Máy khoan cọc nhồi là một
loại thiết bị xây dựng dùng để tạo lỗ cọc nhồi trong công nghệ thi công cọc nhồi bê tông
hay vữa xi măng (tức là lấy đất lên khỏi nền để hình thành hố đào) bằng phương
pháp khoan.
Các kiểu máy khoan cọc nhồi
Máy
khoan cọc nhồi kiểu mũi khoan cánh xoắn (guồng xoắn): khi khoan vào trong đất
các lưỡi khoan, làm việc giống như các mũi khoan khoan gỗ hay thép, đẩy đất lên
qua cánh xoắn. Cũng có loại máy khoan guồng xoắn gồm nhiều mũi khoan, lồng cánh
xoắn vào nhau và xếp thành hàng (3 mũi), dùng để khoan tạo thành cọc barrette
và tường vây (tường vây tạo bằng thiết bị này có dạng một hàng mặt cắt hình
tròn trồng lấn và nối tiếp nhau).
Máy
khoan cọc nhồi kiểu thùng đào: khi làm việc, thùng đào xoay tròn theo cần
khoan, cắt đất, nhồi đầy vào thùng đào, sau đó đất trong thùng đào được đưa lên
cùng với thùng đào nhờ việc rút cần khoan lên.
Máy
khoan cọc nhồi kiểu bơm phản tuần hoàn: lưỡi cắt đất dạng chân vịt tàu thủy
(tức là dạng cánh quạt) khoan vào trong đất nhờ gắn vào đầu cần khoan, là các
đường ống bơm, xoay tròn. Sau khi đất đã được làm tơi nhỏ thành mùn khoan, thì
được máy bơm hút công suất lớn, bơm lên trên mặt đất cùng với dung dịch giữ thành hố đào qua đường cần
khoan.
Cấu tạo
Máy
khoan cọc nhồi kiểu thùng đào bao gồm hệ thống cần (trục) khoan và đầu mũi
khoan (gầu khoan). Toàn bộ hệ thống này thường được lắp vào cần trục bánh xích
nặng khoảng 30 đến 80 T, chủ yếu sử dụng động
cơ thuỷ lực. Cần khoan làm bằng thép gồm 3 đến 5 đoạn lồng vào nhau như cột
ăng ten, chiều dài cần từ 12 m đến 18 m. Khi khoan các đoạn phía trong tự thò
ra cho đến khi ra hết cả 5 đoạn, chiều sâu khoan từ 30 m cho đến 64 m. Gầu
khoan hình thùng phuy có đường kính các loại từ 600 mm đến 2.000 mm. Các loại
máy khoan cọc nhồi dùng tại Việt Nam chủ yết là của các hãng HITACHI, NIPON,
SUMITOMO v.v. do Nhật Bản sản xuất. Với điều kiện kinh tế của
Việt Nam
hiện nay. Nếu dùng máy khoan nguyên chiếc nhập từ nước ngoài về thì quả là khó
khăn đối với một số doanh nghiệp vừa và nhỏ. Chính vì vậy đã có một số đơn vị
đưa ra giải pháp chỉ nhập máy cẩu trục về và chế tạo phần đầu khoan tại Việt Nam cho giảm
giá thành thu hồi vốn nhanh mà chất lương không kém của ngoại,chủng loại phong
phú.
Công nghệ thi
công cọc nhồi bê tông
Công nghệ thi công cọc nhồi bê tông hay bê tông cốt thép là công nghệ đúc cọc bê tông tại chỗ vào trong
nền đất (cast-in-place concrete pile).
Phương pháp công nghệ chính
Công nghệ thi công dùng dung dịch
giữ thành vách hố đào
Phương
pháp của công nghệ này là dùng thiết bị tạo lỗ lấy đất lên khỏi lỗ. Đồng thời
bơm vào lỗ một loại dung dịch có khả năng tạo màng giữ thành vách hố đào và có
trọng lượng riêng hơi nhỉnh hơn nước ngầm trong đất một chút để cân bằng lại áp
lực khi lấy đất lên. Tiếp theo làm sạch cặn lắng (bùn lắng và đất đá rời) rơi
dưới đáy lỗ, đảm bảo sự tiếp xúc trực tiếp của mũi cọc bê tông sau này vào vùng
đất nền chịu lực tốt, tăng sức kháng mũi của cọc. Sau đó tiến hành đổ bê tông
hay bê tông cốt thép bằng phương pháp đổ bê tông dưới nước, nghĩa là đổ bê tông liên tục từ
dưới đáy lỗ lên, không cho bê tông mới đổ tiếp xúc trực tiếp với dung dịch giữ thành (ống dẫn bê tông
luôn nằm trong lòng khối bê tông vừa đổ, để bê tông ra khỏi ống dẫn không trực
tiếp tiếp xúc với dung dịch), bê tông
đùn dần lên chiếm chỗ của dung dịch giữ thành, đẩy đung dịch này trào ra ngoài
miệng lỗ. Sau cùng, khi bê tông cọc đã ninh kết, đóng rắn và đạt một cường độ nhất định, tiến hành đào
hở phần đỉnh cọc và phá bỏ phần đỉnh cọc này - thường là phần bê tông
chất lượng kém do lẫn với dung dịch giữ thành khi bắt đầu đổ bê tông được đẩy
dần lên đỉnh cọc trong quá trình đổ bê tông.
Tóm
lại phương pháp công nghệ là dùng dung dịch giữ thành hố đào thế chỗ cho đất nền tại vị trí lỗ cọc rồi lại
thay dung dịch này bằng vữa bê tông.
Tuy
vậy có nhiều phương pháp tạo lỗ cọc khác nhau, nên cũng có nhiều công nghệ thi
công cọc nhồi bê tông khác nhau, theo từng phương pháp tạo lỗ.
Công nghệ thi công dùng ống vách
(casing) giữ thành toàn bộ hố đào
Công
nghệ này chỉ khác công nghệ thi công dùng dung dịch ở chổ: tạo lỗ đến đâu thì
phải hạ đồng thời hệ thống ống vách (bằng bê tông hay bằng thép), bao xung
quanh thành hố đào, đến độ sâu đó. Sau khi khoan hay đào xong hố đào, thì toàn
bộ độ sâu hố được bao bởi ống vách (còn gọi là "casing"), tạo
thành lớp vỏ khuôn đúc bê tông vững chắc để đúc cọc nhồi.
Trong hố khoan (đào) cọc nhồi, khi lấy đất lên, có thể là có nước ngầm chiếm
chỗ, mà hoàn toàn không cần có bentonite.
Các phương pháp công nghệ tạo lỗ cọc nhồi bê tông
- Tạo lỗ cọc bằng cách đào thủ công
- Tạo lỗ cọc bằng thiết bị khoan guồng xoắn và hệ
guồng xoắn (tạo cọc khoan nhồi, tường vây Diaphragm wall)
- Tạo lỗ cọc bằng thiết bị khoan thùng đào (tạo cọc khoan nhồi)
- Tạo lỗ cọc bằng thiết bị đào gầu tròn (tạo cọc nhồi tròn)
- Tạo lỗ bằng thiết bị đào gầu dẹt cơ cấu điều
khiển bằng thủy lực hay cáp (tạo cọc Barrette, tường vây[1]
Diaphragm wall)
- Tạo lỗ bằng máy khoan cọc nhồi kiểu bơm phản tuần
hoàn
- Tạo lỗ bằng phương pháp sói nước bơm phản tuần
hoàn
Tạo lỗ theo phương pháp bơm phản
tuần hoàn
Đây
là phương pháp tạo lỗ đặc biệt, khác với kiểu thông thường vốn lấy đất lên trực
tiếp bằng thiết bị khoan hay đào và tuần tự sau mỗi lần khoan đào. Ở phương
pháp bơm phản tuần hoàn việc tách đất hố đào ra khỏi nền đất, và việc lấy đất
từ dưới hố lên được thực hiện đồng thời nhưng do hai bộ phận thiết bị khác nhau
thực hiện: việc tách đất nền và làm tơi nhỏ đất mùm khoan thành bùn có thể thực
hiện bằng các phương pháp sói rửa, khoan hay đào, còn việc lấy đất mùn khoan
được thực hiện bằng hệ thống bơm hút công suất lớn. Hệ thống bơm này hút toàn
bộ đất mùm khoan đã được hòa với dung dịch bentonite (dung dịch giữ thành hố
đào) thành bùn lỏng, theo đường ống (trong phương pháp khoan, hệ đường ống này
chính là cần khoan) đưa lên mặt đất trên miệng hố đào. Trong phương pháp này
dung dịch bentonite chứa đựng trong lòng nó một lượng đất rất lớn lấy từ hố đào
lên, nên khó có thể dùng lại như kiểu tạo lỗ thông thường, do đó mới gọi phương
pháp tạo lỗ đặc biệt này là phản tuần hoàn hay tuần hoàn ngược. Ở
kiểu thông thường dung dịch bentonite ra khỏi hố đào chỉ chứa lượng đất cát ít
hơn rất nhiều, do phần lớn đất đã được vét lên riêng rẽ rồi, nên được thu hồi
lại, rồi được xử lý lọc cát sạn, sau đó lại được bơm trở lại hố đào để tiếp tục
dùng lại vài lần, tạo ra một vòng tuần hoàn dung dịch bentonite.
nguồn: wikipedia.org
0 Nhận xét