MỤC LỤC
MỤC LỤC.
LỜI NÓI ĐẦU.
Chương I. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TÁC THI CÔNG NỀN MÓNG.
1.1. Giới thiệu.
1.2. Các phương pháp gia cố nền móng.
1.2.1. Phương pháp khoan cọc nhồi.
1.2.2. Phương pháp đóng cọc bằng búa điezel.
1.2.3.Phương pháp xử lý nền bằng bấc thấm.
1.2.4. Phương pháp ép cọc tĩnh.
Chương II. CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾMÁY ÉP CỌC TĨNH.
2.1. Máy ép cọc kiểu vít me.
2.2. Máy ép thuỷ lực bắt bulông.
2.3. Máy ép kiểu quang treo.
Chương III. THIẾT KẾ TỔNG THỂ.
3.1. Xác định kích thước khối bê tông.
3.2. Xác định kích thước của máy.
3.2.1. Tính chiều dài máy.
3.2.2. Xác địng chiều rộng máy.
3.2.3. Xác định chiều cao của khung tĩnh và khung động.
Chương IV. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC.
4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu thiết kế.
4.1.1. Nhiệm vụ của hệ thống truyền động thuỷ lực.
4.1.2. Yêu cầu của hệ thống truyền động thuỷ lực.
4.2. Sơ đồ hệ thống truyền động thuỷ lực.
4.3. Các thông số của hệ thống truyền động thuỷ lực.
4.4. Tính chọn các bộ phận của hệ thống truyền động thuỷ lực.
4.4.1. Tính chọn xylanh.
4.4.2. Tính chọn bơm và công suất động cơ.
4.4.3. Chọn van phân phối.
4.4.4. Tính toán thùng dầu.
4.4.5. Chọn ống dẫn và cút nối.
4.4.6. Chọn đồng hồ đo áp.
Chương V. TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP CỦA THÁP ĐỘNG VÀ THÁP TĨNH.
5.1. Chế độ làm việc và phương pháp tính toán kết cấu thép.
5.2. Tính toán tháp động.
5.2.1. Đặc điểm cấu tạo thấp động và lực tác dụng.
5.2.2. Lựa chọn hình thức kết cấu.
5.2.3. Lực tác dụng lên tháp động.
5.2.4. Tính chọn mặt cắt thép góc, bản giằng.
5.2.4.1. Tính chọn thép góc.
5.2.4.2. Tính chọn mặt cắt bản giằng bên.
5.2.4.3. Tính toán liên kết bản giằng bên với thanh thép góc.
5.2.4.5. Tính toán bản giằng sau.
5.2.4.6. Tính bản giằng trước.
5.2.5. Tính cụm tai xylanh dưới.
5.3. Tính toán kết cấu thép của tháp tĩnh.
5.3.1. Đặc điểm cấu tạo và lực tác dụng.
5.3.2. Lực tác dụng lên tháp.
5.3.3. Tính chọn mặt cắt của thép làm khung và bản giằng.
5.3.3.1. Tính chọn mặt cắt thép làm khung tĩnh.
5.3.3.2. Tính chọn bản giằng.
5.3.3.3. Tính liên kết bản giằng.
5.3.4. Tính cụm tai xylanh trên.
5.3.5. Tính quang treo.
5.3.5.1. Tính chọn mặt cắt quang treo.
5.3.5.2. Tính toán liên kết quang treo.
5.3.6. Tính đòn gánh.
Chương VI. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM.
6.1. Tính toán thiết kế dầm trung gian.
6.1.1. Đặc điểm kết cấu và hình thức lực chọn kết cấu.
6.1.2. Lực tác dụng lên dầm trung gian.
6.1.3. Giản đồ tính toán.
6.1.4. Tính chọn mặt cắt cánh dầm.
6.1.4.1. Tính chọn sơ bộ mặt cắt dầm.
6.1.4.2. Kiểm tra mặt cắt đã chọn.
6.1.5. Tính toán thiết kế quang treo.
6.2. Tính toán thiết kế dầm đáy (dầm ngang).
6.2.1. Đặc điểm kết cấu và hình thức lựa chọn kết cấu.
6.2.2. Lực tác dụng lên dầm.
6.2.3. Giản đồ tính toán.
6.2.4. Tính chọn mặt cắt dầm.
Chương VII. QUY TRÌNH LẮP DỰNG.
7.1. Công tác chuẩn bị để thi công máy ép cọc tĩnh.
7.2. Quy trình lắp dựng.
7.3. Quy trình thi công ép cọc
Chương VIII. TÍNH GIÁ THÀNH CHẾ TẠO.
8.1. Tính toán giá thành chế tạo kết cấu thép của máy.
8.1.1. Tính toán giá thành chế tạo khung động.
8.1.1.1. Tính toán giá thành của các bản thép chế tạo khung.
8.1.1.2. Tính toán giá thành các bản giằng.
8.1.1.3. Tính toán giá thành que hàn chế tạo khung.
8.1.2. Tính toán giá thành chế tạo khung tĩnh.
8.1.2.1. Tính giá thành thép [22 để chế tạo khung tĩnh.
8.1.2.2. Tính giá thành thép bản để hàn vào thép [22.
8.1.2.3. Tính toán giá thành các bản giằng.
8.1.2.3. Tính toán giá thành chế tạo cụm tai xylanh trên.
8.1.2.5. Tính toán giá thành que hàn.
8.1.2.6. Tính toán giá thành chế tạo quang treo.
8.1.3. Tính toán giá thành chế tạo dầm trung gian.
8.1.3.1. Tính toán giá thành kết cấu thép chế tạo dầm trung gian.
8.1.3.2. Tính toán giá thành que hàn.
8.1.4. Tính toán giá thành chế tạo dầm đáy.
8.1.4.1. Giá thành thép chế tạo dầm đáy.
8.1.4.2. Tính toán giá thành que hàn chế tạo dầm.
8.2. Tính giá thành của bộ nguồn thuỷ lực.
KẾT LUẬN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
LỜI NÓI ĐẦU
Trong bối cảnh nước ta hiện nay là một nước đang phát triển, cơ sở hạ tầng ngày càng được xây dựng và hoàn thiện. Trong thực tế các công trình xây dựng lớn hiện nay thì việc gia cố nền móng là rất quan trọng. Cấu tạo của nền sau khi đào, đắp, đầm...thường không đồng nhất và khả năng chịu áp lực nhỏ; Vì vậy trong công tác xây dựng nhà cao tầng (mang tính vĩnh cửu) và xây dựng cầu, đập nước, ống khói, v.v... người ta phải xử lý móng. Một trong các cách xử lý nền móng vừa kinh tế lại vừa đảm bảo độ bền vững của công trình là dùng phương pháp đóng cọc. Cọc dùng để đóng có thể là cọc tre, gỗ, hoặc cọc thép, cọc bê tông- cốt thép, cọc cát...Trong điều kiện hiện nay thì cọc bê tông - cốt thép được sử dụng rộng rãi nhất vì có nhiều ưu điểm hơn các loại cọc khác. Đó là điều kiện áp dụng không phụ thuộc vào tình hình mực nước ngầm (tuy nhiên khi dùng cọc ở những nơi nước mặn thì phải chú ý tới hiện tượng ăn mòn cốt thép trong cọc) giá thành của cọc nhỏ hơn nhiều so với cọc thép, sức chịu tải của cọc cao... Hầu hết các công trình hiện nay đều dùng cách gia cố nền móng bằng cọc.
Xuất phát từ yêu cầu đó trong lần làm đồ án tốt nghiệp này em đã được giao nhiệm vụ: “Tính toán thiết kế máy ép cọc tĩnh lực ép P = 150 TẤN". Trong quá trình làm đồ án em xin cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của Thầy:TS………….. đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Do trình độ và thời gian có hạn, kinh nghiệm thực tế còn quá ít, việc tìm tài liệu thiết bị còn hạn chế nên trong quá trình tính toán thiết kế không tránh khỏi thiếu sót. Vì thế em rất mong được sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy giáo để sau này trong thực tế khỏi bỡ ngỡ, và có thể vận dụng tốt những kiến thức đã học vào trong thực tế. Em xin chân thành cảm ơn các thầy.
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TÁC THI CÔNG NỀN MÓNG
1.1. Giới thiệu.
Đất nước ta đang trong thời kỳ phát triển hợp tác và hội nhập với các nước trong khu vực, cũng như các nước trên thế giới. Để có nền kinh tế phát triển nhanh thì cần có nền kinh tế ổn định, vững chắc và để phát triển nhanh thì cần phải có cơ sở hạ tầng vững chắc và hiện đại. Do đó hàng loạt các công trình xây dựng dân dụng cũng như các công trình giao thông đã và đang, sắp được xây dựng. Trong các công trình lớn cũng như nhỏ thì việc sử lý nền móng là yếu tố hết sức quan trọng vì nó quyết định đến chất lượng cũng như tuổi thọ của công trình.
Việc sử lý nền móng đã có từ rất lâu, nhất là sử lý nền móng bằng các loại cọc, ban đầu là các loại cọc nguyên thuỷ có sẵn như : Cọc tre, cọc gỗ, và với quy mô công trình ngày càng lớn và xây dựng trên nền đất yếu nên các loại cọc cũng phải hiện đại và đáp ứng được yêu cầu của các công trình.
Tuỳ thuộc vào quy mô, thời hạn thời hạn phục vụ của công trình, điều kiện tự nhiên của đất xây dựng mà người ta áp dụng các biện pháp khác nhau để gia cố nền móng cho phù hợp, với những công trình xây dựng nhà ở thuộc loại nhỏ của các hộ gia đình thì áp dụng biện pháp làm móng cọc bê tông.
1.2. Các phương pháp gia cố nền móng.
Gia cố nền móng có nhiều phương pháp khác khác nhau, mỗi phương pháp có những ưu điểm riêng và phù hợp với các công trình khác nhau. Các phương pháp hiện nay thường được sử dụng là:
1.2.1. Phương pháp khoan cọc nhồi.
Cọc nhồi được chế tạo bằng cách rót trực tiếp vật liệu (bê tông , cát ) vào những lỗ cọc đã được khoan sẵn.
+ Cọc được chế tạo tại chỗ có kích thước và chiều dài tuỳ ý, không mất công vận chuyển hay phải làm công tác phụ khác như : Cưa, cắt, nối cọc ..
+ Thi công cọc khoan nhồi tránh được các lực xung kích gây ảnh hưởng xấu đến các công trình xung quanh, không gây tiếng ồn
1.2.3. Phương pháp sử lý nền bằng bấc thấm.
Bấc thấm là một phương pháp nhân tạo, cải tạo nền đất bằng thiết bị tiêu nước thẳng đứng. Để sử lý đất yếu, được dùng để thay thế cọc cát làm phương tiện dẫn nước từ dưới nền đất yếu lên tầng đệm cát phía trên và thoát ra ngoài. Phương pháp này có những ưu nhược điểm sau :
- Ưu điểm :
+ Tăng nhanh quá trình cô kết của đất yếu, rút ngắn thời gian lún (có thể kết thúc cô kết ngay trong thời gian thi công mà không phải đợi lâu dài .
+ Ít làm xáo động các lớp đất tự nhiên
- Nhược điểm :
+ Hiện tại chưa sản xuất được bấc thấm còn phải nhập ngoại.
+ Hiệu quả chưa đạt yêu cầu mong muốn cho một số điều kiện nền đắp thấp và một số điều kiện địa chất khác.
+ Bản thân bấc thấm không tham gia vào thành phần chịu tải trọng.
1.2.4. Phương pháp ép cọc tĩnh.
Máy ép cọc dùng để ép cọc bê tông cốt thép. Trong việc gia cố nền móng với các nền móng không quá yếu. Thường được sử dụng trong xây dựng các công trình dân dụng như nhà cửa, vì lực ép lớn và tiếng ồn nhỏ, quá trình ép cọc êm dịu, cọc ít bị vỡ đầu cọc do chấn động như khi sử dụng búa diezel và chiều sâu ép cọc có thể đạt yêu cầu tốt. Do không gây tiếng ồn và ô nhiễm cho nên máy ép cọc thường được sử dụng trong các công trình đông khu dân cư, và do tạo chấn động nhỏ cho nên nó cũng thường được sử dụng trong các công trình mà bên cạnh các công trình đó đã có những công trình khác.
CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP CỌC TĨNH
Máy ép cọc là loại máy hoạt động dựa trên áp lực của dầu thuỷ lực. Áp suất cao của dầu thuỷ lực sẽ tạo ra lực ép để ép cọc sâu vào lòng đất, vì vậy nó hoạt động rất êm, không gây ảnh hưởng đến những công trình xung quanh, và nó không gây ra tiếng ồn khi hoạt động. Kết cấu của máy gồm có khung tĩnh, khung động, 2 xi lanh dùng để ép cọc và dầm chính và phụ. Khung động thì trượt trong khung tĩnh.
Sau khi đã cố định cọc với khung động thì ta cho xy lanh duỗi ra và ép cọc xuống đất. Khi hết hành trình của xi lanh thì xi lanh sẽ được co lại và ta lại cố định cọc với khung động ở vị trí khác, sau đó hành trình lại lặp lại như trước. Khi đã ép hết cọc đó thì người ta đưa cọc khác vào và hàn đầu cọc mới với cọc đã ép rồi, sau đó lại tiếp tục ép.
2.1. Phương án 1: Máy ép cọc kiểu vít me.
Máy ép cọc kiểu vít me thì kết cấu của nó gồm có giá trung gian thì được liên kết với dầm bằng quang treo, khung tĩnh liên kết với giá trung gian bằng vít me. Đối với máy này thì có những ưu nhược điểm sau :
* Ưu điểm
- Kết cấu đơn giản gọn nhẹ
- Giá thành chế tạo rẻ
- Khả năng tháo lắp nhanh
- Do trọng lượng nhẹ cho nên quá trình vận chuyển đơn giản
* Nhược điểm
- Do giá trung gian được treo trên dầm nên phải có thiết bị để nêm và giữ cho ổn định, khi dùng nêm thì không chắc chắn được bằng dùng vít hoặc bulông
- Giá trung gian thì kết cấu phải có dãnh để bắt vít, vì vậy kết cấu của giá trung gian tương đối phức tạp , và kết cấu không gọn nhẹ
2.2. Phương án 2: Máy ép thuỷ lực bắt bulông.
Máy ép thuỷ lực loại này dùng 2 xi lanh thuỷ lực, và có dầm trung gian thì liên kết bằng bulông với dầm chính. Trên dầm chính thì có dãnh trượt để có thể bắt được bulông với dầm trung gian
Khung tĩnh thì được liên kết bằng bulông với dầm trung gian.
Máy ép cọc loại này có những ưu nhược điểm sau
*Ưu điểm:
Đối với loại máy này thì khả năng dịch chuyển khi đóng cọc là tương đối nhanh, và khi tháo lắp cũng nhanh do giá trung gian có thể di chuyển dọc theo dầm chính và khung tĩnh có thể di chuyển dọc theo giá trung gian
*Nhược điểm:
Đối với loại máy này thì có các nhược điểm sau
- Kết cấu của dầm chính và giá trung gian là tương đối phức tạp, do phải làm dãnh để bắt bulông
3.1. Xác định kích thước của các khối bê tông.
Các khối bê tông có trọng lượng theo yêu cầu là 5 (T/khối). Khối bê tông để làm đối trọng thì gồm có các khối bê tông dài và các khối bê tông ngắn. Khối bê tông có chiều dài lớn thì được đặt ở dưới cùng, còn các khối bê tông có chiều dài ngắn thì được đặt trên khối bê tông dài. Các khối bê tông có hình dáng như sau
Chọn b = 3,4 (m) = 3400(mm)
Vậy kích thước của khối bê tông dài là
b = 3400 (mm) , a = 767 (mm)
* Xác định kích thước khối bê tông ngắn
Chọn b = 2 (m) = 2000 (mm)
3.2. Xác định kích thước của máy.
Kích thước của máy phụ thuộc vào số lượng cọc ép được theo thiết kế và chiều dài của cọc, kích thước của các khối bê tông
Theo thiết kế ta chọn a=900
- Xác định chiều dài máy
L2=2Lat+n*d
Trong đó:
Lat: Khoảng cách an toàn từ giá đóng cọc đến đối trọng. Chọn Lat=1000 (mm)
d: Khoảng cách giữa các cọc được đóng. Theo thiết kế d = 900 (mm)
n: Số khoảng cách
Vì số lượng cọc được đóng là 4 cọc nên ta có n = 3
Vậy
L2=2Lat+n*d = 2*1000 + 3*900 = 4700 (mm)
Ta chọn L2 = 4800 (mm)
Ta thay L1, L2, L3 vào công thức (*) ta được chiều dài của máy
L = L1+L2+L3 = 1600 + 4800 +1600 = 8000 (mm)
3.2.2. Xác định chiều rộng của máy.
Chiều rộng của máy được xác định trên cơ sở kích thước của khối đối trọng dài.
Kích thước chiều dài của khối đối trọng dài là b = 3400 (mm).
Vậy ta chọn chiều rộng của máy là B = 3400 (mm)
3.2.3. Xác định chiều cao của khung tĩnh và khung động.
Chiều cao của khung tĩnh và khung động phụ thuộc vào chiều cao của cọc và hành trình xylanh
+ Hành trình xylanh ta chọn là S = 1600 (mm)
+ Chiều dài của cọc là L cọc = 8000 (mm)
Do đó ta chọn chiều dài của khung động là Lkđ = 7000 (mm), chiều dài của khung tĩnh là Lt = 5550 (mm)
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THUỶ LỰC
4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu thiết kế.
4.1.1. Nhiệm vụ của hệ thống truyền động thuỷ lực (TĐTL).
Vai trò, nhiệm vụ của hệ thống TĐTL là truyền công suất từ động cơ đến hệ xylanh để sinh công ép cọc xuống nền đất, ngoài ra hệ thống còn dùng để điều khiển xylanh trong quá trình ép cọc của máy.
4.1.2. Yêu cầu của hệ thống truyền động thuỷ lực.
Việc thiết kế, tính toán, lựa chọn các thiết bị thuỷ lực của hệ thống yêu cầu cần đảm bảo:
- Đảm bảo cho máy ép đạt được lực ép theo yêu cầu thiết kế: Qép Max=150 (tấn)
- Thiết bị chọn phải đảm bảo độ tin cậy, độ bền, tuổi thọ cao và thoả mãn được yêu cầu kỹ thuật.
4.2 - Sơ đồ hệ thống truyền động thuỷ lực.
Hình 3.1: Sơ đồ mạch thuỷ lực
1. Thùng dầu; 2. Bầu lọc; 3. Bơm dầu; 4. Đồng hồ đo áp;
5. Van phân phối; 6. Xylanh; 7. Van an toàn
Nguyên lý hoạt động của hệ thống :
Bơm dầu cung cấp dầu cao áp đến van phân phối sau đó từ van phân phối điều khiển các xylanh hoạt động ép cọc hoặc nâng khung động lên. Đồng hồ đo áp có nhiệm vụ đo áp suất của dầu cao áp. Khi áp suất cao quá áp suát cho phép thì dầu sẽ qua van an toàn để về thùng dầu. Trên đường dầu về ta bố trí bầu lọc để lọc dầu khi về thùng.
4.3. Các thông số của hệ thống truyền động thuỷ lực.
- Số lượng xylanh n=2.
- Lực tác dụng lên cả 2 xylanh Qmax=75 (tấn).
- Hành trình ủa xylanh chọn L=1,6 (m).
- Tốc độ ép Vép=1(m/ph) = 1/60 (m/s). Tốc độ ép ứng với lực ép Qmax=150 (Tấn).
4.4. Tính chọn các bộ phận của hệ thống truyền động thuỷ lực.
4.4.1. Tính chọn xylanh.
Mô hình của xylanh ép cọc
Trong đó:
D : Đường kính pistong (m).
d : Đường kính cán pistong (m).
P1, P2: Áp lực dầu công tác (KPa).
Q1, Q2: Lưu lượng dầu.
Khi pistong chuyển động để ép cọc thì lực đẩy T được xác định theo biểu thức
T=
Công thức (3.36,TL[V]).
Trong đó :
T: Lực đẩy pistong (KN)
:Hiệu suất cơ khí của xylanh thuỷ lực
=0,96 - 0,98
Chọn = 0,98
Ta có hệ số tỉ lệ giữa đường kính pistong D và cán pistong d được ký hiệu là 
=
Công thức (3.49,TL[V]).
Chọn = 1,6
Thay vào ta có :
T=
= 
D =
Để xylanh ép được cọc thì ta phải có lực tác dụng lên mỗi xylanh khi ép cọc là
T
=75 (tấn)=750 (KN)
Áp lực của dầu chọn sơ bộ
P1=16 (MPa)=16 (MN/m2) = 16000 (KN/m2)
P2=0,6 (MPa) = 600 (KN/m2).
Thay P1,P2, T, vào ta có :
D0,25(m).
Chọn D =0,3 (m)
Vậy đường kính cán pistong là:
d =
= 0,19 (m).
Vậy xylanh thuỷ lực đã chọn có các thông số sau
Đường kính pistong D=30 (cm) = 300 (mm)
Đường kính cán pistong d = 19 (cm) = 190 (mm)
4.4.2. Tính chọn bơm và công suất động cơ.
* Sơ bộ chọn công suất động cơ.
Ta có công suất tiêu thụ của xylanh lực:
N*p=Tp*Vp (KW) Theo công thức (3.12,TL[V]).
Trong đó:
Tp : Lực tác dụng lên cán pistong. (KN)
Vp: Tốc độ dịch chuyển của cán (m/s).
Tp=75 (tấn) =750 (KN).
Vp=1(m/ph) =1/60 (m/s).
N*=
=12,5 (KW).
Vậy công suất tiêu thụ của 2 xylanh
Np=2*N*p=2*12,5 =25 (KW)
Công suât động cơ chọn phải thoả mãn
Ndm
Trong đó:
Nlv : Công suât làm việc của hệ thống.
: Hiệu suất truyền =0,92 
0,95
Ta có Nlv=Np=25 (KW).
Chọn =0,92
Vậy Ndm 
=27,17 (KW)
Tra bảng (2p,TL[VII] )
Chọn động cơ điện A02- 72 - 4 có các thông số sau :
Nđm= 30 ( KW)
Nđm = 1460 (v/ph)
* Chọn bơm dầu:
Để chọn bơm dầu cho hệ thống thuỷ lực ta chọn lựa theo 2 yêu cầu
- Lưu lượng bơm dầu cung cấp đủ cho hệ xylanh.
- Áp lực dầu đạt được của bơm để ép.
+ Xác định lưu lượng yêu cầu của bơm.
Áp dụng công thức (3.42,TL[V])
Vp=
Q1=
Vp: Tốc độ dịch chuyển của cán pistong (m/ph)
Vp=1 (m/ph)
D : Đường kính pistong (m)
D=0,3 (m)
: Hiệu suất thể tích của xylanh
chọn =1 (đối với xylanh mới)
Q1=
= 0,07 (m3/ph)
Q1 : Lưu lượng của 1 xylanh
Vậy lưu lượng cần thiết của bơm
Qct=2*Q1=0,14 (m3/ph)
Lưu lượng yêu cầu của bơm
QB=(1,1- 1,2) Qct
QB=1,1*0,14 =0,154 (m3/ph) =154 (lít/phút)
+ Xác định áp lực dầu để đẩy được hệ xylanh
Áp dụng công thức (3.36,TL[V]) ta có:
Lực đẩy pistong (áp lực dầu)
T=
P1 = 
+
Với : Hệ số tỷ lệ giữa đường kính pistong D và cán pistong d
Chọn =1,6
Thay số T75*104 (N)
D=0,3 (m)
=1,6
=0,98
P2=0,6 (MPa) =0,6*106 (N/m2)
P1 
+
P1 11,2*106 (N/m2) = 11,2 (MPa)
Vậy áp lực yêu cầu của bơm:
PB 11,2 (MPa)
* Chọn bơm
Căn cứ vào áp lực và lưu lượng, dựa theo bảng (3.4,TL[V]) ta chọn bơm có các đặc điểm sau:
Bơm pistong hướng trục có các thông số:
+ Kiểu bơm : 207.25
+ Lưu lượng riêng : q = 107 (cm3)
+ Áp suất danh nghĩa : 16 (MPa )
+ Áp suất dầu lớn nhất : 20 (MPa)
Tốc độ quay
Định mức nđm= 1200 (vg/ph)
Lớn nhất : nmax=2500 (vg/ph) (ứng với áp suất dầu Max)
Trọng lượng bơm : 75 (kg)
* Kiểm tra bơm, công suất chọn.
Ta có bơm dầu có qB =107 (cm3)
Pđm=16 (MPa)
Động cơ điện Nđm=30 (KW)
nđm=1460 (vg/ph)
Kiểm tra áp lực dầu của bơm đạt được khi nB=nđm =1460 (vg/ph)
Áp dụng công thức (3.7,TL[V]) ta có
NB=P*qB*nB
P : Áp lực của dầu
P =
Thay NB=30 (KW) = 30*103 (W); qB=107 (cm3/vg) =107 *10-6 (m3/vg); nB=1460 (vg/ph) = 
(vg/s)
P =
= 11,52 * 106 (N/m2)
Hay: P = 11,52 (MPa)
Ta thấy P = 11,52 > 11,2 (MPa) (là áp lực yêu cầu của bơm)
Vậy công suất động cơ thoả mãn
* Kiểm tra lưu lượng của bơm:
Ta có lưu lượng của dầu đạt được khi: nB=nđm
QB = qB* nB = 107*1460 =156220 (cm3/ph)
QB =156,22 (l/ph)
Ta thấy QB =156,22 (l/ph) >154 (l/ph) (lưu lượng yêu cầu của bơm)
Vậy bơm dầu và động cơ điện đã chọn là hợp lý.
4.4.3. Chọn van phân phối.
Van phân phối làm nhiệm vụ phân chia dòng dầu cao áp vào các đường ống khác nhau để điều khiển hệ xylanh thuỷ lực theo các tín hiệu điều khiển. Van phân phối có nhiều loại. Theo đặc điểm điều khiển: Loại điều khiển bằng cần gạt, loại điều khiển bằng nam châm điện, hay áp lực dầu. Để thuận tiện với máy ép cọc thuỷ lực ta lựa chọn van phân phối theo kiểu điều khiển bằng cần gạt loại 4 cửa
Căn cứ vào bảng (3.8,TL[V] ) ta chọn kiểu van có áp lực dầu định mức: 16 MPa
Các thông số của van
- Áp lực dầu vào van
Định mức : 16 (MPa)
Cao nhất : 17 (MPa)
- Lượng tụt áp cho phép : 0,8 (MPa)
- Hành trình đóng mở : 25 (mm)
- Lưu lượng dầu
Định mức : 160 (l/phút)
Cao nhất : 200 (l/phút )
- Lực đóng mở van không lớn hơn 400 (N)
4.4.4. Tính toán thùng dầu.
Trong hệ thống thuỷ lực thùng dầu có những công dụng sau
- Dự trữ toàn bộ lượng dầu cần thiết phục vụ cho hệ thống.
- Góp phần làm mát dầu
Góp phần làm sạch dầu nhờ có lưới lọc bố trí trong thùng tạo điều kiện cho các chất bẩn, mạt kim loại, bụi chứa trong dầu lắng đọng.
- Đổi mới dầu thông qua bổ sung hoặc thay dầu trong quá trình hoạt động của máy.
Thùng dầu được chế tạo từ thép tấm được hàn lại, thể tích thùng dầu dược xác định
áp dụng công thức (3.50,TL[V]) ta có:
Vt =
(dm3)
QB : lưu lượng của bơm (dm3/ph)
Z : Hệ số tỷ lệ
Đối với chế đọ làm việc gián đoạn Z = 0,33 0,25
Đối với chế độ làm việc liên tục Z = 0,17
Máy ép cọc làm việc ở chế độ gián đoạn nên ta chọn Z = 0,28
Ta có
Q B =156,22 (l/ph) =156,22 (dm3/ph)
Vậy Vt =
(dm3/ph)
Ta lựa chọn thùng dầu có thể tích V = L x H x B = 9 x 8 x 8 =576 (dm3 )
Dài 9 (dm)
Cao 8 (dm)
Rộng 8 (dm)
Góc ngiêng dáy thùng 
= 5 0
4.4.5. Chọn ống dẫn và cút nối.
* Ống dẫn.
Trong hệ thống thuỷ lực ống dẫn làm nhiệm vụ dẫn dầu công tác từ bộ phân này sang bộ phân khác của hệ thống.
Ống dẫn có nhiều kiểu, chủng loại khác nhau. Căn cứ vào khả năng thay đổi cự ly chuyền dẫn ta có loại ống cứng và ống mềm. Loại ống cứng thường được dùng trong các cự ly truyền dẫn dầu không thay đổi trong quá trình hoạt động. Trong trường hợp ngược lại ta dùng loại ống mềm. Ống cứng chế tạo bằng kim loại còn ống mềm chế tạo từ vật liệu cao su tổng hợp.
Tính chọn ống dẫn dầu cao áp.
Qua thực tế đo ngoài hiện trường chọn ống có đường kính ngoài D =45 (mm), độ dày thành ống 7,5 (mm) lựa chọn ống chịu áp lực tới 20 MPa
Ta kiểm tra lại trạng thái chảy của dòng dầu khí khi ở tốc độ chảy lớn nhất có thể:
Áp dụng công thức (1-1,TL[VI]) ta có:
Hệ số Râynôn Re=
(*)
Trong đó:
d: Đường kính ống (cm): d = 45-2*7,5 = 30 (mm) = 3 (cm)
v: Vận tốc trung bình dòng chảy (cm/s)
: Hệ số nhớt độg học (cm2/s)
Ta có
V= 
Q: lưu lượng của bơm: Q=156,22 (dm3/ph) =156,22*103 (cm3/ph)
F: Diện tích mặt cắt của ống dầu
F=
(cm2)
Thay Q, F vào ta được
=
(cm/s)
Chọn dầu thuỷ lực kiểu H 50
Tra bảng (3.1a,TL[V]) tacó:
Độ nhớt ở 323 k (500 c) là =49 (mm2/s) = 0,49 (cm2/s)
Thay V, d, vào (*) ta có:
Ta thấy Re=2256 < 2320
Vậy dòng chảy trong ống đã chọn thoả mãn yêu cầu
* Cút nối.
Cút nối đóng vai trò chuyển hướng truyền dẫn dầu hoặc được nối trung gian giữa các đường ống với nhau.
4.4.6. Chọn đồng hồ đo áp.
Chọn đồng hồ đo áp chỉ vạch đến 25 (MPa). Đồng hồ đo áp có nhiệm vụ thông báo áp lực đạt được trong đường ống dẫn dầu.
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP
THÁP TĨNH VÀ THÁP ĐỘNG
5.1. Chế độ làm việc và phương pháp tính toán kết cấu thép.
* Kết cấu thép của máy ép cọc được tạo thành từ thép hình. Trong chế tạo để thuận tiện ta chủ yếu sử dụng sẵn các thép định hình để tạo lên và được liên kết bằng mối hàn.
Chế độ làm việc và tình hình chịu lực của tháp động và tĩnh được mô tả trong hình sau.
Khi ép cọc ở vị trí A thì cả khung động bị kéo xuống dưới như hình vẽ. Sau đó cọc được đặt ở vị trí B ở hành trình tiếp theo và khi ép thì đoạn từ B đến cuối khung lai bị kéo. Cứ như vậy thì cả khung động sẽ bị kéo.
Khung tĩnh thì bị kéo lên như hình vẽ.
Do vậy cả khung tĩnh và khung động đều bị kéo
Hình 5.1
* Tải trọng tác dụng lên kết cấu thay đổi nhưng không liên tục và việc xác qui luật thay đổi tải trọng là khó khăn. Để đơn giản trong tính toán ta tính theo phương pháp ứng suất cho phép, điều kiện bền khi xét theo phương pháp này là:
Trong đó:
: Ứng suất lớn nhất cho phép
: Ứng suất cho phép của vật liệu
= 
: Giới hạn chảy của vật liệu
n : Hệ số an toàn n = 1,3 1,7
Ta lựa chọn n = 1,5
Trong tính toán sau đây ta tính toán cho kết cấu thép cho từng bộ phận
5.2. Tính toán tháp động.
5.2.1. Đặc điểm cấu tạo tháp động và lực tác dụng.
Như hình vẽ
Hình 5.2
5.2.2. Lựa chọn hình thức kết cấu.
Tháp động có nhiệm vụ giữ cọc và dẫn hướng cho cọc. Ta chọn hình thức kết cấu như sau
Kết cấu mặt cắt trên của tháp động
Như hình vẽ
Hình 5.3
Mặt cắt phía dưới của tháp động :
Hình 5.4
5.2.3. Lực tác dụng lên tháp động.
Lực tácdụng lên tháp động gồm những lực sau:
- Lực kéo P ( P= 150 Tấn).
- Trọng lượng bản thân kết cấu:
Khung trượt được tạo thành từ khối nên trọng lượng bản thân kết cấu được xác định như sau:
GK = 
Trong đó :
: Khối lượng riêng của thép
V: Thể tích khối thép
Do trọng lượng bản thân nhỏ hơn rất nhiều so với lực kéo P cho nên khi tính toán ta bỏ qua lực này
- Áp lực gió Pg :
Do máy làm việc ngoài trời nên tháp chịu tác dụng bởi gió, nên suất hiện tải trọng gió tác dụng lên tháp
Do lực này tác dụng lên tháp là rất cho nên khi tính toán ta cũng bỏ qua lực này
5.2.4. Tính chọn mặt cắt thép góc, bản giằng.
5.2.4.1. Tính chọn thép góc.
Sơ đồ tính toán tháp động.
Hình 5.5
Chọn vật liệu chế tạo thép góc là thép CT3 có
= 240 (MPa)
Ta có :
Ứng suất cho phép =
Trong đó :
: Là ứng suất cho phép .
: Giới hạn chảy của vật liệu.
n: Hệ số an toàn phụ thuộc vào trường hợp tổ tải trọng và chế độ làm việc của kết cấu (thường n= 1,33 1,7). Chọn n=1,5
==
=160 (MPa).
hay = 1600 (KG/cm2)
Khung bị kéo đúng tâm nên để đảm bảo cường độ làm việc của khung khi khung chịu kéo thì
Thay P=150 (T) = 150000 (KG) và vào ta có :
(cm2)
Vậy diện tích mặt cắt một bản thép góc là :
(cm2)
Tra bảng (3,TL[II] ) ta chọn thép góc đều số hiệu là 14 với các thông số sau:
F=24,7 (cm2)
a=140 (mm)
d=9 (mm)
* Kiểm tra lại mặt cắt đã chọn.
Với thép đã chọn thì ta có khối lượng trên một mét dài của thép là: =19,4 (Kg/m)
Vậy trọng lực bản thân tác dụng lên kết cấu là
G = 4*Lđ**g (N)
Trong đó:
Lđ: Chiều dài của tháp động
Lđ=7000 (mm) = 7 (m)
: Khối lượng trên một mét dài của thép hình
g: Gia tốc trọng trường
Lấy g=10 (m/s2)
Vậy trọng lực bản thân kết cấu
G = 4*7*19,4*10 = 5432 (N) = 543,3 (KG)
Ta có :
(KG/cm2)
P: Lực kéo P = 150 (T) = 15*104 (KG)
Ta thấy 
Vậy mặt cắt đã chọn thoả mãn
5.2.4.2. Tính chọn mặt cắt bản giằng bên.
Khi ép cọc thì bản giằng bên sẽ chịu uốn do lực ép P=150 (Tấn ) sinh ra
Hình thức liên kết bản giằng bên với khung động
Hình 5.6
Sơ đồ tính toán của bản giằng bên như sau :
Hình 5.7
Đây là liên kết siêu tĩnh bậc 3 vì vậy khi tính toán lực ta giải phóng liên kếtvà thay vào đó là các lực đơn vị
Khi tính toán ta bỏ qua chuyển vị của dầm do lực cắt vàlực dọc trục gây ra
Sơ đồ tính toán dầm như sau
Hình 5.8
+ Biểu đồ mô men do mô men đơn vị X3=1 (T.m) gây ra là
Hình 5.9
M3 = x3*0.45 = 1*0,45 =0,45 (T.m)
+ Biểu đồ mô men do lợc đơn vị X1=1 (T) gây ra là : (M1)
Hình 5.10
M1= x1*0,45 = 1*0,45 = 0,45 (T.m)
+ Biểu đồ mô men do lực P=75 (T) gây ra là :
(Mp)
Hình 5.11
Mpmax= 75*
(T.m)
Phương trình chính tắc
Theo công thức (3-4,TL[III]) ta có hệ phương trình :
(*)
Trong đó :
: Chuyển vị theo phương i do lực đơn vị j =1 gây ra
i=13; j = 13
: Chuyển vị theo phương i do lực P=75 (T) sinh ra
Do bỏ qua ảnh hưởng chuyển vị của lực cắt và lực dọc trục nên ta có :
Thay vào hệ phương trình (*) ta có :
(**)
Theo công thức (4-13,TL[III]) ta có:
E: Mô đun đàn hồi của vật liệu
J: Mô men quán tính
Thay 
vào hệ phương trình (**) và giải ra ta được các lực như sau
X2=0; X1=-37,5(T); X3=-8,8(T.m)
Vậy mô men tác dụng lên bản giằng là
M=
Ta có biểu đồ lực tác dụng và mô men tác dụng lên bản giằng như sau:
Hình 5.12
Vậy mặt cắt nguy hiểm nhất của dầm là ở giữa dầm với
Mô men M và lực cắt Q
M=4,24 (T.m) ; Q=75 (T)
Ta có mặt cắt của bản giằng có dạng như sau
Hình 5.13
* Sơ bộ chọn mặt cắt bản giằng theo điều kiện uốn
Mô men chống uốn :
Wcu=
(cm3)
Theo điều kiện chống uốn
Với Mu = 4,24 (T.m) = 424 (T.cm)
=1600 (KG/cm2) = 1,6 (T/cm2)
Thay vào ta được
Wcu
(cm3)
(cm3)
Chọn h=36 (cm) = 360 (mm) 
(cm) =12,2 (mm)
Ta chọn b = 4 (cm) =40 (mm)
* Kiểm tra lại mặt cắt đã chọn.
Khi kiểm tra thì ta kiểm tra cả trường hợp dầm chịu cả lực cắt Q và mô men uốn M
Theo lý thuyết bền thứ 4 ta có
Công thức (7.20,TL[II]).
Với
Wcu = 
(cm3)
Mu = 424 (T.cm)
Ứng suất tiếp tuyến do lực cắt Q sinh ra:
Theo công thức (7.12,TL[II]) ta có
Với Q=75 (T) , b= 4 (cm), h= 36 (cm)
(T/cm2)
Vậy ta có :
(T/cm2)
Ta thấy 
(T/cm2)
Vậy mặt cắt đă chọ thoả mãn điều kiện bền.
5.2.4.3. Tính toán liên kết bản giằng bên với thanh thép góc.
Liên kết bản giằng với thanh thép góc được liên kết bằng mối hàn như sau
Hình 5.14
Trong đó :
Ln: Chiều dài đường hàn ngang
Ld: Chiều dài đường hàn dọc
M: Mô men uốn
M=4,24 (T.m)=4,24.107 (N.mm)
Ta có
Ln=h=360 (mm)
Chọn Ld=100 (mm)
Theo công thức (5-14,TL[IV]) ta có
Điều kiện bền của mối hàn:
Với K: Chiều rộng cạnh hàn (K=15 mm)
: Ứng suất cho phép của mối hàn
Vậy 
(N/mm2)
Thay K, Ln, Ld, M vào công thức kiểm tra mối hàn ta có:
(N/mm2)
Ta thấy 
Vậy mối hàn thoả mãn điều kiện bền
5.2.4.5. Tính bản giằng sau.
a. Xác định lực cắt trong thanh.
Khi tính bản giằng sau thì ta tính như cột chịu nén đúng tâm. Trong thực tế thì thường bị nén lệch tâm ngẫu nhiên, do chế tạo không được thẳng, hoặc do tải trọng tác dụng không hoàn toàn đúng tâm. Vì vậy ngay khi cột hở chịu lực đã bị uốn cong, trong thanh sẽ xuất hiện mô men uốn và lực cắt. Các bản giằng sẽ chịu lực cắt trên. Lực cắt này tính theo công thức quy ước sau đây
Do cột hở làm bằng thép CT3 nên ta có
Lực cắt Q=20 Fng
Fng: Diện tích mặt cắt nguyên của cột hở (cm2)
Q: Lực cắt (daN)
Fng = 24,7*4=98,8 (cm2)
Q=20*98,8=1976(daN) =19760 (N)
b. Giản đồ tính toán
Hình 5.15
Trong đó :
a: Khoảng cách hai đường tâm của hai bản giằng liên kết
a=1300 (mm)
c = 450 (mm)
Biểu đồ mô men tác dụng lên bản giằng
Hình 5.16
Tách riêng một phần nhánh cột và bản giằng
Từ điều kiện cân bằng của mô men uốn ở tiếp điểm khung cứng ta có
Ta giả thiết bản giằng được liên kết cứng với nhánh cột. Do đó sơ đồ tính toán được xem như dầm hẫng, khẩu độ là c/2. Đầu mút hẫng (tại điểm uốn của bản giằng) chịu tác dụng của lực tập trtrung T
Vậy tại điểm ngàm (chỗ liên kết bản giằng với nhánh cột)chịu lực cắt và mô men uốn sau
T=
M=
Trong đó :
Q=19760 (N) T=
M=
c. Chọn mặt cắt bản giằng
Dựa vào T và M ta chọn sơ bộ mặt cắt bản giằng
Chọn mặt cắt bản giằng có dạng như sau
Hình 5.17
h: Chiều cao bản giằng
b: Chiều rộng bản giằng
* Sơ bộ chọn mặt cắt theo điều kiện chịu uốn
Mô men chống uốn
Wcu 
; Wcu=
(mm3)
Thay =1600 (KG/cm2) =160 (N/mm2)
Ta được
Wcu 
(mm3)
(mm3)
(mm3)
Chọn b = 25 (mm)
(mm)
Ta chọn h=360 (mm)
* Kiểm tra lại mặt cắt đã chọn
Theo lý thuyết bền thứ 4 ta có
Ta có :
W= 
công thức (7.12,TL[II])
Vậy
Ta thấy 
Vậy mặt cắt đã chọn thoả mãn
b=25 (mm); h=360 (mm)
d. Tính toán liên kết bản giằng sau
Liên kết giữa bản giằng sau và thép góc như sau:
Hình 5.18
Trong đó:
Ln: Chiều dài đường hàn ngang (mm)
Ld: Chiều dài đường hàn dọc (mm)
M: Mômen uốn M = 12843900 (N.mm)
Ta có :
Ln=h=360 (mm)
Chọn Ld=140 (mm)
Theo công thức (5-14,TL[IV] ) ta có
Điều kiện bền của mối hàn
Với: K: Chiều rộng mối hàn (k=15 mm)
: ứng suất cho phép của mối hàn
=96(N/mm2)
Thay k, Ln, Ld,M vào công thức kiểm tra mối hàn ta có
Ta thấy 
Vậy mối hàn đảm bảo điều kiện bền
5.2.4.6. Tính bản giằng trước.
Chọn bản giằng trước có kích thước : L x B x H = 450 x 25 x 360
Dài : 450 (mm)
Rộng : 360(mm)
Dày : 25 (mm)
5.2.5. Tính cụm tai xylanh dưới.
* Tính chốt xylanh
Chốt xylanh chủ yếu chịu lực cắt
đường kính chốt xylanh xác dịnh theo công thức
Với :
d: Đường kính chốt
Q: Lực cắt tác dụng lên chốt
Q= 75*104 (N)
Ứng suất cho phép của vật liệu
Chọn d = 100 (mm)
* Cụm tai xylanh dưới dùng để liên kết giữa tháp động xà xylanh thuỷ lực. Đồng thời làm nhiệm vụ dẫn hướng cho khung động
Hình dáng cụm tai xylanh dưới như sau
Hình 5.19
Mặt cắt tại vị trí liên kết giữa tai và khung động như sau
Hình 5.20
Khi chịu lực thì cụm tai xylanh dưới có thẻ bị cắt đứt tại vin trí liên kết với khung động
Để đơn giản ta coi sơ đồ tính toán cụm tai xylanh dưới như sau
Hình 5.21
P : Lực tác dụng (lực ép của xylanh )
P=75*104 (N)
Sơ đồ lực và mô men tác dụng như sau
Hình 5.22
Mặt cắt nguy hiểm nhất tại ngàm có lực cắt và mô men tác dụng
Lực cắt Q=P= 75*104 (N)
Mô men M=1125*105 (N.mm)
* Sơ bộ chọn mặt cắt theo điều kiện chống uốn
mà 
Wcu : Mô men chống uốn
Thay số
M=1125*105 (N.mm)
Ta có Wcu
Mà Wcu= 
Chọn b = 450 (mm) h 96,8 (mm)
Chọn h = 200 (mm)
* Kiểm tra lại mặt cắt đã chọn.
Khi kiểm tra lại mặt cắt đã chọn thì ta kiểm tra cả điều kiện mặt cắt chịu lực cắt Q
Theo lý thuyết bền 4 ta có
Công thức (7.20, TL[II])
Ta có:
= 160 (N/mm)
Công thức (7.12, TL [II])
Mô men chống uốn
Wcu = 
Vậy ứng suất tương đương
Ta thấy
Vậy mặt cắt đã chọn thoả mãn
5.3. Tính toán kết cấu thép của tháp tĩnh.
5.3.1. Đặc điểm cấu tạo và lực tác dụng.
Hình 5.23
5.3.2. Lực tác dụng lên tháp.
Lực tác dụng lên tháp gồm có
- Lực kéo đúng tâm
- Trọng lượng bản thân của kết cấu.
Gk =
: Trọng lượng riêng của thép làm khung
V: Thể tích khối thép
Do trọng lượng bản thân tác dụng lên tháp là nhỏ so với lực kéo P cho nên khi tính toán ta bỏ qua lực này
- Áp lực của gió Pg
Do máy làm việc ngoài trời nên chịu áp lực của gió , nhưng lực này nhỏ cho nên ta bỏ qua khi tính kết cấu thép của khung
5.3.3. Tính chọn mặt cắt của thép làm khung và bản giằng.
5.3.3.1. Tính chọn mặt cắt thép làm khung tĩnh.
Sơ đồ tính toán khung tĩnh như sau
Hình 5.24
Thép làm khung tĩnh là thép hình chữ [. Vật liệu làm khung là thép CT3 có ứng suất cho phép = 1600 (KG/cm2) = 160 (KG/mm2)
Do khung chịu kéo đúng tâm nên ta chọn mặt cắt theo điều kiện cường đ:
P: Lực kéo
P=150 (T) = 150000 (KG)
F: Diện tích mặt cắt
Vậy diện tích của một mặt cắt của thép hình là
F1 = 
Tra bảng ( 2, TL[II] ) ta chọn thép [22 có các thông số sau
+ Diện thích mặt cắt F = 26,7 (cm2)
+ Chiều cao h = 220 (mm)
+ Chiều rộng b = 82 (mm)
+ Bề dày d = 5,4 (mm)
Hình 5.25
Do chọn theo điều kiện cường độn nên tháp đảm bảo theo điều kiện chịu lực
5.3.3.2. Tính chọn bản giằng.
Đối với tháp tĩnh thì mặt cắt ở dưới (chỗ quang treo ) gồm có 4 bản giằng, còn ở phía trên thì chỉ có hai phía có bản giằng là phía trước và sau
Sơ đồ liên kết bản giằng dưới và lực tác dụng lên bản giằng
Hình 5.26
Khi tính bản giằng thì ta tính như cột chịu nén đúng tâm
Bản giằng sẽ chịu lực cắt Q. Lực cắt này tính theo công thức
Vì vật liệu làm bằng thép CT3 nên:
Q=20.Fng (daN)
Fng: Diện tích mặt cắt nguyên của cột (cm2)
Fng = 4*F = 4 * 26,7 = 106,8 (cm2)
Sơ đồ tính toán bản giằng : (tách một nửa ra để tính )
Hình 5.27
Biểu đồ mô men tác dụng
Hình 5.28
Tách riêng một phần nhánh cột và bản giằng
Từ điều kiện cân bằng của mô men uốn ở tiếp điểm khung cứng ta có
Vậy lực cắt tại điểm uốn của bản giằng :
a: Khoảng cách giữa hai đường tâm của hai bản giằng liền nhau
a=950 (mm)
c: Khoảng cách giữa hai đường tâm của nhánh
c=970 (mm)
Ta giả thiết bản giằng được liên kết cứng với nhánh cột. Do đó sơ đồ tính toán được xem như dầm hẫng, khẩu độ là 
đầu mút hẫng ( tại điểm uốn của bản giằng ) chịu tác dụng của lực tập trung T
Vậy tại điểm ngàm ( chỗ liên kết bản giằng với nhánh cột chịu) lực cắt và mô mem uốn sau
Lực cắt T = 
=
Mô men uốn 
* Tính chọn mặt cắt bản giằng căn cứ vào T và M
Mặt cắt bản giằng có dạng như sau
Hình 5.29
Sơ bộ chọn mặt cắt bản giằng theo điều kiện cường độ
Ta có
Wcu: Mô men chống uốn
Wcu = 
: Ứng suất cho phép của vật liệu
= 1600 (KG/cm2) = 160 (N/mm2)
Thay số ta được
Wcu 
Chọn b = 20 (mm) h 98 (mm)
Chọn h=150 (mm)
* Kiểm tra lại mặt cắt đã chọn theo lý thuyết bền 4
Ta có
Với b=20 (mm) , h = 150 (mm) thì
Wcu = 
ứng suất tiếp
Theo cong thức (7.12, TL[II] ) ta có:
Vậy
Ta thấy
Vậy mặt cắt đã chọn thoả mãn
Ta chọn các bản giằng như sau:
+ Đối với bản giằng trước và sau ở cuối khung tĩnh thì ta lấy bản có kích thước như sau
750 x 20 x 150 (mm)
+ Đối với bản giằng ở hai bên ta lấy bản giằng có kích thước sau:
450 x 20 x 150 (mm)
+ Đối với bản giằng ở trước và sau khung (phía trên ) ta lấy kích thước sau :
970 x 20 x 150 (mm)
5.3.3.3. Tính liên kết bản giằng
a- Đối với bản giằng trước và sau ở cuối khung ( chỗ hàn quang treo ) thì sơ đồ liên kết như sau:
Hình 5.30
Mối hàn chịu lực kéo N và mô men uốn M
Ta có :
N=Q1 = 
M = 6407820 (N.mm)
Áp dụng công thức ( 5-16,TL[IV] ) ta có
Thay s = 20 (mm)
L=150 (mm)
Ta được
Ta thấy
Vậy mối hàn thoả mãn điều kiện bền
b- Tính liên kết của bản giằng trước và sau ở phía trên.
Bản giằng có kích thước: 970 x 20 x 150 (mm)
Liên kết bản giằng với nhánh cột như sau
Hình 5.31
Trong đó:
Ln: Chiều dài đường hàn ngang
Ln = 150 (mm)
Ld: Chiều dài đường hàn dọc
Ld = 110 (mm)
N: Lực kéo đúng tâm: N= 10680 (N)
M: Mô men uốn : M = 6407820 (N.mm)
Theo công thức ( 5-15, TL[IV] ) ta có điều kiện bền của mối hàn:
': Ứng suất cho phép của mối hàn
Theo như trên ta tính thì
'= 96 (N/mm2)
L: Tổng chiều dài đường hàn
L = 2*Ld +Ln
Thay Ld = 110 (mm)
Ln = 150 (mm)
= 2*110 +150 =370 (mm)
Ta thay L, Ld, Ln, N, M vào công thức kiểm tra độ bền mối hàn ta có
( Chọn k =15 mm)
Ta thấy
Vậy mối hàn thoả mãn điều kiện bền
Các bản giằng đã chọn thoả mãn điều kiện chịu lực và điều kiện bền của mối hàn.
5.3.4. Tính cụm tai xylanh trên.
* Tính chốt xylanh trên
Chốt của xylanh trên lấy bằng chốt của xylanh dưới
d = 100 (mm)
Kết cấu của tai xylanh trên
Hình 5.32
Để đơn giản khi tính cụm tai xylanh trên ta tính như sơ đồ sau
Hình 5.33
P: Lực tác dụng lên tai xy lanh
P = 
Biểu đồ mô men và lực tác dụng
Hình 5.34
Ta có :
Lực cắt Q=18,75 (T)
Mô men MMax = 4218,75 (T.mm)
Mặt cắt nguy hiểm nhất ở giữa dầm
Có Q=37,5 (T) = 37,5 *104 (N)
MMax = 4218,75*104 (N.mm)
Chọn mặt cắt dạng như sau
Hình 5.35
* Sơ bộ chọn mặt cắttheo điều kiện chống uốn
Ta có :
Với:
: Ứng suất cho phép của vật liệu
= 1600 (KG/cm2) = 160 (N/mm2)
Wcu: Mô men chống uốn
Wcu =
Thay M, , vào biểu thức trên ta có
Chọn b = 28 (mm) 
Chọn h = 300 (mm)
* Kiểm tra lại mặt cắt đã chọn.
Khi kiểm tra thì ta kiểm tra cả khi mặt cắt chịu lực cắt Q
Với b=28 (mm); h=300 (mm)
Thì ta có Wcu = 
(mm2)
Theo điều kiện bền 4 ta có
công thức ( 7.20, TL[II] )
Trong đó:
công thức (7.12, TL[II])
(N/mm2)
Ta thấy
Vậy mặt cắt đã chọn thoả mãn
5.3.5. Tính quang treo.
5.3.5.1. Tính chọn mặt cắt quang treo.
Quang treo dùng để liên kết khung tĩnh với dầm trung gian
- Lực tác dụng lên mỗi nhánh cột của khung tĩnh là
P = 
- Mỗi nhánh cột có hai quang treo, nên lực tác dụng lên mỗi quang treo là
N=
K: Hệ số đồng đều của tải trọng tác dụng lên quang treo, do khi nêm thì khung tĩnh có thể bị nghiêng
K = 1,5
Vậy 
Giản đồ lực tác dụng lên quang treo như sau
Hình 5.36
Tính chọn mặt cắt của quang treo
Theo điều kiện cường độ thì ta có
F: Diện tích mặt cắt của quang treo
(mm2)
Mỗi quang treo gồm có hai nhánh quang, vậy diện tích mặt cắt một nhánh quang treo là:
F1=
(mm2)
Mặt cắt của quang treo có dạng như sau
Hình 5.37
F1
Chọn b=35 (mm) h 25,1 (mm)
Ta chọn h=35 (mm)
5.3.5.2. Tính toán liên kết quang treo.
Liên kết giữa quang treo và khung tĩnh được liên kết với nhau bằng mối hàn (như hình vẽ:
Hình 5.38
Lực kéo tác dụng lên một nhánh của quang treo là
N1 = 
Vậy mối hàn chịu lực kéo N1=14,1 (T)
Liên kết một nhánh của quang với khung tĩnh như sau
Hình 5.39
Trong đó:
Ld: Chiều dài mối hàn dọc
Ld=150 (mm)
Ln: Chiều dài mối hàn ngang: Ln=35 (mm)
Theo công thức (5-11,TL[IV] ) ta có điều kiện bền của mối hàn
Trong đó:
F: Lực kéo
F =14,1 (T)=14,1*104 (N)
k: Bề rộng cạnh hàn
Lấy k=15 (mm)
L: Tổng chiều dài đường hàn
L=2Ld+Ln=2*150+35 = 335 (mm)
: Ứng suất cho phép của mồi hàn
Thay F, k, L, vào công thức trên ta có:
Ta thấy 
Vậy mối hàn thoả mãn điều kiện bền
5.3.6. Tính đòn gánh.
Đòn gánh dùng để tỳ vào đầu cọc và bản giằng bên của khung động, khi máy ép cọc hoạt động để ép cọc xuống đất. Khi ép cọc thì đòn gánh sẽ chịu lực là P = 150 (T) do vậy nó sẽ bị uốn. Để dảm bảo cho đòn gánh chịu được tải trọng là P = 150 (T) thì đòn gánh phải có mặt cắt cần thiết để đảm bảo được yêu cầu chịu lực.
Hình 5.40 Sơ đồ liên kết đòn gánh với bản giằng bên
a- Sơ đồ tính toán đòn gánh
Hình 5.41
Vì bề rộng của khung động là 450 (mm) nên ta chọn đòn gánh có chiều dài là
L = 550 (mm)
Khi ép cọc thì đòn gánh chịu lực P = 150 (T)
b- Biểu đồ mô men và lực tác dụng lên đòn gánh
Khi chịu lực thì biểu đồ mô men và lực cắt của đòn gánh như sau
Hình 5.42
Mô men lớn nhất
Mu = 75*
=20625 (T.mm)
Lực cắt lớn nhất ở giữa dầm
Q = 75 (T)
c- Chọn mặt cắt đòn gánh
Chọn hình dáng mặt cắt đòn gánh như sau
Hình 5.43
Mặt cắt nguy hiểm nhất ở giữa dầm với
Mu max = 20625 (T.mm) = 20625*104 (N.mm)
Q = 150 (T) = 150*104 (N)
* Chọn sơ bộ mặt cắt theo điều kiện cường độ
Ta có
Vậy mô men chống uốn: 
= 
(mm3)
(mm3)
Chọn b = 150 (mm) 
Chọn h = 300 (mm)
* Kiểm tra lại mặt cắt đã chọn
Khi kiểm tra lại mặt cắt đã chọn thì ta kiểm tra cả trường hợp dầm chịu lực cắt
Q = 75 (T)
Theo lý thuyết bền 4 ta có
công thức (7.20, TL[II])
Với b = 150 (mm), h = 300 (mm) thì ta có
(mm3)
Ứng suất tiếp
Theo công thức (7.12, TL[II]) ta có
Vậy ta có:
Ta thấy 
Vậy mặt cắt đã chon thoả mãn.
CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM
6.1. Tính toán thiết kế dầm trung gian.
6.1.1. Đặc điểm kết cấu và hình thức lựa chọn kết cấu.
Tháp tĩnh được treo trên cụm dầm trung gian, và cụm dầm trung gian lại được treo trên dầm đáy. Khung tĩnh có thể trượt dọc theo dầm trung gian
Ta lựa chhọn hình thức kết cấu của dầm trung gian như sau.
Hình 6.1
Dầm làm bằng thép CT3, dầm được ghép bằng các tấm thép hình chữ nhật. Chiều dài của dầm là :
L = 3,4 (m) = 3400 (mm)
6.1.2. Lực tác dụng lên dầm trung gian.
Lực tác dụng lên đàm gồm những lực sau
- Lực kéo P
- Trọng lượng bản thân kết cấu
Khi tính toán kết cấu thép thì ta bỏ qua trọng lượng bản thân kết cấu
6.1.3. Giản đồ tính toán.
Để đơn giản thì ta coi giản đồ tính toán dầm như sau
Hình 6.2
Khi ép cọc thì trường hợp bất lợi nhất là ép cọc ở giữa dầm trung gian
Vì vậy sơ đồ lực tác dụng như trên
Trong đó:
c: Khoảng cách tâm hai nhánh cột trên dầm (tâm hai nhánh cột của khung tĩnh).
c = 610 (mm)
Hình 6.3
d: Khoảng cách từ hai gối đến đầu dầm
Lấy d =100 (mm)
a: Khoảng cách từ tâm nhánh cột đến gối
a = 
(mm)
P: Lực kéo tác dụng lên dầm
P =
Tính phản lực ở hai gối
Biểu đồ lực và mô men tác dụng như sau
Hình 6.4
Mặt cắt nguy hiểm nhất tại vị trí đặt lực có:
Mô men uốn lớn nhất: Mumaz = 1295*37,5 = 48562,5 (T.mm)
= 48562,5*104 (N.mm)
Lực cắt: Q = P = 37,5 (T) = 37,5*104 (N)
6.1.4. Tính chọn mặt cắt dầm.
6.1.4.1- Tính chọn sơ bộ mặt cắt dầm
Mặt cắt dầm có dạng như sau
Hình 6.5
Trong đó:
h: Chiều cao của dầm. Chọn sơ bộ: h = 400 (mm)
hb: Chiều cao của bản bụng
: Chiều dày của bản bụng
bc: Chiều rộng bản cánh
: Chiều dày bản cánh
a- Tính chọn mặt cắt bản bụng
* Xác định chiều cao bản bụng
Theo công thức (3-31, TL[I]) ta có:
hb
(mm)
* Xác định chiều dày bản bụng
Chiều dày bản bụng được xác định theo điều kiện chịu lực với giả thiết toàn bộ lực cắt đều do bản bụng chịu; Ứng suất cắt trên mặt cắt dầm phải thoả mãn
công thức (3-32, TL[I])
Trong đó: là chiều dày bản bụng
Theo kinh nghiệm ta lấy
Vậy chiều dày bản bụng
Q: Lực cắt lớn nhất
Q = P = 37,5 (T) = 37,5*104(N)
Chọn = 40 (mm)
b- Tính chọn mặt cắt của bản cánh.
Mô men chống uốn cần thiết của mặt cắt
Vậy mô men chống uốn nguyên của mặt cắt
Trong đó:
: Là hệ số liên kết
=1 (liên kết bằng hàn)
Vậy 
Mô men quán tính của dầm
Ta có: Jd = Jc +Jb
Jc: Mô men quán tính của cánh dầm
Jb: Mô men quán tính của bụng dầm
Jb=2*
Jd=60700*104 (mm4)
Jc = Jd-Jb = 60700*104-38045*104=22655*104(mm4)
Mặt khác
Mô men quán tính mặt cắt hai cánh dầm
Jc
trong đó h0: Khoảng cách 2 tâm cánh dầm
Lấy h0
Ta có: Fc=bc*
: Chiều dày cánh dầm
bc: Bề rộng cánh dầm
Chọn bc = 175 (mm) 
Chọn = 25 (mm)
6.1.4.2 - Kiểm tra mặt cắt đã chọn
+ Theo điều kiện cường độ
Theo công thức (3-36, TL[I]) ta có
Trong đó:
h: Chiều cao dầm: h = 400 (mm)
J: Mô men quán tính của dầm đối với trục trung hoà
J = Jb+Jc
Jb = 38045*104 (mm4)
Jc = 2Fc*
J = 38045*104 + 31587,5*104 = 69632,5*104 (mm4)
Vậy 
Ta they: 
Vậy mặt cắt đã chọn thoả mãn theo điều kiện chịu uốn
+ Kiểm tra theo đièu kiện độ cứng
Theo cong thức (3.1, TL[I]) ta có
Trong đó:
f: Độ võng lớn nhất của dầm
l: Khẩu độ tính toán của dầm
: Độ võng tương đối cho phép
Theo tài liệu [ II] ta có
Ta chọn 
Độ võng của dầm
Vậy 
Ta có:
Jx: Mô men quán tính của dầm
Jx = 69632,5*104 (mm4) = 69632,5 (cm4)
l = 3200 (mm) = 320 (cm) (khoảng cách tâm hai gối của dầm)
P = 75(T)
(Tính đơn giản ta dặt P=75 (T) ở giữa dầm)
E: Mô đuyn đàn hồi của vật liệu
Tra bảng (2,1, TL[II]) ta chọn
E = 2,1*106 daN/cm2 = 2.1*103 (T/cm2)
Vậy ta có
Ta thấy
Vậy điều kiện độ cứng đảm bảo
Vậy mặt cắt dầm đã chọn là hợp lý
6.1.5. Tính toán thiết kế quang treo
Phản lực ở gối A và B là
RA = RB = 37,5 (T)
Mà ở gối A và B thì mỗi gối có hai quang treo, nên lực tác dụng lên quang treo là
N=
Chọn vật liệu làm quang treo là thép CT3
Theo điều kiện chịu kéo ta có
Mỗi quang treo lại gồm hai nhánh quang, vậy diện tích mặt cắt một nhánh quang treo là
Mặt cắt quang treo có dạng như sau:
Hình 6.6
Vậy ta có
b*h 586 (mm2)
Chọn b = 35 (mm) 
Chọn h= 35 (mm)
6.2. Tính toán thiết kế dầm đáy (dầm ngang).
6.2.1. Đặc điểm kết cấu và hình thức lựa chọn kết cấu
Dầm đáy dặt nằm ngang, dầm đáy liên kết với dầm trung gian bằng quang treo. Khi máy ép cọc hoạt động đẻ ép cọc xuống thì dầm đáy bị kéo lên. Lực kéo trên dầm đáy bằng phản lực tại hai gối của dầm trung gian. Khi ép cọc thì do dầm đáy bị kéo lên cho nên khi ép cọc thì ta phải đặt đối trọng là những tấm bê tông len dầm. Lực ép là P=150 (T) cho nên cần dặt đối trọng mỗi bên là 75 (T)
* Hình thức kết cấu của dầm đáy như sau.
Hình 6.7
Dầm được làm bằng thép hình chữ I
6.2.2. Lực tác dụng lên dầm
Lực tác dụng lên dầm đáy gồm có
- Lực kéo P (
)
- trọng lượng của đối trọng
Khi ép cọc thì với lực ép 150 (T) thì mỗi bên cần đặt đối trọng nặng 80 (Tấn)
- Trọng lượng bản thân (khi tính toán thì ta bỏ qua trọng lượng bản thân của kết cấu)
6.2.3. Giản đồ tính toán
Giản đồ tính toán của dầm đáy như sau
Hình 6.8
Trong đó:
G: Trọng lượng của đối trọng đặt lên một bên dầm: 
a: Khoảng cách từ gối ( tâm đối trọng ) đến đầu dầm
Lấy a = 767 (mm)
b: Khoảng cách từ điểm đạt lực đến gối
c: Khoảng cách giữa hai điểm đặt lực, bằng khoảng cách của hai dầm ngang
c = 970 (mm)
L: Chiều dài dầm: L=8000 (mm)
* Tính phản lực tại hai gối
RA=RB=
Ta có biểu đồ lực cắt và mô men tác dụng lên dầm như sau:
Hình 6.9
6.2.4. Tính chọn mặt cắt dầm.
a- Sơ bộ chọn mặt cắt dầm theo điều kiện chống uốn
Dầm chọn phải thoả mãn điều kiện chống uốn
Vật liệu làm kết dầm là thép CT3 nên 
(N/mm2)
Mumax=101132,5 (T.mm) = 101132,5*104 (N.mm)
Vậy ta có
=
= 6320 (cm3)
Wct: Mô men chống uốn cần thiết của mặt cắt
Sơ bộ chọn mặt cắt như hình vẽ
Hình 6.10
b - Kiểm tra mặt cắt đã chọn
* Kiểm tra theo điều kiện cường độ
mặt cắt đã chọn gồm thép hình chữ I65 và có hàn thêm hai tấm có chiều rộng là 200 (mm), và chiều dày là 40 (mm) suốt chiều dài của dầm
Mô men quán tính của dầm đã chọn
J=JI+2Jc
JI: Mô men quán tính của thép I65
Tra bảng (3,[I]) ta được JI = 101400 (cm4)
Jc: Mô men quán tính của bản cánh hàn thêm vào
Vậy mô men quán tính của mặt cắt
J=JI+2Jc=101400 + 2*95327 = 292054 (cm4)
Wcu: Mô men chống uốn của mặt cắt
h: Chiều cao của mặt cắt
Ta thấy Wcu = 8001,4 (cm4) > 6320 (cm3) = Wct
Vậy mặt cắt đã chọn thoả mãn điều kiện cường độ
* Kiểm tra theo độ võng cho phép
Theo công thức (3.1, TL[I]) ta có
f: Độ võng lớn nhất của dầm
l: Khẩu độ tính toán của dầm (bằng khoảng cách 2 gối)
Để đơn giản khi tính độ võng ta đặt lực P = 75 (T) nằm ở giữa dầm (như hình vẽ)
Hình6.11
Độ võng của dầm
Jx: Mô men quán tính của dầm: Jx = 292054 (cm4)
l = 8000 (mm) = 800 (cm)
P = 75 (T)
E: Mô đuyn đàn hồi của vật liệu
Tr bảng (2,1,[II]) ta chọn
E = 2,1*106 daN/cm2 =2,1*103 (T/cm2)
Vậy ta có
Ta thấy 
Vậy mặt cắt đã chọn thảo mãn điều kiện độ võng.
CHƯƠNG VII : QUY TRÌNH LẮP DỰNG
7.1. Công tác chuẩn bị để thi công máy ép cọc tĩnh.
- về mặt bằng thi công:
Địa hình thi công yêu cầu phải bằng phẳng mặt bằng thi công phải được tạo trước khi đưa máy đến làm việc ta có thể sử dụng máy ủi để tạo mặt bằng
- Các thiết bị phụ trợ
+Sử dụng cần trục bánh lốp KC sức cẩu Q 12tấn
Chiều cao nâng H đạt được 12 (m)
+ Dây cáp buộc nâng
+ Máy hàn
Ta sử dụng máy hàn hồ quang
- Chuẩn bị cọc
Cọc chuẩn bị sẵn được tâp kết ở bãi, cọc có chất lượng đảm bảo đã
được thử tải kích thước phù hợp
- Chuẩn bị về nhân lực:
Số lượng công nhân 6 người :
+Thợ lái cẩu : 1người
+Công nhân buộc cáp : 1người
+Công nhân nâng hạ đòn gánh: 1người
+Công nhân điều khiển hệ thống thuỷ lực: 1người
+Công nhân hàn điện : 1người
+ Công nhân căn chỉnh cọc khi ép 1người
-Bản vẽ sơ đồ vị trí cọc
- Chuẩn bị xe để vận chuyển máy ép cọc và các thiết bị đến công trình
7.2. Qui trình lắp dựng.
Sau khi chuẩn bị xong, máy đã được đưa đến công trình ta tiến hành lắp dựng máy theo các bước như sau:
Bước 1: Lắp dựng dầm đáy.
Dựa theo bản vẽ sơ đồ bố trí cọc ta tiến hành đặt dầm đáy sao cho dàn ép ép được nhiều vị trí
Sau khi xác định vị trí đặt dầm đáy ta tiến hành đặt dầm đáy như sau :
+ Buộc cáp vào dầm đáy, ngoặc cáp vào móc câu cẩu trục
+ Nâng dầm đến vị trí xác định, căn chỉnh kê dầm sao cho bằng phẳng
sau khi căn chỉnh dầm xong ta hạ dầm và tháo cáp
Hình 7.1
+Yêu cầu trong quá trình là việc cần tiến hành cẩn thận an toàn
Bước 2: Cẩu đặt dầm trung gian
Sau khi đặt xong dầm đáy ta tiến hành đặt dầm trung gian
+ Buộc cáp vào dầm trung gian, ngoặc móc câu cần trục
+ Nâng dầm đến vị trí xác định
+ Hạ dầm xỏ thanh cài
+ Chêm chặt dầm trung gian với dầm đáy
Hình 7.2
Bước 3: Cẩu tải trọng đặt lên dầm trung gian
+ Buộc cáp vào chỗ buộc trên khối bê tông, ngoặc cáp vào móc câu
+ Nâng tải đến đặt xuống dầm trung gian
+ Bố trí tải sao cho cân đối 2 bên
+ Yêu cầu trong quá trình làm việc cần tiến hành cẩn thận an toàn
Hình 7.3
Bước 4: Sau khi tải được chất lên ta tiến hành lắp dựng dàn ép
+ Buộc cáp vào dàn ép, ngoặc cáp vào móc câu
+ Nâng từ từ dàn ép như hình vẽ cẩu dàn dến bệ dàn
+ Xác định đúng vị trí, hạ từ từ dàn ép xuống căn chỉnh dàn ép cho cân thẳng
+ Xỏ thanh cài và tiến hành cố định dàn ép bằng chêm
Các bước trên được thể hiện trong các hình sau.
Hình 7.4
Hình 7.5
Hình 7.6
Hình 7.7
Bước 5 : Nối ống dẫn dầu
+ Cẩu cụm hệ thống thuỷ lực đến vị trí xác định đằng sau dàn ép tại vị trí để người điều khiển dễ quan sát
+ Tiến hành nối ống dẫn dàu
+ Yêu cầu các nút nối vặn chắc chắn, đường dầu không bị gập
Sau khi nối đường dầu xong (công tác cung cấp nguồn điện cho động cơ điện hoàn tất) ta tiến hành thi công ép cọc
7.3. Quy trình thi công ép cọc.
Các bước thi công ép cọc được thực hiện như sau:
Bước1: Lắp ghép cọc
+ Buộc cáp vào cọc cách đầu cọc 1/3 chiều dài cọc
+ Buộc cáp vào móc câu và tiến hành nâng cọc yêu cầu nâng từ từ
+ Hạ cọc vào đường dẫn
+ Điều chỉnh cọc cho thẳng đứng
Hình 7.8
Hình 7.9
Bước 2: Lắp đòn gánh và tiến hành ép cọc
- Sau khi ghép cọc xong ta lắp đòn gánh
+ Nâng khung trượt lên
+ Cài đòn gánh dưới bản tỳ
- Tiến hành ép
+ Điều khiển hệ thuỷ lực để hạ khung trượt ép cọc
+ Sau khi hết hành trình piston ta điều khiển van phân phối để nâng khung trượt lên cài lại đòn gánh sau đó tiếp tục hạ khung ép cọc
Bước 3: Nối cọc
+ Cẩu cọc tiến hành như bước 1
+ Điều chỉnh cọc thẳnh đứng
+ Tiến hành hàn nối cọc
sau khi hàn nói cọc xong ta tiến hành hàn ép cọc như các bước trên
Bước 4: Thay đổi vị trí ép cọc
Cọc ép xong 1 vị trí ta tiến hành dịch chuyển đến vị trí mới
* Nếu di chuyển để đóng cọc dọc theo chiều dài của dầm đáy
+ Buộc cáp vào dàn ép, ngoặc cáp vào móc câu cần trục, cần trục có nhiệm vụ giữ ổn định dàn ép
+ Tháo chêm giữa dầm trung gian và dầm đáy, rút thanh xỏ ra và di chuyển cả phần trên dọc theo dầm đáy đến vị trí mới
* Nếu thay di chuyển để đóng cọc theo phương ngang (dọc theo dầm trung gian)
+Buộc cáp vào dàn ép, ngoặc cáp vào móc câu cần trục
+Tháo chêm giữa dầm trung gian và dàn ép
+Cẩu dịch chuyển cả cụm dàn ép đến vị trí mới (dọc theo dầm trung gian)
+Tiến hành định vị như bước trên
* Thay đổi vị trí ép khác không cùng trong một đài ép
+ Cẩu hạ dàn ép
+ Cẩu hạ đối trọng
+ Cẩu cụm dầm bệ đến vị trí mới tiến hành lắp dựng như các bước trên
CHƯƠNG VIII: TÍNH GIÁ THÀNH CHẾ TẠO
Để đảm bảo tính kinh tế trong quá trình thhiết kế thì em xin trình bày thêm phần tính toán giá thành chế tạo.
8.1. Tính toán giá thành chế tạo kết cấu thép của máy.
8.1.1. Tính toán giá thành chế tạo khung động
Khung động được chế tạo từ các thép góc đều cạnh và được liên kết với nhau bằng các bản giằng. Các bản giằng được liên kết với thép góc bằng hàn
Kết cấu của khung động
Hình 8.1
8.1.1.1. Tính toán giá thành của các bản thép hình chế tạo khung
các bản thép góc đều cạnh có kích thước như sau
Hình 8.2
Để chế tạo tháp động thì cần 4 bản thép góc đều cạnh số hiệu 14
Tra bảng (3, TL[II]) ta có:
Khối lượng riêng trên một mét dài của thép
Khối lượng của các bản thép
m1 = 4*7*19,4 = 543,2 (kg)
Giá thành thép bản là 15000 (đ/kg)
Giá thành thép hình là 17000 (đ/kg)
Thành tiền:
T1 = 17000*543,2 = 9234400 (đ)
8.1.1.2. Tính toán giá thành các bản giằng.
+ Số bản giằng trước có 3 bản có kích thước như sau
Hình 8.3
+ Số bản giằng sau gồm có 6 bản có kích thước như sau
Hình 8.4
+ Số bản giằng bên có 12 bản có kích thước như sau
Hình 8.5
Vậy khối lượng thép chế tạo bản giằng
m2 = mt + ms + mb (Kg)
Trong đó:
mt: Khối lượng bản giằng trước
ms: Khối lượng bản giằng sau
mb: Khối lượng bản giằng bên
trọng lượng riêng của thép: 
Vậy khối lượng bản giằng trước
mt =3*0,45*0,36*0,025*7,8*103 = 94,77 (kg)
Khối lượng bản giằng sau
ms = 6*0,45*0,36*0,025*7,8*103 = 189,54 (kg)
Khối lượng bản giằng bên
mb = 12*0,45*0,36*0,04*7,8*103 = 606,5 (kg)
Tổng khối lượng các bản giăng liên kết khung động là
m2 = mt + ms + mb = 94,77 +189,54 + 606,5 = 890,81 (kg)
Thành tiền
T2 = 15000*890,81 = 13362150 (đ)
8.1.1.3. Tính giá thành que hàn để chế tạo khung động
Khi hàn ta dùng que hàn KOBE 
giá 16000 (đ/kg), 1kg được 17 que hàn và mỗi que hàn khi hàn thì hàn được trung bình là 200 (mm)
+ Tính tổng chiều dài đường hàn với bản giằng trước
Sơ đồ liên kết
Hình 8.6
Tổng chiều dài đường hàn
L1 = (360+25)*2*2*3 = 4620 (mm)
+ Tính tổng chiều dài đường hàn đối với bản sau
Sơ đồ liên kết
Hình 8.7
Trong đó:
Ln: Chiều dài đường hàn ngang Ln = 360 (mm)
Ld: Chiều dài đường hàn dọc Ld = 140 (mm)
Số bản giằng sau là 6 bản giằng
Vậy tổng chiều dài đường hàn đối với bản giằng sau là
L2 = 6*[(Ln + 2Ld)*2] = 6*[(360 + 140*2)*2] = 7680 (mm)
+ Tính tổng chiều dài đường hàn đối với bản giằng bên
Sơ đồ liên kết
Hình 8.8
Ln: Chiều dài đường hàn ngang Ln = 360 (mm)
Ld: Chiều dài đường hàn dọc Ld = 100 (mm)
Số bản giằng bên là 12 bản giằng
Tổng chiều dài đường hàn đối với bản giằng bên là:
L3 = 12*[2Ld + Ln)*2] = 12*[(2*100 + 360)*2] = 13440 (mm)
Vậy tổng chiều dài đường hàn của các bản giằng với thép góc là
L = L1 + L2 + L3 = 4620 + 7680 + 13440 = 25740 (mm)
Số lượng que hàn cần dùng:
nq = 
Khối lượng que hàn
mq = 
(kg)
Thành tiền
T3 = 7,6*16000 = 121600 (đ)
Vậy giá thành chế tạo kết cấu thép của khung động
Tkđ = T1 + T2 + T3 = 9234400 + 13362150 + 121600 = 22718150 (đ).
8.1.2. Tính toán giá thành chế tạo khung tĩnh.
Kết cấu của khung tĩnh
Hình 8.9 (Kết cấu khung tĩnh)
Khung tĩnh được chế tạo từ các thép hình [22 và các thép bản
8.1.2.1. Tính giá thành thép [22 để chế tạo khung tĩnh
Số bản thép hình dùng là 4 bản [22 có chiều dài 5000 (mm)
Tra bảng (3, TL[II]) ta được
Khối lượng trên một mét dài của thép: = 21 (kg/m)
Vạy khối lượng thép hình
m1 = 4*21*5 = 420 (kg)
Thành tiền
T1 = 17000*420 = 7140000 (đ)
8.1.2.2. Tính giá thành thép bản để hàn vào thép [22.
Ta cần 4 thép bản có kích thước như sau
Hình 8.10
Thể tích của bản thép
V = 5*0,22*0,005 = 0,0055 (m3)
Khối lượng 4 bản thép là
m2 = 4*V* = 4*0,0055*7,8*103 = 171,6 (kg)
Thành tiền
T2 = 15000*171,6 = 2574000 (đ)
: Tỷ trọng của thép = 7,8*103 (kg/m3)
8.1.2.3. Tính toán giá thành các bản giằng
Số bản giằng liên kết với tháp tĩnh là
+ 8 bản có kích thước 970 X 150 X 20
Hình 8.11
+ 2 bản giằng có kích thước 750 X 150 X 20
Hình 8.12
+ 2 bản giằng có kích thước 450 X 150 X 20
Hình 8.13
Vậy khối lượng các bản giằng
m3 = 7,8*103 [ 8*0,97*0,15*0,02 + 2*0,75*0,15*0,02 + 2*0,45*0,15*0,02]
= 238 (kg)
Thành tiền
T3 = 238 *12000 = 2856000 (đ)
8.1.2.4. Tính toán giá thành chế tạo cụm tai xy lanh trên
Cụm tai xylanh trên gồm có 4 bản có kích thước như sau
Hình 8.14 (cụm tai xy lanh trên)
Khối lượng cụm tai xy lanh trên
m4 = 4*0,45*0,3*0,028*7,8*103 = 118 (kg)
Thành tiền
T4 = m4*15000 = 118 *15000 = 1770000 (đ)
8.1.2.5. Tính giá thành que hàn
Tính gần đúng thì số bản giằng cần thiết là 14 bản giằng có đường hàn như sau
Hình 8.15 (sơ đồ đường hàn của bản giằng)
Ln: Chiều dài đường hàn ngang
Ln = 150 (mm)
Ld: Chiều dài đường hàn dọc
Ld = 110 (mm)
Tổng chiều dài đường hàn của các bản giằng
L1 = 14 *2*(2Ld + Ln) = 14 *2*(2*110 +150) = 10360 (mm)
Vậy số lượng que hàn cần dùng
nq = 
(que)
Khối lượng que hàn
mq =
(kg)
Thành tiền
T5 = 3*16000 = 48000 (đ)
8.1.2.6. Tính toán giá thành chế tạo quang treo
Trên dầm trung gian gồm có 8 quang treo có kích thước như sau
Hình 8.16 (quang treo)
Vậy khối lượng quang treo
m6 = (0,035*0,035*0,7)*2*8*7,8*103 = 107 (kg)
Thành tiền
T6 = 107*15000 = 1605000 (đ)
Vậy tổng giá thành chế tạo tháp tĩnh
Ttt = 
= 7140000 + 2574000 + 2856000 + 1770000
+ 48000 + 1605000
Ttt = 15993000 (đ)
8.1.3. Tính toán giá thành chế tạo dầm trung gian
Kết cấu dầm trung gian
Hình 8.17
8.1.3.1. Tính toán giá thành kết cấu thép chế tạo dầm trung gian
Tính toán giá thành chế tạo một dầm trung gian
* Thép để chế tạo bản cánh của dầm như sau
Hình 8.18
Khối lượng thép chế tạo cánh dầm trung gian (đối với một dầm)
m1 = 2*3,4*0,175*0,025*7,8*103 = 339 (kg)
Thành tiền
T1 = 339*15000 = 5085000 (đ)
* Tính giá thành ché tạo bản bụng của một dầm
Thép để chế tạo bản bụng có kích thước như sau
Hình 8.19
Khối lượng thép chế tạo bản bụng của một dầm
m2 = 2*0,04*3,4*0,35*7,8*103 = 408 (kg)
Thành tiền
T2 = 408*15000 = 6120000 (đ)
8.1.3.2. Tính toán giá thành que hàn
Tổng số chiều dài đường hàn khi chế tạo một dầm trung gian là
L = 4*3400 = 13600 (mm)
Số que hàn cần dùng nq = 
(que)
Khối lượng que hàn 
(kg)
Thành tiền
T3 = 4*16000 = 64000 (đ)
Vậy giá thành chế tạo dầm trung gian ( hai dầm) là
Tn = 2*(T1 + T2 + T3) = 2*(5085000 + 6120000 + 6400) =22422800 (đ)
8.1.4. Tính toán giá thành chế tạo dầm đáy.
Kết cấu của dầm đáy
Hình 8.20 (kết cấu dầm đáy)
Dầm đáy được tạo thành từ thép hình I65 và cá thép bản được hàn vào cánh dầm như hình vẽ
Hình 8.21 (kết cấu mặt cắt dầm đáy)
8.1.4.1. Giá thành thép chế tạo dầm
* Khối lượng thép I65 để chế tạo mọt bên dầm
m1 = 8*
: Khối lượng một mét dài thép I65
Tra bảng (3, Tl[I]) ta được
= 
G: Trọng lượng một mét dài của thép làm dầm
G = 120 (KG) = 1200 (N)
g: Gia tốc trọng trường
g = 10 (m/s2)
(kg/m)
Vậy
m1 = 8*120 = 960 (kg)
Thành tiền
T1 = 960*17000 = 16320000 (đ)
* Khối lượng thép hàn vào bản cánh dầm
Thép hàn vào cánh dầm có kích thước như sau
Hình 8.22
Vậy khối lượng thép hàn vào cánh dầm (tính cho một dầm)
m2 = 2*8*0,2*0,04*7,8*103 = 998,4 (kg)
Thành tiền
T2 = m2*15000 = 998,4*15000 = 14976000 (đ)
Vậy giá thành thép chế tạo cụm dầm đáy là
T* = 2(T1 +T2) =2(16320000 + 14976000) = 62592000 (đ)
8.1.4.2. Giá thành que hàn chế tạo dầm
Tổng chiều dài đường hàn
L = 2*4*8000 = 64000 (mm)
Số lượng que hàn cần dùng
(que hàn)
Khối lượng que hàn cần dùng
(kg)
Thành tiền
T** = 18,8*16000 = 300800 (đ)
Vậy giá thành chế tạo dầm đáy
Tđ = T* + T** = 62592000 + 300800 = 62892800 (đ)
Ta có bảng kê giá thành kết cấu thép chế tạo máy
Tên | Tháp tĩnh | Tháp động | Dầm trung gian | Dầm đáy |
Giá thành (VNĐ) | 15993000 | 22718150 | 22422800 | 62892800 |
Vậy tổng giá thành chế tạo kết cấu thép của máy
T = 124062750 (đ)
8.2. Tính toán giá thành của bộ nguồn thuỷ lực.
Bộ thuỷ lực gồm có xylanh thuỷ lực, bơm, van phân phối, đồng hồ đo áp, van an toàn, ống dẫn dầu, bầu lọc, thùng dầu, động cơ điện
Trong đó giá thành của xylanh là: 50000000 (đ)
Giá thành các bôn phận còn lại là: 20000000 (đ)
Tổng giá thành bộ thuỷ lực là: 70000000 (đ)
Vậy tổng giá thành chế tạo máy ép cọc chưa tính sơn và công thợ, máy móc là:
T = 124062750 + 70000000 = 194026750 (đ)
(Một trăm chín tư triệu, không trăm hai sáu nghìn, bảy trăm năm mươi đồng)
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm việc tập trung, khẩn trương dưới sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo: TS…………. đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn đảm bảo các nhiệm vụ được giao.
Qua quá trình làm đồ án đã giúp tôi làm quen với những công việc cụ thể của người kỹ sư trong tương lai, phương pháp làm việc độc lập, sáng tạo, khoa học, kỷ luật, đồng thời đồ án đã giúp bản thân tôi củng cố thêm các kiến thức đã được học cũng như học hỏi được nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu để phụ vụ cho quá trình ra trường sau này.
Cuối cùng em xin cám ơn thầy giáo: TS…………. cùng các thầy trong bộ môn đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn !
….., ngày….tháng… năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[I]. Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa:
Kết cấu thép Máy Xây Dựng-Xếp Dỡ
[II]. Vũ Đình Lai, Nguyễn Xuân Lựu, Bùi Đình Nghi:
Sức bền vật liệu. Nhà xuất bản giao thông vận tải - Hà Nội 1999
[III]. Lê Văn Quý:
Cơ học kết cấu. Trường đại học giao thông vận tải-Hà Nội
[IV]. Nguyễn Trọng Hiệp:
Chi tiết máy. NXB Giáo Dục
[V]. Vũ Thanh Bình - Nguyễn Đăng Điệm:
Truyền động máy xây dựng và xếp dỡ. NXB Giao Thông Vận Tải
[VI]. T.S Phùng Văn Khương , TH.S Phạm Văn Vĩnh:
Thuỷ lực và máy thuỷ lực. Trường đại học giao thông vận tải
[VII]. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm.
Thiết kế chi tiết máy - NXB Giáo Dục.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"