nghiên cứu giải pháp nâng cao năng suất máy ủi trong thi công xây dựng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI



VŨ TRỌNG KIÊN




NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO
NĂNG SUẤT MÁY ỦI TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG


CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ XÂY DỰNG
MÃ SỐ: 60 - 58 - 03 - 02


LUẬN VĂN THẠC SĨ



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐỒNG KIM HẠNH






Hà Nội - 2013

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận được sự hướng
dẫn tận tình của cô giáo TS Đồng Kim Hạnh, và những ý kiến về chuyên môn quý báu
của các thầy cô giáo trong khoa Công trình, khoa Kinh tế và Quản lý - Trường Đại học
Thủy lợi.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Trường Thủy lợi đã chỉ bảo
và hướng dẫn khoa học và cơ quan cung cấp số liệu trong quá trình học tập, nghiên
cứu và hoàn thành luận văn này.
Do trình độ, kinh nghiệm cũng như thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên
Luận văn khó tránh khỏi những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được những ý kiến
đóng góp của quý độc giả.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Tác giả luận văn



Vũ Trọng Kiên









LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn này là sản phẩm nghiên cứu của riêng cá
nhân tôi. Các số liệu và kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được
ai công bố trong tất cả các công trình nào trước đây. Tất cả các trích dẫn đã được
ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Tác giả luận văn



Vũ Trọng Kiên



MỤC LỤC
29TMỞ ĐẦU29T 1
29T1. Tính cấp thiết của để tài29T 1
29T2. Mục đích của đề tài29T 1
29T3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài29T 1
29T4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài29T 2
29T5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2
29T6. Kết quả dự kiến đạt được 3
29TChương 1: TỔNG QUAN NĂNG SUẤT VÀ ĐỊNH MỨC NĂNG SUẤT
MÁY THI CÔNG XÂY DỰNG 4
29T1.1. Giới thiệu năng suất máy29T 7
29T1.1.1. Định nghĩa năng suất máy29T 7
29T1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất máy29T 7
29T1.1.3. Phân loại và phương pháp xác định năng suất máy29T 8
29T1.2. Định mức năng suất máy:29T 11
29T1.2.1. Định nghĩa:29T 11
29T1.2.2. Phương pháp xác định định mức thời gian sử dụng máy:29T 11

29TChương 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ NÂNG CAO NĂNG SUẤT MÁY ỦI
TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG 16
29T2.1. Giới thiệu chung về máy ủi:29T 16
29T2.1.1. Công dụng và phân loại.29T 16
29T2.1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc 17
29T2.2. Các yêu cầu cần thiết về quản lý chất lượng29T 19
29T2.2.1. Các công đoạn cần kiểm tra của máy trước khi thi công29T 19
29T2.2.2. Công tác bảo dưỡng máy trong và sau thi công29T 19
29T2.2.3. Quản lý chất lượng:29T 21
29T2.2.4. An toàn lao động trong sử dụng máy29T 21
29T2.3. Giải pháp nâng cao năng suất thực tế của máy ủi29T 23
29T2.3.1. Giải pháp khách quan29T 23
29T2.3.2. Giải pháp chủ quan.29T 27
29TChương 3: ÁP DỤNG GIẢI PHÁP NÂNG CAO NĂNG SUẤT MÁY ỦI KHI
THI CÔNG SAN NỀN TẠI KHU CÔNG NGHIỆP BỜ TRÁI SÔNG ĐÀ 42
29T3.1. Giới thiệu dự án Khu công nghiệp bờ trái Sông Đà29T 42
29T3.1.1. Vị trí, nhiệm vụ, quy mô công trình29T 42
29T3.1.2. Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình29T 50
29T3.1.3. Tình hình dân sinh kinh tế29T 53
29T3.1.4. Vật liệu và cơ sở hạ tầng.29T 54
29T3.1.5. Thời gian thi công29T 55
29T3.1.6. Năng lực tổ chức và thực hiện dự án:29T 56
29T3.2. Tính toán năng suất máy ủi khi thi công san nền:29T 56
29T3.3. Đề xuất biện pháp nâng cao năng suất máy ủi29T 68
29T3.3.1. Giải pháp khách quan:29T 68
29T3.3.2. Giải pháp chủ quan:29T 69
29TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ:29T 71
29T1. Những kết quả đã đạt được:29T 71
29T2. Những tồn tại:29T 72
29T3. Kiến nghị:29T 72

29TTÀI LIỆU THAM KHẢO 29T70
DANH MỤC HÌNH VẼ

29THình 1.1: Máy hoạt động có chu kỳ29T 9
29THình 1.2: Máy hoạt động liên tục29T 9
29THình 2.1. Máy ủi29T 16
29THình 2.2. Cấu tạo máy ủi29T 17
29THình 2.3: Sơ đồ thi công đắp tuyến đào một bên hoặc hai bên29T 27
29THình 2.4: Sơ đồ thi công đào đắp đất dọc tuyến29T 28
29THình 2.5: Sơ đồ bố trí máy ủi đào và vận chuyển theo rãnh29T 29
29THình 2.6: Đào bậc làm việc của máy ủi29T 30
29THình 2.7: Sơ đồ thi công nền đào bằng máy ủi29T 30
29THình 2.8: Sơ đồ máy ủi mở rộng nền đường đào trên sườn dốc29T 31
29THình 2.9: Sơ đồ đánh cấp bằng máy ủi theo cách thứ nhất29T 31
29THình 2.10: Sơ đồ đánh cấp bằng máy ủi theo cách thứ hai29T 32
29THình 2.11: Những kiểu đào tích đất của máy ủi LR
1
R > LR
2
R > LR
3
R;R

RCR
1
R > CR
2
R > CR
3
R29T 33

29THình 2.12: Đường diễn biến năng suất máy ủi phụ thuộc vào cự ly hoạt động29T 34
29THình 2.12’: Sơ đồ tính toán khối lăn trước lưỡi ủi 35
29THình 2.13: Lưỡi ủi lắp kèm răng xới29T 37
29THình 2.14: Sơ đồ thi công của máy ủi29T 38
29THình 3.1: Quy hoạch chi tiết khu công nghiệp bờ trái sông Đà29T 43
29THình 3.2. Máy ủi Komatsu D41P29T 60
DANH MỤC BẢNG BIỂU

29T29TBảng 2.1 : Bảng phân cấp đất 24
Bảng 2.2. Hệ số tơi xốp của đất Kp [5] 35
Bảng 2.3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của độ dốc [9] 35
Bảng 3.1: Bảng cân bằng đất đai 47
Bảng 3.2: Chỉ tiêu cơ lý của đất 52
Bảng 3.3: Tổng mức đầu tư dự án KCN bờ trái Sông Đà 55
Bảng 3.4: Giá trị của K phụ thuộc theo n 59
Bảng 3.5: Bộ số liệu quan trắc lẫn 1 61
Bảng 3.6: Bộ số liệu quan trắc lần 2 62
Bảng 3.7: Bộ số liệu quan trắc lẫn 3 63
Bảng 3.8: Thời gian tiêu hao làm việc trung bình (lần quan trắc thứ nhất) 64
Bảng 3.9: Thời gian tiêu hao làm việc trung bình (lần quan trắc thứ hai) 65
Bảng 3.10: Thời gian tiêu hao làm việc trung bình (lần quan trắc thứ ba) 66
Bảng 3.11: Định mức thời gian máy ủi 110CV theo định mức 1776 67
Bảng 3.12: Hệ số ảnh hưởng của độ dốc 68



1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của để tài
Xây dựng cơ bản giữ một vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc

dân. Vai trò và ý nghĩa của xây dựng cơ bản có thể nhìn thấy rõ từ sự đóng
góp của lĩnh vực này trong việc cung cấp cho xã hội những công trình xây
dựng như: Công trình hạ tầng kỹ thuật, đường xá, công sở, trường học, các
trung tâm văn hóa, các công trình thuỷ lợi - thuỷ điện, vv Cùng với việc
phát triển khoa học - kỹ thuật thì việc đưa vào sử dụng các máy móc, thiết bị
cơ giới với nhiều tính năng ưu việt cũng góp phần nâng cao năng suất lao
động, giảm giá thành cho công trình và sớm đưa các dự án xây dựng vào khai
thác sử dụng.
Hiện nay nhà nước đã quan tâm xây dựng bộ định mức sử dụng máy.
Tuy nhiên với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhiều máy móc đã trở nên
lỗi thời, sự cập nhật của giấy tờ không theo kịp sự phát triển của công nghệ.
Bên cạnh đó, rất nhiều công việc mới mang tính đặc thù, đòi hỏi việc xây
dựng một bộ định mức riêng phù hợp cho từng công việc. Công tác san nền
hiện nay là một trong những công tác đầu tiên khi thi công xây dựng đường
hoặc công trình dân dụng. Đặt ra vấn đề nghiên cứu đặc tính làm việc và cách
thức sử dụng máy sao cho hiệu quả nhất, đó chính là tính cấp thiết của đề tài
cần nghiên cứu.
2. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu cách tính năng suất cho máy ủi và đề xuất các giải pháp
nâng cao năng suất cho máy ủi làm công tác thi công san nền tại Khu công
nghiệp bờ trái sông Đà.

2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học:
Luận văn góp phần hệ thống hóa cơ sở lý luận về cách xác định năng
suất, định mức thời gian sử dụng máy, những nhân tố anh hưởng đến năng
suất máy ủi để đề xuất giải pháp nâng cao năng suất máy ủi cho phù hợp.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn:
Từ các kết quả tính toán, đề xuất giải pháp nâng cao năng suất sử dụng

máy ủi áp dụng cho công tác san nền là những gợi ý thiết thực, hữu ích với
các nhàu thầu xây dựng, các đơn vị hoạt động trong lĩnh vực xây dựng.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đối tượng nghiên cứu là áp dụng phương pháp xác định định mức năng
suất máy thi công cho máy chủ đạo trong tổ hợp máy thi công, phương pháp
nâng cao năng suất thực tế của máy, áp dụng cho máy ủi thi công công tác san
nền.
Phạm vi nghiên cứu là tại khu công nghiệp bờ trái sông Đà, phường
Hữu Nghị, thành phố Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình.
5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- Tiếp cận cơ sở lý thuyết phương pháp xác định định mức máy thi
công;
- Tiếp cận các thông tin dự án;
- Phương pháp điều tra thu thập thông tin;
- Phương pháp thống kê số liệu;
- Phương pháp phân tích tổng hợp


3
6. Kết quả dự kiến đạt được
Dựa trên phương pháp nghiên cứu, chỉ ra được những yếu tố ảnh hưởng
tới năng suất máy thi công, từ đó đưa ra được các giải pháp nâng cao hiệu quả
sử dụng máy, nâng cao năng suất lao động.



4
Chương 1:
TỔNG QUAN NĂNG SUẤT VÀ ĐỊNH MỨC NĂNG SUẤT MÁY
THI CÔNG XÂY DỰNG

Máy xây dựng là các máy và thiết bị phục vụ công tác xây dựng các
công trình dân dụng, công nghiệp, quốc phòng, thủy lợi, giao thông vận tải,
Máy xây dựng xuất hiện từ đầu thế kỉ XIX, khi phát minh ra động cơ
hơi nước. Năm 1812 đã có máy nạo vét lòng sông. Năm 1836 máy xúc với
dung tích gầu 1,14 m
P
3
P có năng suất 30-40 mP
3
P/h ra đời. Sau đó là các loại máy
trộn bê tông, máy lu đường và các loại thiết bị khác xuất hiện. Máy xây dựng
thực sự được phát triển khi ra đời động cơ đốt trong, động cơ điện và ngày
càng hoàn thiện. Việc nâng cao năng lực và hiệu quả sử dụng các trang thiết
bị và phương tiện cơ giới đóng vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao chất
lượng công trình, đẩy nhanh tiến độ thi công, nâng cao năng suất, đem
lại hiệu quả kinh tế và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động. Bên
cạnh đó, việc cơ giới hóa và tự động hóa trong xây dựng cũng là một khâu
không thể thiếu được trong quá trình sản xuất. Nó quyết định việc tăng năng
xuất lao động, hạ giá thành sản phẩm, giảm nhẹ sức lao động chân tay và trí
óc cho người lao động. Đồng thời góp phần rất quan trọng vào việc rút ngắn
thời gian thi công, nhanh chóng đưa công trình vào khai thác sử dụng, nâng
cao hiệu quả kinh tế, chất lượng và tính thẩm mỹ, đẩy mạnh tốc độ tăng
trưởng của nền kinh tế quốc dân.
Để thực hiện các công trình xây dựng công nghiệp, đường sá, cầu
cống, sân bay, hải cảng hoặc đê đập…, không thể thiếu được các máy xây
dựng. Do đòi hỏi ngày càng lớn về khối lượng và chất lượng xây dựng nên
nhiều nước đã tập trung nghiên cứu và sản xuất các loại máy xây dựng.

5

Trong những năm vừa qua, nước ta đã nhập và chế tạo thêm nhiều thiết
bị máy móc với chủng loại khác nhau, tỷ lệ trang bị phương tiện cơ giới và
khối lượng khai thác tương đương với nhiều nước trong khu vực. Tính cho đến
nay cả nước có khoảng 50.000 máy móc xây dựng, tập trung chủ yếu ở 3 Bộ lớn:
Bộ xây dựng, Bộ giao thông, Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn ngoài ra còn
có ở Bộ Quốc phòng và các đơn vị thi công chuyên ngành đường sắt và các cảng.
Các máy xây dựng chủ yếu là nhập ngoại từ các nước XHCN cũ,
TBCN thông qua các nguồn viện trợ cho nhiều hạng mục công trình nên rất
đa dạng về chủng loại.
Từ năm 1997 đến nay do nhu cầu xây dựng ngày càng lớn mà có nhiều
công nghệ thi công mới đã được thâm nhập vào nước ta; vì vậy ngoài các máy
truyền thống như máy ủi, máy đào, máy san, máy gia công đá…chúng ta còn
có nhiều các loại máy thi công chuyên dùng thế hệ mới như các trạm trộn bê
tông nhựa nóng (BTNN), máy rải thảm mặt đường, máy khoan cọc nhồi, các
thiết bị lao lắp và đúc dầm phục vụ công tác thi công cầu….
Trong lực lượng các máy xây dựng và xếp dỡ hiện đang khai thác ở
nước ta có những máy hiện đại, có công suất lớn được sử dụng để khai thác
các công trình tập trung cỡ lớn như công trình xây dựng các nhà máy thuỷ
điện, thuỷ lợi, các khu công nghiệp, các cầu, cảng….ví dụ, chúng ta đã có
máy ủi vạn năng công suất 410, 620 mã lực như máy D355A và D455A của
hãng Komatsu Nhật Bản, máy đào 1 gầu dung tích lớn hơn 1m3 của hãng
Caterpiler Đức, Hàn Quốc…Trong lĩnh vực xây dựng cầu ngày nay chúng ta
cũng đã được trang bị các thiết bị để thi công theo công nghệ mới hiện đại:
dàn xe đúc hẫng Mỹ, Italia, xe lao dầm 33m, các loại cần trục nổi, cần trục
bánh xích có tải nâng từ 50 - 80 tấn… trạm trộn bêtông xi măng năng suất 30
- 200m
P
3
P/h, máy bơm bêtông năng suất 50 - 60mP
3

P/h….

6
Với yêu cầu của công nghệ xây dựng tiên tiến, giảm ô nhiễm môi trường,
ngành sản xuất máy xây dựng đã không ngừng cải tiến các sản phẩm của mình về
kiểu dáng công nghiệp, suất tiêu hao nhiên liệu, tiện nghi buồng lái, sự tiện lợi
trong bảo dưỡng, sửa chữa, độ tin cậy, năng suất, chúng loại, bộ công tác đáp
ứng mọi khía cạnh của nhu cầu sản xuất và đảm bảo hiệu quả kinh tế.
Trong nội dung của luận văn này, ta chỉ đề cập tìm hiểu về chức năng,
khả năng làm việc của máy ủi đất để hiệu quả công tác thi công đạt năng suất
cao nhất.
Máy ủi là máy kéo được lắp thêm thiết bị công tác là lưỡi ủi vào. Đây
là loại máy thi công đất theo một chuỗi các công tác đào đất, vận chuyển đất
bằng bàn gạt (ủi đất), rải đất ra trên mặt bằng san. Máy được sử dụng để san
ủi đất, đá, hoặc một số vật liệu rời khác, phục vụ thi công công trình xây dựng
trong công nghiệp, giao thông, thủy lợi, nông nghiệp và các công trình phát
triển cơ sở hạ tầng khác. Máy là loại máy thi công công tác san đất. Nó có thể
đào đất và đắp đất với độ sâu đào và chiều cao đắp khoảng 1 ÷ 1,5 m, nhưng
không quá 2 m. Đồng thời nó có thể vận chuyển đất đi với khoảng cách tối đa
khoảng 100 ÷ 180 m, thuộc vào loại máy san có cự ly vận chuyển trung bình.
Cự ly vận chuyển đất thích hợp và hiệu quả nhất là khoảng 25 ÷ 100 m. Máy
ủi thích hợp công tác với các loại đất cấp I, II, III. Còn nếu phải công tác đất
cấp IV thì cần phải làm tơi trước bằng các loại máy đào khác, trong trường
hợp này chủ yếu máy ủi làm nhiệm vụ vận chuyển và đắp đất. Khi vận chuyển
đất máy ủi có thể leo dốc với độ dốc nhỏ khoảng 10-20 % (máy ủi không nên
leo dốc có độ dốc quá 30 %).
Đề tài nghiên cứu máy ủi có vai trò như máy chủ đạo trong dây truyền
thi công đất được gọi chung là công tác san đất. Công tác san đất, hay còn gọi
là san mặt bằng hoặc san lấp mặt bằng, là công việc thi công san phẳng nền
đất một công trình xây dựng hay một mặt bằng quy hoạch, từ một mặt đất có

7
địa hình tự nhiên cao thấp khác nhau. San phẳng là việc đào những chỗ đất
cao nhất trong nội tại vùng đất đó vận chuyển đến các vùng thầp nhất và đắp
vào những chỗ thấp đó, nhằm làm phẳng lại bề mặt địa hình vùng đất đó theo
chủ định trước của con người (mặt thiết kế định trước, có kể đến độ dốc thoát
nước bề mặt). Như vậy bản thân công tác san đất thường bao gồm các công
tác đào đất, vận chuyển đất và đắp đất.
Trong công tác san đất, đầu tiên, đất thi công chủ yếu được lấy ngay
bên trong phạm vi công trường. Lượng đất thừa hay thiếu phải liên hệ với bên
ngoài phạm vi công trường, thường chỉ là nguồn bổ trợ hay chỉ chiếm khối
lượng nhỏ, hoặc thậm chí không có (như khi san cân bằng đào đắp).
1.1. Giới thiệu năng suất máy
1.1.1. Định nghĩa năng suất máy
Năng suất của máy được đặc trưng hay biểu thị bằng khối lượng sản
phẩm do máy làm ra trong một đơn vị thời gian (m
P
3
P/h; T/h, T/km-h, ).
Có ba loại năng suất máy:
- Năng suất lý thuyết: được xác định trong điều kiện máy phải làm việc
liên tục với cường độ và tải trọng tính toán theo thiết kế chế tạo.
R

R- Năng suất kỹ thuật: được xác định tương tự năng suất lý thuyết,
nhưng có xét đến điều kiện thực tế của đối tượng thi công như loại đất, địa
hình và môi trường tương ứng 01 giờ làm việc.
- Năng suất thực tế: là lượng sản phẩm do máy làm ra trong một giờ,
một ca hoặc một năm. Năng suất thực tế phụ thuộc nhiều vào trình độ của
người sử dụng, trình độ tổ chức quản lý thi công, phương án thi công.

1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất máy
Tùy vào chức năng, nhiệm vụ của máy năng suất của nó chịu ảnh
hưởng bởi các yếu tố sau:

8
- Kết cấu của máy - mức độ hoàn thiện của kết cấu máy sẽ làm tăng
năng suất khai thác của máy trong quá trình sử dụng.
- Công suất của máy - thông thường công suất của máy tăng sẽ làm
năng suất của máy tăng nhanh hơn.
- Đặc điểm của đối tượng khai thác (chất đất, loại đá, thành phần bê
tông, đặc điểm của nền )
- Địa hình thi công.
- Trình độ điều khiển máy của người lái.
- Chất lượng và độ tin cậy của máy.
- Trình độ tổ chức thi công.
- Phục vụ kỹ thuật máy
- Các yếu tố về thời tiết, khí hậu.
- Các yếu tố về xã hội, nhân văn tương tác giữa người - máy.
1.1.3. Phân loại và phương pháp xác định năng suất máy
1.1.3.1. Phân loại máy
Máy xây dựng có rất nhiều chủng loại và đa dạng, có thể phân loại theo
những cơ sở khác nhau như: theo công dụng, theo nguồn động lực, theo hệ
thống điều khiển, Trong phần này ta chỉ căn cứ vào tính năng hoạt động để
phân loại như sau:
- Máy hoạt động có chu kỳ:
- Máy hoạt động liên tục.
1.1.3.2. Phân loại năng suất
- Năng suất lý thuyết: được xác định trong điều kiện máy phải làm việc
liên tục với cường độ và tải trọng tính toán theo thiết kế chế tạo.
R

R- Năng suất kỹ thuật: được xác định tương tự năng suất lý thuyết,
nhưng có xét đến điều kiện thực tế của đối tượng thi công như loại đất, địa
hình và môi trường làm việc.

9

Hình 1.1: Máy hoạt động có chu kỳ


Hình 1.2: Máy hoạt động liên tục

10
- Năng suất thực tế: là lượng sản phẩm do máy làm ra trong một giờ,
một ca hoặc một năm. Năng suất thực tế phụ thuộc nhiều vào trình độ của
người sử dụng, trình độ tổ chức quản lý thi công.
1.1.3.3. Phương pháp xác định năng suất máy
a) Năng suất lý thuyết: là trị số năng suất được xác định theo các thông
số thiết kế kết cấu của máy. Năng suất lý thuyết được xác định với giả thiết
rằng máy làm việc trong những điều kiện lý tưởng về mọi phương diện: Như
điều kiện chất tải là tối đa, điều khiển máy thành thạo, đối tượng khai thác có
tiêu chuẩn mẫu, thời tiết thuận lợi
Năng suất lý thuyết là một trị số cố định cho mỗi loại mã hiệu máy. Trị
số năng suất chỉ tăng khi kết cấu của máy được hoàn thiện hơn. Năng suất lý
thuyết của máy được thể hiện trong catalog nhằm mục đích để người sử dụng
có cơ sở so sánh và lựa chọn máy.
Tùy thuộc vào chế độ làm việc của máy, năng suất lý thuyết được xác
định theo các trường hợp sau:
+ Đối với máy hoạt động (làm việc) chu kỳ:
N

R
lt
R = GR
h
R.C (1.1)
Trong đó:
G
R
h
R - Sản lượng do máy thực hiện được trong một chu kỳ công tác
C - Số chu kỳ công tác do máy thực hiện được trong thời gian tính toán.
+ Đối với máy làm việc liên tục:
N
R
lt
R = FR
h
R.V (1.2)
Trong đó:
F
R
h
R - Thông số đặc trưng cho diện tích mặt cắt ngang của từng sản phẩm
(đối tượng khai thác) do máy khai thác.
V - Tốc độ di chuyển của máy hoặc của dòng sản phẩm.

11
b) Năng suất kỹ thuật: Là trị số năng suất của máy được xác định có kể
đến sự ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ và kỹ thuật trong quá trình làm
việc của máy, đặc điểm của đối tượng khai thác, của địa hình thi công

N
R
kt
R = (KR
1
RKR
2
R KR
n
R)NR
lt
R (1.3)
Trong đó:
K
R
1
R, KR
2
R, , KR
n
R - Các hệ số đặc trưng cho các điều kiện công nghệ và kỹ
thuật khai thác máy.
c) Năng suất thực tế: là trị số năng suất của máy được xác định có kể
đến sự gián đoạn thời gian do khâu công nghệ, tổ chức trong quá trình làm
việc của máy. Năng suất thực tế được biểu thị bằng công thức sau:
N
R
tt
R = NR
lt

R.KR
tg
R(kR
1
R.kR
2
R kR
n
R) (1.4)
Trong đó:
K
R
tg
R - Hệ số sử dụng máy theo thời gian. Hệ số này được xác định bằng
tỷ số giữa thời gian làm việc thực tế của máy và thời gian quy định cho ca làm
việc.
Trị số của năng suất thực tế (N
R
tt
R) được sử dụng để lập kế hoạch tổ chức
thi công, để đánh giá hiệu quả sử dụng máy, để lựa chọn máy và thiết lập quy
trình sản xuất.
1.2. Định mức năng suất máy:
1.2.1. Khái niệm:
Định mức năng suất máy thi công là số lượng sản phẩm do máy, thiết
bị thi công hoàn thành trong một đơn vị thời gian sử dụng máy.

12
1.2.2. Phương pháp xác định định mức thời gian sử dụng máy:
Năng suất thực của máy nên căn cứ vào đặc điểm (tác dụng chu kỳ hay

liên tục) tính năng công tác, điều kiện làm việc của máy và dùng phương pháp
quan trắc thời gian hoặc phương pháp tính toán để xác định.
Để thiết kế định mức thời gian sử dụng máy ta tiến hành các bước sau:
1. Thiết kế điều kiện tiêu chuẩn
2. Thiết kế thành phần công nhân phục vụmáy
3. Xác định năng suất tính toán 1 giờmáy
4. Xác định chế độ làm việc trong ca của máy
5. Tính định mức định thời gian sử dụng máy
1.2.2.1. Thiết kế điều kiện tiêu chuẩn:
Điều kiện tiêu chuẩn phải thể hiện được các nguyên tắc sau:
- Đảm bảo các điều kiện về kỹ thuật thi công phù hợp với đặc tính và
tính năng của máy móc.
- Đảm bảo cho việc sử dụng máy móc một cách có hiệu quả.
- Đảm bảo điều kiện làm việc của công nhân và an toàn lao động.
- Tổ chức đúng đắn lực lượng điều khiển máy móc và công nhân phục
vụ đảm bảo tận dụng hết năng lực làm việc của máy móc.
- Quy định các điều kiện bảo dưỡng chặt chẽ của máy móc đảm bảo
cho máy móc không hư hỏng trước định kỳ sửa chữa.
- Tổ chức theo mặt bằng và không gian làm việc hợp lý của máy móc.
- Cung cấp vật tư, nguyên vật liệu,các trang thiết bị cho máy đầy đủ để
máy hoạt động liên tục.
1.2.2.2. Thiết kế thành phần nhân công phục vụ máy
Việc thiết kế thành phần công nhân phải nhằm khai thác hết năng lực
của máy móc.Thông thường trong quá trình cơ giới hóa có 2 loại công nhân
tham gia: công nhân điều khiển máy và công nhân phục vụmáy.

13
1. Xác định số công nhân điều khiển máy:
Đối với máy móc, phần lớn mỗi máy đã quy định số công nhân điều
khiển, nhưng trong điều kiện sử dụng tập trung có thể tính toán số công nhân

điều khiển sao cho hợp lý.
2. Xác định số công nhân xây lắp phục vụ máy:
Căn cứ vào đặc tính của máy móc, quy trình kỹthuật thi công mà bố trí
công nhân xây lắp phục vụ máy cũng phải đảm bảo nguyên tắc công việc giao
phải phù hợp với cấp bậc công nhân và có công việc đều cho mọi người để
khỏi phải chờ đợi.
a. Đối với máy hoạt động có chu kỳ:
Có thể giữa chu kỳ phục vụ của công nhân với chu kỳ hoạt động của
máy có độ lâu khác nhau, thì cần phải đảm bảo tận dụng hết năng suất của
máy móc, còn công nhân có thể ngừng việc chú tít. Điều đó có nghĩa là chu
kỳ làm việc của máy lớn hơn hoặc bằng chu kỳ làm việc của công nhân.
b. Đối với máy hoạt động liêntục:
Số công nhân phục vụ bằng năng suất máy hoạt động liên tục chia cho
năng suất của 1 công nhân:
1.2.2.3. Xác định năng suất tính toán một giờ làm việc của máy
Năng suất tính toán 1 giờ của máy là năng suất thuần túy liên tục trong
1 giờ của máy chưa kể đến thời gian ngừng việc được quy định. Đối với máy
hoạt động chu kỳ và hoạt động liên tục sẽ có cách xác định khác nhau.
a. Đối với máy hoạt động có chu kỳ: như máy trộn, máy đào, cần trục…
n
chuky
gio
tt
kkkV
T
gio
NS
1
21
=

(1.5)
NS
R
tt
RP
giờ
P: Năng suất tính toán 1 giờ của máy.
1giờ/T
R
chukỳ
R: Số chu kỳ thực hện trong 1 giờ. Nếu tính bằng giờ, phút,
hoặc giây thì đại lượng thời gian có thể để 1 giờ, 60 phút, hoặc 3600 giây.

14
V: Khối lượng công việc máy thực hiện được trong 1 chu kỳ. Đó là
dung tích của thùng trộn, dung tích của máy đào, số lượng cấu kiện 1 lần cần
trục thực hiện
k
R
1,
RkR
2
R, kR
3
R: Các hệ số kể đến điều kiện làm việc của máy, chẳng hạn như
hệ số kể đến số lượng của thùng trộn đối với máy trộn bê tông, hệ số đầy gàu
đối với máy đào, hệ số tơi xốp của đất
b. Đối với máy hoạt động liên tục: như băng chuyền, máy sàng rửa sỏi
…
nhdg

kkNS
W.k
21
=
(1.6)
W: Năng suất liên tục 1 giờ của máy theo lý thuyết chưa kể đến các
thời gian ngừng theo quy định, được xác định tùy theo từng loại máy:
- Đối với băng chuyền: W = v.q (1.7)
v: Tốc độ di chuyển của băng chuyền.
q: Trọng lượng chứa được trên 1 m dài băng chuyền.
1.2.2.4. Xác định chế độ làm việc trong ca của máy:
Xác định chế độ làm việc trong ca của máy tức là phải xác định các
thời gian máy làm việc không chu kỳ, thời gian ngừng việc được quy định
qua đó tính toán hệ số sử dụng thời gian của máy. Vì vậy trong quá trình xác
định chế độ ca làm việc cần phải xác định được:
Thời gian đăc biệt là thời gian hoạt động không thuộc chu kỳ, hoặc thời
gian máy chạy không tải cho phép. Tdb
Thời gian ngừng việc được quy định:

(với Tbd là thời gian bảo dưởng máy), các loại thời gian này cũng do
quan sát, tính toán chỉnh lý trung bình sau các lần quan sát bằng phương pháp
bình quân số học đơn giản. Nếu có những loại thời gian (, ) đã được nghiên
cứu và ban hành chung thì lấy những thời gian đã ban hành quy định đó đưa

15
vào tính định mức. Sau khi xác định được các loại thời gian trên ta tính được
hệ số sử dụng thời gian của máy .

: tính theo phút. , : tính theo số tương đối %.
Kết luận chương 1:

Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, máy móc dần dần
thay thế một phần hay toàn bộ sức lạo động của con người. Việc nghiên cứu
năng suất sử dụng máy, định mức năng suất máy là một yêu cầu rất bức thiết.
Định mức là tiêu chuẩn do Nhà nước, địa phương, hoặc xí nghiệp, công
trường quy định: nó phản ánh trình độ sản xuất của các ngành nghề trong một
thời kỳ nhất định, dùng để khống chế việc sử dụng tiền vốn, vật tư, thiết bị
máy móc, nhân lực một cách hợp lý.
Chương 1 đã khái quát được về năng suất máy, các nhân tố ảnh hưởng
đến năng suất, phân loại năng suất. Phương pháp xác định định mức năng
suất. Nội dung cụ thể, cơ sở khoa học để nâng cao năng suất sẽ được trình bày
tại chương 2.





(1.8)
(1.9)

16
Chương 2:
CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ NÂNG CAO NĂNG SUẤT MÁY ỦI TRONG
THI CÔNG XÂY DỰNG
2.1. Giới thiệu chung về máy ủi:
2.1.1. Công dụng và phân loại.
Trong các loại máy làm đất, máy ủi là một loại máy rất quan trọng và
đa năng, có thể sử dụng để thực hiện các công việc sau: Đào và vận chuyển
đất đá, hiệu quả nhất ở cự ly 50-150m, san lấp mặt bằng, san nền công trình,
định hình mặt đường ; vun hoặc san rải vật liệu; bóc các lớp bề mặt mỏ lộ
thiên, đào kênh mương; lắp răng xới để xới tơi đất rắn hoặc nhổ gốc cây, làm

việc kết hợp với máy cạp khi đào và vận chuyển đất bền chắc.

Hình 2.1. Máy ủi
Có nhiều cách phân loại máy ủi, thường phân biệt theo bộ di chuyển: loại
bánh lốp và bánh xích. Máy ủi bánh lốp chỉ dùng trong các trường hợp di chuyển

17
trong thành phố, làm việc nơi có công việc không tập trung, yêu cầu tốc độ đi
chuyển lớn, trên đất nền tương đối bền chắc Máy ủi có bộ di chuyển xích
chiếm đa số trong các trường hợp sử dụng. Dưới đây chủ yếu giới thiệu máy ủi
có bộ di chuyển xích, điều khiển bằng thủy lực. Các loại máy ủi bánh lốp cũng
có cấu tạo và nguyên lý làm việc hoàn toàn tương tự, chỉ có bộ đi chuyển bánh
lốp là khác. Các loại máy ủi truyền động cáp hiện nay không còn được sản xuất
vì độ tin cậy, năng suất và chất lượng làm việc thấp.
1
2
3
4
5
6
1
2
5
3
7
8
9
1
2
5

3
10
11
12

Hình 2.2. Cấu tạo máy ủi
a, Cấu tạo chung; b) Máy ủi lưỡi cố định; c) Máy ủi lưỡi quay;
d) Lưỡi ủi xoay trong mặt phẳng đứng; e) Các loại lưỡi ủi thay thế
1- Khớp quay; 2- Khung ủi; 3- Lưỡi ủi; 4- Thanh chống xiên; 5- Xi lanh nâng hạ máy ủi;
6- Máy kéo cơ sở có bộ di chuyển xích, 7- Khớp dịch chuyển thanh chống xiên;
8 - Xi lanh nghiêng lưỡi trong mặt phẳng đứng; 9- Khớp cầu;
10- Lưỡi ủi có răng xới ở giữa; 11- Lưỡi ủi có thiết bị bạt mái; 12- Lưỡi ủi có răng bừa.

18
2.1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Các loại máy ủi xích hiện đại có một số đặc điểm cấu tạo chủ yếu sau:
Động cơ diezen có tính năng hoạt động, độ tin cậy và khả năng quá tải
mô men xoắn cao. Một số loại được trang bị hệ thống phun điều khiển bằng
điện tử hoặc điện tử thủy lực để duy trì các thông số phun nhiên liệu, tự động
bù trừ các ảnh hưởng của bầu lọc khí và độ cao.
Phanh và ly hợp lái làm mát bằng dầu để nâng cao độ tin cậy và tuổi
thọ các chi tiết, được trang bị hệ thống điều khiển kiểu bấm nút, điều
khiển nhè nhàng và chính xác. Một số máy được trang bị cơ cấu lái hành
tinh cho phép bán kính quay vòng có thể thay đổi được. Kết cấu của máy
được bố trí hợp lý, tiện lợi cho việc bảo dưỡng, sửa chữa. Đặc biệt hãng
Caterpiler còn thiết kế cho bánh sao cho chủ động đặt ở trên cao để tránh
xa bùn đất, giảm khả năng mài mòn và dễ bảo dưỡng, sửa chữa. Các dạng
lưỡi ủi khác nhau để phù hợp yêu cầu mỗi công việc: Lưỡi vạn năng chữ
“U” có thể di chuyển được tải trọng lớn trên cự ly dài như trong các
trường hợp cải tạo đất, hoạt động trong kho bãi, nạp vật liệu vào phễu,

vun đống cho máy xúc lật. Loại này có lực ấn sâu vào đất không lớn, hợp
với các loại vật liệu nhẹ, dễ ủi.
Lưỡi ủi được ăn xuống đất nhờ trọng lượng bản thân và xi lanh thủy lực
kết hợp với lực đẩy của máy kéo làm cơ sở tạo ra lực cắt đất của máy ủi.
Loại lưỡi ủi cố định được nối cứng với khung ủi 2 và vuông góc với
trục dọc của máy. Khng ủi có thể được nâng lên, hạ xuống nhờ xi lanh 7. Loại
lưỡi ủi quay được liên kết với khung ủi 3 bằng khớp cầu 12, do đó lưỡi ủi có
thể đặt chéo góc với phương chuyển động của máy nhờ các xi lanh 11, thanh
đẩy 10 và con trượt 9. Cả hai loại lưỡi ủi đều có thể nghiêng trong mặt phẳng
đứng 1 góc khoảng 12
P
o
P và thay đổi góc cắt nhờ thay đổi vị trí thanh chống
xiên 6 hoặc thanh đẩy 10 (Hình 2.2).