Tính toán thiết kế giá búa đóng cọc dezel, treo quả búa 5 (T) lắp trên máy cơ sở bánh xích

Mục Lục
Lời NóI
ĐầU..................................................
....................................2
Chơng 1: LựA CHọN PHƯƠNG PHƯƠNG áN THIếT
Kế..............3
1. Giới thiệu các phơng án thiết
kế................................................
............7
2. Lựa chọn phơng
án................................................
...............................16
Chơng II: tính toán cơ cấu nâng hạ búa và cơ cấu nâng
hạ
cọc...........................
.20 1. Tính toán cơ
cấu nâng hạ búa.21
1.1. Chọn loại
cáp...................................................
..........................21
1.2. Sơ đồ mắc
cáp...............................................
.............................21
1.3. Tính chọn kích thớc dây
cáp...............................................
.....24
1.4. Tính chọn kích thớc cơ bản của tang và
ròng rọc....................25 1.5.
công suất dẫn
động....................27
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả

búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
2. Tính toán cơ cấu nâng hạ
cọc...................................................
................28
Chơng IIi: tính toán cột dẫn h-
ớng...............................................30
3.1.Tính tải trọng tác dụng và vẽ biểu đồ mô
men các trờng hợp
làm việc của giá
búa...................................................
...................31
3.2. Tính chọn diện tích mặt cắt
cột...............................................
..48
3.3. Tính kết cấu cột
dẫn...............................................
...................55
Chơng Iv: tính ổn định giá
búa ..................................................
.......67
Chơng V: quy trình lắp dựng và vận hành Giá
búa...............91
5.1. Quy trình lắp
dựng.91
5.2. Quy trình thử tải.
...96
Chơng VI: quy trình công nghệ gia công chi
tiết................101
Tài liệu tham
khảo..................................................

................................104
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

2
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích

Lời nói đầu
Với mục tiêu đề ra của đảng và nhà nớc ta là
đến năm 2020 đa nớc ta trở thành một nớc công nghiệp.
Do vậy vấn đề ra đó là phải xây dựng cơ sở hạ tầng sao
cho phù hợp với tình hình phát triển chung của đất n-
ớc. Nên trong những năm vừa qua cùng với sự phát triển
của các công trình xây dựng giao thông và các công
trình xây dựng dân dụng. Thì trang thiết bị máy móc
cũng đợc nhập vào nớc ta với một số lợng lớn. Nhng chỉ
với một số ít là ở dạng mới còn đa số là dới dạng máy
cũ đã qua sử dụng hoặc đã lỗi thời, nên chất lợng của
chúng trong khai thác cha cao trong khi đó giá thành
của các loại máy này lại quá đắt so với chất lợng của
chúng mà có nhiều loại máy có khả năng chế tạo trong
nớc với chất lợng không thua kém máy móc nhập ngoại
nhng giá thành rẻ hơn. Nh: Giá búa Diezel, Máy ép bấc
thấm, Máy khoan cọc nhồi, cổng trục, trạm trộn bê tông
nhựa nóng, trạm trộn bê tông xi măng,...Nhng trong số
đó các loại máy phục trong xây dựng nhà dân dụng và
công trình cầu, cảng là còn ít. Chính vì vậy đề tài
của em có tên:
((

Tính toán thiết kế giá búa đóng
cọc Diezel, treo quả búa 5(T) lắp trên máy cơ
sở di chuyển bánh xích
))
.
Đến nay đề tài đã hoàn thành song vì thời
gian và trình độ còn có những hạn chế nên không thể
tránh khỏi những sai sót rất mong các Thầy cô trong bộ
môn và các bạn góp ý để đề tài đợc hoàn thiện hơn.
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

3
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích

Hà nội: 5/2004.
Sinh viên thực hiện.

Trần Văn Hơng

Chơng I. Lựa chọn phơng
án thiết kế

Đất nớc ta đang trong quá trình phát triển,
hợp tác, và hội nhập với các nớc trong khu vực cũng
nh với các nớc trên thế giới. Để có nền kinh tế ổn
định, vững chắc và phát tầm với nền kinh tế đó, do đó
có hàng loạt các công trình xây dựng dân dụng, quân
triển nhanh cần phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc và

hiện đại ngang sự, cũng nh các công trình giao thông
hiện đại đã, đang và sắp đợc xây dựng. Trong các công
trình lớn cũng nh nhỏ thì việc xử lý nền móng là yếu
tố hết sức quan trọng vì nó quyết định đến chất lợng
cũng nh tuổi thọ của công trình.
Việc xử lý nền móng đã có từ rất lâu, nhất là xử
lý nền móng bằng các loại cọc, ban đầu là từ các loại
cọc nguyên thuỷ có sẵn nh cọc tre, cọc gỗ với phơng
pháp đóng thủ công. Theo dòng phát triển của lịch sử
thì quy mô của các công trình ngày càng lớn và đợc
xây dựng trên các nền đất khác nhau, nên các loại cọc
ngày càng có nhiều và phơng pháp thi công phải thay
đổi để đáp ứng đợc các yêu cầu của công trình.
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

4
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
Tuỳ thuộc vào quy mô, thời hạn phục vụ của công
trình, điều kiện tự nhiên của đất xây dựng mà ngời ta
áp dụng các biện pháp khác nhau để gia cố nền móng cho
phù hợp.
Với những công trình xây dựng nhà ở thuộc loại nhỏ
của các hộ gia đình thờng áp dụng biện pháp làm móng
bè bê tông, móng cọc tre,
Hiện nay trong thực tế xây dựng nền móng cho các
công trình lớn, thời hạn phục vụ lâu dài ngời ta áp
dụng các loại móng cọc. Đây là loại móng đảm bảo khả
năng xây dựng nhà và công trình trên các loại đất có

sức chịu tải nhỏ, trên các vùng đất đóng băng,...
Chính việc áp dụng móng cọc đã thúc đẩy việc ứng
dụng các phơng pháp công nghiệp hoá xây dựng cũng nh
việc trang bị cho các cơ quan xây dựng những máy hạ
cọc chuyên dùng gọn nhẹ và có năng suất cao.
Những u điểm cơ bản của việc áp dụng móng cọc là
rút ngắn thời gian thi công, giảm bớt công tác nặng
nhọc cho công nhân, giảm bớt khối lợng thép, bê tông,
giảm khối lợng công tác làm đất và tăng chất lợng công
trình,; Phơng pháp thi công móng cọc ít nhạy cảm với
sự thay đổi trạng thái của đất nền; Có thể đào những
hố sâu, thi công móng cọc mới ngay sát cạnh các móng
cọc mà không gây nguy cơ phá hỏng công trình; Cọc đợc
hạ trong móng bằng nhiều loại máy thi công khác nhau.
Ngoài phơng pháp gia cố nền bằng móng cọc ra ngời
ta còn dùng nhiều phơng pháp khác nh:
* Để gia cố nền có các loại đất to hạt có nhiều lỗ
rỗng và vết nứt, ngời ta dùng biện pháp xi măng hoá,
đây là biện pháp hiệu quả và đợc sử dụng rộng rãi.
* Để gia cố, xử lý nền mà bên dới có các túi nớc,
túi bùn ngầm ngời ta dùng phơng pháp ép bấc thấm.
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

5
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
Công tác gia cố nền móng hiện nay có rất nhiều ph-
ơng pháp khác nhau, mỗi phơng pháp có tính u việt
riêng và phù hợp với từng yêu cầu công trình khác

nhau. Các phơng pháp hiện nay hay đợc sử dụng là:
* Phơng pháp khoan cọc nhồi.
Cọc nhồi đợc chế tạo bằng cách rót trực tiếp
vậy liệu (bê tông, bê tông cốt thép, cát) vào những lỗ
cọc làm sẳn trong lòng đất ngay tại mặt bằng thi công
công trình.
Theo phơng pháp tạo lỗ cọc khoan nhồi, thi công
cọc nhồi đợc chia thành hai loại cơ bản sau:
+ Tạo lỗ cọc bằng cách đóng ống kim loại, đầu dới
bịt đế cọc vào lòng đất, sau đó rót vật liệu tạo cọc
vào lòng ống. ống kim loại có thể để nguyên với vai
trò là thành ống hoặc rút khỏi lòng đất trong quá
trình rót vật liệu bằng thiết bị chuyên dùng, còn đế
cọc nằm lại trong lòng đất.
+ Tạo lỗ cọc bằng phơng pháp khoan chuyên dùng.
Các thiết bị khoan rất đa dạng, nh tạo lỗ bằng phơng
pháp cơ học, phơng pháp vật lý, hay là theo cách đa
đất từ lỗ khoan lên theo dạng liên tục hay chu kỳ,
Đặc điểm của phơng pháp này là:
+
Ưu điểm:
- Cọc đợc chế tạo tại chỗ, có kích thớc và
chiều dài tuỳ ý, không mất công vận chuyển hay phải
làm các công tác phụ khác nh ca, cắt, nối cọc sau khi
đóng cọc.
- Thi công cọc nhồi trên các máy khoan tạo lỗ
tránh đợc các lực xung kích gây ảnh hởng xấu
đến các công trình xung quanh, không gây tiếng ồn lớn.
Vì vậy trong những năm gần đây thi công cọc nhồi đã
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy

Xây Dựng K40

6
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
nhanh chóng xâm nhập vào các công trình trong thành
phố.
- Có thể thi công trên các công trờng có điều kiện
mà không thể thi công bằng phơng pháp đóng cọc khác.
+
Tuy nhiên phơng pháp này cũng có các nhợc
điểm:
- Chi phí đầu t máy móc thiết bị ban đầu lớn
nên giá thành của nó cũng khá cao.
- Khó kiểm tra chính xác chất lợng cọc sau khi thi
công.
- Gây ô nhiễm môi trờng do có chất thải là dung dịch
bentonít.
- Phải xây dựng trạm trộn bê tông tại công
trờng hoặc phụ thuộc địa điểm của trạm trộn bê tông
khác và công suất của trạm đó (do phu thuộc thời gian
bê tông đông cứng từ lúc trộn bê tông đến lúc đổ xong
cọc),

*
Phơng pháp ép cọc tĩnh:
Đây là phơng pháp cơ học dùng lực ép cọc
xuống lòng đất, phơng pháp này chỉ đóng đợc các loại
cọc có chiều dài ngắn hoặc đối với cọc dài, lớn thì
phải dùng máy có công suất lớn .

ép cọc tĩnh có các đặc điểm sau:
+
Ưu điểm:
- Không gây chấn động đến các công trình xung
quanh, không tạo ra tiếng ồn. Do u điểm này mà phơng
pháp ép tĩnh đợc sử dụng nhiều trong các công trình
trong khu dân c, trong các thành phố, thi trấn, nơi
đông ngời.
- Giá thành rẻ.
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

7
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
+

Nhng nó cũng có nhợc điểm là:
Chỉ đóng đợc các
loại cọc nhỏ có khẩu độ không dài lắm, hoặc nếu ép cọc
lớn thì chi phí mua máy ban đầu rất lớn mà khối lợng
thi công ít do ở nớc ta cha có nhiều công trình lớn,
nên hiệu quả kinh tế khi sử dụng loại máy này thấp...

* Phơng pháp dùng lực va đập
+
Búa Hơi

Quả búa hơi đợc chia làm hai loại: Quả búa
tác dộng đơn và Quả búa tác động kép. ở quả búa tác

động đơn, cọc đợc nhấn vào nền do năng lợng rơi t do
của đầu búa tác dụng trực tiếp lên cọc, năng lợng của
hơi nớc hoặc không khí nén chỉ dùng để nâng đầu quả
búa lên cao. Trong quả búa tác động kép năng lợng của
hơi nớc hoặc không khí nén không những dùng để nâng
đầu quả búa lên cao mà còn có tác dụng đẩy nhanh chúng
rơi xuống đầu cọc.
+
Búa Diezel
Búa Diezel làm việc theo nguyên lý động cơ
đốt trong hai kỳ vì vậy khi đóng cọc gây ra lực chấn
động làm ảnh hởng tới các công trình xung quanh, đồng
thời nó còn tạo ra tiếng ồn. Do nhợc điểm này mà phơng
pháp chỉ đợc áp dụng với các công trình xa khu dân c.
Đóng cọc bằng búa Diezel có giá thành rẻ, dễ thay đổi
chiều dài cọc, dễ thi công và có thể làm việc ở những
điều kiện khắc nghiệt nh: ở trên sông, ở đầm lầy, ở
các vùng cao mà các phơng pháp khác không làm đợc.

*
Phơng pháp dùng lực rung động_ Búa rung

Quả búa rung đợc sử dụng phổ biến trong thi
công đóng cọc, đặc biệt chúng làm việc rất hiệu quả
trên nền đất cát tơi, xốp, ở những địa hình chật hẹp,
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

8
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả

búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
chen cấy, nhất là khi đóng cọc gia cố nền. Khi làm
việc, quả búa liên tục truyền len cọc dao động có tần
số, biên độ và hớng nhất định, làm giảm đáng kể lực ma
sát giữa đất và cọc. Nhợc điểm của phơng pháp này so
với phơng pháp dùng quả búa Diezel là có kết cấu lớn,
làm việc ồn hơn, máy kém ổn định hơn,

* Phơng pháp ép cọc bấc thấm
Bấc thấm là các băng có lõi bằng
prôliprôpilen có tiết diện hình răng bánh xe, bên
ngoài đợc bọc áo lọc.
Bấc thấm là một phơng pháp nhân tạo, nhằm cải tạo
nền đất bằng thiết bị tiêu nớc thẳng đứng để xử lý đât
yếu đợc dùng để thay thế cọc cát làm phơng tiện dẫn n-
ớc cố kết từ dới nền đất yếu lên tầng đệm cát phía
trên và thoát ra ngoài, nhờ đó tăng tốc độ lún của nền
đất trên đất yếu, tăng tốc độ cố kết của bản thân.
+ Ưu điểm:
- Tăng nhanh quá trình cố kết của đất yếu, rút
ngắn thời gian lún.
- ít làm xáo động các lớp đất tự nhiên.
- Thoát nớc một cách đảm bảo và chủ động.
- Thao tác nhanh.
- Chiều sâu sử dụng bấc có thể đạt đến 40 m.
- Hoạt động thoát nớc tốt trong các điều kiện khác
nhau.

+ Nhợc điểm:
- Với nền đất quá yếu thì xử lý bằng bấc

thấm không hiệu quả.
I/ các phơng án thiết kế

Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

9
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
Búa đóng cọc Diezel là loại búa hoạt động theo
nguyên lý va đập, nó đợc cấu tạo từ hai bộ phận chính
là: Quả búa và giá búa.
Khi đóng cọc quả búa đợc đặt ngồi trực tiếp lên
đầu cọc tạo xung lực nhấn cọc xuống nền. Giá búa có
nhiệm vụ dẫn hớng cọc, quả búa và thực hiện các thao
tác khác nh: Cẩu búa, cẩu cọc, đa chỉnh cọc về vị trí
đóng.
Trên một giá búa có thể sử dụng nhiều quả búa khác
nhau. ở đây ta chỉ xét tới quả búa Diezel.
* Quả búa Diezel:
Quả búa Diezel làm việc theo nguyên lý động cơ đốt
trong hai kỳ. Theo cấu tạo nó đợc chia làm hai loại:
ống dẫn và cột dẫn.
- Loại ống dẫn dùng để đóng cọc thép và cọc bê
tông cốt thép loại lớn, do cấu tạo đặc biệt: Tỷ số nén
thấp ( = 15) hành trình của piston lớn lên khả năng
tạo ra lực xung kích khi đóng cọc lớn, ngoài ra quá
trình cháy hỗn hợp xảy ra ngay sau khi đầu piston đập
vào đầu búa do đó quá trình cháy sẽ tạo thêm xung lực
lớn đóng cọc vào nền.

- Loại cột dẫn, loại này có tỷ số nén cao ( =
30) sử dụng bơm nhiên liệu áp lực cao, dùng để đóng
các loại cọc gỗ và bê tông cốt thép loại nhỏ.
* Giá búa:
Là thiết bị dùng để phục vụ các thao tác đóng cọc:
Cẩu cọc, chỉnh cọc, cẩu và dẫn hớng quả búa khi đóng
cọc. Trên thực tế giá búa đợc sử dụng rất đa dạng, tuỳ
thuộc vào công nghệ đóng cọc.

a/ Giá búa lắp trên máy cơ sở ( kiểu treo)
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

10
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
Thiết bị đợc lắp thêm vào một máy cơ sở sẵn có nào
đó, thờng là cần trục bánh xích hoặc cần trục bánh
lốp, thiết bị lắp thêm vào là phần dẫn hớng quả búa
khi cần đóng cọc. Sử dụng giá búa loại này rất tiện
lợi, tiết kiệm đầu t do có thể sử dụng máy cơ sở có
chi phí mua sắm nhỏ.
Máy cơ sở đợc chọn thờng là cần trục bánh xích
hoặc cần trục ôtô. Các loại máy này phải thoả mãn các
yêu cầu kỹ thuật đóng cọc, ngoài ra loại máy cơ sở này
phải có tối thiểu hai tời nâng để khi chuyển sang chế
độ giá búa thì một tời dùng để nâng quả búa, một tời
để nâng cọc và có thể lắp thêm một tời tự dựng. Việc
dẫn hớng quả búa đợc thực hiện nhờ một tháp đặt thẳng
đứng làm bằng dàn thép, thép hình hay ống thép. Tháp

này đợc liên kết với cần trục nhờ khớp bản lề ở chốt
đầu cần và chân cần qua thanh giữ, dọc thân tháp có
hai thanh dẫn hớng cho búa. Phần đỉnh tháp là dàn puly
dẫn hớng cho cáp cẩu cọc và cẩu búa. Kích thớc của nó
đợc chế tạo sao cho cáp nâng búa luôn song song với
với thanh dẫn hớng. Dọc hai bên tháp còn bố trí thang
để phục vụ khi lắp dựng, thi công đóng cọc cũng nh khi
sửa chữa bảo dỡng.

b/ Giá búa đợc cấu tạo trên máy cơ sở:
Là thiết bị đóng cọc đợc thiết kế và chế tạo
trên một máy cơ sở (máy kéo, cần trục, máy xúc,...).
Trên cơ sở sử dụng nguồn năng lợng, các kết cấu của
máy cơ sở ngời ta cải tạo và cấu tạo thêm một số bộ
phận nh: Khung gầm, hệ thống thuỷ lực, hệ thống điều
khiển cho phù hợp với yêu cầu làm việc của giá búa.
Sự cải tạo này không ảnh hởng tới đến chức năng chính
của máy, nó có thể đóng đợc cọc có chiều dài đến 70
(m), do đó cũng nh giá búa ghép trên máy cơ sở sử dụng
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

11
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
loại giá búa này rất tiện lợi và kinh tế, vì vậy mà
hầu hết các công trình xây dng thờng sử dụng loại giá
búa này để thi công nền móng

c/ Giá búa chuyên dùng:

Là thiết bị đợc thiết kế chế tạo chuyên dùng
để đóng cọc. Giá búa đơn giản nhất là giá búa cố định,
tháo lắp nhanh. Giá búa điện di chuyển trên đờng ray
có thể đóng đợc các loại cọc quanh, dọc đờng ray.
Ngoài ra còn có các loại giá búa chuyên dùng khác nh
giá búa lắp trên phao nổi đóng cọc dới nớc phục vụ thi
công các công trình đờng thuỷ, cảng
Giá búa đóng cọc lắp trên máy cơ sở di chyển bánh
xích đợc quy về hai kiểu chính là: Kiểu liên kết cứng
với sàn và kiểu liên kết mềm hay còn gọi là liên kết
động. Để tiện lợi trong việc thi công ở công trờng thì
ta lựa chọn kiểu liên kết giữa giá búa với máy cơ sở
là loại liên kết động và giá búa có điều chỉnh đợc góc
nghiêng nhờ hệ hai tăng đơ, có khả năng vi chỉnh giá
búa đợc, khoảng vi chỉnh L= 400 (mm).
1.1.1. Ph ơng án 1:
Giá có cột dẫn hớng kết cấu dạng dàn lắp trên
máy cơ sở D308-85M do Nhật Bản sản xuất, trên giá bố
trí hai thanh dẫn hớng tiết diện tròn và hai cụm bu ly
để cẩu búa và cẩu cọc. Loại giá có cột dẫn hớng kết
cấu dạng dàn này có khản năng điều chỉnh lệch tháp để
đóng cọc xuyên âm 5
0
và xuyên dơng 18,5
0
đợc tiến hành
nhờ bộ truyền động thuỷ lực, với một bộ nguồn chung
của máy cơ sở, Hình vẽ :1.1.
Kiểu giá búa này ta thờng gặp do Liên Xô (cũ)
chế tạo, tiêu biểu là:

Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

12
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
SP-49, S-870, S 878S, S-878K, Thông số cơ bản của
giá búa SP-49:
- Chiều dài cọc tối đa, m:
12
- Sức nâng, T:
+Tại múp cẩu cọc:
6
+Tại múp cẩu quả búa:
5
- Khả năng nghiêng tháp, độ:
+ Ra phía trớc:
10
+ Ra phía sau:
20
+ Sang hai bên cạnh:
7
- Khả năng tiến lùi tháp:
0,4
- Chiều cao tháp, m:
18
- Khối lợng phần giá búa, T:
9,3
- Kích thớc, m: L x B x H
Khi vận chuyển:

10,68 x 4,34 x 3,08
Khi làm việc:
5,22 x 5,14 x 18,27
- Quả búa:
S-996
Đặc điểm của loại giá búa này là:
*
Ưu điểm:
Trọng lợng của giá búa nhỏ, tính cơ động
cao, kết cấu dàn cột có thể chế tạo đợc.
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

13
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
*
Nhợc điểm:
Độ ổn định không cao, kết cấu cồng kềnh,
chế tạo khó, phức tạp nên giá thành đắt.

Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

14
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
6
5
4

3 2
1
7
1 6
1 5
8
9
1 0
1 4
cấu tạo

1 Đố i trọn g
2 Xà ng ang đ ỡ tăng đ ơ
3 T ăng đ ơ
4 Giá tự dựn g
5 Máy c ơ sở
6 Cơ cấu v i ch ỉn h
7 Pu ly đ ổi h ướn g cáp ở má y
8 Quả b úa Diezel
9 Con rù a
10 Móc c âu cẩ u cọc
1 1 T ha nh trượt bú a
1 2 Cáp n âng cọ c
13 Cá p nâ ng bú a
14 Xà đ ỉn h
1 5 Cột dạ ng dà n
16 Pu ly đ ổi hướ ng cá p
1 7 Cá p tự dựn g
1 1
1 2

1 3
1 6
Hình 1 .1 - ph ươn g án 1
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

15
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
1.1.2.Phơng án 2:
Giá búa dạng đơn giản, có cấu tạo nh sau:
Cột dẫn hớng đợc chế tạo từ tổ hợp thép hình lắp
trên máy cơ sở di chuyển bánh xích D308-85M do Nhật
Bản chế tạo, trên giá bố trí hai thanh dẫn hớng tiết
diện tròn và hai cụm puly để cẩu búa và cẩu cọc. Loại
cột dẫn hớng đợc chế tạo từ tổ hợp thép hình này có
khả năng điều chỉnh lệch tháp để đóng cọc xuyên âm 5
0
và xuyên dơng 18,5
0
đợc tiến hành nhờ bộ truyền động
thuỷ lực, với một bộ nguồn chung của máy cơ sở, Hình
vẽ :1.2.
Kiểu giá búa này ta thờng gặp do Liên Xô (cũ) chế
tạo, tiêu biểu là: Giá búa
SA-8 lắp trên cơ sở ôtô tải SA-8. Thông số cơ bản của
giá búa SA-8:
- Chiều dài cọc tối đa, m:
8
- Sức nâng, T:

5,4
- Khả năng nghiêng tháp, độ:
+ Ra phía trớc:
15
+ Ra phía sau:
20
+ Sang hai bên cạnh:
7
- Khả năng tiến lùi tháp:
0,5
- Chiều cao tháp, m:
13
- khối lợng phần giá búa, T:
6,4
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

16
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
- Kích thớc, m: L x B x H =
8,4 x 4,21 x 13
- Quả búa:
S-995 hoặc S-268
- Khối lợng toàn bộ, T:
13,9
* Đặc điểm của loại giá búa này:
Ưu điểm:
Kết cấu gọn, Chế tạo đơn giản,
lắp ráp nhanh, Giá thàng rẻ chế tạo hơn so với giá

thành chế tạo cột dạng dàn.

Nhợc điểm:
- Tính cơ động thấp, Chiều dài cọc đóng
ngắn.
- khối lợng cọc nhỏ, Chịu áp lực gió lớn hơn
so với cột kết cấu dạng dàn, Trọng lợng cột
lớn.
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

17
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
C- C
TL 1: 5
C C
13
13
12
11
14
10
9
8
16
15
16
7
6

Hì nh 1. 2- ph ương án 2
5
4
3 2
1
cấ u t ạo

1 Đối trọ ng
2 Xà ngan g đỡ tă ng đơ
3 Tă ng đơ
4 G iá tự dự ng
5 Máy cơ sở
6 C ơ cấu vi chỉnh
7 P ul y đ ổi hư ớng cáp ở máy
8 Quả b úa Di ezel
9 Co n rùa
10 Móc câu cẩu cọc
11 Th anh trượt b úa
12 C áp nâ ng cọc
13 C áp nân g b úa
14 Xà đỉ nh
15 C ột c hế t ạo t ừ th ép đị nh hình
16 Pu ly đổi hướn g c áp
17 C áp tự dự ng
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

18
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích

1.13.Phơng án 3:
Giá búa có Cột dẫn hớng đợc chế tạo từ các
đoạn ống thép tròn, trên cột bố trí hai thanh dẫn hớng
tiết diện tròn và hai cụm puly để cẩu búa và cẩu cọc.
Loại cột dẫn hớng này có khả năng điều chỉnh lệch tháp
để đóng cọc xuyên âm 5
0
và xuyên dơng 18,5
0
đợc tiến
hành nhờ bộ truyền động thuỷ lực, với một bộ nguồn
chung của máy cơ sở, Hình vẽ 1.3.
Kiểu giá búa này ta thờng gặp do Liên Xô (cũ),
Nhật chế tạo, tiêu biểu là: Giá búa 75D, 85D, 95D cấu
tạo trên cần trục xích DH558-110M (do Nhật chế tạo với
sức nâng 55 T và tầm với 3,8 m), DH658-135M (do Nhật
nhật chế tạo với sức nâng 65T và tầm với 4 m),...Thông
số cơ bản của giá búa loại này là:
- Chiều dài cọc đóng lớn nhất, m:
16
- Chiều cao giá búa, m:
27
- Khối lợng cọc tối đa, T:
8
- Qủa búa:
Diezel 5T, 3,5T
- Khả năng đóng xiên: +
Xiên âm: 1/10

+ Xiên dơng: 1/5

- Tầm với (từ tâm quay đến tâm
tháp ), m: 3,1-3,5
- Tốc độ làm việc, m/ph:
+ Nâng cọc chính:
12,8
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

19
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
+ Nâng cọc phụ:
4,0
+ Nâng quả búa:
7,7
+Quay, vòng/ph:
0,3-1
- Khối lợng, T:
62,5
* Đặc điểm của loại giá búa này:
- Kết cấu gọn nhẹ, Chế tạo đơn giản, lắp ráp
nhanh, có kết cấu thẩm mĩ.
- Giá thành chế tạo thấp hơn so với giá thành chế
tạo cột dạng dàn.
- Có khối lợng cột nhỏ hơn so với cột dạng thép định
hình.
- Chiều dài cọc đóng lớn so với loại giá có
kết cấu cột dạng định hình và cột dạng dàn.
- Thuận tiện khi lắp dựng, tháo dỡ, vận chuyển,
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy

Xây Dựng K40

20
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
13
12
11
14
10
9
8
16
15
16
7
6
H ì nh 1.3- phương án 3
5 4
3
2 1
c ấu tạo

1 Đố i trọng
2 Xà n gang đỡ t ăng đơ
3 T ăng đơ
4 Gi á t ự d ựng
5 Máy cơ sở
6 C ơ cấ u vi chỉ nh
7 P uly đổi hướng cáp ở máy

8 Quả búa D iezel
9 C on rùa
10 Móc câu cẩu cọc
11 T hanh t rượt b úa
12 Cá p n âng cọc
1 3 Cáp nâ ng b úa
14 Xà đỉ nh
15 C ột ch ế t ạo t ừ t hép ống t ròn
16 P ul y đ ổi hướ ng cáp
17 C áp t ự d ựng
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

21
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
II / lựa chọn phơng án thiết kế
Qua việc phân tích các u nhợc của từng phơng án ở
trên ta thấy phơng án 3 có nhiều u điểm hơn cả đồng
thời nó cũng có khả năng gia công chế tạo, vật t thiết
bị phù hợp với điều kiện kỹ thuật trong nớc và nó cũng
phù hợp với phơng hớng phát triển của khoa học. Vậy ta
chọn phơng án 3 Kết cấu cột dạng ống tròn lắp trên
máy cơ sở di chuyển bánh xích là phơng án thiết
kế_Hình vẽ 1.4.

1.Tính chọn quả búa
Với trọng lợng piston là 5 tấn, ta chọn quả búa
Diezel kiểu ống dẫn có ký hiệu D50 do Trung Quốc chế
tạo, đợc làm mát bằng nớc.

* Các thông số cơ bản của quả búa là:
- Chiều cao của búa, mm:
5235
- Trọng lợng piston, T:
5,0
- Trọng lợng cả búa, T:
10,5840
- Khối lợng cọc đóng max, T: 8,0-8,5
- Tần suất nổ trong 1 phút:
42 ữ 53
- Hành trình lớn nhất của piston, mm: 25000
- Loại cọc đóng: cọc bê tông cốt thép tiết diện
vuông, mm:
a x a x L =
50 x 450 x 16000
- Dung tích két, l:
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

22
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
+ két dầu:
9
+ két nớc:
20,6
2. Đối với cọc đóng:
Chọn cọc bê tông cốt thép loại cọc có tiết diện
vuông, có kích thớc:
a x a x L = 450 ì 450 ì 16000 mm

Trọng lợng của cọc là: G
C
= x V
C
= x 0,45 x
0,45 x 16
- Khối lợng riêng của Bê tông cốt thép, = 2,47
tấn/m
3
G
C
= 2,47 x 0,45 x 0,45 x 16 = 8 tấn
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

23
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
13
12
11
14
10
9
8
16
15
16
7
6

H ìn h 1. 4- ph ương án t hi ết kế
5 4
3
2 1
c ấu tạo

1 Đối t rọng
2 Xà ngang đỡ t ăng đơ
3 T ăng đơ
4 G iá t ự d ựng
5 Máy cơ sở
6 C ơ c ấu vi chỉ nh
7 P ul y đổ i hướ ng cá p ở máy
8 Q uả búa D iezel
9 C on rùa
10 Mó c câu cẩu cọc
11 Than h t rượt b úa
12 C áp nâng cọc
13 Cáp nâ ng b úa
1 4 Xà đỉ nh
15 C ột chế t ạo t ừ thép ống t ròn
16 Pul y đổi hư ớng cáp
17 C áp t ự d ựng
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

24
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế giá búa đóng cọc diesel, treo quả
búa 5T lắp trên máy cơ sở di chuyển bánh xích
3. Vận tốc các cơ cấu của giá búa

- Vận tốc nâng búa: V
b
= 8 m/p
- Vận tốc nâng cọc: V
c
= 8 m/p
- Tiến lùi tháp (xe con): V
xe
= 1 m/ph
- Vận tốc di chuyển: V
dc
= 50 m/ph
- Vận tốc quay của toa quay: = 0.5 vòng/ph
4. Chiều cao cột dẫn hớng (tính từ mặt đất):
H
C
= h
cọc
+ h
búa
+ h
nâng búa
+ h
treo
+ h
xàđỉnh
+ h
an toàn

Trong đó:

h
cọc
= 16 m
h
búa
= 5,235 m
h
nâng búa
= 2,5 m
h
treo
= 1 m
h
xàđỉnh
= 0,465 m
h
an toàn
= 1 m
Thay số vào ta có:
H
C
= 16 + 5,235 + 2,5 + 1 + 0.491 + 1 = 26,226 m
Chọn H
C
= 26,518
m
5. Các thông số kỹ thuật:
- Độ dài cọc đóng lớn nhất,m:16
- Trọng lợng cọc đóng lớn nhất, T: 8
ữ

8,5
- Khả năng đóng xiên:
+Xiên âm: 5
0
+Xiên dơng: 18,5
0

- Quả búa Diezellớn nhất lắp đợc:
loại 5 Tấn
Các thông số của máy cơ sở:
+ Hãng sản xuất:
NIPPON SHARIO SEIZO SHA
KAI.
+Mã hiệu D308-85M
Sinh Viên: Trần Văn Hơng Lớp: Máy
Xây Dựng K40

25