LỜI NÓI ĐẦU

   Sự phát triển của nền kinh tế đòi hỏi cấp thiết việc xây dựng cơ sở hạ tầng. Vì vậy, nhiều công trình thủy lợi, giao thông, công trình nhà cao tầng đã, đang và sẽ ngày càng được xây dựng nhiều. Hầu hết các công trình xây dựng nhân tạo đều truyền tải trọng bản thân qua nền móng xuống đất. Cùng với điều kiện thủy văn, địa chất biến động khôn lường. Chi phí cho việc gia cố nền móng chiếm tỷ lệ rất lớn, có khi lên tới 40 - 50 % giá thành công trình.

   Hiện nay các phương pháp gia cố nền móng công trình khá phong phú và đa dạng, trong đó việc gia cố nền móng công trình bằng phương pháp khoan cọc nhồi là một tiến bộ của khoa học kỹ thuật đã được áp dụng rộng rãi trên thế giới và ở Việt Nam. Phương pháp này có thể thích hợp với nhiều tầng địa chất với nhau, có khả năng khoan và tạo cọc có chiều sâu ăn sâu vào đá và đường kính lớn. Điều đó đặt ra yêu cầu phải có máy khoan cọc nhồi thế hệ mới để thi công những cọc khoan nhồi đó. Đề tài :” Tính toán thiết kế máy khoan đá kiểu gầu xoay RCD”. Với nhiệm vụ riêng là: “Thiết kế tổng thể và kết cấu thép, quy trình lắp dựng máy” sẽ góp phần giải quyết vấn đề và đáp ứng được yêu cầu trên .

   Trong quá trình thực hiện đồ án, do sự hiểu biết thực tế và thời gian có hạn nên đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót, vậy em mong các thầy bổ sung và đóng góp ý kiến để đồ án của em hoàn thiện hơn.

   Lời cuối em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Máy xây dựng - xếp dỡ, Trường Đại học Giao Thông Vận Tải, đặc biệt là thầy giáo:TS. ………… hướng dẫn, giúp đỡ em thực hiện và hoàn thành nội dung thiết kế tốt nghiệp.

                                                                                                           ……, ngày….tháng…năm 20….

                                                                                                        Sinh viên thực hiện

                                                                                                         ………………

CHƯƠNG 1  TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC THI CÔNG NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH

1.1 Tổng quan về nền móng  tại Việt Nam

Nước ta có hai vùng đồng bằng rộng lớn quan trọng nhất là vùng đồng bằng sông Cửu Long và vùng đồng bằng sông Hồng. Cả hai vùng đồng bằng này đều có nguồn gốc cơ bản là bồi tụ, thi thoảng mới có đồi núi trọc bị bào mòn từ nguồn gốc lục địa già. Do vậy cơ bản hai vùng đồng bằng này có nền yếu.

Các vùng đồng bằng là nơi có nhiều công trình nhân tạo tập trung sầm uất, đây là các công trình lớn, có tầm quan trọng quốc gia. Hầu hết các công trình nhân tạo đều truyền tải trọng bản thân và hoạt tải qua nền móng xuống đất.

Khu vực thành phố Hà nội là vùng đất nằm ở Đông Bắc Bắc Bộ, trung tâm của đồng bằng sông Hồng. Địa chất ở đây có nguồn gốc cơ bản là bồi tụ bởi dòng sông Hồng. Trung tâm thành phố Hà Nội là vùng tập trung rất đông đúc dân cư, ở đây tập trung rất nhiều các công trình trọng điểm và có quy mô lớn của quốc gia. Hầu hết các công trình xây dựng này đều truyền tải trọng bản thân và và hoạt tải qua nền móng xuống nền đất và giá trị của tải trọng này ngày càng có giá trị lớn. Mặt khác do nền đất của khu vực này là nền đất tự nhiên nên nó không thể thoả mãn được các điều kiện chịu lực của công trình xây dựng trên nó theo các thông số đánh giá như tính kháng nén, tính kháng cắt... ứng với các điều kiện địa chất, thuỷ văn biến động khác nhau. Do đó việc gia cố nền móng cho các công trình lớn là rất cần thiết và nó đóng vai trò rất quan trọng, quyết định chất lượng và tuổi thọ của công trình. Chi phí cho việc gia cố nền móng trong giá thành công trình chiếm một tỉ lệ đáng kể, thấp nhất cũng là 15  30%, có khi lên đến 40  50% giá thành công trình.

Tầng đất yếu cần gia cố này phổ biến có độ dày từ 2 đến 40 m, cá biệt tới   200 m với thành phần chủ đạo là á cát, á sét lẫn trầm tích hữu cơ gần như bão hoà nước.

1.2 Giới thiệu về công nghệ thi công cọc khoan nhồi và thiết bị thi công cọc khoan nhồi

1.2.1  Công nghệ tạo cọc khoan nhồi.

 Nói chung các loại cọc khoan nhồi đường kính lớn thi công  theo công nghệ hiện đại có thể phân theo 3 nhóm chính như sau:

+  Công nghệ đúc  khô.

Trình tự công nghệ này được mô tả sau :

-Khoan tạo lỗ và mở rộng chân cọc.

 - Đỗ bê tông bịt đầy họăc bằng ống rút thẳng đứng ( nếu hút nước ảnh hưởng trạng thái ổn định của lỗ cọc) hoặc bằng vòi xúc (chú ý hạn chế độ cao rơi tự do của bê tông, tránh hiện tượng phân tầng).

 - Đặt lồng thép phần trên cọc ( không nhất thiết phải bố trí suốt chiều dài cọc nhưng chiều dài lồng cốt thép cũng không được ngắn quá độ sâu của lỗ khoan )

 - Đúc nốt phân cọc còn lại hoàn toàn trên khô sau khi hút nước

Công nghệ này thường sử dụng trong trường hợp trên suốt chiều sâu khoan cọc là đất dính, sát chặt . Đối với cát pha sét phương pháp này cũng có thể sử dụng được khi mực nước ngầm thấp hơn đáy lỗ khoan hoặc lực lượng nước thêm vào không đáng kể, có khả năng hút cạn , không sập vách hở khoan, không ảnh hưởng chất lượng bê tông đổ trực tiếp.

+ Công nghệ dùng ống vách.

Trình tự công nghệ được mô tả trên hình sau, bao gồm.

-Khoan tạo lỗ trong lớp đất dính

- Thêm nữa sét vào lỗ khi đã khoan đến lớp đất rời, thấm nước.

- Hạ ống vách khi đã qua hết lớp đất khô.

- Lấy hết vữa sét và làm khô lỗ khoan.

- Tiếp tục khoan cho tới độ sâu thiết bể trong lớp đất khô.

- Mở rộng chân bằng  cách xén gá lắp tại đầu khoan

- Đổ bê tông và đồng thời kéo ống  vách khỏi lỗ khoan.

                       Hình 1.2 Công nghệ khoan dùng ống vách

                   1. Khoan                        4. Đặt cốt thép

2. Đặt ống vách              5. Đổ bê tông

3. Mở rộng chân cọc      6. Cọc hoàn chỉnh

A- Đất dính                    B- Đất rời            C- Cọc đúc hoàn chỉnh

Ống vách thường sử dụng trong trường hợp thi công nơi có mặt nước hoặc lỗ khoan cọc xuyên qua các tầng đất sét nhão cát  sỏi cuội có cấu trúc rời rạc. Nếu để ống vách lại ,khoảng cách giữa vỏ ngoài ống và đặt đang có đầy vữa sét ( hoặc dung dịch khoan) còn sét lại trong khe ra ngoài .

- Nếu rút ống vách ra khỏi lỗ khoan , cần phải tiến hành ngay trong khi bê tông vẫn còn ở thể nhão và mặt thoáng của bê tông tươi trong ống lúc nào cũng phải cao hơn mặt thoáng của vữa sét để lượng bê tông đã thay thế cho vữa sét còn tồn đọng ở bên ngoài xung quanh vỏ ống vách.

+ Công nghệ dùng vữa sét hoặc dung dịch khoan.

Trình  tự công nghệ gồm có các bước được trình bày trên hình(1.3) bao gồm.

- Khoan qua lớp đất dính

- Thêm vữa sét khi gặp lớp đất để sạt lỗ hoặc có nước ngầm

- Đặt lồng thép vào hố khoan vẫn đầy vữa sét

- Đổ bê tông dưới nước bằng ống rút thẳng đứng cho tới khi bê tông thay chỗ và dồn hết vữa sét ra ngoài bể chứa.

Hình 1.3 Công nghệ dùng vữa xét

  1. Định tâm lỗ    2. Ống vách    3. Khoan trong đất    4. Phá đá cứng  

5. Đặt cốt thép    6. Đổ bê tông    7. Cọc hoàn chỉnh

Công nghệ này có thể sử dụng để thay thế ống vách trong mọi tình huống địa chất .

Trường hợp dùng ống vách nhưng không có khả năng cản được triệt để nước ngầm chảy vào lỗ khoan, chẳng hạn ở bãi sông , dùng vữa sét thường đạt hiệu quả tốt.

 1.2.2 Các loại máy khoan cọc nhồi.

- Máy khoan dùng ống vách.

Đầu khoan hoạt đông thêo nguyên tắc gầu ngoạm nhưng có khối lượng nặng bảo đảm năng suất phá và bốc đất đá cao

           Hình 1.4 Sơ đồ cấu tạo của thiết bị khoan dùng ống vách

        1. Cáp treo gầu đào; 2. Xi lanh nâng hạ; 3. Mâm xoay ống vách

                     4. Gầu ngoạm; 5. Ống vách có răng cắt đất

Các loại máy kiểu này:

Hãng Benoto( pháp)

VD: EDF55, N6.

Hãng Hitachi.

VD:  KH-150 , KH-200.

Hãng Kato.

VD. 50 TH, 20 THC , 30THC.

Hãng Bauer.

VD: BG7, BG9, BG14, BG22 .

Hãng Nippon sharyo.

VD: RT-100 , RT- 150, RT150A, RT-200.

-  Máy khoan vận hành ngược.

Các đầu khoan trong máy vận hành ngược cũng có nhiều loại khác nhau, tuỳ theo đất đá các hoạt động đào đất, hút nước và bùn khoan bổ sung dung dịch khoan theo nguyên tắc tuần hoàn xuất phát từ máy khoan kiểu PS của hãng Salzgitter. Mô men quay thường nhỏ hơn nhiều loại vừa khoan được trong đất vừa khoan trong đá cứng . Tuy nhiên việc lựa chọn đầu khoan nên căn cứ vào cường độ chịu nén của đất đá.

Trục khoan là những ống thép ống ( cóđường kính trong từ 100mm đến hơn 300mm) để dung dịch khoan vận hành ngược trở về bể chứa và sau khi sàn lọc lại cho xuống lỗ khoan để dùng cho chu trình tiếp theo, vì vậy máy mang tên máy khoan vận hành ngược.

Hình 1.5 Thiết bị khoan vận hành ngược

          1.Cáp treo; 2. Vòi hút phoi; 3.Ống cấp dung dịch; 4.Giá đỡ

                    5. Ống vách; 6. Ống hút; 7. Vòi hút

Các loại máy khoan nhồi đường kính cực lớn từ 4m trở lên đều dùng các loại đầu khoan của phương pháp vận hành ngược. Chẳng hạn của hãng sản xuất Ishika washima như các tổ hợp L4-4S, L-10S, L-1B của hãng Mitsubish như: MD-350, MD-150, MD-450, MD-250.

- Máy khoan đất

Máy khoan đất có gầu khoan làm việc theo nguyên tắc xoắn vít hoặc gầu xoay dùng rất hiệu quả để cho những cọc đường kính lớn trong nền đất và đá yếu. Trường hợp đất dính, dùng đầu khoan kiểu vít xoáy( giống xoắn) đất phôi khoan sau khi xén sẽ liên tục được chuyển ra ngoài . Trường hợp đất quá dẻo và ngập nước nên dùng loại gầu khoan kiểu gầu , đất khoan cho cánh xén cắt, được gạt vào gầu , khi đầy đất , cánh xén khép lại và đầu khoan được kéo lên đỗ đất ra ngoài.

Do không dùng ống vách và nhiều trường hợp không dùng cả vữa sét nên rất thông dụng trong các điều kiện địa chất khác nhau, kể cả khi trong đất có rễ cây, đá tảng…. Chỉ những lớp đất khả năng sạt lở khoan mới chống tạm thời bằng một đoạn ống vách.

Hình 1.6 Máy khoan dùng Gầu xoay

1.  Cáp treo thanh kely; 2. Thanh kely; 3. Mâm xoay thanh kely

4. ống vách tạm; 5. Gầu xoay đào

Dùng máy khoan tạo lỗ kiểu vít xoắn liên tục , có trục khoan rỗng đáy ống bịt kín xoắn liên tục , có trục khoan rỗng , đáy ống kín . Khi khoan xong máy được quay ngược chiều, đồng thời vữa xi măng cát hoặc bê tông cốt liệu nhỏ hơn được bơm xuống theo trục khoan với áp lực bảo đảm lớn hơn áp lực hưng tĩnh để chống sập lỗ vách lỗ khoan, các loại máy khoan hiện nay.

Nippon sharyo: DH 350, DH400, ED4000, ED6500.

Hitachi:  U106EB, U106, ALED, KH100D

1.2.3 Những đặc tính cơ bản của một số phương pháp khoan.

Khoan xoay lấy đất bằng gầu dùng cho đất mềm.

Dụng cụ khoan quay xung quanh trục trùng với trục lỗ khoan và đồng thời truyền xuống đáy lỗ khoan một lực ấn xác định. Lực ấn dọc trục P₀ cần lớn hơn giới hạn bền nén của đất đá trên mặt tiếp xúc giữa lưỡi cắt của dụng cụ khoan với đất đá. Khi đó xảy ra sự phá vỡ liên tục do nén và cắt các phần tử đất đá ở đấy lỗ khoan. Sản phẩm phá vỡ được lấy ra khỏi lỗ khoan nhờ cần xoắn, nước hoặc khí nén.

 Cơ sở lý thuyết khoan xoay.

+ Đối với phương pháp khoan xoay, sự phá vỡ đất đá dựa trên khả năng tác dụng của những vật thể cứng (lưỡi cắt) vào đất đá mềm hơn. Lưỡi cắt khi khoan xoay dưới tác dụng của lực dọc trục và mômen xoắn được chuyển động theo quỹ đạo xoắn vít cắt và phá vỡ đất đá. Nếu đất đá mềm thì lưỡi cắt phá vỡ đất đá theo từng lớp xoắn khi có sự dao động nhỏ của lực trên lưỡi cắt của dụng cụ. Trong đất đá cứng, cơ cấu phá vỡ đất đá khi khoan xoay có đặc tính chu kỳ với sự dao động lớn của lực trên lưỡi dụng cụ từ cực đại đến cực tiểu.

+ Chu kỳ phá vỡ đất đá khi khoan xoay bao gồm 2 giai đoạn :

+ Hình thành ở mặt trước của lưỡi cắt một thể tích áp lực chính (khi đó lực và công suất yêu cầu tăng đến cực đại).

+ Đất đá bị vỡ lở do tác dụng của thể tích áp lực chính (khi đó sức kháng của đất đá và công suất yêu cầu giảm đến cực tiểu).

+ Lưỡi cắt đi qua một phần nào đấy thì gặp và đập vào đất đá chưa bị phá vỡ. Sức kháng chuyển động của lưỡi cắt lại tăng nhanh đến cực đại và chu kỳ phá vỡ lặp lại. Nếu áp lực tiếp xúc không đủ do lực dọc trục nhỏ hoặc diện tích mòn của lưỡi cắt lớn thì khi khoan dưới lưỡi cắt không hình thành thể tích áp lực, và do đó hiệu quả phá vỡ không đáng kể, nó sẽ mang đặc tính phá vỡ mỏi và mài mòn.

 Máy khoan xoay.

Có thể sử dụng máy khoan xoay để khoan lỗ khoan đứng và lỗ khoan nghiêng trong đất đá có độ cứng f £ 6. Hiện nay sử dụng phổ biến nhất hai loại : máy khoan nhẹ và máy khoan nặng.

+ Máy khoan xoay loại nhẹ : thực hiện di chuyển bằng cơ cấu tự bước. Lực dọc trục được tạo ra bởi trọng lượng động cơ xoay và cần khoan. Loại này có thể khoan lỗ thẳng đứng hoặc nghiêng so với phương thẳng đứng một góc £ 30⁰.

+ Máy khoan xoay loại nặng : thực hiện di chuyển bằng xích, đảm bảo lỗ khoan thẳng đứng hoặc nghiêng trong đất đá f = 6 ¸ 8 vì khối lượng lớn của bộ phận xoay tạo ra lực dọc trục lớn trên gương lỗ khoan. Nếu độ cứng của đất đá tăng thì năng suất giảm còn độ mòn của dụng cụ tăng. Như vậy, sử dụng máy khoan này để khoan đất đá cứng là không hợp lý. Hiện nay người ta chế tạo những máy khoan có khả năng cơ giới hóa khâu khó khăn nhất khi khoan là tháo và lắp cần khoan.

 Chế độ khoan xoay.

Tốc độ khoan xoay phụ thuộc vào đường kính và hình dáng hình học của đầu khoan, độ cứng đất đá và chế độ khoan (tần số xoay, lực dọc và chất lượng lấy phoi).

Lấy phoi càng sạch, càng nhanh thì lực dọc trục và tần số xoay càng lớn và tốc độ khoan càng cao.

Tăng lực dọc trục thì tốc độ khoan tăng đến một giới hạn nào đấy, sau đó nó tăng chậm dần, do lấy phoi ra khỏi lỗ khoan không kịp.

Khi trị số lực dọc trục nhỏ, sự phá vỡ mang đặc tính mài mòn và tốc độ khoan nhỏ. Khi lực dọc trục quá lớn thì độ mòn của lưỡi khoan tăng nhanh.

Tăng tần số xoay thì tốc độ khoan tăng, sau đó nhịp độ giảm dần và phát sinh rung động.

Nếu tăng hệ số độ cứng của đất đá thì những trị số hợp lý của lực dọc trục tăng, còn tần số xoay giảm.

Sử dụng lực dọc trục cực đại theo khả năng của máy là hợp lý, còn tần số xoay lựa chọn xuất phát từ mức độ rung động cho phép.

Ưu nhược điểm phương pháp khoan xoay.

Phương pháp khoan xoay có những ưu điểm sau : có thể cải thiện tốt điều kiện vệ sinh công nghiệp, sử dụng đơn giản, năng suất cao trong đất đá mềm.

Tuy nhiên nếu tăng độ cứng và độ mài mòn của đất đá, sẽ tăng đáng kể độ mòn của dụng cụ khoan, giảm tốc độ khoan và khoan xoay trở nên không kinh tế.

Phương pháp khoan cầu.

Quy luật phá vỡ đất đá bằng đầu khoan cầu.

Một số đầu khoan để khoan đất đá dính có cấu tạo đặc biệt để tại thời điểm tác dụng vào đất đá răng chuyển dịch một đoạn nhất định song song với đáy lỗ khoan (đầu khoan có sự chuyển dịch của răng).

Lựa chọn chế độ khoan hợp lý là nhiệm vụ kinh tế – kỹ thuật xác định vùng làm việc của máy khoan đảm bảo năng suất cao và giá thành rẻ nhất. Vùng đó được xác định trên cơ sở thực nghiệm có tính đến sự thay đổi tốc độ khoan  khi chế độ khoan khác nhau, tính đến hệ số sử dụng máy khoan và độ bền của đầu khoan.

Các thông số của chế độ khoan cầu là lực dọc trục trên đầu khoan, tần số quay của đầu khoan và khối lượng khí nén (hay hỗn hợp nước – khí nén) truyền vào để làm sạch lỗ khoan.

Lực dọc trục quyết định thể tích đất đá bị phá vỡ trong 1 chu kỳ tác dụng của đầu khoan. Khi lực dọc trục nhỏ hiệu quả phá vỡ không đáng kể và xảy ra sự phá vỡ bề mặt đất đá. Khi lực dọc trục bình thường thì thể tích phá vỡ tăng tỷ lệ với lực dọc trục. Với lực dọc trục rất lớn thì răng của đầu khoan ngập hoàn toàn vào đất đá và đất đá lấy không kịp ra khỏi lỗ khoan. Trong trường hợp này nhịp độ tăng tốc độ khoan bị giảm. Khi làm sạch lỗ khoan không hoàn toàn thì hiệu quả phá vỡ đất đá cũng bị giảm và tốc độ cực đại đạt được khi lực dọc trục nhỏ.

Đối với mỗi loại đầu khoan, nếu tăng lực dọc trục đến một giới hạn cho phép thì tốc độ khoan tăng, còn độ bền đầu khoan không đủ, nghĩa là trong một vùng nhất định của lực dọc trục thì độ bền đầu khoan chỉ phụ thuộc vào tính chất đất đá. Vì vậy để đạt được hiệu quả phá vỡ cực đại, hợp lý là khoan với lực dọc trục cực đại cho phép trên đầu khoan xuất phát từ độ bền của nó.

Có thể giữ lực dọc trục lớn khi tăng đường kính đầu khoan. Khi độ cứng đất đá tăng lên thì cần thiết phải tăng lực dọc trục và giảm tần số quay.

Tần số quay đầu khoan quyết định tần số tác dụng của răng vào đất đá ở đáy lỗ khoan và nếu tăng nó thì tốc độ khoan sẽ tăng. Tăng tần số quay có những nhược điểm sau : cần tăng tương ứng chi phí khí nén để lấy phoi, thiếu nó đất đá không kịp lấy ra khỏi lỗ khoan và hiệu quả phá vỡ giảm; giảm độ bền của ổ bi đầu khoan 3 ¸ 5 lần (khi n > 150 vòng/phút); tăng sự rung động của máy và không có khả năng khoan với chế độ như vậy.

Sử dụng hệ thống bôi trơn cưỡng bức ổ bi, sử dụng cơ cấu chống rung... sẽ đảm bảo đầu khoan làm việc với tần số quay cao hơn (150 ¸ 200 vòng/phút) mà không giảm độ bền đầu khoan không vượt quá độ rung cho phép. Khi đó năng suất máy tăng, còn giá thành khoan giảm với sự tăng n, nghĩa là máy khoan làm việc tin cậy với tần số quay giới hạn cho phép khi năng suất cực đại.

Khi khoan đất đá ngậm nước và làm sạch lỗ khoan bằng hỗn hợp nước - khí nén thì phoi khoan là hỗn hợp đất đá bị phá vỡ với nước. Trong quá trình khoan ướt, độ dính kết của phoi khoan ảnh hưởng lớn đến chất lượng làm sạch lỗ khoan. Độ bền dính kết được coi là đặc tính công nghệ của phoi khoan ẩm.

Đối với một loại đất đá nhất định, phoi khoan có độ dính kết cực đại, tương ứng với trị số độ ẩm nhất định của nó. Khi đó hiệu quả lấy phoi là kém nhất. Như vậy có thể nâng cao chất lượng làm sạch lỗ khoan bằng cách giảm độ dính kết của phoi khoan do thay đổi độ ẩm của nó.

Do đó khi khoan đất đá ngậm nước bằng đầu khoan cầu và lấy phoi bằng hỗn hợp nước – khí nén cần thiết phải xác định tỷ lệ trọng lượng hợp lý của nước và đất đá trong hỗn hợp phoi khoan.

Đối với những đầu khoan khác nhau cần sử dụng chế độ khoan khác nhau để phù hợp với tính chất cơ - lý của đất đá.

Đầu khoan cầu.

CHƯƠNG 2 : LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Phương án thiết kế  kết cấu thép

Phương pháp 1: Sử dụng thép bản .

Cấu tạo :  cấu tạo mặt cắt là tổ hợp thép bản liên kết hàn với nhau .

Ưu điểm :

- Với phương pháp thiết kế  này do mặt cắt dàn khoan được tổ hợp từ những  tấm thép cho nên rất dễ chế tạo với kích thước tùy ý.

- Vật liệu dễ dàng tìm kiếm

- Đơn giản trong chế tạo và nối ghép

- Có thể làm kết cấu thép có mặt cắt thay đổi để giảm tự trọng bản thân

- Đơn giản  cho quá trình tính toán

- Thời gian chế tạo và lắp dựng ngắn

- Tự trọng bản thân không quá lớn do vậy việc tính toán và thiết kế  rất đơn giản

- Việc bảo quản , bảo dưỡng , duy tu, đại tu cũng đơn  giản , dễ tìm thấy hư hỏng trong khi vận hành và lắp dựng

Nhược điểm :

-Chế tạo tốn nhiều công sức trong việc nắn sửa thép, nhưng bù lại thời gian liên kết nhanh.

-Khi chiều cao cổng trục lớn thì diện tích chịu gió của cổng trục là rất lớn, thường gấp từ 1,5 -2 lần so với dạng dàn.

 Phương án 2: Sử dụng tổ hợp là thép hình chữ [ và thép bản.

Cấu tao: mặt cắt là tổ hợp thép hình chữ [ và thép bản liên kết với nhau bằng liên kết hàn .

Ưu điểm :

- Với phương án này có ưu điểm là lắp ráp nhanh

- Việc bảo quản và bảo dưỡng , duy tu, đại tu cũng đơn giản. Dễ tìm thấy hư hỏng trước khi xảy ra hư hỏng lớn

- Đỡ tốn công chế tạo , đơn giản trong việc nối ghép

- Phương án này có ưu điểm hơn phương án trước là đỡ tốn công nắn thép.

Nhược điểm:

- Tự trọng bản thân  dầm còn lớn, việc tìm kiếm thép [ để chế tạo là rất khó đối với một số xưởng vì loại thép [ này đòi hỏi cao với độ thẳng , đồng nhất về chất lượng thép, hơn nữa mặt cắt thép [ lại rất lớn

- Tốn công chế tạo hơn phương án 1 vì phải thêm nguyên công cho việc hàn  bịt một đầu mặt cắt

- Công việc thiết kế cũng phức tạp hơn

- Giá thành chế tạo cao do  vật liệu đắt, tốn nhiều công

 Phương án 3: Sử dụng tổ hợp là thép hình chữ I và thép bản

Cấu tạo : mặt cắt là tổ hợp thép chữ I liên kết với thép bản bằng liên kết hàn.

Ưu điểm:

- Với phương pháp này, có ưu điểm là đỡ tốn công chế tạo, lắp ráp nhanh vì sử dụng thép hình.

- Việc bảo quản và bảo dưỡng duy tu, đại tu cũng rất đơn giản

- Dễ phát hiện các hư hỏng và sai lệch lắp ráp trong quá trình chế tạo

- Đỡ tốn công nắn thép

Nhược điểm:

- Tự trọng bản thân dầm lớn, gây ra lãng phí , không tiết kiệm vật liệu chế tạo.

- Việc tìm kiếm thép chữ I định hình để chế tạo là rất khó đối với một số xưởng vì loại thép I này đòi hỏi cao về độ thẳng , độ đồng nhất về chất lượng thép

- Ngoài ra mặt cắt của loại thép I này rất lớn, chiều cao nó thường từ  1000-1500 mm.

Phương án 4 : Sử dụng dàn tổ hợp.

Ưu điểm:

-Có tự trọng bản thân nhỏ hơn kết cấu dầm rất nhiều, vật liệu dễ kiếm , dễ xử lí  phôi vật liệu.

-Dàn có độ cứng cao và ổn định theo mọi phương lớn hơn kết cấu dầm.

-Kết cấu dàn thuận lợi cho việc gia cường tại những nơi có ứng suất , ứng suất tập trung và tại những nơi có lực bé ta có thể giảm mặt cắt các thanh trong dàn . Tóm lại mặt cắt các thanh trong dàn chế tạo có thể dễ dàng thay đổi theo biểu đồ lực.

Nhược điểm:

- Tính toán thiết kế  phức tạp vì các thanh trong dàn chịu lực khác nhau.

- Chế tạo rất tốn công do việc pha các phôi liệu phức tạp và đòi hỏi nhiều nguyên công.

- Việc thực hiện nối ghép cũng tốn nhiều công sức.

- Khó có thể gia công chính xác

- Tốn công trong việc lắp ráp

- Rất tốn công cho việc bảo trì và bảo dưỡng

- Khó phát hiện hư hỏng trong quá trình lắp ráp

2.2  Ống khoan

 Phương án 1: Ống 2 lớp

Ưu điểm :

- Đường kính lỗ nhỏ hơn

Nhược điểm:

- Phải bố trí đoạn ống dẫn hướng hố khoan

- Chế tạo phức tạp , khó khăn

Phương án 2: Ống khoan 1 lớp

Ưu điểm :

- Không cần bố trí đoạn ống dẫn hướng hố khoan

- Chế tạo đơn giản

Nhược điểm:

- Đường kính ống to

Phương án 3: Phương pháp lắp , tháo ống mới

+ Cố định cột tháp (giá trượt ép cố định khi thay cần )

Ưu điểm :

- Tăng tính ổn định của máy

-  Dễ dàng tháo lắp và vận chuyển

-  Tốn ít thời gian khi thay cần khoan

Nhược điểm:

- Phải làm cột tháp cao lên vì thế máy sẽ cồng kềnh hơn

+ Nghiêng tháp(giá trượt ép nghiêng khi thay đổi cần khoan)

Ưu điểm:  Giảm chiều cao máy

Nhược điểm :

- Phải dùng xi lanh để nghiêng tháp , kém ổn định hơn  phương pháp cố định cột tháp

- Lắp ráp phức tạp

- Tốn thời gian khi thay cần

+ Phương pháp giữ ống khoan

- Dùng 4 xi lanh giữ

- Dùng 2 xi lanh giữ

2.3 Đầu khoan (Mũi khoan )

Phương pháp lấy phoi

Cách 1 : Dùng khí nén thổi đối với ống khoan 2 lớp

Cách 2 : Dùng dung dịch bentolit đối với ống 1 lớp

2.4  Phương án thiết kế theo cách gia tải

 Phương án 1: Thiết kế theo cách gia tải dùng xilanh ép.

Ưu điểm :

- Thay đổi độ lớn lực gia tải dễ dàng nhờ dễ dàng thay đổi lực ép của xilanh, cách lắp ráp lắp dựng đơn giản.

- Gia tải cho gầu khoan dễ dàng, tạo ra lực gia tải lớn.

Nhược điểm:

- Tính toán phức tạp.

- Chế tạo rất tốn công do đó giá thành cao.

Phương án 3: Phương án dùng đối trọng gắn liền.

Ưu điểm:

- Gia tải dễ dàng cho gầu khoan, lực gia tải tạo ra cho gầu khoan là lớn.

- Dễ chế tạo, lắp ráp đơn giản, độ bền cao.

- Dễ phát hiện các hỏng hóc và sai lệch lắp ráp trong quá trình chế tạo.

Nhược điểm:

- Giới hạn thay đổi độ lớn lực gia tải cao.

- Cồng kềnh, tốn vật liệu chế tạo do đó giá thành cao

                       Hình 2.3 .Gia tải dùng đối trọng gắn liền

1.Gầu khoan    2.Đối trọng

Phương án 4: Phương án tăng chiều dày của ống Kelly.

Ưu điểm:

- Gia tải dễ dàng cho gầu khoan, lực gia tải tạo ra cho gầu khoan là lớn.

- Dễ chế tạo, lắp ráp đơn giản, độ bền cao.

- Dễ phát hiện các hỏng hóc và sai lệch lắp ráp trong quá trình chế tạo.

Nhược điểm:

- Giới hạn thay đổi độ lớn lực gia tải cao.

- Khó chế tạo do đó giá thành cao.

Chọn phương án thiết kế.

Từ những ưu nhược điểm của các phương án thiết kế trên ta chọn phương án thiết kế theo mẫu máy RCD như sau:

1.Kết cấu thép :

 Sử dụng thép chữ I

2.Ống khoan

- Ống khoan một lớp

- Dùng 2 xi lanh để thay ống khoan

 2.Cách gia tải cho gầu khoan:

  Sử dụng xilanh ép ( giá trượt ép cố định khi thay cần khoan )

2.5 Thiết kế tổng thể máy khoan

Máy khoan cọc nhồi kiểu RCD là loại máy khoan kiểu dài quay lắp phân tán thích hợp cho việc thi công nền móng các công trình như cầu ,cầu cảng , nhà cao tầng ... Nó cũng có thể dùng để khoan các giếng nước dó đường kính lớn hoặc thi công móng cọc của các công trình , chủ yếu thích hợp với địa tầng 4.

1. Các thông số kỷ thuật chủ yếu.

- Đường kính lổ khoan lớn nhất        :     D­­­­_max = 2 m

- Độ sâu lổ khoan lớn nhất                         :     H_max = 90 m

- Mô men xoắn lớn nhất                             :     M_max=25 T.m

- Chiều rộng máy                                        :   cơ sở chọn chiều rộng máy là đường kính của gầu khoan R = 2m,       4500 (mm)

- Chiều cao máy                                :  (cơ sở chọn chiều cao máy là việc tháo lắp ống khoan , mỗi ông khoan dài  4m)  :  7700(mm)

 -  Chiều dài máy                               : cơ sở chọn chiều dài máy là vị trí của người thao tác, vị trí của cabin , vị trí của động cơ đặt ở đâu .   5000 (mm)

2. Truyền động của máy khoan là truyền động bằng thủy lực, thao tác dơn giản , dễ sử dụng.

3. Tốc độ khoan: v = 6 vg/ph

4. Toàn bộ thiết bị được lắp trên xát xi cố định, di chuyển nhờ cần cẩu phụ trợ

5. Trên tháp khoan có rãnh dẫn hướng , có tác dụng nâng cao độ thẳng của lổ khoan  giảm việc vượt quá đường kính và hạn chế va đập của gầu khoan vào thành vách , cần khoan chủ động không chạm đất , giảm nhẹ cường độ dao động, rút ngắn thời gian thao tác.

6. Khi khoan dùng xi lanh thủy lực ép để tăng áp ,đồng thời có độ dẫn hướng để dẫn hướng bảo đảm độ chính xác và chất lượng khoan.

7. Phương thức khoan thải pha là: tuần hoàn ngược.

2.6  Phân tích và lựa chọn các vật tư , thiết bị mua trong nước, các vật tư nhập ngoại

2.6.1 Thiết bị công nghệ và năng lực chế tạo máy thi công ở nước ta

Trong những năm vừa qua, do nhu cầu thực tế và được sự hỗ trợ nhiều mặt của nhà nước, ngành cơ khí nước ta đã có nhiều khởi sắc, trong đó có ngành chế tạo máy và thiết bị thi công. Để phục vụ cho việc lựa chọn các thiết bị sản xuất trong nước em đã tìm hiểu hiện trạng và năng lực chế tạo của một số nhà máy có liên quan. Dưới đây là một vài đánh giá sơ bộ.

+  Đánh giá năng lực ngành cơ khí chế tạo trong nước theo các cơ sở sản xuất

a. Tổng công ty Máy và Thiết bị công nghiệp- Công ty TNHH Một thành viên

Khả năng sản xuất chính của công ty (có 17 đơn vị thành viên) là:

          - Máy công cụ

          - Hộp giảm tốc

          - Thiết bị định lượng

          - Bơm các loại

          - Thiết bị chế tạo hệ điều khiển tự động dùng trong công nghiệp

          - Chế tạo thiết bị siêu trường siêu trọng.

Đánh giá về năng lực và sự phát triển của Tổng Công ty trong 15 năm, Tổng Công ty đã sản xuất kết cấu thép tăng 10 lần (khoảng 30.000 tấn/năm), các trang thiết bị kỹ thuật được đầu tư mới và hiện đại như máy cuốn tôn, máy cắt tôn (của Italia, Nhật Bản); máy hàn tự động, bán tự động và các thiết bị thủy lực cỡ lớn của các nước tiên tiến…Đội ngũ cán bộ khoa học công nghệ, cán bộ quản lý, công nhân kỹ thuật của Tổng Công ty cũng từng bước trưởng thành và ngày một vững vàng hơn nhờ được tôi luyện trong quá trình tham gia các công trình lớn của đất nước.

b. Tổng công ty Cơ khí xây dựng (COMA)

Đặc điểm  chung của COMA là quá trình sản xuất được thực hiện theo quy trình quản lý chất lượng ISO 9002, năng lực chủ yếu của tổng công ty (có 24 đơn vị thành viên) là:

          - Sản xuất các loại kết cấu thép xây dựng

          - Chế tạo, lắp đặt thiết bị trong xây dựng

          - Thiết kế, chế tạo thiết bị điều khiển, tự động

          - Có phòng thí nghiệm cơ - điện hợp chuẩn

Các đơn vị thành viên đã được đầu tư mới một số thiết bị hiện đại: Như các loại máy cắt tôn, dập tôn, cắt dây…dưới dạng CNC

c. Tổng công ty Cơ khí Giao thông

Đây là một tổng công ty rất mạnh về sản xuất các thiết bị thi công cầu, đường. Sản phẩm chính là các máy và thiết bị giao thông và thi công như:

          - Thiết bị thi công cầu

          - Kết cấu thép

          - Các loại trạm trộn Asphalt, bê tông...

d. Tổng công ty lắp máy (LILAMA)

Ngoài việc rất mạnh về công tác lắp đặt các máy và thiết bị đồng bộ và siêu trường, siêu trọng, LILAMA còn là đơn vị được trang bị rất hiện đại để sản xuất kết cấu thép như các thiết bị hàn cắt tự động, các thiết bị kiểm tra mối hàn.

Đến nay, tổng công ty có thể gia công được nhiều chi tiết lớn, có kết cấu và hình dạng phức tạp như: Có thể gia công được chỏm cầu có đường kính tới 6m, chiều dầy tôn 35-60mm, các loại ống chịu áp lực cao có chiều dầy tới 90mm.

e. Công ty Cơ khí Hà Nội

Đây là đơn vị được trang bị tốt để chế tạo máy và thiết bị như các loại máy tiện có khả năng tiện được chi tiết có chiều dài tới 12m, đường kính tới 6m; chế tạo được các bánh răng có đường kính đến 5,5m với mô đun răng m = 50 mm.

Công ty cũng tham gia chế tạo máy nâng, kết cấu thép. Với khả năng của mình công ty Cơ khí Hà nội hoàn toàn có thể chế tạo được các cơ cấu truyền động cơ khí với độ chính xác yêu cầu.

f. Công ty DIESEL Sông Công

Đây là công ty mạnh nhất ở phía Bắc về chế tạo động cơ Diesel công suất vừa nên được trang bị khá đồng bộ về gia công cơ khí và nhiệt luyện (các thiết bị tạo phôi, các máy cắt gọt, lò nhiệt luyện, đúc...).

g. Công ty TNHH Nhà nước một thành viên cơ khí Duyên Hải

Sản phẩm chính của công ty:

- Hộp giảm tốc các loại: 1 cấp hoặc nhiều cấp, các trục truyền động song song hoặc vuông góc, giảm tốc vi sai, giảm tốc liền động cơ... với nhiều cấp tỷ số truyền và nhiều phương án lắp, công suất truyền động của hộp giảm tốc tới 1.200kW, khoảng cách tâm tới 2.400mm

- Thiết bị phụ tùng công nghiệp phục vụ các ngành (luyện thép, cán thép, xi măng, hoá chất, mía đường, giao thông vận tải, vật liệu xây dựng...)

 - Đúc và gia công các chi tiết bằng gang xám, gang cầu, thép chất lượng cao

+ Đánh giá năng lực ngành cơ khí chế tạo trong nước theo các cơ sở đào tạo và nghiên cứu

Để đảm bảo cho việc nghiên cứu và chế tạo một số bộ phận của thiết bị trong nước, ngoài việc tìm hiểu các đơn vị sản xuất, chúng tôi đã tìm hiểu một số cơ sở đào tạo, nghiên cứu.

a. Trường Đại học Giao thông Vận tải

Là một cơ sở tập trung nhiều cán bộ nghiên cứu thuộc lĩnh vực máy và thiết bị thi công cầu đường, thi công xây dựng, tự động hoá. Trường đã được trang bị nhiều thiết bị hiện đại trong đó có thiết bị nghiên cứu về truyền động thuỷ lực, các loại máy cắt dây, CNC, máy đo ba chiều...Bên cạnh công tác đào tạo, đội ngũ cán bộ chuyên ngành đã hoàn thành và đưa ra ứng dụng nhiều đề tài có liên quan đến máy thi công như máy làm đất, máy cắm bấc thấm, trạm trộn BTNN,... hệ thống tự động hoá cho công tác định lượng ở trạm trộn.

b. Trường Đại học Xây dựng

Giống như trường Đại học Giao thông, trường Đại học Xây dựng cũng là nơi có nhiều cán bộ khoa học thuộc nhiều lĩnh vực trong đó có lĩnh vực máy và thiết bị phục vụ xây dựng cơ bản như máy nâng, máy sản xuất VLXD, máy rung động...

c. Trường Đại học Bách khoa

Đây là trường đầu ngành về nhiều lĩnh vực trong đó có nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thử các sản phẩm cơ khí chính xác.

Cùng với việc nghiên cứu, thiết kế, trường đã chế tạo các phần tử của hệ truyền động thuỷ lực như các bơm bánh răng, bơm pít tông hướng trục, hệ thống van phân phối...nhằm thay thế các bộ phận thuỷ lực hư hỏng của các máy thi công. Tuy nhiên sản phẩm được làm ra còn dừng ở các chi tiết hoặc cụm chi tiết mang tính đơn chiếc cho một vài loại bơm cụ thể. Chất lượng của các phần tử thuỷ lực được sản xuất trong một số trường hợp chưa đáp ứng đầy đủ được nhu cầu của thực tế. Chính vì vậy, các sản phẩm được chế tạo chưa được ứng dụng rộng rãi.

d. Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải

Có thể nói ở Viện tập trung một đội ngũ cán bộ nghiên cứu mang tính chất đa ngành như: Máy và thiết bị thi công, thiết kế thi công cầu, đường, vật liệu...tự động hoá...Viện được trang bị các trang thiết bị thí nghiệm khá đồng bộ cho việc kiểm tra, đánh giá các công trình, các sản phẩm nghiên cứu và có Trung tâm nghiên cứu khoa học và công nghệ thuộc lĩnh vực Máy thi công. Đây cũng là đơn vị có nhiều khả năng trong việc thiết kế, tổ chức gia công từ các chi tiết, cụm chi tiết đến các máy hoàn thiện kể cả thiết bị điều khiển.

e. Viện IMI

Viện tập trung khá nhiều cán bộ chuyên môn về các lĩnh vực như điện - tự động hoá, gia công cơ khí. Sản phẩm nổi bật của Viện những năm qua chủ yếu về thiết kế, gia công hệ điều khiển trong máy xây dựng và các trạm trộn bê tông xi măng...

f. Viện Công nghệ (Thuộc Tổng công ty Cơ khí - Động lực)

Viện được trang bị khá nhiều các thiết bị nghiên cứu thuộc lĩnh vực cơ khí, song nổi bật hơn cả là lĩnh vực tạo phôi kim loại, nhất là kim loại màu bằng phương pháp đúc.

g. Viện nghiên cứu cơ khí

Với đội ngũ mạnh các nhà chuyên môn trong lĩnh vực cơ khí, Viện có khả năng thiết kế, chế tạo, chuyển giao công nghệ các dây chuyền thiết bị, máy và phụ tùng cho các lĩnh vực: Máy và thiết bị thi công, máy và thiết bị phục vụ cho các nhà máy nhiệt điện và thủy điện, các thiết bị nâng hạ, các hệ thống thiết bị điện, tự động hóa.

+ Ý kiến tổng kết sơ bộ

Từ công nghệ khảo sát nêu trên, em xin đưa ra một vài ý kiến mang tính tổng kết sơ bộ dưới đây.

- Việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ công tác khoan  hoàn toàn có thể thực hiện được ở một đơn vị sản xuất hoặc một đơn vị đào tạo, nghiên cứu (như Viện KHCN GTVT, Viện IMI chẳng hạn) trên cơ sở phần kết cấu thép được chế tạo trong nước, còn các phần tử thủy lực được khai thác trên thị trường hoặc nhập trực tiếp từ nước ngoài.

- Chưa có đơn vị sản xuất nào có khả năng chuyên sản xuất các phần tử thuỷ lực cơ bản chịu áp suất cao như bơm, van phân phối, van an toàn, xi lanh thuỷ lực...có độ tin cậy có thể chấp nhận được. Tuy nhiên giống như lĩnh vực điều khiển, chúng ta hoàn toàn có khả năng nghiên cứu, tính toán, thiết kế, lắp đặt hệ thống truyền động thuỷ lực trong máy thi công một cách hoàn hảo nếu được nhập hoặc khai thác phù hợp các phần tử cơ bản nêu trên.

2.6.2. Phân tích lựa chọn các chi tiết, cụm chi tiết chế tạo trong nước

Việc chế tạo bộ công tác trong nước cho dù có nhập ngoại một số linh kiện là việc làm hết sức cần thiết. Tuy nhiên việc lựa chọn chi tiết hoặc cụm chi tiết nào chế tạo trong nước là điều cần được cân nhắc kỹ.

Xuất phát từ phân tích ở những phần trước có thể nhận thấy rằng nền cơ khí ở nước ta đã có những tiến bộ đáng kể.

- Giá khoan: Chế tạo hoàn toàn trong nước vì kết cấu đơn giản, vật liệu dễ mua, rẻ tiền, yêu cầu công nghệ không cần cao.

- Về mâm khoan: Chế tạo hoàn toàn trong nước, trừ các ổ bi có thể mua của các hãng trên thế giới đang bán sẵn ở thị trường Việt Nam.

CHƯƠNG 3  TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP MÁY KHOAN

3.1 . Tính toán kết cấu thép khung động

Dưới lực ép của xi lanh làm cho khung động ép xuống gầu khoan thông qua cần khoan để  phá vỡ đá . Khung động di chuyển dọc khung tĩnh , được dẫn động bởi 2 xi lanh ở 2 bên . Ta thấy lực ép xi lanh 2 bên , mỗi bên 20 tấn. Tính toán sơ bộ khung động , ta chỉ xét đến ngoại lực.Chọn sơ bộ   thép chữ  H có số hiệu H 400x400x13x21 với các thông số hình học sau :

q = 172 KG/m =1720 N/m

 b­­­­­­­­­ = 400 (mm)

h = 400 (mm)                          r = 22 (mm)

r­­₁= 13 (mm)­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­                        r­­₂  = 21 (mm)

J_x = 66600 (cm⁴)                  J_y  = 22400 (cm⁴)

W_x  = 3330 (cm³)                 W_y =1940(cm³)           

r_x  = 175 (mm)                           r_y  = 101 (mm)

b.  Xác định đường kính bu lông

Trên hai mặt bích ở mỗi đoạn chân tháp  ta dùng 20 bulông lắp có khe hở để liên

 kết chân tháp với sàn đáy

Ta tính cho trường hợp làm việc của các bulông liên kết chân tháp  với sàn đáy khi lực ép của mỗi xi lanh là 20 tấn .

Khi đó 20 bu lông này sẽ chịu tải trọng gồm mô men xoắn M = M_x = 0,72 (kN.m) và lực kéo F = P_k = 424,88  (N) 

Như vậy mỗi bu lông sẽ chịu tải trọng ngoài gồm :

+ Ngoại lực dọc trục :

+ Lực ngang (lực cắt) :

                                      Qb =  =  =  0,08 (KN)

 : bán kính xác định tâm bu lông .lấy  = 450 mm = 0,45 m

-       Tính bu lông chịu lực ngang Q_b :

Ở đây ta tính theo phương án bu lông lắp có khe hở. Khi đó đường kính bu lông được xác định theo công thức trang 77 sách Chi tiết máy ta có :

                                    (mm)

Trong đó :

                    k : hệ số an toàn. Lấy k = 1,3.

                    i : số bề mặt tiếp xúc giữa các tấm thép. i = 1.

                    f : hệ số ma sát. Lấy f = 0,2.

                    [] : ứng suất cho phép của vật liệu bu lông. Dùng phương án bu lông được xiết chặt có kiểm tra lực xiết.

Tra theo công thức trang 80 sách Chi thiết máy ta có :

                             [] = 0,8._ch = 0,8.360 = 288                     (MPa)

Từ đó ta có đường kính bu lông là :

                           d_b  ≥  = 2,99 (mm)                            (3.1)

-       Tính đường kính được xiết chặt, chịu lực ngoài F_nb theo chiều trục. Tra công thức trang78 sách Chi tiết máy ta có :

                             V = k.(1 – ).F_nb

Trong đó :

                    χ : hệ số ngoại lực. lấy χ = 0,2

                    k : hệ số an toàn. Lấy k = 3 (tải trọng ngoài thay đổi)

                    V : lực xiết, sinh ra khi xiết chặt đai ốc.

Suy ra :   V = 3.(1 - 0,2).21,244 = 50,9856 (N)

CHƯƠNG 4: TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA MÁY KHI THI CÔNG

Để tính ổn định máy khi làm việc  ta cần xét đến  các trường hợp mất ổn định sau :

1.Trường hợp 1 :

- Khi máy đang  thi công, ép gầu xuống thì gặp vật cản .

- Chịu tải trọng lớn nhất của gió, hướng gió thổi ngang

 Khi đó , máy có thể sẽ bị lật ở mặt AB

Lực gió được xác định theo công thức:

                                   P_g = k₀ x q x F_g

Trong đó:

k₀: Hệ số cản khí động học.

k₀ = 1,2 đối với đối trọng, buồng lái, dây cáp …v..

q: áp lực gió tính toán lấy theo tài liệu của Cục khí tượng thuỷ văn Việt Nam hoặc theo bảng 6.3 và bảng 6.4 sách Kết cấu thép.

q = 1000 N/m² (tra bảng áp lực gió ở trạng thái không  làm việc sách KCT).

 F_g: Diện tích chịu gió tính toán.

Đối với kết cấu có thành kín diện tích chịu gió là diện tích giới hạn bởi đường viền ngoài của kết cấu. Diện tích chịu gió được tính theo công thức:

                         F_g= a  F

a: Hệ số lỗ rỗng.

a =  0,8 – 1

Chọn a = 1

F: Diện tích đường bao.

Ta tính diện tích đường bao:      F = HB

  Với :

          H: chiều cao của thanh AC.

                 H = 7,7(m).

          B:chiều rộng của thanh AC.

                 B = 400(mm) = 0,4(m).

Do vậy:                      F = 7,70,4 = 3,08().

Từ đó ta có:                 F_g= a  F = 1  3,08 = 3,08().

Do đó :

                  P_g = k₀ x q x F_g   = 1,2 x1000 x3,088 = 3,696(KN)

Trường hợp bất lợi thứ nhất

Coi điểm đặt lực gió tác dụng lên cột tập trung vào  chiều cao của cột

a/. Những thành phần lực gây lật đổ mặt AB  là:

-         Phản lực của đá  N

-         Lực do gió tác dụng lên cột

Vậy momen gây lật là : M_L = M₁ + M₂

Với:  M₁ là momen gây lật của phản lực của đá N

M₁ = R. L1

R = 400 (KN)

L1 là khoảng cách từ điểm đặt phản lực R tới AB theo phương ngang.

L1=1,7 (m)  M₁ =400.1,7 = 680 (KN.m)

M₂  là mô men lật do lực gió tác dụng lên cột gây ra

 M₂ = Pg. L₃

Pg = 3,696 (KN)

L₃ là khoảng cách từ điểm đặt lực gió đến điểm lật theo phương thẳng đứng.

L₃= 2/3. H_máy = 2/3 .7,7 =5,1 (m)

 M₂ =3,696.5.1=18,8 (KN.m)

Do đó mô men gây lật là :

M_L = M₁ + M_{2 =}  680 + 18,8 = 698,8 ( KN.m)

b/ Mô men chống lật do:

- Trọng lượng khung máy

- Trọng lượng mâm khoan.

- Trọng lượng cần khoan

           - Trọng lượng gầu khoan

           -  Lực ép của xi lanh

      Và: M_cl = M₁' + M₂' + M₃' + M₄' + M₅'.

Với :   + M₁'  mô men chống lật do trọng lượng khung máy

M₁'= P_m . l₁'

P_m là trọng lượng khung máy  gồm trọng lượng dàn khoan và trọng lượng sàn đáy

P_m = 30,5 +  28,35 = 58,85 (KN)

 l₁': Khoảng cách từ trọng tâm khung đến điểm lật AB theo phương ngang

l₁'= L₁ = 1,7 (m)

 M₁' = 58,85. 1,7 = 100 (KN)

+ M₂' mô men chống lật do trọng lượng mâm khoan

M₂'= P_mk . l₂'

 P_mk   là trọng lượng mâm khoan P_mk = 50 (KN)

l₂': Khoảng cách từ trọng tâm mâm xoay  đến điểm lật AB theo phương ngang

l₂'= L₁ = 1,7 (m)

 M₂' = 50. 1,7 = 85 (KN)

 +  M₃' mô men chống lật do trọng lượng cần khoan

                              M₃'= P_ck . l₃'

P_ck   là trọng lượng cần khoan P_ck = 148 (KN)

l₃': Khoảng cách từ trọng tâm  cần khoan  đến điểm lật AB theo phương ngang

l₃'= L₁ = 1,7 (m)

 M₃' = 148. 1,7 = 251,6  (KN)

+  M₄' mô men chống lật do trọng lượng gầu khoan

                             M₄'= P_gk . l₄'

P_gk   là trọng lượng gầu khoan P_gk = 19,2 (KN)

l₄': Khoảng cách từ trọng tâm  gầu khoan  đến điểm lật AB theo phương ngang

l₄'= L₁ = 1,7 (m)

 M₄' = 19,2. 1,7 = 32,64  (KN)

+  M₅' mô men chống lật do lực ép của xi lanh

                              M₅'= P_xl . L₂

P_xl  lực ép xi lanh  P_xl   = 200(KN)

L₂ là khoản cách từ điểm đặt lực ép xi lanh tới mặt lật AB thep phương ngang

L₂ = 3,4 (m)

 M₅' = 200. 3,4 = 680  (KN)

Vậy ta có mô men chống lật là:

M_CL = M'₁ + M'₂ + M'₃+ M'₄ + M'₅ = 100+85+251,6+32,64+680 =1149,24 (KN)

Theo điều kiện ổn định thì:

K =

  Ở đây ta có:

K =  (thoả mãn).

Trong trường hợp này máy ổn định

2. Trường hợp 2

 - Khi máy đang  thi công, ép gầu xuống thì gặp vật cản .

- Chịu tải trọng lớn nhất của gió, hướng gió thổi dọc

 Khi đó , máy có thể sẽ bị lật ở mặt BC

L₃ là khoảng cách từ điểm đặt lực gió đến điểm lật theo phương thẳng đứng.

L₃= 2/3. H_máy = 2/3 .7,7 =5,1 (m)

 M₂ =10,656.5,1=54,35 (KN.m)

Do đó mô men gây lật là :

M_L = M₁ + M_{2 =}  1000 + 54,35 = 1054,35 ( KN.m)

             Chương V

QUY TRÌNH LẮP DỰNG VÀ VẬN HÀNH MÁY KHOAN CỌC NHỒI RCD

5.1.Qui trình lắp dựng máy.

Để lắp dựng máy khoan cọc nhồi RCD, người ta tiến hành theo các bước sau:

1.  Công tác chuẩn bị về máy và các thiết bị phụ trợ, mặt bằng và công nhân.

2.  Tiến hành lắp dựng máy và điều kiện an toàn khi lắp dựng máy.

3.  Kiểm tra và tiến hành chạy thử máy.

Công việc cụ thể như sau:

5.1.1.Công tác chuẩn bị về máy và các thiết bị phụ trợ, mặt bằng và công nhân.

Để tiến hành lắp ráp máy khoan cọc nhồi RCD một cách dễ dàng và tốn ít thời gian nhất ta cần phải chuẩn bị tốt công tác chuẩn bị về mặt bằng lắp ráp, máy và thiết bị phụ trợ, và số lượng công nhân cần thiết.

Chuẩn bị về mặt bằng: mặt bằng lắp ráp máy cần phải được đầm lèn đến độ chặt và độ phẳng theo yêu cầu. Diện tích mặt bằng cần phải đảm bảo đủ lớn  cho quá trình lắp dựng diễn ra thuận lợi, các thiết bị và máy phụ trợ không va vào nhau trong quá trình lắp dựng. Theo kinh 

Các chi tiết chính của máy như mâm xoay, dàn khoan, các thanh của sàn máy, các đoạn ống thanh kelly … đã được vận chuyển đến vị trí lắp dựng theo trình tự nhất định sao cho quá trình lắp dựng diễn ra thuận lợi nhất và đạt năng suất cao nhất. Đảm bảo an toàn trong quá trình lắp dựng.

Chuẩn bị các tài liệu về hướng dẫn lắp ráp máy, tài liệu sử dụng máy và các nội quy an toàn khi lắp ráp.

5.1.2.Tiến hành lắp dựng máy và điều kiện an toàn khi lắp dựng máy.

Quy trình lắp dựng máy tiến hành tuần tự theo các bước sau:

Để vận chuyển máy khoan cọc từ địa điểm khác đến công trường thi công thì ta sử dụng xe moóc chuyên dụng. Khi này máy đã tháo thanh kelly, mâm xoay và sàn máy.

+  Các bộ phận được vận chuyển đến nơi thi công bằng xe moóc chuyên dụng, toàn sàn máy, mâm xoay, dàn khoan đều được tháo rời hết ra khỏi máy.  Khi vận chuyển máy và các thành phần chính của máy đến công trường thi công thì cho máy tự di chuyển xuống phía dưới mặt nền phẳng đã chuẩn bị sẵn, di chuyển cần trục đến vị trí thích hợp để dỡ toàn bộ các thiết bị của máy đến các vị trí thích hợp, thuận lợi nhất cho việc lắp ráp máy.

- Lắp dựng giá trượt ép và xà ngang tăng tính ổn định

+ Buộc cáp vào giá trượt Ép

+ Nâng giá trượt đến vị trí xác định trên sàn máy

          +  Hạ giá và tháo cáp

          + Định vị để bắt bu lông vào sàn máy

          + Cẩu xà ngang lên vị trí đã định sẵn trên giá trượt và bắt bu lông  

5.2.Công tác bảo dưỡng, sửa chữa và các qui định về vận hành máy khoan cọc nhồi RCD

5.2.1.Công tác bảo dưỡng, sửa chữa.

Một trong những điều kiện cơ bản để sử dụng tốt máy móc thiết bị, tăng thời gian sử dụng máy và bảo đảm độ tin cậy của chúng trong quá trình vận hành chính là việc tiến hành kịp thời và có chất lượng công tác bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa trên cơ sở hệ thống bảo dưỡng và sửa chữa phòng ngừa định kỳ theo kế hoạch. Hệ thống này là tập hợp các biện pháp về tổ chức và kỹ thuật thuộc các lĩnh vực kiểm tra chăm sóc kỹ thuật và sửa chữa máy.

+ Công tác bảo dưỡng kỹ thuật máy:

Bảo dưỡng kỹ thuật cho máy trong quá trình máy làm việc bao gồm một số công đoạn như: Rửa và lau chùi máy, điều chỉnh các cơ cấu nhằm mục đích duy trì trạng thái kỹ thuật bình thường cho máy, phòng chống các sự cố đáng tiếc xảy ra đối với máy và nâng cao năng suất khai thác của máy.

Theo thời hạn và nội dung công việc, bảo dưỡng kỹ thuật đối với máy thi công chuyên dùng được phân thành các cấp sau:

- Bảo dưỡng theo ca.

- Bảo dưỡng định kỳ cấp I

- Bảo dưỡng định kỳ cấp II

- Bảo dưỡng định kỳ cấp III.

Đối với máy khoan cọc RCD thì công việc cụ thể như sau:

Bảo dưỡng theo ca.

Sau mỗi ca làm việc người thợ lái máy phải tiến hành bảo dưỡng theo ca tại địa điểm thi công trước khi bàn giao máy. Công việc của cấp bảo dưỡng này gồm có việc lau chùi bên ngoài máy, lau chùi ngoài giá khoan, kiểm tra và xiết chặt lại các mối ghép bu lông, khắc phục rò rỉ dầu ở các mối nối của tuy ô thuỷ lực, nhiên liệu hoặc nước, bơm mỡ và bôi trơn theo ca. Kiểm tra mức nhiên liệu có trong thùng chứa, mức dầu và nước làm mát động cơ, kiểm tra sự làm việc của các cơ cấu máy.

 Bảo dưỡng định kỳ cấp I.

Sau một khoảng thời gian máy làm việc theo quy định thì người ta tiến hành bảo dưỡng định kỳ cấp I.

Công tác bảo dưỡng định kỳ cấp I do người thợ lái máy cùng với sự tham gia của người đội trưởng hoặc của một nhóm thợ hiệu chỉnh máy có kinh nghiệm. Và nó được tiến hành tại bãi tập kết của máy.

Công việc của cấp bảo dưỡng này bao gồm tất cả  các công việc của bảo dưỡng ca và một số công việc khác như thay dầu bôi trơn trong cácte, bôi trơn các điểm theo quy định của bảo dưỡng cấp I. Kiểm tra và điều chỉnh các bộ phận và cơ cấu của máy.

  Bảo dưỡng định kỳ cấp II.

  Bảo dưỡng định kỳ cấp III.

Khi khai thác máy đến một thời gian bảo dưỡng cấp II và cấp III theo quy định thì ta tiến hành công tác bảo dưỡng định kỳ.

Bảo dưỡng định kỳ cấp II và cấp III được thực hiện bởi người thợ vận hành máy và sự tham gia của một nhóm thợ hiệu chỉnh chuyên môn hoá. Công việc bảo dưỡng được tiến hành trong nhà xưởng.

Nội dung của công việc bảo dưỡng định kỳ cấp II và cấp III bao gồm toàn bộ các công việc của bảo dưỡng định kỳ cấp I và các công đoạn bổ sung thuộc khâu kiểm tra, điều chỉnh các cụm và các cơ cấu máy cùng với việc sử dụng các thiết bị chuẩn đoán kỹ thuật.

Khi tiến hành bảo dưỡng cấp III, để xác định rõ khả năng vận hành tiếp theo của máy hoặc nhu cầu cần phải sửa chữa của máy, người ta thực hiện kiểm tra máy mà không cần tháo máy. Việc kiểm tra - điều chỉnh phức tạp đối với các bộ phận nhiên liệu, bộ phận điện hoặc cơ cấu thuỷ lực người ta tiến hành bằng cách tháo các bộ phận đó ra khỏi máy và thay thế bằng các bộ phận cùng loại đã được sửa chữa trước, còn những cụm máy tháo ra sẽ được đưa đi sửa chữa để làm vốn luân chuyển.

 + Công tác sửa chữa máy:

Trong quá trình khai thác và vận hành máy thì các bộ phận và cơ cấu của máy ngày càng bị mài mòn và biến dạng, do sự thay đổi đặc tính của các mối lắp ráp… nên sẽ làm cho khả năng và hiệu quả làm việc của máy sẽ bị giảm đi theo thời gian sử dụng. Do đó công tác sửa chữa máy là một công việc rất cần thiết để phục hồi khả năng làm việc của máy.

Phụ thuộc vào mức độ và đặc điểm của các khuyết tật cũng như vào khối lượng của công lao động sửa chữa, hệ thống sửa chữa định kỳ phòng ngừa theo kế hoạch bao gồm hai cấp sau đây:

-  Sửa chữa nhỏ hay còn gọi là sửa chữa thường xuyên.

Khi tiến hành sửa chữa nhỏ, người ta khắc phục các hỏng hóc bằng cách thay thế hoặc sửa chữa các bộ phận cấu tha hf riêng biệt và đồng thời thực hiện tất cả các công việc điều chỉnh.

Đây là cấp sửa chữa được thực hiện trong nhà xưởng của đơn vị thi công tuân theo các các điều kiện kỹ thuật quy định.

-   Sửa chữa lớn hay còn gọi là đại tu máy.

Sửa chữa lớn là sự phục hồi toàn bộ khả năng làm việc ban đầu của máy bị mài mòn, biến dạn và hư hỏng của tất cả các bộ phận cấu thành máy. Sau khi thực hiện công tác sửa chữa lớn, ta phải tiến hành chạy thử, chạy rà, hiệu chỉnh và sơn lại máy.

Quá trình sửa chữa lớn đối với máy thi công nói chung gồm những bước sau:

-      Khi đưa máy vào nhà xưởng để đại tu thì ta tiến hành rửa ngoài máy toàn bộ.

-      Tiến hành xì khô sơ bộ máy, sau đó tháo máy thành cụm và tháo các cụm máy thành các chi tiết. Chú ý rằng ta nên phân loại các cụm tổng thành để đưa các cụm tổng thành về từng phân xưởng chuyên môn.

-      Tiến hành tẩy rửa các chi tiết sạch sẽ, đạt độ sạch tiêu cho phép.

-      Dùng các máy và các thiết bị để kiểm tra và phân loại các chi tiết thành các nhóm chi tiết riêng biệt.

-      Tiến hành phục hồi và sửa chữa các chi tiết có khuyết tật tuỳ theo mức độ hỏng hóc và dạng hỏng hóc của các chi tiết máy mà ta tiến hành sửa chữa chi tiết máy theo những phương pháp khác nhau.

-      Lắp ráp các cụm máy, lắp ráp máy với điều kiện là phục hồi lại tất cả các chế độ lắp ráp ban đầu của các mối ghép, chỉ trừ những trường hợp quy định ngoại lệ theo các tài liệu kỹ thuật cho việc sửa chữa.

-      Khi đã lắp ráp máy xong, thực hiện chạy thử máy, hiệu chỉnh và sơn lại máy, sau đó đưa máy ra ngoài công trường.

Sửa chữa lớn cần phải bảo đảm cho thời hạn phục vụ của máy sau khi sửa chữa tươn gứng với chu kỳ sửa chữa đã quy định trong điều kiện khai thác bình thường. Do vậy việc kế hoạch hoá công tác sửa chữa lớn phải được tiến hành tương ứng với chu kỳ đó.

5.2.2.Các sự cố xảy ra với máy khoan cọc nhồi RCD và các phương pháp sửa chữa, phục hồi máy.

Trong quá trình vận hành và khai thác máy, theo thời gian thì các bộ phận của máy sẽ bị mài mòn, biến dạng, và đặc tính của các mối ghép của máy không còn đạt tiêu chuẩn theo yêu cầu, chính vì vậy mà ta cần phải tiến hành sửa chữa máy tuỳ thuộc vào mức độ hỏng hóc của máy.

Đối với máy khoan cọc nhồi RCD thì ta thường gặp các trường hợp sự cố điển hình sau và các phương pháp phục hồi, sửa chữa:

   Hiện tượng sụt áp suất của động cơ lai: biểu hiện của sự cố này là do điện áp thấp do đó tốc độ quay của động cơ lai bơm thủy lực giảm, sự tiếp xúc giữa bề mặt của piston và bề mặt của ống lót xi lanh sẽ làm cho các xéc măng bị mòn đI, do vậy mà có hiện tượng lọt khí từ buồng cháy xuống cácte. Do đó mà công suất mà động cơ lai cung cấp cho các bơm thuỷ lực không đủ, dẫn đến áp suất dầu thuỷ lực yếu đi.

Để khắc phục hiện tượng này thì ta tiến hành “ làm lại hơi ” cho động cơ. cụ  thể ta phải tháo toàn bộ bơm thủy lực ra, sau đó tiến hành lau dầu các quả piston, thay mới toàn bộ các xéc măng dầu và xéc măng khí. Đồng thời kiểm tra độ mài mòn của các Supáp khí, độ mòn của bề mặt xilanh có vượt qua giá trị giới hạn hay không.

 Hiện tượng sụt áp trên các mô tơ thuỷ lực:  Đây là hiện tượng sự yếu đi của các mô tơ thuỷ lực trong quá trình máy làm việc. Biểu hiện của nó là khả năng quay của các tời cáp yếu đi, khả năng quay của bàn xoay giảm đi.

Để khắc phục sự cố này ta kiểm tra bầu lọc dầu, kiểm tra các bộ phận làm kín trên các đường dẫn dầu, tháo và kiểm tra toàn bộ động cơ. Nêú do bề mặt các lỗ xilanh bị mòn thì ta cần phải thay thế các ống lót xilanh. 

 Trường hợp các xilanh của máy ( xilanh lắp dựng dàn khoan, xilanh ép ) bị sụt áp, không đủ lực để thực hiện công việc của mình.

Để khắc phục hiện tượng này ta làm như sau:

-  Kiểm tra lại toàn bộ các ống tuy ô thuỷ lực, nếu có hiện tượng vỡ hoặc thủng tuy ô thì ta cần phải thay thế mới chúng. Ngoài ra cần để ý xem nó có bị tắc hoặc kẹt tuy ô hay không.

-  Kiểm tra các bầu lọc dầu xem nó có bị tắc hay không? hay nó bị bẩn quá hay không. Nêú bầu lọc bị tắc thì ta phải rửa để bầu lọc.

-  Kiểm tra độ mài mòn của các xéc măng và các chi tiết làm kín giữa piston và ống lót xilanh bằng thước kẹp. Nếu các xéc măng bị mài mòn quá giới hạn cho phép thì ta tiến hành thay thế các xéc măng.

-  Kiểm tra độ mài mòn của bề mặt của xilanh bằng calíp và dưỡng mẫu. Nếu bề  mặt ống lót xilanh bị mòn quá giới hạn cho phép thì ta cần phải thay ống lót xilanh.

 Hiện tượng vỡ hộp giảm tốc trên mâm xoay. Nguyên nhân của hiện tượng này là do khi gặp đá cứng, hộp giảm tốc phải truyền mô men quá lớn sẽ làm cho các bánh răng bị vỡ.

Để khắc phục hiện tượng này ta phải tháo hộp giảm tốc ra và tiến hành kiểm tra các bánh răng, đưa các bánh răng bị hỏng ra sửa chữa, phục hồi bằng các biện pháp thích hợp.

 Các trường hợp hỏng hóc đối với thanh kelly. Trong quá trình làm việc của máy thì thanh kelly trực tiếp tiếp xúc với cát, bùn, dung dịch bentônít và các chất khác, các cặn bẩn này sẽ tích tụ và bám vào thanh kelly nên làm cho nó bị mài mòn, kẹt … do vậy cứ sau 500 giờ làm việc của thanh kelly thì ta phải tiến hành tháo các đoạn ống kelly ra và rửa sạch bằng nước.

Trong quá trình làm việc của máy thì thanh kelly thường có các trường hợp hỏng hóc như sau:

-      Thanh kelly bị mòn do tiếp xúc nhiều với đất đá bùn cát.

-      Mặt bích của thanh kelly bị hỏng do tiếp xúc nhiều với bùn cát và do chịu lực quá lớn.

-      Các bu lông bắt các thanh kelly với nhau cũng bị hỏng do tiếp xúc với bùn cát.

 Do đó để nâng cao khả năng làm việc của các thanh kelly thì ta cần phảI tiến hành kiểm tra và làm sạch các đoạn kelly sau mỗi ngày làm việc, cứ sau mỗi 500 giờ làm việc của nó thì ta tiến hành tháo dỡ các đoạn thanh kelly ra và rửa, khi phát hiện có vết nứt hoặc biến dạng thì cần phải tiến hành sửa chữa và thay thế kịp thời.

5.2.3. Vận hành và nội qui an toàn khi sử dụng máy.

Trong quá trình vận hành máy thì ta cần phải đảm bảo tuyệt đối an toàn cho người và máy cũng như tài sản của nhà máy. Các quy định cụ thể như sau:

a.  Các quy định về vận hành máy:

- Thợ vận hành máy phải được đào tạo đạt đến trình độ chuyên môn yêu cầu  và phải được cấp chứng chỉ bởi các cơ quan có thẩm quyền.

- Tuyệt đối tuân thủ đầy đủ các nội quy an toàn khi sử dụng máy.

- Trước khi vận hành máy cần phải kiểm tra sơ bộ toàn bộ máy như các hệ thống điện, các hư hỏng bên ngoài nếu có của máy. Sau đó cho máy chạy không tải để kiểm tra sự hoạt động của các cụm máy, nếu phát hiện có các sự cố không bình thường thì phải lập tức kiểm tra, báo cáo cho cán bộ kỹ thuật.

- Cần mở rộng hai bản xích tối đa khi máy làm việc.

- Khi làm việc, nếu có sự cố xảy ra thì phải lập tức ngừng máy, kiểmt ra máy và báo cáo cho cán bộ kỹ thuật để khắc phục sự cố.

- Khi thực hiện cẩu lồng thép vào hố khoan hoặc khi cẩu ống vách vào hố khoan bằng cáp phụ thì ta phải đảm bảo ống vách hoặc lồng thép không được va vào giá khoan, thanh kelly và phảI có cán bộ kỹ thuật có kinh nghiệm chỉ đạo.

- Người vận hành máy phải tuân thủ đúng các quy trình và các thao tác khi vận hành máy. Sau mỗi ca làm việc thì tiến hành bôi mỡ và làm vệ sinh ngoài máy. thực hiện bàn giao máy.

- Sau các khoảng thời gian làm việc của máy theo quy định thì cho máy đi bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ để nâng cao hiệu suất làm việc của máy.

- Khi di chuyển máy đến nơi thi công thì phải tuận thủ đầy đủ các quy định về an toàn di chuyển máy trục.

b. Các quy định về an toàn khi vận hành máy:

Khi vận hành máy, để đảm bảo an toàn cho người và tài sản của công ty thì cần phải tuân thủ đúng các quy định sau:

- Cấm mọi người không nhiệm vụ vào khu vực máy đang làm việc, cần có các biển báo và hệ thống đèn báo tín hiệu.

- Tuỵêt đối tuân thủ các nội quy về an toàn khi máy làm việc.

- Khi thực hiện vận hành máy cần phải có  đầy đủ bảo hộ lao động như quần áo, mũ, ủng…

- Có đầy đủ hệ thống đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu và còi báo hiệu.

- Khi di chuyển máy vào buổi tối thì cần phải có đèn chiếu sang

Chương VI

QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SÀN MÁY

6.1. Nguyên công 1 : Vạch dấu

+ Bước 1 : Vạch dấu thép hình

- Thép H400x 400 : chọn mua  2 thanh thép H400x400 chiều dài 12m

Sản phẩm : 2 thanh L= 5m. 2 thanh L= 2,575(m)

Thiết bị : thước dây, thước kẻ và bút lấy dấu

+ Bước 2 : Vạch dấu thép tấm và thép hộp

- Thép hộp . 2 thanh có kích thước   3375x 250x10 (mm)

- Thép tấm kích thước 850x650x 21 (mm) .

Thiết bị gồm : Thước dây , thước kẻ và bút lấy dấu

+ Bước 3 : Vạch dấu để khoan hoàn thiện

- Lấy sản phẩm từ bước trên .

Thiết bị gồm : Thước dây, com pa, thước kẻ và bút lấy dấu

Yêu cầu của nguyên công này là :    + Kẻ đúng kích thước

                                                       + Đường kẻ rõ nét

                                                       + Không cong vênh

6.2 Nguyên công 2 : Cắt phôi liệu và khoan lỗ

Bước 1 :Cắt phôi lấy dấu ở nguyên công 1

Thiết bị : Máy cắt CG1-30

Chế độ làm việc : + Thép bản dày 10 (mm): v = 3m/s

                           + Thép bản dày 14 (mm) : v = 4 (m/s)

                           + Thép bản dày 16 (mm): v = 5 (m/s)

Yêu cầu : + Cắt đúng kích thước

               + Đường cắt chuẩn

Bước 2 : Khoan lỗ

Khoan lỗ để bắt bu lông sat xi ngang với sat xi dọc

Dùng mũi khoan , đường kính khoan d= 20(mm)

Yêu cầu : Độ đồng tâm cao

6.3 Nguyên công 3 : Hàn

Bước 1 : Hàn 2 sat xi ngang và sat xi dọc với nhau

Dùng 2 thanh thép I 400x400 chiều dài L= 5000(mm)  và 2 thanh I 400x400 chiều dài L= 2975 (mm)

Máy hàn VDM-100

Que hàn Kobe d=4

Tốc độ hàn v= 10 (mm/s)

Yêu cầu : + Hàn đính trước

                + Hàn ít rỗ xỉ

                + Mối hàn đều

                + Mối hàn không cháy

                + Không bị biến dạng nhiệt

Bước 2 : Bắt bu lông 2 sat xi ngang và 2 sat xi dọc với nhau

Bước 3 : Hàn các gân tăng cường và hàn chân .

Lấy phôi từ nguyên công trước

Thiết bị hàn và yêu cầu như bước 2

6.4  Nguyên công 4 : Kiểm tra

Kiểm tra tất cả các chi tiết, mối ghép đạt được từ các nguyên công trước để hoàn thiện.

Yêu cầu : Kiểm tra cần chính xác để tiến hành nguyên công phun sơn

6.5 Nguyên công 5: Phun sơn

Bước 1: Làm sạch

Dùng chất tẩy rửa (nước , xăng , dầu,..)

Các thiết bị dùng : máy mài, chổi lâu , giấy dáp

Yêu cầu : Sạch sẽ , không còn chất bẩn

Bước 2 : Sơn

Sau khi làm sạch xong tiến hành sơn chống rỉ và sơn phủ ngoài : màu vàng

Thiết bị : Máy nén khí kèm theo bình phun sơn

Yêu cầu : Sơn đều , tiết kiệm.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận .

-  Đề tài đã nghiên cứu, tìm hiểu được công dụng và cấu tạo máy khoan đá kiểu RCD.

-  Đề tài đã tính toán, thiết kế được tổng thể và kết cấu thép, quy trình lắp dựng của máy khoan đá RCD.

-  Lập được quy trình chế tạo sàn máy.

Kiến nghị .

  Những kết quả đạt được nói trên chỉ là bước đầu, nhưng đã cho thấy công nghệ khoan cọc nhồi qua tang địa chất cứng bằng máy khoan đá kiểu RCD là một công nghệ mới có nhiều triển vọng áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng công trình giao thông, nhà cao tầng, thủy lợi. Nhóm nghiên cứu đề tài đưa ra một số kiến nghị như sau :

-  Trước khi đưa máy vào thi công, phải căn cứ vào kết quả nghiên cứu khảo sát, thăm dò địa chất để lựa chọn gầu khoan phù hợp.

-  Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ thiết kế, thi công máy khoan đá kiểu RCD.

-  Xây dựng tiêu chuẩn thiết kế máy khoan đá RCD.

-  Mong được sự quan tâm của bộ môn Máy xây dựng - xếp dỡ và nhà trường để đề tài đi sâu và được áp dụng rộng rãi trong thực tế sản xuất và thi công.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong khoa, đặc biệ là thầy hướng dẫn:TS. ………… và toàn thể các bạn đã cùng sát cánh bên em trong qua trình làm đồ án tốt nghiệp này.

 Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. PGS - TS. Nguyễn Đăng Điệm - Vũ Thanh Bình

Truyền động máy xây dựng và xếp dỡ. Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải.

2. TS. Trương Tất Đích

Chi tiết máy. Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải - 2001.

3. PGS -TS. Nguyễn Văn Hợp

Máy trục vận chuyển. Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải.

4. GS. Vũ Đình Lai - Nguyễn Xuân Lựu - Bùi Đình Nghị

Sức bền vật liệu. Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải.

5. Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lâm

Thiết kế Chi tiết máy. Nhà xuất bản Giáo Dục.

6. Nguyễn Văn Hợp - Phạm Thị Nghĩa

Kết cấu thép Máy xây dựng – xếp dỡ.

7. Trịnh Chất - Lê Văn Uyển

Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( tập 1 + tập 2). Nhà xuất bản Giáo Dục.

8. T.S Lê Xuân Hòa - Th.S Nguyễn Thị Bích Ngọc

Bơm quạt máy nén. Nhà xuất bản Trường đại học sư phạm kĩ thuật TP Hồ Chí Minh.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"