Báo cáo khoa học: "Nghiên cứu áp lực đầm lèn của máy đầm mặt đ-ờng bê tông nhựa nóng (BTNN) có tính đến nhiệt độ môi tr-ờng thi công và thời gian tác dụng của tải trọng đầm"

Nghiªn cøu ¸p lùc ®Çm lÌn cña m¸y ®Çm mÆt ®−êng bª

t«ng nhùa nãng (BTNN) cã tÝnh ®Õn

nhiÖt ®é m«i tr−êng thi c«ng vµ thêi gian

t¸c dông cña t¶i träng ®Çm

TS. Th¸i Hµ Phi

Bé m«n M¸y x©y dùng vμ XÕp dì, khoa C¬ khÝ

Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i

Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña t¸c gi¶ trªn c¬ së ph¸t triÓn c¸c kÕt qu¶ cña ®Ò tμi nghiªn cøu khoa häc cÊp Bé B2004-35-87: “Nghiªn cøu thùc nghiÖm x©y dùng chÕ ®é lμm viÖc hîp lý cña m¸y ®Çm mÆt ®−êng bé t¹i ViÖt Nam”.

Summary: Friction anchors in model of split set there are many strong points, but they

remain some weak points yet, which restrain capacity for work and sphere of using them.

This article search some useful solution for taking part in raising effect of consolidating

rock and expanding sphere of using them.

CT 2

I. §Æt vÊn ®Ò

C«ng t¸c ®Çm lÌn cã vai trß rÊt quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l−îng cña ®−êng bé. Mét trong c¸c th«ng sè quan träng nhÊt cña c¸c m¸y ®Çm mÆt ®−êng BTNN ®ã lµ ¸p lùc ®Çm lÌn. Phô thuéc vµo th«ng sè nµy mµ tÝnh chÊt c¬ lý cña BTNN sÏ ®¹t ®Õn mét tiªu chuÈn cho phÐp hay cô thÓ h¬n lµ hÖ sè ®Çm chÆt sÏ ®¹t ®Õn mét gi¸ trÞ yªu cÇu. Trong nhiÒu tµi liÖu kü thuËt chØ míi ®Ò cËp tíi viÖc x¸c ®Þnh ¸p lùc ®Çm lÌn theo c¸c lùc theo ph−¬ng th¼ng ®øng. Trong bµi b¸o nµy, chóng t«i tiÕp tôc ph¸t triÓn c¸c kÕt qu¶ ®· ®¹t ®ù¬c trong ®Ò tµi cÊp Bé B2004 - 35 - 87: “Nghiªn cøu thùc nghiÖm x©y dùng chÕ ®é lµm viÖc hîp lý cña mét sè lo¹i m¸y ®Çm mÆt ®−êng bé t¹i ViÖt Nam” ®Ó nghiªn cøu ¸p lùc ®Çm lÌn cña m¸y ®Çm mÆt ®−êng BTNN cã tÝnh ®Õn nhiÖt ®é m«i tr−êng thi c«ng vµ thêi gian t¸c dông cña t¶i träng ®Çm.

II. Néi Dung

Ta xem xÐt qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¸y lu b¸nh thÐp tÜnh khi ®Çm mÆt ®−êng BTNN víi trôc b¸nh tr−íc lµ trôc bÞ ®éng, cßn trôc b¸nh sau lµ trôc chñ ®éng. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¸y, c¸c lùc t¸c dông lªn m¸y ®−îc thÓ hiÖn nh− trªn h×nh 1:

V

M T1 T2 R'1 G1 R'2 G2 F1

F'2 F2 F'1 R2 R2

H×nh 1. HÖ thèng lùc t¸c dông lªn m¸y lu b¸nh thÐp tÜnh lªn mÆt ®−êng BTNN

’ = G1; F1

’ sÏ ®Çm líp BTNN xuèng nh−ng lùc F1

CT 2

a. §èi víi b¸nh bÞ ®éng (b¸nh tr−íc)

Trong qu¸ tr×nh t¸c ®éng cña b¸nh lu víi mÆt ®−êng bª t«ng nhùa nãng cã c¸c lùc t¸c ’ = T1 vµ c¸c ph¶n lùc R1, F1. dông cña b¸nh lu lªn nÒn theo thø tù t¸c dông lùc lµ: R1 ’ sÏ ®Èy líp BTNN tr−ît trªn nÒn. Do vËy Ta thÊy lùc R1 trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña b¸nh bÞ ®éng ta thÊy cã hiÖn t−îng dån nÐn líp BTNN tr−íc b¸nh lu vµ khi kh«ng nÐn ®−îc n÷a th× xuÊt hiÖn hiÖn t−îng l−în sãng cña líp BTNN trªn mÆt ®−êng vµ ®é cao cña ®iÓm l−în sãng cña líp bª t«ng nhùa nãng cã thÓ ®¹t ®Õn (0,025 – 0,05) m. Trong qu¸ tr×nh tiÕn hµnh nghiªn cøu thùc nghiÖm trong khu«n khæ ®Ò tµi B2003 - 35 - 87, nhãm nghiªn cøu ®· rót ra kÕt luËn lµ ®èi víi b¸nh lu bÞ ®éng cña m¸y kh«ng thÓ kh¾c phôc ®−îc hiÖn t−îng nµy.

b. Víi b¸nh lu chñ ®éng (b¸nh sau)

’ = G2 ; F2

Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cña b¸nh lu chñ ®éng víi mÆt ®−êng BTNN cã c¸c lùc t¸c ’ = T2 vµ c¸c ph¶n lùc R2, F2 dông lªn b¸nh lu t¸c dông theo thø tù nh− sau: R2 (h×nh 1)

’ sÏ ®Çm líp BTNN xuèng nh−ng lùc F2

’ sÏ ®Èy líp BTNN ng−îc chiÒu víi chiÒu chuyÓn ®éng cña m¸y lu nªn hiÖn t−îng sãng cña líp BTNN trªn mÆt ®−êng lµ kh«ng x¶y ra.

Ta thÊy lùc R2

Theo [5]:

+ §èi víi b¸nh bÞ ®éng, T1 = P1.f1 (1).

Trong ®ã: f1 - Lµ hÖ sè ma s¸t khi di chuyÓn b¸nh lu

ϕ

+ §èi víi b¸nh chñ ®éng T2 = P2. ϕ (2).

Trong ®ã: - Lµ hÖ sè b¸m

V

V

R1

M

T2

R2

T 1

T' 2

T' 1

P2

P1

a

a

H×nh 2. S¬ ®å lùc t¸c dông lªn H×nh 3. S¬ ®å lùc t¸c dông lªn

b¸nh bÞ ®éng cña lu b¸nh thÐp b¸nh chñ ®éng cña b¸nh thÐp

’ theo c¸c c«ng thøc sau:

’ vµ T2

Theo h×nh2 vµ h×nh3 ta cã thÓ x¸c ®Þnh T1

’ = P1.f1.cosarctg(1-

P 1 BER2 11

P 1 BER2 11

CT 2

ϕ

). sinarctg(1- ) (3). T1

’ = P2.

P 2 BER2

P 2 BER2

22

22

. cosarctg(1- ). sinarctg(1- ) (4). T2

trong ®ã:

E – hÖ sè m«®uyn ®µn håi cña BTNN; (MPa)

BB1, B2 – chiÒu réng cña trèng lu bÞ ®éng vµ chñ ®éng; (m)

R1, R2 – b¸n kÝnh cña trèng lu chñ ®éng vµ bÞ ®éng. (m)

C«ng thøc chung x¸c ®Þnh ¸p lùc ®Çm lÌn cña lu b¸nh thÐp nh− sau:

=δ ki

TP + i i B.a

i

(5).

trong ®ã:

i

a lµ h×nh chiÕu b»ng cña cung tiÕp xóc gi÷a trèng lu vµ nÒn, ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

R.P i B.E

i

a =

Thø tù thay c¸c gi¸ trÞ vµo (5) vµ biÕn ®æi ta thu ®−îc c«ng thøc x¸c ®Þnh ¸p lùc ®Çm lÌn cña lu t¸c dông lªn mÆt ®−êng bª t«ng nhùa nãng nh− sau:

+ §èi víi b¸nh bÞ ®éng:

δ

=

+

1k

' T 1

E B.R.P 11

1

+ P T 1 1 B.R 11

(6).

+ §èi víi b¸nh chñ ®éng:

δ

=

−

2k

' T 2

E B.R.P

+ P T 2 2 B.R 2

2

2

2

2

(7).

Trong khi ®ã, xÐt mèi quan hÖ cña m«®uyn ®µn håi cña BTNN vµ nhiÖt ®é m«i tr−êng, theo c«ng thøc thùc nghiÖm ®−îc ®−a ra trong [2] nh− sau:

E = c. e-dT (8).

trong ®ã:

c, d - c¸c hÖ sè thùc nghiªm t−¬ng øng víi c¸c lo¹i bª t«ng nhùa kh¸c nhau;

T - nhiÖt ®é cña m«i tr−êng m¸y ®ang thi c«ng, oC;

E - M«®uyn ®µn håi cña bª t«ng nhùa, MPa.

Thay (8) vµo (6) vµ (7) ta x©y dùng ®−îc c«ng thøc x¸c ®Þnh ¸p lùc ®Çm lªn bÒ mÆt BTNN cña c¸c lu b¸nh thÐp cã tÝnh ®Õn nhiÖt ®é cña m«i tr−êng thi c«ng nh− sau:

CT 2

−

T.d

δ

=

+

)

(10).

1k

P( 1

e.C B.R 11

' T 1 P 1

+ §èi víi b¸nh chñ ®éng:

−

T.d

δ

=

−

)

(11).

2k

P( 2

e.C B.R 2

2

' T 2 P 2

Theo c«ng thøc thùc nghiÖm trong [2], x¸c ®Þnh m«®uyn ®µn håi cña BTNN theo thêi gian

t¸c dông cña m¸y ®Çm lÌn (lu b¸nh thÐp) nh− sau:

E = c.td

(13).

trong ®ã:

c,d - hÖ sè thùc nghiÖm t−¬ng øng vøi c¸c lo¹i BTNN kh¸c nhau;

t - thêi gian t¸c ®éng cña m¸y ®Çm, s;

E - M«®uyn ®µn håi cña Bª t«ng nhùa, MPa.

+ §èi víi b¸nh bÞ ®éng:

Thay c«ng thøc (13) vµo c¸c c«ng thøc (6) vµ (7) ta cã c«ng thøc x¸c ®Þnh ¸p lùc ®Çm lÌn mÆt ®−êng BTNN cña c¸c m¸y lu b¸nh thÐp cã tÝnh ®Õn thêi gian t¸c dông cña m¸y ®Çm lÌn nh− sau:

+ §èi víi b¸nh bÞ ®éng:

d

δ

=

+

)

(14).

1k

P( 1

t.c B.R 11

' T 1 P 1

+ §èi víi b¸nh chñ ®éng:

d

δ

=

−

)

(15).

2k

P( 2

t.c B.R 2

2

' T 2 P 2

Qua nghiªn cøu qu¸ tr×nh ®Çm lÌn cña m¸y lu b¸nh thÐp tÜnh ®Çm mÆt ®−êng BTNN ta thÊy cã sù kh¸c nhau ®èi víi qu¸ tr×nh lµm viÖc cña b¸nh lu chñ ®éng vµ b¸nh lu bÞ ®éng vµ hiÖu qu¶ ®Çm lÌn ®èi víi b¸nh lu chñ ®éng lµ tèt h¬n.

§· x©y dùng ®−îc c«ng thøc x¸c ®Þnh ¸p lùc ®Çm lÌn lªn mÆt ®−êng BTNN cña m¸y lu

b¸nh thÐp tÜnh cã tÝnh ®Õn nhiÖt ®é cña m«i tr−êng khai th¸c.

§· x©y dùng ®−îc c«ng thøc x¸c ®Þnh ¸p lùc ®Çm lÌn lªn mÆt ®−êng BTNN cña m¸y lu

CT 2

b¸nh thÐp tÜnh cã tÝnh ®Õn thêi gian t¸c dông cña m¸y lu.

C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nµy cã thÓ ¸p dông ®èi víi c¸c lo¹i m¸y ®Çm lÌn kh¸c.

III. KÕt luËn

[1]. Th¸i Hμ Phi vµ c¸c céng sù. Nghiªn cøu thùc nghiÖm x¸c ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc hîp lý cña mét sè lo¹i m¸y ®Çm mÆt ®−êng bª t«ng nhùa nh»m n©ng cao chÊt l−îng thi c«ng ®−êng ë ViÖt Nam. §Ò tµi nghiªn cøu khoa häc cÊp Bé m· sè B2004 - 35 - 87.

[2].TrÇn ThÞ Kim §¨ng. Nghiªn cøu m« ®uyn ®µn håi cña bª t«ng ¸tphan lµm mÆt ®−êng «t« xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn chÞu t¶i thùc tÕ. LuËn v¨n th¹c sü KHKT 2003.

[3]. Hå viÖt C−êng. Nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè hîp lý cña c¸c m¸y ®Çm trong thi c«ng mÆt ®−êng BTNN nh»m n©ng cao chÊt l−îng ®−ßng bé ViÖt Nam. LuËn ¸n TiÕn sü khoa häc 2004.

[4]. Vò Phi Long. Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña khÝ hËu vµ tÝnh chÊt c¬ lý cña BTNN ®Õn vËn tèc lµm viÖc cña m¸y ®Çm trong thi c«ng mÆt ®−êng bª t«ng nhùa ë ViÖt Nam. LuËn v¨n th¹c sü KHKT 2005.

[5]. Alecxer.T.V. M¸y lµm ®−êng. Matxc¬va 1972(cid:161)

Tµi liÖu tham kh¶o