May thi cong chuyen dung

MÁY THI CÔNG CHUYÊN DÙNG.3
L I NÓI ð U
"Máy thi công chuyên dùng" là m t trong nh ng môn h c chính thu c chương trình
ñào t o k sư các chuyên ngành Máy xây d ng và x p d , Cơ gi i hóa xây d ng c a Trư ng
ð i h c Giao thông V n t i.
Cu n giáo trình này nh m trang b nh ng ki n th c cơ b n v ñ c ñi m c u t o, ho t
ñ ng, ph m vi s d ng và nguyên t c tính toán thi t k các máy ch ñ o thu c ba lĩnh v c
chuyên ngành ñư c trình bày qua ba ph n riêng bi t:
Ph n I: Máy và thi t b gia c n n móng
− N i dung t chương 1 ñ n chương 8.
Ph n II: Máy và thi t b thi công m t ñư ng ôtô
Ph n III: Máy và thi t b thi công ñư ng s t
N i dung cu n sách ñư c biên so n sát v i ñ cương gi ng d y môn Máy thi công
chuyên dùng ñã ñư c Trư ng ð i h c Giao thông V n t i phê duy t.
Bên c nh vai trò là giáo trình ph c v cho vi c h c t p và nghiên c u c a sinh viên,
cu n sách này còn là tài li u tham kh o b ích cho các cán b k thu t công tác trong ngành
Xây d ng Giao thông, Xây d ng Công nghi p và dân d ng.
M c dù tác gi ñã có nhi u c g ng nhưng do th i gian và trình ñ có h n nên ch c
ch n khó tránh kh i thi u sót, r t mong nh n ñư c ý ki n ñóng góp c a b n ñ c.
Nhân d p này, tác gi xin chân thành c m ơn Trư ng ð i h c Giao thông V n t i, Nhà
xu t b n GTVT, PGS.TS Nhà giáo ưu tú Vũ Th L c và các b n ñ ng nghi p trong và ngoài
Trư ng ñã góp ý cho n i dung cu n sách và giúp ñ , t o ñi u ki n thu n l i ñ cu n sách
ñư c ra m t b n ñ c.
Tác gi

PH N TH NH T
MÁY VÀ THI T B GIA C N N MÓNG
CHƯƠNG 1
NH NG V N ð CHUNG
1.1. M C ðÍCH, Ý NGHĨA C A VI C GIA C N N MÓNG
H u h t các công trình xây d ng nhân t o ñ u truy n t i tr ng b n thân và ho t t i qua
n n móng xu ng ñ t. Tùy theo tính ch t công trình, t i tr ng truy n xu ng n n có th l n hay
nh dư i các tr ng thái l c phân b ña d ng khác nhau. N u n n ñ t t nhiên có th th a mãn
ñư c các ñi u ki n ch u l c c a công trình xây d ng trên nó theo các thông s ñánh giá như
tính kháng nén (lún), tính kháng c t (trư t) v.v... ng v i các ñi u ki n ñ a ch t, th y văn bi n
ñ ng khác nhau, thì ñương nhiên, công vi c gia c n n s không c n ñ t ra.
Tuy nhiên trong ña s trư ng h p, n n công trình ñ u ph i gia c , m t m t, do t i tr ng
công trình trên nó truy n xu ng bao gi cũng l n và càng ngày càng l n, (qui mô công trình
ngày càng l n), m t khác, n n ñ t mà trên ñó là các công trình nhân t o t p trung s m u t nh t
l i là vùng ñ ng b ng. nư c ta có 2 vùng ñ ng b ng quan tr ng nh t là ñ ng b ng Sông
H ng và ñ ng b ng Sông C u Long. C hai vùng châu th này ñ u có ngu n g c cơ b n là
b i t , thi tho ng m i có ñ i (núi) tr c b bào mòn t ngu n g c l c ñ a già; do ñó, cơ b n 2
vùng ñ ng b ng k trên là n n y u.
T ng ñ t n n y u c n gia c này ph bi n có ñ dày t 2 ñ n 40m, cá bi t 200m v i
thành ph n ch ñ o là á cát, á sét l n tr m tính h u cơ g n như bão hòa nư c. Tiêu bi u ñ a
ch t vùng th ñô Hà N i có th mô t theo tài li u khoan thăm dò sau (b ng 1.1).
B ng 1.1. M t c t ñ a ch t vùng Hà N i
ð sâu
(m)
0 → 3,3 → 20 23,5 → 29 → 32 → 33 → 40, 12 → 43 → 53,2
Lo i ñ t Sét d o
m m
Cát m n
Cát trung
S n
S i
bão hòa
Á cát
Á sét
d o
ch y
Cát
pha
Sét
ch y
Cát
pha
Cát
ch y
Cát
pha
Sét
ch y
Cát
m n
bão
hòa
Sét
d o
Cu i
S i
Cát thô
bão hòa
Như v y, vi c gia c n n ñ t o móng công trình là vi c t t y u. Chi phí cho vi c gia c
n n trong giá thành công trình chi m m t t l ñáng k , th p nh t cũng 15−30%, có khi lên
ñ n 40 − 50% giá thành công trình.
ñây có th phát sinh khái ni m: n n y u và n n t t. N n y u thì ph i gia c , n n t t thì
không; ñi u ñó không ph i lúc nào cũng ñúng. Trư c h t thu t ng "n n y u" cũng như "n n

t t" có ñ nh tính h t s c tương ñ i, còn ñ nh lư ng cũng thu c ph m trù ñ nh nghĩa r ng ranh
gi i c a chúng là:
− Kh năng ch u nén lún: P = 0,5 ÷ 1kg/cm2
− Mô ñuyn t ng bi n d ng: E = 50kg/cm2
− Kháng c t: τ = 0
− ð m: ω → bão hòa
Các tr s cao hơn ranh gi i trên là n n t t, b ng và nh hơn là n n y u [1].
ði u chúng ta mu n nói là, t t c ñ u tùy thu c vào tĩnh t i và ho t t i c a công trình nhân
t o truy n xu ng n n. N u n n y u mà v n ch u ñ ng ñư c thì không c n gia c , ngư c l i, n u
n n t t mà v n không th a mãn yêu c u k thu t ñ t ra thì v n c n gia c . Trong ña s trư ng
h p, ñ ng m nư c c a n n c 3 tr ng thái nói chung: hơi, l ng, r n là m t y u t quy t ñ nh
ñ n cơ tính c a ñ t n n.
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA C N N MÓNG CH Y U
Ngày nay, các phương pháp gia c n n móng khá phong phú và ña d ng. ngoài các bi n
pháp k t c u t ng dư i c a công trình ñ ch ng lún, s t ñ u và không ñ u như: móng bè,
móng chân v t... khe lún, gi ng tư ng, gi ng móng v.v... cũng như các bi n pháp gián ti p như
ñ p kh i (tư ng) ph n áp (ñ i tr ng), tư ng ch n v.v... còn dùng nh ng bi n pháp ñ c h u
như gia nhi t n n, tr n vôi, xi măng, ñi n − hóa, silicát hóa v.v... trên m t ho c sâu trong n n
ñ c i thi n cơ tính c a n n. Trên th c t các phương pháp gia c n n sau ñây ñư c s d ng
r ng rãi hơn c [1].
1.2.1. Phương pháp c i t o s phân b ng su t trên n n, g m có:
a) ð m cát − Khi l p n n y u có chi u sâu ≤ 3m bão hòa nư c, ta có th g t b l p ñ t
y u dư i chân móng và thay th b ng l p cát. Phương pháp này t ra ñơn gi n và không ñòi
h i thi t b thi công ph c t p n u kh i lư ng công vi c không l n.
b) ð m ñá s i − Cũng như v i ñ m cát, khi l p ñ t y u dư i móng có nư c ng m v i áp
l c hông cao, không ñ t ñư c ñ m cát và dư i nó cũng là l p ñ t v.v. s c ch u truy n l c c a
ñ m ñá s i l n hơn nhi u so v i cát nên ta có th coi nó như m t b ph n c a móng.
c) ð m ñ t − V i các công trình xây d ng trên n n ñ p và m c nư c ng m dư i sâu thì
dùng ñ m ñ t (v t li u r hơn). ðương nhiên các v t li u dùng làm ñ m (cát, ñá s i, ñ t) ñ u
ph i ch n l a phù h p yêu c u k thu t và ñ c bi t ph i ñư c lèn ch t.
1.2.2. Phương pháp tăng ñ ch t c a n n b ng bi n pháp tiêu nư c th ng ñ ng
ð tiêu nư c theo phương th ng ñ ng, thư ng dùng các phương pháp sau:
a) C c cát, s i − Khi móng công trình l n, l p n n y u có chi u dày ≥ 3m, ta có th c i
t o b ng c c cát, s i. C c cát, s i làm cho ñ m, ñ r ng c a n n gi m ñi, c c cát có tác
d ng như là m t gi ng tiêu nư c th ng ñ ng, làm cho mô ñuyn bi n d ng, tính kháng nén,
kháng c t c a n n tăng lên v.v. và c c làm vi c ñ ng th i v i n n, do ñó tính ch t ch u l c

c a n n gia c c c cát, s i khác xa các lo i c c c ng như g , bê tông, thép... (c c c ng ch u
l c ñ c l p v i n n).
C c cát, s i cho phép công trình ñ t gi i h n n ñ nh (lún) g n như sau khi k t thúc thi
công. Ưu vi t c a c c cát, s i còn th hi n hi u qu kinh t cao: kinh phí xây d ng có th
gi m 40% so v i dùng c c bê tông; gi m 20% so v i dùng ñ m cát... ngoài ra, c c cát, s i còn
có tính b n vĩnh c u, hoàn toàn không b ăn mòn do xâm th c , thi t b thi công ñơn gi n và
ph thông.
b) B c th m − Khác v i c c cát, s i; b c th m không tham gia vào quá trình ch u l c
truy n t i c a công trình xu ng n n, nó ch có ch c năng tiêu nư c th ng ñ ng cho n n, làm
cho cơ tính c a ñ t n n ñư c nâng cao do tăng cư ng t c ñ c k t c a c a nó, k t qu là s
ch u t i c a ñ t n n ñư c c i thi n.
B c th m có nh ng ưu vi t n i b t:
− Di n n n c i t o l n.
− ð sâu t ng ñ t c i t o l n, có th ñ t 25 − 30m.
− V t li u (b c th m) ch t o s n, g n nh .
− Công ngh thi công gi n ñơn, năng su t cao.
− Hi u qu kinh t cao.
Chính vì nh ng ưu vi t v a nêu nên th i gian g n ñây, bi n pháp này ñư c s d ng r ng
rãi trong vi c c i t o và nâng c p qu c l 1, qu c l 5 v.v...
1.2.3. Phương pháp gia c n n b ng c c c ng
Móng c c là m t k t c u quen thu c trong xây d ng, làm nhi m v truy n t i công trình
xu ng sâu trong n n ñ t có l p (t ng) ch u l c t t, kh c ph c ñư c bi n d ng lún không ñ ng
ñ u, ch u ñư c t i tr ng ngang, gi m kh i lư ng ñào ñ p, rút ng n th i gian thi công do công
nghi p hóa ch t o c c và thi t b thi công.
C c và thi t b ñóng (h , ñúc t i ch ) r t ña d ng: c c tre, g , bê tông ñ c, ng r ng,
thép, ván thép... c c nh i các ki u, tr th ng, n hông (Franki), n ñáy... c c xo n.
Tuy nhiên không ph i lúc nào gia c n n b ng c c c ng cũng có hi u qu t t n u n n
phía trên t t mà dư i mũi c c l i x u; trư ng h p ñó ph i dùng bi n pháp khác.
Nói chung, các lo i c c ñ u ch u t i c a công trình xu ng dư i n n theo hai d ng: c c
ch ng − ch u t i cơ b n mũi c c, c c treo − ch u t i cơ b n theo ma sát hông thân c c.
Trư ng h p c c ch u t i h n h p c ch ng và treo ñ u phát huy tác d ng ñương nhiên là r t
t t.
1.3. PHÂN LO I THI T B THI CÔNG C C C NG
1.3.1. Sơ ñ phân lo i

H.1.1. Sơ ñ phân lo i thi t b thi công c c c ng
1.3.2. ð c ñi m s d ng c a lo i búa ñóng c c
Lo i búa Ph m vi s d ng Ưu ñi m Như c ñi m
Búa rơi
Dùng ñóng các lo i c c
hc c = 6 − 12m v i kh i
lư ng nh . ð a ñi m thi
công r ng.
Gbúa = 0,25 − 1,5 t n
C u t o ñơn gi n, d b o
qu n, d s a ch a, d thay
ñ i ñ cao nâng búa. Giá
thành h .
Năng su t th p.
Ns = 1 nhát/ph − t i tay
4−15 nhát/ph − t i máy
D làm h ng ñ u c c.
Búa th y
l c
ðóng các c c BTCT, c c
ván thép dài 8−12m.
ðóng c c trên nhi u lo i
n n, k c n n y u. Không
gây ô nhi m môi trư ng.
Chi phí ñ u tư máy cao.
Vi c s a ch a khó khăn.
Búa hơi
Dùng ñóng c c bê tông,
BTCT n ng kh i lư ng
ñóng c c l n; ð a bàn thi
công ch t h p.
Gbúa = 1,2 ÷ 9 t n,
hef.búa = 0,7 + 1,6m.
Năng su t cao: N = 200 −
500 nhát/phút. Ít phá v
ñ u c c. Có th ñóng c c
không c n giá búa, d ñi u
khi n áp l c ñóng c c t
ñ ng.
Tr ng lư ng hi u d ng
nh :
β =
Gbúa
∑Gmáy
100% = 20%
C n có thi t b trung gian
c ng k nh (máy nén, n i
hơi) d h ng ng d n hơi,
ñ an toàn th p.
Búa n Dùng ñóng c c g , thép, bê Tr ng lư ng t ng các thi t T n 50−60% công su t ñ
B ng 1.2
ðÚC C C
T I CH
Kéo
b ng
t i
tay
Máy
khoan
c c
nh i,
vòi
xói
các
lo i
BÚA RƠI BÚA HƠI
BÚA N
(diezel)
BÚA CH N
ð NG
MÁY ðÓNG C C
H C C
Kéo
b ng
t i
máy
ðơn
ñ ng
Song
ñ ng
ðơn
ñ ng
Song
ñ ng
C t
d n
ng
d n
N i
c ng
N i
m m
Xung
kích
BÚA
TH Y L C
Máy
ép
tĩnh
th y
l c

Lo i búa Ph m vi s d ng Ưu ñi m Như c ñi m
Diezel tông c t thép và ván c (h
≤ 8m); Thích h p v i ñ t
th t.
Gbúa = 0,14 ÷ 15 t n
b nh ; Không c n m t s
thi t b trung gian (máy
nén khí, n i hơi, ñ ng cơ
ñi n...)
nén không khí trong xi
lanh. C n có nhiên li u d u
diezel. Năng su t th p hơn
búa hơi. Ns = 50 + 80
nhát/phút
Búa rung
ñ ng
Dùng ñóng các lo i c c,
ván c v i kh i lư ng l n,
hi u qu cao ñ t r i, cát,
cát pha và ñ t bão hòa
nư c.
Năng su t cao hơn các lo i
búa khác 3 + 4 l n.
Giá thành h 2 ÷ 2,5 l n.
Không làm v ñ u c c
C n ph i có ngu n ñi n
Chú ý: Ch n búa ph i d a trên cơ s :
− Ph m vi s d ng c a búa, ưu như c ñi m và ñi u ki n trang thi t b .
− ð c ñi m ñ a hình thi công, kh i lư ng và lo i c c.
− ð c ñi m ñ a ch t c a n n.
1.4. KHÁI NI M H C C
C c các lo i có th ñư c ñóng (b ng búa), h (b ng búa rung, vòi xói), ñúc t i ch
(khoan nh i, vòi xói), v n (c c xo n) ho c k t h p ñóng, ñ m (h ) c c ng r i ñ bê tông...
Vì v y, thu t ng "h c c" ñây (1.4) có nghĩa r ng bao quát.
1.4.1. ðóng c c
Phương ti n ñóng c c ph bi n là búa hơi (hơi nư c, hơi ép) và búa diezel.
L c xung kích tác d ng lên ñ u c c là tác nhân cơ b n ñ h c c. Ngư i ta ch có th
ñóng c c khi tương quan gi a búa và c c g m năng lư ng xung kích c a búa, tr ng lư ng
búa, tr ng lư ng c c và ñ ch i c a c c th a mãn các ñi u ki n sau:
a) Năng lư ng xung kích W c a búa (kgm)
W ≥ 25 [R]tt
ñây: [R]tt − S c ch u t i tính toán c a c c (T)
Theo Welliton, [R]tt ≤
[Rc]
7 , trong ñó [Rc] − s c ch u t i gi i h n cho phép c a c c.
b) V h s hi u d ng c a búa:
KB =
Q + q
W
Trong ñó: Q, q − Tr ng lư ng búa và c c,

W =
Q.V2
2g
− năng lư ng xung kích.
v i: V − T c ñ rơi búa (m/sec)
g − Gia t c tr ng trư ng (m/sec2
)
H s hi u d ng KB có nh ng tr s gi i h n theo b ng 1.3.
B ng 1.3. H s hi u d ng KB
C c
Búa
C c g C c thép C c bê tông
Búa hơi song ñ ng, Diezel ng
d n
5 5,5 6
Búa hơi ñơn ñ ng, Diezel c t
d n
3,5 4,0 5
Búa rơi t do (t i kéo, th ) 2 2,5 3
N u KB l n hơn tr s v a nêu, có nghĩa là búa quá n ng so v i c c và
ngư c l i.
c) V ñ ch i c a c c S.
B ng các tính toán lý thuy t và ño ñ c th c nghi m, ñ ch i S h p lý c a c c ñư c
khuy n cáo n m trong gi i h n.
(1 − 2) cm < S < (3 − 5) cm
Mu n v y, tr ng lư ng búa Q và c c q trong các trư ng h p thông thư ng có tương quan
theo.
Q = (1,5 − 2)q
1.4.2. H c c b ng rung ñ ng
Nh ng trư ng h p không th dùng búa xung kích ñ ñóng c c như: tr ng lư ng c c quá
l n so v i búa, ho c n n cát v.v... ngư i ta có th h c c b ng búa rung các lo i (rung n i
c ng, n i m m, va rung).
Búa rung tác ñ ng nh l c ly tâm t o ra b ng kh i l ch tâm quay. L c ly tâm ñây còn
ñư c g i là l c kích ñ ng P tính theo bi u th c quen bi t.
P =
M . ω2
g
Trong ñó:M − Mô men l ch tâm

ω − T c ñ góc
g − Gia t c tr ng trư ng
Ch n búa ch n ñ ng ñ h c c c n th a mãn các ñi u ki n sau:
− L c kích ñ ng ph i ñ th ng l c c n c a n n.
− Biên ñ rung ñ ng c a búa c n l n hơn biên ñ rung ñ ng c a c c.
− T ng tr ng lư ng tĩnh c a h búa và c c c n l n hơn l c c n c a n n xu t hi n dư i
mũi c c.
Các ñi u ki n nêu trên ñư c khai tri n chi ti t ti p theo ph n chuyên m c v búa rung.
1.4.3. ðúc c c t i ch b ng khoan nh i
Khoan nh i các ki u có m c ñích t o c c (ñúc c c) t i ch . Công ngh khoan nh i g m 2
bư c cơ b n: t o l khoan b ng máy khoan chuyên d ng và ñúc c c bê tông sau khi t o l .
Công ngh khoan nh i (c c) ra ñ i t năm 1950 và ngày càng phát tri n m nh m . Nó
cho phép t o ra các móng c c ch u l c r t l n xây d ng các công trình c u, các tòa nhà cao
t ng, các công trình th y l i và th y ñi n.
ð t o ra l khoan, ngư i ta áp d ng các lo i hình công ngh :
− Công ngh ñúc khô
− Công ngh dùng ng vách
− Công ngh dùng dung d ch khoan.
Vi c áp d ng lo i hình công ngh nào cho h p lý là r t quan tr ng, nó ph thu c r t
nhi u vào ñ c ñi m ñ a ch t, thi t b khoan và trình ñ v n hành thi t b .
Thi t b (khoan) t o l có nhi u d ng khác nhau, nhưng ñ u bao g m: máy cơ s có b di
chuy n bánh xích (là ch y u), b công tác t o l ki u g u khoan − ki u vít xo n ho c ki u
g u ñào..., và các thi t b ph tr phù h p v i công ngh t o l .
Vi c ñúc c c bê tông ñư c ti n hành sau khi làm s ch l khoan và ñ t c t thép. C c ñúc
xong ph i ti n hành ki m tra ch t lư ng nh các thi t b ki m tra hi n ñ i.

Thi công c c khoan nh i b ng máy khoan ED.4000
v i b g u khoan xoay ñư ng kính 1,5m.
.
CHƯƠNG 2
BÚA ðIEZEL ðÓNG C C
2.1. CÔNG D NG VÀ PHÂN LO I BÚA ðIEZEL

2.1.1. Công d ng: Búa diezel dùng ñ ñóng các c c bê tông c t thép, ng thép, c c g
và thư ng ch ñóng trên n n thông thư ng (không ph i n n y u ho c n n c ng). Búa lo i này
dùng d u diezel và ho t ñ ng như m t ñ ng cơ diezel, gây n l n và ch n ñ ng m nh nên ch
thích h p v i vi c xây d ng các công trình xa nơi dân cư, xa các công trình xây d ng ñã có.
Riêng các lo i búa nh có th ñóng c c tre, c c g ñ kè b .
ñây, thu t ng "búa ñiezel" ñư c hi u là c máy ñóng c c s d ng qu búa dùng d u
diezel; ngoài qu búa ra còn có giá búa, khung sàn v i các thi t b c n thi t ho c máy cơ s là
máy kéo, c n tr c, máy xúc bánh xích. Khi phân lo i búa diezel thư ng phân lo i theo qu
búa, còn giá búa xét riêng.
2.1.2. Phân lo i búa diezel
− Theo nguyên t c c u t o qu búa, có:
búa diezel c t d n (xi lanh rơi)
búa diezel ng d n (pittông rơi)
− Theo tr ng lư ng qu búa Q:
lo i nh , v i: Q = ≤ 0,6 − 1,2 − 1,8 t n
lo i v a: Q = 2,5 − 3,5 − 4,5 t n
lo i l n: Q = 5,5 − 6,5 − 10 t n
Qu búa ki u c t d n thư ng có Q lo i nh , qu búa ki u ng d n có Q t 1,8 t n tr lên.
Dư i ñây trình bày n i dung cơ b n c a qu búa diezel c t d n và qu búa diezel ng
d n.
B ng 2.1. Thông s k thu t búa diezel c t d n do Liên Xô (cũ) ch t o
Mác hi u máy
Thông s chính SP44
(S−1010)
SP60
(DM−240)
S−263
SP−6
(S−330)
Tr ng lư ng qu búa (kg) 190 240 1800 2500
Năng lư ng va ñ p (kg.m) 150 175 1600 2000
S l n ñ p trong 1 phút 100 55 44−55 50−55
Chi u cao nâng búa (mm) 1000 1310 2100 2300
T s nén 16 16 26 25
ðư ng kính c c (g ) − (cm) 18−22 18−22 − −
Kích thư c bao (mm)
Cao 1970 1980 4335 4540
R ng 500 500 820 870

Mác hi u máy
Thông s chính SP44
(S−1010)
SP60
(DM−240)
S−263
SP−6
(S−330)
Dài 550 550 900 1100
− T ng tr ng lư ng (kg) 340 350 3650 4200
B ng 2.2. Thông s k thu t búa diezel ng d n (Liên Xô cũ ch t o)
Làm mát b ng không khí Làm mát b ng nư c
Thông s chính
S858 S859 S949 S954 S996 S1047 S1048 SP54
Tr ng lư ng qu búa
(kg)
1250 1800 2500 3500 1800 2500 3500 5000
Năng lư ng ñ p khi rơi
3m (kg.M)
3300 4800 6700 9400 5400 7500 10.500 13000
ðư ng kính xi lanh
(mm)
300 345 400 450 345 400 470 550
Hành trình pittông quá
trình nén (mm)
335 370 372 376 370 370 376 −
Dung tích xi lanh (lít) 23,6 35,6 46,5 59 35,6 46,5 59 −
C li s ng trư t (mm) 360 360 360/625 625 365 625 625 625
T s nén 15 15 15 15 15 15 15 15
S l n va ñ p/phút 44−55 44−55 44−55 44−55 44−55 44−55 44−55 44−55
T ngtr nglư ng(kg) 2500 3500 5800 7300 3650 5600 7650 11600
B ng 2.3: Thông s k thu t búa diezel ng d n do Nh t ch t o
Tr ng lư ng, t n Kích thư c gi i h n qu búa
Hãng
s n xu t
Mã hi u
Búa Toàn b Cao (m) R ng (m) Dài (m)
Năng lư ng
1 nhát búa
KJ
MH 15 1,5 3,35 4,255` 0,624 0,78 45
MH 25 2,5 5,505 4,42 0,726 0,952 75
MH 35 3,5 7,74 4,585 0,864 1,075 105
Mitsubishi
heavy ind
MH 45 4,5 10,305 0,924
Ishikawajima MH 45B 4,5 10,305
4,785
0,98
1,275 135

IDH−25 2,5 5,5 4,565 0,78 0,897 75
IDH−35 3,5 7,8 4,013 0,886 0,986 105
harima heavy
ind
IDH−45 4,5 11,0 4,696 1,0 1,125 135
K13 2,7 4,05 0,616 0,739
KC13
1,3
3,2 4,965 0,63 0,77
37
K25 5,2 4,55 0,768 0,839
KC25
2,5
5,5 5,1 0,78 0,87
75
K35 7,5 4,55 0,934
KC35
3,5
7,9 5,125
0,881
0,995
105
K45 10,5 4,825
KB45 11,0 5,46
0,996 1,074 135
KC45
4,5
11,2 5,46 1 1,172
KB60 6,0 15,0 5,77 1,135 1,301 160
KB80 8,0 20,5 6,1 1,385 1,466 220
Kobe steel
K150 15,0 36,5 7,04 1,7 2 396
2.2. C U T O QU BÚA KI U C T D N VÀ QUÁ TRÌNH HO T ð NG
2.2.1. C u t o chung
Hình 2.1. Búa diezel ki u c t d n SP.6
2.2.2. Quá trình ho t ñ ng
Xy lanh 2 ñư c t i nâng búa nâng lên qua rùa 4 b ng móc 15 móc vào ch t 14. ð n h t
hành trình trên móc 15 ñư c nh ra, xylanh 2 rơi t do theo c t d n hư ng 3 ch p vào piston
18 c ñ nh trên b 1 t o thành bu ng kín trong ch a không khí b nén. cu i hành trình rơi,
do tác ñ ng c a ñ u 16, bơm nhiên li u 11 ho t ñ ng phun nhiên li u v i áp l c l n vào
bu ng kín, ñây nhiên li u g p không khí nén có nhi t ñ cao t b c cháy ñ y xylanh lên và
t o thêm xung l c nh n c c xu ng n n qua piston. Khi xylanh lên h t hành trình, nó l i rơi
xu ng do t tr ng và chu kỳ m i b t ñ u. C như v y qu búa ho t ñ ng ñ n khi ng ng c p
nhiên li u, hành trình c a xylanh ñư c ñi u ch nh b ng cách ñi u ch nh lư ng nhiên li u qua
tay ñòn 8.

Hình 2.1. Búa diezel ki u c t d n SP.6
1. Thân ñ búa có khoang ch a d u; 2. Xi lanh qu búa; 3. C t d n; 4. Rùa nâng qu búa;.
5. Khung gi ng ngang; 6. C n kh i ñ ng búa; 7. C n bơm nhiên li u; 8. Tay ñòn.; 9. Vòi phun nhiên li u.;10. ng d n
d u; 11. B bơm nhiên li u; 12. Ch p mũ ñ u c c; 13. ð va ñ p; 14. Ch t ngang;
15. Móc.; 16. ð u tác ñ ng c n bơm; 17. Lò so gi móc; 18. Pít tông c ñ nh.
Khi mu n d ng ho t ñ ng c a búa, ch c n kéo dây m m có 1 ñ u bu c vào l cu i tay
ñòn 8, lúc này ñ u 16 không còn tác d ng vào c n 7, bơm 11 không bơm d u n a, qu búa s
d ng ho t ñ ng.
2.3. C U T O QU BÚA KI U NG D N VÀ NGUYÊN LÍ LÀM VI C
2.3.1. C u t o chung qu búa
Qu búa diezel ki u ng d n có 2 lo i:
− Lo i thông thư ng có t n s n 45−55 l n/phút.
− Lo i có t n s n cao 60−100 l n/phút.
2.3.1.1. C u t o c a búa diezel ng d n thông thư ng

Hình 2.2: C u t o búa ñóng c c diezel ki u ng d n thông thư ng
1. Th t búa (c i dư i); 2. Khoang ch a nư c làm mát; 3. Bơm nhiên li u; 4. Tay ñòn d n ñ ng bơm; 5. Xi
lanh dư i; 6. Pittông búa. 7. H c ch a d u bôi trơn; 8. N p có rãnh d n d u; 9. Xi lanh d n hư ng (trên);10.
C ch n trên; 11. N p bên; 12. Tay treo (l y) nâng qu búa; 13. C dư i; 14. Giá k p trư t búa; 15. N p trên;
16. Bu lông ch n; 17. Ch t ñ nh v c t; 18. Thanh n i; 19. Nút x ; 20. V t d u (l tra d u);21. Thi t b ñi u
ch nh c p nhiên li u; 22. ng x khói; 23. N p ng x ; 24. ng m m d n d u; 25. Khoang ch a d u; 26. C a
n p d u.
2.3.1.2. C u t o qu búa diezel lo i ng d n t n s n cao
ð nâng cao hi u qu làm vi c c a qu búa b ng cách tăng t n s n mà v n gi nguyên
năng lư ng xung kích ngư i ta ch t o qu búa diezen lo i ng d n t n s n cao (hình 2.3).
V nguyên lý c u t o, qu búa này cũng gi ng như các qu búa diezel lo i ng d n thông
thư ng khác. ði m khác bi t ñây là ph n xylanh trên ñư c s d ng và c u t o v i hai m c
ñích: d n hư ng cho piston (như các qu búa thông thư ng) và gi m ch n khí nén (bu ng 16
− hình 2.3). Nh có gi m ch n này mà chu kỳ làm vi c gi m do gi m hành trình nhưng tăng
t c ñ rơi c a pítông 12. ði n hình cho lo i qu búa này là lo i có ký hi u URB2500 (Liên
Xô cũ) và B45 c a hãng BSP (Anh).

Hình 2.3. Qu búa diezel lo i ng d n t n s n cao
1. ð u búa; 2,5. Gi m ch n; 3. ð m; 4. Bulông gi ñ u búa; 6. Vòng ñ m; 7. Xylanh;
8. Vòng găng ñ u búa; 9. Nút kh áp; 10. Vòng găng piston; 11. Bơm nhiên li u; 12. Piston;
13. Vòng găng piston trên; 14. Két nhiên li u; 15. ng d n hư ng; 16. Gi m ch n khí;
17. ð u trên piston; 18. Gu c trư t; 19. Khung nâng.

2.3.2. Nguyên lý làm vi c c a qu búa diezel ng d n
Hình 2.4: Sơ ñ làm vi c c a búa
diezel ki u ng d n.
1. Qu pittông; 2. Khoang ch a d u; 3.
Th t búa (c i dư i); 4. ng n p khí − x
khói; 5. Xi lanh; 6. Bơm d u nhiên li u; 7.
Tay ñòn bơm; 8. Cơ c u móc kéo nâng qu
búa (con rùa).
I. Qu búa ñi lên (n p khí);
II. Qu búa rơi xu ng và phun d u;
III. Nén kích n − va ch m;
IV. N − ñ y búa ñi lên − x .
2.3.3. C u t o m t s b ph n c a búa
Xét 2 b ph n là ño n xi lanh làm vi c và bơm nhiên li u.
2.3.3.1. ðo n xi lanh làm vi c (hình 2.5)
Hình 2.5: ðo n xi lanh làm vi c c a búa
diezel ki u ng d n
1, 7. Vòng và vành b o hi m; 2. L ki m tra;
3. Gugiông c y; 4. ng x ; 5. T m n p d c;
6. L l p v i b bơm nhiên li u; 8. Gân tăng cư ng; 9.
L tra d u; 10. ðai; 11. Nút d u;
12. d n hư ng (k p vào giá búa); 13. ng d n d u;
14. B u l c d u; 15. Thùng ch a nhiên li u; 16. Nút
c a n p nhiên li u; 17. L ki m tra d u; 18. ðòn t a
quay tay ñòn b móc treo qu búa.

2.3.3.2. Bơm nhiên li u
Hình 2.6. Bơm nhiên li u
1. Tay ñòn; 2. Piston; 3. ng bao; 4. Thân bơm; 5. B ñi u ch nh lư ng nhiên li u; 6. Lò so;
7.Van m t chi u; 8. Lò so van m t chi u; 9. Van m t chi u; 10. ð u n i v i két nhiên li u;
11. ðư ng d n nhiên li u phun vào bu ng cháy.
Bơm nhiên li u là c m chi ti t quan tr ng c a qu búa, nó có nhi m v phun d u
diezel t khoang ch a d u vào bu ng ñ t ñúng th i ñi m theo chu trình làm vi c c a búa.
Bơm này có c u t o theo ki u bơm pittông áp l c th p. Khi pittông c a qu búa di chuy n
t trên xu ng dư i s tác ñ ng vào tay ñòn 1, qua ñó pittông 2 c a bơm d ch chuy n
xu ng dư i và t o áp l c trong bu ng ch a nhiên li u A, do ñó van m t chi u 9 ñư c
ñóng l i không cho nhiên li u ch y qua ng m m (n i v i ñ u n i 10) ch y vào bu ng A.
Lúc này van m t chi u 7 ñư c m ra dư i áp l c d u trongkhoang A ñ y nhiên li u t
bu ng A vào bu ng ñ t trong xi lanh qu búa theo ñư ng d n 11.

hành trình ngư c l i, khi pittông qu búa thôi tác ñ ng vào c n 1, lò so 6 ñ y pittông ñi
lên t o áp l c th p trong bu ng A, van 7 ñóng, van 9 m ñ nhiên li u ch y vào. ð ñi u
ch nh lư ng nhiên li u dùng tay ñòn 5. Khi tay ñòn 5 quay theo chi u G thì lư ng nhiên li u
vào bu ng A gi m ñi, và ngư c l i.
2.4. NH HƯ NG C A KHÍ CHÁY ð N QUÁ TRÌNH H C C
Ta ñã bi t r ng: trong quá trình búa diezel ñóng c c luôn có 2 thành ph n l c tác d ng
lên ñ u c c làm c c chìm xu ng n n, ñó là:
− L c va ñ p c a qu búa qua ñ búa xu ng c c.
− L c do khí cháy sinh ra truy n xu ng c c.
Sau ñây ta xét nh hư ng c a khí cháy ñ n quá trình h c c.
Xét trong 1 chu kỳ làm vi c c a búa: khi qu búa ñi xu ng t i v trí che kín c a x thì
quá trình nén b t ñ u ñư c th hi n b ng ñi m a trên ñ th p (t).
Hình 2.7: nh hư ng c a
khí cháy ñ n quá trình h
c c.
1. ð th bi u di n s thay
ñ i áp l c khí cháy P trong
bu ng ñ t búa diezel ng d n
− theo th i gian t.
2. ð th bi u di n ñ chìm
c a c c vào n n tương ng
v i quá trình nén c c do khí
cháy.
Áp l c khí nén trong bu ng ñ t qu búa tăng d n t a ñ n c và t1, t o ra m t l c F tác
d ng lên ñ u c c, ví d ñi m c, ta có: Fc = Pc . A, v i A là ti t di n ngang c a qu búa, Pc −
áp l c khí cháy t i th i ñi m c.
Dư i tác d ng c a l c khí cháy c c chìm sâu vào n n và tăng ñ n giá tr l n nh t Hp khi
khí cháy ñ t áp l c l n nh t Pz ng v i ñi m z trên ñ th . M t khác dư i tác d ng ñàn h i c a
n n, c c s b ñ y lên m t ño n Hn, do ñó chi u sâu dìm c c ch còn là H1:
H1 = Hp − Hn
P
0
0
H
H
a
c
z
b
t t
P
t
t
H
H
1
n
x
P
0
0
H
H
a
c
z
b
t t
P
t
t
H
H
1
n
x
1
2
1 2
τ
p

K t qu nghiên c u cho th y áp l c khí cháy tác d ng dìm c c th c s xu t hi n cu i
quá trình nén. Khi h n h p b ñ t cháy, áp su t trong bu ng ñ t tăng v t và giai ño n cháy
mãnh li t nh t x y ra trong kho ng th i gian τ = t2 − t1, khí cháy ñ t áp l c Pz = (10 − 13)
MPa tác d ng làm c c chìm xu ng n n. Thư ng giai ño n ñ u c c chìm t i 20 cm/1 l n búa
rơi xu ng, sau ñó gi m d n ñ sâu, vì càng v cu i l c c n c c c a n n càng tăng.
V i búa diezel, nhiên li u s t b c cháy v i nhi t ñ t phát sinh kho ng 700o
K áp
su t (3−4) MPa. Mu n v y thì c c ph i có "ñ ch i" c n thi t ñ có t s nén yêu c u, th
hi n qua l c c n ñ u c c R. L c c n R ph i th a mãn ñi u ki n: R ≥ [(3 ÷4) MPa] . A.
N u R < [(3 ÷ 4) MPa] . A thì c c s t t nhanh hơn, búa gi m d n ñ n y, làm cho ñ
nén gi m dư i m c c n thi t, nhi t phát sinh không ñ và k t qu là quá trình cháy không x y
ra.
2.5. NH HƯ NG ð NG TH I C A ÁP L C KHÍ CHÁY VÀ L C XUNG
KÍCH ð N QUÁ TRÌNH H C C C A BÚA DIEZEL
Quá trình ñóng c c c a búa diezel khi xét ñ n nh hư ng ñ ng th i c a áp l c khí cháy
và l c xung kích là quá trình ph c t p, nó ph n nh sát th c b n ch t làm vi c c a búa diezel.
Có th mô t quá trình này trên 2 ñ th k t h p P(t) và H(t) dư i ñây:
Hình 2.8: nh hư ng ñ ng th i c a áp l c
khí cháy và l c xung kích ñ n quá trình h
c c.
1. ðư ng bi u di n áp l c do khí cháy sinh ra tác d ng
làm chìm c c.
2. ðư ng bi u di n ñ chìm c c vào n n ñ u quá
trình ñóng c c ng v i l c c n ñ u c c R1.
3. ðư ng bi u di n ñ chìm c c vào n n khi l c c n
ñ u c c ñ t tr s R2 > R1.
t'ñ và t"ñ là th i gian tác d ng c a l c xung kích lên ñ u c c ng v i R1 và R2.
τ − th i gian tác d ng do quá trình cháy sinh ra.
H1− ñ s t c a c c giai ño n ñ u ñóng c c.
H'1 − ñ s t c a c c giai ño n cu i khi có R2 > R1.
n1,2,3,4 − Các ñi m ng v i quá trình s t c c do tác d ng c a l c xung kích, ñ ñàn h i
c a n n, do áp l c khí cháy và ph n l c (ñ ch i) c a n n.
H
0
0
P
t
t
P
z
1
c
H
H'
n
n
n
n
H
H
b
3
2
2
4
31
3
2
1
1
t"
t'd
d

Công sinh ra trong quá trình ñóng c c giai ño n ng v i t'ñ, t"ñ, τ là r t l n, nh ñó c c
chìm sâu vào n n v i ñ sâu l n H1.
K t qu nghiên c u cho th y th i gian tác d ng c a l c xung kích l n hơn th i gian cháy
n th c s c a h n h p cháy, t ñó: công do l c xung kích gây ra l n hơn công do áp l c khí
cháy sinh ra. Các tính toán cho th y: công do l c xung kích ( giai ño n ñ u) chi m t i 92%,
còn công c a áp l c cháy sinh ra ch có 8%.
Khi ti p t c ñóng c c thì l c c n ñ u c c tăng lên t R1 ñ n R2 v i R2 > R1, làm cho ñ
s t c a c c vào n n gi m ñi − cũng t c là "ñ ch i" ñóng c c tăng lên − h qu là th i gian
tác d ng c a l c xung kích gi m ñi t t'ñ ch còn t"ñ (t"ñ < t'ñ). ng v i t"ñ thì th i gian tác
d ng c a l c xung kích s không ñ ng th i v i th i gian tác d ng τ c a áp l c khí cháy n a
và vì t"ñ < τ nên ñ th bi n thiên quá trình h c c vào n n s ñi theo ñư ng (3), c th là:
− ð u tiên c c ñư c h xu ng n n do l c xung kích tác d ng − xu ng ñ n ñi m n1.
− Do ñàn h i c a n n mà c c b ñ y lên ñ n ñi m n2.
− Áp l c khí cháy l i ñ y c c xu ng ñi m n3.
− Ph n l c c a n n ñ y c c lên ñ n ñi m n4.
Sau ñó c c s dao ñ ng quanh n4 và ñ sâu H3.
giai ño n ñ u quá trình ñóng c c: th i gian tác d ng c a l c va ñ p:
t'ñ = (3 − 4) . 10−2
(s), còn cu i quá trình ñóng c c: t"ñ = (2 − 3).10−3
(s), như v y t"ñ <<
t'ñ.
Th i gian tác d ng c a l c do h n h p cháy sinh ra
τ ≈ (8 − 10).10−3
(s)
2.6. CÁC THÔNG S CƠ B N C A BÚA DIEZEL
1. Búa diezel có 3 thông s cơ b n sau:
− Tr ng lư ng toàn b qu búa: Q
− Năng lư ng va ñ p c a qu búa: W
− T c ñ chuy n ñ ng c a qu búa: v
ð ñóng c c có hi u qu , các thông s trên c n th a mãn 3 ñi u ki n:
− ði u ki n 1:
W
Gc
= 0,5 − 0,7
− ði u ki n 2: 0,5 <
Q
Gc
< 3,0
− ði u ki n 3: vmax < 6 (m/s)
Các k t qu nghiên c u cho th y: khi tho mãn 3 ñi u ki n trên thì hi u qu ñóng c c s
l n nh t và không x y ra trư ng h p v ñ u c c.
Tr ng lư ng thích h p c a búa ñư c xác ñ nh

Q = KE − (Gc + Gt)
Trong ñó:
K − h s s d ng năng lư ng c a m i nhát búa (b ng 2.4)
Q − Tr ng lư ng toàn b c a búa (kg);
Gc − Tr ng lư ng c c (kg);
Gt − Tr ng lư ng ph ki n treo, bu c, k p, gi (kg);
E − Năng lư ng m i nhát búa.
E = Kn . Kb . Qbúa . Hef ≥ 25P
ñây: Kn − h s nghiêng giá búa ph thu c góc nghiêng so v i
phương ñ ng; (b ng 2.5)
Kb − h s ch s h u ích c a tr ng lư ng búa tham gia ñóng c c (Qbúa);
Qbúa − tr ng lư ng pittông búa;
Hef − chi u cao rơi búa, m;
P − t i tr ng cho phép c a c c, (T).
B ng 2.4 B ng 2.5
H s K
Lo i búa C c bê
tông
C c
g
Kb Hef
Búa rơi 3 2 1,0 −
Búa hơi ñơn ñ ng, búa n diesel
2 c c d n
5 3,5 0,4 1,7÷12,2m
Búa hơi song ñ ng, búa diesel
ng d n
6 5 0,9 2,8m
2. T c ñ ñóng c c v ñư c coi là lý tư ng khi nó phù h p v i t ng lo i n n. Giá tr c a
v n t c v ph thu c vào ti t di n c a th t búa và ph thu c vào h n h p cháy trong qúa trình
ñóng c c. Khi hai y u t ti t di n th t búa và h n h p cháy là không ñ i thì t c ñ ñóng c c
ph thu c vào thành ph n ñ a ch t c a n n.
Th c nghi m cho th y:
− V i c c bê tông c t thép ñóng vào n n có ñ dính l n như ñ t sét thì hi u qu ñóng c c
s cao n u t n s va ñ p l n và t s
Q
Gc
l n.
− ð i v i ñ t ít dính hơn như ñ t cát, ñ t pha cát, thì ch nên l y t n s va ñ p d i ch
s nh ; thông thư ng: n = (55 − 70) l n/phút.
3. Các tham s liên quan ñ n quá trình tính toán g m có:
ϕ nghiêng,
ñ
Kn
0
10
20
30
45
1,0
0,91
0,80
0,71
0,59

− ðư ng kính qu búa: D
− Th tích bu ng cháy c a búa: Vc
− Th tích công tác c a búa: Vh
− Năng lư ng có ích c a búa: We = Pe.Vh.
V i: Vh =
πD2
4
. h
h − hành trình nén, thư ng l y h = (1,3 ÷ 1,6)D
Và Pe là áp l c trung bình h u ích.
− Th tích làm vi c chung: Va = Vc + Vh
− T s nén: ε =
Va
Vc
= 12 ÷ 16, thư ng l y ε = 14.
2.7. XÁC ð NH S C CH U T I CHO PHÉP C A C C
Dư i tác d ng c a búa diezel, sau m i chu kỳ va ñ p c a búa, c c s s t sâu vào n n m t
ño n S và c c ch u m t t i tr ng Rc ñư c tính theo công th c kinh nghi m Benaberq sau:
Rc =
W
2S
(T) (2.1)
Trong ñó:
W − là t ng năng lư ng va ñ p c a búa và năng lư ng c a khí cháy sinh ra tác d ng lên
ñ u c c.
S − (cm) − ñ s t c a c c vào n n sau 1 chu kỳ.
ði u ki n làm vi c c a c c: Rc ≤ [Rc]
N u Rc > [Rc] thì c c s b v khi ch u t i.
[Rc] xác ñ nh qua s c b n k t c u c c.
− Năng lư ng va ñ p W ñư c tính như sau:
W = W1 + W2 (2.2)
+ W1: Năng lư ng va ñ p c a qu búa, tính theo:
W1 = QH − (W3 + W4 + W5) (2.3)
trong ñó: W3 =
Pa . Va
n1 − 1
( 11n −ε − 1) − Pa . Va (2.4)
W3 − là năng lư ng c n thi t ñ nén h n h p cháy trong bu ng ñ t, v i:
Pa là áp su t ñ u hành trình nén
n1 − ch s nén.
W4 = (0,1 ÷ 0,15).Q.H − là năng lư ng tiêu hao do ma sát gi a qu búa và xi lanh.
(2.5)
W5 = 0,07 . Q . H − là công c n thi t ñ d ch chuy n ph n ñáy búa và th t búa. (2.6).

+ W2 − là năng lư ng do áp l c khí cháy sinh ra tác d ng lên ñ u c c và ñư c tính theo
công th c:
W2 = dt.F
z
c
c∫
τ
τ
(2.7)
V i: Fc = Pc . A, Pc − áp l c khí cháy;
A − ti t di n c a pittông;
(τz − τc) − kho ng th i gian bùng cháy c a nhiên li u.
a)
b)
Hình 2.10. Qu búa diezel ng d n K35 c a hãng Kobe.
a) L p qu búa vào giá búa d ng dàn b ng hai c p b k p giá trư t.
b) Qu búa sau khi l p lên ñ u c c bê tông c t thép.
CHƯƠNG 3
GIÁ BÚA ðÓNG C C

3.1. CÔNG D NG VÀ PHÂN LO I
3.1.1. Công d ng
Giá búa là m t trong nh ng b ph n quan tr ng c u thành nên giàn búa ñóng c c; nó
dùng ñ treo qu búa và th c hi n các thao tác trong quá trình ñóng c c, bao g m các vi c:
− C u c c
− Ch nh c c theo các yêu c u k thu t khác nhau như ñóng c c th ng ñ ng, ñóng c c
xuyên âm, xuyên dương.
− Dùng ñ treo kh i ñ ng búa và là giá trư t cho qu búa.
− Giá lên xu ng c a thang nâng (n u có) ñ ki m tra búa, ñưa c c vào ñ búa, ti p nhiên
li u cho búa.
Giá búa chuyên dùng còn là b khung ñ l p các b máy t i, cabin ñi u khi n và các thi t
b khác.
3.1.2. Phân lo i
Tùy theo ñ c ñi m c u t o và ch c năng làm vi c có th phân lo i giá búa như sau:
a) Theo ch c năng làm vi c, chia thành
− Giá búa chuyên dùng: ch chuyên ñ th c hi n ñóng c c (hình 3.3).
− Giá búa không chuyên dùng: là lo i giá búa l p trên máy cơ s c a các máy khác, ví
d : máy i, c n tr c, máy ñào truy n ñ ng cáp (hình 3.2).
b) Theo kh năng t d ch chuy n c a dàn búa (trong ph m vi làm vi c)
− Giá búa t hành: di chuy n trên ray và trên bánh xích ho c ki u bư c.
− Giá búa không t hành.
c) Theo ñ a hình làm vi c, chia thành
− Giá búa ñóng c c trên b : di chuy n trên ray, trên bánh xích ho c giá trư t.
− Giá búa ñóng c c trên m t nư c ñ t trên phao.
Th c ch t giá búa ñóng c c trên m t nư c ch là giá búa ñóng c c trên b nhưng ñư c
ñ t trên m t h phao n i ñ thi công các công trình trên m t sông, c ng bi n, ngoài khơi...
d) Theo kh năng quay c a giá búa chia thành
− Giá búa không quay ñư c: thư ng là giá búa chuyên dùng ñơn gi n ho c là giá búa ñ t
trên máy kéo.
− Giá búa quay ñư c; là giá búa chuyên dùng lo i ph c t p di chuy n trên ray ho c di
chuy n ki u bư c; là giá búa không chuyên dùng l p trên máy ñào ho c c n tr c bánh xích.
Lo i này có kh năng làm vi c t t và hi u qu công vi c cao.

3.2. C U T O C A M T S GIÁ BÚA KHÔNG CHUYÊN DÙNG
3.2.1. Giá búa trên cơ s c n tr c ho c máy xúc bánh xích do Liên Xô (cũ) ch t o
Hình 3.1. Giá búa trên c c n tr c DEK − 251
1. Xà ñ nh; 2. Tháp; 3. Qu búa; 4. Thanh ch ng xiên; 5. XLTL nghiêng tháp; 6. Máy cơ s DEK−251; 7. C
ng ng; 8. Thanh d ngang; 9. Chân ch ng ph ; 10. Tang d n hư ng cáp.
B ng 3.1. M t s giá búa ghép trên máy xúc m t g u và c n tr c bánh xích
Máy cơ s E652B E−10011 E−1252 E−1254 DEK−251
H, m 14 20,5 19,5−21 20−25 24
max
cäch , m 8−10 12 16 16−20 14
S c nâng, t n 8 10 16,5 20
Tr ng lư ng búa max
bóaG t n 4,5 5 4,6 6 7,65
Góc nghiêng giá máy, v phía trư c 1 : 10 1 : 8 1 : 6

(tgϕ) v phía sau 1 : 10 1 : 3 1 : 6
Góc nghiêng sang 2 bên sư n (ñ ) ± 5 ± 5
T m v i giá, m 6,2 6−8 5,6−61 4,75 4
nâng búa c c 23,4 23 −
V n t c m/phút
di chuy n 20−40 10−30 9−23 0,9−11 1
3.2.2. Giá búa ghép trên c n tr c bánh xích do Trung Qu c và Liên Xô (cũ)
ch t o
Hình 3.2. Giá búa ghép trên c n tr c xích
a) Do Trung Qu c ch t o; b) Do Liên Xô (cũ) ch t o;
1. Cáp nâng; 2. C n c a c n tr c; 3. Tháp; 4. C n tr c; 5. Thanh gi ; 6. Qu búa.
Mã hi u giá búa DJW25 DJW25Z DJW40
Qu búa dùng trên giá búa D12, D18, D25 D12, D18, D25 D25, D25/32, D40
Chi u dài c c l n nh t (m) 15 15 18
Kh i lư ng c c l n nh t (T) 7 7 10
Góc nghiêng ñóng xiên (ñ ) 15
Kích thư c bao L×B×H 3760×1730×22200 3760×1730×22200 3200×1640×24550
T m v i (tính t tâm quay ñ n
tâm tháp) (mm) 4420 4420 4200

3.2.3. Giá búa trên cơ s c n tr c bánh xích do Nh t ch t o
B ng 3.3
Hình 3.3. Giá búa c u t o trên c n tr c bánh xích do Nh t ch t o
Ki u 58D l p trên c n tr c DH558-110M.
3.2.4. Giá búa l p trên máy kéo bánh xích
B ng 3.4: ð c tính k thu t m t s giá búa l p trên
máy kéo bánh xích do Liên Xô (cũ) ch t o
Mã hi u
Thông s
SP−28 S−878S SP-49
A
B
Máy kéo cơ s
T−100M
Z
T−130M
G−1
T−130B
G−1
Lo i búa S−268 SP−40A SP−41A

Mã hi u
Thông s
SP−28 S−878S SP-49
A
B
Máy kéo cơ s
T−100M
Z
T−130M
G−1
T−130B
G−1
Lo i búa S−268 SP−40A SP−41A
ð cao tháp, m (H) 13 13,9 19
Tr ng lư ng c c
max
cäcG t n 4,5 6,5 8,3
Cáp nâng búa 3,4 4 6
S c nâng, t n
Cáp nâng c c 2 3 5
ra phía
trư c
1 : 10 1 : 5,7 1 : 8ð nghiêng giá cho phép (tg
ϕ)
phía sau 1 : 10 1 : 2,7 1 : 3
Sang ph i 5 7 7ð nghiêng giá
sang 2 bên, ñ Sang trái 5 7 7
Dài, m 10,9 8,5 10,63
R ng, m 2,84 3,54 4,34
Kích thư c gi i h n khi v n
chuy n, m
Cao, m 4,4 3,06 3,08
Dài, m 5,15 4,68 5,22
R ng, m 3,34 4,5 5,04
Kích thư c gi i h n khi làm
vi c m
Cao, m 13 14,06 18,47
T m v i l y c c (R) và
max
cäch , m (4,5); 8 (6,5); 8 (8,3); 12
Tr ng lư ng (c máy kéo), t n 19 22,3 27,8
Hình 3.4: C u t o chung c a máy ñóng c c SP.49.
1. Máy kéo cơ s T130; 2. C m xi lanh − puli nâng búa và c c; 3. Hai thanh xiên gi c t;
4. C t; 5. Xà ñ nh; 6. Qu búa; 7. Giá nâng c c; 8. Khung ñ c t; 9. C m puly dư i c t.
− Giá búa c u t o trên máy kéo: Dùng ñ ñóng các c c có chi u dài 8−12m, ñư c s d ng
ph bi n do có nhi u ưu ñi m: k t c u ñơn gi n, thao tác, l p ñ t, v n chuy n d dàng. ð c
ñi m chung trong c u t o giá búa trên máy kéo là s d ng các thi t b th y l c mà ch y u là
XLTL ñ th c hi n các thao tác khi ñóng c c: nâng, h c c; nâng, h qu búa (qua các h pa
lăng cáp); nghiêng tháp... Ngu n th y l c thư ng s d ng bơm bánh răng l p v i ñ ng cơ c a
máy cơ s qua b truy n ñai và h p s bánh răng. Theo c u t o chúng ñư c chia làm hai lo i
chính: tháp ñ t d c xe và ngang xe (hình 3.4). Trên b ng 3.4 là các ñ c tính k thu t c a các
lo i giá búa ki u này do Liên Xô (cũ) ch t o.
3.3. C U T O C A M T S GIÁ BÚA CHUYÊN DÙNG ðI N HÌNH

3.3.1. Công d ng
Giá búa chuyên dùng là h th ng k t c u và thi t b trên nó (hi u theo nghĩa ñ y ñ v
ch c năng c a thi t b ), chuyên dùng cho m t vi c là làm khung giá l p qu búa ñ ñóng c c.
3.3.2. Phân lo i
Có các lo i giá búa chuyên dùng sau:
− Theo d ng k t c u dàn gi c t, có lo i dàn n i c ng (như giá búa S−429), có lo i dàn
n i ñi u ch nh ñư c (nh xi lanh th y l c − ví d giá búa S.908).
− Theo c u t o c t chính, có các lo i: c t t thép U ñ nh hình (S−429), c t d ng dàn
(S.908), c t d ng ng (DJ.2, Nippon, Kato...).
− Theo ñ c ñi m b di chuy n có các lo i: di chuy n trên ray, di chuy n ki u bư c nh
d m h p có xi lanh th y l c và ñ tr th y l c.
Theo kh năng quay c a khung sàn máy, có lo i không quay ñư c (S429...), lo i có toa
quay (S.908, DJ2...).
− Theo h th ng truy n ñ ng, có lo i: cơ h c, cơ ñi n, ñi n th y l c.
3.3.3. Giá búa S908A và S955A di chuy n trên ray do Liên Xô ch t o
B ng 3.5: ð c tính k thu t c a giá búa ñóng c c t hành trên ray có bàn quay
Kí hi u giá búa
ð c tính kĩ thu t
S−955 S−908 SP−55 SP−20 KP−20 TMK−312
Chi u cao l n nh t c a c c, m. 12 16 20 25 12 20
Hình 3.5. Giá búa S.908A
và S.955A do Liên Xô (cũ)
ch t o
1. C m di chuy n; 2. Mâm
quay; 3. Sàn quay; 4. Giá
bình hành ti n lùi tháp;
5. Tháp; 6. XLTL ti n lùi
tháp; 7. XLTL nghiêng tháp;
8. T i nâng qu búa;
9. T i nâng c c; 10. Cabin

S c nâng, T 10 14 20 30 12 21
Chi u cao giá, m − − − − 19.5 28.1
S c nâng c c, T 4 7 9 13 6 9
Góc quay, ñ . 360 360 360 360 360 360
ð nghiêng l n nh t c a giá:
V phía trư c:
V phía sau:
V phía ph i ho c trái
8 : 1
3 : 1
30 : 1
8 : 1
3 : 1
30 : 1
8 : 1
3 : 1
30 : 1
8 : 1
3 : 1
30 : 1
Kh năng thay ñ i t m v i, m 1,2 1,2 1,2 − − −
T m v i t tâm quay ñ n tâm c c, m 6,25 6,25 9 9 4,2 4,5
Kho ng cách ray, m 4 4 6 6 4,5 4,5
Tr ng lư ng giá không có búa và
không có ñ i tr ng, T
23,8 24,3 45 60 22,1 32,5
Tr ng lư ng giá búa có búa và có
ñ i tr ng, T
− − − − 32,6 56,5
T ng công su t ñi n, kW 26,8 46 60 60 49,2 78,2
T c ñ nâng búa m/min: 10 20−24 6,5−8 6,5−8 12−15 15
T c ñ nâng c c m/min:
T c ñ di chuy n trên ray m/min.
V n t c quay v/min
10
10
−
20−24
10
−
9,8−12
3−10
−
9,8−12
3
−
16−20
17,5
0,75
15
21
0,55
Nư c ch t o Liên Xô (cũ)
B ng 3.6. M t s giá búa trên ray do Liên Xô (cũ) ch t o
Mã hi u giá búa
Thông s
SP.33A SP.30A SP.46 SP.69 SP.56
Lo i búa
(mã hi u)
SP−41A SP−47A SP−48A

SP.33A SP.30A SP.46 SP.69 SP.56
Lo i búa
(mã hi u)
SP−41A SP−47A SP−48A
max
cäch , m 12 16 20
S c nâng
c a giá, t n
10 14 20
Góc quay giá, ñ 360
D n ñ ng
Th y
l c
ði n Th y l c
V phía
trư c
1 : 8ð
nghiêng
giá (tgϕ) V phía
sau
1 : 3
ð nghiêng sang
2 bên, ñ
± 1,5 − ± 1,5
T m v i, m 6,2 − 6 9
Chi u r ng ñư ng
ray, m
4,5 6
Công su t ñ ng
cơ, kW
31,5 46 51 60
Nâng
búa
10 20−24 30 20−24 6,5−8
Nâng
c c
10 20−24 30 20−24 9
V n t c
m/phút
Di
chuy n
18 18 13 18
H 20,4 24,4 23,4 24,4 28,7
R ng
(B)
5 6,5
Kích
thư c
gi i h n,
m
L 9,6
Hình 3.6: Giá búa
di chuy n trên ray
Tr ng lư ng, t n 25 26,5 20 26,3 52,5
.
B ng 3.7: ð c tính k thu t c a giá búa ñóng c c t hành trên ray không có bàn quay do
Liên Xô (cũ) ch t o
Kí hi u giá búa
ð c tính kĩ thu t
S−1006 S−532 S−429 S−428 S−427

Chi u cao l n nh t c a c c, m. 12 11,5−17,5 13 10 8
Chi u cao giá, m 18,6 17,4−23,4 18 14,4 12
S c nâng, T 10 9,5 7,5 4 2
S c nâng c c, T 4 4,5 − − −
ð nghiêng l n nh t c a giá:
V phía trư c:
V phía sau:
V phía ph i ho c trái
8 : 1
3 : 1
30 : 1
8 : 1
3 : 1
30 : 1
8 : 1
3 : 1
30 : 1
8 : 1
3 : 1
30 : 1
Kh năng thay ñ i t m v i, m 1,2 1 − − −
Kho ng cách bánh xe ñ y, m − − 4 5,5 5,5
Kho ng cách ray, m 4 1 − − −
Tr ng lư ng giá không có búa và
không có ñ i tr ng, T
19,2 11 4,75 2,99 1,98
Kh i lư ng ñ i tr ng, T 27,2 10 − − 32,6
T ng công su t ñi n, kW 46 15,6 15,6 15,6
Trang b t i: − T.145 T.136 T.136 T.109
L c kéo t i, kg − 1250×2 1250×2 1250×2 1000
3.3.4. Giá búa DJ−−−−2 do Trung Qu c ch t o
Giá búa DJ−2 do Trung Qu c s n xu t (hình 3.7), là lo i giá búa chuyên dùng trên ray
ñư c ch t o hàng lo t và s d ng r ng rãi. Khác v i các lo i giá búa ñơn gi n, DJ−2 có cơ
c u c u c c hai dây, t i và s i cáp c a hai múp c u c c như nhau. Chúng có kh năng ti n lùi
tháp, quay toàn vòng, ñóng c c theo hai chi u xiên âm và xiên dương. Chúng có th di
chuy n d c theo ñư ng ray v i kh r ng là 4,4m. Ngoài ra giá búa còn ñư c trang b hai
thang máy ch y d c hai bên tháp (c t d n búa). Thanh ch ng xiên và cơ c u vít me ñ chuy n
ñ ng nghiêng ng a gi ng như giá búa JG−35.
ð u bò ñư c ch t o ñ c u c c b ng cơ c u hai ñây. D c tháp ngoài d n hư ng c a qu
búa còn có hai d n hư ng cho thang máy. ð ph c v các thao tác khi ñóng c c trên giá búa
ngư i ta trang b hai t i kéo thang máy, hai t i nâng c c, m t t i nâng qu búa, hai cơ c u
chuy n ñ ng vít me, m t cơ c u quay, m t cơ c u chuy n ñ ng ti n lùi tháp và hai cơ c u di
chuy n toàn b giá búa.
Toàn b các cơ c u c a giá búa, (tr cơ c u di chuy n) ñư c ñ t trên mâm quay có k t
c u vành bi, mâm quay giúp cho giá búa quay tròn toàn vòng.

Giá búa s d ng qu búa ñiêzen lo i 2,5 t n, 3,5 t n có kh năng ñóng c c v i chi u dài ñ n
18m, trên c n cũng như khi l p xu ng phao n i ñ ñóng c c dư i nư c.
Giá búa DJ−2 là lo i giá búa ñóng c c tương ñ i hoàn ch nh v i m i tính năng c n thi t
c a giá búa ñóng c c.
Hình 3.7. Giá búa ñóngc c DJ−2.
1. Xà ñ nh; 2. C t tháp; 3. Múp c u c c; 4. Ch ng xiên; 5. Thang máy; 6. Kh p ch th p;
7. Cơ c u quay; 8. Bu ng ñi u khi n; 9. ð i tr ng; 10. B ñ quay; 11. Vít me; 12. Cơ c u di chuy n; 13. T i
thang máy; 14. T i nâng qu búa; 15. T i nâng c c; 16. C m puly l p d ng.

Hình 3.8. Các c m chi ti t ñ c bi t c a giá búa JG−35 và DJ−2
a) Xà ñ nh: 1. Puly d n hư ng cáp c u qu búa; 2. Puly d n hư ng cáp c u c c chính;
3. Puly d n hư ng cáp c u c c ph ; 4. Puly d n hư ng cáp v t i.
b) Kh p ch th p chân tháp: 1. Tr c d c; 2. Tr c ngang;
3. Ch t c ñ nh tháp khi l p d ng.
c) Thanh ch ng xiên: 1. B c lót; 2. ng bao; 3. ðai c.
d) Truy n ñ ng vít me: 1. Vít me T100X12; 2. Qu c u trong kh p c u;
3. Ch t truy n ñ ng quay qu c u; 4. bi côn;
5. B truy n bánh răng nón; 6. ð ng cơ ñi n và h p gi m t c;
7. V kh p c u; 8. ð m hãm ñ u vít me.

Sàn trư c:
Là k t c u khung hình h p do 4 xà d c và hai xà ngang t o thành, m t dư i có h tr c
quay ñư c c ñ nh vào m t dư i sàn trư c và phía trên c a xà chính ñ giá toa quay.
Phía trư c sàn có l ñ l p các c u ki n như: C t t d ng, t i kéo búa, kéo c c, ñ ng cơ
ñi n thang máy, h p gi m t c, phanh, mâm quay...
Sàn sau:
Là k t c u khung giá hình h p, ñ u có m t bích ñ n i v i m t sau c a sàn trư c nh
các bu lông. Trên m t sàn b trí: bu ng ñi u khi n, ñ i tr ng, các c m t i kéo búa, kéo c c, t
ñi n, ñ ng cơ ñi n kéo búa, kéo c c, h p gi m t c.
+ Thông s k thu t cơ b n c a giá búa DJ−2:
− Chi u cao giá búa: 24,415m.
− Kh i lư ng c c l n nh t: 8 t n
− Chi u dài c c t i ña: 18 m.
− Qu búa (ñiêzel) lo i: 2,5 t n ÷ 3,5 t n
− Kh năng ñóng xiên
Xiên dương: 18,5 ñ .
Xiên âm: 5 ñ
− Góc quay: 360 ñ
− Kh năng ti n lùi tháp: 0,5 m
− T c ñ thao tácNâng qu búa 8,8 m/ph
Nâng h c c 12,6 m/ph
Nâng h thang: 22,5 m/ph
Ti n lùi tháp: 0,5 m/ph
Di chuy n: 4,8 m/ph
Quay: 0,3 v/ph
− T i nâng c c: S c kéo 2 (T)
T c ñ kéo cáp 37,8 m/ph
Công su t ñ ng cơ 11 kW
S lư ng 2
− T i nâng búa: S c kéo 2 (T)
Công su t ñ ng cơ 11 kW
S lư ng 1
− T i thang máy: S c kéo 0,4 (T)
S lư ng: 2
− T ng kh i lư ng giá búa: 33000 kg
− C ly ñư ng ray: 4,4 m
3.3.5. Giá búa l p trên phao n i

Giá búa trên phao n i nh m ph c v vi c xây d ng các công trình c u, c u c ng ho c các
công trình th y c n ñóng c c dư i nư c. ð ñóng các ñ t c c thông thư ng (chi u dài dư i
20m, kh i lư ng dư i 8t) trên m t sông ngư i ta thư ng s d ng các giá búa trên b như
SP−46, DJ−2, JG−45... l p xu ng phao n i (kích thư c phao L×B×H kho ng 24×12×3m). Tuy
nhiên trong công ngh xây d ng hi n ñ i, hi n nay b t ñ u s d ng c c ng thép ho c BTCT
có chi u dài 40−50m không n i và như v y c n ph i có nh ng giá búa ñóng c c chuyên dùng
cao t 50 ñ n 60m (hình 3.9). Các giá búa này có th ñư c ghép trên các c n tr c n i ho c ch
t o riêng. K t c u tháp c a chúng có th là m t ng thép tròn ñư ng kính l n ho c m t dàn
thép c u t o t thép ng. Kh năng nghiêng tháp ñ ñóng c c xiên r t l n (±1/4 − ±1/3,5)
ñư c th c hi n b ng truy n ñ ng th y l c do m t XLTL c l n ñ m nh n. H t i ph c v c u
c c và qu búa ñ t trên m t boong phao, thông thư ng s d ng ba t i c u c c và m t t i c u
qu búa. Giá búa s d ng các qu búa l n như qu búa th y l c NH−100, NH−150 ho c qu
búa diezel trên 5T. Quá trình di chuy n ñ l y c c, ñưa c c vào v trí ñóng, ch nh c c... th c
hi n nh các t i neo c a phao n i.
Hình 3.9: Giá búa l p trên phao n i
Giá búa ñóng c c 70m không n i do Nh t B n ch t o
3.4. M T S TÍNH TOÁN CƠ B N GIÁ BÚA
3.4.1. Tính chi u cao giá búa (chi u cao c t d n)
Chi u cao c t d n ñư c tính như sau:
d)

Hc = Hc c + Hb + Hat + ht + Hpl [m]
Trong ñó:
Hc − Chi u cao c t d n (m);
Hc c − Chi u cao c c (m);
Hat − Chi u cao an toàn t móc câu t i xà ñ nh (ch n Hat = 1,5m);
Hb − Chi u cao búa (m);
ht − Hành trình búa (m);
Hpl − Chi u cao c m puly móc câu (m).
Có th tính chi u cao giá búa theo: Hc = Hc c + Kbúa + 3m
3.4.2. Tính toán chi u dài tăng ñơ
Thanh ch ng xiên có tác d ng tăng n ñ nh cho c t d n, n u càng ñưa ñi m ñ t c a thanh
ch ng xiên lên trên g n xà ñ nh thì c t càng n ñ nh nhưng s t n v t li u mà không c n thi t.
Theo kinh nghi m th c t thì ta ch n ñi m ñ t c a thanh ch ng xiên t i 2/3 Hc, v i Hc là chi u
cao c t d n. T c là OA = 2/3.OO1 (hình 3.10).
Tăng ñơ co dãn làm cho c t nghiêng ng a ñ ñóng c c xiên âm xiên dương, ngoài ra c t
còn có th vi ch nh m t kho ng 500mm. Vì v y chi u dài c a tăng ñơ s n m trong kho ng (a,
b) nào ñó, (trong ñó a là chi u dài nh nh t, b là chi u dài l n nh t).
Tăng ñơ ng n nh t là khi c t g n tâm quay nh t và ñang ñóng c c xiên dương v i góc
xiên l n nh t, sơ ñ tính như hình 3.10a:
Hình 3.10. Sơ ñ tính toán chi u dài tăng ñơ giá búa
a) Khi ñóng c c xiên dương (18o
30') ; b) Khi ñóng c c xiên âm 5o
Ta có: a = AC = AB2
+ BC2
(min)
− Tăng ñơ dài nh t là khi c t xa tâm quay nh t và ñang ñóng c c xuyên âm v i góc
xuyên l n nh t (xiên 5o
). Sơ ñ tính như hình 3.10.b.
OO1 − chi u dài c t d n;
AO − kho ng cách t chân c t ñ n ñi m ñ t tăng ñơ (AO = X);
O1
A
D
18,5
O
O B
C
a)
D
5O
BO
C
A
O1
b)

OB − Kho ng cách t tâm c t ñ n ñư ng th ng n i tâm chân tăng ñơ.
Xét tam giác AOB:
AB2
= OA2
+ OB2
− 2.OA.OB.CosO
Xét tam giác vuông ACB
b = AC = AB2
+ BC2
(max)
V y chi u dài c a tăng ñơ ph i co dãn ñư c trong kho ng: a → b
3.4.3. L c tác d ng lên giá búa
Xét giá búa chuyên dùng có 2 thanh ch ng xiên (tăng ñơ), v i 2 tr ng thái làm vi c b t
l i khi kh i ñ ng ñóng c c xiên dương 18o
30' và xiên âm 5o
(hình 3.11) khi búa v trí cao
nh t. ñây ch th hi n các l c t p trung, còn l c phân b ñ u (tr ng lư ng b n thân c t và
tăng ñơ) coi như ñã bi t. Vi c tính b n k t c u c n xét c th cho t ng lo i giá búa và tính
theo s c b n v t li u, ng v i các d ng khung sàn khác nhau. Coi khung sàn hình 3.11 là
c ng tuy t ñ i và góc gi a 2 tăng ñơ β là ñ i x ng qua tr c OA.
Hình 3.11. Sơ ñ l c t p trung tác d ng lên c t và tăng ñơ
Gb − tr ng lư ng búa; Gc − tr ng lư ng c c; Tq − tr ng lư ng qu pittông búa;
η1 − hi u su t puly xà ñ nh; R − ph n l c d c c t ho c tăng ñơ.
.
CHƯƠNG 4
BÚA RUNG ðÓNG C C
Tq
Tq
Tq :
A
Gb
RA
Gc
0
α+
η
1
ο
C,D
R,RR
c D
Tq
Tq
Tq :
A
Gb
RA
Gc
0
α+
η
1
ο
C,D
R,RR
c D
A
C D
0
β
Tq qT 1
η:
Tq
A
RA
Gb
Gc
DRR ,c
C,D
R0
α−

Trên th gi i, vi c dùng búa rung ñ dìm h c c ñã ñư c áp d ng t gi a th k 20 t i
các công trư ng xây d ng tr c u, h móng l n. Búa rung dùng ñ h c c ván thép, c c thép
ng ho c ng r ng trong thi công c c cát x lý n n y u. ð h c c bê tông d ng ng ñư ng
kính l n khi xây tr c u, ngư i ta cũng dùng các búa rung c l n v i l c rung hàng trăm t n.
Vi t Nam, búa rung ñư c dùng t năm 1970, khi x lý n n y u Gi ng Võ và n n tòa nhà
Vi n Tri t h c Hà N i. Các công trình l n như: c u Thăng Long, ñư ng B c Thăng Long −
N i Bài, Nhà máy bê tông Nam ð nh, c u Vi t Trì (1975) khu ñô th Trung Hòa Hà N i
(2002) ñ u có dùng búa rung.
4.1. CÔNG D NG VÀ PHÂN LO I
4.1.1. Công d ng
ð u búa rung treo trên ñ u c c, nó t o ra l c rung ñ ng theo phương th ng ñ ng và
truy n xu ng c c cùng kh i ñ t bám theo c c, nh ñó làm gi m l c ma sát c a n n tác d ng
lên c c. Dư i tác d ng c a tr ng lư ng c c và ñ u búa rung, cùng v i l c dao ñ ng th ng
ñ ng th ng l c c n quanh c c và l c c n ñ u c c làm c c chìm sâu vào n n, nh ñó mà năng
su t ñóng c c cao hơn 4−6 l n so v i búa diezel.
V i nguyên lý tác ñ ng như trên, búa rung có th ñóng ñư c g n như t t c các lo i n n
v i các lo i c c: ván thép, c c ng thép, c c ng bê tông c t thép và ng r ng ñ t o c c cát
(trên n n y u) − mà búa diezel không th làm ñư c. Ngoài vi c ñóng − dìm c c, búa rung còn
có th dùng ñ nh c c ván thép, c c ng thép. ðó chính là ưu ñi m c a búa rung.
4.1.2. Phân lo i
a) Phân lo i theo nguyên lý làm vi c c a búa có 2 lo i:
− Búa rung thu n tuý (búa rung): ch t o ra l c rung thu n tuý truy n xu ng ñ u c c. Búa
rung có 2 ki u là ki u c ng và ki u rung m m. Búa rung ki u c ng có ñ ng cơ ñ t tr c ti p
trên h p gây rung, t n s rung ñ ng c a ñ u búa ki u này thư ng có tr s th p, v i n = 300 −
500 l n/phút. Búa rung ki u m m có ñ ng cơ ñ t trên ñ tách r i h p gây rung, ñ và h p liên
k t v i nhau qua h lò so; ki u này có t n s rung ñ ng cao, v i n = 700 − 1500 l n/ph.
− Búa va rung (búa xung kích): có ñ c ñi m là t n d ng ph n rung ñ ng t o ra l c ñ p
t p trung truy n qua ñ va ñ p lên ñ u búa, l c ñóng c c ch y u là l c xung kích.
b) Phân lo i theo công su t c a búa:
− Lo i nh : l c rung ñ ng < 10 t n, ñ ng cơ ñi n có công su t nh hơn 30 kW.
− Lo i trung bình: l c rung ñ ng t 10 ñ n 45 t n, ñ ng cơ ñi n có công su t 45 − 110
kW.
− Lo i l n: l c rung ñ ng ñ n vài t n, công su t ñ ng cơ ñ n 200 ÷kW.
4.2. C U T O VÀ LÀM VI C C A CÁC LO I BÚA RUNG

* Xét v ñ c ñi m c u t o búa rung có 3 lo i ph bi n: lo i n i c ng, lo i n i m m và
lo i va rung (hình 4.1 a, b, c).
Khái ni m "c ng" ñư c hi u là ñ ng cơ ñi n ñư c n i c ng v i h p gây rung và mô men
trên tr c ñ ng cơ truy n ñ n các tr c gây rung qua h truy n ñ ng là các bánh răng.
lo i búa n i m m: ñ ng cơ ñư c ñ t trên h lò xo tách r i h p rung, truy n ñ ng t
ñ ng cơ ñ n tr c gây rung qua b truy n m m là xích, ho c ñai nh ñó khi làm vi c ñ ng cơ ít
b nh hư ng c a b gây rung nên tu i th ñ ng cơ ñư c ñ m b o t t hơn.
Hình 4.1. Sơ ñ c u t o qu búa rung
a) Rung n i c ng: 1. B gây rung; 2. ð ng cơ; 3. B truy n; 4. Mũ c c,
b) Rung n i m m: 1. B gây rung; 2. Lò so; 3. B gia tr ng; 4. ð ng cơ; 5. B truy n xích…
c) Va rung: 1. B gây rung; 2. Kh i l ch tâm; 3. ð u búa; 4. H lò so; 5. ðe; 6. C c.
4.2.1. C u t o c a ñ u búa n i c ng
ði n hình cho lo i này là ñ u búa VP−1, VP4, VP170, SP42... c a Liên Xô (cũ) ñã ñư c
dùng nhi u B Xây d ng, B GTVT Vi t Nam, t nh ng năm 1970 ñ n nay. T nh ng năm
1990, nhi u búa rung c a Nh t, ð c, M cũng ñã ñư c nh p vào Vi t Nam ñi n hình là búa
máy c a hãng Nippon Sharyo, Mitsubishi...
Búa rung n i c ng có c u t o như hình 4.2 dư i ñây:

T t c các búa rung ñ u
g m 2 c m cơ b n là b gây
rung và thi t b liên k t gi a
qu búa và ñ u c c (còn g i là
mũ c c). S rung ñ ng ñư c
t o ra do l c ly tâm sinh ra khi
các qu l ch tâm quay. ð c
tính c a các dao ñ ng này ph
thu c vào mômen l ch tâm,
t ng kh i lư ng c a h th ng
tham gia dao ñ ng (qu búa,
c c, mũ c c) và ñ c ñi m c a
n n.
Qu búa có 3 thông s cơ
b n là l c rung, t n s và biên
ñ dao ñ ng − xem các b ng
4.1, 4.2, 4.3.
Hình 4.2. Qu búa V1−722 và mũ c c th y l c
1. Má k p c c; 2. Xi lanh ñ u tay ñòn; 3. Tay ñòn;
4. Ch t liên k t; 5. Tay ñ y; 6. H p gây rung;
7. ð ng cơ ñi n; 8. B truy n ñ ng ngoài.
B ng 4.1. ð c tính k thu t búa rung do hãng "Kensensu Kikai Choca" (Nh t) ch t o.
Lo i qu búa
KM2−
2000
E
VM2−
2500
E
VM2−
4000
E
VM2−
5000
E
KM2−
12000
E
KM2−
12000
A
KM2−
15000
A
KM2−
17000
A
VM4−
25000
A
VM2−
25000
A
VM4−
50000
A
Mômen l ch tâm
(kgcm)
2,1 2,5 3,5 5 12 12 15 17 10 25 50
T n s dao ñ ng trong
01 phút
1100 1150 1100 1100 510 510 400 560 1100 620 620
L c rung (T) 28,3 37 48,6 67,6 34,9 34,9 4 6 13,5 10,7 214
Biên ñ dao ñ ng
(không c c) (mm)
7.5 8 9 9 21 22 25 26 12 33 32
Công su t ñ ng cơ
(kW)
40 45 60 90 90 90 90 120 150 150 300
Công su t ngu n ñi n
(kW)
120 150 200 250 250 250 250 450 600 600 1200
Kích thư c (mm)
− Chi u r ng 1100 1200 1400 1500 1700 1100 1200 1300 1300 1700 1700
− Chi u dài 100 900 1000 1200 1200 1300 1200 1200 1200 1400 1400
− Chi u cao 2800 3000 3200 3400 2600 3600 4400 4800 6000 4500 -
Kh i lư ng (kg) 3300 3800 4700 6600 7200 6400 7000 7800 10000 8500 17000
Trên hình 4.3 là c u t o qu búa rung t n s th p, n i c ng SP−42 (Liên Xô), qu búa
này có kh năng ñóng ñ ng và xiên c c BTCT30x30, 35x35 dài 12m ho c c c ng BTCT
kh i lư ng ñ n 10t vào n n ñ t y u. Khác v i lo i n i m m, ñây ñ ng cơ ñi n ñư c liên k t
c ng b ng bulông v i v h p b gây rung. B này có 04 tr c gây rung, các tr c ñó ñư c g i
trên các bi c u hai dãy t l a l p trên thành v h p. V h p k t c u hàn. Các kh i l ch tâm

làm b ng thép t m và liên k t v i tr c b ng then và bulông. Truy n ñ ng t ñ ng cơ ñi n ñ n
các tr c gây rung qua các b truy n bánh răng.
Hình 4.3. Qu búa rung SP−42 t n
s th p.
1. ð ng cơ ñi n; 2. V bao b d n ñ ng;
3. V h p; 4. bi; 5. Tr c g n các kh i
l ch tâm; 6. Bánh răng truy n ñ ng; 7.
Kh i l ch tâm.
Hình 4.3. Qu búa rung SP−42 t n s th p.
1. ð ng cơ ñi n; 2. V bao b d n ñ ng; 3. V h p;
4. bi; 5. Tr c g n các kh i l ch tâm;
6. Bánh răng truy n ñ ng; 7. Kh i l ch tâm.
Qu búa rung l n nh t do công ty GKN (Anh) ch t o dùng ñ ñóng c c ng BTCT và
thép có công su t 368 kW, t n s rung 60−130 Hz, l c rung l n nh t 1000 T. Kh năng ñi u
ch nh t n s rung cho phép l a ch n ch ñ làm vi c t i ưu khi ñóng c c.
Hi u qu ñóng c c ph thu c vào giá tr c a l c rung, t n s và biên ñ . Trong ñó l c
rung là y u t quan tr ng nh t, biên ñ gi vai trò quy t ñ nh. C c ch có th ñư c ñóng vào
n n khi l c ñ l n và biên ñ dao ñ ng l n hơn chuy n v ñàn h i c a n n. Còn t n s dao
ñ ng thì nh hư ng ñ n hi u qu ñóng c c, t n s rung c n ph i ≥ 200 l n/phút.

Hình 4.4. Qu búa VPM.170
1. ð ng cơ ñi n.
2. Bánh răng.
3. Tr c. 4. Qu l ch tâm.
5. V . 6. Mũ c c
4.2.2. C u t o c a ñ u búa ki u n i m m
ði n hình là búa VPP2, VPP4 c a Liên Xô (cũ) và V45 c a Trung Qu c. Chúng có
th ñư c treo trên ñ u c c (ván thép, c c g ho c bê tông c t thép − ho c c c ng) nh
c n c u; ho c b t i qua giá ñ trên máy kéo bánh xích ñ ñóng c c cát, c c ván thép...
Dư i ñây gi i thi u v qu búa VPP2A.
Qu búa rung n i m m, t n s cao VPP−2A (hình 4.5) ñư c thi t k chuyên ñóng c c
có l c c n nh (c c ván thép và thép hình chi u dài ñ n 20 m). ñây ñ ng cơ ñi n ñư c
l p trên b gia tr ng 5, b này ñ t trên h lò xo g n v i b gây rung ñư c c u t o là h p
truy n ñ ng bánh răng, có 4 tr c l ch tâm (tr c gây rung). ð c ng c a h lò xo ñư c tính
toán sao cho t n s dao ñ ng riêng c a b 5 (và do ñó c a ñ ng cơ ñi n) nh hơn nhi u so
v i t n s quay c a tr c gây rung, ñi u này giúp cho ñ ng cơ ñi n làm vi c t t hơn.
Truy n ñ ng t ñ ng cơ ñi n xu ng h p truy n ñ ng thông qua b truy n xích 9. ð có
th ñi u ch nh ñư c các ñ c tính dao ñ ng c a qu búa, ngư i ta thay ñ i kh i lư ng b 5
và c u t o các kh i l ch tâm làm hai ph n: tĩnh và ñ ng ñ thay ñ i mômen l ch tâm.
Kh i ñ ng qu búa t b ng ñi u khi n có c u t o gi ng như các b ng ñi u khi n ñ ng cơ
ñi n thông thư ng.

Hình 4.5. Qu búa rung VPP−2A
1. Mũ k p c c; 2. V b gây rung; 3. H lò xo; 4. Má l p vòng treo; 5. B gia tr ng;
6. ð ng cơ ñi n; 7. Vòng treo qu búa; 8. Ch t l p má 4; 9. B truy n ñ ng xích;
10. H p truy n ñ ng bánh răng nón.
B ng 4.2. Thông s k thu t c a búa rung − nén c c do Liên Xô (cũ) ch t o
Kích thư c
gi i h n, m
Thông
s
Mã hi u
Công su t
ñ ng cơ, kW
L c rung
l n nh t,
kN
T n s
rung,
l n/phút H L R ng (B)
Tr ng
lư ng,
t n
VP−80 100 51÷91 408-545 1,447 2,432 1,956 8,9-918
VP−170 170 1020 404-505 3,75 2,05 1,425 13,3
VP−250 260 1840 540-667 2,38 2,232 1,894 12,3
S−838 50 160 485 0,9 1,5 1,45 3,5
VPP−1 30 1500 1,63 1,01 0,95 2,1
VPP−2A 40
250
2,25 1,27 0,8 2,2
VPP−4 28 140 1500 1,5 1 0,96 1,2
VPM−1 3,7 15 9,4 0,392 0,5 0,15
VPM−2 7 70 1,375 0,53 0,63 0,33
BT−5 30 200 2500 0,907 0,852 1,33
VP−1 60 185 420 2,1 1,3 1,24 4,24
VP−3 100 442 408 2,5 1,56 1,54 8
SP−42
(S−1003)
60 185 420 1,65 1,3 0,86 2,5

B ng 4.3: Thông s k thu t búa rung nén c c do Nh t ch t o
Kích thư c gi i h n, m
Hãng s n xu t Mã hi u
Công
su t
ñ ng cơ
kW
nquay,
vòng/p
h
M
kG.cm
max
rungF
t n
Biên ñ
dao ñ ng
Ao, mm cao dài r ng
Tr ng
lư ng,
t n
KM2−700E 15 1200 690 11 6,2 2,07 0,68 0,993 1,384
VM2−1200E 30 1250 1320 23,2 6,8 2,553 0,809 1,125 2,363
VM2−5000E III 90 5000 67,6 9 2,874 1,251 1,523 6,606
KENSETSU
KIKAICHOSA
V4M−10000A 150
1100
170000 135 11,8 6,066 1,373 1,296 10,006
NVA−20SS 15 800 12,8 7,3 2,3 0,61 0,81 1,2
NVA−40SS 30 1500 24,1 8,6 2,58 0,79 0,88 1,95
NVA−60SS 45
1200
2200 35,4 7,9 2,95 1,01 1,06 3,25
NVC−80SS 60 4100 55,3 9,5 3,27 1,09 1,06 4,7
NVC−1200SS 90
1100
5000 68,0 8,3 3,71 1,23 1,17 6,92
NIPPEPIND
NVC200L 150 620 25000 107 25,3 3,17 1,575 1,59 10,9
VS−80 15 1100 845 11,4 6,5 2,285 0,632 1,135 1,57
VS−100 22 1295 17,5 6,3 2,664 0,76 1,22 2,48
NIPPON
SHARYO
SEIOKISHA
VS−170 30 1727 23,4 7,0 2,812 0,903 1,19 2,87
XD−30 30 1150 2314 19,5 5,6 2,634 0,875 1,28 2,34
VD−45 45 2304 31,3 6,4 2,898 1,002 1,41 3,62
MITSUBISHI
HEAVYIND
VD−60 60
1100
3183 43,1 6,9 3,24 1,159 1,525 4,65
LSV−40 30 1500 1000 25,2 2,72 0,922 1,78 2,9
LSV−80 60 1500 2200 55,4
4,3
3,52 1,175 1,442 5,95SENSETSU
EVJ−120H 120 1700 4500 145,5 2,0 3,23 2,3 3 23
4.2.3. ð u búa ki u va rung
ð u búa va rung có 2 lo i: va rung thông thư ng (l c va xung kích) tác d ng xu ng phía
dư i và va rung nh c c (l c va xung kích tác d ng lên phía trên), c th hai lo i ñó như sau:
4.2.3.1. ð u búa va rung: Là qu búa làm vi c theo nguyên lý h n h p: rung và va ñ p.
Khi làm vi c b d n ñ ng ngoài ch c năng t o dao ñ ng cho b gây rung còn gây xung l c va
ñ p xu ng ñ u c c trong trư ng h p khe h gi a ñ u búa và ñe nh hơn biên ñ dao ñ ng
riêng c a b gây rung. T n s va ñ p có th b ng t n s quay c a tr c gây rung ho c nh hơn
2, 3, 4... l n. các trư ng h p này ngư i ta g i qu búa làm vi c ch ñ i = 1, i = 2, i = 3, i
= 4... ði u này có ý nghĩa quan tr ng trong vi c ch t o qu búa, cho phép s d ng ñ ng cơ
ñi n có t c ñ cao, kh i lư ng nh hơn so v i ñ ng cơ ñi n t c ñ th p. Ngoài ra, cùng m t
công su t như nhau, năng lư ng m t cú va ñ p c a qu búa t n s (va ñ p) th p s l n hơn
qu búa t n s cao.
max
l.tâ
m

Ưu ñi m cơ b n c a qu búa va rung là kh
năng t ñi u ch nh, năng lư ng va ñ p s t thay
ñ i tùy thu c vào l c c n c a n n khi ñóng c c
và ñi u này ch ng t tính hi u qu khi s d ng
chúng.
Có nhi u cách phân lo i qu búa va rung.
Theo d ng truy n ñ ng phân thành truy n ñ ng
ñi n, th y l c, khí nén, ñ ng cơ ñ t trong. Theo
d ng d n ñ ng t ñ ng cơ ñ n tr c gây rung: có
ho c không có d n ñ ng. Theo liên k t gi a b
gây rung và mũ c c: qua h lò xo và không có h
lò xo, ph bi n và h p lý hơn là s d ng h lò
xo. Theo d ng mũ c c: t a t do ho c liên k t
ch t v i ñ u c c.
Qu búa va rung ñi n, không có tr c d n
ñ ng t a t do trên ñ u c c − hình 4.6 − ñư c
c u t o t ba b ph n chính: b gây rung, liên
k t ñàn h i (gi a b gây rung và mũ c c) và mũ
c c.
4.2.3.2. ð u búa va rung nh c c: Dùng ñ
nh các c c ván thép, c c thép... ñã ñư c ñóng ho c lâu ngày n m sâu trong lòng ñ t. ð th c
hi n thao tác này ngư i ta có th s d ng qu búa rung l p thêm b gi m ch n, tuy nhiên ph bi n
hơn là s d ng nh ng qu búa ñư c ch t o chuyên dùng. Các qu búa NVH−30, NVH−50 (Nh t)
và VL−529, X−2, MX−2M, MX−2 (Liên Xô) ñã ñư c s d ng khá thông d ng. Trên hình 4.7 là
qu búa VL−592, ñi m c u t o ñ c bi t c a lo i qu búa này là chi u c a l c va ñ p hư ng lên
phía trên và tác d ng tr c ti p lên c c c n nh . Qu búa VL−592 có kh năng nh c c thép hình
và ván thép dài ñ n 17m trong n n ñ t c ng, khi dùng chúng c n s d ng c n tr c s c nâng
không nh hơn 20T. ð tăng hi u qu làm vi c trên qu búa này còn ñư c s d ng ñ u k p
chuyên dùng ki u l ch tâm và ki u nêm (hình 4.8) trong ñó ki u nêm làm vi c hi u qu hơn.
Qu búa X−2 có th nh c c ván thép hình ch I, kh i lư ng 1,5T c m sâu vào lòng ñ t ñ n
10m, còn qu búa MX−2M nh c c kh i lư ng ñ n 2T, c m sâu 15m. ði u khi n các qu búa này
t tr m ñi u khi n riêng, ñây ngoài các thi t b ñi n ñ kh i ñ ng ñ ng cơ các b gây rung còn
có tr m ngu n th y l c NU−300 ñ c p d u cho các XLTL mũ k p c c.
Hình 4.6: Sơ ñ qu búa va
rung S−467M:
1. B gây rung; 2. Lò xo; 3. Mũ
c c;
4. Cáp treo; 5. Thân mũ c c; 6.
ðo n có

Hình 4.7: Qu búa va rung
nh c c VL−592.
1. Thanh kéo; 2. B gây rung;
3. D n hư ng; 4. T m b n;
5. Thanh kéo; 6. Cáp kéo.
Hình 4.8: ð u k p chuyên dùng trên qu búa VL−592
a) Ki u l ch tâm; b) Ki u nêm; 1. Thân; 2. Tay dòn; 3. T m gi ; 4. Cáp ñi u khi n;
5. Cam l ch tâm; 6. B n gi n m ngang; 7. V u nêm; 8. Nêm; 9. Lò xo.

B ng 4.4. ð c tính k thu t búa va rung nh c c do Liên Xô (cũ) ch t o
Mã hi u qu búa
ð c tính k thu t
VL−592A S2 MS−2M (MS−2)
Kh i lư ng ph n va ñ p (b gây rung) (kg) 1700 1900 2000
Công su t ñ ng cơ ñi n (kW) 15 22 22
T c ñ ñ ng cơ ñi n (vòng/phút) 960 960 960
S l n va ñ p trong m t phút 480 960 960
Năng lư ng va ñ p tính toán (kGm) 270 220 220
Ki u mũ c c cơ khí th y l c th y l c
Kích thư c (có gi m ch n) (mm)
− chi u dài 1100 1210 1210
− chi u r ng 785 910 1175(1050)
− chi u cao 3300 3525 3750
Kh i lư ng (không có cáp ñi n và tr m ñi u
khi n (kg)) 3600 3300 4100(4200)
B ng 4.5. ð c tính k thu t qu búa va rung do Ba Lan và Nh t ch t o
Mã hi u qu búa
ð c tính k thu t
W−101 BC−6 NVH−30 NVH−50 TM−20 TM−40
Kh i lư ng b gây rung, kg 405 560 3000 3000 2500 3500
S lư ng ñ ng cơ ñi n 1 2 1 1 2 2
Công su t ñ ng cơ ñi n, kW 10 25 22 22 15 30
T c ñ quay ñ ng cơ (v/ph) 910 910 980 980 680 −
T n s va ñ p (l n/ph) 455 455 1000 Thay ñ i Thay ñ i Thay ñ i
Ki u mũ c c Th y l c Ren Khí nén Khí nén Cơ − th y Cơ − thu
Kh i lư ng (không k cáp ñi n
và h p ñi u khi n), kg
1000 1050 3500 3500 − −
Kích thư c bao, mm
Dài 700 700 970 930 1170 11700
R ng 570 800 820 820 1060 1060
Cao 1700 1400 3750 3000 1850 2300
Nư c ch t o Ba Lan Nh t B n

4.3. M T S GI THUY T VÀ CƠ S H C C B NG BÚA RUNG ð NG
4.3.1. Các gi thuy t cơ b n
Khi ñóng c c b ng búa rung ta c n liên k t c ng c c vào k t c u thân búa, vì v y búa
rung và c c t o thành m t h c ng. Khi ñóng c c vào n n, ñó là m t cơ h dao ñ ng ph c t p
v i nhi u hi n tư ng cơ lý phát sinh. Kh năng ñóng c c vào n n th nào là tùy thu c vào các
y u t : biên ñ A và t n s ω c a l c kích ñ ng, áp su t tĩnh lên n n ñ t ñ u c c, kích thư c
c c và ñ c ñi m c a n n... Do ñó c n ph i nghiên c u các tham s này cũng như quan h gi a
chúng v i nhau, ñ có th t o ra nh ng dao ñ ng ñ ñ h c c xu ng n n ho c rút c c lên, v i
t c ñ d ki n nào ñó. Tuy nhiên ñây là bài toán khá ph c t p, vì v y c n ñưa ra các gi
thuy t cơ b n sau:
− Gi thuy t 1: Dao ñ ng c a c c là dao ñ ng theo phương th ng ñ ng. Vì là dao ñ ng
có tác d ng h c c vào n n. Các dao ñ ng xo n, dao ñ ng l c ngang t i ñ u t do c a c c
ñư c b qua.
− Gi thuy t 2: Chuy n ñ ng c a cơ h búa − c c là t ng h p c a 2 chuy n ñ ng, g m
dao ñ ng và t nh ti n ñ u (b c nh t theo th i gian). Trong th c t , c c không chuy n ñ ng
ñ u mà t c ñ c a nó thay ñ i khi ñi qua các l p ñ t khác nhau và thay ñ i theo ñ ăn sâu vào
n n ngay c khi ñi qua m t n n ñ t ñ ng nh t.
− Gi thuy t 3: Coi c c là v t r n tuy t ñ i khi ăn sâu vào n n.
− Gi thuy t 4: Gi thi t v s c c n c a ñ t lên c c:
+ Khi ñóng c c: có c l c c n sư n và l c c n ñ u c c.
+ Khi rút c c: ch có l c c n sư n.
Có m t s quan ñi m khác nhau v s c c n c a ñ t lên c c c a các tác gi
D.D. Barkan, I. Gôlôbatrev, B. Blexman [32] thu c v các nghiên c u liên quan ñ n mô hình
tính toán, không trình bày ñây.
4.3.2. S c c n c a ñ t tác d ng lên c c khi h c c vào n n
N i dung m c này mu n lý gi i sâu hơn và minh ch ng cho gi thi t 4 nêu trên là hoàn
toàn h p lý. Ta bi t r ng: mu n ñóng ñư c c c ăn sâu vào n n ñ t thì ph i tác d ng lên c c
nh ng l c ñ ñ th ng s c c n c a n n.
Khi d ch chuy n trong ñ t, c c th c hi n 2 chuy n ñ ng: là dao ñ ng (quanh v trí cân
b ng t m th i) và ăn sâu vào n n. Mu n có d ch chuy n ăn sâu vào n n thì l c tác d ng P(t)
ph i l n hơn t ng các l c c n lên c c c a ñ t, t c là ph i có:
P(t) > Rc n
Kh o sát c c tr ng thái ñang ăn sâu vào ñ t ta th y có các l c tác d ng lên c c như sau:
(hình 4.9).

Hình 4.9: Sơ ñ các l c tác d ng lên h búa
rung ñóng c c.
1. Tr ng lư ng G c a c c và búa.
2. L c kích ñ ng P(t) = Pocosωt.
3. L c c n c a n n: FRRc +=
v i: R là l c c n tr c di n ñ u c c
F = F(S, t) là l c c n sư n, v i:
S(m2
) − di n tích quanh c c
t(s) − th i gian xét khi c c ăn sâu vào n n.
Th c nghi m cho th y:
1. Ph n l c tr c di n ñ u c c R ph thu c vào h s n n c a l p ñ t ch ng l i c c và ti t
di n thân c c. Nó t l v i bi n d ng c a ñ t: khi ñ bi n d ng c a ñ t còn nh thì tuân theo
quy lu t Vinkle − ñ t có tính ñàn h i, sau gi i h n ñàn h i nó có tính ch t ch y d o.
2. L c c n quanh c c (l c c n sư n) ph thu c lo i ñ t, b m t ti p xúc c a c c v i ñ t,
t c ñ h c c v =
.
x (t). Nhi u công trình nghiên c u ñã ch ng t l c c n F c a n n t l b c
nh t v i di n tích b m t ti p xúc S(m2
) gi a c c và ñ t.
Hình 4.10: Quan h gi a l c c n quanh c c
v i di n tích c c ti p xúc v i n n.
K t qu nghiên c u c a nhi u công trình cho th y: gi i h n bi n d ng ñàn h i c a các
lo i ñ t dao ñ ng t 0,3 − 1,0 cm, còn l c ñàn h i thì nh hơn nhi u so v i tr ng lư ng b n
thân c c; n u là n n y u thì l c này càng nh hơn).
Vì v y: ph n l n năng lư ng c a máy rung dùng ñ th ng l c c n sư n F − ñó là k t lu n
c a tác gi công trình [7, 8].
Các k t qu nghiên c u trên là cơ s cho các nghiên c u ng d ng và s d ng − khai
thác búa rung trong th c t .
F(T
)
S(m2
)•
• •
••
•
• •
P(t)
G
F
R

4.3.3. Quá trình dao ñ ng c a c c và n n ñ t khi ch u l c rung ñ ng
V i gi thi t c c là 1 thanh c ng tuy t ñ i và ch có dao ñ ng d c (có th còn có dao
ñ ng c a ng thành m ng ñ i v i c c ng thép), coi tr ng lư ng c c và b gây rung là nh so
v i kh năng ch u t i c a c c. Các nghiên c u c a các tác gi Liên Xô (cũ) cho th y:
1. B gây rung s dao ñ ng v i t n s tăng b t ñ u t O. Khi t n s dao ñ ng còn th p thì
b t ñ u phát sinh dao ñ ng ñàn h i tương ñ i y u c a c c và kh i lư ng n n ñ t xung quanh
v trí cân b ng n ñ nh. Khi ñó l p ñ t dính vào b m t c c s d ch chuy n cùng v i c c và
hi n tư ng h c c chưa x y ra.
2. Khi t n s dao ñ ng ñ t ñư c 1 giá tr nào ñó thì chuy n v tương ñ i gi a c c và
n n ñ t b t ñ u xu t hi n v i t c ñ ch m, chuy n v này trong kho ng tương ñ i h p ωo
nào ñó r i chuy n sang giai ño n trư t b m t bên c a c c và n n.
Hình 4.11. ð th mô t quá trình
dao ñ ng c a c c v i n n.
Quan sát th c t cho th y: Sau
hi n tư ng phá v liên k t gi a c c
và ñ t, s c c n chuy n ñ ng c a ñ t
trong chuy n ñ ng t nh ti n c a c c
gi m nhanh; khi ñó ñ h c c ho c
rút c c ch c n 1 l c ngoài không
l n, nó nh hơn nhi u l n so v i khi
không có tác ñ ng c a rung ñ ng
[32].
− ð th mô t quá trình dao ñ ng và trư t c c v i n n (hình 4.11) cho th y: ño n Om
khi ω còn r t th p thì c c và n n cùng dao ñ ng, sau hi n tư ng phá v liên k t gi a c c và
n n t i m thì biên ñ dao ñ ng c a c c ti n ñ n AC; còn biên ñ dao ñ ng Añ t c a n n thì
gi m r t nhanh.
Kh i lư ng ñ t rung theo c c có th tính g n ñúng theo bi u th c:
Qñ = (0,1 − 0,5) V.γñ. V i V là th tích c c chìm trong ñ t và γñ là t tr ng c a ñ t quanh c c
[8,32].
4.4. M T S SƠ ð TÍNH TOÁN VÀ PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN
MÔ T QUÁ TRÌNH LÀM VI C C A BÚA RUNG
Vì quá trình ñóng c c b ng búa rung x y ra r t ph c t p, ph thu c vào m i quan h
gi a búa, c c và n n nên các nhà nghiên c u v búa rung ñóng c c ñã xây d ng m t s sơ ñ
tính khác nhau d a trên các gi thi t và phân tích khác nhau. Dư i ñây trình bày m t s sơ ñ
tính sát th c hơn c .
4.4.1. Sơ ñ tính búa rung ki u c ng
0
Α
Α
Α
m
nc
c
o
ω
ω ω
cäc
®Êt
Α

V i quan ni m l c c n c a ñ t khi ñóng c c có c ma sát khô và ma sát nh t, A.C.
Golobachev và Ruslamôv [32] ñưa ra sơ ñ tính v i các gi thi t sau:
Hình 4.12:
Sơ ñ tính toán búa rung ki u c ng
− L c c n sư n c c ñư c coi là ma sát
khô.
− L c c n ñ u c c có tính ñàn h i nh t
d o. S c c n nh t t l v i v n t c chuy n
ñ ng c a c c, ký hi u là C
.
x .
Phương trình vi phân mô t theo sơ ñ
này như sau:
a) Khi h th ng tr ng thái dao ñ ng
rung t c là: x ≤ xho
− ∆x
m
..
x +C
.
x +Kx=G−F.singn
.
x +P(t) (4.1)
b) Khi h th ng tr ng thái trư t xu ng
t c là x > xho + ∆x:
m
..
x +C
.
x +Kx=G−Fsign
.
x +P(t)+R(x,
.
x )
(4.2)
Trong ñó:
R(x,
.
x ) l c c n ñ u c c.
P(t) = Posinωt là l c rung do ñ u búa t o ra.
F − L c c n sư n, ñ i chi u theo hư ng v n t c.
(singn
.
x − d u c a
.
x = v)
K − h s c n ñàn h i c a n n;
C − h s c n nh t c a n n
∆x − chuy n v ñàn h i.
4.4.2. Sơ ñ tính toán búa rung ñóng c c ki u m m
Quá trình ñóng c c c a h búa rung ki u m m có th mô t theo 2 giai ño n là rung và
trư t [4a]. Áp d ng nguyên lý ða−Lăm−Be cho cơ h 2 b c t do ch u l c tác d ng tu n hoàn
theo chu kỳ 2 giai ño n, ta có:
a) Giai ño n h búa − c c ñang rung:
P(t)
G
F
Cx
R
x
K
x
xh
x
0
.
∆

Hình 4.13. Sơ ñ tính toán búa rung ki u m m giai ño n ñang rung.
V i các tham s
k1 − ñ c ng h lò xo liên k t gi a 2 kh i lư ng dao ñ ng m1, m2.
k2 − ñ c ng ñàn h i c a n n ñ t.
x1, x2 là to ñ tương ng c a m1, m2.
Khi h c c chưa b trư t, lúc này kh i lư ng ñ t mñ bám ch t vào c c và t o nên m*:
m* = m2 + mñ
G* = (m2 + mñ).g
H phương trình vi phân mô t chuy n ñ ng c a cơ h s là:
m1
..
x 1 + k1(x1 − x2) = G1
m*.
..
x 2 + k1(x2 − x1) + k2x2 = G*2 + Posinωt (4.3)
b) Giai ño n cơ h búa − c c trư t (ăn sâu vào n n) hình 4.14.
Lúc này c c tách ra kh i mñ, xu t hi n l c ma sát F quanh c c và có th coi như b qua
k2.
x
x
x
o
G
K
m
P sin t
G
K2
2
1
o
1
1
2
1
1G
x
x
x
o
G
K
m
P sin t
G
K2
2
1
o
1
1
2
1
1G
1m
ω
x1
P sin to
ω
m x2 2
G2
K x2 2
K (x -x )1 21
K (x -x )1 1 2
*

Hình 4.14. Sơ ñ tính toán búa rung
ki u m m giai ño n trư t.
H phương trình vi phân chuy n ñ ng c a cơ h s
là:
m1
..
x 1 + k1(x1 − x2) = G1 (4.4)
m2
..
x 2 + k1(x2 − x1) = G2 + Posinωt + F.sign
.
x
c) Mô t dao ñ ng c a h :
Hình 4.15:
Mô t dao ñ ng (a) và chuy n ñ ng (b) c a búa rung và c c.
4.4.3. Sơ ñ qui d n m t kh i lư ng có xét c l c c n nh t
a) Xây d ng sơ ñ tính:
Sơ ñ tính ñư c mô t trên hình 4.16 và có 4 ñ c ñi m:
2G
1G
1m
2x
x1
P sin to ω
m2
o
F signx1
.
2x
x1
m1
m2
t
t
rung
rung
rung
tr−ît
tr−ît
tr−ît
x
b)a)

Hình 4.16:
Sơ ñ tính toán qui d n m t kh i lư ng cho
búa rung
+ Sơ ñ này áp d ng cho ki u búa rung
c ng − khi c c liên k t v i ñ u búa thì c
búa và c c ñư c coi như m t kh i, k c
m t ph n ñ t bám theo c c − và ký hi u là
m − g i là kh i lư ng qui d n.
+ Cho r ng trong quá trình ñóng c c
khi búa − c c rung và trư t thì có s c c n
sư n − g i là l c bó thân c c T , và l c c n
ñ u c c R c a n n.
+ Kh i lư ng quy d n m ñư c liên k t
v i n n ñư c th hi n qua h s C và α, v i:
C − là h s quy d n ñàn h i c a n n có ñ c ñi m tuy n tính.
α − là h s d p t t dao ñ ng quy d n c a n n có tính phi tuy n th hi n s c c n nh t c a
n n.
+ Ngo i l c tác d ng lên h m là Pt = Psinωt do ñ u rung truy n l c rung ñ ng ñi u hòa
xu ng c c.
b) Vi t phương trình chuy n ñ ng:
Dùng nguyên lý Dálambe, ñ t sơ ñ tính
vào h to ñ suy r ng ð các ñ c trưng b i ñ
d ch chuy n x v n t c
.
x và gia t c
..
x ; coi quá
trình ñóng c c là liên t c xu ng phía dư i,
không tách b ch quá trình rung (dao ñ ng quanh
v trí cân b ng) và quá trình d ch trư t c c vào
n n. Khi ñó phương trình vi phân mô t chuy n
ñ ng c a kh i lư ng m như sau:
m
..
x + (Fc + Fα) = Pt + G − (T + R) (4.5)
Trong ñó:Fc = c.x; c là h s ñàn h i quy d n
Fα = α . x& , α − h s d p t t ñàn h i (h s c n nh t)
thay Fc và Fα vào (4.5):
m
..
x + (α .
.
x + c.x) = Pt + G − (T + R) (4.6)
Chia c 2 v cho m ta ñư c:
P = P sin tt o
m
T
C R
ω
α
P
T
F
F
R
mx
x
t
c
..
α
G

..
x +
α
m
.
x +
c
m
x =
1
m
[Pt + G − (T + R)] (4.7)
ð t v ph i là N, v i N là m t hàm ñi u hòa và ñ t 2n =
α
m
, n là h s c n tr dao ñ ng
khi ñóng c c.
λ =
c
m , λ là t n s dao ñ ng riêng theo phương ñ ng c a c c.
N = Nosinωt
Khi ñó phương trình (4.7) có d ng:
..
x + 2n
.
x + λ2
x = Nosinωt (4.8)
Phương trình (4.8) là phương trình vi phân c p 2 không thu n nh t, gi i ra s ñư c
nghi m:
x = Asin (ωt + ϕ)
V i: A − biên ñ dao ñ ng th ng ñ ng c a c c khi ch u l c kích ñ ng c a búa.
A = k . A∞
Trong ñó k là h s biên ñ xác ñ nh theo công th c:
k =
r2
(1 − r2
)2
+ 4S2
r2 (4.9)
A∞ là biên ñ dao ñ ng l n nh t c a h do l c kích ñ ng gây ra cho h .
ϕ − góc l ch pha c a l c kích ñ ng do nh hư ng c a ñ d ch chuy n:
r =
ω
λ
; S =
n
λ
, v i ω: t n s dao ñ ng c a l c kích ñ ng, λ − t n s dao ñ ng riêng, n −
h s c n tr dao ñ ng khi ñóng c c.
A∞ =
mo . ε
m
,
Trong ñó:
mo − kh i lư ng c a qu l ch tâm;
ε − ñ l ch tâm;
m − kh i lư ng quy d n.
tgϕ =
2S.r
1 − r2
− Nh n xét:
1. H s biên ñ k và góc l ch pha ñ u ph thu c vào t n s dao ñ ng c a l c kích ñ ng.
2. T n s dao ñ ng riêng c a c c ph thu c vào h s c n tr dao ñ ng.
3. Quan h gi a ω và λ:

*) N u ω >> λ thì r >> 1, n u b qua giá tr c a S thì k = 1 và A = A∞ =
moε
m
T ñó th y r ng: L c quán tính sinh ra trong h s quy t ñ nh toàn b quá trình d ch
chuy n c a c c vào n n.
* N u ω << λ t c là r << 1, khi ñó k = r2
và A =
ω
λ2 , t c là A∞ =
P
C
(P − tr s l c kích
ñ ng). Trư ng h p này: dao ñ ng trùng v i hư ng c a ñ d ch chuy n. Tr s l c kích ñ ng
ñóng vai trò ch y u tác ñ ng ñ n ñ d ch chuy n c a c c.
* N u ω = λ thì x y ra c ng hư ng làm cho biên ñ dao ñ ng tăng lên r t l n, có th gây
gãy c c, h ng búa.
Khi búa làm vi c g n vùng c ng hư ng, ng v i λ ≤ ω ≤ 1,4 λ, lúc ñó tr s biên ñ
dao ñ ng ñ t cao nh t mà h th ng búa − c c không b phá h y và hi u qu ñóng c c s cao
nh t, lúc này A = (1,5 − 1,6)A∞.
Lưu ý: ð i v i búa xung kích, trong m t chu kỳ ñóng c c ngoài l c kích ñ ng do búa
sinh ra còn có thành ph n l c xung kích tác d ng lên ñ u c c làm c c chìm xu ng v i m t
công năng là:
Qk = (mg).e , v i: m − kh i lư ng ph n va ñ p
e − khe h gi a 2 ñ u va ñ p c a búa
g = 9,8 m/s2
− gia t c tr ng trư ng.
Bài toán búa xung kích tương t như v i búa rung thông thư ng, có thêm thành ph n Qk
luôn hư ng xu ng dư i.
4.5. XÁC ð NH CÁC THÔNG S CƠ B N C A BÚA RUNG
Hi u qu ñóng c c ph thu c vào các thông s cơ b n c a búa, như biên ñ rung ñ ng,
l c kích ñ ng... và ph thu c ñ c ñi m c a n n. Theo Stanikov và Luskin thì: ñ c c có th
chìm vào n n m t cách có hi u qu , thì h búa − c c ph i th a mãn 3 ñi u ki n khi làm vi c,
ñó là:
1. T ng l c rung ñ ng ph i l n hơn ho c b ng t ng l c ma sát c n bó
thân c c.
2. Biên ñ dao ñ ng l n nh t c a búa c n l n hơn biên ñ dao ñ ng c a c c và ñ t bó
thân c c.
3. T ng tr ng lư ng (tĩnh) c a búa và c c ph i l n hơn t ng l c c n ñ ng ñ u c c.
− Khai tri n c th các ñi u ki n trên như sau:
4.5.1. ði u ki n th nh t
L c kích ñ ng sinh ra trong quá trình ñóng c c ph i l n hơn ho c b ng t ng các l c ma
sát c n tr quá trình ñóng c c:
Po ≥ Kn . Tc (kG) (4.10)

Trong ñó:
− Po là l c rung ñ ng do búa t o ra khi các qu l ch tâm quay:
Po = m.r.ω 2
=





G
g
. r ω2
=
M.ω2
g
(kG) (4.11)
v i: M = G.r là mô men tĩnh c a các qu l ch tâm (N.m)
r − ñ l ch tâm c a các qu l ch tâm (m)
G − tr ng lư ng c a kh i l ch tâm (N)
− Tc là t ng tr l c bó thân c c:
Tc = ∑
=
n
1i
τimax Fi = c . ∑
=
n
1i
τimax hi (kG) (4.12)
V i: τimax − là l c c n riêng l n nh t trên thân c c t ng ñ t th i, (kG/m2
)
Fi − là di n tích ph n thân c c (m2
) ng v i t ng ñ t có chi u dày hi.
hi − chi u dày t ng ñ t th i mà c c ñi qua (m)
c − chu vi thân c c (m).
− Kn là h s c n c a n n, xét ñ n nh hư ng ñàn h i c a n n ñ i v i t ng lo i c c.
Kn = 0,6 − 0,8 ñ i v i c c bê tông c t thép; Kn = 1 ñ i v i c c g và c c ván thép.
Ngư i ta xác ñ nh tr s c a τimax (KG/m2
) b ng th c nghi m v i t ng lo i c c khi ñóng
qua các lo i n n. Tr s c a τimax ñư c trình bày b ng sau:
B ng 4.6. Tr s l c c n riêng l n nh t τimax (kG/m2
)
C c tròn C c b n
Lo i ñ t
G thép
Bê tông
ñ c
Bê tông
r ng
< 5T > 5T
− Cát x p bão hòa nư c
− Sét pha cát
− Sét dính d o
− Sét khô và các lo i ñ t c ng
khác
600
800
1500
2500
700
1000
1400
3000
500
700
1200
2000
1200
1700
2000
4000
1400
2000
2500
5000
4.5.2. ði u ki n th hai
Biên ñ dao ñ ng l n nh t c a búa ph i l n hơn biên ñ dao ñ ng c a c c và ñ t bó thân
c c:
Ab > Ao (cm) (4.13)
− Biên ñ dao ñ ng c a búa Ab tính theo: Ab = ξ .
M
Go

Trong ñó: ξ là h s xác ñ nh b ng th c nghi m ph thu c lo i c c; v i c c bê tông c t
thép ξ = 0,8; c c ng và ván thép ξ = 1,0.
Go − t ng tr ng lư ng búa và c c
M − mô men tĩnh c a ñ u búa
− Ao là biên ñ dao ñ ng riêng c a c c và ñ t bám quanh c c, Ao ph thu c lo i c c, lo i
ñ t và t n s rung c a búa; ng v i m i lo i ñ t và c c thì Ao có giá tr cho trong b ng 4.7.
B ng 4.7. Tr s biên ñ dao ñ ng riêng c a c c và ñ t quanh c c
Biên ñ dao ñ ng thích h p Ao, cm
Lo i ñ t
ð t cát ð t th t, sét dính
Tr s
A, P
Lo i
c c /cm2
S dao
ñ ng
trong 1ph
300-700 800-1000 1200 -1500 400 -700
800 -
1000
1200 -
1500
P
kG/cm2
Ván c thép, ng thép h
ñ u dư i và nh ng c c
khác có F ≤ 150 cm2
− 0,8−1 0,4−0,6 − 1−1,2 0,6−0,8 1,5−3
C c g , c c ng thép kín
ñ u dư i có F ≤ 800 cm2 − 1−1,2 0,6−0,8 − 1,2−1,5 0,8−1 4−5
C c bê tông c t thép
vuông, ch nh t F ≤
2000cm2
1,2−1,5 − − 1,5−2 − − 6−8
C c ng bê tông c t thép
có Φ l n
0,6−1 0,4−0,6 − 0,8−1,2 0,6−1 − −
4.5.3. ði u ki n th ba
Xét cho hai trư ng h p
a) ð i v i búa rung ki u c ng và ki u m m.
T ng tr ng lư ng tĩnh c a búa và c c ph i l n hơn t ng l c c n ñ ng ñ u c c:
ΣG ≥ R (4.14)
Trong ñó: ΣG − là t ng tr ng lư ng búa và c c
R − là t ng l c c n ñ u c c: R = po . FC
V i po − là áp l c c n thi t c a n n tác d ng lên ñ u c c
Fc − là ti t di n ngang c a c c.
po và Fc có quan h như sau:
+ V i c c thép ng ñư ng kính nh , có F = 250cm2
và các lo i c c khác có ti t di n
tương ñương, thì po = 1,5 − 3 kG/cm2
.

V i c c g và ván thép có F < 800 cm2
thì po = 4 − 5 kG/cm2
+ V i c c khác có 800 < F ≤ 2000 cm2
thì po = 6 − 8 kG/cm2
b) ð i v i búa rung tác d ng l c xung kích.
Ngoài thành ph n ΣG còn có l c xung kích Gxk, v y ñi u ki n c n thi t là:
ΣG + Gxk ≥ R (4.15)
Có th coi Gxk là tr ng lư ng ph n va ñ p (phía trên), nó có chi u luôn hư ng xu ng
dư i.
Như v y:
ð i v i búa rung, trong 1 chu kỳ công tác nó có 2 thành ph n l c làm cho c c chìm
xu ng là:
(1) L c rung ñ ng + (2) Tr ng lư ng búa và c c: v i búa rung c ng và m m.
(1) L c rung ñ ng + (2) Tr ng lư ng búa, c c và l c xung kích: v i búa va rung.
4.6. CÔNG SU T C A BÚA RUNG
Công su t c a búa rung ñư c tính theo công th c:
N =
P . A . n
60.100 (kW) (4.16)
Trong ñó:
P − l c gây rung, kG
A − biên ñ rung, m
n − t c ñ quay c a tr c l ch tâm, v/ph
Giá tr c a l c gây rung P, biên ñ rung A ñư c trình bày m c 4.5.

CHƯƠNG 5
MÁY VÀ THI T B KHOAN C C NH I
5.1. SƠ LƯ C QUÁ TRÌNH PHÁT TRI N MÁY KHOAN C C NH I TRÊN
TH GI I
5.1.1. S ra ñ i c a máy khoan c c nh i Liên Xô (cũ)
Năm 1950 theo ki n ngh c a GS. Khlebnikov E.L. (Trư ng MADI), Liên Xô cũ ñã
ch t o th nghi m và ñưa vào s d ng m t t h p máy khoan nh i t o ra c c có chân m
r ng, ñ tăng cư ng s c ch u t i c a ñ t n n (H.5.1).
Sau ñó, Ter−Mikaelian và ñ ng s ñã phát tri n và hoàn thi n t h p khoan có kh năng t o
l và ñúc c c ñư ng kính t 0,9 ñ n 1,7m, ñ sâu t i ña 40m. Tùy theo t c ñ h mũi phay và m
r ng d n lư i xén có th t o ra h c m r ng chân hình con quay tròn xoay có ñ nh ch m c u ho c
parabôlôit hay elipxoit cao t 0,5 ñ n 0,8m, ph n gi a hình tr cao 0,3 ñ n 0,5m và ph n dư i
hình chóp c t. Toàn b có chi u cao g n 2m, ñư ng kính m r ng t 2,2 ñ n 3,5 m. Khi dùng mũi
khoan (phay) khác nhau, ph n ñáy dư i con quay cũng ñư c t o hình khác nhau (H.5.2).
Hình 5.1: Sơ ñ thi t b khoan thu c h Khlebnikov
1. Giá; 2. Rôto; 3. C n khoan; 4. Tr ng d n hư ng; 5. Kích th y l c; 6. Cánh xén; 7. Phay.
Khi khoan c c th ng và xiên có th dùng ngay giá búa ñóng c c ch ng h n dùng giá búa
CCCM−680 n ng 60 t n và thi t b khoan n ng 16 t n, lư i phay t o l có ñư ng kính t i
thi u dmin = 1,35 − 1,45m, c c xiên t i ña kho ng 4: 1 (3:1). Trình t thi công ñư c gi i thi u
trên hình 5.4.

Trư ng h p c c nh hơn, ñư ng kính t i ña thân c c kho ng 1,0m, chân m r ng 2,5m,
có th dùng t h p khoan nh ki u Môixaev, quay ñư c 360o
ñ t trên ôtô KpAZ−225. Khác
v i t h p khoan nói trên ch giá máy ho t ñ ng c hai phía: m t bên ph c v khoan l , bên
kia ph c v ñ bêtông ñúc c c b ng phương pháp ng rút th ng ñ ng (phương pháp v a
dâng) (hình 5.3).
Hình 5.2: Lư i phay, cơ c u m r ng chân và
kích thư c hình h c c a chân c c Khlebnikov.
1. Cơ c u m r ng chân; 2. Phay khoan thân c c; 3. Tr phay khoan ñáy
c c; 4. Kích thư c hình h c c a chân c c (cm).
Hình 5.3: Máy khoan c c nh i
lo i nh ho t ñ ng c hai phía
1. Giá máy; 2. C t d n ph c v khoan
l ; 3. C t d n ph c v ñúc c c; 4.
Ph u ñ bê tông; 5. ð u khoan.

Hình 5.4. Trình t thi công c c khoan nh i bê tông h Khlebnikov
a) B t ñ u khoan; b) M r ng chân c c; c) H l ng c t thép; d) ðúc c c.
1. Máy tr n v a sét; 2. Lư i rây; 3. Thùng ch a v a sét; 4. Bơm v a sét; 5. Giá búa;
6. ng x v a sét; 7. Rôto; 8. C n khoan; 9. Lư i phay; 10. ði u khi n cánh xén;
11. Tr ng d n hư ng; 12. Bơm; 13. ng d n và ph u ñ bêtông; 14. L ng c t thép.
Hình 5.5. Máy khoan c c nh i ki u MBH−1,7
1. Giá Côngxon ñ ñ u khoan; 2. C n tr c chính; 3. C n tr c ph ; 4. Rôto; 5. C n ng l ng;
6. ð u khoan; 7. G u ngo m; 8. ð u choòng; 9. ð u khoan xo n; 10. Cơ c u m r ng chân c c.

− Năm 1975 Liên Xô cũ ñã
xu t xư ng t h p khoan c i ti n
MBH−1,7 trên c n tr c E−2508,
(hình 5.5) có th l p l n nhi u ñ u
khoan khác nhau ñ v i m i trư ng
h p c th , ch n dùng ñư c công
ngh khoan t i ưu nh t: khoan
thùng, khoan choòng, khoan g u
ngo m và khoan xo n (Hình 5.6).
− Ngoài các lo i trên, các
nư c SNG còn s n xu t nhi u t h p
khoan tu c bin ph n l c PTB, có th
khoan trong ñá nh ng l ñư ng kính
1−3m và các t h p khoan choòng
mang các nhãn hi u YKC, KAM,
v.v...
Hình 5.6. Các ñ u khoan và lư i xén
m r ng chân c c c a t h p MBH−1,7.
5.1.2. Máy khoan c c nh i ñ u tiên Pháp
Năm 1954 l n ñ u tiên Pháp dùng c c khoan nh i trên c u ñư ng s t theo công ngh
ñào ñ t b ng g u ngo m ñ c bi t c a máy khoan Benoto No
−1. ð n 1959, t h p khoan hi n
ñ i EDF−55 ra ñ i. Thi t b khoan do hãng Benoto s n xu t có th khoan trong các lo i ñ t
khác nhau (hình 5.7).
Hình 5.7. T h p khoan Benoto EDF−55
1. ng vách; 2. G u ngo m; 3. Kích th y l c; 4. ðai choòng.

Trình t ti n hành khoan như sau:
− V a h ng vách, v a ñào ñ t và l y ñ t cho t i ñ sâu thi t k .
− L p ñ t l ng thép vào l khoan.
− V a ñ bêtông ñúc c c t i ch v a rút ng vách.
ng vách khi h xu ng ho c rút lên ñ u dùng h hai kích th y l c th ng ñ ng t o ra l c
nén t i 550kN ho c l c kéo t i 400kN, ñ ng th i ñư c h tr b i hai kích th y l c n m
ngang v i l c 132kN, t o ra mômen 450kN.m, xoay ng vách quanh tr c m t góc ±17o
qua
m t ñai choàng ñ gi m l c ma sát gi a ng và ñ t (hình 5.8).
ng vách có ñư ng kính l n nh t 1,2m, g m hai l p thép ng dày 12mm cách nhau b i
thanh thép Φ16 và chia thành t ng khúc, 2, 4, 6m, n i v i nhau b i vành thép ñ u m ng
ch ng nhau và bulông ñ u chìm b o ñ m trong ngoài v ng ñ u nh n ph ng. Mi ng c a ñáy
ng dư i cùng có l p chân xén.
Khi ñào ñ t dùng g u khoan xoay ho c g u ngo m ki u búa.
G u khoan xoay dùng cho ñ t dính, g m c n khoan và m t thùng hình tr , ñáy có gá l p
các lư i phay nghiêng ñ xén ñ t và t ñ ng g t ñ t vào thùng.
G u ngo m ki u búa dùng cho ñ t r i và ñ t không dính có ñ ch t v a ph i. G u n ng
kho ng 1,1 − 1,4 t n, có d ng m t ng dài, bên trong b trí cơ c u ñ ñóng m hàm ngo m.
Hàm ngo m v i nhi u ki u và có th l p l n tùy theo lo i ñ t ñá có ñ ch t khác nhau. Khi
g u rơi t do trong ng vách, hàm m r ng, c m sâu vào ñ t và khi nh c lên hàm t ñ ng
khép l i, ngo m m t g u ñ t và ñưa ra ngoài (hình5.9).
Hình 5.8. Cơ c u h và xoay
ng vách
1. Kích th y l c ñ ng;
2. Kích th y l c ngang;
3. ng vách;
4. ðai choàng;
5. Công xon.

Hình 5.9. G u ngo m ki u búa
1. ng vách; 2. G u ngo m; 3. Kích.
5.1.3. Máy khoan c c nh i CHLB ð c
Trư c h t ph i k ñ n hãng Salzgitter, t h p máy khoan do hãng này s n xu t có nhi u
ki u thi t b khác nhau. Lo i nh có nhãn hi u P−10, PC−15, PR−15; lo i l n PS−150, S−200
và S−300 có th khoan c c ñư ng kính t 0,39 − 0,6m t i 1,2 − 1,5m có khi ñ n 3,5m và ñ
sâu l n nh t có th ñ t t 150 ñ n 300m. T h p khoan PS−150 do CHLB ð c h p tác v i
Hitachi s n xu t năm 1965. T h p S−200 xu t xư ng năm 1966.
Hình 5.10. T h p khoan S−300.
Các lo i ñ u khoan ñư c dùng
là khoan xoay và khoan choòng.
Nhi u lo i t h p Salzgitter
ñư c v n chuy n ñi xa như m t
rơmoóc.
Hình 5.10 gi i thi u t h p
Salzgitter S−300.
M t trong nh ng hãng ch t o
máy khoan nh i n i ti ng là hãng
BAUER v i nh ng t máy có tính
năng hi n ñ i, năng su t cao và
có th thi công qua nhi u ñ a
t ng ph c t p v i các b công
tác thích h p (hình5.11).

Hình 5.11. T máy khoan BAUER BS.680 dùng g u ñào trong ng vách xoay (a)
nh b k p xoay ép ng vách ki u th y l c (b)
1. Máy cơ s ; 2. G u ñào; 3. ng vách; 4. Mâm xoay ng vách; 5. Xi lanh th y l c.
5.1.4. S phát tri n m nh m các máy khoan c c nh i Nh t
Năm 1954, Nh t B n nh p lo i máy khoan ki u Benoto c a Pháp. ð n năm 1959 Nh t ñã
b t ñ u nghiên c u ch t o ra chi c máy khoan c c nh i ñ u tiên. Sau ñó, trong th p k 60
cùng v i s phát tri n xây d ng ñư ng s t và nhà cao t ng, nh t là sau h i ngh v n ñ ng s
d ng ñ i trà c c khoan nh i trong xây d ng năm 1964, các lo i t h p máy khoan ñã liên t c
ñư c c i ti n, ñáp ng nhu c u xây d ng quy mô l n, ñưa Nh t B n thành nư c hàng ñ u th
gi i v lĩnh v c công ngh ñúc c c t i ch . Có th th ng kê sơ b s phát tri n này như sau:
Năm 1962 hãng Mitsubishi và Benoto (Pháp) h p tác s n xu t t h p BT1. Năm 1964
ti p t c cho xu t xư ng t h p máy khoan BT2.
Năm 1960 hãng Kato ñã ch t o máy 20H tương t Calweld 150−A c a Anh, năm 1962
cho ra xư ng c máy 20HR c i ti n.
Cũng vào năm 1960 hãng Hitachi ñã ch t o t khoan ki u g u ngo m U−106 ñ t o l
c c ñư ng kính l n. Trên g u ngo m còn l p t m th i b kích ñ ng khi c n thi t. Trong ñó
lo i U−106A thao tác ñơn gi n và cơ ñ ng, r t ñư c thông d ng.
1965 Hitachi và Tây ð c h p tác ch t o ki u PS.150.
1966 Hitachi và Tây ð c h p tác ch t o ki u S−200.
1971 Hitachi và Tây ð c h p tác ch t o ki u S−600.
1973 B t ñ u c i ti n b gá m r ng chân c c.
1975 Mitsubishi và Hitachi s n xu t t h p khoan lo i l n MD440 và S480H.
1977 dùng ph bi n máy khoan v n hành ngư c ñ khoan t o l cho c c.

ð n nay, các hãng chuyên s n xu t các lo i máy khoan ñ t (Earth drill) g m có:
Sumitomo, Nippon Sharyo, Hitachi, Hirabayashi Séiakusho v.v...; Các lo i máy khoan v n
hành ngư c (Reverse Circuation Drill) có các hãng: Koken, Tokimec, Tone, Hitachi v.v...;
Các lo i máy khoan dùng ng vách (All Casing Machine) có các hãng: Kato, Nippon Sharyo,
Bauer Japan, Mitsubishi, Hirabayashi Seisakusho v.v...
Nh ng năm g n ñây, c c bêtôngñúc t i ch ñã phát tri n r t m nh trong các ngành xây
d ng cơ b n nhi u nư c, nh t là các nư c ñang phát tri n. Các hãng s n xu t máy khoan ñã
luôn luôn thay ñ i m u mã, tính năng ña d ng, v i nh ng chuy n bi n cơ b n, t o ra nh ng t
h p thi t b công ngh ñ ng b , khác nhau v nhi u m t: tính năng s d ng, quá trình công
ngh và thi t b t o l , l y ñ t, th i r a s ch ñáy l , cũng như nh ng công ño n ti p theo, càng
ngày càng hoàn thi n và c i ti n theo hư ng công nghi p, cơ gi i hóa và ñi u khi n t ñ ng,
tin h c hóa; b o ñ m năng su t và ch t lư ng công trình.
5.1.5. S phát tri n và áp d ng máy khoan nh i các nư c khác
− Cùng th i gian xu t hi n các t h p khoan Benoto c a Pháp hãng Calweld c a Anh ñã
cho ra ñ i m t t h p khoan t o l b ng ñ u khoan ki u g u 150−A, có kh năng khoan ñư c
c c ñư ng kính t 0,61m ñ n 1,07m và sâu t i trên 40m. T h p khoan ñư c l p vào c n tr c
bánh xích ho c v n chuy n ñi xa b ng ôtô khá ti n l i.
− Nhi u hãng s n xu t các t h p máy khác nhau d n d n xu t hi n, nhưng ch ñư c
dùng ph bi n m t s nư c, ch ng h n:
Phương pháp khoan c c Sihl (Th y Sĩ), phương pháp HW c a hai k sư Hochstrasser và
Weise (1950−54) t h p Bade (CHLB ð c) t h p máy khoan FA−12 (Rumani), t h p
khoan c a các hãng British Steel piling, Calweld (Anh), Mackiney (M ), Soletanche (Pháp),
Soilimec (Italy) v.v..., t máy GPS (Trung Qu c)...
* Vi t Nam ñ u th p k 70 c a th k 20 m i b t ñ u dùng c c nh i ñư ng kính nh
Φ40−60cm ki u Franki v i tr ng lư ng búa 2−4 t n nhà máy ñóng tàu H Long và h th ng
c u trên ñư ng Xuân Mai − Sơn Tây. C c nh i Φ60cm sau ñó còn ñư c xây d ng c u Kênh
(B c Th ng Long), c u M t (L ng Sơn) v.v... nhưng dùng công ngh khoan tr c gu ng
D60KP.
Sau ñó, hàng lo t c c khoan nh i ñư ng kính l n (0,8 − 1,5m) ñư c s d ng trong
nh ng công trình nhà cao t ng các thành ph l n và trong công trình c u ví d nhà tám
t ng 34 Ngô Quy n Hà N i; Ch An ðông 2, TP H Chí Minh; c u ðông Kinh, L ng Sơn;
c u Sông Gianh, Qu ng Bình (47 c c Φ1,35m, t ng chi u dài 1400m) và c u Hòa Bình
v.v... C c khoan nh i l n ñã ñư c xây d ng thành công.
ð n nay, phương án móng dùng c c khoan nh i bêtông t i ch ñư ng kính 1−1,5m là
nh ng phương án kh thi trong các công trình xây d ng c u và nhà cao t ng k c xây d ng
m i, cũng như gia c c i t o, ch ng h n như các phương án thi t k gia c m t s c u l n trên
ñư ng s t Th ng Nh t HN − TP HCM: C u Trư ng Xuân, c u ðà R ng (90 c c Φ1,5m t ng
dài g n 2km), c u Sông Cái v.v... ñư ng kính 1,5m, có c c dài hơn 46m tính t m t ñ t. Trên

May thi cong chuyen dung

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Similar a May thi cong chuyen dung

Similar a May thi cong chuyen dung (20)

May thi cong chuyen dung