Đồ án Tính toán thiết kế bộ công tác máy ép cọc bấc thấm – chiều sâu ép bấc 20m, lắp trên máy xúc một gầu, đào ngược truyền động diesel – thuỷ lực

Phần 1. GIỚI THIỆU CHUNG Chương 1. Các phương pháp xử lý nền đất yếu. 1.1.Đặc điểm khí hậu và địa chất công trình của nền đất yếu ở Việt Nam. 1.1.1. Đặc điểm khí hậu: Khí hậu ở Việt Nam có thể nói là khá phức tạp, không thuần nhất. Khí hậu ở miền bắc vừa mang tính chất nhiệt đới lại vừa mang tính chất ôn đới, trong khi đó ở miền nam lại phân ra hai mùa rõ rệt. Ranh giới giữa các vùng khí hậu không rõ rệt. Đặc trưng của khí hậu miền bắc là nóng ẩm và gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm từ 20-25oC, có khoảng 500 giờ nắng trong một tháng của mùa hè và 70 giờ nắng trong một tháng mùa đông. Năng lượng bức xạ tổng cộng lên tới 110-130 Kcal/năm. Độ ẩm tương đối thường rất cao và dao động từ 50-100%, lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2000mm. Trong khi đó khí hậu miền nam là khí hậu nóng ẩm điển hình, hai mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô. Nhiệt độ trong năm ít thay đổi với trị số trung bình khoảng 25-27 oC, bức xạ mặt trời lớn, trung bình khoảng 130-135 Kcal/năm. Một trong những đặc điểm về khí hậu nước ta cũng hết sức lưu ý đó là ảnh hưởng của khí hậu ven biển. Đặc điểm địa lí và địa hình nước ta có bề ngang hẹp, bờ biển trải dài từ bắc vào nam. Vì vậy hàm lượng muối (được tính bằng (mg/m3) ngày đêm) trong khí quyển tăng lên rõ rệt với các vùng đất thi công cách bờ biển 30km trở lại tạo nên khả năng ăn mòn rất lớn với các vật liệu là kim loại cụ thể là máy móc, thiết bị, nhà xưởng… Hình 1.1. Đồ thị phân bố hàm lượng muối theo khoảng cách từ biển vào đất liền. Do điều kiện khí hậu ở nước ta như vậy: mưa mang axít ăn mòn, nắng và hàm lượng muối trong khí quyển cao sẽ ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ và độ bền của máy móc, thiết bị thi công nói chung và máy ép cọc bấc thấm nói riêng. Cụ thể là do khí hậu nhiệt đới gần biển nên nóng ẩm, hơi nước nhiều làm cho: + Ăn mòn kim loại làm gỉ các chi tiết, bộ phận máy và cụm máy… + Lão hoá biến chất của vật liệu xảy ra làm mất các tính chất cơ lí của vật liệu. Như vậy khí hậu ở nước ta có ảnh hưởng xấu đến các loại máy và thiết bị thi công và cụ thể ở đây là máy ép cọc bấc thấm. 1.1.2. Đặc điểm địa chất của nền đất yếu: Việc nghiên cứu các tính chất cơ lí của đất và ảnh hưởng của nó tới quá trình đào đất và gia cố nền là công việc rất quan trọng và phức tạp. Các tính chất cơ lí chủ yếu của đất bao gồm: thành phần cấp phối, độ ẩm tự nhiên, tỉ trọng riêng của đất, chỉ số dẻo, độ sét, góc ma sát trong và lực dính kết. Đất yếu là những đất có khả năng chịu tải nhỏ (vào khoảng 0,5-1,0 daN/cm2) có tính nén lún lớn, hầu như bão hoà nước, có hệ số rỗng lớn ( e > 1), môđun biến dạng thấp (thường thì Eo = 50daN/cm2), lực chống cắt nhỏ…Nếu không có biện pháp xử lý đúng đắn thì việc xây dựng công trình trên đất yếu này sẽ rất khó khăn hoặc không thể thực hiện được. Đất yếu là các vật liệu mới hình thành (từ 10000 đến 15000 năm tuổi), có thể chia thành 3 loại: đất sét hoặc đất á sét bụi mềm, có hoặc không có chất hữu cơ, than bùn hoặc các loại đất rất nhiều hữu cơ và bùn. Chỉ tiêu Hàm lượng nước tự nhiên (%) Độ rỗng tự nhiên Cường độ chịu cắt (Kpa) Giá trị chỉ tiêu > 35 và giới hạn lõng > 1,0 < 35 Chỉ tiêu Loại đất Hàm lượng nước tự nhiên (%) Độ rỗng tự nhiên Hệ số co ngót (Mpa-1) Độ bão hoà (%) Góc nội ma sát (o) (chịu cắt nhanh) Đất sét > 40 > 1,2 > 0,50 > 95 < 5 Đất á sét (Đất bột) > 30 > 0,95 > 0,30 > 95 < 5 Bảng 1.1. Một số chỉ tiêu phân biệt nền đất yếu. a. Đất sét mềm: Đất sét mềm là các loại đất séthay á sét tương đối chặt, bão hoà nước và có cường độ cao hơn so với bùn. Các hạt sét (<0,05mm) và hoạt tính của chúng có nước trong đất tạo nên tính dẻo. Nhưng do khả năng thoát nước rất chậm (nên ta coi đất là loại không thấm nước) chúng có tính từ biến khi chịu tải lâu dài. Tên địa phương Độ ẩm W% Tỷ trọng T/m3 Độ rỗng Giới hạn dẻo Wp% Giới hạn chảy Wt% Độ nhão Góc nội ma sát Lực dính kG/cm2 Hà Nội 49.00 61.90 23.80 30.40 1.67 1.60 1.87 1.97 1.38 1.8 0.7 0.91 34.00 34.00 16.00 19.40 51.00 51.00 25.50 32.70 0.90 1.00 0.82 0.83 8.32 3.00 14.02 18.16 0.15 0.20 0.10 0.22 Hải Phòng - 28.63 2.16 1.95 0.45 0.77 15.42 15.39 26.40 27.16 0.60 1.12 17.25 13.00 0.64 0.36 Thanh Hoá 25.30 1.81 0.8 13.15 25 1.02 - - Nghệ Tĩnh 30.83 39.53 1.90 1.82 0.86 1.08 19.50 23.72 32.50 44.47 0.87 0.76 - 8.45 - 0.38 Bảng 1.2. Tính chất cơ lí của đất sét mềm ở một số địa phương phía bắc. b. Than bùn: Than bùn được tạo thành do phân huỷ chất hữu cơ (chủ yếu là thực vật) tại các đầm lầy. Hàm lượng hữu cơ chiếm 20-80% thường có màu đen hay nâu sẫm, cấu trúc không mịn. Tỷ trọng khô rất thấp (0,3-0,9 T/m3). Độ ẩm tự nhiên cao (W = 85-95%). Hệ số nén lún cao (a = 3-8-10 cm2/daN. Than bùn là loại đất bị nén lún lâu dài, không đều và mạnh nhất. Phân loại than bùn theo địa chất công trình: Loại 1: Độ sét ổn định, cường độ chịu tải, R=1,0 kG/m2. Loại 2: Độ sét không ổn định, R=0,5-0,8 kG/m2. Loại 3: Lỏng, có và không có lớp vỏ cứng trên mặt, R<0,3 kG/m2. Loại than bùn Độ ổn định Thành phần Hàm lượng tro Hệ số rỗng Độ sét Tg (j) Lực dính (C) kG/cm2 Chất lượng 1 Tương đối ổn định Nhiều hạt khoáng, có cấp phối gần với cát nhỏ. 60-90 3 1/2 0.07 0.04 Tương đối. 2 Không ổn định Nhiều hạt khoáng. Chủ yếu do hạt sét tạo thành. 15-60 10 5/4 0.05 0.03 Tương đối kém. 3 Rất không ổn dịnh. Ít hạt khoáng, cơ bản tạo thànhtừ chất hữu cơ. 10-15 15 10/3 0.03 0.01 Kém. Bảng 1.3. Phân loại than bùn theo tính chất cơ lí. c. Bùn: Bùn là lớp đất tạo thành trong môi trường nước ngọt hay nước mặn, gồm các hạt rất nhỏ (<0,02mm), các chất hữu cơ dưới 10%. Theo thành phần hạt bùn có thể là hạt á cát, á sét và cát mịn. Bùn được tạo thành chủ yếu do sự bồi lắng ở các đáy biển, vịnh, hồ, bãi bồi ở các cửa sông, vũng…Bùn luôn no nước và rất yếu về mặt chịu lực. Tên địa phương Độ ẩm W% Tỷ trọng T/m3 Độ rỗng Giới hạn chảy Wt% Giới hạn dẻo Wp% Độ nhão Góc nội ma sát Lực dính kG/cm2 Chỉ số dẻo Ip Hà Nội 61.9 0.99 1.68 46.2 28.1 1.87 5.00 0.06 18.1 Hải Dương 60.55 1.02 1.59 58.64 35.92 1.09 6.00 0.08 22.72 Hải Phòng 47.61 1.01 1.58 47.13 26.00 1.00 4.00 0.1 21.13 Thanh Hoá 52.63 1.05 1.46 44.58 29.49 1.53 - - 15.09 Nghệ An 48.5 1.1 1.5 40.85 22.25 1.43 5.58 0.16 18.6 Quảng Bình 56.49 - 1.55 49.7 22.77 1.25 11.18 0.31 19.3 Tp.Hồ Chí Minh 59.11 1.03 1.59 56.37 31.13 1.12 - - 25.24 An Giang 61.89 1.00 1.67 59.16 35.34 1.12 6.00 0.08 22.82 Minh Hải 66.2 0.97 1.79 61.23 36.89 1.12 5.00 0.07 24.34 Bảng 1.4. Thể hiện tính chất cơ lí của bùn của các địa phương. 1.1.3.Cấp đất thi công: + Cấp đất là mức phân loại dựa trên mức độ khó hay dễ khi thi công hay là mức độ hao phí công lao động (thủ công hay cơ giới) nhiều hay ít. Cấp đất càng cao càng khó thi công hay hao phí công lao động càng nhiều. + Trong thi công việc xác định cấp đất là rất quan trọng. Mỗi một loại cấp đất ứng với một loại dụng cụ hay máy thi công, do đó việc xác định cấp ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất thi công và hiệu quả kinh tế của công trình. Theo phương pháp thi công cơ giới ta có các cấp đất sau: Cấp đất Tên đất I Đất bùn không lẫn rễ cây, đất trồng trọt, hoàng thổ có độ ẩm thiên nhiên. Đất cát pha sét, đất cát các loại, cát lẫn sỏi cuội, các loại cuội có đường kính hạt < 80mm. II Đất bùn có rễ cây, đất trồng trọt có lẫn sỏi đá. Đất thịt quách. Đất sét pha cát các loại hoặc sét lẫn sỏi cuội. Các loại cuội có đường kính > 80mm. III Đất sét chắc nặng, đất sét có lẫn nhiều sỏi cuội. Các mùn rác xây dựng đã kết dính. IV Đất sét rắn chắc. Hoàng thổ rắn chắc. Thạch cao mềm. Các loại đất đá đã được làm tơi lên. Bảng 1.5. Phân loại cấp đất theo phương pháp thi công. Như vậy, máy ép cọc bấc thấm thi công trên nền đất cấp I và II. 1.1.4. Các vùng nền đất yếu đã được thi công trong nước: + Quốc lộ 1A: sử dụng bấc thấm, vải địa kỹ thuật đoạn Cà Mau – Năm Căn. + Quốc lộ 5: bấc thấm kết hợp vải địa kỹ thuật, tầng đệm cát, vét bùn. + Quốc lộ 10, 18. + Dự án đường cao tốc Sài Gòn – Trung Lương. Cho đến thời điểm hiện nay, ở trong nước vẫn chưa xây dựng đầy đủ được những tiêu chuan riêng của Việt Nam về tính toán thiết kế cũng như quy trình công nghệ thi công mới để xử lý nền đất yếu mà đều dựa chủ yếu vào các tài liệu ở nước ngoài chuyển giao. Tại Việt Nam đang thiết kế và thi công theo một số quy trình, quy phạm như: . Quy trình kỹ thuật thi công và nghiệm thu bấc thấm trong xây dựng nền đường trên đất yếu: 22TCN 236-97. . Quy trình thiết kế xử lý đất yếu bằng bấc thấm trong xây dựng nền đường: 22TCN 244-98. 1.2. Các phương pháp xử lý nền đất yếu: Các phương pháp xử lý: Hiện nay ở nước ta có nhiều phương pháp xử lý nền đất yếu nhất là trong xây dựng cầu đường. Nguyên tắc cơ bản của các phương pháp này là: Giải quyết thoát nước, giảm độ ẩm để tăng độ cố kết (Độ chặt của đất). Từ nhiều năm trước, trên thế giới và Việt Nam đã áp dụng nhiều phương pháp cải tạo nền đất yếu như: + Đệm cát: dùng phương pháp này khi nền đất yếu có chiều dày dưới 3m. + Đệm đất: dùng khi nền đất đắp ẩm ít, mức nước ngầm ở dưới sâu. + Đệm đá, sỏi: dùng khi chiều dày lớp đất yếu dưới đáy móng nhỏ hơn 3m, bão hoà nước, dưới đó là lớp đất chịu lực tốt, đồng thời xuất hiện nước có áp lực cao. + Bệ phản áp: thường dùng khi xây dựng nền đường, đê đập trên vùng đất yếu, vừa chống chồi đất hai bên, vừa tăng áp lực thoát nước, cố kết lâu dài. + Cọc đất: dùng để nén chặt nền đất có độ rỗng lớn và có tính lún sập (như đất Bazan). + Cọc vôi: dùng để nén chặt lớp đất sét bão hoà nước và đất than bùn. + Giếng cát: đất yếu như bùn, than bùn, đất dính bão hoà nước…thường gặp ở vùng đồng bằng Việt Nam. + Cọc cát. Một số phương pháp xử lí nền đất yếu bằng hoá – lý: + Phụt vữa ximăng: dùng phổ biến trong các công trình thuỷ lợi, đặc biệt là có hiệu quả làm giảm khả năng thấm trong đá vôi. + Silicat hoá điện: nguyên lý cơ bản là phụt chất clorua canxi (CaCl2) vào trong đất rồi cho dòng điện một chiều chạy qua để tăng cườngđộ chặt của đất. + Điện thấm: cắm hai điện cực vào trong đất rồi cho dòng điện một chiều chạy qua và khi đó nước sẽ chạy về cực âm và được rút ra… Nói chung là xử lí nền đất yếu bằng các phương pháp hoá – lý là rất phức tạp và tốn kém, không những thế mà nó còn phát sinh nhiều vấn đề khác. Còn để tạo khả năng gia cố nền đất yếu (đặc biệt là loại nền á sét hay sét) thì dùng phương pháp nén tĩnh là thích hợp. Nguyên lý của công nghệ này là hút thoát nước tạo dòng thấm ngang và hút lên mặt theo phương thẳng đứng với diện tích hút thoát nước nhỏ. Hiện nay trên thế giới và cả ở ngay trong nước người ta hay sử dụng hai phương pháp gia cố nền đất yếu theo kiểu nén tĩnh là: * Gia cố bằng cọc cát. * Gia cố bằng bấc thấm. Mục đích của các phương pháp này là tạo khả năng hút nước trong nền theo phương thẳng đứng, làm cho nền khô, các túi chứa nước bị rỗng và sau đó dùng chất tải để phá vỡ các túi rỗng này, từ đó làm cho nền được ổn định. 1.2.1.Phương pháp gia cố nền móng bằng cọc cát: Sau khi đã thi công xong lớp đệm cát thì dùng thiết bị đóng cọc cát để hạ các ống thép rỗng có đường kính từ f300-f800 (tuỳ theo yêu cầu thiết kế). Việc hạ ống thép này xuống nền bằng phương pháp rung hay hay nén tĩnh. Sau khi hạ ống xuống chiều sâu cần thiết thì đổ cát (thường là cát vàng đã qua sàng lọc), đồng thời cho nước vào tạo độ ẩm thích hợp. Sau khi cát đầy thì rút ống thép lên, cát ở lại trong nền sẽ tạo thành cột và có tác dụng thấm nước làm khô nền. 1.2.2. Phương pháp gia cố nền móng bằng cọc bấc thấm: Sau khi đã chẩn bị xong mặt bằng, dùng thiết bị để hạ (phương pháp rung hay nén tĩnh) một thanh lõi thép xuống nền, trong lõi có đặt bấc thấm (hay còn gọi là cọc bản nhựa). Sau khi đã hạ đến độ sâu thiết kế thì kéo lõi thép lên, khi đó bấc thấm ở lại trong nền. Qua hệ thống bấc thấm thì nước sẽ được thoát khỏi nền theo phương pháp thẳng đứng. Qua hai phương pháp này ta nhận thấy phương pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc bấc thấm là ưu thế hơn so với cọc cát. Với những ưu điểm nổi bật sau: + Bấc thấm có tác dụng đối với tất cả nền đất thoát nước. + Bấc thấm được sản xuất hàng loạt trong các nhà máy nên được kiểm tra về chất lượng, còn cọc cát chịu ảnh hưởng của chất lượng cát, mà chất lượng cát lí tưởng thường không có trên công trường. + Về tính kinh tế: Ví dụ một chuyến xe tải trọng 12T có thể chở được 12.000m bấc thấm nhưng cũng với công suất thoát nước như vậy thì khối lượng cát cần vận chuyển là 1500 chuyến xe tải trọng 12T cho phương pháp dùng cọc cát. + Xử lý bằng bấc thấm thì kết cấu của đất sẽ bị sáo trộn ít vì lõi thép cũng như là cọc bấc thấm có tiết diện nhỏ, tính chất thấm của đất bị giảm ở mức thấp nhất vì áp lực tăng ở mức nhỏ nhất. Còn phương pháp gia cố bằng cọc cát do phải hạ hạ ống thép có tiết diện lớn sẽ làm cho đất xung quanh cột bị dồn nén biến dạng kết cấu dẫn đến tính chất thấm của nền bị giảm và áp lực trong các hốc nước tăng lên. + Quá trình sử dụng của công nhân là nhẹ nhàng, cần ít người, quá trình lắp dựng để đưa vào sử dụng nhanh (1 ca 8 giờ một máy lắp được từ 2000 đến 5000 mét dài) vì vậy mà hiệu quả kinh tế cao. + Do số lượng và chiều sâu lắp đặt dễ kiểm tra nên quá trình giám sát ít và đơn giản hơn. + Do bấc thấm có tính dẻo cao nên đảm bảo chức năng thoát nước ngay cả với những dịch chuyển ngang kèm theo độ lún lớn và áp lực phương ngang cao. Cọc bấc thấm trong nền còn có tác dụng chống trượt cho nền rất tốt. + Do lắp đặt không cần có nước như cọc cát nên công trường và rãnh thoát nước không bị bẩn. + Khả năng lắp đặt tới chiều sâu 40m mà ở độ sâu này thì cọc cát rất khí thi công. Phương pháp để gia cố nền đất yếu bằng cọc bấc thấm được sử dụng nhiều nước trên thế giới như Hà Lan, Đức, Thụy Sĩ, Hàn Quốc, Đài Loan,… Từ những năm 70 trở lại đây, phương pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc bấc thấm so với các phương pháp khác thì có ưu điểm vượt trội hơn hẳn về mọi phương diện kinh tế, kĩ thuật và môi trường. Ngay sau khi bằng phát minh công nghệ này của Hà Lan được công nhận thì các nước tiến tiến đã mua công nghệ và bắt đầu chế tạo loại thiết bị này. Các máy đã có trên thế giới như là Flodrain FD4, Flodrain FD8, Mega Wickdrain, Colbonddrain CX1000/10, Drain MD 7407/7007, Drain MD 88-80,…. Ban đầu người ta chế tạo các hệ thống thiết bị công tác rồi lắp trên các máy xúc hay cần trục truyền động cơ khí. Nhưng sau này người ta nhanh chóng phát hiện ra nhược điểm của truyền động này và thay nó bằng kiểu truyền động tiên tiến hơn đó là truyền động thuỷ lực. So với truyền động cơ khí thì truyền động thuỷ lực có nhiều ưư điểm: + Có khả năng truyền lực được lớn và đi xa. + Trọng lượng và kích thước của bộ truyền nhỏ hơn truyền động cơ khí. + Có khả năng tạo ra những tỷ số truyền lớn (tới 2000 hay coa hơn nữa). + Quán tính của truyền động nhỏ. + Truyền động êm dịu, không gây tiếng ồn. + Điều khiển nhẹ nhàng, dễ dàng và tiện lợi không phụ thuộc vào công suất truyền động. + Cho phép điều chỉnh vô cấp tốc độ bộ công tác. + Có khả năng tự bôi trơn bộ truyền, nâng cao được tuổi thọ của máy. + Có khả năng tự bảo vệ máy khi quá tải. + Có khả năng bố trí bộ truyền theo ý muốn, tạo hình dáng tổng thể đẹp và có độ thẩm mỹ cao. + Sử dụng các cụm máy đã được tiêu chuẩn hoá vì vậy tiện lợi cho việc sửa chữa và thay thế dẫn đến giảm thời gian và giá thành sửa chữa. + Ngoài ra khi áp dụng lên thiết bị gia cố nền đất yếu bằng bấc thấm thì truyền động thuỷ lực còn cho phép nén cọc mang bấc thấm đúng tâm, thẳng đứng hơn so với truyền động cơ khí, nhất là đảm bảo các bộ máy an toàn, cọc mang bấc thấm không bị gẫy khi bị quá tải. Do có ưu điểm vượt trội nên ngày nay trên thế giới, toàn bộ các thiết bị gia cố nền đất yếu bằng bấc thấm đều được trang bị hệ thống truyền động thuỷ lực. Hiện nay, công nghệ này đã và đang được áp dụng rộng rãi và ngày càng phát triển. Không những nó dùng để gia cố nền đường yếu mà còn dùng để gia có nền đường sân bay, kênh thoát nước, các đập thuỷ lợi, đê điều… Ở Việt Nam hiện nay, công nghệ gia cố nền đất yếu bằng cọc bấc thấm mới chính thức được áp dụng từ năm 1994, dùng để gia cố quốc lộ 5 và nhà máy nhiệt điện Hiệp Phước. Tuy vậy, yếu tố quyết định hiệu quả kinh tế – kỹ thuật của công nghệ này là thiết bị thi công hay bộ công tác. Từ bài toán thực tế đặt ra là giá thành thiết bị nhập ngoại (Hà Lan, Mỹ, Đức, Nhật…) rất cao, so với tình hình tài chính của đất nước cũng như các đơn vị công ty nhà nước thì đó là một vấn đề chưa phù hợp. Do vậy, việc nghiên cứu và chế tạo các thiết bị này ở trong nước được đặt ra là vấn đề hợp lý và phù hợp. Hiện nay nước ta đã thiết kế và chế tạo thành công máy ép cọc bấc thấm EO-5124, có độ bền và độ tin cậy về mọi mặt phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam. Lựa chọn phương án: Như vậy phương án xử lý nền đất yếu bằng cọc bấc thấm là tối ưu nhất. Ta chọn phương án này. Chương 2. Lựa chọn phương án thi công cọc bấc thấm. 2.1. Phân loại máy ép cọc bấc thấm: Có nhiều cách để phân loại máy ép cọc bấc thấm. Ta có những cách phân loại như sau: - Theo bộ công tác lắp trên máy cơ sở, ta có: + Máy ép cọc bấc thấm, có bộ công tác lắp trên máy cơ sở là cần trục bánh xích. Hình 2.1. Máy ép cọc bấc thấm loại cột kín lắp trên cần trục chuyên dùng. Hình 2.2. Máy ép cọc bấc thấm loại cột hở lắp trên cần trục bánh xích. + Máy ép cọc bấc thấm, có bộ công tác lắp trên máy cơ sở là máy xúc một gầu, đào ngược, truyền động Diesel – Thuỷ lực: Hình 2.3. Máy ép cọc bấc thấm lắp trên máy xúc một gầu. - Theo sơ đồ mắc cáp lắp trên máy ép cọc bấc thấm, ta có: + Loại dùng vật nặng để cân bằng độ dài hai nhánh cáp. + Loại dùng cụm puly để cân bằng cáp: Hình 2.4. Sơ đồ mắc cáp của máy ép cọc bấc thấm. - Theo nguồn động lực dẫn động bộ công tác: + Loại truyền động điện. + Loại truyền động thuỷ lực. - Theo nguyên lý làm việc, ta có hai loại sau: + Loại rung ép (bằng cơ học hay thuỷ lực). + Loại ép tĩnh (bằng cơ học hay thuỷ lực). 2.2. Lựa chọn máy cơ sở: 2.2.1.Phương án 1: Dùng cần trục bánh xích có lắp bộ công tác: Cấu tạo: Hình 2.5. Bộ công tác ép cọc bấc thấm lắp trên cần trục bánh xích. Máy cơ sở: Là một cần trục bánh xích trung bình có tải trọng nâng trong khoảng (40-80T); Có lắp bộ công tác ép cọc bấc thấm. Bộ công tác được liên kết với cần thông qua chốt trên đỉnh cần và giá chữ A ở phía dưới. Mô hình này tương tự như mô hình được lắp trên cần trục bánh xích. Trường hợp này thì bộ công tác ép (cột ép) cũng có kết cấu giống như bộ công tác đặt trên máy xúc 1 gầu thuỷ lực. Nguyên lý làm việc: Khi có yêu cầu về công việc: chủ yếu là thi công nền đất yếu của mặt đường, khi đó máy được vận chuyển tới công trường. Nếu công trường có sẵn cần trục bánh xích thì chỉ việc chuyên chở bộ công tác đến (thường chở bằng xe tải), còn nếu chưa có cần trục bánh xích thì phải chuyên chở cả hai. Khi máy đã được đưa đến công trường thì bắt đầu quá trình lắp dựng để đưa vào sử dụng: Người ta dùng cần trục ô tô để cẩu bộ công tác và lắp liên kết giữa bộ công tác và cần trục. Sau khi lắp dựng xong thì phải kiểm tra và cho máy chạy thử xem có hỏng hóc hay sai xót gì không, nếu có phải dừng máy và khắc phục sự cố ngay. Sau khi đã kiểm tra xong thì máy được đưa vào thi công. Để phù hợp với yêu cầu thi công đưa ra về: chiều sâu ép cọc, độ xiên âm, xiên dương, loại bấc thấm, điểm cắm bấc,…Người thợ lái máy cũng như kỹ sư máy, kỹ sư thi công,…phải phù hợp với yêu cầu. Khi làm việc: máy cơ sở được đặt ở chế độ không di chuyển, khi đó cần cũng được cố định chỉ có bộ tời nâng hoạt động để thực hiện quá trình ép cọc. Khi trục ép cắm xuống nền cho đến khi rút lên thì phải có người công nhân làm nhiệm vụ ghim đầu bấc để thực hiện quá trình cắm bấc tiếp theo. *Ưu điểm: - Tận dụng được bộ tời nâng của máy cơ sơ.û - Nếu có sẵn máy cơ sở tại công trường thì sẽ tiết kiệm kinh phí vận chuyển máy. - Cần trục có bộ di chuyển bánh xích sẽ ổn đinh hơn so với bánh lốp khi thực hiện quá trình ép cọc, mặt khác thì bánh xích có thể di chuyển trên cả địa hình lầy lội và nền cát. *Nhược điểm: - Quá trình lắp dựng phức tạp hơn là máy xúc thuỷ lực. - Tuy có vận dụng được bộ tời kéo của máy cơ sở nhưng mắc cáp phức tạp hơn sơ đồ mắc cáp của máy xúc. - Thường thì thời gian gia cố nền móng đường thì không có cần trục bánh xích mà chỉ có máy đào 1 gầu thuỷ lực và các loại máy thi công khác, vì vậy mà chi phí cho vận chuyển máy là có. -Nếu có điều chỉnh độ xiên âm hay xiên dương thì khó hơn là máy xúc 1 gầu,… - Hiện nay, thì việc sử dụng phương án cần trục bánh xích có lắp bộ công tác ép cọc bấc thấm càng ngày càng ít vì không tiện lợi cũng như còn nhiều bất lợi, đặc biệt là hiệu quả kinh tế không cao. 2.2.2. Phương án 2. Dùng máy xúc một gầu đào ngược truyền động diesel – thuỷ lực. Hình 2.6. Thi công ép cọc bấc thấm trên máy xúc một gầu. Cấu tạo: Hình 2.7. Bộ công tác ép cọc bấc thấm lắp trên máy xúc một gầu, đào ngược, truyền động Diesel – Thuỷ lực. Phương án sử dụng máy xúc 1 gầu truyền động thuỷ lực có lắp bộ công tác ép cọc bấc thấm thay cho việc dùng cần trục bánh xích như ở hình, là một phương án mới và hiện nay và tương lai đang được dùng phổ biến và rộng rãi ngày càng phát triển. Phương pháp này thực chất là dùng một máy xúc 1 gầu truyền động thuỷ lực đã tháo tay gầu chỉ để lại tai cần liên kiết với bộ công tác bằng liên kết chốt. Các máy cơ sở này thông thường là công suất khoảng từ 100 – 300 mã lực, phổ biến nhất là từ 120 – 250 mã lực. Xi lanh thuỷ lực của máy xúc có tác dụng tạo độ xiên âm hay xiên dương cho quá trình ép bấc thấm xuống nền. Bộ công tác thường được