Máy khoan cọc nhồi: Khoan hiệu quả cao, bền bỉ trong điều kiện nền đất mềm khó khăn.

Để chịu được tải trọng tĩnh và động rất lớn, cần có một nền móng vững chắc và ổn định. Vấn đề lớn nhất đối với các kỹ sư và công nhân xây dựng là điều kiện đất yếu. Tại những công trường như vậy, các vấn đề về đất sét ngập nước, đất phù sa tơi xốp hoặc cát dịch chuyển khiến chúng không có đủ sức chịu cắt cần thiết để đỡ trọng lượng của công trình hoặc cung cấp một nền móng ổn định, đảm bảo khả năng chịu tải của các công trình lớn. Giải pháp duy nhất cho điều kiện đất yếu là bỏ qua lớp đất yếu trên bề mặt và truyền tải trọng xuống lớp đất ổn định hơn ở sâu bên trong.

Để xây dựng nền móng sâu trong lòng đất, người ta đóng cọc để tạo nền móng vững chắc. Có nhiều phương pháp để đóng cọc sâu trong lòng đất, và trong số những phương pháp được các nhà thầu sử dụng là máy khoan cọc nhồi (Bored Pile Drilling Rig). Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu mọi thứ về máy khoan cọc nhồi (Bored Pile Drilling Rig). Máy khoan cọc Các thành phần, công dụng, ưu điểm, vận hành, công tác chuẩn bị mặt bằng và các thiết bị hỗ trợ cần thiết để đảm bảo nền móng vững chắc và ổn định cho dự án xây dựng.

Máy đóng cọc khoan nhồi là gì?

Để có nền móng vững chắc, việc đóng cọc được thực hiện sâu trong lòng đất nơi đất ổn định hơn. Có nhiều phương pháp đóng cọc sâu trong lòng đất, và một trong những phương pháp đó là máy đóng cọc khoan nhồi. Không giống như các phương pháp khác sử dụng lực để đóng cọc đúc sẵn xuống đất, máy đóng cọc khoan nhồi lại khoan một lỗ thẳng đứng trong lòng đất để đúc cọc.

Máy khoan cọc nhồi sẽ đào một lỗ thẳng đứng với đường kính cọc cần thiết, sau đó lỗ được gia cố bằng khung thép để ngăn ngừa biến dạng, rồi đổ bê tông lỏng vào. Sau khi bê tông khô, cọc được tạo thành, tạo nền móng vững chắc và ổn định cho các dự án xây dựng quy mô lớn. Máy khoan cọc nhồi ngày càng phổ biến trong các dự án xây dựng mà việc tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về rung động là vô cùng quan trọng, và trong các ứng dụng liên quan đến việc đóng cọc có đường kính lớn và độ sâu cực lớn, nơi mà máy đóng cọc truyền thống không thể đáp ứng được.

Các thành phần và công dụng của chúng

Để máy đóng cọc đào thẳng đứng thành công, cần có nhiều bộ phận hoạt động đồng thời để đảm bảo quá trình diễn ra hiệu quả, suôn sẻ và không gặp sự cố. Các bộ phận này cũng đảm bảo độ tin cậy và độ bền lâu dài của máy, ngăn ngừa hư hỏng.

●   Khung gầm và đế máy: Khi lắp đặt máy móc trên nền đất mềm, vấn đề chính là đảm bảo sự ổn định. Để đảm bảo sự ổn định cho máy đóng cọc nhồi, chúng được trang bị các bánh xích rộng để đảm bảo trọng lượng của máy được phân bổ đều, giúp vận hành trơn tru và ổn định trong quá trình nâng vật nặng và tác dụng mô-men xoắn.

●   Cột khoan (Cột dẫn hướng): Trên giàn khoan cọc nhồi, có một cấu trúc thẳng đứng, cứng chắc gọi là cột khoan. Mục đích chính của nó là dẫn hướng cơ cấu khoan theo chiều dọc trên mặt đất. Nó cũng hỗ trợ các xi lanh thủy lực cung cấp lực đẩy.

●   Bộ truyền động quay (Đầu quay): Trong giàn khoan cọc nhồi, bộ truyền động quay chịu trách nhiệm cung cấp mô-men xoắn và công suất quay cho mũi khoan dọc theo cột để cho phép mũi khoan cắt xuyên qua đất, sét và đá.

●   Thanh Kelly: Đây là một thiết bị có thể kéo dài, có nhiệm vụ truyền mô-men xoắn từ bộ truyền động quay đến dụng cụ khoan. Nhờ khả năng kéo dài, nó cho phép dụng cụ khoan đào sâu hơn chiều cao của cột trụ.

●   Dụng cụ khoan: Các dụng cụ khoan này được gắn vào đáy cần khoan và có nhiệm vụ đào hố. Có nhiều loại dụng cụ khoan khác nhau có thể được gắn vào giàn khoan cọc tùy thuộc vào điều kiện đất và độ sâu cần thiết.

Các dụng cụ khoan thông dụng cho đất mềm

Như đã đề cập ở trên, các loại dụng cụ khoan khác nhau có thể thay thế cho nhau. Bảng dưới đây đã liệt kê các loại dụng cụ khoan đó, cùng với các đặc điểm thiết kế và ứng dụng của chúng, để giúp bạn hiểu rõ hơn loại dụng cụ khoan nào phù hợp nhất với nhu cầu xây dựng của mình.

Quy trình vận hành

Khi đào hố thẳng đứng để đóng cọc, có nhiều quy trình vận hành thiết yếu để quá trình khoan diễn ra suôn sẻ, đồng thời đảm bảo các bức tường đất mềm không bị sụp đổ trong quá trình đào. Các quy trình vận hành này bao gồm: giàn khoan cọc Bao gồm các giai đoạn khác nhau được đề cập bên dưới:

1. Đào và Khoan: Bước đầu tiên là đào hoặc khoan một lỗ thẳng đứng. Một động cơ quay được sử dụng để tạo mô-men xoắn quay cho dụng cụ khoan thông qua cần kelly. Động cơ quay sẽ làm cho gầu khoan quay sâu vào lòng đất, và khi đầy, nó được đưa lên mặt đất để loại bỏ mảnh vụn.

2. Ổn định giếng khoan: Với phương pháp khoan thẳng đứng, thách thức lớn nhất là nguy cơ sụp đổ giếng khoan nếu không được hỗ trợ. Để đảm bảo điều này không xảy ra, một ống thép được sử dụng ở phần trên của giếng để tăng cường độ ổn định. Để ổn định hơn nữa, một loại dung dịch khoan như bùn bentonit được bơm vào giếng để tạo áp suất thủy tĩnh lên thành giếng, giúp ổn định hơn nữa và ngăn đất mềm sụp đổ. Nó tạo ra một lớp màng lọc trên thành giếng.

3. Loại bỏ cát và làm sạch: Sau khi khoan lỗ có đường kính và độ sâu cần thiết, đáy lỗ cần được làm sạch và loại bỏ mọi mảnh vụn để đảm bảo tạo được nền móng chắc chắn cho việc đổ bê tông.

4. Bố trí cốt thép: Trước khi đổ bê tông, lồng cốt thép được đặt vào hố để đảm bảo độ ổn định khi đổ bê tông.

5. Đổ bê tông: Các bước cuối cùng trong quá trình đóng cọc bao gồm đổ bê tông. Một ống dẫn bê tông (tremie pipe) được sử dụng, ống này sẽ vươn tới đáy hố. Nó phải luôn được ngâm trong bê tông tươi để ngăn ngừa đất hoặc vữa xi măng làm nhiễm bẩn cọc. Khi bê tông bắt đầu chảy, nó sẽ đẩy lớp vữa bentonite nhẹ hơn, thường được bơm từ phía trên lên. Cuối cùng, các ống thép tạm thời được tháo ra trước khi bê tông đông cứng, và bê tông được để khô để đạt được cường độ kết cấu cần thiết.

Ưu điểm chính

Máy khoan cọc ván có một số ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác, khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên cho việc đóng cọc trong xây dựng.

●   Độ ồn và độ rung thấp: Khu vực đô thị hoặc trung tâm thành phố có các quy định nghiêm ngặt về tiếng ồn và độ rung trong quá trình xây dựng, do đó việc sử dụng máy khoan cọc nhồi là một lựa chọn tuyệt vời. Quá trình khoan diễn ra êm ái và yên tĩnh hơn nhiều, rất phù hợp để tuân thủ các quy định xây dựng của thành phố và bảo vệ cơ sở hạ tầng xung quanh công trường khỏi hư hại do rung động.

●   Khả năng thích ứng với sự thay đổi của đất: Có nhiều loại dụng cụ khoan khác nhau có thể được lắp đặt trên... giàn khoan cọc nhồi Tùy thuộc vào sự khác biệt về thổ nhưỡng và yêu cầu đóng cọc.

●   Khoan sâu: Phương pháp khoan cọc nhồi có thể được sử dụng cho các công trình sâu, đạt độ sâu khoan từ 60 đến 100 mét, đồng thời phù hợp với đường kính cọc từ 2500mm đến hơn 3000mm.

●   Không gây phồng đất: Trong quá trình khoan để tạo lỗ, đất được loại bỏ thay vì bị nén lại. Điều này ngăn ngừa nguy cơ đất bị phồng lên hoặc làm ảnh hưởng đến các cọc móng gần đó.

Thiết bị hỗ trợ

Một trong những thách thức tại các công trường xây dựng nơi các giàn khoan cọc hoạt động là việc đào thải hàng trăm mét khối đất. Để đảm bảo công trường luôn sạch sẽ và hoạt động diễn ra suôn sẻ, cần có các thiết bị hỗ trợ như xe tải chở đất để vận chuyển phế thải không sử dụng, giữ cho công trường sạch sẽ và đảm bảo tiến độ công việc thuận lợi.

Xe tải ben

Tại bất kỳ công trường xây dựng nào, sự hiện diện của xe ben là điều không thể thiếu. Mục đích chính của xe ben là để loại bỏ lượng đất thừa được đào lên trong quá trình đóng cọc, và tùy thuộc vào yêu cầu, vận chuyển các nguyên vật liệu như cát, sỏi và các thành phần bê tông. Mục đích chính của xe ben là để ngăn chặn sự tích tụ các mảnh vụn không cần thiết gây cản trở quá trình đóng cọc.

Phần kết luận

Máy khoan cọc nhồi là một lựa chọn tuyệt vời khi phải xử lý các điều kiện đất mềm khó khăn tại các công trường xây dựng. Thay vì đóng cọc truyền thống với nhiều hạn chế như tiếng ồn, rung động, độ sâu hạn chế và hiện tượng đất trồi, với máy khoan cọc nhồi, nơi chỉ cần đào một hố và đổ cọc vào, tất cả những vấn đề đó đều được giải quyết. Để quá trình khoan và đóng cọc hiệu quả, điều quan trọng là phải sử dụng đúng loại dụng cụ khoan, và để có được nền móng cọc ổn định và vững chắc, cần tuân thủ các quy trình vận hành.

Vì vậy, nếu bạn là một công ty kỹ thuật hoặc nhà thầu đang tìm kiếm giàn khoan cọc nhồi, điều cực kỳ quan trọng là phải đảm bảo nhà sản xuất đáng tin cậy và nổi tiếng về việc sản xuất thiết bị theo tiêu chuẩn ngành. Để khám phá nhiều loại máy móc xây dựng bền bỉ, bao gồm các giải pháp đóng cọc hiện đại và thiết bị vận chuyển tại công trường được thiết kế để đối phó với các dự án nền đất yếu khó khăn nhất của bạn, hãy truy cập T-Works ngay hôm nay.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Hỏi: Giàn khoan cọc nhồi khác với máy đóng cọc như thế nào?

Sự khác biệt chính nằm ở quy trình đóng cọc. Trong máy đóng cọc khoan nhồi, một lỗ thẳng đứng được tạo ra, sau đó bê tông được đổ vào để đúc cọc. Mặt khác, máy đóng cọc dùng lực tĩnh hoặc lực va đập để đóng cọc xuống đất.

Hỏi: Khi nào tôi nên sử dụng xe ben bánh xích thay vì xe ben tiêu chuẩn?

Mục đích của xe ben là để vận chuyển phế liệu thừa ra khỏi công trường xây dựng. Nếu đất mềm, lầy lội hoặc địa hình không bằng phẳng, xe ben bánh xích có thể dễ dàng di chuyển và không bị mắc kẹt trong những điều kiện như vậy. Xe ben tiêu chuẩn được coi là lựa chọn tốt nếu ưu tiên hàng đầu là tốc độ. Chúng có thể được sử dụng ở những nơi có nền đất ổn định hơn và có đường đi hoặc lối mòn được xây dựng kiên cố.

Hỏi: Giàn khoan ngăn đất mềm sạt lở trong quá trình đào như thế nào?

Trong quá trình khoan lỗ để đóng cọc, việc ngăn không cho đất mềm bị vỡ và lấp đầy lỗ là một thách thức. Để đảm bảo điều đó không xảy ra, người ta sử dụng ống thép ở miệng lỗ, và đối với các lỗ sâu hơn, người ta sử dụng hỗn hợp bentonit để giữ cho thành lỗ được nguyên vẹn.

Hỏi: Máy khoan cọc nhồi có thể khoan xuyên đá được không?

Đúng vậy, nhưng điều đó còn tùy thuộc vào loại mũi khoan bạn đang sử dụng. Mặc dù giàn khoan cọc nhồi nổi tiếng là hoạt động tốt trong đất mềm, nhưng nếu kết hợp với các thùng lấy mẫu lõi chịu lực cao được trang bị mũi khoan cacbua vonfram hoặc mũi khoan con lăn, chúng có thể khoan xuyên qua đá cứng và đá tảng mà không bị hỏng.