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

Môc Lôc Lêi NãI §ÇU...................................................................................……...2 Ch­¬ng 1: LùA CHäN PH¦¥NG PH¦¥NG ¸N THIÕT KÕ………..............3 1. Giíi thiÖu c¸c ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ............................................................7 2. Lùa chän ph­¬ng ¸n...............................................................................16 Ch­¬ng II: tÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng h¹ bóa vµ c¬ cÊu n©ng h¹ cäc……………………………………………………............................20 1. TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng h¹ bóa………………………………………….21 1.1. Chän lo¹i c¸p.............................................................................21 1.2. S¬ ®å m¾c c¸p............................................................................21 1.3. TÝnh chän kÝch th­íc d©y c¸p....................................................24 1.4. TÝnh chän kÝch th­íc c¬ b¶n cña tang vµ rßng räc....................25 1.5. c«ng suÊt dÉn ®éng………………………………....................27 2. TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng h¹ cäc...................................................................28 Ch­¬ng IIi: tÝnh to¸n cét dÉn h­íng...............................................30 3.1.TÝnh t¶i träng t¸c dông vµ vÏ biÓu ®å m« men c¸c tr­êng hîp lµm viÖc cña gi¸ bóa......................................................................31 3.2. TÝnh chän diÖn tÝch mÆt c¾t cét.................................................48 3.3. TÝnh kÕt cÊu cét dÉn..................................................................55 Ch­¬ng Iv: tÝnh æn ®Þnh gi¸ bóa .........................................................67 Ch­¬ng V: quy tr×nh l¾p dùng vµ vËn hµnh Gi¸ bóa...............91 5.1. Quy tr×nh l¾p dùng…………………………………………….91 5.2. Quy tr×nh thö t¶i………….…………………………………...96 Ch­¬ng VI: quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng chi tiÕt................101 Tµi liÖu tham kh¶o..................................................................................104 Lêi nãi ®Çu Víi môc tiªu ®Ò ra cña ®¶ng vµ nhµ n­íc ta lµ ®Õn n¨m 2020 ®­a n­íc ta trë thµnh mét n­íc c«ng nghiÖp. Do vËy vÊn ®Ò ra ®ã lµ ph¶i x©y dùng c¬ së h¹ tÇng sao cho phï hîp víi t×nh h×nh ph¸t triÓn chung cña ®Êt n­íc. Nªn trong nh÷ng n¨m võa qua cïng víi sù ph¸t triÓn cña c¸c c«ng tr×nh x©y dùng giao th«ng vµ c¸c c«ng tr×nh x©y dùng d©n dông. Th× trang thiÕt bÞ m¸y mãc còng ®­îc nhËp vµo n­íc ta víi mét sè l­îng lín. Nh­ng chØ víi mét sè Ýt lµ ë d¹ng míi cßn ®a sè lµ d­íi d¹ng m¸y cò ®· qua sö dông hoÆc ®· lçi thêi, nªn chÊt l­îng cña chóng trong khai th¸c ch­a cao trong khi ®ã gi¸ thµnh cña c¸c lo¹i m¸y nµy l¹i qu¸ ®¾t so víi chÊt l­îng cña chóng mµ cã nhiÒu lo¹i m¸y cã kh¶ n¨ng chÕ t¹o trong n­íc víi chÊt l­îng kh«ng thua kÐm m¸y mãc nhËp ngo¹i nh­ng gi¸ thµnh rÎ h¬n. Nh­: Gi¸ bóa Diezel, M¸y Ðp bÊc thÊm, M¸y khoan cäc nhåi, cæng trôc, tr¹m trén bª t«ng nhùa nãng, tr¹m trén bª t«ng xi m¨ng,...Nh­ng trong sè ®ã c¸c lo¹i m¸y phôc trong x©y dùng nhµ d©n dông vµ c«ng tr×nh cÇu, c¶ng lµ cßn Ýt. ChÝnh v× vËy ®Ò tµi cña em cã tªn: ((TÝnh to¸n thiÕt kÕ gi¸ bóa ®ãng cäc Diezel, treo qu¶ bóa 5(T) l¾p trªn m¸y c¬ së di chuyÓn b¸nh xÝch )). §Õn nay ®Ò tµi ®· hoµn thµnh song v× thêi gian vµ tr×nh ®é cßn cã nh÷ng h¹n chÕ nªn kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng sai sãt rÊt mong c¸c ThÇy c« trong bé m«n vµ c¸c b¹n gãp ý ®Ó ®Ò tµi ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Hµ néi: 5/2004. Sinh viªn thùc hiÖn. TrÇn V¨n H­¬ng Ch­¬ng I. Lùa chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ §Êt n­íc ta ®ang trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn, hîp t¸c, vµ héi nhËp víi c¸c n­íc trong khu vùc còng nh­ víi c¸c n­íc trªn thÕ giíi. §Ó cã nÒn kinh tÕ æn ®Þnh, v÷ng ch¾c vµ ph¸t tÇm víi nÒn kinh tÕ ®ã, do ®ã cã hµng lo¹t c¸c c«ng tr×nh x©y dùng d©n dông, qu©n triÓn nhanh cÇn ph¶i cã mét c¬ së h¹ tÇng v÷ng ch¾c vµ hiÖn ®¹i ngang sù, còng nh­ c¸c c«ng tr×nh giao th«ng hiÖn ®¹i ®·, ®ang vµ s¾p ®­îc x©y dùng. Trong c¸c c«ng tr×nh lín còng nh­ nhá th× viÖc xö lý nÒn mãng lµ yÕu tè hÕt søc quan träng v× nã quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l­îng còng nh­ tuæi thä cña c«ng tr×nh. ViÖc xö lý nÒn mãng ®· cã tõ rÊt l©u, nhÊt lµ xö lý nÒn mãng b»ng c¸c lo¹i cäc, ban ®Çu lµ tõ c¸c lo¹i cäc nguyªn thuû cã s½n nh­ cäc tre, cäc gç víi ph­¬ng ph¸p ®ãng thñ c«ng. Theo dßng ph¸t triÓn cña lÞch sö th× quy m« cña c¸c c«ng tr×nh ngµy cµng lín vµ ®­îc x©y dùng trªn c¸c nÒn ®Êt kh¸c nhau, nªn c¸c lo¹i cäc ngµy cµng cã nhiÒu vµ ph­¬ng ph¸p thi c«ng ph¶i thay ®æi ®Ó ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu cña c«ng tr×nh. Tuú thuéc vµo quy m«, thêi h¹n phôc vô cña c«ng tr×nh, ®iÒu kiÖn tù nhiªn cña ®Êt x©y dùng mµ ng­êi ta ¸p dông c¸c biÖn ph¸p kh¸c nhau ®Ó gia cè nÒn mãng cho phï hîp. Víi nh÷ng c«ng tr×nh x©y dùng nhµ ë thuéc lo¹i nhá cña c¸c hé gia ®×nh th­êng ¸p dông biÖn ph¸p lµm mãng bÌ bª t«ng, mãng cäc tre,… HiÖn nay trong thùc tÕ x©y dùng nÒn mãng cho c¸c c«ng tr×nh lín, thêi h¹n phôc vô l©u dµi ng­êi ta ¸p dông c¸c lo¹i mãng cäc. §©y lµ lo¹i mãng ®¶m b¶o kh¶ n¨ng x©y dùng nhµ vµ c«ng tr×nh trªn c¸c lo¹i ®Êt cã søc chÞu t¶i nhá, trªn c¸c vïng ®Êt ®ãng b¨ng,... ChÝnh viÖc ¸p dông mãng cäc ®· thóc ®Èy viÖc øng dông c¸c ph­¬ng ph¸p c«ng nghiÖp ho¸ x©y dùng còng nh­ viÖc trang bÞ cho c¸c c¬ quan x©y dùng nh÷ng m¸y h¹ cäc chuyªn dïng gän nhÑ vµ cã n¨ng suÊt cao. Nh÷ng ­u ®iÓm c¬ b¶n cña viÖc ¸p dông mãng cäc lµ rót ng¾n thêi gian thi c«ng, gi¶m bít c«ng t¸c nÆng nhäc cho c«ng nh©n, gi¶m bít khèi l­îng thÐp, bª t«ng, gi¶m khèi l­îng c«ng t¸c lµm ®Êt vµ t¨ng chÊt l­îng c«ng tr×nh,…; Ph­¬ng ph¸p thi c«ng mãng cäc Ýt nh¹y c¶m víi sù thay ®æi tr¹ng th¸i cña ®Êt nÒn; Cã thÓ ®µo nh÷ng hè s©u, thi c«ng mãng cäc míi ngay s¸t c¹nh c¸c mãng cäc mµ kh«ng g©y nguy c¬ ph¸ háng c«ng tr×nh; Cäc ®­îc h¹ trong mãng b»ng nhiÒu lo¹i m¸y thi c«ng kh¸c nhau. Ngoµi ph­¬ng ph¸p gia cè nÒn b»ng mãng cäc ra ng­êi ta cßn dïng nhiÒu ph­¬ng ph¸p kh¸c nh­: * §Ó gia cè nÒn cã c¸c lo¹i ®Êt to h¹t cã nhiÒu lç rçng vµ vÕt nøt, ng­êi ta dïng biÖn ph¸p xi m¨ng ho¸, ®©y lµ biÖn ph¸p hiÖu qu¶ vµ ®­îc sö dông réng r·i. * §Ó gia cè, xö lý nÒn mµ bªn d­íi cã c¸c tói n­íc, tói bïn ngÇm ng­êi ta dïng ph­¬ng ph¸p Ðp bÊc thÊm. C«ng t¸c gia cè nÒn mãng hiÖn nay cã rÊt nhiÒu ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau, mçi ph­¬ng ph¸p cã tÝnh ­u viÖt riªng vµ phï hîp víi tõng yªu cÇu c«ng tr×nh kh¸c nhau. C¸c ph­¬ng ph¸p hiÖn nay hay ®­îc sö dông lµ: * Ph­¬ng ph¸p khoan cäc nhåi. Cäc nhåi ®­îc chÕ t¹o b»ng c¸ch rãt trùc tiÕp vËy liÖu (bª t«ng, bª t«ng cèt thÐp, c¸t) vµo nh÷ng lç cäc lµm s¼n trong lßng ®Êt ngay t¹i mÆt b»ng thi c«ng c«ng tr×nh. Theo ph­¬ng ph¸p t¹o lç cäc khoan nhåi, thi c«ng cäc nhåi ®­îc chia thµnh hai lo¹i c¬ b¶n sau: + T¹o lç cäc b»ng c¸ch ®ãng èng kim lo¹i, ®Çu d­íi bÞt ®Õ cäc vµo lßng ®Êt, sau ®ã rãt vËt liÖu t¹o cäc vµo lßng èng. èng kim lo¹i cã thÓ ®Ó nguyªn víi vai trß lµ thµnh èng hoÆc rót khái lßng ®Êt trong qu¸ tr×nh rãt vËt liÖu b»ng thiÕt bÞ chuyªn dïng, cßn ®Õ cäc n»m l¹i trong lßng ®Êt. + T¹o lç cäc b»ng ph­¬ng ph¸p khoan chuyªn dïng. C¸c thiÕt bÞ khoan rÊt ®a d¹ng, nh­ t¹o lç b»ng ph­¬ng ph¸p c¬ häc, ph­¬ng ph¸p vËt lý, hay lµ theo c¸ch ®­a ®Êt tõ lç khoan lªn theo d¹ng liªn tôc hay chu kú,… §Æc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ: + ¦u ®iÓm: - Cäc ®­îc chÕ t¹o t¹i chç, cã kÝch th­íc vµ chiÒu dµi tuú ý, kh«ng mÊt c«ng vËn chuyÓn hay ph¶i lµm c¸c c«ng t¸c phô kh¸c nh­ c­a, c¾t, nèi cäc… sau khi ®ãng cäc. - Thi c«ng cäc nhåi trªn c¸c m¸y khoan t¹o lç tr¸nh ®­îc c¸c lùc xung kÝch g©y ¶nh h­ëng xÊu ®Õn c¸c c«ng tr×nh xung quanh, kh«ng g©y tiÕng ån lín. V× vËy trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y thi c«ng cäc nhåi ®· nhanh chãng x©m nhËp vµo c¸c c«ng tr×nh trong thµnh phè. - Cã thÓ thi c«ng trªn c¸c c«ng tr­êng cã ®iÒu kiÖn mµ kh«ng thÓ thi c«ng b»ng ph­¬ng ph¸p ®ãng cäc kh¸c. + Tuy nhiªn ph­¬ng ph¸p nµy còng cã c¸c nh­îc ®iÓm: Chi phÝ ®Çu t­ m¸y mãc thiÕt bÞ ban ®Çu lín nªn gi¸ thµnh cña nã còng kh¸ cao. Khã kiÓm tra chÝnh x¸c chÊt l­îng cäc sau khi thi c«ng. G©y « nhiÔm m«i tr­êng do cã chÊt th¶i lµ dung dÞch bentonÝt. Ph¶i x©y dùng tr¹m trén bª t«ng t¹i c«ng tr­êng hoÆc phô thuéc ®Þa ®iÓm cña tr¹m trén bª t«ng kh¸c vµ c«ng suÊt cña tr¹m ®ã (do phu thuéc thêi gian bª t«ng ®«ng cøng tõ lóc trén bª t«ng ®Õn lóc ®æ xong cäc),… * Ph­¬ng ph¸p Ðp cäc tÜnh: §©y lµ ph­¬ng ph¸p c¬ häc dïng lùc Ðp cäc xuèng lßng ®Êt, ph­¬ng ph¸p nµy chØ ®ãng ®­îc c¸c lo¹i cäc cã chiÒu dµi ng¾n hoÆc ®èi víi cäc dµi, lín th× ph¶i dïng m¸y cã c«ng suÊt lín . Ðp cäc tÜnh cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: + ¦u ®iÓm: - Kh«ng g©y chÊn ®éng ®Õn c¸c c«ng tr×nh xung quanh, kh«ng t¹o ra tiÕng ån. Do ­u ®iÓm nµy mµ ph­¬ng ph¸p Ðp tÜnh ®­îc sö dông nhiÒu trong c¸c c«ng tr×nh trong khu d©n c­, trong c¸c thµnh phè, thi trÊn, n¬i ®«ng ng­êi. - Gi¸ thµnh rÎ. + Nh­ng nã còng cã nh­îc ®iÓm lµ: ChØ ®ãng ®­îc c¸c lo¹i cäc nhá cã khÈu ®é kh«ng dµi l¾m, hoÆc nÕu Ðp cäc lín th× chi phÝ mua m¸y ban ®Çu rÊt lín mµ khèi l­îng thi c«ng Ýt do ë n­íc ta ch­a cã nhiÒu c«ng tr×nh lín, nªn hiÖu qu¶ kinh tÕ khi sö dông lo¹i m¸y nµy thÊp... * Ph­¬ng ph¸p dïng lùc va ®Ëp + Bóa H¬i Qu¶ bóa h¬i ®­îc chia lµm hai lo¹i: Qu¶ bóa t¸c déng ®¬n vµ Qu¶ bóa t¸c ®éng kÐp. ë qu¶ bóa t¸c ®éng ®¬n, cäc ®­îc nhÊn vµo nÒn do n¨ng l­îng r¬i t­ do cña ®Çu bóa t¸c dông trùc tiÕp lªn cäc, n¨ng l­îng cña h¬i n­íc hoÆc kh«ng khÝ nÐn chØ dïng ®Ó n©ng ®Çu qu¶ bóa lªn cao. Trong qu¶ bóa t¸c ®éng kÐp n¨ng l­îng cña h¬i n­íc hoÆc kh«ng khÝ nÐn kh«ng nh÷ng dïng ®Ó n©ng ®Çu qu¶ bóa lªn cao mµ cßn cã t¸c dông ®Èy nhanh chóng r¬i xuèng ®Çu cäc. + Bóa Diezel Bóa Diezel lµm viÖc theo nguyªn lý ®éng c¬ ®èt trong hai kú v× vËy khi ®ãng cäc g©y ra lùc chÊn ®éng lµm ¶nh h­ëng tíi c¸c c«ng tr×nh xung quanh, ®ång thêi nã cßn t¹o ra tiÕng ån. Do nh­îc ®iÓm nµy mµ ph­¬ng ph¸p chØ ®­îc ¸p dông víi c¸c c«ng tr×nh xa khu d©n c­. §ãng cäc b»ng bóa Diezel cã gi¸ thµnh rÎ, dÔ thay ®æi chiÒu dµi cäc, dÔ thi c«ng vµ cã thÓ lµm viÖc ë nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt nh­: ë trªn s«ng, ë ®Çm lÇy, ë c¸c vïng cao mµ c¸c ph­¬ng ph¸p kh¸c kh«ng lµm ®­îc. * Ph­¬ng ph¸p dïng lùc rung ®éng_ Bóa rung Qu¶ bóa rung ®­îc sö dông phæ biÕn trong thi c«ng ®ãng cäc, ®Æc biÖt chóng lµm viÖc rÊt hiÖu qu¶ trªn nÒn ®Êt c¸t t¬i, xèp, ë nh÷ng ®Þa h×nh chËt hÑp, chen cÊy, nhÊt lµ khi ®ãng cäc gia cè nÒn. Khi lµm viÖc, qu¶ bóa liªn tôc truyÒn len cäc dao ®éng cã tÇn sè, biªn ®é vµ h­íng nhÊt ®Þnh, lµm gi¶m ®¸ng kÓ lùc ma s¸t gi÷a ®Êt vµ cäc. Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p nµy so víi ph­¬ng ph¸p dïng qu¶ bóa Diezel lµ cã kÕt cÊu lín, lµm viÖc ån h¬n, m¸y kÐm æn ®Þnh h¬n,… * Ph­¬ng ph¸p Ðp cäc bÊc thÊm BÊc thÊm lµ c¸c b¨ng cã lâi b»ng pr«lipr«pilen cã tiÕt diÖn h×nh r¨ng b¸nh xe, bªn ngoµi ®­îc bäc ¸o läc. BÊc thÊm lµ mét ph­¬ng ph¸p nh©n t¹o, nh»m c¶i t¹o nÒn ®Êt b»ng thiÕt bÞ tiªu n­íc th¼ng ®øng ®Ó xö lý ®©t yÕu ®­îc dïng ®Ó thay thÕ cäc c¸t lµm ph­¬ng tiÖn dÉn n­íc cè kÕt tõ d­íi nÒn ®Êt yÕu lªn tÇng ®Öm c¸t phÝa trªn vµ tho¸t ra ngoµi, nhê ®ã t¨ng tèc ®é lón cña nÒn ®Êt trªn ®Êt yÕu, t¨ng tèc ®é cè kÕt cña b¶n th©n. + ¦u ®iÓm: T¨ng nhanh qu¸ tr×nh cè kÕt cña ®Êt yÕu, rót ng¾n thêi gian lón. Ýt lµm x¸o ®éng c¸c líp ®Êt tù nhiªn. Tho¸t n­íc mét c¸ch ®¶m b¶o vµ chñ ®éng. Thao t¸c nhanh. ChiÒu s©u sö dông bÊc cã thÓ ®¹t ®Õn 40 m. Ho¹t ®éng tho¸t n­íc tèt trong c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau. + Nh­îc ®iÓm: - Víi nÒn ®Êt qu¸ yÕu th× xö lý b»ng bÊc thÊm kh«ng hiÖu qu¶. I/ c¸c ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ Bóa ®ãng cäc Diezel lµ lo¹i bóa ho¹t ®éng theo nguyªn lý va ®Ëp, nã ®­îc cÊu t¹o tõ hai bé phËn chÝnh lµ: Qu¶ bóa vµ gi¸ bóa. Khi ®ãng cäc qu¶ bóa ®­îc ®Æt ngåi trùc tiÕp lªn ®Çu cäc t¹o xung lùc nhÊn cäc xuèng nÒn. Gi¸ bóa cã nhiÖm vô dÉn h­íng cäc, qu¶ bóa vµ thùc hiÖn c¸c thao t¸c kh¸c nh­: CÈu bóa, cÈu cäc, ®­a chØnh cäc vÒ vÞ trÝ ®ãng. Trªn mét gi¸ bóa cã thÓ sö dông nhiÒu qu¶ bóa kh¸c nhau. ë ®©y ta chØ xÐt tíi qu¶ bóa Diezel. * Qu¶ bóa Diezel: Qu¶ bóa Diezel lµm viÖc theo nguyªn lý ®éng c¬ ®èt trong hai kú. Theo cÊu t¹o nã ®­îc chia lµm hai lo¹i: èng dÉn vµ cét dÉn. - Lo¹i èng dÉn dïng ®Ó ®ãng cäc thÐp vµ cäc bª t«ng cèt thÐp lo¹i lín, do cÊu t¹o ®Æc biÖt: Tû sè nÐn thÊp (( = 15) hµnh tr×nh cña piston lín lªn kh¶ n¨ng t¹o ra lùc xung kÝch khi ®ãng cäc lín, ngoµi ra qu¸ tr×nh ch¸y hçn hîp x¶y ra ngay sau khi ®Çu piston ®Ëp vµo ®Çu bóa do ®ã qu¸ tr×nh ch¸y sÏ t¹o thªm xung lùc lín ®ãng cäc vµo nÒn. - Lo¹i cét dÉn, lo¹i nµy cã tû sè nÐn cao (( = 30) sö dông b¬m nhiªn liÖu ¸p lùc cao, dïng ®Ó ®ãng c¸c lo¹i cäc gç vµ bª t«ng cèt thÐp lo¹i nhá. * Gi¸ bóa: Lµ thiÕt bÞ dïng ®Ó phôc vô c¸c thao t¸c ®ãng cäc: CÈu cäc, chØnh cäc, cÈu vµ dÉn h­íng qu¶ bóa khi ®ãng cäc. Trªn thùc tÕ gi¸ bóa ®­îc sö dông rÊt ®a d¹ng, tuú thuéc vµo c«ng nghÖ ®ãng cäc. a/ Gi¸ bóa l¾p trªn m¸y c¬ së ( kiÓu treo) ThiÕt bÞ ®­îc l¾p thªm vµo mét m¸y c¬ së s½n cã nµo ®ã, th­êng lµ cÇn trôc b¸nh xÝch hoÆc cÇn trôc b¸nh lèp, thiÕt bÞ l¾p thªm vµo lµ phÇn dÉn h­íng qu¶ bóa khi cÇn ®ãng cäc. Sö dông gi¸ bóa lo¹i nµy rÊt tiÖn lîi, tiÕt kiÖm ®Çu t­ do cã thÓ sö dông m¸y c¬ së cã chi phÝ mua s¾m nhá. M¸y c¬ së ®­îc chän th­êng lµ cÇn trôc b¸nh xÝch hoÆc cÇn trôc «t«. C¸c lo¹i m¸y nµy ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu kü thuËt ®ãng cäc, ngoµi ra lo¹i m¸y c¬ së nµy ph¶i cã tèi thiÓu hai têi n©ng ®Ó khi chuyÓn sang chÕ ®é gi¸ bóa th× mét têi dïng ®Ó n©ng qu¶ bóa, mét têi ®Ó n©ng cäc vµ cã thÓ l¾p thªm mét têi tù dùng. ViÖc dÉn h­íng qu¶ bóa ®­îc thùc hiÖn nhê mét th¸p ®Æt th¼ng ®øng lµm b»ng dµn thÐp, thÐp h×nh hay èng thÐp. Th¸p nµy ®­îc liªn kÕt víi cÇn trôc nhê khíp b¶n lÒ ë chèt ®Çu cÇn vµ ch©n cÇn qua thanh gi÷, däc th©n th¸p cã hai thanh dÉn h­íng cho bóa. PhÇn ®Ønh th¸p lµ dµn puly dÉn h­íng cho c¸p cÈu cäc vµ cÈu bóa. KÝch th­íc cña nã ®­îc chÕ t¹o sao cho c¸p n©ng bóa lu«n song song víi víi thanh dÉn h­íng. Däc hai bªn th¸p cßn bè trÝ thang ®Ó phôc vô khi l¾p dùng, thi c«ng ®ãng cäc còng nh­ khi söa ch÷a b¶o d­ìng. b/ Gi¸ bóa ®­îc cÊu t¹o trªn m¸y c¬ së: Lµ thiÕt bÞ ®ãng cäc ®­îc thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o trªn mét m¸y c¬ së (m¸y kÐo, cÇn trôc, m¸y xóc,...). Trªn c¬ së sö dông nguån n¨ng l­îng, c¸c kÕt cÊu cña m¸y c¬ së ng­êi ta c¶i t¹o vµ cÊu t¹o thªm mét sè bé phËn nh­: Khung gÇm, hÖ thèng thuû lùc, hÖ thèng ®iÒu khiÓn cho phï hîp víi yªu cÇu lµm viÖc cña gi¸ bóa. Sù c¶i t¹o nµy kh«ng ¶nh h­ëng tíi ®Õn chøc n¨ng chÝnh cña m¸y, nã cã thÓ ®ãng ®­îc cäc cã chiÒu dµi ®Õn 70 (m), do ®ã còng nh­ gi¸ bóa ghÐp trªn m¸y c¬ së sö dông lo¹i gi¸ bóa nµy rÊt tiÖn lîi vµ kinh tÕ, v× vËy mµ hÇu hÕt c¸c c«ng tr×nh x©y d­ng th­êng sö dông lo¹i gi¸ bóa nµy ®Ó thi c«ng nÒn mãng… c/ Gi¸ bóa chuyªn dïng: Lµ thiÕt bÞ ®­îc thiÕt kÕ chÕ t¹o chuyªn dïng ®Ó ®ãng cäc. Gi¸ bóa ®¬n gi¶n nhÊt lµ gi¸ bóa cè ®Þnh, th¸o l¾p nhanh. Gi¸ bóa ®iÖn di chuyÓn trªn ®­êng ray cã thÓ ®ãng ®­îc c¸c lo¹i cäc quanh, däc ®­êng ray. Ngoµi ra cßn cã c¸c lo¹i gi¸ bóa chuyªn dïng kh¸c nh­ gi¸ bóa l¾p trªn phao næi ®ãng cäc d­íi n­íc phôc vô thi c«ng c¸c c«ng tr×nh ®­êng thuû, c¶ng… Gi¸ bóa ®ãng cäc l¾p trªn m¸y c¬ së di chyÓn b¸nh xÝch ®­îc quy vÒ hai kiÓu chÝnh lµ: KiÓu liªn kÕt cøng víi sµn vµ kiÓu liªn kÕt mÒm hay cßn gäi lµ liªn kÕt ®éng. §Ó tiÖn lîi trong viÖc thi c«ng ë c«ng tr­êng th× ta lùa chän kiÓu liªn kÕt gi÷a gi¸ bóa víi m¸y c¬ së lµ lo¹i liªn kÕt ®éng vµ gi¸ bóa cã ®iÒu chØnh ®­îc gãc nghiªng nhê hÖ hai t¨ng ®¬, cã kh¶ n¨ng vi chØnh gi¸ bóa ®­îc, kho¶ng vi chØnh L= 400 (mm). 1.1.1. Ph­¬ng ¸n 1: Gi¸ cã cét dÉn h­íng kÕt cÊu d¹ng dµn l¾p trªn m¸y c¬ së D308-85M do NhËt B¶n s¶n xuÊt, trªn gi¸ bè trÝ hai thanh dÉn h­íng tiÕt diÖn trßn vµ hai côm bu ly ®Ó cÈu bóa vµ cÈu cäc. Lo¹i gi¸ cã cét dÉn h­íng kÕt cÊu d¹ng dµn nµy cã kh¶n n¨ng ®iÒu chØnh lÖch th¸p ®Ó ®ãng cäc xuyªn ©m 50 vµ xuyªn d­¬ng 18,50 ®­îc tiÕn hµnh nhê bé truyÒn ®éng thuû lùc, víi mét bé nguån chung cña m¸y c¬ së, H×nh vÏ :1.1. KiÓu gi¸ bóa nµy ta th­êng gÆp do Liªn X« (cò) chÕ t¹o, tiªu biÓu lµ: SP-49, S-870, S –878S, S-878K,… Th«ng sè c¬ b¶n cña gi¸ bóa SP-49: - ChiÒu dµi cäc tèi ®a, m: 12 Søc n©ng, T: +T¹i móp cÈu cäc: 6 +T¹i móp cÈu qu¶ bóa: 5 - Kh¶ n¨ng nghiªng th¸p, ®é: + Ra phÝa tr­íc: 10 + Ra phÝa sau: 20 + Sang hai bªn c¹nh: 7 - Kh¶ n¨ng tiÕn lïi th¸p: 0,4 - ChiÒu cao th¸p, m: 18 - Khèi l­îng phÇn gi¸ bóa, T: 9,3 - KÝch th­íc, m: L x B x H Khi vËn chuyÓn: 10,68 x 4,34 x 3,08 Khi lµm viÖc: 5,22 x 5,14 x 18,27 - Qu¶ bóa: S-996 §Æc ®iÓm cña lo¹i gi¸ bóa nµy lµ: * ¦u ®iÓm: Träng l­îng cña gi¸ bóa nhá, tÝnh c¬ ®éng cao, kÕt cÊu dµn cét cã thÓ chÕ t¹o ®­îc. * Nh­îc ®iÓm: §é æn ®Þnh kh«ng cao, kÕt cÊu cång kÒnh, chÕ t¹o khã, phøc t¹p nªn gi¸ thµnh ®¾t.
1.1.2.Ph­¬ng ¸n 2: Gi¸ bóa d¹ng ®¬n gi¶n, cã cÊu t¹o nh­ sau: Cét dÉn h­íng ®­îc chÕ t¹o tõ tæ hîp thÐp h×nh l¾p trªn m¸y c¬ së di chuyÓn b¸nh xÝch D308-85M do NhËt B¶n chÕ t¹o, trªn gi¸ bè trÝ hai thanh dÉn h­íng tiÕt diÖn trßn vµ hai côm puly ®Ó cÈu bóa vµ cÈu cäc. Lo¹i cét dÉn h­íng ®­îc chÕ t¹o tõ tæ hîp thÐp h×nh nµy cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh lÖch th¸p ®Ó ®ãng cäc xuyªn ©m 50 vµ xuyªn d­¬ng 18,50 ®­îc tiÕn hµnh nhê bé truyÒn ®éng thuû lùc, víi mét bé nguån chung cña m¸y c¬ së, H×nh vÏ :1.2. KiÓu gi¸ bóa nµy ta th­êng gÆp do Liªn X« (cò) chÕ t¹o, tiªu biÓu lµ: Gi¸ bóa SA-8 l¾p trªn c¬ së «t« t¶i SA-8. Th«ng sè c¬ b¶n cña gi¸ bóa SA-8: - ChiÒu dµi cäc tèi ®a, m: 8 - Søc n©ng, T: 5,4 - Kh¶ n¨ng nghiªng th¸p, ®é: + Ra phÝa tr­íc: 15 + Ra phÝa sau: 20 + Sang hai bªn c¹nh: 7 - Kh¶ n¨ng tiÕn lïi th¸p: 0,5 - ChiÒu cao th¸p, m: 13 - khèi l­îng phÇn gi¸ bóa, T: 6,4 - KÝch th­íc, m: L x B x H = 8,4 x 4,21 x 13 - Qu¶ bóa: S-995 hoÆc S-268 - Khèi l­îng toµn bé, T: 13,9 * §Æc ®iÓm cña lo¹i gi¸ bóa nµy: ¦u ®iÓm: KÕt cÊu gän, ChÕ t¹o ®¬n gi¶n, l¾p r¸p nhanh, Gi¸ thµng rÎ chÕ t¹o h¬n so víi gi¸ thµnh chÕ t¹o cét d¹ng dµn. Nh­îc ®iÓm: - TÝnh c¬ ®éng thÊp, ChiÒu dµi cäc ®ãng ng¾n. khèi l­îng cäc nhá, ChÞu ¸p lùc giã lín h¬n so víi cét kÕt cÊu d¹ng dµn, Träng l­îng cét lín.
1.13.Ph­¬ng ¸n 3: Gi¸ bóa cã Cét dÉn h­íng ®­îc chÕ t¹o tõ c¸c ®o¹n èng thÐp trßn, trªn cét bè trÝ hai thanh dÉn h­íng tiÕt diÖn trßn vµ hai côm puly ®Ó cÈu bóa vµ cÈu cäc. Lo¹i cét dÉn h­íng nµy cã kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh lÖch th¸p ®Ó ®ãng cäc xuyªn ©m 50 vµ xuyªn d­¬ng 18,50 ®­îc tiÕn hµnh nhê bé truyÒn ®éng thuû lùc, víi mét bé nguån chung cña m¸y c¬ së, H×nh vÏ 1.3. KiÓu gi¸ bóa nµy ta th­êng gÆp do Liªn X« (cò), NhËt… chÕ t¹o, tiªu biÓu lµ: Gi¸ bóa 75D, 85D, 95D cÊu t¹o trªn cÇn trôc xÝch DH558-110M (do NhËt chÕ t¹o víi søc n©ng 55 T vµ tÇm víi 3,8 m), DH658-135M (do NhËt nhËt chÕ t¹o víi søc n©ng 65T vµ tÇm víi 4 m),...Th«ng sè c¬ b¶n cña gi¸ bóa lo¹i nµy lµ: - ChiÒu dµi cäc ®ãng lín nhÊt, m: 16 - ChiÒu cao gi¸ bóa, m: 27 - Khèi l­îng cäc tèi ®a, T: 8 - Qña bóa: Diezel 5T, 3,5T - Kh¶ n¨ng ®ãng xiªn: + Xiªn ©m: 1/10 + Xiªn d­¬ng: 1/5 - TÇm víi (tõ t©m quay ®Õn t©m th¸p ), m: 3,1-3,5 - Tèc ®é lµm viÖc, m/ph: + N©ng cäc chÝnh: 12,8 + N©ng cäc phô: 4,0 + N©ng qu¶ bóa: 7,7 +Quay, vßng/ph: 0,3-1 - Khèi l­îng, T: 62,5 * §Æc ®iÓm cña lo¹i gi¸ bóa nµy: KÕt cÊu gän nhÑ, ChÕ t¹o ®¬n gi¶n, l¾p r¸p nhanh, cã kÕt cÊu thÈm mÜ. Gi¸ thµnh chÕ t¹o thÊp h¬n so víi gi¸ thµnh chÕ t¹o cét d¹ng dµn. Cã khèi l­îng cét nhá h¬n so víi cét d¹ng thÐp ®Þnh h×nh. ChiÒu dµi cäc ®ãng lín so víi lo¹i gi¸ cã kÕt cÊu cét d¹ng ®Þnh h×nh vµ cét d¹ng dµn. ThuËn tiÖn khi l¾p dùng, th¸o dì, vËn chuyÓn,…
II / lùa chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ Qua viÖc ph©n tÝch c¸c ­u nh­îc cña tõng ph­¬ng ¸n ë trªn ta thÊy ph­¬ng ¸n 3 cã nhiÒu ­u ®iÓm h¬n c¶ ®ång thêi nã còng cã kh¶ n¨ng gia c«ng chÕ t¹o, vËt t­ thiÕt bÞ phï hîp víi ®iÒu kiÖn kü thuËt trong n­íc vµ nã còng phï hîp víi ph­¬ng h­íng ph¸t triÓn cña khoa häc. VËy ta chän ph­¬ng ¸n 3 – KÕt cÊu cét d¹ng èng trßn l¾p trªn m¸y c¬ së di chuyÓn b¸nh xÝch lµ ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ_H×nh vÏ 1.4. 1.TÝnh chän qu¶ bóa Víi träng l­îng piston lµ 5 tÊn, ta chän qu¶ bóa Diezel kiÓu èng dÉn cã ký hiÖu D50 do Trung Quèc chÕ t¹o, ®­îc lµm m¸t b»ng n­íc. * C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña qu¶ bóa lµ: ChiÒu cao cña bóa, mm: 5235 Träng l­îng piston, T: 5,0 Träng l­îng c¶ bóa, T: 10,5840 Khèi l­îng cäc ®ãng max, T: 8,0-8,5 TÇn suÊt næ trong 1 phót: 42 ( 53 Hµnh tr×nh lín nhÊt cña piston, mm: 25000 Lo¹i cäc ®ãng: cäc bª t«ng cèt thÐp tiÕt diÖn vu«ng, mm: a x a x L = 50 x 450 x 16000 Dung tÝch kÐt, l: + kÐt dÇu: 9 + kÐt n­íc: 20,6 2. §èi víi cäc ®ãng: Chän cäc bª t«ng cèt thÐp lo¹i cäc cã tiÕt diÖn vu«ng, cã kÝch th­íc: a x a x L = 450 ( 450 ( 16000 mm Träng l­îng cña cäc lµ: GC = ( x VC = ( x 0,45 x 0,45 x 16 (- Khèi l­îng riªng cña Bª t«ng cèt thÐp, ( = 2,47 tÊn/m3 GC = 2,47 x 0,45 x 0,45 x 16 = 8 tÊn
3. VËn tèc c¸c c¬ cÊu cña gi¸ bóa - VËn tèc n©ng bóa: Vb = 8 m/p - VËn tèc n©ng cäc: Vc = 8 m/p - TiÕn lïi th¸p (xe con): Vxe = 1 m/ph - VËn tèc di chuyÓn: Vdc = 50 m/ph - VËn tèc quay cña toa quay: ( = 0.5 vßng/ph 4. ChiÒu cao cét dÉn h­íng (tÝnh tõ mÆt ®Êt): HC= hcäc + hbóa + hn©ng bóa + htreo + hxµ®Ønh + han toµn Trong ®ã: hcäc = 16 m hbóa = 5,235 m hn©ng bóa = 2,5 m htreo = 1 m hxµ®Ønh = 0,465 m han toµn= 1 m Thay sè vµo ta cã: ( HC = 16 + 5,235 + 2,5 + 1 + 0.491 + 1 = 26,226 m Chän HC = 26,518 m 5. C¸c th«ng sè kü thuËt: §é dµi cäc ®ãng lín nhÊt,m:16 Träng l­îng cäc ®ãng lín nhÊt, T: 8
8,5 Kh¶ n¨ng ®ãng xiªn: +Xiªn ©m: 50 +Xiªn d­¬ng: 18,50 Qu¶ bóa Diezellín nhÊt l¾p ®­îc: lo¹i 5 TÊn C¸c th«ng sè cña m¸y c¬ së: + H·ng s¶n xuÊt:NIPPON SHARIO SEIZO SHA KAI. +M· hiÖu D308-85M +Träng l­îng T: 42,1 + KÝch th­íc giíi h¹n, mm: Cao: 6600 Dµi: 6500 Réng: 2900