Slie bai giang xay dung nen duong oto 2

Chương V:

THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG BẰNG
MÁY


§5.1- TỔNG QUAN VỀ MÁY MÓC THI CÔNG ĐƯỜNG SỬ
DỤNG Ở NƯỚC TA
Trên thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại máy
Máy thi công đường

Của
Mỹ

Của
Nhật
Bản

Của
Tây
Âu

Của
Hàn
Quốc

Của
các
nước
Đông
Âu và

Liên
Xô cũ

Của
Trung
Quốc
Của
Việt
Nam


* Của Mỹ: Rất bền (đứng đầu thế giới) và hiệu quả khai thác, tuy
không quá thiên về các kiểu truyền động mới, về chức năng điều
khiển quá tiên tiến nhưng không phải vì thế mà không hiện đại.
CATERPILLAR Nổi tiếng là các loại máy làm đất, các loại máy
làm đường, thiết bị vận chuyển, động cơdiesel, …
với nhiều kích cỡ
DRESSER

Chế tạo các loại máy làm đất, máy làm đường,
cần trục và máy xúc chuyển, …

ENERPAC

Chế tạo các thiết bị thuỷ lực với các kích cỡ, sử
dụng trong các máy ép, máy nâng hàng, …

TELSMITH

Sản xuất thiết bị nghiền sàng đá

* Của Nhật Bản: như
KOBE
HITACHI
NIGATA
KOMATSU
TADANO
SAKAI
KATO
FKK

Chế tạo các loại máy làm đất, máy làm đường, cần
trục, …
Có sản phẩm chính là các thiết bị xếp dỡ, máy làm
đất, …
Chế tạo các loại máy làm đường, máy làm bê tông,..
Chế tạo các loại máy làm đất, máy làm đường, thiết
bị xếp dỡ, …
Có sản phẩm chính là các loại thiết bị xếp dỡ, …
Có sản phẩm chính là các loại máy làm đất, máy
làm đường, …
Chế tạo các loại máy làm đất, máy làm đường, thiết
bị xếp dỡ, …
Chuyên sản xuất các thiết bị căng kéo cốt thép và
vật liệu phục vụ công nghệ sản xuất dầm cầu BTCT
DUL, …


Máy của Nhật có đặc điểm là:

- Không bền bằng máy của Mỹ, (mặc dù vật liệu để chế tạo máy
Nhật cũng thường là loại đặc chủng, chuyên dụng, có độ bền tương
đối cao). Nhưng luôn đuổi kịp và vượt Mỹ về mức tự động hoá
trong điều khiển và các nguyên lý kết cấu mới.
- Rẻ hơn máy của Mỹ có tính năng tương đương: đây là một đặc
tính có sức mạnh trong cạnh tranh của máy Nhật so với Mỹ.
- Nhưng cần lưu ý rằng: các chi tiết máy của máy Nhật được
tính toán về thời hạn sử dụng rất chính xác, hệ số hỏng đồng thời
cao nhất (có khi tới 80%). Sau một thời hạn sử dụng phải thay thế
phụ tùng tương đối đắt tiền.


* Của Tây Âu: có đặc trưng kỹ thuật nằm giữa các loại máy của
Mỹ và Nhật, mặc dù vậy một số loại vẫn được thị trường thế giới
đánh giá là tốt nhất về độ bền vững cũng như tính năng sử dụng.
DEMAG
BOMAG
KRUPP
WIRTGEN
KABAG
LIEBHERR
LUKAS

Hãng của Đức, chế tạo các loại máy làm đất, máy
làm đường, cần trục, máy mỏ, …
Hãng của Đức, có sản phẩm chính là các máy làm
đường
Hãng của Đức, chế tạo các loại máy làm đá, thiết
bị nâng
Hãng của Đức có sản phẩm chính là các máy làm

đường, các loại máy gia cố đất
Hãng của Đức sản xuất các thiết bị là bê tông
Hãng của Đức, có sản phẩm chính là các loại máy
làm đất, máy làm đường, cần trục, máy mỏ
Hãng của Đức, có sản phẩm nổi tiếng là các thiết
bị thuỷ lực


Hãng của Thụy Điển, sản xuất các loại máy làm
đất, máy làm đường, máy xếp dỡ
ATLASCOPCO Hãng của Thụy Điển, chuyên chế tạo các thiết bị
thi công truyền động khí nén, các máy nén khí
KONECRANE Hãng của Phần Lan, sản xuất thiết bị nâng, thiết bị
bốc xếp nổi tiếng trên thế giới
POCLAIN
Hãng của Pháp, sản xuất máy làm đất, máy làm bê
tông
FIAT
Hãng của Italia, sản xuất các loại máy làm đất
ELBA
Hãng của Đức, chế tạo các trạm trộn bê tông
FREYSINET
Là hãng của Pháp, nổi tiếng thế giới về sản xuất
các thiết bị căng kéo cốt thép phục vụ công nghệ
sản xuất dầm cầu bê tông cốt thép dự ứng lực
VSL
Là hãng của Thụy Sĩ, nổi tiếng thế giới về sản xuất
các thiết bị căng kéo cốt thép và vật liệu phụ vụ
công nghệ sản xuất dầm cầu bê tông cốt thép dự
ứng lực

VOLVO


* Của Hàn Quốc: để cạnh tranh, máy của Hàn Quốc đa số được
chế tạo với các tính năng kỹ thuật hiện đại, tiên tiến. Nhưng do hạn
chế về công nghệ vật liệu nên độ bền thường thấp và có giá thành rẻ
hơn so với máy của Nhật, Mỹ, Tây Âu.
SAMSUNG

Hãng của Hàn Quốc, có sản phẩm chính là các loại
máy làm đất, máy làm đường

DAEWOO

Hãng của Hàn Quốc, có sản phẩm chính là phương
tiện vận chuyển, máy làm đất

HUYNDAI

Hãng của Hàn Quốc, chế tạo các phương tiện vận
chuyển, máy làm đất

DAINONG

Hãng của Hàn Quốc, có sản phẩm chính là các thiết
bị làm bê tông


* Của Liên Xô và Đông Âu (cũ): Thiết bị thi công của Đông Âu và
Liên Xô cũ hiện có ở nước ta đại đa số còn lại các máy cũ, các loại

máy mới nhập về không nhiều vì khó cạnh tranh được với thiết bị
của Nhật Bản, Tây Âu, Mỹ và Trung Quốc về độ bền và giá thành.
Trừ xe ô tô vận tải của hãng KAMAZ.
Đông Âu

Các thiết bị nâng như: ADK của Đông Đức trước kia,
TATRA của Tiệp Khắc trước kia, BALCANKAR của
Bungara.
Các thiết bị làm bê tông, bơm vữa của Ba Lan
Máy làm đất của Ba Lan, Đông Đức , ....
Liên Xô
Trừ một số xe ôtô có nhãn mác riêng: KAMAZ, …
cũ
Còn thiết bị, máy móc thi công không có nhãn mác, chỉ
có ký hiệu về chủng loại như: máy xúc là EO, cần trục là
KC, máy xúc chuyển là TO, …


* Của Trung Quốc: Thiết bị thi công của Trung Quốc có ưu điểm
lớn là giá thành rất rẻ, nhưng độ bền rất thấp, hay hư hỏng, tính
năng kỹ thuật không cao.
Các loại thiết

Có nhiều loại sản phẩm là các phương tiện vận

bị, máy móc chuyển, các thiết bị nâng, thiết bị làm bê tông, …
thi công của
Trung Quốc

Gần đây chúng ta mới chỉ làm quen với các thiết

bị, máy thi công như:
- Thiết bị căng kéo cốt thép của Liễu Châu với
mác OVM phục vụ công nghệ sản xuất dầm cầu bê
tông cốt thép dự ứng lực.
- Xe ô tô vận chuyển DONGFENG, …
- Máy lu rung LIUGONG, XCMG, YZ, …


* Của Việt Nam: có thể nói chưa có gì.
- Những năm gần đây các nhà sản xuất trong nước đã có
được tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực gia công chế tạo thiết bị thi
công. Tuy nhiên với trình độ của ta hiện nay chỉ dừng ở mức độ gia
công chế tạo một vài thiết bị thi công đường đơn giản như: trạm trộn
BTXM, BTN, các thiết bị đầm bê tông, cải tiến máy ủi thành máy
cắm bấc thấm, ...
- Do điều kiện hạn chế nên các thiết bị này có độ bền không
cao. Nhưng do được sản xuất trong nước nên có giá thành rất hạ, chỉ
bằng 1/3 – 1/4 giá thành thiết bị nhập ngoại. Đây cũng là một thành
tựu đáng khuyến khích.


§5.2- NGUYÊN TẮC CHỌN MÁY VÀ SỬ DỤNG MÁY
TRONG THI CÔNG NỀN ĐƯỜNG
I. Nguyên tắc chọn máy trong thi công nền đường.
+ Nguyên tắc 1: chọn máy chính trước, máy phụ sau trên cơ sở
máy phụ phải đảm bảo cho máy chính phát huy tối đa năng suất làm
việc của mình, điều này nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế cao nhất.
- Máy chính: là máy làm công tác chính. Đó là những công
tác có khối lượng lớn, ảnh hưởng quyết định tới tiến độ công trình.
- Máy phụ: là máy làm công tác phụ. Đó là những công tác

có khối lượng nhỏ, nhưng tiến độ của chúng cũng ảnh hưởng rất
quan trọng tới tiến độ chung của công trình.


+ Nguyên tắc 2: phải căn cứ vào tính chất của công trình, điều
kiện thi công, thiết bị máy móc hiện có, … để lựa chọn được loại
máy thi công có tính năng phù hợp, đảm bảo được hiệu quả kinh tế.
- Về tính chất công trình: bao gồm như loại nền đường (đào
hay đắp), chiều cao đào đắp, cự ly vận chuyển, khối lượng công
việc, thời hạn thi công, ...
./ Thời hạn thi công: khi đã được khống chế thì đây là điều
kiện quan trọng nhất đối với việc chọn máy. Nếu thời gian thi công
gấp rút, khối lượng công tác lớn thì phải chọn máy có năng suất cao,
công suất lớn. Nếu thời gian thi công cho phép kéo dài hay khối
lượng ít thì có thể chọn máy có năng suất thấp hơn.


./ Khối lượng thi công: khi công việc có khối lượng lớn,
tập trung thì nên chọn máy có công suất lớn, bánh xích. Với những
công tác rải đều, khối lượng nhỏ thì nên chọn máy có công suất phù
hợp nhưng khả năng cơ động cao (bánh lốp).
./ Chiều cao đào đắp: có ảnh hưởng tới khả năng làm việc
của máy. Khi lấy đất thùng đấu hai bên để đắp nền đường thì có thể
căn cứ vào chiều cao đắp nền đường để chọn loại máy, ví dụ:
Với máy ủi thì chiều cao đắp nền đường phù hợp nhất
là H <= 1.5 m (cao nhất là 3m).
Nhưng với máy xúc chuyển thì có thể đắp được nền
đường có chiều cao H >1.5 m.

./ Cự ly vận chuyển: cũng ảnh hưởng lớn tới năng suất làm
việc của máy. Do vậy phải căn cứ vào cự ly vận chuyển mà chọn
loại máy thi công cho phù hợp.
Điều kiện lựa chọn:
lvận chuyển ≤ lmáy kinh tế
Với:
Máy ủi: cự ly vận chuyển hợp lý nhất lvc <= 100 m.
Máy xúc chuyển: cự ly vận chuyển kinh tế hợp lý
nhất lvc <= 300 – 500 m (có thể tới 1.5 – 5 km).
Khi cự ly vận chuyển lớn thì dùng máy đào kết hợp
với ôtô vận chuyển là hợp lý hơn cả.


- Về điều kiện thi công: bao gồm loại đất; địa chất thuỷ văn;
điều kiện thoát nước mặt; điều kiện vận chuyển (độ dốc mặt đất tự
nhiên, tình trạng đường xá vận chuyển,...); điều kiện khí hậu thời
tiết; điều kiện cung cấp nguyên nhiên vật liệu cũng ảnh hưởng tới
việc chọn được loại máy thi công phù hợp.
./ Khi đào đất cứng thì phải chọn máy có công suất lớn,
với đất mềm thì có thể chọn máy có công suất nhỏ hơn nếu không sẽ
không tận dụng được hết khả năng làm việc của máy.
./ Công tác đào hố móng ngập dưới nước thì dùng máy
đào gầu nghịch, các loại máy khác thì không thể thi công được.
./ Điều kiện cung cấp điện, nước, nhiên liệu cũng ảnh
hưởng tới việc trang bị động lực cho máy.


- Khả năng máy móc sẵn có của đơn vị:
./ Điều kiện này cũng phải được tính đến khi chọn lựa máy
thi công: một giải pháp sử dụng máy hiện có tuy không phù hợp lắm

nhưng lại rẻ hơn so với thuê một máy khác có tính năng phù hợp.
./ Nói chung để đi đến quyết định có đi thuê máy hay
không cần phải tiến hành bài toán so sánh kinh tế – kỹ thuật giữa:
PA1: Sử dụng máy hiện có của đơn vị có tính năng không
phù hợp lắm nên năng suất lao động sẽ thấp.
PA2: Thuê máy có tính năng phù hợp sẽ có năng suất lao
động cao nhưng lại phí tổn chi phí thuê máy.
Phương án nào cho giá thành rẻ hơn thì được lựa chọn.


II. Sử dụng máy trong thi công nền đường.
+ Việc sử dụng máy trong thi công nền đường chính là việc phải
tìm ra những biện pháp nâng cao năng suất của máy trong thi công.
Công thức tính năng suất của máy hoạt động theo chu kỳ là:

Ở đây:

Tca .K t .Q
N
t ck

N: năng suất của máy trong 1 ca.
Tca: thời gian làm việc trong 1 ca.
Kt: hệ số sử dụng thời gian.
Q: khối lượng công việc hoàn thành trong 1 chu kỳ làm việc.
tck: thời gian làm việc của 1 chu kỳ.


+ Các giải pháp nâng cao nâng suất máy thi công nền đường:
- Tăng Q (nâng cao khối lượng công tác hoàn thành trong 1

chu kỳ): bằng cách chọn loại máy phù hợp với tính chất công việc,
chọn phương thức đào hợp lý, xới tơi đất khi quá cứng, …
- Tăng Kt (tăng hệ số sử dụng thời gian): luôn đảm bảo cho
máy ở tình trạng làm việc tốt, huấn luyện thành thạo tay nghề công
nhân, sử dụng đúng loại máy phù hợp với công việc, …
- Giảm tck (giảm tới mức tối thiểu thời gian làm việc trong 1
chu kỳ): bằng cách chọn sơ đồ chạy máy hợp lý, xác định quan hệ
hợp lý giữa tốc độ chạy máy và công việc (đào, vận chuyển, …), …
- Tăng Tca: làm thêm nhiều ca trong ngày, tới 2, 3 ca.


§5.3- SỬ DỤNG MÁY XỚI TRONG XÂY DỰNG NỀN
ĐƯỜNG
I. Giới thiệu về máy xới.
+ Máy xới bao gồm bộ phận xới đất gắn sau máy kéo.
bxới

Bộ
phân
xới đất

Fkéo
Máy kéo

G

hxới

Lưới xới 5 răng
bxới

Lưới xới 3 răng
Sơ đồ máy xới


+ Cũng có khi lưỡi xới được gắn tích hợp ngay trên máy ủi, máy
xúc để lợi dụng luôn các loại máy này làm máy động lực.

Lưỡi ủi
Lưỡi xới

Lưỡi xới gắn sau máy ủi


II. Sử dụng máy xới trong xây dựng nền đường.
+ Tác dụng của máy xới: khi đào nền đường, đối với những loại
đất quá cứng, đất lẫn sỏi, lẫn rễ cây thì công tác đào đất của các loại
máy ủi, máy xúc, … rất khó khăn, thậm chí không đào được. Do vậy
để nâng cao năng suất của các loại máy đào đất chính ta cần sử dụng
máy xới để làm tơi đất trước khi đào.
+ Xác định chiều sâu xới đất hxới (m): chiều sâu xới đất của máy
xới thường từ (0.15 – 0.5)m. Có thể xác định chiều sâu xới theo
công thức sau:

hxoi

Fkeo  f .G

K .bxoi

Fkéo: sức kéo của máy (kg)
G: trọng lượng máy xới (tấn)
f: hệ số ma sát (kg/tấn)
K: hệ số lực cản của đất (kg/m2)
bxới: bề rộng xới đất (m)


+ Lựa chọn loại lưỡi xới: máy xới thường gồm 3 – 5 răng có thể
tháo lắp được, khi đất cứng thường dùng 3 răng, đất mềm hơn dùng
5 răng. Tuỳ từng loại máy đào đất, công suất của chúng mà yêu cầu
khác nhau về mức độ xới tơi đất.
+ Sơ đồ chạy máy xới: máy xới có thể chạy theo sơ đồ sau.
1

2
3
1

2
Sơ đồ chạy máy xới


+ Năng suất của máy xới: tính theo công thức sau.

Tca .K t .hxoi .bxoi .Lxoi .
N
 Lxoi

 t qd n


 1000.v


trong đó:
N: năng suất của máy xới (m3/ca).
Tca: thời gian làm việc trong 1 ca (h).
Kt: hệ số sử dụng thời gian (thường Kt = 0.72 – 0.75).
Lxới: chiều dài đoạn xới (m).
bxới: chiều rộng xới của một lần chạy (m).
hxới: chiều sâu xới đất (m).
: hệ số giảm năng suất do phải cạo đất bám ở răng xới.
v: tốc độ chạy của máy (km/h).
tqđ: thời gian của 1 lần quay đầu (h).
n: số lần xới cần thiết qua 1 điểm (lượt/điểm).


+ Chú ý khi tổ chức xới đất:
- Năng suất của máy xới thường cao hơn năng suất của máy
chính đào đất rất nhiều. Do vậy cần phối hợp nhịp nhàng giữa máy
xới và máy chính.
- Cụ thể khi xới đất cần tổ chức sao cho:
./ Đất xới ngày nào phải được đào dọn xong ngay trong
ngày đó để tránh nước bốc hơi hoặc đất bị ngấm nước mưa.
./ Nếu đất xới ra để quá lâu sẽ bị lèn chặt lại do xe máy
thi công đi lại nên phải mất công xới lại.