Nghiên cứu tính toán và ứng dụng của neo trong đất

Với mục đích nghiên cứu, tính toán và ứng dụng neo giữ ổn định tường chắn cho công trình “APARTMENT BUILDING” trên nền đất thuộc khu vực phường Thảo Điền - Quận 2 - TP.HCM, nội dung luận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

- -

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ: 60 58 60

1 Tên đề tài

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG CỦA NEO TRONG ĐẤT

2 Nhiệm vụ và nội dung

- Nhiệm vụ: Nghiên cứu tính toán và ứng dụng của neo trong đất

- Nội dung: Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 2: Tổng quan về neo trong đất Chương 3: Cơ sở lý thuyết tính toán neo trong đất Chương 4: Phân tích và tính toán kết cấu tường có neo Chương 5: Kết luận và kiến nghị

3 Ngày giao nhiệm vụ: 5/2/2007

4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 11/7/2007

5 Cán bộ hướng dẫn: TS TRẦN XUÂN THỌ

Nội dung và yêu cầu luận văn thạc sĩ đã được thông qua bộ môn

Ngày tháng năm 2007 Chủ nhiệm Bộ môn

Cán bộ hướng dẫn Quản lý chuyên ngành

TS Trần Xuân Thọ TS Võ Phán

Khoa quản lý ngành Phòng Đào tạo sau đại học

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm luận văn tôi đã nhận được sự động viên và giúp

đỡ rất nhiều từ mọi người

Em xin gửi lời biết ơn chân thành đến Tiến sĩ Trần Xuân Thọ đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến các Thầy, Cô khoa Xây dựng – Trường Đại học Bách khoa TP.HCM đã truyền đạt cho em những kiến thức

bổ ích trong suốt quá trình học tập Đặc biệt là các Thầy, Cô trong ngành Địa Kỹ thuật Xây dựng đã tận tình giúp đỡ, động viên em hoàn thành luận văn

Xin cám ơn các bạn ngành Địa Kỹ thuật Xây dựng khóa 2005 đã đóng góp ý kiến cho luận văn này

Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba, Mẹ, gia đình và những người thân của tôi đã động viên, giúp đỡ và luôn bên cạnh tôi trên những chặng đường học tập đã qua

TP.HCM, tháng 7 năm 2007

Trần Tấn Hưng

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Trong vài thập kỹ gần đây, neo trong đất đã được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực tường chắn và những công trình tương tự bởi tính kinh tế cũng như những ưu điểm nổi bật của nó Ở Việt Nam, công nghệ này tuy đã được áp dụng ở một số công trình nhưng những vấn đề về thiết kế và thi công còn phải nghiên cứu kỹ

Với mục đích nghiên cứu, tính toán và ứng dụng neo giữ ổn định tường chắn cho công trình “APARTMENT BUILDING” trên nền đất thuộc khu vực phường Thảo Điền - Quận 2 - TP.HCM, nội dung luận văn tập trung vào những vấn đề sau:

- Tìm hiểu cấu tạo, biện pháp thi công của các loại neo,

- Phương pháp tính toán sức chịu tải của neo,

- Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến kết cấu neo,

- Phân tích ổn định tường chắn khi có hệ neo tăng cường,

- Phân tích ổn định bầu neo và đất nền xung quanh bầu neo

Sau khi phân tích các thông số tường và neo cho tường chắn bảo vệ 2 tầng hầm

có 3 tầng neo giữ ổn định được xây dựng trên nền đất yếu trong trường hợp chọn loại neo hình trụ có bầu neo mở rộng, sử dụng bó cáp đường kính 15mm, kết quả phân tích được: khi thiết kế nên chọn tỉ số giữa đoạn chôn sâu và đoạn trên mặt hố đào khoảng 1.25, chiều dày tường hợp lý từ 0.7 – 0.85m, góc nghiêng neo 20 – 350, số bó cáp đường kính 15mm là 7 – 10 bó, khoảng cách bố trí neo 1.2 – 1.4m, chiều dài bầu neo 3m và đường kính bầu neo hợp lý là 200mm

Tác giả cũng đã phân tích, đánh giá sự ổn định của vùng đất xung quanh bầu neo Mức độ ổn định tại các điểm này khá cao Việc đào hố móng, hạ mực nước ngầm trong quá trình thi công không làm ảnh hưởng nhiều đến ổn định của vùng đất xung quanh bầu neo nhưng lại ảnh hưởng đáng kể đến chuyển vị, nội lực của tường và neo Thông qua kết quả nghiên cứu của luận văn chúng ta có thể áp dụng những kết quả này cho những công trình tương tự

ABSTRACT

In the recent decades, ground anchors have been used in many fields involved in retaining walls and similar structures for its economical effects as well as its distinguishing advantages In Viet Nam, this technology has been applied for some geotechnical structures but we need to study carefully the design technique and installation

The thesis is aimed at studying the ground anchors utilised to the retaining walls

in deep excavation of the project “APARTMENT BUILDING” in Thao Dien Ward, District 2, Ho Chi Minh city as following matters:

- The structures, installation some types of ground anchors,

- Calculation methods of the capacity of ground anchors,

- Analysing the factors affecting ground anchor structure,

- Analysing the stability of anchored walls,

- Analysing the stability of bond anchors and their surrounding soil

Having studied the parameter of diaphragm walls and ground anchors for the diaphragm wall with two basements in soft soil supported by three ground anchor levels with straight shaft pressure grouted and 15mm diameter strands should be chosen the rate between the wall embedment depth and the depth of excavation about 1.25 for the design, the reasonable thickness of wall from 0.7m to 0.85m, inclination

of ground anchor from 20 – 35 degree, the numbers of 15mm diameter strands from 7

to 10, spacing between ground anchors from 1.2 to 1.4m, reasonable bond length of 3m, diameter of bond anchor of 200mm

The stability of bond anchors and their surrounding soil have been analysed The factor of stability is quiet safe The excavation and ground water drawing do not affect

so much the stability of bond anchors and their surrounding soil but they affect the displacement, bending moment of diaphragm walls and the axial force of ground anchor very much

Having results from the analysis, it is able to use the obtained conclusion for the similar structures

MỤC LỤC

Trang tiêu đề

Nhiệm vụ luận văn

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn, phản biện

1.4 Nội dung nghiên cứu

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.6 Phương pháp nghiên cứu

1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NEO TRONG ĐẤT

2.1 Tổng quan về neo trong đất

2.2 Cấu tạo và sự làm việc của neo trong đất

2.2.1 Cấu tạo

2.2.2 Cơ chế làm việc của neo khi bố trí neo cho tường chắn

2.3 Phân loại neo

2.4 Các dạng neo thông dụng

2.4.1 Neo sử dụng thép thanh

2.4.2 Neo sử dụng bó cáp

2.4.3 Neo có thể tháo dỡ cho các công tác tạm thời

2.5 Quy định chung về vật liệu và các bộ phận cấu thành hệ thống neo

2.6 Thi công neo trong đất

2.6.1 Thiết bị thi công

2.6.2 Công nghệ thi công

2.6.3 Bố trí neo

2.7 Khả năng chịu tải của neo trong đất

2.8 Quy trình kiểm tra neo

2.8.1 Thí nghiệm kiểm tra sức chịu tải của neo

2.8.2 Thí nghiệm tính phù hợp tại hiện trường

iiiiiiivvviixxv

1133445

6779911111314162121253336383841

2.8.3 Thí nghiệm từ biến của thanh neo

2.9 Các tiêu chuẩn của neo

2.10 Các công trình đã ứng dụng neo trong đất

Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN NEO TRONG ĐẤT

3.1 Đặt vấn đề

3.2 Phương pháp tính toán khả năng chịu lực của neo

3.2.1 Khả năng chịu lực của neo trong những loại đất khác nhau

3.2.2 Khả năng chịu lực của neo

3.2.3 Tác dụng chống nhổ của neo

3.2.4 Nhận xét

3.3 Khảo sát sự ổn định của tường chắn có neo

3.3.1 Các trường hợp gây mất ổn định tường chắn sử dụng neo

3.3.2 Ổn định toàn bộ của tường neo

3.4 Các phương pháp tính toán nội lực của hệ tường trong đất sử dụng neo

4.4 Tính toán sơ bộ nội lực và thông số neo theo phương pháp giải tích

4.5 Tính toán nội lực và chuyển vị trong tường có neo theo phương pháp

phần tử hữu hạn

4.5.1 Các thông số đưa vào tính toán

4.5.2 Kết quả phân tích biến dạng và nội lực của hệ tường neo theo

quá trình thi công

4.5.3 So sánh kết quả tính toán lực neo theo phương pháp phần tử

hữu hạn và theo phương pháp giải tích

4.6 Kết quả phân tích biến dạng, nội lực tường khi thay đổi thông số tường

và thông số neo

4.6.1 Kết quả phân tích khi chiều dày tường thay đổi

4.6.2 Kết quả phân tích khi chiều dài thân neo thay đổi

4.6.3 Kết quả phân tích khi độ cứng thân neo thay đổi

4.6.4 Kết quả phân tích khi khoảng cách bố trí neo thay đổi

4.6.5 Kết quả phân tích khi chiều dài bầu neo thay đổi

4.6.6 Kết quả phân tích khi đường kính bầu neo thay đổi

424445

484849545761616163646467747576

77777980

83848590

919196101106111115

4.7 Phân tích đánh giá ổn định tại điểm thuộc vùng đất xung quanh bầu neo

trong quá trình thi công

4.7.1 Kết quả phân tích khi thay đổi chiều dày tường

4.7.2 Kết quả phân tích khi thay đổi chiều dài thân neo

4.7.3 Kết quả phân tích khi thay đổi độ cứng thân neo

4.7.4 Kết quả phân tích khi thay đổi khoảng cách bố trí neo

4.7.5 Kết quả phân tích khi thay đổi chiều dài bầu neo

4.7.6 Kết quả phân tích khi thay đổi đường kính bầu neo

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 Kết luận

5.2 Kiến nghị

Tài liệu tham khảo

Phụ lục A: Số liệu chuyển vị, moment tường, lực dọc thân neo, chuyển vị

bầu neo khi thay đổi các thông số neo

Phụ lục B: Số liệu kết quả phân tích ổn định vùng đất xung quanh bầu neo

118119120121122123124

126128129130137

Các ứng dụng phổ biến của neo

Cấu tạo thanh neo

Sử dụng cáp kết hợp tạo điểm gãy làm neo

Cấu tạo thanh neo

Các dạng cơ cấu đệm

Các bộ phận của neo

Vỏ bọc bảo vệ

Máy khoan tạo lỗ neo

Kích căng thanh neo

Máy bơm 77-159 A và R 6.4

Kích căng cáp neo

Sơ đồ trình tự thi công thanh neo

Sơ đồ cấu tạo của neo phun

Sơ đồ bố trí neo

Bố trí neo trong tường

Cách bố trí neo trong công trình hố móng

Sức chịu tải của neo phụ thuộc vào góc nghiêng và chiều sâu

chôn neo

Sức chịu tải của neo phụ thuộc vào kết cấu thân neo

Sức chịu tải của neo phụ thuộc vào sức chống cắt của đất

Biểu đồ thí nghiệm tải trọng neo (theo PTI 1996)

Biểu đồ quan hệ giữa biến dạng đàn hồi và biến dạng dư

(PTI 1996)

Kiểm tra sức chịu tải của neo

Biểu đồ thí nghiệm tính phù hợp ở hiện trường (PTI 1996)

Lắp đặt thiết bị kiểm tra neo

Biểu đồ thí nghiệm từ biến thanh neo (theo PTI 1996)

Điều chỉnh cấp tải trong quá trình thí nghiệm

3681010111112141517192020212424252532343536

37373840

404142424344

Thi công hệ thống neo

Neo ổn định tường, chiều dài neo 40 - 120 ft

Công trình sau khi hoàn thành

Neo chống đẩy nổi

Neo chống trượt mái dốc

Sức chịu tải của neo sử dụng biện pháp phun vữa áp lực cao

phụ thuộc vào chiều dài neo, dung trọng và thành phần hạt

Sức chịu tải của neo phụ thuộc vào áp lực bơm vữa ( Jorge 1977)

Sơ đồ cấu tạo neo

Nguyên lý chịu lực của thanh neo

Neo đất có mở rộng đáy dạng trụ tròn

Mất ổn định tường chắn do neo không đảm bảo lực kéo

Mất ổn định tường chắn do phá vỡ liên kết giữa vữa neo và

môi trường đất

Tường bị uốn

Tường bị lật

Mặt phá hoại cho tường neo

Sơ đồ tính toán theo phương pháp đàn hồi Nhật Bản

Sơ đồ tính toán theo phương pháp đàn hồi sau khi sửa đổi lại

Biểu đồ phân bố áp lực đất cho đất cát

Biểu đồ phân bố áp lực đất cho đất sét

Sơ đồ tính toán lực neo cho tường có 1 tầng neo theo phương pháp

515154575962

626363636465686869707071727273

737474

Biểu đồ áp lực đất tác dụng lên tường chắn theo Peck và Terzaghi

Xác định chiều dài tự do cho neo

Mô phỏng bài toán

Chuyển vị của tường khi lắp tầng neo thứ nhất (chiều sâu đào 2m)

Chuyển vị của tường khi lắp tầng neo thứ hai (chiều sâu đào 4m)

Chuyển vị của tường khi lắp tầng neo thứ ba (chiều sâu đào 6m)

Chuyển vị của tường thi công đến đáy hố đào (chiều sâu đào 8m)

Chuyển vị tại đỉnh tường và bầu neo trong quá trình thi công

Biểu đồ lực dọc, lực cắt, moment của tường khi lắp tầng neo thứ

nhất (đào sâu 2m)

Biểu đồ lực dọc, lực cắt, moment của tường khi lắp tầng neo thứ

hai (đào sâu 4m)

Biểu đồ lực dọc, lực cắt, moment của tường khi lắp tầng neo thứ ba

(đào sâu 6m)

Biểu đồ lực dọc, lực cắt, moment của tường khi thi công đến đáy

hố đào (đào sâu 8m)

Quan hệ giữa chiều dày tường và chuyển vị của tường theo chiều

sâu hố đào

Quan hệ giữa chiều dày tường với moment lớn nhất của tường theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa chiều dày tường và lực dọc thân neo theo chiều sâu

hố đào

Quan hệ giữa chiều dày tường và chuyển vị của bầu neo theo chiều

sâu hố đào

Quan hệ giữa chiều dày tường với chuyển vị lớn nhất và moment

lớn nhất của tường khi thi công đến đáy hố đào

Quan hệ giữa góc nghiêng neo và chuyển vị của tường theo chiều

sâu hố đào

Quan hệ giữa góc nghiêng neo và moment lớn nhất của tường theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa góc nghiêng của tường và lực dọc thân neo theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa góc nghiêng neo và chuyển vị của bầu neo theo chiều

sâu hố đào

Quan hệ giữa góc nghiêng neo với chuyển vị lớn nhất và moment

lớn nhất của tường khi thi công đến đáy hố đào

7478808182858686868787888889899293949596979899100101

Quan hệ giữa số bó cáp 15mm và moment lớn nhất của tường theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa số bó cáp 15mm và lực dọc thân neo theo chiều sâu

hố đào

Quan hệ giữa số bó cáp 15mm và chuyển vị của bầu neo theo chiều

sâu hố đào

Quan hệ giữa độ cứng thân neo với chuyển vị lớn nhất và moment

lớn nhất của tường khi thi công đến đáy hố đào

Quan hệ giữa khoảng cách bố trí neo và chuyển vị của tường theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa khoảng cách bố trí neo và moment lớn nhất của

tường theo chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa khoảng cách bố trí neo và lực dọc thân neo theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa khoảng cách bố trí neo và chuyển vị của bầu neo theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa khoảng cách bố trí neo với chuyển vị lớn nhất của

tường và moment lớn nhất của tường khi thi công đến đáy hố đào

Quan hệ giữa chiều dài bầu neo và chuyển vị của tường theo chiều

sâu hố đào

Quan hệ giữa chiều dài bầu neo và moment lớn nhất của tường theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa chiều dài bầu neo và lực dọc thân neo theo chiều sâu

hố đào

Quan hệ giữa chiều dài bầu neo và chuyển vị của bầu neo theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa chiều dài bầu neo với chuyển vị lớn nhất của tường

và moment lớn nhất của tường khi thi công đến đáy hố đào

Quan hệ giữa đường kính bầu neo và chuyển vị của tường theo

chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa đường kính bầu neo và moment lớn nhất của tường

theo chiều sâu hố đào

Quan hệ giữa đường kính bầu neo và lực dọc thân neo theo chiều

sâu hố đào

Quan hệ giữa đường kính bầu neo và chuyển vị của bầu neo theo

chiều sâu hố đào

Vòng tròn Morh đánh giá ổn định tại một điểm trong đất nền

102103104105106107108109110110111112113114115115116116117118

Vòng tròn Morh theo quá trình thi công với góc nghiêng neo 450

Vòng tròn Morh theo quá trình thi công, sử dụng 9 bó cáp 15mm

Vòng tròn Morh theo quá trình thi công với khoảng cách neo

75828491118

Các thông số kỹ thuật của thanh thép

Các thông số kỹ thuật của bó cáp: Cấp thép 1550/1820N/mm2

Các thông số kỹ thuật của neo có thể tháo dỡ

Các kích thước tiêu chuẩn và độ bền đặc trưng của thép làm

thanh neo ứng suất trước

Các dạng đầu neo sử dụng cáp neo (nhà sản xuất Williams)

Bản đỡ (nhà sản xuất William)

Cường độ vữa theo thời gian

Các kích thước ống bảo vệ thông dụng

Tính năng của máy khoan Krupp của Đức

Tính năng của máy khoan RPD của Nhật

Tính năng của máy khoan MZII của Trung Quốc

Các thông số kỹ thuật của kích thủy lực (theo DSI)

Các thông số của máy bơm (theo DSI)

Các thông số của kích thủy lực (theo DSI)

Các phương pháp lắp đặt neo trong đất

Số lượng neo cần thí nghiệm

Quy trình thí nghiệm kiểm tra sức chịu tải của neo

Quy trình thí nghiệm tính phù hợp tại hiện trường

Quy trình thí nghiệm từ biến thanh neo

Dự đoán sức chịu tải của neo (1974)

Sức chịu tải giới hạn của neo trong lớp đất sét cứng

Sức chịu tải của neo trong đất rời (theo Bachy, 1978)

Hệ số lực dính

Lực ma sát đơn vị giữa đất và neo

Các giá trị A, B phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất

Hệ số an toàn chống nhổ của thanh neo

Hệ số an toàn về neo của Trung Quốc

Các hệ số an toàn tối thiểu được kiến nghị để thiết kế neo đơn

(BS 8081:1989)

Các thông số đầu vào cho mô hình đất sét yếu (solf soil) trong

chương trình Plaxis

Kết quả tính toán chiều dài bầu neo

Các thông số đưa vào mô hình Softsoil trong chương trình Plaxis

Kết quả tính toán lực neo theo các phương pháp khác nhau

Kết quả thí nghiệm cắt trực tiếp

Bảng kết quả phân tích ổn định khi thay đổi góc nghiêng neo

Bảng kết quả phân tích ổn định khi thay đổi độ cứng thân neo

Bảng kết quả phân tích ổn định khi thay đổi khoảng cách bố

trí neo

Bảng kết quả phân tích ổn định khi thay đổi chiều dài bầu neo

Bảng kết quả phân tích ổn định khi thay đổi đường kính bầu neo

1.1 Đặt vấn đề

Trong kỹ thuật xây dựng có rất nhiều phương pháp chống đỡ công trình tường trong đất bảo vệ tầng hầm Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà ta có thể lựa chọn phương pháp chống đỡ thích hợp Với phương pháp chống giữ tường trong đất bằng thanh chốngthì chuyển dịch ngang của tường lớn và độ tin cậy không cao Phương pháp Top – down tuy khắc phục được nhược điểm của phương pháp trên nhưng nó lại có một số hạn chế như:

- Mặt bằng thi công chật hẹp, khó khăn cho việc đào hố móng

- Việc vận chuyển máy móc và thiết bị rất khó khăn, không thể đưa các máy đào lớn xuống hố móng dẫn đến giảm năng suất thi công

- Việc giữ ổn định cho các cột thép I là rất khó, cột thép I thường bị xoắn và bị lệch tâm

Khi thi công hố đào tầng hầm cho các công trình không phải xây chen và nằm trên vùng đất tốt thì dùng phương pháp neo là hợp lý bởi những ưu điểm nổi trội của nó như: tạo không gian làm việc thuận lợi cho việc thi công, giảm thời gian xây dựng, đảm bảo độ ổn định và làm giảm đáng kể chuyển vị cũng như nội lực trong tường Việc thi công kết cấu neo đòi hỏi phải có một qui trình cụ thể và phải được kiểm tra chặt chẽ

Ở Việt Nam, công nghệ này tuy đã được áp dụng ở một số công trình nhưng những vấn đề về thiết kế và thi công còn phải nghiên cứu kỹ Với mục đích đi sâu nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ neo trong đất vào việc giữ ổn định tầng hầm của nhà cao tầng, tác giả đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu tính toán và ứng dụng của neo trong đất”

1.2 Lịch sử phát triển neo trong đất [10]

Công nghệ neo được sử dụng đầu tiên trong đá, đó là công trình đập Cheurfas ở Algeria được xây dựng năm 1933 với 2205 đầu neo Đến cuối những năm 1950, công nghệ neo trong đá được ứng dụng rộng rãi cho những đập lớn khác và cũng trong thời gian này các nhà thầu xây dựng bắt đầu sử dụng neo vào chống đỡ tạm thời thành hố đào sâu Những đầu neo này có thể chịu được tải trọng từ 178 – 890kN Ở Mỹ neo trong đất dính đầu tiên được thi công bằng phương pháp sử dụng thiết bị khoan tạo lỗ (cassion drills) khoan mở rộng đường kính bầu neo (large diameter single-underreamed) hoặc khoan lỗ mở rộng đều nhau (large diameter straight- shafted).Lần

đầu tiên neo tạm thời được sử dụng là ở California vào giữa những năm 1950 Neo đường kính nhỏ mở rộng đáy trong đất sét được sử dụng ở Scotland vào năm 1961 Cuối những năm 60 neo mở rộng đáy nhiều tầng được sử dụng rộng rãi trong lớp đất sét cứng ở London Ở Đức, Bauer chế tạo loại neo sử dụng phun vữa áp lực trong đất cát chặt vào năm 1958 Ở Pháp năm 1966 neo sử dụng phun vữa nhiều giai đoạn đã được giới thiệu Tường chắn kết hợp neo lâu dài giữ ổn định là phương án phổ biến nhất được sử dụng ở Brazil từ năm 1958 Neo vĩnh cữu trong đất bùn sét cứng được sử dụng lần đầu tiên ở Michigan vào năm 1961 dùng neo dạng mở rộng đáy giữ ổn định tường chắn cho các đường cao tốc Vào giữa những năm 1960 neo vĩnh cửu trong đất được sử dụng ở Thụy Sĩ, Đức, Anh, Pháp …

Vài thập kỷ gần đây, việc áp dụng công nghệ neo trong đất đá ở các công trình xây dựng, giao thông, thuỷ lợi đã mang lại hiệu quả kinh tế cao và được áp dụng ngày càng nhiều trên thế giới Đây là công nghệ thi công trong đó sử dụng các thanh chịu kéo, một đầu thanh được liên kết với kết cấu công trình, đầu kia của thanh được neo chặt vào trong đất để nâng khả năng chịu lực của lực kéo nhổ, lực nghiêng lật hoặc áp lực đất, áp lực nước lên tường chắn, và lợi dụng lực neo giữ của tầng đất để duy trì ổn định của công trình Công nghệ này có thể giữ ổn định tạm thời cũng như lâu dài cho công trình

Ở Việt Nam, công nghệ này còn tương đối mới mẻ Đã có một số công trình nhà cao tầng ứng dụng công nghệ mới này vào việc giữ ổn định thành hố đào tầng hầm như toà nhà Sunway Hotel, Vietcombank Công nghệ neo trong đất lần đầu tiên được áp dụng vào chống sạt lở đường Hồ Chí Minh, do các chuyên gia Trung Quốc hướng dẫn, Công ty Xây dựng và Quản lý đường bộ 471 thực hiện Công nghệ thực hiện bằng cách khoan ngang vào vách đá nhiều lỗ sâu từ 4 đến 26 mét, sau đó bắn dây cáp sắt vào, tại các lỗ khoan sẽ cho phun bê tông mác cao tạo thành một khối liên kết vững chắc

Công ty 471 đã áp dụng thí điểm từ trước mùa mưa năm 2004 tại Km 511 + 630 đường Hồ Chí Minh đoạn đèo Đá Đẽo (Quảng Bình) Qua mùa mưa 2004 đã cho thấy hiệu quả chống sạt lở tốt đối với các vách taluy có độ dốc lớn, dễ sạt lở

Hình 1.1: Khoan ngang vào vách đá nhiều lỗ sâu từ 4 đến 26m, km 511 + 630 đường Hồ Chí Minh

1.3 Mục đích nghiên cứu

Ở Việt Nam đã có một số công trình nhà cao tầng được ứng dụng công nghệ neo vào việc giữ ổn định thành hố đào tầng hầm Tuy đã được ứng dụng nhưng sự hiểu biết của chúng ta về kỹ thuật này còn rất hạn chế, chính vì vậy mà hầu hết các công trình nói trên đều do tư vấn nước ngoài thực hiện

Công trình tường trong đất có neo thi công rất phức tạp đòi hỏi phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình kỹ thuật để tránh xảy ra các sự cố

Trước đây người ta dùng phương pháp giải tích để tính toán tường trong đất có sử dụng neo tuy nhiên các phương pháp còn nhiều hạn chế, thường mô phỏng không đúng mô hình tính toán thực tế hoặc chỉ giải quyết được những bài toán có một lớp đất đồng chất Vì vậy những bài toán về tường trong đất có sử dụng neo vẫn chưa được giải quyết triệt để Chỉ đến khi có phương pháp phần tử hữu hạn và các phần mềm tính toán (chương trình Plaxis …) thì những tồn tại của các phương pháp giải tích trước đây mới được hạn chế

1.4 Nội dung nghiên cứu

Hướng nghiên cứu của đề tài tập trung vào những vấn đề sau:

ƒ Tìm hiểu về các dạng neo, cấu tạo và biện pháp thi công

ƒ Các phương pháp tính toán sức chịu tải của neo trong đất

ƒ Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến kết cấu neo

ƒ Phân tích ổn định tường chắn có neo

- Phân tích sự thay đổi nội lực, chuyển vị trong tường

- Phân tích mối quan hệ giữa nội lực – chuyển vị tường với bề dày tường

- Phân tích mối quan hệ giữa nội lực – chuyển vị tường với khoảng cách bố trí neo

- Phân tích mối quan hệ giữa nội lực – chuyển vị tường với góc nghiêng neo

- Phân tích mối quan hệ giữa nội lực – chuyển vị tường với độ cứng thân neo

- Phân tích mối quan hệ giữa nội lực – chuyển vị tường với chiều dài bầu neo

- Phân tích mối quan hệ giữa nội lực – chuyển vị tường với đường kính bầu neo

1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.5.1 Đối tượng nghiên cứu

- Hệ thống neo chống giữ tường tầng hầm nhà cao tầng

1.5.2 Phạm vi nghiên cứu

- Công trình “APARTMENT BUILDING” tại phường Thảo Điền, Quận 2, Thành phố Hồ Chí Minh

1.6 Phương pháp nghiên cứu

1.6.1 Phương pháp điều tra, tổng hợp

- Tổng hợp điều tra các số liệu về cấu tạo địa tầng, tính chất cơ lý của đất cũng như tính chất hóa học của đất và nước ở khu vực dự kiến xây dựng

- Tìm hiểu lịch sử phát triển, cấu tạo, quy trình thi công, phương pháp tính toán neo trong đất

1.6.2 Phương pháp tính toán

- Phương pháp giải tích: Tính toán sơ bộ sức chịu tải của neo

- Phương pháp phần tử hữu hạn: Sử dụng phần mềm chuyên dụng (cụ thể trong luâïn văn này tác giả sử dụng phần mềm địa kỹ thuật Plaxis) để mô phỏng bài toán xây dựng thực tế, tính toán nội lực hệ tường neo, đánh giá mức độ ổn định của hệ tường neo, …

1.6.3 Phương pháp xử lý số liệu

- Tổng hợp các kết quả

- Thống kê, thể hiện các số liệu dưới dạng đồ thị, biểu đồ

- Phân tích, nhận xét và đánh giá các thông số

- Xử lý, báo cáo kết quả

1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Áp dụng một công nghệ mới vào chống giữ cho tường trong đất

- Bổ sung thêm những tài liệu về neo trong đất, vốn là một công nghệ khá mới mẻ ở Việt Nam

- Dùng neo ổn định mái đất có thể tiết kiệm được 30 - 60% các khối lượng phát sinh so với các biện pháp thông thường như là đắp bệ phản áp, tường chắn hoặc cọc cừ

- Ngày nay phổ biến phương pháp tạo lỗ bằng máy khoan, sau đó cho neo vào lỗ và phun vữa tạo bầu cho phép thi công vừa nhanh vừa đạt hiệu quả cao

2.1 Tổng quan về neo trong đất [3]

Neo là một loại kết cấu chịu kéo kiểu mới, một đầu liên kết với kết cấu công trình hoặc tường cọc chắn đất, đầu kia neo chặt vào trong nền đất để chịu lực nâng lên, lực kéo nhổ, lực nghiêng lật hoặc áp lực đất, áp lực nước của tường chắn, nó lợi dụng lực neo giữ của tầng đất để duy trì ổn định của công trình

Neo được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng, dưới đây là 11 loại ứng dụng phổ biến của thanh neo trong đất

1 Đập nước; 2 Tháp truyền hình; 3 Cầu treo; 4 Taluy đường; 5 Bể nước; 6 Cầu cảng; 7 Công trình hố móng; 8 Cột điện bằng thép; 9 Ống khói;

10 Ga ra máy bay; 11 Đường hầm

Hình 2.1: Các ứng dụng phổ biến của neo Neo trong đất được phát triển trên cơ sở của neo trong đá Trước những năm 50, neo trong đá đã được ứng dụng trong kết cấu vỏ áo đường hầm Năm 1958 một công ty của Đức dùng neo vào việc neo giữ tường chắn đất trong thi công hố móng sâu, lần đầu tiên neo được đưa vào trong tầng đất không phải là sét

Neo trong đất có rất nhiều ưu điểm, sau lần ứng dụng thành công năm 1958 đã được các nước chú ý và tiếp tục ứng dụng trong việc neo giữ các loại kết cấu, đồng thời tập trung nhiều công sức vào nghiên cứu phát triển, làm cho số lượng công trình ứng dụng tăng lên rất nhanh, công nghệ thi công ngày càng hoàn thiện và hình thành thiết bị thi công toàn bộ Từ 1970, nhiều nước đã soạn ra các quy trình thiết kế và thi công neo trong đất

Ở Trung Quốc neo được ứng dụng đầu tiên vào công trình đường ngầm xe điện, đến năm 1980 neo mới được dùng vào neo giữ hố móng sâu nhà cao tầng Đến nay, neo trong đất đã được ứng dụng tương đối phổ biến

Ưu điểm của neo

- Neo có thể dùng để chống giữ cho tường; thay thế cây chống giữ cố định hố đào tạm thời; hạn chế trượt mái dốc; giữ ổn định đê đập

- Tính đa dạng của neo: Neo có thể được lắp dựng ở bất kỳ góc nghiêng nào, có thể là neo vĩnh cữu hoặc tạm thời, thích hợp cho các loại tường: tường cọc bản, tường trọng lực, tường sử dụng dầm sườn, …

- Do có hệ thống bảo vệ chống ăn mòn nên sử dụng neo rất kinh tế, đáng tin cậy

- Cho công tác tạm thời và lâu dài, neo trong đất chứng minh nó là một giải pháp thay thế kinh tế chống giữ tường chắn

- Khả năng chịu tải cao trong đất và đá

Hạn chế của neo

- Không được neo vào các vùng đất yếu

- Không áp dụng được đối với những công trình xây chen

- Vì toàn bộ hệ neo nằm trong đất nên khi neo có sự cố thì sẽ rất khó khăn cho công tác xử lý

2.2 Cấu tạo và sự làm việc của neo trong đất

2.2.1 Cấu tạo [11]

Thanh neo được cấu tạo bởi các thành phần là đầu neo, thân neo, bầu neo, cốt neo (cốt thép thô, dây thép xoắn, dây thép bó), ống vỏ bằng nhựa (hoặc vật liệu khác) và dầm sườn

Hình 2.2: Cấu tạo thanh neo Anchor head : Đầu neo

Bearing plate: Bản đỡ

Trumpet: Mũ neo

Sheath: Ống nhựa (thẳng hoặc nếp gấp) để bảo vệ thanh neo không bị ăn mòn và ngăn sự dính kết giữa thanh neo và vữa xung quanh

Unbonded tendon (unbonded length): Đoạn thanh neo (chiều dài) không dính kết Bonded tendon (bond length): Đoạn thanh neo (chiều dài) dính kết

Anchor diameter: Đường kính neo

Anchor grout: Vữa neo

Wall: Tường chắn

2.2.2 Cơ chế làm việc của neo khi bố trí neo cho tường chắn

Mục đích sử dụng neo là để cải thiện khả năng làm việc của kết cấu tường chắn, tức là giữ cho tường ổn định, phân phối lại moment trên tường Như vậy, neo cần phải thỏa mãn về độ bền (sức chịu nhổ, chịu kéo) và sự làm việc chung của cả hệ thống (tức sự tương tác lẫn nhau) Neo gồm 3 phần:

Phần đầu là phần liên kết với kết cấu tường chắn Nó phải đảm bảo vững chắc đầu neo và không làm biến dạng hay phá hủy cục bộ tường chắn

Phần cố định là phần cuối cùng của neo được cố định chắc chắn vào nền đất cố định Nó phải đảm bảo khả năng dính bám với đất và không làm mở rộng vùng biến dạng dẻo của đất nền bao quanh nó Vì vậy vùng này phải có kích thước đủ lớn và cần được củng cố bằng cách mở rộng vùng neo, cải thiện phần đất quanh vùng neo, tăng độ sâu và chiều dài dính bám của neo …

Phần thân tự do là phần truyền tải giữa phần đầu và phần cố định Phần tự do (thân neo) cần có cường độ và tiết diện đảm bảo chịu được sức căng Chiều dài phần tự

do phải đủ để phần cố định của neo nằm vào vùng đất ổn định sau mặt trượt tiềm năng một đoạn χ nào đó theo giá trị χ được khuyến cáo lựa chọn bằng 1,5m hay 0.2H hoặc lớn hơn (H là chiều cao tường chắn) Thêm vào đó chiều dài và khoảng cách giữa các neo phải đảm bảo thuận tiện thi công và không phát sinh những ảnh hưởng tương tác làm giảm khả năng chịu lực của neo tính toán Khoảng cách giữa các neo khuyến cáo nên chọn > 1.2m

2.3 Phân loại neo [11]

Khả năng chịu nhổ của neo đối với một điều kiện đất đã cho được quyết định bởi kích thước hình học của neo Dựa vào hình dạng của bầu neo người ta chia neo ra làm 4 loại chính:

Loại A (Straight shalf gravity – posted ground anchors)

Là loại hình trụ tròn, bơm vữa ximăng hoặc vữa ximăng cát (áp lực bơm 0.3 – 0.5 MPa) vào trong lỗ, thích hợp cho những trường hợp neo có tính tạm thời, lực kéo không lớn

Kiểu neo loại này bao gồm ống tremie (chiếm chỗ theo trọng lực), thân lỗ khoan thẳng được phun vữa Kiểu này dùng phổ biến nhất trong đá và đất dính cứng Sức kháng nhổ phụ thuộc vào ma sát bên tại giao diện đất và vữa

Hình 2.3: Neo loại A Loại B (Straight shalf pressure – grouted)

Là loại hình trụ mở to ở phần chân (bầu neo) hay một hình trụ không quy củ, bơm vữa dưới áp lực từ 2MPa (bơm vữa 2 lần) đến bơm vữa cao áp khoảng 5MPa, trong đất sét hình thành vùng mở rộng tương đối nhỏ, trong đất không có tính sét có thể mở ra khá rộng Kiểu neo này dùng phổ biến trong đá yếu nứt nẻ, các lớp đất hạt thô, và trong đất rời hạt mịn Ở đây các loại vữa xi măng không đi qua các lỗ rỗng nhỏ nhưng dưới áp lực làm chặt đất cục bộ sau khi khoan làm tăng cường sức kháng cắt Sức kháng chịu nhổ phụ thuộc chủ yếu vào sức kháng cắt bên thực tế, nhưng thành phần sức kháng mũi cũng có kể đến khi tính toán sức chịu tải giới hạn

Hình 2.4: Neo loại B Loại C (Post – grouted)

Kiểu neo loại C được tạo thành từ việc bơm vữa nhiều lần để mở rộng bầu neo Mỗi lần bơm cách nhau từ 1 – 2 ngày Việc bơm vữa được thực hiện thông qua một ống (có van kiểm tra) được gắn chặt với thanh neo Vữa áp lực cao sẽ làm phá vỡ phần vữa ban đầu và đẩy chúng vào bên trong đất, tạo ra chùm rễ vữa hoặc hệ thống hang hốc thay cho đường kính lõi của lỗ khoan Kiểu neo này áp dụng phổ biến trong đất rời hạt mịn tuy nhiên cũng có thể sử dụng cho đất dính cứng

Hình 2.5: Neo loại C

Loại D (Underreamed)

Kiểu neo loại D bao gồm lỗ khoan được phun vữa bằng ống tremie, trong đó một loạt chỗ mở rộng theo hình chuông, nón cụt hoặc hình bầu Kiểu neo này được dùng phổ biến nhất trong đất dính từ chặt đến cứng Sức chịu nhổ phụ thuộc vào ma sát bên và sức chịu ở mũi Kiểu neo này có khả năng chịu được lực nhổ khá lớn

Để thi công loại neo này cần phải có thiết bị mở rộng lỗ đặc biệt, dọc theo chiều dài của lỗ mở thành một hoặc nhiều hình nón cụt có đáy to Loại máy mở lỗ chuyên dụng này nhờ vào áp lực của cần trung tâm dao mở lỗ dần dần mở ra, gọt thành hình lỗ, có thể dùng trong đất sét hoặc đất không có tính sét, chịu được lực nhổ khá lớn

Hình 2.6: Neo loại D

2.4 Các dạng neo thông dụng [14]

2.4.1 Neo sử dụng thép thanh

Neo vĩnh cửu (tuổi thọ trên 2 năm) đòi hỏi phải có sự bảo vệ chống ăn mòn nhằm đảm bảo độ bền vững trong suốt quá trình làm việc

Bảo vệ 2 lớp: Lớp vữa được chế tạo ở nhà máy và vỏ bọc nhựa bên ngoài thanh thép

Bảng 2.1: Các thông số kỹ thuật của thanh thép

Đường kính

(mm)

Cấp thép ứng lực trước (N/mm2)

Cường độ giới hạn

Debond leeve: Vỏ bọc Hình 2.7: Sử dụng thép thanh

để làm neo

2.4.2 Neo sử dụng bó cáp

Đối với neo vĩnh cửu yêu cầu có 2 lớp bảo vệ chống ăn mòn độc lập

Đối với chiều dài dính kết: Là 2 vỏ bọc bằng nhựa thường được chế tạo sẵn ở nhà máy

Đối với chiều dài tự do: Là vỏ bọc trơn cho từng bó cáp và vỏ bọc nhựa không trơn cho toàn bộ các bó cáp

Bảng 2.2: Các thông số kỹ thuật của bó cáp: Cấp thép 1550/1820N/mm2

Số bó cáp Cường độ giới hạn Cường độ tính toán kN

Factory grout: Vữa được chế tạo tại nhà máy

Strand: Sợi cáp Strand sheathing: Vỏ bọc bảo vệ cáp

Hình 2.8: Sử dụng bó cáp để làm neo

2.4.3 Neo có thể tháo dỡ cho các công tác tạm thời

Loại neo này thường được sử dụng cho các công trình phụ bị hạn chế do việc lắp đặt như là xây dựng tầng hầm trong thành phố

Đặc điểm của loại neo này là có cấu tạo điểm gãy nằm ngay phía trên bầu neo Điểm gãy là điểm mà tại đó cáp neo bị phá hoại khi tải trọng đạt đến 220kN

Loại neo này cho phép chúng ta tháo dỡ một phần cáp neo và giữ lại một phần trong lỗ khoan

- Standard strand: Cáp chuẩn (fpu=265kN)

- Free length sheathing: Lớp vỏ bảo vệ

- Rupture point: Điểm gãy (fpu=220kN)

Cấu tạo điểm gãy

Bảng 2.3: Các thông số kỹ thuật của neo có thể tháo dỡ

Số bó cáp Tải trọng giới hạn kN (fpu) Tải trọng làm việc kN (Tm)

- Đường kính tiêu chuẩn của cáp neo: 15.7mm

- Utimate strength (fpu): Tải trọng giới hạn, phụ thuộc vào tải trọng phá hoại điểm

gãy

- Working load (Tm): Tải trọng làm việc (T =1.6fm pu) theo BS8081

- Tải trọng tính toán ở vùng căng kéo lớn hơn tải trọng phá hoại ở điểm gãy

2.5 Qui định chung về vật liệu và các bộ phận cấu thành hệ thống neo [11] Chiều dài tự do không dính kết (unbonded length) không nhỏ hơn 3m đối với neo dạng thanh và 4.5m đối với neo dạng bó cáp

Thanh neo thường được làm bằng thép tròn có gai hoặc bằng các bó cáp chế tạo sẵn

Góc nghiêng neo từ 10 Ỉ 450

Bảng 2.4: Các kích thước tiêu chuẩn và độ bền đặc trưng của thép làm thanh neo ứng

suất trước

Loại thép Đường kính Độ bền đặc trưng Diện tích tiết diện

danh định qui định (kN) (mm2) (mm)

Thép không hợp kim

38.5 44.3

Hình 2.10: Cấu tạo thanh neo

Mật độ dây neo thép trong lỗ neo: Diện tích tiết diện ngang của đây neo thép không vượt quá 15% diện tích lỗ khoan đối với các dây nhiều sợi song song và 20% diện tích lỗ khoan đối với dây neo đơn hoặc dây neo nhiều sợi loại sần nhằm mục đích giảm thiểu hiện tượng bong (Biruce 1976, Barley 1978)

Neo phải chịu được 95% giá trị cường độ chịu kéo giới hạn nhỏ nhất của thanh thép ứng suất trước

Đầu neo thường bao gồm một đầu căng kéo trong đó dây neo được neo lại và một bản đỡ qua đó lực dây neo được truyền vào kết cấu hoặc hố đào

Bảng 2.5: Các dạng đầu neo sử dụng cáp neo (nhà sản xuất Williams)

Bản đỡ (bearing plate) chế tạo sẵn được làm từ thép mềm và có thể chịu được 95% giá trị cường độ chịu kéo giới hạn nhỏ nhất của thanh thép ứng suất trước Bản đỡ bên dưới đầu căng kéo để phân bố lực dây neo vào kết cấu chính

Bảng 2.6: Bản đỡ (nhà sản xuất William)

Mối nối (coupler) phải chịu được cường độ giới hạn của thanh thép ứng suất trước

Bộ định tâm (centralizer) được chế tạo sẵn từ các vật liệu không gây tác hại đến thanh thép ứng suất trước, thường làm bằng thép hay nhựa và được đặt ở vùng căng kéo trong lỗ khoan, yêu cầu chiều dày lớp vữa bao phủ ít nhất là 0.5 inch

Cơ cấu đệm (spacer) đảm bảo sự cách biệt giữa những bộ phận riêng của dây neo nhờ đó vữa thâm nhập hiệu quả tạo ra lực dính bám cần thiết Cơ cấu này không bị nén hoặc gây đứt đoạn vữa phần bầu neo và cần được thiết kế để tạo ra khoảng trống giữa các đơn vị dây neo không nhỏ hơn 5mm cho các dây neo nhiều sợi song song

Hình 2.11: Các dạng cơ cấu đệm Ximăng Portland loại I, II, III tuân theo tiêu chuẩn kỹ thuật ASTM C-150 được sử dụng để chế tạo vữa Loại ximăng này không được sử dụng trong đất có độ pH ≤ 4.5 hay trong khu vực có sự ăn mòn hóa học Trong trường hợp này phải sử dụng loại ximăng có độ bền chống axit

Nước sử dụng để trộn vữa phải là loại nước có thể uống được

Tránh sử dụng phụ gia khi trộn vữa Hổn hợp vữa trương nở chỉ nên được sử dụng khi tiến hành bơm vữa lần 2 Vữa trộn cần đạt cường độ chịu nén không thoát nước tối thiểu 40N/mm2 tại 28 ngày theo BS 1881 Tỉ lệ N/XM của vữa bám dính dây neo bằng 0.35 – 0.6 Đối với các neo trong đất có độ thấm kém như sét thì tỉ lệ N/XM ≤ 0.45

Bảng 2.7: Cường độ vữa theo thời gian Thời gian Lực nén (MPa) Lực căng (MPa)

Vỏ bọc bảo vệ (sheath) có thể làm bằng ống thép hay ống nhựa có khả năng chịu va đập trong lúc vận chuyển hay lắp đặt Vỏ bọc có thể bao bọc những bộ phận riêng của dây neo hoặc toàn bộ dây neo

Hình 2.12: Các bộ phận của neo

Hình 2.13: Vỏ bọc bảo vệ Bảng 2.8: Các kích thước ống bảo vệ thông dụng

Vỏ bọc Loại căng kéo

- Centralizer: Bộ phận định tâm

- Strand: Cáp neo

- Spacer: Cơ cấu đệm

- Grout tube: Ống bơm vữa

Thành phần mỡ (grease) bên dưới lớp vỏ bọc bảo vệ có tác dụng bôi trơn, hạn chế ăn mòn Các thành phần clorua, nitrat, sunfat trong mỡ không được vượt quá giá trị sau:

2.6 Thi công neo trong đất

Khi thi công neo trong đất, phương pháp khoan có hay không thổi nước, việc lắp đặt dây neo, hệ thống phun vữa và thời gian của các thao tác có ảnh hưởng đến sức chịu tải của neo Trước khi bắt đầu công tác thi công neo tại hiện trường, cần chuẩn bị bản mô tả phương pháp có nêu chi tiết toàn bộ các thao tác bao gồm cả thông tin về máy móc thiết bị Công tác này phải có sự giám sát của người có kinh nghiệm

2.6.1 Thiết bị thi công

2.6.1.1 Máy khoan tạo lỗ neo

Máy thi công thường dùng hiện nay là máy RPD của Nhật Bản, máy Krupp của Đức và máy MZII của Trung Quốc

Hình 2.14: Máy khoan tạo lỗ neo [13]

Bảng 2.9: Tính năng của máy khoan Krupp của Đức [3]

Tên loại máy khoan Hạng mục

Theo yêu cầu

64 – 27 Đường kính lỗ khoan (mm)

6000

950 Moment xoắn (N.m)

1800

1800 Số lần xung kích (lần/phút)

0 – 32 – 55

1 – 140 Vòng quay (r/phút)

Lớn nhất là 25 Lớn nhất là 25

Lực tiến vào (kN)

6250

6250 Độ dài cần khoan (mm)

74

74 Công suất động cơ (kW)

8.3 8.3

Trọng lượng máy (T)

6610 x 2300 x 2200

6610 x 2300 x 2200 Kích thước (dài x rộng x cao) (mm)

Bảng 2.10: Tính năng của máy khoan RPD của Nhật [3]

Tên loại máy khoan Hạng mục

RPD – 65LC RPD – 65HC

60 – 80

101 – 137 Đường kính lỗ khoan (mm)

0 – 150

10 – 60 Độ sâu lỗ khoan (m)

1000

4000 Moment xoắn (N.m)

2000

1350 Số lần xung kích (lần/phút)

40

40 Lực tiến vào (kN)

2600

2600 Độ dài cần khoan (mm)

50

50 Công suất động cơ (kW)

6.6 6.8

Trọng lượng máy (T)

5700 x 2100 x 2330

5700 x 2100 x 2250 Kích thước (dài x rộng x cao) (mm)

Bảng 2.11: Tính năng của máy khoan MZII của Trung Quốc [3]

Tính năng kỹ thuật Tham số

Tốc độ quay máy khoan (r/phút) 63/129

o

Góc nghiêng của khung chống ( )

Độ góc quay (o)

Tốc độ quay (r/phút)

Cự ly bước di chuyển (m)

Khả năng nâng của cần trục (T)

Tổng trọng lượng (kg)

150 – 350

3600

0.57 1.4

250

12000

2.6.1.2 Thiết bị căng kéo, bơm vữa [14]

Đối với neo sử dụng thanh neo (bar anchors)

Bảng 2.12: Các thông số kỹ thuật của kích thủy lực (theo DSI)

Loại kích Chiều dài L Đường kính D Tiết diện Trọng lượng