Búa đóng cọc dạng xung kích (búa cơ học)
Búa cơ học ( búa trọng lực ) – Búa cơ học là khối đúc bằng kim loại hay bằng BTCT , hoạt động nhờ tời của nó cơ sở và dây cáp buộc vào đầu tự do của búa . Búa này thường được sử dụng để hạ cọc trong đất yếu , không dính. Ưu điểm của búa cơ học là giá thành thấp , không trục trặc trong quá trình hoạt động.
Không phụ thuộc vào điều kiện khí hậu và nền đất . Ngoài ra , búa cơ học có kết cấu đơn giản và có thể thay đổi năng lực hạ cọc trong khoảng rộng do tăng hoặc giảm chiều cao rời bua và trọng lượng quả bóa ( bằng cách thêm vào hay bớt đi những phân đoạn riêng ) .
Nhược điểm chính của búa cơ là hiệu suất thấp ( số va chạm trong một phút nhỏ ) . Khi không có các loại búa khác , hoặc do điều kiện địa phương không cho phép sử dụng chúng , thì dùng búa cơ là hoàn toàn hợp lý .
Búa hơi nước
Búa hơi nước đúc bằng thép ( vỏ ) , ở bên trong có pittông .
Búa hơi nước được chia ra búa hơi nước đơn động và búa hơi nước song động.
Búa điêzen
Thiết bị hạ cọc sử dụng năng lượng của khí đốt trong quá trình hoạt động gọi là được kẹ búa điêden . Chúng thuộc vào nhóm động cơ đốt trong tác dụng trực tiếp.
Ở Chúng không có cơ cấu hệ thanh truyền ( trục khuỷu , tay quay ) và áp lực khí tạo thành khi đốt cháy hỗn hợp khí được truyền trực tiếp cho bộ phận làm việc phân và chạm ).
Phần va chạm này là xi lanh của động cơ , trong quá trình hoạt động , nó rơi xuốn pittông , đặt trên đầu cọc . Bằng cách như vậy , khác với động cơ đốt trong , thôn thường , ở búa điêzen kiểu cột , pittông đứng yên tại chỗ , còn xi lanh chuyển động bê phía trên và xuống phía dưới truyền tác dụng xung kích lên đầu cọc.
Đóng cọc
Các phương pháp hạ cọc vào trong đất .
– Phương pháp xung kích ( đóng cọc bằng búa )
– Phương pháp rung ( rung hạ cọc bằng búa chấn động )
– Phương pháp ép tĩnh .
– Phương pháp hỗn hợp rung
– nén ( hạ cọc bằng búa rung kết hợp chất tải ) .
– Phương pháp ( xung kích hoặc rung ) kết hợp với nước .
– Phương pháp kết hợp điện thấm .
– Phương pháp xoăn .
Trong thực tế , phương pháp được áp dụng phổ biến nhất là phương pháp xung kích .
Chọn búa đóng cọc
Việc chọn búa phụ thuộc vào điều kiện hạ cọc. Chọn búa chuẩn xác để hạ con xét đến điều kiện cụ thể của công trường , có ý nghĩa rất lớn đối với thi công hạ Con bời vì sẽ xác định được thời gian thực tế chu trình hoạt động của búa , bảo toàn để đầu cọc trong quá trình hạ nó đến cao độ thiết kế , cũng như sự làm việc nhịp nhàng có hiệu suất của thiết bị hạ cọc .
Hiện nay , có rất nhiều loại búa khác nhau , cho phép lựa chọn chúng với những tham số cần thiết để hạ cọc trong điều kiện bất kỳ . Chọn búa đóng cọc xuất phát từ khả năng chịu lực của cọc đã tính trước trong thiết kế và trọng lượng bản thân cọc .
Thứ tự đóng cọc
Khi đã chọn được thiết bị đóng cọc ta có thể đóng cọc trên khô hay dưới nước , cũng đều tiến hành với các bước sau : di chuyển La dưng cọc dưới bủa ( bủa xung kích hoặc búa rung ) , và đóng cọc .
Khi quyết định thứ tự đóng cọc phải tính toán sao cho có thể giảm được thời gian thực hiện các công tác chuẩn bị như dịch chuyển đường ray , di chuyển giá búa hoặc di chuyển các máy cơ sở ( để lắp các giá treo đóng cọc ) , thay đổi độ nghiêng của giá để đóng cọc xiên và đặt giá bủa vào vị trí đóng cọc .
Tuỳ thuộc vào tình hình địa chất , sơ đồ bố trí cọc và số cọc trong móng nhiều hay ít mà quyết định chọn thứ tự đóng cọc khác nhau . Nếu đóng cọc theo từng hàng , thì cọc được đóng theo thứ tự từ hàng này sang hàng kia .
Trường hợp trong móng có cả cọc thẳng đứng lẫn cọc xiên , thì đóng cọc thẳng đứng trước , sau đó điều chỉnh độ nghiêng của giá bủa để đóng các cọc xiên .
Một số phương pháp giải quyết trong đóng cọc lỗi
1/ Cọc gãy
Cọc bị gãy có thể do một trong các nguyên nhân sau :
– Chất lượng cọc không tốt ( bê tông cọc bị khuyết , hoặc không được đảm úc và trình ối với rung chặt ) .
– Cọc đã có sẵn khuyết tật , chẳng hạn đã có vết nứt ngang ở thân cọc ( phát sinh thi cầu chuyển hoặc xếp đống , mà mắt thường không phát hiện được ) .
Vật liệu làm đệm búa có tính đàn hồi kém , khiến cọc chịu xung kích quá lớn .
Sự tiếp xúc giữa mũ cọc và mặt bích đầu cọc không đều , nên khi chịu tác dụng xung kích của búa ở đầu cọc sẽ phát sinh ứng suất cục bộ khá lớn .
– Cọc bị đóng lệch tâm do theo quả búa và tim cọc không cùng nằm trên một đường trục , gây ra mômen uốn vượt quá khả năng chịu uốn của cọc .
Việc xử lý cọc gãy phụ thuộc vào vị trí vết gãy và tình trạng gãy cọc .
Nếu đốt bị gãy có mặt bích nối cọc cách mặt đất thiên nhiên < or = 2m , thì có thể tiến hành đào đất để tháo bỏ đốt gãy , thay bằng đất khác.
2/ Thân cọc bị nghiêng
Có thể do một trong những nguyên nhân
– Các đốt cọc nối với nhau không đồng trục , chỗ nối cọc bị gãy khúc ( có thể do các mặt bích nối cọc không phăng ) .
-Trong quá trình đóng cọc gặp các tầng đất mềm cứng khác nhau , cọc sẽ bị trưng về phía đất mềm , làm cho thân cọc nghiêng đi .
– Phương do đũa của giá búa không trùng với phương của cọc .
Trường hợp sự lệch độ nghiêng của cọc nhỏ , và cọc nằm trong tầng đất mềm yếu , thì có thể dùng dây cáp kéo cọc trở lại vị trí có phương trùng với phương của so đũa . Trường hợp độ nghiêng của cọc lớn , mà cọc lại năm trong tầng đất cứng , thì không nên kéo cọc , mà phải điều chỉnh giá búa theo độ nghiêng của cọc , rồi tiếp tục đóng từ từ.
3/ Cọc có vết nứt dọc hoặc ngang
Bề mặt thân cọc có vết nứt dọc hoặc ngang phát sinh ở bề mặt thân cọc có thể do vận chuyển hoặc cấu cọc , hoặc do cường độ bê tông thân cọc chưa đạt yêu cầu nên khi cầu bị nứt , những phần lớn là do búa đóng lệch tâm.
Vết nứt dọc phát sinh thường do chế tạo các không tốt , liên kết giữa mặt bích với cốt théo chủ không đều , nên khi chịu tác dụng xung kích của búa , thân cọc phát sinh ứng suất cục bộ vượt quá ứng suất cho phép gây nứt cọc .
Đối với cọc , vết nứt dọc là nguy hiểm , nên nếu không thay cọc được , thì phải tiến hành gia cố bằng cách dùng thép bản uốn thành vành đai theo chu vi thân cọc tại chỗ có vết nứt với chiều cao 300 – 500m , dùng bulông liên kết siết cho đại ôm chặt thân cọc .
Nếu vết nứt kéo dài , thì có thể bó cọc bằng 2 – 3 vành đai như vậy , sau đó hàn cố định đai ốc của bulông .
4/ Cọc bị xoay
Thân cọc bị xoay đi , chủ yếu là do bê tông cọc bị vỡ , nên khi chịu tác dụng xung kích của búa , cốt thép bị chùn lại và thân cọc xoay đi . Nếu là cọc rỗng , thì có thể chế tạo quả thông bằng gang hay thép đủ năng thả vào trong lòng cọc , dùng dây kéo lên , thả xuống nhiều lần cho cốt thép thăng lại một cách tương đối , rồi tiến hành xử lý như đối với trường hợp cọc gãy .
Hình ảnh thi công ép cọc