FILE 20210422 175909 bài GIẢNG MXD

b Phương pháp hạ cọc bằng rung động dùng búa rung: Nguyên lý làm việc của phương pháp này là: Kẹp chặt búa vào đầu cọc, khi búa rung động lực rung sẽ được truyền vào cọc, làm giảm ma sát

BÀI GIẢNG MÔN HỌC

MÁY XÂY DỰNG

Chương 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÁY XÂY DỰNG

§1 Phân loại, cấu tạo và yêu cầu chung với máy xây dựng

1 Định nghĩa và phân loại máy xây dựng

1.1 Định nghĩa

Máy xây dựng là danh từ chung để chỉ các máy và thiết bị phục vụ công tác xây dựng cơ bản như xây dựng dân dụng và công nghiệp, giao thông vận tải, cảng, thủy lợi …

+ Tổ hợp động cơ đốt trong – máy phát điện

+ Tổ hợp điện – bơm thủy lực, động cơ đốt trong – bơm thủy lực

+ Tổ hợp điện – máy nén khí, động cơ đốt trong – máy nén khí

b) Máy vận chuyển :

Dùng để vận chuyển VLXD, hàng hóa và người, tùy theo phương tiện vận chuyển ta chia như sau :

_ Máy vận chuyển theo phương ngang :

+ Đường bộ : Ôtô, máy kéo …

+ Đường sắt : xe goòng, xe lửa …

+ Đường thủy : sà lan, tàu thủy …

+ Đường không : máy bay vận tải, trực thăng …

_ Máy vận chuyển đứng (hoặc nghiêng) :

+ Máy nâng đơn giản : kích, tời, palăng…

+ Thang nâng xây dựng : thang nâng chở hàng (vận thăng), thang nâng chở hàng và người…

+ Cần trục :

 Cần trục kiểu cầu : cầu trục, cổng trục và cần trục cáp…

 Cần trục cố định kiểu cần : cần trục cột buồm…

 Cần trục tháp : cần trục tháp kiểu tháp quay, cần trục tháp kiểu cần quay, cần trục tháp tự nâng…

_ Máy đào – chuyển đất : Máy ủi, máy cạp, máy san…

_ Các loại máy đầm nèn đất : lu tĩnh, lu rung, đầm tay, lu chân cừu…

d) Máy gia cố nền móng : máy đóng (hạ) cọc, máy khoan tạo lỗ cho cọc nhồi,

máy thi công cọc cát…

e) Máy gia công đá : phục vụ nghiền sàng, phân loại và rửa sỏi, đá, cát… f) Máy phục vụ công tác bê tông và cốt thép

_ Máy phục vụ công tác bê tông : máy trộn, máy vận chuyển bê tông, đầm bê tông

_ Máy gia công cốt thép : máy dùng để cắt, uốn, hàn cốt thép

g) Máy chuyên dùng cho từng ngành : máy hoàn thiện, máy rải bê tông

ximăng và bê tông nhựa, máy sản xuất vật liệu xây dựng, máy bơm…

2 Cấu tạo chung máy xây dựng

Máy xây dựng bao gồm các khâu chính sau :

1 Thiết bị động lực

2 Hệ truyền động

3 Cơ cấu công tác

_ Cơ cấu di chuyển

_ Cơ cấu quay

…

4 Hệ điều khiển

Ngoài ra còn có : hệ khung và bệ máy, các thiết bị phụ trợ (an toàn, chiếu sáng…)

3 Yêu cầu chung đối với MXD (tham khảo tài liệu)

_ Yêu cầu về năng lượng: Công suất hợp lý, cơ động, tiết kiệm

_ Kích thước gọn, nhẹ, dễ vận chuyển và thi công

_ Các yêu cầu kết cấu - công nghệ: Độ bền, tuổi thọ cao, công nghệ tiên tiến _ Các yêu cầu khai thác - công nghệ: Đảm bảo năng suất, chất lượng thi công,

có khả năng phối hợp làm việc cùng các máy khác nhau, bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng, nhanh chóng, dự trữ nhiên liệu làm việc tương đối dài

_ Sử dụng thuận tiện, an toàn, tự động hoá điều khiển

_ Yêu cầu về môi trường : không làm ảnh hưởng tới môi trường xung quanh _ Yêu cầu kinh tế: Giá thành đơn vị sản phẩm thấp

Chỉ tiêu tổng hợp và quan trọng nhất liên quan tới các vấn đề nêu trên là độ tin cậy của máy

§2 Thiết bị động lực máy xây dựng

1 Các loại động cơ và tổ hợp động cơ làm việc trong máy xây dựng

1.1 Động cơ đốt trong

_ Hỗn hợp không khí và nhiên liệu được đốt trong xy lanh của động cơ đốt trong Khi đốt cháy nhiệt độ tăng làm cho khí cháy giãn nở tạo nên áp suất tác dụng lên pittông đẩy pít tông chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, qua tay biên làm trục khủy quay

_ Ưu điểm của động cơ đốt trong :

+ Tính cơ động cao không phụ thuộc vào nơi cung cấp năng lượng

+ Dễ thay đổi tốc độ quay bằng cách tăng (giảm) ga

+ Khởi động nhanh

_ Nhược điểm :

+ Hiệu suất thấp : Động cơ điêzen : (30 – 37)%

+ Gây ô nhiễm môi trường

+ Phụ thuộc vào thời tiết

_ Phân loại :

+ Động cơ xăng : hỗn hợp nhiên liệu là xăng và không khí được nén

+ Động cơ điêzen : hỗn hợp nhiên liệu là dầu điêzen được phun vào hỗn hợp khí nén có nhiệt độ cao dưới dạng sương mù

=> Trong lĩnh vực máy xây dựng động cơ điêzen được sử dụng phổ biến hơn

cả do những ưu điểm sau :

 Giá thành nhiên liệu rẻ

 Hiệu suất cao hơn động cơ xăng

 Mô men khởi động lớn

1.2 Động cơ điện

_ Sử dụng rộng rãi trên các máy cố định hoặc di chuyển ngắn theo quỹ đạo xác định (thang máy, cần trục, …)

_ Ưu điểm chung của động cơ điện:

+ Hiệu suất cao η > 80%

+ Kết cấu nhẹ, giá thành giảm

+ Khởi động nhanh, dễ đảo chiều quay và làm việc tin cậy

+ Chịu quá tải tốt

+ Dễ tự động hóa

+ Ít ảnh hưởng đến môi trường

_ Nhược điểm :

+ Mô men khởi động nhỏ

+ Không cơ động, phụ thuộc vào lưới điện

*) Phân loại động cơ điện và phạm vi ứng dụng của từng loại:

a) Động cơ 1 chiều

_ Phân loại:

+ Động cơ điện một chiều kích thích song song;

+ Động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp;

+ Động cơ một chiều kích thích hỗn hợp;

_ Ưu nhược điểm:

+ Mô men khởi động lớn

+ Khởi động êm

+ Đảo chiều quay dễ dàng

_ Phạm vi áp dụng: sử dụng nhiều trong các thiết bị vận chuyển, thang máy hoặc cần trục

b) Động cơ xoay chiều

8

Động cơ xoay chiều

Động cơ xoay chiều đồng bộ

Động cơ xoay chiều không đồng bộ

Ưu điểm

+ Hiệu suất và hệ số cos lớn

+ Tốc độ quay ổn định

+ Hệ số quá tải lớn

+ Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền

+ Dễ bảo quản, làm việc tin cậy

+ Có thể mắc trực tiếp với lưới điện

+ Máy mở điều khiển êm

+ Chịu quá tải tốt hơn

+ Cấu tạo phức tạp, đắt tiền

+ Vận hành phức tạp

Phạm vi áp dụng

Áp dụng cho các máy có yêu cầu tốc độ không thay đổi, thường áp dụng cho các dây chuyền sản xuất

Sử dụng rộng rãi trên các máy mà không đòi hỏi điều chỉnh tốc độ một cách chính xác, các động cơ chuyên dùng (máy nâng, máy xúc) có khả năng quá tải cao, mô men mở máy lớn, làm việc đảm bảo trong điều kiện đóng mở máy liên tục

1.3 Động cơ thủy lực và động cơ khí nén

_ Động cơ thủy lực làm việc nhờ năng lượng của dòng thủy lực có áp suất đạt giá trị cần thiết do bơm thủy lực tạo ra

_ Động cơ khí nén làm việc nhờ năng lượng của dòng khí nén có áp suất đạt đến giá trị cần thiết do máy nén khí tạo ra

1.4 Tổ hợp động lực thường dùng trong máy xây dựng

_ Động cơ đốt trong – máy phát điện

_ Động cơ đốt trong (động cơ điện) – bơm thủy lực

_ Động cơ đốt trong (động cơ điện) – máy nén khí

2 Cách bố trí động cơ

Có ba cách bố trí động cơ

+ Dẫn động chung + Dẫn động riêng + Dẫn động hỗn hợp

a) Dẫn động chung : Thường là động cơ đốt trong truyền lực cho nhiều cơ cấu công

tác

_ Ưu điểm : có hệ số sử dụng công suất lớn do chỉ sử dụng một động cơ

_ Nhược điểm : Truyền động phức tạp, khó sửa chữa và độ tin cậy không cao

b) Dẫn động riêng : Thường sử dụng nhiều động cơ điện và mỗi động cơ giữ một

chức năng công tác của máy (nâng, hạ, …)

_ Ưu điểm :

+ Cấu tạo đơn giản

+ Các cơ cấu độc lập công tác

+ Dễ sửa chữa và bảo dưỡng

+ Độ tin cậy cao

+ Dễ tự động hóa

_ Nhược điểm : Hệ số sử dụng công suất không cao

c) Dẫn động hỗn hợp :

Bố trí hỗn hợp nhiều loại động cơ trên một máy

_ Một động cơ đốt trong quay máy phát điện cung cấp điện cho các bộ phận công tác _ Một động cơ xoay chiều quay máy phát điện 1 chiều cung cấp điện một chiều cho các cơ cấu

_ Một động cơ chính quay máy nén khí cung cấp khí nén cho các động cơ khí nén hoặc bơm thủy lực cung cấp năng lượng cho động cơ thủy lực hoặc xi lanh thủy lực

§3 Hệ thống truyền động trong máy xây dựng

1 Khái niệm

_ Máy xây dựng thường gồm các khâu chính sau:

_ Tác dụng của hệ thống truyền động :

+ Thay đổi tốc độ quay, lực và mô men

+ Thay đổi dạng và quy luật chuyển động

_ Lý do sử dụng bộ truyền :

+ Tốc độ cơ cấu công tác (nct) khác so với tốc độ của động cơ (nđc), thường nct< nđc Nếu chế tạo động cơ có tốc độ thấp, mô men xoắn lớn thì giá thành động cơ cao và kích thước lớn

+ Cần truyền động từ một động cơ đến nhiều cơ cấu công tác có tốc độ khác nhau + Do quy luật chuyển động của cơ cấu khác quay luật chuyển động của động cơ (thường là chuyển động quay)

động

Cơ cấu công tác

Điều khiển

+ Vì điều kiện sử dụng, an toàn lao động hoặc vì khuôn khổ kích thước máy

2 Phân loại

a) Truyền động cơ khí : dùng phổ biến trên máy xây dựng

_ Ưu điểm : dễ chế tạo, chắc chắn, an toàn, làm việc tin cậy

_ Nhược điểm : kết cấu máy sử dụng truyền động cơ khí cồng kềnh và hiệu suất thấp

b) Truyền động thủy lực và khí nén : hiện nay 2 dạng truyền động này ngày càng được

+ Truyền động cơ khí – điện

+ Truyền động cơ khí – thủy lực

+ Truyền động thủy lực – khí nén

Chương 2: MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG

§1 Khái niệm chung

1 Sự cần thiết phải gia cố móng

Cấu tạo của nền đất thường không đồng nhất và chỉ chịu được áp lực nhỏ vì vậy trong công tác xây dựng cầu, đường, xây dựng nhà cao tầng ,…thường phải xử lý (gia cố) nền móng trước khi xây dựng nhằm tăng khả năng chịu tải của nền và móng

2 Các phương pháp gia cố nền móng

2.1 Phương pháp đóng (hạ) cọc vào nền đất

a) Phương pháp đóng cọc bằng lực xung kích (dùng búa xung kích):

Nguyên lý làm việc của phương pháp này là: Búa được nâng nên độ cao nhất định rồi cho búa rơi tự do xuống nhờ trọng lượng của bản thân búa Khi rơi xuống, búa sẽ sinh

ra lực xung kích, tác dụng vào đầu cọc để đóng cọc

b) Phương pháp hạ cọc bằng rung động (dùng búa rung):

Nguyên lý làm việc của phương pháp này là: Kẹp chặt búa vào đầu cọc, khi búa rung động lực rung sẽ được truyền vào cọc, làm giảm ma sát giữa cọc và đất Nhờ trọng lượng của cọc và búa mà cọc tự hạ xuống, lún sâu dần vào lòng đất

Ưu điểm:

Sử dụng bằng nguồn điện nên không gây ô nhiễm môi trường, Có thể hạ cừ, cọc ở những nơi bất lợi về địa hình, không làm hư hại cọc, thao tác đơn giản thuận tiện

Nhược điểm:

Phụ thuộc vào nguồn điện, khi cộng hưởng với các công trình liền kề có thể gây nứt, chiều sâu hạ cọc ngắn, không dùng hạ cọc được ở những nơi đất quá cứng hoặc quá dính

Phạm vi sử dụng:

Ngày nay, phương pháp này chủ yếu dùng để hạ cừ để giữ vách hố móng, hạ cừ

ngăn nước khi kè sông hồ…

c) Phương pháp hạ cọc bằng lực ép tĩnh:

Nguyên lý làm việc của phương pháp này là: Dùng lực đẩy của các xilanh thủy lực, ép cọc ngập sâu xuống đất, phương pháp này khắc phục được nhược điểm của hai phương pháp trên

+ Nhà liền kề trong các khu đô thị mới (ép toàn bộ trước khi thi công)

+ Các công trình thấp tầng không áp sát vào các công trình hiện hữu như: các biệt thự, công sở thấp tầng, trường học, nhà ở nông thôn…

Máy ép ôm dùng để ép cọc cho công trình xây dựng có độ cao trung bình, các khu công nghiệp nơi có khối lượng cần ép lớn

2.2 Phương pháp khoan tạo lỗ (khoan cọc nhồi) :

Nguyên lý làm việc của phuơng pháp này là: Dùng máy khoan để khoan vào lòng đất tạo ra các lỗ, sau đó nhồi vật liệu chế tạo cọc xuống các lỗ đó Phương pháp này áp dụng với cọc có chiều dài và đường kính lớn và cọc Barette (có tiết diện cọc hình chữ L, I, H) Cọc bê tông cốt thép được đổ tại chỗ, không phải nối cọc, không phải vận chuyển từ nơi

khác đến, vì vậy khả năng chịu tải của cọc là rất lớn Tuy nhiên việc kiểm tra chất lượng cọc sau khi đổ bê tong gặp nhiều khó khăn, công nghệ phức tạp, giá thành cao

Phương pháp này đang được sử dụng phổ biến để gia cố móng cho các nhà cao tầng

và các công trình có tải trọng truyền xuống móng là rất lớn

2.3 Phương pháp gia cố nền bằng cắm bấc thấm

Phương pháp này thường áp dụng để thi công các công trình đường ô tô cao tốc, các đường băng sân bay, bến cảng…người ta thường dung phương pháp gia cố nền bằng cách cắm bấc thấm xuống nền đất nhằm làm cho nước trong lòng đất thoát nhanh hơn, do đó tăng độ ổn định và khả năng chịu tải của nền đường

§2 Máy hạ cọc

1 Phân loại máy hạ cọc

Máy hạ cọc là các máy và thiết bị dùng để gia cố nền móng theo phương pháp đóng (hạ) cọc vào nền đất Dựa trên nguyên lý hoạt động (công nghệ) mà người ta phân loại máy đóng cọc như sau:

2 Cấu tạo chung của máy hạ cọc

Cấu tạo chung của máy hạ cọc được thể hiện trên hình vẽ 2.1

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo chung máy hạ cọc với máy cơ sở là cần trục bánh xích 1.Máy cơ sở - cần trục bánh xích; 2 Búa đóng cọc; 3 Giá đỡ; 4.Cọc;

Máy đóng cọc bao gồm những bộ phận chính sau đây

- Máy cơ sở: thường dùng cần trục xích hoặc máy đào 1 gầu, hoặc chỉ dùng toa quay lắp

trên giá di chuyển bằng bánh sắt trên ray

- Giá búa: là hệ giàn không gian được cấu tạo từ những thanh thép ống và thép góc,

dùng để dẫn hướng cho đầu búa trong quá trình đóng cọc và đôi khi dùng để đặt các thiết

bị phụ kiện Ta có thể điều chỉnh góc nghiêng của giá (thường khoảng 0

5 ) khi cần đóng cọc xiên

- Đầu búa: là một khối nặng chuyển động lên – xuống nhiều lần theo một kết cấu dẫn

hướng đặc biệt và là bộ phận trực tiếp gây ra lực để đóng cọc: đầu búa rơi, búa diesel, búa rung, búa thuỷ lực, búa hơi nước Chu kỳ làm việc của búa có hai bán chu kỳ: chuyển động chậm dần của búa từ dưới lên trên và chuyển động nhanh dần từ trên xuống dưới để đập và đầu cọc và truyền năng lượng cho cọc

Hình 2.2: Máy đóng cọc với máy cơ sở là cần trục bánh xích

3 Búa nổ diesel

Hiện nay trong phương pháp đóng hạ cọc bằng lực xung kích dùng búa xung kích để đóng cọc thì búa nổ diesel được sử dụng phổ biến nhất Búa nổ diesel là thành phần chính của máy đóng cọc mà trong đó giá búa và động cơ diesel được kết hợp với nhau thành một cụm máy thống nhất Bản thân búa chính là một nửa của động cơ diesel (hoặc là xilanh hoặc là piston), còn nửa kia được lắp trên đầu cọc, vào thời điểm búa rơi xuống đầu cọc thì hai nửa động cơ tạo thành buồng đốt kín và một lượng dầu nhất định được bơm trong đó, năng lượng rơi tự do của búa nén hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt tới áp suất và nhiệt

độ cao gây nổ Năng lượng nổ cùng một lúc ấn cọc xuống đất và hất búa lên cao Đến một

độ cao nào đó búa dừng lại rồi rơi xuống…và tiếp tục một chu kỳ hoạt động tiếp theo, cứ như vậy cọc được đóng xuống nền đất cho đến khi người điều khiển khóa van bơm dầu lại

Búa nổ diesel có hai loại:

+ Búa nổ loại ống dẫn: Xilanh đặt trên đầu cọc, piston lên - xuống trong lòng xilanh + Búa nổ loại cọc dẫn: Có hai cọc dẫn hướng cho xilanh lên - xuống đúng vị trí của piston đặt trên đầu cọc

3.1 Búa đóng cọc diesel loại ống dẫn

a) Cấu tạo chung

Cấu tạo búa đóng cọc diesel loại ống dẫn được thể hiện trên hình 2.3 Búa được đặt trên đỉnh cọc và di chuyển lên xuống dọc theo giá búa của máy cơ sở Cáp treo búa 1, một đầu được buộc vào giá búa, đầu còn lại được kéo lên hạ xuống nhờ tời trong máy cơ sở Cáp 14 một đầu buộc vào lẫy trượt đầu còn lại được kéo bằng tời với búa cỡ lớn hoặc kéo bằng tay với búa cỡ nhỏ dùng để khởi động búa Ống xả đồng thời là ống thay khí 5 là các lỗ thoát khí (4 – 18 lỗ) đươc bố trí đều quoanh ống dẫn 3 để xả khí thải và hút khí sạch trong quá trình hoạt động của búa Bát chứa dầu số 10 có bán kính cong giống hệt bán kính cong của chầy (phần lồi dưới của búa 2), đế búa 7 được chế tạo thành 2 phần, tiếp xúc với nhau qua mặt cầu để lực đóng cọc vào đúng tâm cọc 9 tránh vỡ, mẻ đầu cọc khi búa nổ

1 – cáp treo búa,

2 – búa đồng thời là piston,

3 - ống dẫn hướng rơi của búa,

8 – dẫn hướng cọc bê tông,

9 – cọc bê tông đang đóng,

Khi khởi động, cáp 1 kéo búa lên cao gá vào lẫy khởi động 14 Kéo cáp khởi động

14 lẫy 14 trượt lên lên giải phóng búa, búa rơi tự do theo ống dẫn 3 Khi búa đi qua ống xả

5 nó tạo thành buồng kín, do búa có vận tốc rơi tự do nên nó bắt đầu nén không khí Tiếp

tục rơi xuống búa chạm vào lẫy bán nguyệt 12 đẩy piston của bơm dầu 11 đi xuống bơm

dầu vào bát chứa dầu số 10 Chầy của búa rơi xuống đập vào bát 10 đóng cọc 9 xuống lòng

đất lần thứ nhất, mặt khác lại làm cho dầu có sẵn trong 10 bắn lên, gặp không khí có nhiệt

độ và áp suất cao thì tự bốc cháy và gây nổ sinh ra khí tạo áp xuất cao trong ống dẫn

hướng, áp xuất này tác dụng vào mặt trên của đế búa 7 đóng cọc xuống đất lần 2, mặt khác

tác dụng vào đáy của piston 2 làm cho búa 2 nhảy lên cao Khi búa 2 đi qua 5, khí thải có

áp xuất cao hơn thoát ra ngoài – thực hiện quá trình xả khí Búa 2 tiếp tục đi lên nó làm

cho áp xuất không khí trong ống 3 giảm, không khí trong ngoài trời lại hút vào trong thực hiện quá trình thay khí Khi hết đà vận tốc của nó bằng 0 nó lại rơi xuống – một chu kỳ mới được lặp lại Mỗi một chu kỳ búa nổ, cọc 9 được đóng vào lòng đất 2 lần vì vậy búa

nổ loại ống dẫn còn được gọi là búa nổ loại song động

Để thay đổi độ cao nhảy của búa người ta dùng cáp kéo kết hợp cơ cấu đòn bẩy nối với lẫy bán nguyệt 12 (không vẽ trên hình) để thay đổi lượng dầu được bơm vào bát số 10 Để búa dừng hoạt động lẫy 12 được kéo hết cỡ, lưng của lẫy 12 không chạm vào búa 2 kết quả

là dầu không được bơm nữa – búa dừng nổ

Khi đoạn cọc đầu được đóng tới gần mặt đất, cẩu đoạn cọc tiếp theo vào, chỉnh cho tim của hai đoạn cọc thẳng đứng, thực hiện hàn táp cọc mới cho trùng khít và thẳng đứng rồi tiếp tục đóng Cứ như vậy đến độ sâu thiết kế thì đưa giá búa tới vị trí cọc mới để đóng

3.2 Búa đóng cọc diezel loại cọc dẫn

a) Cấu tạo chung

Cấu tạo búa đóng cọc diesel loại cọc dẫn được thể hiện trên hình 2.4 Cũng tương tự như búa đóng cọc loại ống dẫn, búa đóng cọc loại cọc dẫn được đặt trên đỉnh cọc và di chuyển lên xuống dọc theo giá búa của máy cơ sở Cáp treo búa 19 một đầu ghép cố định với đầu trên của giá búa, đầu còn lại được nâng lên hạ xuống nhờ tời trong máy cơ sở Lò

xo 3.1 kéo móc 3 về phía phải để khi 3 rơi xuống thì móc vào chốt 4 và khi kéo cáp 1 thì móc 3 nằm xấp xuống giải phóng chốt 4 Đòn gánh khởi động 2 và búa 5 có 2 lỗ rỗng để luồn vào 2 cọc dẫn số 8 Bơm dầu 9 thông với thùng dầu 10 bằng van 1 chiều cho phép dầu chỉ chảy từ 10 sang 9 mà không theo chiều ngược lại, tại đầu cần của bơm dầu 9 có cơ cấu đòn bẩy và cáp điều khiển (không vẽ trên hình) có nhiệm vụ thay đổi chiều cao nhảy của búa Van áp suất 11 chỉ mở khi áp suất dầu trong 9 đủ định mức, piston 15 hình trụ tròn có

đường kính đúng bằng đường kính của xi lanh 6

1 – cáp khởi động

2 – đòn gánh khởi động

3 – móc khởi động 3.1 - lò xo kéo móc 3

Ở trạng thái nghỉ búa 5 nằm ở đế búa (để đảm bảo an toàn) Khởi động búa, ta thả cáp

19, đòn gánh 2 rơi tự do theo dẫn hướng 8, móc 3 nhờ lực kéo lò xo 3.1 móc vào chốt 4 Cáp 19 được kéo lên nâng đòn gánh 2 cùng búa 5 lên hết tầm, khi đã sẵn sang, dung tay kéo cáp khởi động 1 làm dãn lò xo 3.1 – móc 3 nằm xấp xuống – giải phóng chốt – búa 5 rơi tự do theo dẫn hướng 8 ở cuối hành trình rơi xi lanh 6 chụp vào piston 15 tạo thành buồng kín, bắt đầu nén không khí, áp suất không khí trong lòng 6 tăng dần ở cuối hành trình nén, chốt 5 đập vào cần của bơm dầu 9 làm cho áp suất dầu trong 9 tăng cao Khi áp suất dầu trong 9 đủ lớn, van áp suất 11 mở - dầu có áp suất cao chảy theo ống dẫn dầu 17 tới vòi phun 18 phun vào đáy của xi lanh 6 một lượng dầu diesel dưới dạng sương mù, gặp không khí trong 6 có áp xuất cao thì tự bốc cháy (nổ) – sinh ra khí có áp suất cao Áp suất

khí nổ tác dụng vào bề mặt của piston 15 qua đế 14 đóng cọc 13 xuống đất 1 nhát, mặt khác áp suất khí nổ tác dụng vào đáy của xi lanh 6, làm búa 5 nhảy lên cao theo dẫn hướng

8 Khi vận tốc nhảy của búa 5 bằng 0, búa lại rơi tự do theo dẫn hướng 8 Một chu kỳ mới lại lặp lại cứ như vậy cọc 13 được đóng sâu vào lòng đất

Để dừng búa, thả nhẹ cáp 19, đòn gánh 2 xuống thấp vừa đủ độ nhảy của búa 5, móc 3 móc vào 4, thả từ từ cáp 19 búa 5 được thả xuống từ từ - búa không nổ nữa

Khi đoạn cọc đầu được đóng tới gần mặt đất, cẩu đoạn cọc tiếp theo vào, chỉnh cho tim của hai đoạn cọc thẳng đứng, thực hiện hàn táp cọc mới cho trùng khít và thẳng đứng rồi tiếp tục đóng Cứ như vậy đến độ sâu thiết kế thì đưa giá búa tới vị trí cọc mới để đóng cọc tiếp theo

3.3 Ưu-nhược điểm, phạm vi sử dụng của búa nổ điezel

Ưu điểm: + Tính cơ động cao

+ Có thể đóng cọc ở những nơi địa hình không thuận lợi

Nhược điểm: + Gây chấn động các công trình liền kề

+ Gây ô nhiễm môi trường (cả tiếng ồn và khí thải)

+ Không đóng được cọc vào nền đất quá yếu (do búa không thể nổ)

quá trình đóng cọc

đất và tải trọng gió nhỏ hơn nhiều so với cọc nhồi và cọc ép ôm

Phạm vi sử dụng: Ngày càng hẹp lại do hiệu suất thấp và ô nhiễm môi trường, tuy nhiên

người ta vẫn dùng gia cố nền móng cho cầu có tải trọng nhỏ, công trình thấp tầng ở địa bàn

xa khu dân cư đặc biệt những nơi địa hình không thuận lợi

3.4 Xác định chiều cao rơi hợp lý của búa nổ điezel

Chiều cao rơi phù hợp H  0 , 8 Hmax

Q.E.2

l.F

Trong đó:

- Cường độ cọc , N/m2

F - Tiết diện cọc, m2

l - Chiều dài cọc, m

E - Mô đun biến dạng của cọc,N/m2

Q - Trọng lượng đầu búa, N

4 Búa rung

Búa rung gồm 3 loại: Búa rung nối cứng, búa rung nối mềm và búa va rung

a) Sơ đồ cấu tạo của 3 loại búa rung:

Sơ đồ cấu tạo búa rung

nối cứng

Sơ đồ cấu tạo búa rung nối

Hình 2.5: Sơ đồ cấu tạo của 3 loại búa rung

1 - Móc treo búa; 2 - Động cơ điện; 3.Truyền động đai (truyền động dây cua roa); 4.Cặp bánh răng trụ giống hệt nhau ăn khớp với nhau; 5 - 2 quả lệch tâm (lắp trên 2 trục quay của bánh răng 4); 6 - Đế búa; 7 - Giá và bu lông kẹp cọc; 8 - Cọc (hoặc cừ) cần hạ; 9 -

lò xo đỡ bàn động cơ; 10 – búa; 11 - 4 lò xo đỡ trên; 12 - 4 lò xo đỡ dưới; 13 - Đe;

14 Bu lông và e cu thay đổi tần số va rung

b) Hoạt động của búa rung

Nguyên lý hoạt động chung của búa rung

Búa rung được kẹp chặt vào đầu cọc, khi búa hoạt động, 2 quả lệch tâm gây lên lực rung động, kéo cọc lên và ấn cọc xuống hàng nghìn lần trong một phút với biên độ từ vài

mm tới vài µm làm ma sát giữa cọc và đất giảm đi nhanh chóng, cùng trọng lượng của cọc

của búa cọc cứ lún sâu dần dần vào trong đất

Hoạt động của búa rung nối cứng:

Động cơ 2 quay, qua truyền động đai làm hai bánh răng số 4 quay đồng bộ ngược chiều nhau Hai quả lệch tâm được lắp trên trục của 2 bánh răng 4 nên cũng quay đồng bộ ngược chiều nhau Hai quả lệch tâm sinh ra lực ly tâm bằng nhau về trị số nhưng hướng của chúng luôn tạo với phương thẳng đứng 1 góc bằng nhau về 2 phía của đường thẳng đứng Các lực này được phân tích thành 2 thành phần: lực ngang và lực thẳng đứng Các lực theo phương ngang bằng nhau về trị số nhưng ngược nhau về chiều nên luôn triệt tiêu lẫn nhau Các lực theo phương thẳng đứng cùng hướng lên hoặc hướng xuống dưới Các lực này kéo cọc 8 lên ấn cọc 8 xuống liên tục, nếu bánh răng 4 quay n vòng thì cọc 8 được kéo lên n lần

và ấn xuống n lần Nhờ đó cọc cùng với búa cứ lún sâu vào lòng đất

Đặc điểm của búa rung nối cứng là: Động cơ được liên kết cứng với hộp chứa các bánh lệch tâm gây rung nên nó trực tiếp chịu rung động, làm cho tuổi thọ động cơ bị giảm Loại này chỉ thích hợp với những búa rung có tần số rung động thấp, hiệu quả hạ cọc không cao Để khắc phục nhược điểm trên, trong thực tế hiện nay, người ta thường dùng búa rung nối mềm

Hoạt động của búa rung nối mềm

Về cơ bản búa rung nối mềm có nguyên lý hoạt động hoàn toàn giống với búa mềm chỉ có khác biệt là: Lò xo 9 đỡ động cơ nên giảm được rung động tác dụng lên động cơ làm động cơ bền hơn

Búa rung nối mềm thường có tần số rung động cao hơn búa rung nối cứng nên cho hiệu quả cao hơn, mặt khác khi tần số rung của búa cộng hưởng với tần số riêng của các lò

xo 9 làm cho sự cộng hưởng hai cụm xuất hiện – biên độ dao động và tần số dao động thay đổi đột biến nhờ vậy búa rung nối mềm có thể hạ cọc và cừ vào nền đất cứng hơn so với búa rung nối cứng

Hoạt động của búa va rung

Trong búa va rung, động cơ điện được nối trực tiếp với 1 trong 2 bánh răng 4 Nguyên lý rung giống hệt búa rung nối cứng chỉ có khác biệt là: Khi cụm rung truyền dao động rung qua 8 lò xo 11 và 12 làm cho 13 và 8 rung, cùng với đó búa 10 đập vào đe 13 sinh ra lực va đập, lực rung động cùng với lực va đập sinh ra tác dụng vào cọc làm cho cọc dần đi sâu vào lòng đất Vì vậy nên búa va rung hiệu quả hạ cọc cao hơn búa rung thuần túy, tuy nhiên cấu tạo lại phức tạp hơn

Để thay đổi tần số va, ta vặn bu lông và ê cu 14 để nén hoặc nhả độ nén của các lò

xo 11 và 12 Trường hợp các lò xo bị nén chặt hoàn toàn, búa va rung thành búa rung nối cứng

c) Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng

Ưu điểm: - Chạy bằng nguồn điện nên không gây ô nhiễm môi trường,

- Có thể hạ cừ, cọc ở những nơi bất lợi về địa hình, không làm hư hại cọc, thao tác đơn giản thuận tiện

Nhược điểm: - Phụ thuộc vào nguồn điện

- Khi cộng hưởng với các công trình liền kề có thể gây nứt

- Chiều sâu hạ cọc ngắn

- Không dùng hạ cọc được ở những nơi đất quá cứng hoặc quá dính

Phạm vi sử dụng:Ngày nay, búa rung chủ yếu dung để hạ cừ để giữ vách hố móng, hạ cừ

ngăn nước khi kè sông hồ

- Búa rung nối cứng dùng để hạ cọc và cừ vào nền đất mềm;

- Búa rung nối mềm dùng để hạ cọc và cừ vào nền đất cứng;

- Búa va rung dùng để hạ cọc và cừ vào nền đất dính (sét và pha sét)

5 Máy ép cọc

5.1 Máy ép cọc loại ép đỉnh

a) Sơ đồ cấu tạo:

1.Con kê 2.Khung chính;

8 Thanh chặn ngang đầu cọc;

9 Cọc bê tông đang ép;

10 Cáp cẩu thay đổi vị trí ép cọc trong cùng 1 đài móng;

18 - bu lông và ê cu ghép cum khung dẫn hướng với khung phụ

19 – các cọc bê tông trong cùng

1 đài móng cần ép

Hình 2.6: Sơ đồ cấu tạo máy ép cọc loại ép đỉnh

Hình 2.7 Trình tự ép một đài cọc

b) Hoạt động:

Hình 2.8 Cần trục ô tô lắp đặt giá ép và đối trọng cho máy ép

Hình 2.9 Cần trục ô tô đưa cọc vào khung ép

- Lực ép từ kích thủy lực tác dụng lên đỉnh cọc qua thanh chặn 8 nên máy được gọi

là máy ép đỉnh hoặc máy ép chặn

- Quá trình lắp đặt máy: Dùng cẩu tự hành đặt khung chính 2 vào đài móng cần ép, dùng con kê 1 (nếu cần) kê cho khung chính 2 bằng phẳng, cẩu các cục bê tông đối trọng 4

kê lên hai đầu của khung chính 2 một cách chắc chắn, cẩu khung phụ 3 ghép vào khung chính 2, cẩu lồng dẫn hướng 6 và 5 ghép với khung phụ 3 sao cho tâm của cụm lồng dẫn 5& 6 trùng với tim cọc cần ép Đấu nối các ống mềm dẫn dầu thủy lực 14 với các thiết bị thủy lực khác như 13, 14, 15 và 7

+ Hoạt động ép cọc:

 Ép đoạn cọc đầu tiên: Cẩu tự hành đưa đoạn cọc đầu tiên 9 có mũi nhọn vào trong lòng khung 6, bằng phương pháp thủ công đưa thanh chặn 8 (với sự hỗ trợ kéo cáp 16) chặn vào đầu cọc 9 rồi chỉnh cho cọc 9 thẳng đứng Việc ép cọc bắt đầu với việc điều khiển dầu vào khoang trên của kich thủy lực 7 ấn khung 6 xuống theo khung dẫn hướng cố định 5 Cọc bê tông 9 bị chặn bởi thanh 8 nên di chuyển cùng khung 6 và bị ép vào trong lòng đất Khi kích 7 đã duỗi hết hành trình, dầu thủy lực được bơm vào vào khoang dưới của kích 7 làm cho khung 6 được nâng lên cọc 9 ở lại Bằng phương pháp thủ công đưa 8 tới vị trí mới của đầu cọc 9, bơm dầu thủy lực vào khoang trên của kích 7 Một chu kỳ ép tiếp theo được lặp lại, cứ như vậy cọc được ép xuống đất từng đoạn một, mỗi đoạn có chiều dài bằng đúng hành trình của kích 7

 Ép đoạn cọc tiếp theo:Khi đoạn cọc đầu tiên được ép tới gần mặt đất, dùng cẩu tự hành, cẩu đoạn cọc tiếp theo đặt lên đỉnh của đoạn cọc thứ nhất, chỉnh cho tim cọc 4 mặt thẳng đứng rồi hàn tấm táp sau đó lại ép tiếp

 Di chuyển ép cọc khác trong cùng một đài móng: Khi ép xong 1 cọc ta di chuyển khung 3 hoặc cụm dẫn hướng 5 & 6 đến tim cọc cần ép tiếp theo

ta di chuyển toàn bộ máy cùng với tải 4 sang đài móng khác để thi công ép cọc Các công đoạn lặp lại như trình bày ở trên

Ưu-nhược điểm, phạm vi sử dụng

Ưu điểm:

+ Cấu tạo đơn giản, giá thành đầu tư máy thấp

+ Không gây chấn động cho công trình liền kề

+ Thân thiện với môi trường

+ Độ tin cậy của cọc được hạ cao

Nhược điểm:

+ Đòi hỏi mặt bằng phải bằng phẳng và ổn định

+ Không ép sát được vào các công trình liền kề

+ Chỉ ép được các đoạn cọc tương đối ngắn

+ Không ép sát được vào mép công trình liền kề hiện hữu

Phạm vi sử dụng:

Máy ép tải loại ép đỉnh được sử dụng rộng rãi trong công tác gia cố nền móng cho các công trình xây dựng thấp tầng nơi có mặt bằng thuận lợi như:

+ Nhà liền kề trong các khu đô thị mới (ép toàn bộ trước khi thi công)

+ Các công trình thấp tầng không áp sát vào các công trình hiện hữu như: các biệt thự, công sở thấp tầng, trường học, nhà ở nông thôn…

5.2 Máy ép cọc loại ép ôm

Hình 2.11: Sơ đồ cấu tạo máy ép ôm

1 Cọc bê tông cần ép

2 Xy lanh thủy lực ép

3 Dẫn hướng cọc ép (cố định)

4 Con trượt (dẫn hướng di động)

4.1 Vỏ ngoài con trượt

4.2 Khoang ngoài xy lanh thủy lực ôm

4.3 Khoang trong xy lanh thủy lực ôm

4.4 Tuy ô dẫn dầu thủy lực

5 Tải (đối trọng – counter weight)

6 Bàn máy (main body platform)

7 Xy lanh thủy lực đỡ bàn máy (supporting leg)

8 Xy lanh thủy lực di chuyển

9 Bánh sắt di chuyển

10 Ray di chuyển

11 Chân dài (Long boat)

12 Chấu ôm (Tròn hoặc phẳng)

13 Chân giữa (Short boat)

b) Hoạt động ép cọc (quy trình ép cọc):

Máy tự di chuyển trên công trường trong quá trình ép cọc nên còn được gọi là máy

ép rô bốt ở đây ta chỉ quan tâm tới quy trình ép cọc

- Máy di chuyển tới vị trí ép cọc sao cho tim cọc cần ép trùng với tâm của con trượt dẫn hướng 4

- Dùng cần trục cẩu đoạn cọc đầu tiên vào trong lòng con trượt dẫn hướng 4 (giữa các chấu ôm 12), điều chỉnh mũi cọc vào đúng vị trí tim cọc cần ép, chỉnh cọc theo hướng thẳng đứng bơm dầu thủy lực vào khoang ngoài 4.2 của XLTL ôm làm cho các chấu ôm

12 ôm chặt lấy cọc số 1 bơm dầu vào khoang trên của các xi lanh ép số 2, đẩy con trượt 4

cùng cọc bê tông 1 di chuyển xuống dưới theo dẫn hướng số 3, làm cho cọc 1 bị ép vào lòng đất một đoạn đúng bằng hành trình của con trượt 4, khi đã hết hành trình, dầu được bơm vào khoang 4.3, các chấu 12 nhả (giải phóng) cọc 1, dầu được bơm vào khoang dưới của các xi lanh ép số 2, kéo con trượt 4 đi lên, cọc 1 ở lại, khi con trượt đã lên hết hành trình, bơm dầu thủy lực vào khoang ngoài 4.2 của XLTL ôm làm cho các chấu ôm 12 ôm chặt lấy cọc số 1 Cho dầu vào khoang trên của các xi lanh ép số 2, đẩy con trượt 4 cùng cọc bê tông 1 di chuyển xuống dưới theo dẫn hướng số 3, làm cho cọc 1 bị ép vào lòng đất

1 đoạn đúng bằng hành trình của con trượt 4 cứ như vậy cọc 1 được ép vào lòng đất từng đoạn 1 mỗi đoạn bằng đúng hành trình của con trượt 4

- Khi đoạn cọc thứ nhất được ép đến cao độ 1,2 ÷ 1,5 m so mới mặt đất, ta dùng máy cẩu, cẩu đoạn cọc thứ 2 vào trong lòng con trượt dẫn hướng 4 nối 2 đầu cọc bằng thép nối rồi lại tiếp tục ép như đoạn cọc đầu

- Cứ như vậy ta nối tiếp các đoạn cọc và ép đến độ sâu thiết kế thì thôi

- Nếu ép âm ta dùng 1 đoạn cọc khác hoặc đoạn thép có gờ (tăng ma sát) ép đến độ sâu âm thiết kế rồi rút đoạn cọc đó lên

- Sau khi ép xong 1 cọc ta di chuyển máy để ép cọc tiếp theo

c) Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng

 Ưu điểm:

- Máy có thể ép các đoạn cọc dài hơn so với máy ép đỉnh

- Đô tin cậy của cọc cao do cọc được chế tạo tại nhà máy và bê tông không bị om như khi dùng búa đóng, không bị khuyết tật như thi công cọc nhồi

- Công trường sạch sẽ hơn nhiều so với thi công cọc nhồi

- Số lượng công nhân trên công trường ít hơn nhiều so với thi công cọc nhồi

- Không gây tiếng ồn (so với đóng cọc)

- Không gây ô nhiễm môi trường (dung đ/c điện)

- Không gây chấn động các công trình liền kề

- Năng suất thi công cao hơn so với máy ép đỉnh do máy tự di chuyển trên công trường

- Có thể dùng máy để thử tải tĩnh của cọc trước khi thi công đại trà

 Nhược điểm:

- Giá thành máy cao hơn nhiều so với máy ép đỉnh

- Cấu tạo cồng kềnh, khó khăn trong việc di chuyển máy từ công trình này tới công trình khác

- Đòi hỏi mặt bằng phải bằng phẳng và ổn định;

- Không ép được sát vào các công trình liền kề;

- Giá thành cọc ép cao khi khối lượng cọc cần ép nhỏ (do chi phí vận chuyển)

- Cấu tạo máy phức tạp, khó khăn trong việc di chuyển máy ngoài công trường

- Dùng thi công hạ cọc xây dựng các khu công nghiệp nơi khối lượng cọc ép lớn

§3 Thiết bị khoan cọc nhồi

Các phuơng pháp và thiết bị tạo lỗ cho cọc nhồi hiện nay cũng rất đa dạng:

- Sử dụng ống kim loại đóng vào nền đất tạo lỗ : đường kính cọc d ≤ 50 cm, chiều sâu

hạ cọc h ≤ 22 m, sau đó rót vật liệu tạo cọc, ống kim loại có thể để lại hoặc rút khỏi nền đất

- Sử dụng thiết bị khoan tạo lỗ : khoan xoắn ruột gà, khoan quay tròn, khoan va đập, khoan rung… đường kính cọc d ≤ 2 m, chiều xâu hạ cọc h ≤ 300 m Khi kết hợp nguyên lý

va đập, các loại máy khoan xoay ấn thủy lực cho phép khoan cả vào tầng có lẫn đá Sau khi chuẩn bị xong lỗ khoan người ta thả cốt thép và đổ bê tông đúc cọc

2 Máy khoan kiểu quay tròn điển hình

Cấu tạo:

3

4 5 6

7 8

9

10

11 12

Hình 2.12 Sơ đồ cấu tạo máy khoan cọc nhồi 1.Cơ cấu di chuyển; 2.Cơ cấu quay; 3.Giá đỡ; 4.Gầu khoan; 5.Cơ cấu dẫn động quay; 6.Cần khoan; 7.Cáp nâng hạ gầu; 8.Cần; 9.Neo cần; 10.Thanh giằng;11.Cơ cấu nâng hạ

gầu; 12.Cơ cấu nâng hạ cần

- Nguyên lý làm việc:

Trên gầu khoan 4 có các răng gầu để cắt đất Gầu khoan được quay theo một chiều xác định nhờ cơ cấu dẫn động quay 5 Đất được cắt thành phoi và điền đầy gầu Khi gầu đầy thì kéo cáp 7 để 4 ra khỏi tầng đào và xả đất rồi lại tiếp tục hành trình đào tiếp theo

3 Các bước tiến hành thi công cọc nhồi

Hiện nay phuơng pháp khoan gầu và giữ ổn định thành hố vách bằng dung dịch Bentonite được dụng rất phổ biến ở Việt Nam và nhiều nước trên thế giới Theo phương pháp này, dung máy khoan kiểu quay tròn cắt đất đưa ra ngoài để tạo hố khoan

Ưu điểm của phương pháp này là thi công nhanh, việc kiểm tra chất lượng dễ dàng thuận tiện, đảm bảo vệ sinh môi trường và ít ảnh huởng đến các công trình lân cận Nhược điểm của phương pháp này giá thành đầu tư thiết bị máy móc thi công lớn

Hình 2.13 Các bước tiến hành thi công cọc nhồi

Thi công cọc nhồi bằng phương pháp gầu khoan gồm các bước sau:

Bước 1: Công tác chuẩn bị

Bước 2: Định vị tâm cọc và hạ ống vách

Bước 3: Khoan tạo lỗ và giữ ống vách hố đào bằng dung dịch Betonite

Bước 4: Làm vệ sinh hố đào lần 1

Bước 5: Thả cốt thép và làm vệ sinh hố đào lần 2

Bước 6: Thả ống Tremi và nhồi bê tông

Bước 7: Rút bỏ ống vách khi bê tông khô

Bước 8: Kiểm tra chất lượng cọc

CHƯƠNG 3 MÁY LÀM BÊ TÔNG

§1 Phân loại Máy làm bêtông

Máy làm bê tông là tên gọi chung của các loại máy và thiết bị phục vụ cho công tác

bê tông Các công việc liên quan đến công tác bê tông như: trộn bê tông, vận chuyển bê tông, đầm bê tông…

Máy làm bê tông được phân loại như sau:

§2 Máy trộn bê tông

I Khái niệm chung

Máy trộn làm việc liên tục

Máy trộn cưỡng bức

II Một số loại máy trộn thông dụng

1 Máy trộn tự do làm việc theo chu kỳ

Hình 3.1 Hình ảnh máy trộn tự do làm việc theo chu kỳ

a) Đặc điểm : Loại này thường sản xuất hỗn hợp bê tông linh động cao, có độ sụt: 615cm Thường có dung tích một mẻ đã trộn xong : Vhh = 65, 165, 300, 500, 800, 1000,

Khi xả, ta quay vô lăng làm cho thùng trộn lật úp xuống

Vận tốc của thùng trộn n < 30 v/ph để không tạo ra lực ly tâm đủ lớn để ngăn cản chuyển động tự do của các hạt phối liệu

2 3 4

5

6

8 7

1.Cơ cấu dẫn động gầu nạp; 2.Tang cuốn cáp;

Hình 3.2 Sơ đồ cấu tạo máy trộn tự do làm việc theo chu kỳ

d) Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng

- Ít tiêu hao năng lượng

+) Phạm vi sử dụng: - Trộn hỗn hợp bê tông nặng, bê tông cốt liệu lớn

2 Máy trộn bê tông cưỡng bức trục đứng hoạt động theo chu kỳ

a) Đặc điểm: Loại này thường lắp đặt tại các xuởng bê tông đúc sẵn, các trạm trộn

bê tông thương phẩm Thường có dung tích một mẻ đã trộn xong : Vhh = 65, 165,

330, 500, 800, 1000, 1600, 2000 và 3000 lít

Hình 3.3 Hình ảnh máy trộn cưỡng bức trục đứng làm việc theo chu kỳ

b) Sơ đồ cấu tạo:

Hình 3.4 Sơ đồ cấu tạo máy trộn cưỡng bức làm việc theo chu kỳ

(Ghi chú : Với loại nhỏ thì 5 là bàn đạp) c) Hoạt động: Cốt liệu, xi măng, nước được đưa vào cửa 9 khi các cánh trộn 7 đang

quay, bê tông được trộn cưỡng bức trong thùng trộn khi đạt yêu cầu cửa xả 6 được mở nhờ 5, bê tông được 7 gạt ra ngoài

d) Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng

+) Ưu điểm: - Tốc độ trộn nhanh

- Chất lượng bê tông đồng đều

- Tiêu hao nhiều năng lượng

+) Phạm vi sử dụng: - Trộn bê tông khô, mác cao, bê tông cốt liệu nhỏ

3 Năng suất máy trộn:

kxl – Hệ số xuất liệu kxl = 0,65 ÷ 0,7 : đối với bê tông

nck – Số mẻ bê tông trộn được trong một giờ: ck 3600

ck

n t

tck – Thời gian một mẻ trộn: t ck t1t2t3t4, [s]

t1, t2, t3, t4 – Thời gian tiếp liệu, trộn, đổ, quay về, [s]

ktg – Hệ số sử dụng thời gian làm việc của máy trong một ca

§3 Máy vận chuyển bê tông

I Máy vận chuyển bê tông ngoài phạm vi công trình

1 Ô tô tự đổ

Ô tô tự đổ thực ra không phải là phương tiện vận chuyển bê tông chuyên dùng, nhưng khi cần vẫn dùng để chở bê tông, nếu đảm bảo các điều kiện sau đây:

+ Nhu cầu lớn (đổ cả xe, không đổ rải rác mỗi nơi một ít)

+ Khoảng cách vận chuyển không lớn (L≤10 km đối với đường tốt và L≤3km đối với đường sấu

+ Thùng xe phải đảm bảo kín để nước trong hốn hợp bê tông không rò rỉ làm giảm chất lượng bê tông, và không được chở đầy để không bị sánh ra ngoàikhi vận chuyển

2 Ô tô trộn-chở bê tông

Ôtô trộn chở bê tông dung để trộn và vận chuyển bê tông với cự ly dài từ vài km tới vài chục km từ trạm trộn bê tông thương phẩm tới nơi tiêu thụ.Ôtô chở bê tông dùng để vận chuyển và trộn bê tông tuy nhiên trong thực tế nó thường chỉ dùng để vận chuyển bê tông Khi vận chuyển bê tông, bê tông tươi từ nhà máy sản xuất bê tông tươi được rót vào thùng qua phễu nhận bê tông 8, thể tích bê tông chiếm khoảng 75%÷80% dung tích hình học của thùng trộn Để bê tông không bị phân tầng và đông kết sau khi đổ bê tông vào thùng và trong quá trình vận chuyển thì thùng trộn quay với tốc độ 3÷4v/ph xuôi chiều kim đồng hồ nhờ mô tơ thủy lực số 4 làm quay thùng trộn số 2 trên bốn con lăn số 6 Khi xả bê tông ra, người ta đảo chiều quay của thùng trộn theo chiều ngược chiều kim đồng hồ, các cánh đảo 3 làm việc như một vít tải đưa bê tông tươi ra ngoài theo máng số 9

Khi bê tông đã xả hết, một bơm cao áp (không vẽ trên hình), hút nước từ thùng chứa nước 7 để làm vệ sinh thùng trộn

Khi vận chuyển bê tông cự ly xa hoặc thời gian v/c quá lâu : xe làm nhiệm vụ vừa vận chuyển vừa trộn Lượng hỗn hợp bê tông khô đổ vào thùng chiếm 60%÷70% dung tích thùng trộn Thùng trộn quay với tốc độ 10÷12v/ph để trộn bê tông khô với nước lấy từ thùng chứa nước 7 Sơ đồ cấu tạo chung của ô tô trộn - chở bê tông như hình vẽ

1

4

8 2

II Máy vận chuyển bê tông trong phạm vi công trình

Trong thi công xây dựng để vận chuyển bê tông trong phạm vi công trình có thể dùng nhiều loại phương tiện khác nhau như cần trục, vận thăng, xe cút kít… Nhưng ở đây ta chỉ xét các phương tiện chuyên dùng để vận chuyển bê tông, thường với khối lượng lớn, đó là các máy và thiết bị bơm bê tông Máy bơm bê tông để vận chuyển bê tông có tính linh động ( thường có độ sụt trên 12 cm) và theo đường ống dẫn có thể đi xa tới 500m hoặc lên cao tới 72 m (tại Việt Nam hiện nay) Nếu muốn bơm đi xa nữa hoặc cao hơn nữa cần phải lắp các bơm nối tiếp nhau Bơm bê tông có thể còn dùng để bơm cả vữa xây dựng

1 Phân loại máy bơm bê tông

a) Theo công nghệ:

Máy bơm bê tông được phân loại theo công nghệ gồm có các dạng sau:

+ Ô tô bơm bê tông:

Hình 3.5: Ô tô bơm bê tông

Ô tô bơm bê tông là loại máy bơm bê tông tự hành nó làm 2 nhiệm vụ vừa bơm bê tông vừa phân phối bê tông vì vậy khi lựa chọn ô tô bơm bê tông người ta lựa chọn theo cần phân phối với chiều cao bơm tối đa hiện nay là 72m nên loại máy bơm này chỉ dùng để thi công các nhà thấp tầng, các tầng thấp của các nhà cao tầng hoặc để bơm bê tông thi công đài móng và công trình ngầm

+ Máy bơm loại kéo theo:

Máy bơm bê tông loại kéo theo kết hợp với ông dẫn bê tông và cần phân phối dung

để thi công các công trình nhà cao tầng

Hình 3.6: Máy bơm bê tông loại kéo theo

+ Máy bơm bê tông tự di chuyển:

Máy bơm bê tông tự di chuyển là biến thể của máy bơm bê tông loại kéo theo nên kết hợp với ông dẫn bê tông và cần phân phối dung để thi công các công trình nhà cao tầng

Hình 3.7: Máy bơm bê tông tự di chuyển

+ Ô tô chở trộn và bơm bê tông:

Là tổ hợp 3 công việc trong 1: chở bê tông, bơm bê tông, và phân phối bê tông nó chỉ được dung cho các công trình nhỏ lẻ và thấp tầng

Hình 3.8 Ô tô trộn và bơm bê tông

b) Theo nguyên lý của máy bơm (được lắp trên các máy bơm kể trên):

+ Máy bơm thủy lực loại van chữ S và C:

Thường lắp trên ô tô bơm bê tông, máy bơm bê tông loại kéo theo và máy bơm

bê tông tự di chuyển

+ Máy bơm rôto ổng mềm:

Thường được lắp trên ô tô chở trộn và bơm

bê tông và trong công nghệ vào bê tông trực tiếp

c) Theo kiểu dẫn động:

+ Máy bơm dẫn động cơ khí:

+ Máy bơm dẫn động thủy lực:

Là loại máy bơm dẫn động thủy lực loại van chữ C và chữ S, hiện nay được dung khá phổ biến