Chửụng 4 NGUYEÂN LYÙ THIEÁT KEÁ CAÀU DAÀM
B. Xác định nội lực trong dầm ngang
4.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM CẦU BTCT THƯỜNG
5.2.3 Kích để kéo căng cốt thép
Sơ đồ kích như hình 5.19a. Xilanh là vỏ kích được tỳ lên đầu dầm BTCT. Piston có ngàm 2 để kẹp giữ chặt lấy mấu neo hình cốc. Khi bơm dầu vào xilanh, piston dịch sang trái và kéo căng cốt thép. Người ta chêm nêm 4 vào khe hở giữa đầu dầm BTCT và đáy mấu neo.
Sau đó dùng tay quay để xả dầu, đưa piston dịch sang phải, gỡ ngàm 2 khỏi mấu neo và tháo kích.
2- Kích song động kiểu Nga :
Sơ đồ kích như hình 5.19b. Vỏ kích 6 là xylanh ngoài, thân kích 7 là piston trong vỏ kích 6 và có chân tỳ vào đầu dầm BTCT, đồng thời nó cũng là xylanh chứa piston để đóng lõi neo. Trên vỏ kích 6 có bộ ngàm 8 giữ các sợi thép cường độ cao đến mức dự kiến. Sau đó bơm dầu vào xylanh 7 làm cho piston dịch sang phải và đóng chặt lõi neo của neo chóp cut Sau đó xả hết dầu và tháo kích
Hình 5.19Các kích thuỷ lực để căng bó sợi cốt thép a) Kích đơn động; b) Kích song động
1- Xilanh 2- Kiểu ngàm kẹp mấu neo 3- Mấu neo 4- Nêm 5- Bó sợi cốt thép 6- Xilanh ngoài 7- Xilanh trong 8- Ngàm giữ sợi cốt thép 9- Vỏ neo chóp cụt
10- Lõi neo chóp cụt
5.2.4 Các hệ thống DƯL của công ty Freyssinet :
Công ty Freyssinet ( Cộng hoà Pháp ) đã chế tạo và áp dụng thành công với những cải tiến liên tục các hệ thống DƯL khác nhau. Ӣ ÿâây, chỉ giới thiệu hệ thống tiên tiến nhất và đã áp dụng ở Việt Nam ( cầu chữ Y, cầu Tân Thuận, cầu Niệm, cầu Gianh, cầu Sài Gòn ... ).
Hệ thốngKdùng cho trường hợp tạo DƯL trong. Hệ thốnglvà hệ thống 2 dùng cho trường hợp tạo DƯL ngoài.
Ngoài hệ thốngKcòn hệ thốngChiện nay đang được sử dụng rất phoồ bieỏn( xem phaàn phuù luùc )
1- Heọ thoỏng K :
a) Các thành phần cấu tạo chung :
Hệ thống này thỏa mãn mọi yêu cầu khắt khe nhất của các tiêu chuẩn Châu Âu và tiêu chuẩn Hoa Kỳ, có thể tạo ra các DƯL lớn đến 10200kN. Hệ thống này cho phép lựa chọn các số lượng cáp tùy mức cần thiết. Các cáp có thể được kéo căng chỉ bằng một loại thao tác lặp lại nhiều lần và thuận tiện cho mọi kết caỏu DệL.
b) Bộ neo chủ động :
Hình 5.20Bộ neo chủ động
c) Bộ nối các mấu neo :
Hình 5.21Bộ nối các mấu neo
Hình 5.22Neo chủ động kiểu A, A'
Hình 5.23Các bộ nối kiểu C, C' và CI, CI'
d) Bộ neo thụ động : ( bộ neo chết )
Hình 5.25Bộ neo thụ động
Hình 5.24Giới thiệu kiểu B, B' và kiểu NE của bộ neo thụ động
e) Kích để kéo căng cáp DƯL :(H.5.26)
• Các kích thuộc hệ thống K là loại kích hai tác động ( song động ) thuỷ lực, có phần piston di động được làm rỗng lòng để luồn cáp qua đó. Mỗi bó sợi xoắn được ngàm kẹp giữ trong kích nhờ các bộ chêm đặc biệt.
• Bộ phận ngàm giữ các bộ neo chủ động có cấu tạo hoặc là gồm một bản phân bố hoặc gồm các lò xo cao su cho phép giảm sự tụt cáp trong neo đến mức tối thiểu.
Hình 5.26Kích thuộc hệ thống K
f) Bố trí mấu neo và cốt thép cục bộ quanh neo :
Hình 5.28Bố trí cốt thép cục bộ quanh neo Hình 5.27 Boá trí maáu neo treân keát caáu
k) Kích thước của kích và cách hoạt động :
Tại Việt Nam cho đến nay thường quen dùng loại kích có cốt thépd= 5mmđi qua bên ngoài và dọc theo thân kích.
Trong hệ thống K của công ty Freyssinet, các kích đều rỗng lòng để cáp chui qua bên trong thân kích. Các bước hoạt động của hai loại kích này như sau :
• Bước 1 : Đặt, lắp kích vào vị trí theo trình tự sau :
- Đối với loại kích có bộ ngàm giữ cốt thép ở phía trước : a) Đặt khối neo và các nút chêm. b) Đặt chụp đỡ.
c) Đặt tâm neo. d) Đặt lõi định hướng cho các bó xoắn.
e) Đặt lược định vị các bó xoắn. f) Đặt kích.
- Đối với loại kích có bó ngàm giữ cốt thép ở phía sau : a) Đặt khối neo và các nút chêm. b) Đặt các lò xo cao su.
c) Đặt tấm định vị các tao xoắn d) Đặt kích.
e) Đặt khối neo sau kích với các nút chêm của nó.
• Bước 2 : Chuẩn bị kéo căng cốt thép :
C ỏ ủũ h ự t ộ ỷ ự ứ kh ỏi hớ
• Bước 3 : Kéo căng cốt thép :
- Bơm dầu kích vào khoảng trống P ( xem hình vẽ ) cho piston di chuyển và kéo căng các tao xoắn của cáp đến mức dự kiến cần thiết.
- Đối với bộ kích có bộ ngàm giữ cốt thép ở phía trước thì dùng tác động thủy lực để đóng chặt các nút chêm.
- Đối với loại kích có bộ ngàm giữ cốt thép ở phía sau thì chỉnh các lò xo cao su để chèn chặt đều các nút chêm.
• Bước 4 : Tháo dỡ kích :
- Bơm dầu kích vào khoảng trống P để đưa piston về vị trí ban đầu. - Tháo dỡ kích và các phụ kiện.
Hình 5.29Boá trí kích
l) Tiêm vữa lấp lòng ống chứa cáp DƯL :
• Các đầu vòi tiêm đều được nối vào ống loa dẫn hướng của bộ neo. Có hai kiểu chính là kiểu dùng chụp che kín khối neo rồi tiêm vữa và kiểu dùng một đoạn ống ngắn nối thẳng vào ống loa của bộ neo.
• Nếu dùng loại chụp che tạm thời cho khối neo thì có thể dùng lại nhiều lần chụp này, có thể tiêm vữa trước mà không chờ đến sau khi đã lấp xong hốc đặt neo bằng BT.
Nếu dùng loại chụp vĩnh cửu thì bảo vệ vĩnh cửu được khối neo và các đầu sợi cáp trong các trường hợp sau : không lấp kín hốc chứa neo, dùng loại neo đặc biệt cho các môi trường ăn mòn mạnh ( như cầu ở gần biển ), khi có tính tạo dáng trang trí bề mặt.
• Ống chứa cáp có thể làm từ lá thép mỏng cuốn lại trên máy chuyên dụng để tạo ra loại ống có bề mặt lượn sóng với đường kính chỗ to nhất thường lớn hơn đường kính chỗ nhỏ nhất chừng 6mm để ống có đủ độ cứng vừa mức.
Cũng có thể dùng loại ống bằng chất dẻo. Phụ lục 1 cho kích thước các loai ống chứa cáp và khối lương vữa XM
2- Sơ lược về hệ thống thanh DƯL ngoài : (H.5.30)
a) Hệ thống 1 : Hệ này có các tao xoắn bảy sợi cường độ cao đặt trong ống chứa bằng vật liệu Polyethylene mật độ cao ( ký hiệu là HPPE ). Ống này đặt liên tục từ neo này đến neo khác, tại những chỗ mà ống phải tiếp giáp với bêtông kết cấu thì phải có thêm các đoạn ống thép lớn hơn, chôn sẵn trong bêtông, làm nhiệm vụ bộ đổi hướng cáp.
b) Hệ thống 2 :Hệ này có từng tao xoắn bảy sợi đã được bọc chất dẻo Polyethylene mật độ cao từ trong nhà máy chế tạo. Thông thường sau khi đặt các tao này thành bó cáp lớn trong ống chứa Polyethylene mật độ cao và kéo căng xong thì lại bơm vữa lấp lòng ống chứa.
Tuy nhiên, kỹ thuật do công ty Freyssinet sáng chế thì có đặc điểm là tiêm vữa lấp lòng ống chứa trước khi kéo căng cáp. Các tao xoắn trong một cáp sẽ được kéo căng lần lượt từng tao xoắn nhờ loại kích đơn ( monojack ) để kéo từng tao xoắn hoặc được kéo căng đồng thời nhờ loai kích lớn (multijack)
• Hệ thống 2 có các ưu điểm sau :
- Hệ số ma sát giữa cáp với ống rất nhỏ.
- Từng tao xoắn bảy sợi được kéo căng lần lượt sẽ cho phép dùng loại kích đơn nhỏ nhẹ, dễ di chuyển. Kích thước của kích nhỏ nên không cản trở việc đặt các bó cáp lớn khác.
- Việc dùng kích nhỏ kéo từng tao xoắn cho phép đặt áp sát vào bề mặt thành của kết cấu, như vậy có thể làm ụ đặt neo đơn giản và an toàn hơn.
Hình 5.30 Các hệ neo và cáp cho kết cấu DƯL ngoài