KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT

12/19/2016

1


1.

Thi công đất thủ công – dụng cụ và nguyên
tắc tổ chức thi công thủ công

2.

Đào đất bằng máy đào một gầu (gầu thuận,
gầu nghịch, gầu dây)

3.

Đào đất bằng máy ủi

4.

Đào đất bằng máy cạp

12/19/2016

2


1. Dụng cụ thi công
-

Xẻng, cuốc bàn, mai, cuốc chim, choòng, xà beng

-

Phương tiện vận chuyển
◦ Vận chuyển lên cao: Băng chuyền, giàn đội…
◦ Vận chuyển ngang: Xe cải tiến, xe rùa …

2. Nguyên tắc tổ chức thi công
-

Ng.t 1
◦ Chọn dụng cụ thích ứng tuỳ theo từng loại đất
◦ Khi khối lượng công tác lớn => thủ công + cơ giới.

-

Ng.t 2
◦ Phải có phương pháp làm giảm khó khăn cho thi công.
◦ Ví dụ: Tiêu nước mặt, hạ mực nước ngầm, làm mềm đất khi đất cứng quá

-

Ng.t 3
◦

Tổ chức thi công hợp lý: phải chia thành nhiều tổ, đội. Mỗi tổ đội thi công một tuyến,
một khu độc lập. Tổ chức vận chuyển hợp lý, ~ hướng đào và hướng vận chuyển
vuông góc với nhau.
12/19/2016

3


3. Một số biện pháp thi công cụ thể
3.1. Đào những hố móng sâu < 1,5m và hẹp
-

Dùng cuốc hay xẻng đào và hất đất lên miệng hố đào và vận chuyển đất thừa đi.

3.2. Đào những hố móng sâu > 1,5m và rộng
-

-

-

Tiến hành đào theo bậc thang: đào theo từng lớp một với mỗi lớp sâu từ 20 - 30cm (tuỳ
theo dụng cụ thi công và cấp đất) và rộng từ 2 - 3 m.
Đào theo biện pháp này dễ bố trí nhân lực: chia thành nhiều tổ đào, mỗi tổ đào đảm
nhận một lớp.
Với biện pháp này hố đào dễ đảm bảo kích thước, dễ vận chuyển đất.

Hình 29. Đào đất theo kiểu lớp
bậc thang
1, 2, 3, 4: Hướng đào đất của tổ
1, 2, 3, 4
I, II, III, IV: Hướng vận chuyển
đất của tổ 1, 2, 3, 4

12/19/2016

4


3.3. Đào khi có nước ngầm hay trong mùa mưa
-

Trước hết đào một rãnh thu nước vào một chỗ để bơm thoát đi (độ sâu rãnh tuỳ thuộc
vào lượng nước và cấp đất). => Thực hiện trước mỗi đợt đào.

-

Tiếp theo đào lan dần ra phía rộng hơn.

-

Cứ thế tiến hành từng lớp đến khi đạt được độ sâu thiết kế.

Hình 30. Đào đất khi có nước ngầm hay trong mùa mưa.
1, 2, 3, 4: Thứ tự lớp đào
I, II, III: Rãnh tiêu nước

12/19/2016

5


1. Đào đất bằng máy đào gầu thuận

HI

HIII

HIV

h2
h1 = h max

e

RIV

RI = Rmin
RII

r1
r2 = rmax

RIII = Rmax

12/19/2016

6


1.1. Thông số kỹ thuật
-

-

-

RI = Rmin: : là bán kính nhỏ nhất tương ứng với chiều sâu đào thấp hơn cao trình máy
đứng HI.
RII: là bán kính đào đất ở cao trình máy đứng, chiều cao tương ứng là HI = 0
RIII = Rmax: là bán kính đào lớn nhất, chiều cao tương ứng là HIII.
RIV: là bán kính đào tương ứng với chiều cao đào lớn nhất HIV=Hmax
r1: là bán kính tương ứng với chiều cao đổ đất lớn nhất h1 = hmax
hmax  h + e: phương tiện vận chuyển + e; e = 0,8 – 1m: khoảng cách từ mũi gầu tới
phương tiện vận chuyển.
r2 = rmax: là bán kính đổ đất lớn nhất, chiều cao gầu đổ tương ứng là h2

12/19/2016

7


1.2. Đặc điểm
-

Chỉ dùng để đào hố có H > 5m, V hố đào lớn.

-

Máy và phương tiện vận chuyển đều đứng ở cốt đáy hố đào

-

Máy đào gầu thuận có tay cần ngắn và xúc thuận nên chắc, khoẻ, có thể đào được

những hố đào sâu và rộng với đất từ cấp II - IV.

-

Nếu bố trí khoang đào thích hợp thì máy đào gầu thuận có năng suất cao nhất trong
các loại máy đào một gầu.

-

Thích hợp dùng phương pháp đổ đất lên xe chuyển đi. Phải làm đường cho máy và xe
chuyển đất.

-

Sự phát triển của khoang đào cùng hướng với chiều xe tiến.

12/19/2016

8


1.3. Kích thước khoang đào
-

Nguyên nhân phải thiết kế khoang đào
• Cần có đủ mặt bằng cho máy hoạt động, cũng như có thể làm đường cho máy và
phương tiện vận chuyển.
• Chiều dài quãng vận chuyển phụ thuộc cấp đất, chiều sâu hố đào => lưu ý độ dốc
đường đi <200
• Nếu MB hẹp (không đủ làm đường lên xuống) => sử dụng máy khác

12/19/2016

9


-

Thiết kế khoang đào
◦ RII: là bán kính đào đất ở cao trình máy đứng
◦ Rmax: là bán kính lớn nhất đào đất
◦ l: khoảng di chuyển của máy khi máy đến vị trí đào mới
◦  : Góc quay của tay cần để đổ đất lên xe.

Yêu cầu:
◦ Khoang đào gồm hai kích thước: chiều cao khoang đào Hk và bề rộng khoang đào B
◦ Thiết kế Hk và B để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thi công, năng suất của máy đào.
◦ Chiều cao tiêu chuẩn của khoang đào Hktch là chiều cao mà đến đó, đất đào choán
được đầy gàu.

12/19/2016

10


2
S = Rmax
-

l

4

2

- Thiết kế:
◦ Tính toán bề rộng khoang đào B: Xét tam giác đồng dạng

RII
S
= o
Rmax
S

2
- l 2/4
S = Rmax

R II R 2max - l 2/4
So =
R max
khoang ®µo

R0



S
So

B

R max

B

Hk

Hk

l/2 l/2

Hè mãng

l

Hình 35. Thiết kế khoang đào

12/19/2016

11


◦ Tính toán chiều cao khoang đào Hk
 Gọi Hk là chiều cao của khoang đào thông thường.
 Đất dính, đất sét : để tránh tạo hàm ếch Hk < HIII
 Đất rời, tơi xốp : Hk = HIII + (0,5 – 1)m với (0,5 – 1) m là khoảng để mái đất ở trên tự đổ
xuống
 Nếu dung tích gầu q lớn => chọn Hk lớn để đảm bảo đầy gầu. Chọn máy đào có q còn
Tương thích với V thùng của phương tiện vận chuyển.

-

Một số bảng biểu tham khảo trong TCVN 4447-1987:

12/19/2016

12


Bảng 8. Chiều cao khoang đào thích hợp với máy đào

Dung tÝch gÇu cña m¸y ®µo (m3)

Lo¹i ®Êt
0,15 – 0,35

0,5 – 0,8

1,0 - 1,25

§Êt t¬i xèp

1,75

2,0

2,5

§Êt trung b×nh

2,5

3,0

3,5

§Êt ch¾c

4,0

4,5

5,5

Bảng

9. Chiều cao lớn nhất cho phép của mặt khaong đào khi đào đất

Dung tÝch gÇu (m3)

Gãc nghiªng cÇn m¸y xóc (®é)

ChiÒu cao lín nhÊt cho phÐp (m)

0,25

45 - 60

4,8 – 5,5

0,4 - 0,8

45 - 60

6,6 – 7,8

0,65 – 0,8

45 - 60

6,8 – 7,9

1 – 1,25

45 - 60

8–9

1,6 - 2,5

45 - 60

9,3 – 10,8

12/19/2016

13


Bng 10. Trng ti ụ tụ phc v mỏy o

Dung tích gầu máy đào (m3)

0,4 0,65

1 1,6

2,5

4,6

4,5

7

12

18

3

Bucket volume (m )
Trọng tải lớn nhất của ôtô phục
vụ máy đào (tấn)
Maximum loadings of the track
(Tons)

Bng 11. ễtụ phc v vn chuyn ph thuc vo c ly võn chuyn
Cự li vận
chuyển (km)
Transport

distance (km)

Tải trọng hợp lý của ô tô đối với dung tích gầu
Truck loadings arccording to bucket volumn
0,4

0,65

1,0

1,25

1,6

2,5

4,6

0,5

4,5

4,5

7

7

10

1,0

7

7

10

10

10

12

27

1,5

7

7

10

10

12

18

27

2,0

7

10

10

12

18

18

27

3,0

7

10

12

12

18

27

40

4,0

10

10

12

18

18

27

40

5,0

10

10

12

18

18

27

40

12/19/2016

14


1.4. Các cách đào của máy đào gầu thuận
1.4.1. Đào dọc
-

Là cách đào mà máy đào tuần tự di chuyển dọc theo chiều dài của hố đào.

-

Đào dọc được áp dụng cho những hố đào lớn như kênh mương….

-

Dựa vào vị trí đổ đất có các cách đào dọc sau:
◦

Đào dọc đổ bên

◦

Đào dọc đổ sau

12/19/2016

15


◦ Đào dọc đổ bên
• Bố trí -> góc quay β càng nhỏ; xe chạy song song với
đường di chuyển của máy đào (ngược chiều với hướng
đào đất) => Tck = tđào + tđổ + 2tquay + to;
• Đào đợt + đào bậc.
• => Có thể sử dụng mọi loại xe tải to hay nhỏ để vận
chuyển đất.
• Máy đào chỉ thực hiện 1/4 vòng để đổ đất, do đó năng suất
đào cao.

Hình 36. Đào dọc đổ ngang

12/19/2016

16


◦ Đào dọc đổ sau:
• Xe ben đứng ở phía sau máy đào.
• Áp dụng: đào những hố hẹp, chỉ có một đường cụt dẫn
đến chỗ đào, trong hố xe khó xoay xở. Khi đào khoang
đầu tiên.
• Để vào lấy đất, xe vận chuyển phải chạy lùi trong rãnh.

• Góc quay đổ đất β lớn => tđổ lớn => giảm năng suất
đào.

Hình 37. Đào dọc đổ sau

12/19/2016

17


1.4.2. Đào ngang
-

Đường di chuyển của máy đào vuông góc với hướng vận chuyển đất.

-

Chỉ áp dụng khi san mặt bằng, khai thác vật liệu.

-

Khi chiều sâu hố cần đào lớn hơn chiều cao đào lớn nhất Hmax thì ta đào nhiều lớp.

-

Đào bậc + Đào đợt

-

Đào ngang cho năng suất máy đào thấp. Máy đứng có độ ổn định nhỏ.

Hình 38. Đào ngang
Moving direction of the excavator
moving direction of off-haul trucks

12/19/2016

18


Hk

h «t« 800

h max

1.4.3. Điều kiện để máy đào có thể đổ đất vào xe

Hình 39. Máy đào đứng thấp hơn xe vận chuyển
-

Trường hợp máy đào đứng dưới đổ đất lên xe đứng trên bờ hố đào:
Hk = hmax - ( hxe + 0,8m )
Trong đó:
Hk
: chiều sâu khoang đào (m)
Hmax
: chiều cao đổ đất lớn nhất (m)
Hxe
: chiều cao từ mặt đất đến miệng thùng ô tô (m)

0,8m
: chiều cao dự trữ an toàn (m)
12/19/2016

19


800

Hk

h bËc h «t«

h max

Hình 40: Máy đào kiểu bậc
-

Trường hợp đào kiểu bậc:
Đk:
Hbậc  hmax - ( hôtô + 0,8m )
Trong đó:
Hbậc: là chiều cao bậc đất (m)

12/19/2016

20


2. Đào đất bằng máy đào gầu nghịch

2.1. Thông số kỹ thuật
-

RI: bán kính đổ đất với chiều cao tương ứng là HI
RIII = Rmax: bán kính đào lớn nhất với chiều cao đào tương ứng HIII = H0
HIV = Hmax: là chiều sâu đào đất lớn nhất
RI
ii

i

H IV = H max H I

-

iii

iv

R IV
R III R max
=

Hình 41. Thông số kỹ thuật
12/19/2016

21


2.2. Đặc điểm và phạm vi áp dụng

-

Áp dụng: hố móng nông (h ≤ 4 m) như mương, rãnh nhỏ, hẹp chạy dài, những hố
móng đơn lẻ.

-

Đào được ở những nơi có nước ngầm vì khi đào, máy đứng trên bờ hố.

-

Có năng suất thấp hơn máy đào gầu thuận, nhưng không phải làm đường để máy
xuống hố móng.

-

Khi đào, máy và xe đứng cùng cao trình nên việc tổ chức vận chuyển đơn giản.

12/19/2016

22


2.3. Các cách đào của máy đào gàu
nghịch
2.3.1. Đào dọc
-

-

Máy sẽ dịch chuyển lùi theo trục của hố
đào (khoang đào).
Áp dụng đào những hỗ móng có chiều
rộng lớn nhất là 3m (b  3m)

Hình 42. Sơ đồ đào đất

-

-

-

Khi đào máy sẽ di chuyển song song với
trục hố đào.
Áp dụng đào những hố đào có chiều rộng
lớn hơn E > 3m
Khi đào những hố đào rộng thì ta đào
thành nhiều đường đào.

E>3m

2.3.2. Đào ngang

E<3m

Picture 43. Perpendicular excavation
12/19/2016

23

Để đảm bảo hiệu quả làm việc ủa máy đào gầu nghịch:
Bảng 12. Kích thước nhỏ nhất của khoang đào đối với máy đào gầu nghịch
Dung tÝch gÇu (m3)

ChiÒu s©u nhá nhÊt cña khoang ®µo (m)

ChiÒu réng nhá nhÊt

Bucket volume (m3)

Minimum depth of the excavation pit (m)

cña ®¸y khoang ®µo
Minimum width of the
excavation pit bottom

§Êt kh«ng dÝnh
Un-cohesive soil

§Êt dÝnh
Cohesive soil

(m)
0,25

1,0

1,5

1,0

0,4 - 0,5

1,2

1,8

1,0

0,65 - 0,8

1,5

2,0

1,3

1,0 - 1,25

1,7

2,3

1,5

12/19/2016

24

3. Đào đất bằng máy đào gầu dây

R II

3.1. Thông số kỹ thuật
-

RI: bán kính quăng gầu lớn nhất

-

RII: bán kính đổ đất

-

HI: chiều sâu lớn nhất mà máy

HII: chiều cao đổ đất lớn nhất
B

H II

-

HI

đào được ở một vị trí máy đứng
A

a
B

a

RI

Hình 44. Thông số kỹ thuật

12/19/2016

25