Tên thiết bị | Hãng và nước sản xuất | Các thông số kỹ thuật cần thiết | Cơ quan quản lý thiết bị | |||||
Phương pháp khoan | Độ sâu khoan max(m) | Đường kính (mm) | Thiết bị chuyên dùng | Đánh giá thiết bị | ||||
8 | D60KPSE | NIPPTON SHARYO-Nhật | Khoan ruột gà + khoan choòng + khoan gầu (auger) | 30-60 | 600-800 | nt | nt | Tổng công ty XD Thăng Long |
9 | D60KP | nt | nt | 30-60 | 600-800 | nt | nt | Tổng công ty XD Thăng Long |
10 | TH-55 | Nhật | nt | 30-60 | 600- 800 | nt | nt | Công ty TNHH Huy Hoàng |
11 | SD 307 | SUMITO-MO Nhật+ SOILMEC | Khoan gầu | 56 | 800-1500 | nt | nt | Công ty xây lắp số 13 Bộ Xây Dựng |
12 | KH125-3 | HITACHI - Nhật | Khoan gầu | 50-65 | 1500-2000 | nt | nt | Công ty xử lý nền móng Bộ Xây Dựng |
13 | CX500 | HITACHI - Nhật | Khoan gầu | 60-65 | 1500-2000 | nt | nt | Công ty Cổ phần Thương mại và xây lắp Hợp Thành |
Có thể bạn quan tâm!
-
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 -
Đối Tượng Nghiên Cứu Và Phạm Vi Nghiên Cứu -
Nghiên Cứu Động Lực Học Hệ Thống Truyền Động Thủy Lực Của Bộ Công Tác Máy Khoan Cọc Nhồi Kiểu Gầu Xoay Do Việt Nam Chế Tạo -
Động Cơ Thuỷ Lực Dẫn Động Mâm Khoan; 2 - Hộp Giảm Tốc Hành Tinh Một Cấp; -
Sơ Đồ Cấu Tạo Của Máy Khoan Cọc Nhồi Kiểu Gầu Xoay -
Các Thông Số Cơ Bản Của Thanh Kelly Đã Tính Toán Thiết Kế
Xem toàn bộ 160 trang tài liệu này.
1.1.3.2. Giới thiệu về đối tượng nghiên cứu: Máy khoan cọc nhồi có bộ công tác kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500
Máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 là máy khoan mà trong đó bộ công tác kiểu gầu xoay được lắp trên máy cơ sở là loại cần trục di chuyển bằng bánh xích của hãng Hitachi. Đây là máy khoan được Nhật Bản sản xuất vào năm 1995, là một trong số các dòng máy điển hình của Hitachi và được nhiều đơn vị thi công công trình ưu tiên sử dụng. Là loại MKCN có cần khoan kiểu thanh kelly, được xem là loại thiết bị có năng suất cao trong tất cả các loại máy khoan, có thể khoan qua các lớp địa chất cứng mà các thiết bị thi công khác không đáp ứng được, từ tầng địa chất mềm cho đến cứng như cát, sét, sỏi..vv. Tại Việt Nam, với đội ngũ kĩ sư giàu kinh nghiệm đã và đang hợp tác chuyển giao công nghệ hiện đại với nhiều hãng trên thế giới như Nippon Sharyo, Brevini, Rexroth.., Công ty TNHH Cơ khí Việt Sinh là đơn vị sản xuất máy khoan hàng đầu sản xuất các loại MKCN khác nhau trong đó có loại CX500.
MKCN lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 có thể khoan lỗ sâu tới 70 m, đường kính có thể lên đến 2000 mm với tốc độ di chuyển 1,7 km/h. Đây là tốc độ tương đối nhanh hơn so với các loại máy khoan kiểu xoay tròn, vì vậy MKCN Hitachi CX500 có thể đem lại hiệu suất cao trong quá trình thi công. Bên cạnh đó, MKCN Hitachi CX500 có kết cấu khá đơn giản, người sử dụng có thể dễ dàng điều khiển và vận hành trong quá trình làm việc. Giá thành thi công bằng MKCN Hitachi CX500 thấp hơn so với các loại máy thi công cọc khoan nhồi khác. Tuy giá thành đầu tư ban đầu cho máy khá đắt đỏ nhưng hiệu quả công việc lại tăng lên gấp nhiều lần so với các loại máy khác.
Là loại thiết bị có nhiều ưu điểm trong quá trình thi công như: kích thước gọn nhẹ, di chuyển, thay đổi vị trí làm việc nhanh gọn và thuận lợi, ngoài ra còn có thể tự phục vụ nâng hạ các thiết bị và chi tiết vật tư trong quá trình làm việc, không phụ thuộc vào các thiết bị nâng tương đương để phục vụ trong quá trình khoan. Do có bộ di chuyển bằng bánh xích, bề mặt tiếp xúc lớn lên mặt nền nên máy khoan nhồi CX500 có thể di chuyển dễ dàng trên vùng đất yếu, phù hợp với địa hình công trường có nhiều vật cản gồ ghề, sắc nhọn. Với những đặc điểm và lợi thế nêu trên, hiện nay nhu cầu sử dụng máy khoan cọc nhồi có bộ công tác kiểu gầu xoay lắp trên cần trục
bánh xích khá lớn ở Việt Nam. Chính vì vậy, NCS lựa chọn loại máy CX500 làm đối tượng nghiên cứu cụ thể của mình.
Cấu tạo của máy khoan cọc nhồi Hitachi CX500 như Hình 1.2 dưới đây:
NHÌN THEO A
1
A
Hình 1.2. Sơ đồ cấu tạo máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500
1- Máy cơ sở CX500; 2- Thanh Kelly; 3- Giá đỡ mâm khoan 4- Mâm khoan; 5- Gầu khoan
Thông số kỹ thuật của MKCN kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 do Việt Nam chế tạo cho trong Bảng 1.4 dưới đây:
Bảng 1.4. Thông số kỹ thuật của MKCN kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 [51]
Đơn vị | Giá trị | Ghi chú | |
Công suất động cơ | kW | 150 | |
Số vòng quay | vòng/phút | 1800 | |
Mô men xoắn liên tục | kNm | 120 | |
Mô men xoắn lớn nhất | kNm | 140 | |
Tốc độ quay | v/ph | 7 -24 | |
Đường kính khoan max | m | 2 | Tùy theo điều kiện địa chất |
Đường kính ngoài của thanh Kelly | mm | 406 | |
Chiều sâu khoan | m | 70 | |
Lực ép đầu khoan | kN | 120-160 | |
Hành trình xi lanh ép | mm | 800 | |
Đường kính gầu khoan | mm | 1380 |
a. Giới thiệu về máy cơ sở cần trục bánh xích CX500
Các loại cần trục bánh xích được sử dụng làm máy cơ sở cho MKCN thường có tải trọng nâng từ 30 tấn - 80 tấn, rất ít dùng các loại cần trục có sức nâng đến trên 100 tấn làm máy cơ sở cho MKCN. Ở Việt Nam, có rất nhiều công ty thương mại nhập khẩu các loại thiết bị này kể cả mới và đã qua sử dụng của nhiều hãng khác nhau trên thế giới như Hitachi, Liebherr, Kobelco, Sany, vv.
Việc lựa chọn loại cần trục nào để làm máy cơ sở cho MKCN được căn cứ vào các thông số chính của bộ công tác khoan như mô men khoan, chiều sâu khoan, đường kính gầu khoan. Dựa vào đó sẽ lựa chọn máy cơ sở phù hợp với bộ công tác khoan như: công suất máy cơ sở, sức nâng, tầm với của máy cơ sở.
- Cấu tạo của máy cơ sở - cần trục bánh xích CX500 [54]:
Hình 1.3. Sơ đồ cấu tạo của máy cơ sở CX500
Các thông số kỹ thuật của máy cơ sở cho trong Bảng 1.5. dưới đây:
Bảng 1.5. Các thông số kỹ thuật của máy cơ sở CX500
HITACHI CX500 | |
Loại xe | Xe cẩu công trình |
Trọng lượng hoạt động | 495000 N |
Sức nâng lớn nhất | 550000 N |
Sức nâng tời phụ | 50000 N |
Kích thước thân xe | |
Dài x rộng x cao | 5550 x 4360 x 5320 mm |
Động cơ | |
Nhãn hiệu động cơ | H07CT |
Nhà sản xuất động cơ | HINO |
Loại động cơ | 4 kỳ, 6 xy lanh thẳng hàng, turbo tăng áp |
Công suất lớn nhất | 132,4 KW |
Kiểu bơm thủy lực | Bơm piston |
Áp suất làm việc của hệ thống | 30 MPa |
Lưu lượng | 566 lít/ phút |
Cơ cấu quay | |
Tốc độ quay | 4 vòng/ phút |
Bộ di chuyển | |
Tốc độ di chuyển | 1,41,7 km/h |
Góc dốc | 22 độ |
Áp suất đè lên nền đất | 0.628 kN/m2 |
Chiều dài dải xích | 5.500 mm |
Chiều rộng dải xích | 4360 mm |
Chiều rộng dải xích | 760 mm |
Cần nâng | |
Chiều dài cơ sở | 15.000 mm |
Chiều dài lớn nhất | 52.000 mm |
Chiều dài cần phụ | 10.000 mm |
Móc câu chính | |
Tốc độ nâng hạ của móc | 70 m/phút |
b. Giới thiệu về bộ công tác
Bộ công tác của MKCN kiểu gầu xoay lắp trên cần trục bánh xích Hitachi CX500 bao gồm: Cụm đầu khoan ED12 (bao gồm: mâm khoan, động cơ dẫn động mâm khoan, hộp giảm tốc hành tinh, xi lanh dẫn tiến mâm khoan…), thanh kelly và gầu khoan.
NCS lựa chọn loại gầu công tác là gầu xoay vì gầu xoay dễ dàng có thể chế tạo được trong nước, phù hợp với điều kiện công nghệ, trình độ tay nghề của công nhân nước ta, ngoài ra có khả năng mua sắm một số chi tiết hay cụm chi tiết khác mà trong nước chưa chế tạo được. Hiện nay có nhiều loại gầu xoay tiêu chuẩn, tùy theo yêu cầu và tính chất công trình mà người ta lựa chọn các loại gầu khoan có đường kính khác nhau. Trên Bảng 1.6 thể hiện kích thước của một số loại gầu xoay tiêu chuẩn.
Bảng 1.6. Bảng thông số một số loại gầu xoay tiêu chuẩn [55]
Đường kính lỗ khoan D2 (mm) | Đường kính mở rộng lỗ khoan D3 (mm) | Dung tích gầu khoan (m3) | Trọnglượng gầu (kG) | Chiều cao H của gầu (mm) | |
1580 | 1700 | 2000 | 0,88 | 1100 | 450 |
1380 | 1500 | 1800 | 0,97 | 900 | 650 |
1280 | 1400 | 1700 | 0,90 | 830 | 700 |
1180 | 1300 | 1600 | 0,82 | 770 | 750 |
1080 | 1200 | 1500 | 0,82 | 730 | 900 |
980 | 1100 | 1400 | 0,67 | 655 | 900 |
880 | 1000 | 1300 | 0,54 | 490 | 900 |
Gầu xoay có đặc điểm cấu tạo khác biệt so với những loại khác là tại mỗi một điểm trên cạnh dao cắt thực hiện chuyển động tịnh tiến theo hướng đi sâu xuống dưới đất và kết hợp đồng thời cả chuyển động quay. Trong quá trình biến dạng và phá hủy đất đá, chuyển động của phoi đất được tách ra và trượt trên mặt trên của răng gầu đồng thời tích vào trong lòng gầu. Ở hầu hết các gầu khoan hiện nay, răng gầu có dạng hình chêm. Đối với 1 loại gầu bất kỳ bao giờ cũng phải nhắc đến các thông số chính sau đây: Góc sắc β, góc trước γ và góc cắt δ, [40].
Tại thời điểm khoan, mỗi một điểm trên răng gầu thực hiện chuyển động tịnh tiến theo hướng đi sâu xuống dưới và chuyển động quay. Lượng ăn dao dọc của gầu trong quá trình khoan sẽ phụ thuộc vào lực ép gầu từ trên xuống cũng như giới hạn bền nén của đất đá, [34], [36]. Mô men từ cần khoan truyền vào gầu sẽ tạo ra chuyển động quay của gầu. Khi gầu vừa quay vừa đi xuống, quá trình biến dạng và bị phá
hủy của đất đá diễn ra, chuyển động của phoi đất tách ra trượt trên mặt trên của răng gầu và đi vào gầu được diễn ra liên tục và đồng thời. Cấu tạo của gầu xoay như Hình
1.4 dưới đây:
Hình 1.4. Cấu tạo gầu xoay của máy khoan cọc nhồi
1- Mũi định vị; 2- Thành gầu; 3- Tay mở đáy gầu; 4- Đầu trên gầu khoan; 5- Mặt trên gầu khoan; 6- Gân tăng cường; 7- Bản lề đáy gầu; 8- Răng gầu
Bộ truyền cơ khí dẫn động cho gầu quay trong trường hợp này bao gồm: hộp giảm tốc hành tinh một cấp, cặp bánh răng ăn khớp ngoài, các ổ lăn và khớp nối. Bộ truyền có nhiệm vụ truyền công suất từ động cơ thuỷ lực đến hộp giảm tốc, cặp bánh răng ăn khớp ngoài, rồi đến thanh kelly làm quay gầu khoan để thực hiện cắt và tích đất. Nguyên lý làm việc của bộ truyền động cơ khí cho gầu quay trên Hình 1.5. như sau [15]:
Khi động cơ thuỷ lực (1) hoạt động sẽ truyền chuyển động quay qua hộp giảm tốc hành tinh một cấp (2) làm quay bánh răng chủ động (5). Nhờ sự ăn khớp giữa bánh răng chủ động (5) và vành răng (16) được bắt bu lông với trục truyền sẽ làm cho vành răng cùng trục truyền quay truyền mô men xoắn cho thanh kelly làm quay gầu khoan.