2/9/2023
1
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Chương 5 GV: Nguyễn An Ninh
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
MÁY VÀ THIẾT BỊ GIA CỐ NỀN MÓNG
S dng my gia c nnmng l mt trong
những cách x lý nền móng vừa kinh tế, vừa đảm bảo
đ bền vững cho công trình.
Cọc có thể là cọc tre, cọc gỗ, cọc thép, cọc bê
tông cốt thép, cọc cát,cọc xi măng đất…
Ngoài ra còn áp dng phổ biến phương pháp gia
cố nền móng bằng cọc nhồi, gia cố bằng bấc thấm…
Mục đích :
a) Chống sạt lở.
b) Giảm lún công trình.
c) Tăng cường móng công trình.
d) Tăng cường khả năng chịu tảicủa nền.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
CÁC LOẠI MÁY MÓC THIẾT BỊ CHO
CÔNG TÁC GIA CỐ NỀN MÓNG
A. MÁY ĐÓNG CỌC.
B. MÁY ÉP CỌC.
C. MÁY ÉP CỪ.
D. MÁY KHOAN.
1. TẠO LỔ CHO CỌC KHOAN NHỒI.
2. THI CÔNG CỌC VỮA XI MĂNG ĐẤT.
3. TẠO ĐƯỜNG HẦM TUNEL.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
A. MÁY ĐÓNG CỌC.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
I. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA MÁY ĐÓNG CỌC.
1. Búa. Là b phận chính của máy đóng cọc, trực tiếp gây
lực đóng cọc.
2. Giá búa : Dùng để dẫn hướng đầu búa tác dng lực
đóng cọc. Giá búa có cấu tạo thường từ các thanh đứng,
ngang, xiên, trong có rãnh cho búa chuyển đng lên
xuống.
3. Máy cơ sở :Thường dùng máy kéo bánh xích, có cabin
điều khiển, nâng hạ búa, giữ cọc, thiết bị đng lực ...
5
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
II. PHÂN LOẠI MÁY ĐÓNG CỌC.
1. Theo lực tác dụng có 3 loại :
Máy xung kích (lực va đập).
máy chấn đng
máy nén (ép).
2. Theo động lực nâng hạ búa :
Búa rơi (búa treo),
Búa hơi,
Búa điezen (nổ),
Búa thủy lực,
Búa chấn đng (rung),
Búa chấn đng - xung kích (rung - va).
2/9/2023
2
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
III. CÁC LOẠI MÁY ĐÓNG CỌC XUNG KÍCH.
1. BÚA RƠI.
a. Công dụng :
•Đóng các loại cọc nhỏ, Dc= 50
cm, Lc= 5 đến 12 m với khối
lượng nhỏ xuống đất sét, cát pha
sét hay cát nhẹ.
•Do đ cao nâng đầu búa lớn nên
chỉ tốt nhất là đóng cọc thép đặc.
b. Cấu tạo búa rơi:
Búa rơi có giá dẫn búa tĩnh tại hoặc
giá ghép trên máy kéo bánh xích SP
- 28 ; S - 878S ; trên máy xúc 1 gàu
hay cần trc tự hnh bánh xích có
thể di đng linh hoạt.
1 -Ròng rọc treo cáp ;
2 -Đầu búa ;
3 -Giá dẫn hướng búa ;
4 -Cơ cấu điều chỉnh hướng rơi;
5 -Máy cơ sở ;
6 - Cáp gi฀ ữcần ;
7 -Cáp nâng, thả búa ;
8 -Cần (của cần trục).
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
c. Nguyên tắc làm việc :
Phải xác định cự ly từ máy cơ sở đến cọc, độ nghiêng của cần
để có độ rơi cho phép,
Đường tâm rơi của búa phải trùng đường tâm cọc, rồi mới
nâng búa đóng cọc.
Giữ khoảng cách giữa mũ cọc và chân giá búa một khoảng 2/3
chiều cao đầu búa để tránh tình trạng búa bị kẹt hoặc bị văng.
d. Ưu nhược điểm
Cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa, dễ bảo quản và thay đổi độ
cao nâng - rơi búa, giá thành thấp.
Nhưng khuyết điểm của chúng là hạn chế về khối lượng cọc
và loại đất cần đóng cọc,
Không phù hợp với cọc bê tông hay cọc ống, dễ làm hư đầu
cọc, năng suất thấp (ngay với khi sử dụng tời máy cũng chỉ đạt
tới 4 ữ 15 nhát đóng trong 1 phút)
Ít phổ biến và không được sản xuất. Do bị thay bằng các loại khác.
A. BÚA RƠI.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
2. Búa hơi:
a. Công dụng:
•Búa hơi chuyên dùng để đóng
cọc bê tông và các loại cọc khác
với khối lượng lớn, địa hình chật
hẹp và nền đất sét và cát pha nhẹ.
b. Cấu tạo chung về nguyên tắc
của búa gồm nồi hơi hay máy nén
khí, tời, giá búa, búa và các thiết
bị ph.
•Theo phương pháp điều phối khí
và s dng áp lực khí chia thành:
•Búa hơi đơn đng,
•Búa hơi song đng.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
2. Búa hơi:
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
1 - Xilanh ;
2 –Pitng - búa ;
3 -Đầu búa (cán pitông) ;
4 -Mũ cọc ;
5 -Cọc ;
6 -Khe nạp -thải khí trên ;
7 -Khe thải -nạp khí dưới ;
8 -Lớp đệm ;
a → b là quá trình nâng búa lên.
b → a là quá trình hạ búa đóng cọc.
2. Búa hơi:
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
3. BÚA ĐIÊZEN (BÚA NỔ).
Công dụng:
•Dùng để đóng các loại cọc
thép, bêtông, gỗ, ván cừ có
đường kính tới 40 cm,
•Thích hợp với việc đóng cọc
xuống đất thịt, á sét, cát pha
nhẹ.
•Không có hiệu quả khi đóng
cọc xuống đất mềm.
Thị trường hiện nay:
Búa 2 cọc dẫn
Búa ống dẫn (phổ biến).
Búa xi lanh (ít dùng).
2/9/2023
3
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
3. BÚA ĐIÊZEN (BÚA NỔ).
•Búa điêzen (búa nổ) 2 cọc dẫn:
•Đặc điểm của búa ny l có 2 cọc đứng song song
dẫn hướng lên xuống cho búa l xi lanh. :
1 - Xi lanh - búa ;
2 - Cọc dẫn hướng búa ;
3 - Pitông cố định ;
4 - Đầu búa ;
5 -Thanh treo búa.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
•Búa điêzen loại ống dẫn :
• Loại búa ống dẫn có đặc điểm là píttông-búa trượt lên xuống trong xilanh
bao hình ống. Trong quá trình làm việc không phải bơm dầu gaz.
1 - Pitông-búa ;
2 -Xilanh hình ống ;
3 -Máng chứa dầu lỏng ;
4 -Bệ tỳ ;
5 -Cọc ;
6 -Mỏ đập ;
7 – Khe khống chế độ
cao nâng búa ;
8 -Khe tiếp dầu lỏng.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
•Búa nổ xilanh :
có nhược điểm là tốn công nén khí nhiều, sau khi
nhiên liệu cháy gây nhiều khí dơ, khó chăm sóc bảo
dưỡng.
Tốn công nén khí và không phát huy chức năng khi nền
đất mềm, nên ít được sử dụng ở vùng đô thị.
1 -Khe nạp dầu gaz ;
2 - Xilanh búa ;
3 - Pittông ;
4 -Khe khống chế độ cao;
5 -Đầu búa (cán pittông) ;
6 -Cọc.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Các loại búa đóng cọc diesel hiện nay
Búa đóng cọc diesel là một loại thiết bị xây dựng được sử dụng nhiều
trong các dự án nhà xưởng, bến cảng, sân bay, cầu đường sắt, nhà máy
điện mặt trời, đường cao tốc hay các tòa nhà cao tầng, với các loại sau:
Thông số kỹ thuật
Đơn vị DD35 DD25 DD18 DD12
Trọng lượng xi lanh
Kg 3500 2500 1800 1200
Chiều cao piston nhảy
M 2.8 2.5 2.1 2.1
Tỷ số đập
1/phút 40-50 30-40 35-60 35-60
Động năng lớn nhất
KJ 89.6 57.5 37.8 37.8
Lực tác động vào đầu cọc
KN 1250 968 596 445
Mức tiêu hao nhiên liệu
L/h 12 12 6.9 4.5
Trọng lượng búa
Kg 5400 4200 3350 2250
Kích thước búa
M
5,2
×1,15
×
1,3
4,9
×1,1×
1,
15
4,6
×
1,05
×1,15
4,0
×
1,05×
1,15
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Đ cao nâng búa xung kích tối đa cho phép :
i. Việc tính chiều cao giá búa để lựa chọn được thiết bị phù
hợp là rất quan trọng khi tổ chức thi công một công trình có
công tác đóng cọc;
ii. việc xác định chiều cao giá cần phải căn cứ vào chiều dài
đoạn cọc lớn nhất, vào các thông số kỹ thuật của quả búa
và thiết bị mang giá búa (xe bánh xích hay phao nổi), đặc
biệt là phải căn cứ vào điều kiện nơi thi công như sự dao
động mực nước, cao độ mặt đất nơi đóng cọc.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Video Đóng cọc bằng búa Diezen
2/9/2023
4
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
4. BÚA ĐÓNG CỌC CHẤN ĐỘNG (RUNG)
Búa đóng cọc chấn động (hay búa rung) làm việc trên nguyên tắc lợi
dụng lực rung do trục, hay khối đĩa lệch tâm gây ra để làm rung cọc ,
phá vỡ lực ma sát giữa cọc với đất đá.Do trọng lượng bản thân cọc và
của búa, cọc lún sâu xuống nền đất.
Búa chấn động hay búa rung nối mềm,
Búa rung nối cứng và
Búa rung-va, tức là búa chấn động - xung kích.
Công dụng :Búa rung để đóng cọc xuống nền đất dính bão hòa nước,
đất cát rời, cát pha, cát pha đá nhỏ.Cọc được đóng đa dạng :cọc đặc,
rỗng, cọc thép, gỗ, bêtông, ván cừ có đường kính từ 50 cm và sâu
xuống 25m. Dùng búa rung có thể nhổ được cọc.
ưu điểm :dễ điều khiển, năng suất cao gấp 3 -4 lần búa khác nhưng
giá thành lại giảm 2lần, có tính cơ động cao, bảo vệ tốt đầu cọc,
không nhất thiết phải có giá máy đặt cọc.
Nhược điểm : luôn phải có động cơ, khi đóng cọc gây rung ảnh hưởng
công trình lân cận và hại động cơ.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Búa chấn đng nối mềm (búa rung nối mềm).
Dùng để đóng mọi loại cọc xuống nền đất cát rời, cát pha, cát lẫn đá.
Gọi l nối mềm vì đng cơ điện được nối với b gây chấn qua 4 lò xo
chịu nén.
2/9/2023 21
1 -Bộ gây chấn ;
2 -Kẹp cọc ;
3 -Bộ gây chấn như mục 1.
4 -Bánh căng đai ;
5 -Động cơ điện ;
6 –Quai treo búa ;
7 – Bàn đặt động cơ ;
8 -Lò xo chịu nén ;
9 -Đai ốc điều chỉnh.
•Đng cơ điện có công suất nhỏ nhất l 30
KW, lớn nhất tới 100 KW.
•Tần số rung của búa 400 -2500 lần/phút
•Trọng lượng búa 13 tấn.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
BÚA CHẤN ĐỘNG NỐI CỨNG (BÚA RUNG NỐI CỨNG).
Chỉ khác loại nối mềm ở chỗ động cơ bắt nối
với bộ gây chấn không cần thông qua hệ lò xo
giảm chấn, tức là không có lò xo.
Không thể thay đổi được lực đóng cọc, động
cơ bị ảnh hưởng xấu,
Khả năng nhổ cọc của búa kém,
Chỉ đóng được cọc trung bình và nhỏ,
Tần số rung không cao (dưới 500 lần / phút).
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Búa chấn động-xung kích (Búa rung-va).
•Búa chấn động-xung kích là búa khi đóng cọc vừa dùng lực
chấn động rung cọc phá vỡ ma sát của đất đá vừa dùng lực
động đập vào đầu cọc để hạ cọc cho nhanh.
•Dùng nó để đóng mọi loại cọc cỡ lớn.
1 -Động cơ điện ;
2 -Các đĩa lệch tâm ;
3 -Gai ốc điều chỉnh ;
4 -Lò xo chịu nén ;
5 -Bệ trên ;
6 -Bệ dưới ;
7 -Mũ chụp đầu cọc ;
8 -Đầu búa xung kích ;
9 –Bu lông.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
2/9/2023
5
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
5. BÚA ĐÓNG CỌC THỦY LỰC
a) Búa đóng cọc thủy lực làm việc dưới tác
dụng của chất lỏng công tác có áp suất từ
1000 -1600 N/cm2, tần số 50 -170 nhát /
phút.
b) Nếu là búa thủy lực đơn động hay song động
thì công dụng của chúng như búa hơi.
c) Còn nếu là búa tỳ vào đế búa, đế búa tỳ vào
cọc, tức là giữa chúng không có khoảng
cách cho búa rơi thì đó được coi là búa nén
tĩnh. Búa nén tĩnh có ưu điểm là hoàn toàn
bảo vệ được đầu cọc, không ồn, sạch sẽ,
thích hợp với nền đất cát, sạn, sét chắc.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
5. BÚA THỦY LỰC
•Búa đóng cọc thủy lực là mt thế hệ mới với tốc đ thổi
cao và chi phí thấp hơn. Công suất là từ 5T đến 16T và
luôn luôn phát triển công suất lớn hơn. Búa đóng cọc
thủy lực đặc trưng không có ônhiễm không khí, đ rung
thấp hơn, hiệu quả làm việc cao, rất phù hợp với cọc bê
tông lớn ,từ kích thước 300mm đến 1000mm.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Video Búa đóng cọc thủy lực.
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
Năng
lượng tấn công tối đa
136
KN.m
Max
búa
1200 mm
Min
búa
200 mm
Trọng
lượng Ram
13000 kg
Tần
suất tấn công (Tối đa / Tối thiểu)
20
-50
Bộ
bơm
2 * A7V107
Áp
suất dầu tối đa
23 Mpa
Khoảng
cách giữa đường ray dẫn hướng và lõi búa
780 mm
Khoảng
cách trung tâm của đường sắt dẫn
330/600 mm
Trọng
lượng của bộ búa thủy lực hoàn chỉnh
20000kg
Tổng
chiều cao
7780mm
3. Thông số kỹ thuật:
Máy đóng cọc búa đột quỵ tối đa 1200mm
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
C. ÉP CỌC & KHOAN ÉP CỌC
Trường ĐH Kiến Trúc TP.HCM – GV: TS. Nguyễn An Ninh. Tel. 0908 426 634 ; Email: Anninhtv@gmail.com
A. ÉP CỌC THÔNG THƯỜNG
Một s định nghĩa
-Cọc ép l cọc được hạ bằng năng lượng tĩnh, không
gây nên xung lượng lên đầu cọc.
-Tải trọng thiết kế : Ptk l giá trị tải trọng do Thiết
kế dự tính tác dng lên cọc.
-Lực ép nhỏ nhất (Pep) min (150 ¸ 200%)*Ptk;
-Lực ép lớn nhất (Pep)max (200 - 300%)*Ptk;
Pepmax < Pvl.
-Đối trọng.
-Lực ép danh định của máy ép. Pmayep.
- Pmayep. 1,4 Pepmax.