Chọn máy thi công

a. Xác định lực ép danh định: Pép

- Lực ép tới hạn: P_gh= K P_c (K = 2 2,5) P_VL P_ép = K_tc P_gh = K_tc K P_c Trong đó: P_VL là sức chịu tảI của cọc theo vật liệu

K_tc=1,1 vì địa chất t-ơng đối đồng đều K=2

P_c là tổng sức kháng tức thời của nền đất tác dụng lên cọc.

- Theo kết quả tính toán từ phần thiết kế móng có:

P_c = 112,72 KN = 112,72 T.

P_VL = 265 T.

- Vậy lực mà máy ép phải sinh ra:

P_VL = 265 T P_ép=2.1,1.112,72 =247,98 T.

b. Hệ thống giá ép.

*Chọn sơ đồ máy ép:

Có hai sơ đồ là:

- ép đỉnh: Dựng lắp khó, cọc phải nối nhiều nên chất l-ợng kém, chỉ nên dùng cho mặt bằng hẹp và ép sau.

- ép ôm(2 kích): Kích không nằm trên đỉnh nên có thể ép đ-ợc đoạn cọc dài, lắp dựng cọc và giá ép dễ dàng.

Vậy ta chọn sơ đồ ép ôm(2 kích).

*Tính đ-ờng kính xi lanh:

- Lực ép phân đều ra hai xi lanh hai bên nên:

F.l = 0,5.

d ep

P

P = .l.

4 D2

D.l =

d ep

P .

P . 2

- áp lực dầu P_d =100 150 Kg/cm² Lấy P_d=150 Kg/cm².

Vậy đ-ờng kính xi lanh: 32,44cm

3,14.150 000 2.247,98.1 D.l

Chọn D l = 33 cm.

Kể đến tổn hao áp lực dẫn qua ống dẫn máy bơm dầu. Chọn loại có áp lực dầu 200 Kg/cm².

Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D Trang - 103 -

* Chọn khung: cọc dài 7 m vậy ta chọn khung ép cao 7,5 m, do tr-ờng đại học Bách khoa Hà Nội thiết kế. Xy lanh thuỷ lực có mã hiệu : CLS 1501.

* Chọn giá ép

- Chức năng : cố định kích ép, truyền lực ép kích vào cọc, định h-ớng chuyển dịch cọc và đỡ đối tải.

Trên mặt bằng móng ta thấy có 3 kích th-ớc đài cọc loại đài cọc có kích th-ớc khác nhau. Ta thiết kế giá ép cho 1 đài cọc có kích th-ớc lớn nhất axb= 3,2x3,2 m có 8 cọc

Theo ph-ơng ngang đài cọc có 3 hàng cọc, theo ph-ơng dọc đài cọc có 3 hàng cọc. Ta sẽ thiết kế giá ép để có thể ép đ-ợc hết các cọc trong đài mà không cần phải di chuyển giá máy ép.

Theo ph-ơng ngang khoảng cách giữa các trục ở biên cọc là 240 cm. Theo ph-ơng dọc khoảng cách giữa các trục cọc ở biên là 240 cm

Giá ép đ-ợc cấu tạo từ thép hình I , cao 50cm, cánh rộng 25 cm.

Khoảng cách từ mép giá đến tim cọc ngoài cùng là 50 cm.

Từ các giả thiết trên ta thiết kế giá ép có các kích th-ớc sau.

- Bề rộng giá ép: 2,4 + 2 (0.25 + 0.5) = 3.9 m.

- Bề dài giá ép: 2,4 + 2 (3.0 + 0.5) = 9,4 m.

2000 4400 1500

3000 500 2400 500 3000

9400

2505002400500250

3900

1

A B

Q P

ép

Q

- Cấu tạo giá ép đ-ợc thể hiện qua hình vẽ sau.

Khi làm việc toàn bộ giá đ-ợc kê lên các tấm gỗ đệm có kích th-ớc 25 35(cm).

Tính toán đối trọng cho khung trên cơ sở tính toán lật khung d-ới tác dụng của phản lực đầu cọc và khả năng phẩn lực đầu cọc làm bốc khung:

Chọn cọc số 1 để tính toán, sơ đồ tính đ-ợc thể hiện trên hình vẽ:

- Gọi trọng l-ợng đối trọng mỗi bên là Q.

- Lực gây lật cho khung: Pép = 81.9(T) + Tr-ờng hợp lật quanh điểm A:

M_cl ≥ Mgl

Trong đó:

Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D Trang - 104 -

8 , 5 11 . 7

48 . n 88

M_cl: mômen chống lật do đối trọng gây ra, M_cl = 7,9Q + 1,5Q = 9,4Q

M_gl: mômen gây lật do lực Pép gây ra, M_gl = 5,9xP_ép = 5,9x112.72 = 665,05 tm Vậy 9,4Q ≥ 665,05 => Q ≥ 71 T.

+ Tr-ờng hợp lật quanh điểm B:

M_cl ≥ M_gl Trong đó:

M_cl: mômen chống lật do đối trọng gây ra, M_cl = 2x1,95xQ = 3,9Q

M_gl: mômen gây lật do lực Pép gây ra, M_gl = 3,15xP_ép = 3,15x112,72 = 345,07 T.m

Vậy 3,9Q ≥ 355,07 => Q ≥ 88,48 T.

Ta thiết kế một loại đối trọng có kích th-ớc 1 1 3(m), có trọng l-ợng là 7,5 t

=> Số đối trọng cho mỗi bên là:

Vậy đặt mỗi bên là 12 đối trọng và đ-ợc bố trí nh- hình vẽ.

d- Chọn cần trục phục vụ ép cọc:

e=1000

2505003000500100015001500 h5h4h3h2h1 R

hc=1500 Hch=5250

r=1500

Cần trục dùng trong thi công ép cọc phải đẩm bảo Đối trọng

Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D Trang - 105 -

3 3

150 100

150 arctg 425

b e

h arctg H^{ch c}

b m e h

L H^{ch c}_{o o} 8.78 05

, 50 cos 05

, 50

min sin

có thể phục vụ cho các công việc, cẩu cọc, cẩu đối tải cẩu giá ép di chuyển trong phạm vi mặt bằng móng.

Ngoài ra còn bốc rỡ cọc và xếp cọc đúng vị trí trên mặt bằng.

Ta tiến hành xác định các thông số cần thiết cho việc cẩu đối tải và cẩu cọc

* Tr-ờng hợp 1: khi cẩu đối tải:

tính toán với tr-ờng hợp có vật án ngữ phía tr-ớc.

+ Sức nâng yêu cầu: Qyc= Qđt + Qtb_. Trong đó:

Q_đt là tải trọng đối tải,Q_đt =7.5 T Q_tb là tải trọng thiết bị.

Q_tb=0.1Q_đt=0.75 T

=> Q_yc= 7,5 + 0,75 = 8,25

+ Chiều cao nâng móc yêu cầu Hyc H_yc = h₁ + h₂ + h₃ + h₄ + h₅ Trong đó:

- h₁= 3,75m, là chiều cao 3 đối tải và dầm kê.

- h₂=0.5m, là chiều cao nâng cấu kiện cao hơn vị trí lắp.

- h₃=1m, là chiều cao cấu kiện.

- h₄=1.5m, là chiều cao thiết bị treo buộc.

- h₅=1.5m, là chiều dài hệ puli.

=> H_yc= 3,75 + 0,5 + 1 + 1,5 + 1,5 = 8,25 m.

+ Chiều dài yêu cầu của tay cần Lyc:

3 3

150 100

150 arctg 525

b e

h arctg H^{ch c}

tu

=> α= 50,05⁰

+ Tầm với yêu cầu: Ryc = L_mincos50,05⁰ + r = 8,78x0,642 + 1,5 =7,14 m.

- Vậy các thông số chọn cẩu khi bốc xếp đối trọng là:

L = 8,78 m R = 7,14 m

H = 8,25 m (a) Q = 8,25 m

*Tr-ờng hợp2: khi cẩu cọc vào giá ép

- Xét khi cẩu dùng để cẩu cọc vào giá ép tính theo sơ đồ không có vật cản:

= _max= 70⁰.

+Xác định độ cao nâng cần thiết:

H = h_ct + h_at+ h_ck+ e – c = 10 + 0,5 + 1 + 1,5 – 1,5 = 11,5 m

Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D Trang - 106 -

Trong đó: h_ct = 10 m Chiều cao giá đỡ.

h_at = 0,5 m Khoảng cách an toàn.

h_ck=1 m Chiều cao cấu kiện(Cọc đ-ợc lắp ngang vào giá ép) e = 1,5 m Khoảng cách cần với đối trọng

c = 1,5 m Khoảng các điểm d-ới cần so với mặt đất.

+Chiều dài cần:

L = sin h

H _c

= , m

sin ,

, 1064

70 5 1 5 11

0

+Tầm với:

R = L.cos + r = 10,64.cos70⁰+1,5 = 5,1 m + Trọng l-ợng cọc: G_cọc= 7.0,4².2,5.1,1 = 3,08 T

+ Trọng l-ợng cẩu lắp: Q = G_cọc.K_đ = 3,08.1,1 = 3,388 T - Vậy các thông số khi chọn cẩu lắp cọc là:

L = 10,64 m

R = 5,1 m (a) H = 11,5 m

Q = 3,388 T

*Xét khi bốc xếp đối trọng:

- Chiều cao nâng cần:

H = h_ct + h_at+ h_ck+ e – c = 4,65 + 0,5 + 1 + 1,5 – 1,5 = 6,15 m (Chiều cao của khối đối trọng: h_ct = 4.3 + 0,5 + 0,15 = 4,65 m) - Trọng l-ợng cẩu: Q_m= Q.1,3 = 7,5.1,3 = 9,75 T

46 5 1

1

5 1 5 1 65

3 4

3 ,

, , , ,

d e c tg _tu h^ct

- Vậy góc nghiêng tối -u của tay cần : _tu= arctg1,46 = 56⁰

m , cos

. sin

, , ,

, cos

. b sin

e c h h L h

tu tu

ck at

ct 103

56 2

3 56

5 1 5 1 1 5 0 65 4

2 ^{0 0}

-Tầm với:

R = l.cos _tu+ r = 10,3 cos56⁰ + 1,5 = 7,26 m

- Vậy các thông số chọn cẩu khi bốc xếp đối trọng là:

L = 10,3 m R = 7,26 m

H = 7,36 m (b) Q = 9,75 m

- Từ (a) và (b) ta chọn loại cần trục tự hành bánh hơi KX-5361 có: L=15 m l=5 m và các thông số:

R = 5,1 m R = 7,26 m [Q]=10,3 T [Q] =19 T [H] =11,5 m [H] =12,5 m

*Chọn cáp cẩu đối trọng:

- Chọn cáp mềm có cấu trúc 6 x37 x 1. C-ờng độ chịu kéo của các sợi thép trong cáp là 150 Kg/ mm², số nhánh dây cáp là một dây, dây đ-ợc cuốn tròn để ôm chặt lấy cọc khi cẩu.

Sinh viên: Lê Bá Ngọc- Lớp: XD1301D Trang - 107 -

+ Trọng l-ợng 1 đối trọng là: Q = 7,5 T + Lực xuất hiện trong dây cáp:

S =

cos . n

P =

2 4 1. .

7,5.2

= 2,65 T .

Với n : Số nhánh dây, lấy số nhánh là 4 nhánh n = 4 + Lực làm đứt dây cáp:

R = k . S (Với k = 6 : Hệ số an toàn dây treo).

R = 6 . 2,65 = 15,9 T.

- Giả sử sợi cáp có c-ờng độ chịu kéo bằng cáp cẩu = 160kG/mm² Diện tích tiết diện cáp: F

160 15900

R = 99,38 mm²

Mặt khác: F =

4 .d²

99,38 d 11,25 mm.

- Tra bảng chọn cáp: Chọn cáp mềm có cấu trúc 6x37+1, có đ-ờng kính cáp 12mm, trọng l-ợng 0,41kG/m, lực làm đứt dây cáp S = 5700kG/mm²

Trong tài liệu Kiến trúc (Trang 87-92)