xác định thời gian di chuyển (travel-time curves) – phương pháp vận tốc trung bình phương pháp vận tốc trung bình

(average-speed method) sử dụng biểu

đồ tính năng của máy

– phương pháp vận tốc trung bình sử

dụng đồ thị đường cong cản (retarder

Trang 95

Chu kỳ làm việc của máy cạp: chu kỳ biến đổi

Trang 96

Trang 97

Chu kỳ làm việc của máy cạp: chu y ạp

Trang 98

Hệ số hiệu chỉnh tốc độ trung bình

Khoảng cách Khởi động và Tăng đến tốc Giảm từ tốc

Khoảng cách

vận chuyển (m)

Khởi động và chuẩn bị dừng

Trang 99

h kỳ biế đổi cạp: chu kỳ biến đổi

Trang 100

h kỳ biế đổi

• Độ dốc hiệu dụng (Độ dốc hiệu dụng (effective gradeeffective grade) = độ) độdốc (grade, %) +

• Hệ số cản lăn (rolling resistance factor,

Hệ số cản lăn (kg/t)

10

kg/t) = 20 + (6 x cm thâm nhập của lốpvào đất)

Trang 101

50

ập , Đường bùn có vết lún, mềm, lốp thâm nhập 7,5- 10

Định dạng
Số trang	116
Dung lượng	3,53 MB