Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của bộ công tác máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay do Việt nam chế tạo - 2


rb2

Hệ số tổn thất lưu lượng ở bơm thủy lực 2

(m3/s)/Pa

rd1

Hệ số tổn thất lưu lượng ở động cơ thủy lực 1

(m3/s)/Pa

rd2

Hệ số tổn thất lưu lượng ở động cơ thủy lực 2

(m3/s)/Pa

Qat

Lưu lượng dầu qua van an toàn

m3/s

Qb

Lưu lượng tổng của 2 bơm thủy lực

m3/s

Qb1

Lưu lượng của bơm số 1

m3/s

Qb2

Lưu lượng của bơm số 2

m3/s

Qd

Lưu lượng tổng cần thiết qua 2 động cơ

m3/s

Qd1

Lưu lượng của động cơ số 1

m3/s

Qd2

Lưu lượng của động cơ số 2

m3/s

Qrb

Lưu lượng rò rỉ của bơm thủy lực

m3/s

pat

Áp suất cài đặt của van an toàn

Pa

kat

Hệ số lưu lượng qua van an toàn

m3/s

Ea

Biến dạng đàn hồi trong đường ống cao áp

m3/Pa

Vc

Thể tích dầu công tác trong đường ống dẫn bằng cao su

m3

Vkl

Thể tích dầu công tác trong đường ống dẫn bằng kim loại

m3

Ec

Mô đun biến dạng đàn hồi của đường ống dẫn bằng cao su

Pa

Ekl

Mô đun biến dạng đàn hồi của đường ống dẫn bằng kim loại

Pa

dc

Đường kính trong của ống dẫn dầu bằng cao su

m

lc

Chiều dài đường ống dẫn dầu bằng cao su

m

dkl

Đường kính trong của ống dẫn dầu bằng kim loại

m

lkl

Chiều dài đường ống dẫn dầu bằng kim loại

m

δc

Chiều dày của đường ống cao su

m

δkl

Chiều dày của đường ống kim loại

m

Elq

Mô đun đàn hồi của dầu công tác

MPa

Qrd

Lưu lượng rò rỉ của động cơ thủy lực

m3/s

Mqt1

Mô men quán tính của động cơ thủy lực 1

N.m

Mqt2

Mô men quán tính của động cơ thủy lực 2

N.m

Mc

Mô men cản chuyển động quay trên gầu khoan

N.m

Mc1

Mô men cản chuyển động quay trên trục của động cơ thủy lực 1

N.m

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 160 trang tài liệu này.

Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của bộ công tác máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay do Việt nam chế tạo - 2


Mc2

Mô men cản chuyển động quay trên trục của động cơ thủy lực 2

N.m

Jm1

Mô men quán tính quy dẫn của hệ lên trục của động cơ thủy lực 1

kg.m2

Md1

Mô men dẫn động trên trục động cơ thủy lực 1

N.m

Mms1

Mô men ma sát nhớt trong hệ thống thủy lực

N.m

fn

Hệ số ma sát nhớt


Vb

Lưu lượng riêng của bơm số 3

m3/vòng

Qxl

Lưu lượng tiêu thụ của xi lanh

m3/s

A1

Diện tích tiết diện khoang cao áp của xi lanh ép

m2

vxl

Vận tốc dịch chuyển của xi lanh ép cọc

m/s

Qc

Lưu lượng chất lỏng làm biến dạng hệ thống

m3/s

mqd

Khối lượng quy dẫn về đỉnh piston

kg

mmâmquay

Khối lượng của mâm quay

kg

mkelly

Khối lượng của thanh kelly

kg

mgầu

Khối lượng của gầu

kg

mđất

Khối lượng của đất

kg

mben

Khối lượng của Bentonite

kg

D

Đường kính trong của xi lanh thuỷ lực ép mâm khoan

mm

d

Đường kính cán piston ép mâm khoan

mm

H

Hành trình xi lanh thuỷ lực ép mâm khoan

mm

Fc

Tổng lực cản quy dẫn về cán xi lanh trong quá trình làm việc

N

E

Năng lượng riêng trong một chu kỳ làm việc của máy

kWh/m3

Q

Năng suất của máy khoan cọc nhồi

m3/h

Q0

Năng suất yêu cầu đặt ra cho MKCN

m3/h

N

Tổng công suất chi phí cho một chu kỳ làm việc của máy

kW

Vđ

Thể tích khối đất đào được sau 1 chu kỳ làm việc

m3

Tck

Thời gian 1 chu kỳ làm việc

s

T1

Thời gian cắt và tích đất đầy gầu

s

T2

Thời gian kéo gầu lên khỏi hố khoan

s

T3

Thời gian quay gầu đến nơi cần đổ

s

T4

Thời gian xả đất khỏi gầu

s


T5

Thời gian quay gầu về hố khoan và hạ gầu xuống đáy hố

khoan

s

R

Bán kính của gầu

m

Dg

Đường kính của gầu

m

C

Chiều dày phoi đất

m

ω

Vận tốc góc của gầu khoan

rad/s

Hg

Chiều cao gầu

m

N1

Công suất cắt và tích đất đầy gầu

kW

N2

Công suất kéo gầu lên khỏi hố khoan

kW

N3

Công suất quay gầu chứa đất từ hố khoan đến nơi đổ

kW

N4

Công suất quay gầu không trở về

kW

N5

Công suất của cặp xi lanh ép mâm khoan

kW

M1

Mô men cản cắt thuần túy do hệ lưỡi cắt ở đáy gầu sinh ra

Nm

M2

Mô men cản do quá trình tích đất vào gầu

Nm

M3

Mô men cản khuấy do gầu và thanh Kelly quay trong dung

dịch Bentonit gây ra

Nm

M4

Mô men cản do các lưỡi cắt thành bên gây ra (lưỡi cắt mở

rộng hố khoan)

Nm

M5

Mô men cản sinh ra do ma sát giữa đáy gầu và lớp đất ở đáy

hố khoan

Nm

M6

Mô men cản do ma sát trong cụm ổ đỡ mâm khoan

Nm

K

Hệ số cản đào thuần túy phụ thuộc vào cấp đất

N/m2

φ

Góc ma sát giữa răng gầu với nền đất

Độ

γ

Góc trước của lưỡi cắt

Độ

β

Góc sắc của lưỡi cắt

Độ

Góc sau của lưỡi cắt

Độ

δ

Góc cắt của lưỡi cắt

Độ

σ

Giới hạn bền nén của đất

N/m2

ρ

Tỷ trọng đất

N/m3

ρb

Tỷ trọng của bùn bentonit

N/m3


g

Gia tốc trọng trường

m/s2

C1

Chiều rộng quy kết bản khuấy

m

R1

Cánh tay đòn của mỗi lưỡi cắt

m

P01

Lực cắt tiếp tuyến của 2 lưỡi cắt mở rộng hố khoan

N

Fao

Lực dọc trục cần khoan

N

vxl

Vận tốc dẫn tiến xi lanh

m/s

f

Hệ số ma sát giữa gầu với đất (thép – đất) trong dung dịch

khoan bentonit


Gg

Trọng lượng của gầu khoan

N

Gd

Trọng lượng của đất

N

Gk

Trọng lượng của toàn bộ cần khoan

N

Hn

Lực ngang tác dụng lên ổ bi

N

V

Lực dọc trục tác dụng lên ổ bi (lực theo phương đứng)

N

vK

Vận tốc kéo gầu lên khỏi hố khoan (do cáp nâng thực hiện)

m/s

PK

Lực kéo bộ công tác lên khỏi hố khoan

N

Mq

Tổng mômen cản quay của máy

N.m

ωq

Vận tốc góc khi quay máy

rad/s

Mb

Mô men kháng ở mặt bên của gầu

N.m

Mt

Mô men kháng ở mặt trên của gầu

N.m

Md

Mô men kháng ở mặt dưới của gầu

N.m

i

Số cá thể trong một thế hệ


j

Số biến độc lập


Uj

Giá trị biên lớn nhất và nhỏ nhất của biến j


Lj

Giá trị biên lớn nhất và nhỏ nhất của biến j



DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN‌



Ký hiệu

Diễn giải

NCS

Nghiên cứu sinh

ĐLH

Động lực học

TĐTL

Truyền động thủy lực

PTCĐ

Phương trình chuyển động

MKCN

Máy khoan cọc nhồi


DANH MỤC CÁC BẢNG‌

Bảng 1.1. Hệ số cản đào thuần túy theo chiều sâu cọc ứng với tầng địa chất tại công trình thi công dự án đường Vành đai 2 đoạn Vĩnh Tuy-Minh Khai 9

Bảng 1.2. Một số công trình tiêu biểu ở Việt Nam đã ứng dụng cọc khoan nhồi để gia cố nền móng trong vòng 30 năm trở lại đây 11

Bảng 1.3. Một số loại thiết bị dùng để thi công cọc khoan nhồi đã có ở Việt Nam [47], [52], [53] 12

Bảng 1.4. Thông số kỹ thuật của MKCN kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 [51] 16

Bảng 1.5. Các thông số kỹ thuật của máy cơ sở CX500 17

Bảng 1.6. Bảng thông số một số loại gầu xoay tiêu chuẩn [55] 19

Bảng 1.7. Các thông số cơ bản của thanh kelly đã tính toán thiết kế 37

Bảng 2.1. Bảng các thông số chạy chương trình mô phỏng của động cơ thủy lực 1 quay mâm khoan 50

Bảng 2.2. Bảng các thông số chạy chương trình mô phỏng của xi lanh thủy lực ép mâm khoan 59

Bảng 2.3. Giá trị thay đổi của đường kính xi lanh ép mâm khoan D 70

Bảng 2.4. Khảo sát lực cản tác dụng vào xi lanh ép 70

Bảng 3.1. Các thông số của nền đất thi công 94

Bảng 3.2. Các thông số kết cấu của gầu khoan 94

Bảng 3.3. Các thông số làm việc của gầu khoan 95

Bảng 3.4. Các thông số tính toán khác 95

Bảng 3.5. Bảng tổng hợp kết quả tính toán các thông số kết cấu và làm việc của gầu khoan trên máy khoan cọc nhồi theo chi phí năng lượng riêng E nhỏ nhất với đường kính lỗ Dl= 1500 (mm) và K= 60000 (N/m2) của thế hệ thứ nhất 102

Bảng 3.6. Bảng tổng hợp kết quả tính toán các thông số kết cấu và làm việc của gầu khoan trên máy khoan cọc nhồi theo chi phí năng lượng riêng E nhỏ nhất với đường kính lỗ Dl= 1500 (mm) và K= 60000 (N/m2) của 50 thế hệ 104

Bảng 3.7. Các thông số của lỗ và gầu khoan tiêu chuẩn [55] 106

Bảng 3.8. Bảng các thông số hợp lý của gầu phụ thuộc vào đường kính lỗ Dl xét cho cấp đất III (K=60000 N/m2) 107

Bảng 3.9. Bảng tổng hợp các thông số của nền đất [24] 107

Bảng 3.10. Bảng tổng hợp các thông số hợp lý của gầu theo cấp đất K, xét cho đường kính lỗ khoan Dl= 1500 mm 108

Bảng 3.11. Bảng tổng hợp giá trị vận tốc góc ω của gầu theo tính chất cơ lý của nền108 Bảng 4.1. Thông số đầu đo lưu lượng R5S7HK75 114

Bảng 4.2. Thông số đầu đo dịch chuyển HengStler 115

Bảng 4.3. Bảng giá trị các thông số đo ứng với các tầng địa chất khác nhau. 122

Bảng 4.4. Hệ số áp suất động dầu thủy lực cung cấp cho động cơ dẫn động mâm khoan trong quá trình khoan cọc 126

Bảng 4.5. Hệ số áp suất động của xi lanh ép mâm khoan 127


DANH MỤC HÌNH VẼ, ẢNH


Hình 1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi 10

Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 15

Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo của máy cơ sở CX500 17

Hình 1.4. Cấu tạo gầu xoay của máy khoan cọc nhồi 20

Hình 1.5. Sơ đồ truyền động cho mâm khoan của máy 21

Hình 1.6. Mô hình động lực học của hệ vành dẫn hướng - đất 22

Hình 1.7. Hệ thống giá dẫn hướng của MKCN kiểu gầu xoay 23

Hình 1.8. Sơ đồ phân tích chuyển động giá dẫn hướng bộ công tác của MKCN kiểu gầu xoay 23

Hình 1.9. Sơ đồ mạch thuỷ lực của xi lanh điều chỉnh độ nghiêng giá dẫn hướng.. 24 Hình 1.10 Sơ đồ khối của chương trình Matlab Simulink 24

Hình 1.11. Quá trình thay đổi lực trên cán piston của xi lanh thuỷ lực điều chỉnh độ nghiêng giá dẫn hướng theo thời gian tại các vị trí lắp đặt khác nhau 24

Hình 1.12. Quá trình thay đổi lực ép của khớp bản lề tại điểm F 24

Hình 1.13. Sơ đồ mạch thuỷ lực của 1 loại máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay (RDR) 25

Hình 1.14. Sơ đồ trạng thái điển hình của máy khoan cọc nhồi 26

Hình 1.15. Hệ TĐTL của hệ thống khoan kiểu gầu lai (hybrid) HDR 26

Hình 1.16. Phân bố ứng suất trên giá dẫn hướng tại trạng thái lực nâng lớn nhất 28

Hình 1.17.Chuyển vị của giá dẫn hướng tại trạng thái lực nâng lớn nhất 28

Hình 1.18. Phân bố ứng suất của giá dẫn hướng ở trạng thái mô men xoắn cực đại28 Hình 1.19. Chuyển vị của giá dẫn hướng ở trạng thái mô men xoắn cực đại 28

Hình 1.20. Sơ đồ cấu tạo của máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay 29

Hình 1.21. Lực tác dụng lên cần khoan trong trường hợp bộ tời chính đặt trên sàn máy 29

Hình 1.22. Lực tác dụng lên cần khoan trong trường hợp bộ tời chính gắn với phần dưới của cần 29

Hình 1.23. Biểu đồ lực dọc trục và mô men xuất hiện trên cần khoan của máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay trong trường hợp bộ tời chính được đặt trên sàn máy 30

Xem tất cả 160 trang.

Ngày đăng: 27/12/2022
Trang chủ Tài liệu miễn phí