Ch−ơng II : Máy nâng  - Cần trục 

⇓ 1 : Khái niệm chung 

I. Định nghĩa: Máy nâng (vận chuyển lên cao) là các máy móc thiết bị dùng để 

đ−a vật lên (hoặc xuống) theo ph−ơng thẳng đứng. 

Ví dụ nh−: kích, tời, cần trục, máy thăng tải . . . 

II. Phân loại. 

1. Các dụng cụ kích trục nh− : kích, tời, hệ ròng rọc. 

2. Nhóm cần trục. 

3. Nhóm máy thăng tải (thăng vận) 

⇓ 2. Các dụng cụ kích trục 

I. Các loại kích. 

1. Kích vít. 

a. Công dụng : Dùng để nâng các vật nặng d−ới 20 tấn lên độ cao tới 50 cm bằng 

sức ng−ời. 

b. Cấu tạo: Cấu tạo và hoạt động của kích vít trên cơ sở của bộ truyền động vít-  

đai ốc. Xem hình 31. Kích vít bao gồm: 1- Vít nâng, hạ vật ; 2 - Vỏ kích ; 3 - Đai ốc ; 4 

- Tay quay vít ; 5 - Bệ nâng ; 6 - Vít chuyển ngang. 

Tay quay có thể gắn cứng với trục vít nh−ng để khỏi phải liên tục quay vòng  vít 

ng−ời ta th−ờng gắn tay quay với vít theo kiểu clê cóc. Nh− vậy chỉ quay góc nhỏ cũng 

nâng đ−ợc vật lên vì cơ cấu quay hoạt động nh− 1 líp xe đạp. Đai ốc đặt cố định lên vỏ 

kích, còn vít chuyển ngang thì đặt nằm ngang . 

c. Nguyên tắc làm việc: Khi quay tay vít thì vít quay theo. 

Do đai ốc cố định nên vít sẽ chuyển động tịnh tiến lên (hoặc xuống) để nâng hạ 

vật. Muốn dịch chuyển bệ nâng và vật theo ph−ơng ngang ta quay vít chuyển ngang.  

d. Tính lực kích và tốc độ nâng vật.                                                                                    19

- Lực kích P: Gọi độ dài tay quay là l (m); Lực kích là P (N); trọng l−ợng vật 

nâng là Q (N) và b−ớc vít là t (m) (xem hình 32).  

Ta đã biết khi tay quay  cùng với vít nâng quay trọn một vòng thì vật  Q đ−ợc 

nâng lên một b−ớc vít t. Theo định luật bảo toàn công, ta có thể viết ở dạng lý thuyết  

Q.t = 2.ð.L.P (Nm) 

Do đó lực kích lý thuyết phải là : P =  (N)

Và lực kích thực tế là : P =  (N)

.

 với ỗ là hiệu suất kích.  

- Vận tốc kích v (m/s) : Nếu gọi số vòng quay của tay quay trong 1 phút là n thì 

trong 1 phút vật đ−ợc nâng lên 1 khoảng n.t và vận tốc sẽ là : 

.

Loại này đơn giản, dễ chế tạo và sử dụng, có khả năng tự hãm nên an toàn nh−ng 

tốc độ nâng vật chậm, lực đè lên răng vít và răng gai ốc cao, độ cao nâng vật thấp.  

2. Kích thủy lực (kích dầu)  

a. Công dụng: Dùng để nâng các vật nặng có thể tới 200 tấn lên cao 50 cm bằng 

sức ng−ời.  

b. Cấu tạo: Ta xét loại kích thủy lực có pít tông lên vì loại  này là phổ biến,      

(xem hình 33) với các bộ phận chính là: 1- Bể chứa dầu ; 2 - Pit tông nâng vật ; 3 - Xi 

lanh vỏ ; 4 - Cần khoá, tháo dầu ; 5 và 6 -Van bi ; 7 - Pittông công tác ; 8 - Tay kích ; 9 

- Xi lanh công tác.  

c. Nguyên tắc làm việc : Tr−ớc khi kích vật, cần mở cần 4 để xả dầu lại bể 1 

cho tới khi píttông 2 xuống hết rồi khoá chặt cần 4 lại. Đẩy tay kích ng−ợc chiều kim 

đồng hồ để kéo lui pít tông công tác 7 sẽ tạo trong xi lanh công tác 9 một khoảng 

không hoặc khí loãng áp suất thấp. Dầu sẽ đẩy van bi 6 để chiếm khoảng không đó. 

Kéo tay kích tức đẩy píttông 7 để ép van bi 5 để đ−a dầu vào xi lanh vỏ, nâng  

píttông nâng vật 2 lên và chu kì kích đ−ợc lặp lại rất nhanh. Muốn hạ kích thì mở cần 

4 cho dầu trở về bể 1. Tr−ớc khi kích lại phải khoá chặt cần 4.  

d. Tính lực kích:  Theo sơ đồ tính toán ( hình 34.)     

Nhận thấy rằng, khi nâng vật, theo lý thuyết thì áp lực lên pittông nâng vật phải 

bằng áp lực lên pít tông công tác. 

Gọi Q là trọng l−ợng vật nâng và trọng l−ợng pít tông công tác - (N)                                                                                   20

P là lực kích phải xác định (N) 

P' là lực đẩy pít tông công tác (N) 

p là áp lực lên pít tông nâng vật còn p' là áp lực lên pít tông công tác (N/cm2

) 

l - là độ dài tay kích, còn a là khoảng cách từ khuỷu xoay đến tâm pít tông công 

tác (m) 

D0

 là đ−ờng kính pítông nâng vật, còn d0

 là đ−ờng kính pít tông công tác (cm) 

Nh− vậy :   p = p' ;    tức là   

.

Trong đó: ỗ là hiệu suất kích (ỗ <1) 

Loại kích này có −u điểm là nhỏ gọn, chỉ cần tác dụng lực kích nhỏ cũng nâng 

đ−ợc vật rất nặng. Song tốc độ nâng vật chậm, độ cao nâng vật nhỏ,  hệ  thống  xi  lanh 

phải chịu đ−ợc áp lực rất cao khi nén dầu. 

II. Các loại tời: 

1. Công dụng: Tời là máy dùng để nâng vật lên cao hoặc kéo vật sang ngang . 

2. Phân loại: 

a. Theo nguồn động lực quay tời có tời tay và tời máy. 

b. Theo số ống tời có tời đơn (1 ống) và tời kép (nhiều ống). 

c. Theo ph−ơng pháp truyền lực có tời bánh răng và tời ma sát. 

d. Theo công dụng có tời nâng, tời kéo, tời quay. 

3. Tời tay. 

a. Tời tay đơn giản: Dùng để nâng, kéo vật nhẹ, nó gồm tay quay 1 ; ống tời 2 ; 

giá đỡ 3 và dây cáp 4 (hoặc kèm móc câu). Xem hình 35 . 

Vì vậy khi quay 2 tay quay 1, ống tời 2 sẽ quay theo và cuốn cáp nâng vật lên. Để 

tránh tình trạng vật nâng rơi xuống làm quay ng−ợc tay quay gây tai nạn ng−ời ta lắp 

vào trục ống tời bộ hãm cóc (xem hình 36a). 

6                                                                                  21

Trong đó: 1 - Bánh cóc ; 2 - Cóc hãm ; 3 - Nhíp ấn. 

Với bộ hãm này vật nâng Q chỉ nâng lên hoặc dừng tại chỗ. 

Gọi l là độ dài tay quay (m) ; D là đ−ờng kính ống tời (m) ;   P là lực quay tời (N) 

; Q là trọng l−ợng vật nâng (N) thì moment tác dụng vào tay quay theo lý thuyết là: 2Pl 

.

Nếu có m lớp dây thì đ−ờng kính D* phải tính lại theo công thức: 

D* = D + (m - 1).d    (m)                                   

Với m là số lớp dây, còn d là đ−ờng kính dây cáp của tời (m) 

Tời tay đơn giản có nh−ợc điểm là hiệu quả làm việc thấp.  

b. Tời tay phức tạp: Có thêm bộ truyền động bằng hệ thống bánh răng nên mô 

men quay ống tời nâng vật t−ơng đối lớn. (Xem hình 36 b) 

1 - Thành tời ; 2- Tay quay ; 3 – Hãm ; 4 - Bánh răng di động ; 5 - Bánh răng 

truyền động ; 6 - ống tời.  

4. Tời máy:  

a. Công dụng: Dùng để kéo vật sang ngang hoặc nâng vật  d−ới 10 tấn, lên cao 

10m.  

b. Cấu tạo chung: (Xem hình 37).  

1 - ống tời ; 2 - Hộp giảm tốc ; 3 - Động cơ điện ; 4 - Nối trục và hãm ;           5 - 

Ròng rọc treo cáp ; 6 - Móc câu.  

Nh− vậy, động lực quay ống tời cuốn cáp là nguồn điện. Hộp giảm tốc có tác 

dụng giảm tốc độ quay cho phù hợp với tốc độ nâng vật, đồng thời tăng moment của 

ống tời.                                                                                    22

.

Trong đó:  Q + q là trọng l−ợng vật nâng và móc câu (N) 

kđ

 - Hệ số tải trọng động (nếu có) ; lấy bằng 1,2 . 

ỗ là hiệu suất truyền lực ; m' : Hệ số giảm lực của ròng rọc động. 

- .

5- Dây tời:  

a. Thừng, chão: Dùng cho tời tay đơn giản loại nhẹ. Thực tế chỉ sử dụng với     

[ú] = 600 N/cm2 

.  

b. Cáp: Dùng để kéo hoặc nâng vật nặng. Cáp đ−ợc chế tạo từ những sợi thép nhỏ 

có đ−ờng kính từ 0,3  ữ 3 mm. Thông th−ờng các sợi thép này đ−ợc xoắn với nhau 

thành bó nhỏ ; rồi các bó nhỏ xoắn với nhau thành cáp. Giữa các bó nhỏ có đặt một lõi 

gai có tẩm đẫm dầu nhờn. Ng−ời ta hay sử dụng loại cáp xoắn thuận có nhiều bó nhỏ, 

mỗi bó có nhiều sợi rất mảnh vì loại cáp nh− vậy dẻo, giữ nguyên  hình dạng khi bị 

xoắn vặn và khi bị căng mạnh. Xem hình 38. Trong đó:  1 - Sợi thép ; 2 - Bó ; 3 - Lõi 

gai.  

.

Trong đó: i - Số sợi trong dây cáp ; d -   Đ−ờng kính  sợi thép (cm) 

                ϕ - Hệ số tải lực không đều (≈0,9) và [ú] là c−ờng độ phá hủy của dây 

thép; [ú] = 20000N/cm2

Cách ký hiệu cáp:     

6 ì 18 + 1: đối với cáp ít bó, to sợi . 

12 ì 36 +1: cáp nhiều bó, nhỏ sợi . 

1 ì 24 : cáp 1 bó, to sợi, không lõi . 

Nh− vậy, cột thứ nhất là số bó, cột thứ hai là số sợi trong bó và cột thứ ba là số lõi 

gai đặt giữa cáp.  

⇓3. cần trục 

I.  Khái  niệm  : Cần trục là máy nâng thông dụng dùng trong xây dựng lắp ghép 

nhà cửa, công trình và bốc xếp hàng hoá, vật liệu.  

II. Phân loại cần trục.  

1. Theo công dụng và đặc tính làm việc có:                                                                                    23

a - Cột trục ; b – Cổng trục ; c - Cần trục cột buồm ; d - Cần trục tháp ; 

         e - Cần trục tự hành.   

2. Theo đặc tính cơ cấu :  

a. Cần trục cố định và di động  ;    b. Cần trục xoay và không xoay. 

c. Cần trục có cần cố định hoặc nâng hạ đ−ợc ;  

d. Cần trục có đối trọng không hoặc tự điều chỉnh. 

 III. Phạm vi sử dụng cần trục . 

1. L−ợng trục Q (tấn)  

2. Tay với của cần R (m) 

3. Độ cao nâng móc câu  H(m) 

Q  =   f (R; H). Xem hình bên.  

IV. Một số cơ cấu chính của cần trục:  

1. Cơ cấu nâng vật : Dùng để nâng hạ vật theo ph−ơng thẳng đứng. Thực tế nó là 

một tời máy có sức nâng cao và bắt buộc phải có đối với  mọi cần trục. Xem hình 39. 

Trong đó:  

1 - Động cơ điện ; 2 - Nối trục và hãm ; 3 - Hệ bánh răng truyền động ; 4 - ống 

tời ; 5 - Ròng rọc ; 6 - Móc câu ; 7 - Cáp.  

Nguyên tắc hoạt động và tính toán một số thông số nh− trong tời máy có nhiều 

lớp dây và hệ ròng rọc động.  

2. Cơ cấu nâng hạ cần : Cấu tạo giống nh− cơ cấu nâng hạ vật, nh−ng đầu cuối 

cáp nâng không có móc câu mà đ−ợc nối với đầu cần. Nh− vậy cơ cấu này có tác dụng 

thay đổi góc nghiêng của cần so với ph−ơng nằm ngang, nhằm mục đích thay đổi hoặc 

ấn định độ cao nâng móc câu khi trục vật. Xem hình 40, trong đó:  

1- Bánh răng truyền động ; 2 - ống tời ; 3 - Cáp nâng cần.  

Cần trục có cần cố định ở ph−ơng ngang thì không có cơ cấu này.  

3. Cơ cấu xoay cần: Dùng để xoay cần theo ph−ơng ngang để đ−a móc câu về vị 

trí nâng hạ.  

Có thể quay cần bằng bộ  bánh răng nh− hình 41 trong cần trục tháp. Trong đó 1- 

Bánh răng mâm xoay ; 2- Bánh răng hành tinh. Kiểu này để quay cần ở đỉnh cần trục. 

Cũng có thể quay cần bằng tời cáp, đặt ở đế cần trục. Kiểu này chỉ bảo đảm cần quay 

đ−ợc nửa vòng. Xem hình 42:  Với :1- ống tời; 2- Cáp chéo; 3 - Mâm xoay.                                                                                    24

4. Cơ cấu di động: Dùng để làm dịch chuyển chính bản thân cần trục trên địa bàn 

hoạt động. Chỉ những cần trục có khả năng di động mới có cơ cấu này. Cơ cấu di động 

là các bánh lốp nếu máy cơ sở là máy kéo bánh lốp hoặc ôtô; là bánh xích nếu máy kéo 

cơ sở là máy kéo bánh xích.  

Phức tạp nhất là cơ cấu di động ở cần trục tháp tự hành (Xem hình 43) với:  

1- Bánh lăn ; 2- Ray ; 3 - Hệ bánh răng truyền động ; 4 -  Động cơ điện.  

Khi cần trục di chuyển, trở lực tổng hợp mà nó gặp phải đ−ợc xác định bởi công 

.

5. Thiết bị an toàn: Còn gọi là hệ thống hãm. Mục đích là dùng nó để ngăn ngừa 

khả năng tụt xuống của vật (hay là quay ng−ợc của ống tời) do sự cố; nh−ng lại dễ 

dàng cho vật chuyển động lên cao. Vì vậy, ng−ời ta có thể lắp cơ cấu hãm cóc hoặc kết 

hợp với hãm bằng dây da. Xem hình 44, trong đó: 1 - Bánh cóc ; 2 - Cóc ;  3 - Nhíp ấn ; 

4 - Dây da hãm ; 5 - Cần hãm ; 6 - Chân hãm.                                                                                    25

V. Cột trục:  

1. Công dụng: Dùng để nâng hạ vật lên xuống theo ph−ơng thẳng đứng, để lắp 

ghép các cấu kiện công trình xây dựng nh− giàn vì kèo, lợp mái, lắp cửa ... Cột trục cố 

định tại chỗ, không có cần nên chỉ có cơ cấu nâng vật và thiết bị an toàn.  

2. Phân loại: có 2 loại là cột gỗ và cột thép.  

3. Cấu tạo cột trục gỗ : Xem hình 45. Trong đó: 1 - Tời tay phức tạp ;             2 - 

Ròng rọc đổi h−ớng cáp ; 3 - Cáp nâng; 4 - Hệ ròng rọc và móc câu ; 5 - Cột gỗ ; 6 -

Dây neo (3 ữ 4 dây) ; 7 - Cọc giữ.  

Cột cao 15m, đ−ợc dựng nghiêng với ph−ơng nằm ngang một góc 75

0

. ở sát đỉnh 

cột có buộc 3 ữ 4 dây neo và dây treo móc câu.  

Cột trục gỗ có thể nâng vật nặng tối đa 10 tấn. Nh−ng thực tế chỉ sử dụng không 

quá 5 tấn. Nếu dùng tời máy thì l−ợng trục có thể cao hơn.  

4. Cột trục thép: Chỉ khác cột trục gỗ là thân cột bằng ống thép, do đó nó có thể 

nâng vật đ−ợc cao hơn và nặng hơn.  

5. Tính c−ờng độ chịu lực cho cột trục:  

a - Lực căng dây trục: Xem phần tời. 

b - C−ờng độ cột gỗ:  

- .

với tr−ờng hợp thân cột ; ở đây phải chú ý đến hệ số uốn dọc ϕ. 

Cột trục tuy đơn giản, dễ sử dụng nh−ng chỉ nâng đ−ợc vật nhẹ lên không cao, 

bản thân cột trục luôn cố định nên phạm vi và năng suất sử dụng thấp.  

VI. Cần trục cột buồm:  

1. Công dụng : Là cần trục cố định nh−ng lại quay cần đ−ợc. Vì vậy vùng hoạt 

động của nó là hình tròn có bán kính là độ dài tay với của cần. 

Loại cần trục này dùng để nâng hạ vật,  hàng hoá, lắp ghép cấu kiện xây dựng. 

L−ợng trục tới 200 tấn, nâng cao vật tới 60m.  

2. Phân loại:  

H.45                                                                                  26

a. Loại dây neo thì cột trụ đ−ợc gia cố bằng 4 hay 6 dây neo.  

b. Loại đòn xiên thì cột đ−ợc gia cố bằng hai đòn nghiêng (xiên) 

3. Cấu tạo của cần trục cột buồm:   

a. Cấu tạo của cần trục cột buồm kiểu dây neo: Xem hình 46.  

Trong đó: 1 - Chóp giữ ; 2 - Dây neo ; 3 - Cáp nâng cần ; 4 - Cáp nâng vật ;     5 - 

Ròng rọc ; 6 - Cần ; 7- Mâm xoay ; 8 - Đế tựa ; 9 - Tời quay cần ; 10 - Tời nâng vật ; 

11 - Tời nâng cần ; 12 - Thân cột.  

b. Cấu tạo của cần trục cột buồm loại đòn xiên: Xem hình 47 . Các bộ phận 

chính của nó t−ơng tự nh− loại dây neo,  chỉ  có một vài bộ phận có phần khác biệt là:  

1 - Đai giữ ; 2 - Đòn xiên ( 2 đòn ) ; 12 - Thân cột.  

Với cấu tạo nh− vậy, cần trục cột buồm có thể nâng vật lên khá cao và tay với của 

cần khá lớn, −u điểm của nó là sức nâng rất cao, trong xây dựng lắp ghép có thể nâng 

đ−ợc tải trọng tối đa tới 45 tấn. Song khuyết điểm của nó là  không thể di chuyển, 

chiếm diện tích mặt bằng khá lớn để gia cố cột. 

VII. Cần trục tháp :  

1. Công dụng: Là cần trục có độ nâng móc câu rất cao (gần 100m), tự di động và 

ổn định trên đ−òng ray, có thể quay cần đ−ợc cả vòng, sử dụng để nâng hạ vật, xếp dỡ 

hàng hoá, vật liệu, lắp ghép các cấu kiện của công trình cao tầng.  

Vùng hoạt động của cần trục tháp có dạng nh− sau, hình 48 ; với R là độ dài tối 

đa của tay với (m) ; l - cự ly di chuyển và L là độ dài hoạt động tối đa (m);  

L = l + 2R(m).  

 2. Phân loại:   

a. Theo l−ợng trục Q (tấn) có loại nhẹ  Qmax

= 3 tấn; loại trung bình Qmax

=15 tấn 

và loại nặng Qmax 

= 45 tấn. 

b. Theo tính nâng của cần có loại cần nâng hạ và cần cố định.  

c. Theo đối trọng có loại đối trọng tự điều chỉnh và không tự điều chỉnh.                                                                                    27

3. Cấu tao chung: Ta xét loại cần trục phổ biến loại  nặng có Qmax

 = 18 tấn, có 

cần tự nâng hạ và đối trọng không tự điều chỉnh là loại cần trục đ−ợc sử dụng nhiều 

trong lắp ghép, xem hình 49, với các cơ cấu và bộ phận sau:  

1-Mạng điện và bảng điều khiển ; 2 - Hệ thống dây dẫn ; 3 - Bánh lăn ; 4 - Cơ cấu 

di động ; 5 - Cơ cấu nâng vật ; 6 - Thân cần trục (tháp) ; 7 - Cáp nâng vật ; 8 - Cáp 

nâng cần ; 9 - Cơ cấu nâng cần ; 10 - Đối trọng ; 11- Cơ cấu quay cần; 12- Mâm xoay ; 

13 - Công tắc phòng ngừa ; 14 - Móc câu ; 15 - Cần ;  16  -  Đế  tháp ; 17- Ray; 18 - 

Thanh chắn an toàn; cùng một số thiết bị phụ nh− an toàn, chiếu sáng, báo hiệu. 

4 - Tính toán ổn định cho cần trục tháp:  

a. Tr−ờng hợp đang trục vật: Nguy hiểm nhất là cần trục vừa quay cần, vừa trục 

vật, vừa di chuyển trên  ray có độ dốc tối đa 2

0

 so với ph−ơng ngang (Xem hình 50). 

Cần trục có thể đổ do tải trọng.  

Lúc này ta có biểu thức tính hệ số an toàn:  

k1

 = 

Moment lật do tả i trọng

Moment chống lật − Moment lật do ngoại lực

≥ 1.15

b. Tr−ờng hợp không trục vật: Cần trục tháp ở trạng thái nghỉ có thể bị lật do gió, 

đối trọng và độ ngiêng của ray (Hình 51) 

Lúc này độ ổn định đ−ợc xác định bằng công thức sau:                                                              

k2

 = 

Moment lật do dốitrọng

Moment chống lật

〈 1,1 

  Cần trục tháp có những −u điểm nổi bật. Đó là khả năng tự ổ định, chiếm diện 

tích nhỏ nh−ng tay với lại lớn, tự di động linh hoạt nên vùng hoạt động rộng. Độ cao 

nâng vật rất lớn.  

Nh−ng cần trục tháp có kết cấu rất phức tạp, tháo lắp và di chuyển khó khăn, chỉ 

đem lại hiệu quả khi khối l−ợng công tác lớn.                                                                                    28

VIII. Cần trục tự hành :  

1. Công dụng : Để nâng hạ vật hoặc để lắp ghép các cấu kiện trong xây dựng, tải 

trọng tối đa khoảng 20 tấn, độ cao nâng vật trên 20m. Cần trục này có thể di động linh 

hoạt trên địa bàn lớn.  

2. Phân loại:  

a. Theo cơ cấu di chuyển có loại bánh xích và loại bánh hơi  (máy cơ sở là máy 

kéo bánh hơi hoặc ôtô tải) 

b. Theo cơ cấu nâng hạ cần có loại cáp và loại thủy lực. 

3. Cấu tạo cần trục tự hành: Ta xét loại bánh xích, cần dài, cần đ−ợc nâng hạ 

bằng hệ thống tời cáp, (hình 52) với các bộ phận sau: 1 - Máy cơ sở ; 2 - Cần ; 3 - Móc 

câu ; 4 - Cáp nâng vật ; 5 - Cáp nâng cần.  

Loại có cần đ−ợc nâng bằng xilanh thủy lực thì lại có cơ cấu di động bằng bánh 

hơi. Nói chung loại bánh xích đ−ợc sử dụng rộng rãi hơn vì  ổ định cao, có thể di động 

dễ dàng trên địa bàn phức tạp. Loại bánh hơi khó di chuyển trên địa bàn gồ ghề hay 

đ−ờng trơn, khi nâng vật phải có hệ thống chân chống lật. (hình 53) 

IX. Cần trục cổng(cổng trục) :  

Dùng dể nâng hạ vật nặng, lắp ghép các cấu kiện lớn trong xây dựng nhà máy 

điện các loại, khai thác mỏ, tiếp phối liệu cho lò luyện kim. Trong xây dựng chỉ sử 

dụng loại có sức nâng tới 100 tấn, độ cao nâng móc câu là 37m, khẩu độ dầm hay còn 

gọi là khoảng cách giữa 2 chân cổng là 32m. Cần trục này di động trên ray. 

Cấu tạo của cần trục cổng nh− ở hình 54 sau đây: 

Bao gồm: 1. Dầm cầu ; 2.  Móc câu ; 3.  Tời nâng; 4. Xe chạy;  

5. Chân cổng; 6, Bánh xe; 7. Ca bin điều khiển; 8. Móc câu phụ.                                                                                    29

X. Năng suất của cần trục:  

1. Năng suất giờ :  Qg 

= Q0

.kQ.n.ktg

( t/ h) 

Trong đó : Q0

 - tấn, là tải trọng định mức cho cần trục.  

kQ là hệ số sử dụng tải trọng (< 1)  

n là số chu kỳ hay số lần trục vật trong 1 giờ.  

                  n = 

Tc

3600

 với Tc

 là thời gian cho một chu kỳ nâng hạ (s) và ktg

 là hệ số 

sử dụng thời gian.  

 2. Năng suất ngày: Qng

 =Qg

.j (t / ngày) với j là số giờ làm việc trong ngày.  

3. Năng suất năm: Qn 

 = Qng

.Z ( t /năm )  

Với Z là số ngày làm việc trong năm.  

Các công thức trên chỉ đ−ợc áp dụng đúng khi các thông số đ−ợc chọn theo định 

mức . Đối với tời máy làm việc liên tục và đều đặn có thể dùng công thức thứ nhất để 

tìm năng suất của nó. 

⇓ 4. Máy thăng tải 

I. Công dụng: Dùng để nâng vật liệu, công cụ lao động, nhóm công nhân thực 

hiện các công việc sửa chữa ngoại thất công trình, lắp các thiết bị điện, khai thác mỏ. 

II. Phân loại : Có 3 loại là : Thăng tải cột, thăng tải giếng và thăng tải giá. Trong 

xây dựng thăng tải giá đ−ợc sử dụng phổ biến nhất. Đặc biệt giá của máy thăng tải bao 

giờ cũng đ−ợc gia cố vào vách đỡ. Xem hình 55. Trong đó : 1 - Tời điện ; 2 - Ròng rọc 

; 3 - Sàn công tác ; 4 - Cáp nâng sàn ; 5 - Xe chạy ; 6 - Giá máy ;  7 - Ròng rọc nâng ; 8 

- Thanh gia cố ; 9 - Bờ vách. 

Với cấu tạo nh− vậy, sàn công tác mà trên đó có vật liệu, công cụ, công nhân dễ 

dàng đ−ợc nâng lên hạ xuống theo ph−ơng thẳng đứng. Cột, giá hay ống dẫn h−ớng 

luôn đ−ợc gia cố vào vách đỡ nh− t−ờng nhà, trụ cầu, thành hố . . . 

Nếu diện tích của sàn công tác là lớn thì bằng máy thăng tải, ng−ời ta có thể thực 

hiện một lúc nhiều công việc khác nhau.

Ch−ơng VI :  Máy trộn bê tông 

⇓1. Khái niêm chung 

I. Công dụng của các máy trộn bê tông : Máy trộn bê tông dùng để trộn đều 

các phối liệu của hỗn hợp bê tông và vữa nh−: cát, đá, xi măng, n−ớc và phụ gia khác 

theo một cấp phối xác định, đảm bảo mật độ các chất này đ−ợc đồng đều; cho năng 

suất, chất l−ợng cao và tiết kiệm xi măng hơn so với trộn thủ công.  

II. Ph−ơng pháp trộn bê tông: Có 2 ph−ơng pháp trộn là trộn tự do và trộn 

c−ỡng bách  

 III. Phân loại máy trộn bê tông.  

1. Theo ph−ơng pháp trộn có máy trộn tự do và máy trộn c−ỡng bách.  

2. Theo chế độ làm việc có máy trộn theo chu kỳ và máy trộn liên tục.  

3. Theo tính di động của thùng trộn có máy trộn cố định tại chỗ và máy di động 

linh hoạt.  

Máy trộn tự do có 3 loại là cố định (hình 84a), lật đổ (hình 84b) và nghiêng đổ 

(hình 84c). 

Máy trộn c−ỡng bức có 2 loại là cánh trộn quay đứng (hình 85) và cánh trộn quay 

ngang (cánh vít). 

⇓2. Máy trộn tự do 

I. Máy trộn lật đổ: Dùng để trộn bê tông lỏng, đáp ứng nhu cầu về l−ợng bê tông 

nhỏ (≤300lít). 

Cấu tạo chung của máy trộn lật đổ trên hình 86, trong đó: 

1- Thùng trộn ; 2- Bánh răng bao thùng ; 3- Giá lật ; 4- Tay quay ; 5- Thùng tiếp 

liệu ; 6 - Xích nâng ; 7- Hộp giảm tốc ; 8- Động cơ điện ; 9 - Nối trục ; 10 ; 19; 16 - 

Đĩa xích ; 11- Bánh căng xích; 12- Xích nâng; 13 - Ly hợp; 14 - Cần điều khiển ; 15- 

Trục ngang ; 17- Hãm ; 18- Bánh răng quay thùng. 

Bộ phận công tác chính là thùng trộn, có dung tích hình học lớn nhất là 300 lít. 

Khi trộn, trục thùng lệch 45

0

; khi đổ quay thêm 90

0

.  

Cơ cấu quay thùng gồm các hệ thống bánh răng 2và 18 có khi đ−ợc bố trí ở đáy 

thùng. Động cơ điện hoạt động làm quay hệ thống bánh răng trong bộ phận giảm tốc, 

rồi từ đó sẽ làm quay thùng và bánh xích quay trơn 19. Kéo cần 14 theo chiều mũi tên 

sẽ đóng li hợp làm trục 15 quay để nâng thùng tiếp liệu 5 lên, đổ phối liệu vào thùng 

trộn để trộn. Sau đó lại đẩy ng−ợc cần 14, tách li hợp hạ thùng tiếp liệu.                                                                                    46

Muốn lật thùng đổ bê tông ra ngoài thì quay tay quay 4 (vô lăng). Rồi quay thùng 

về t− thế trộn để thực hiện chu kỳ mới. 

Máy trộn lật đổ có −u điểm đổ nhanh nên tận dụng thời gian cao, đổ sạch nên hệ 

số xuất liệu lớn. Hệ số xuất liệu:   

fx

 = 

)

3

Dung tích sả n xuất hay khả năng chứa của thùng(m

Thể tích bê tông dổ ra sau một lần trộn(m )

.

 Nh−ng khâu lật thùng bằng tay ng−ời nên thùng trộn bị hạn chế về dung tích. Vì 

thế không ứng dụng đ−ợc nơi khối l−ợng công tác bê tông lớn. 

II. Máy trộn cố định.  

ở máy trộn cố định, trong suốt thời gian làm việc gồm tiếp liệu, trộn và dỡ thùng 

trộn luôn quay quanh trục ngang. Loại này cũng chuyên dùng trộn bê tông lỏng, nh−ng 

khối l−ợng bê tông là trung bình. Cấu tạo máy ở hình 87. Trong đó : 1- Thùng trộn ; 2- 

Cánh trộn ; 3- Đai đỡ thùng; 4- Bánh răng bao thùng ; 5- Thùng tiếp n−ớc ; 6- Phễu tiếp 

liệu ; 7- Con lăn; 8- Bánh răng quay thùng ; 9 - Bộ truyền động đai ; 10 - Máng nạp - 

dỡ. 

Thùng trộn hình trụ có dung tích hình học lớn nhất 1,2 m3

, phía trong lòng thùng 

có gắn các cánh trộn hình quạt hay tấm cong. Máng dỡ có thể đ−ợc đ−a vào hay rút ra 

khỏi thùng bằng khớp xoay. Hai đầu máng cũng đ−ợc nâng lên hạ xuống khi xoay. 

Khi trộn bê tông, ng−ời ta cho thùng trộn quay không tải do đ−ợc truyền động từ 

động cơ qua bộ truyền động bánh răng 8 và 4; bẻ cho đầu ngoài của máng nạp dỡ nâng 

lên, đầu trong thùng hạ xuống để đổ vật liệu vào thùng. Thùng quay sẽ dùng cánh nâng 

vật liệu lên cao rồi thả cho rơi tự do tự trộn với nhau. Sau vài ba phút thì hạ đầu ngoài 

của máng xuống để cánh trộn múc bê tông đã trộn vào máng và trút ra ngoài. Khi dỡ 

hết thì lại tiếp liệu để thực hiện chu kỳ tiếp theo. Khi vật liệu ch−a đủ độ −ớt thì tiếp  

n−ớc từ thùng 5 qua phễu 6 vào thùng. Loại này có −u điểm là ít thao tác nên cơ cấu 

đơn giản, dễ điều khiển. Nh−ng nh−ợc điểm của nó là dung tích sản xuất nhỏ, dỡ lâu và 

chậm, chiếm nhiều thời gian  nên năng suất không cao, chỉ đáp ứng cho việc cấp bê 

tông tại chỗ. Hệ số xuất liệu thấp.                                                                                   47

III. Máy trộn nghiêng đổ. 

Đây cũng là máy trộn tự do, trộn vữa −ớt. Khi tiếp liệu và trộn, thùng hơi chếch 

miệng so với ph−ơng ngang. Khi đổ, hạ miệng thùng xuống cho trục quay của thùng 

nghiêng xuống 45

0

 (so với ph−ơng ngang). 

Khối l−ợng bê tông trộn sau một mẻ là rất lớn vì thùng trộn có dung tích từ     2 ữ

5 m3

. 

Cấu tạo của máy trộn bê tông kiểu nghiêng đổ nh− hình 88. Trong đó : 1 - Thùng 

trộn ; 2 - Vành bao ; 3 - Máng tiếp n−ớc (nếu cần) ; 4 - Xi lanh nghiêng thùng ; 5 - Giá 

đỡ thùng ; 6 - Giá nghiêng thùng ; 7 - Bánh kẹp ; 8 - Con lăn dỡ thùng ; 9 - Bánh răng 

quay thùng. 

Thùng trộn có dung tích từ 2 đến 5 m3

 có thể đặt trên giá đỡ cố định hoặc ô tô di 

động. Trong thùng có gắn cánh trộn. Vì thể tích của thùng lớn, chứa nặng bê tông, nên 

mỗi cơ cấu nh− quay thùng, nghiêng thùng, tiếp liệu đều do mỗi động cơ và bộ truyền 

động riêng đảm nhận. 

Khi trộn bê tông, ta để thùng ở vị trí  sao cho miệng thùng hơi chếch lên (trục 

quay thùng nghiêng 5 ữ 10

0

 với ph−ơng ngang), cho thùng quay rồi đổ phối liệu vào 

thùng. Sau 4 ữ 5 phút dùng xi lanh thủy lực 4 đẩy giá lật, nghiêng thùng sao cho trục 

quay của thùng nghiêng 45

0

 với ph−ơng ngang về phía d−ới. Khi dỡ hết lại kéo thùng 

lên để bắt đầu chu kỳ sau. 

Máy nghiêng đổ có −u điểm là khả năng chứa phối liệu lớn, trộn đều, chất l−ợng 

bê tông tốt, dỡ sạch nên hệ số xuất liệu và năng suất cao ; phục vụ có hiệu quả ở những 

xí nghiệp chuyên chế tạo bê tông khối hay bê tông cốt thép đúc sẵn ; ở các công tr−ờng 

đòi hỏi l−ợng bê tông rất lớn. 

Nh−ng khuyết điểm của nó là cồng kềnh, nặng nề về kết cấu, phức tạp ở các khâu 

điều khiển và tiêu thụ nhiều năng l−ợng, ít có hiệu quả kinh tế khi nhu cầu bê tông nhỏ 

và rời rạc. 

.

⇓ 3 . Máy trộn c−ỡng bách. 

I. Máy trộn c−ỡng bách có trục quay cánh trộn đứng. 

Loại này để phục vụ các x−ởng bê tông đúc sẵn, bê tông th−ơng phẩm, với chất 

l−ợng cao và khối l−ợng lớn. Sơ đồ cấu tạo của máy trộn này nh− hình 89.  

Trong đó : 1 - Bộ truyền  động đai ; 2 - Trục truyền động ngang ; 3 - Các trục 

truyền động đứng ; 4 - Bộ truyền bánh răng nón ; 5 - Bánh răng quay thùng ; 6 - Bánh 

răng bao đáy thùng ; 7 -  Thùng trộn ; 8 - Cánh trộn. 

Thùng trộn là hộp trụ rỗng, đ−ờng kính gấp 2 ữ 3 lần chiều cao và dung tích tối 

đa là 3 m3

, ở đáy thùng có bao bánh răng trụ. D−ới mặt phẳng đáy thùng có cửa đáy 

hoặc khoét lỗ xả bê tông đã trộn, (hình 90). 

Ng−ời ta chỉ tiếp liệu vào thùng khi thùng quay ổn định. 

Do đ−ợc truyền động, trục ngang 2 sẽ quay làm hệ thống bánh răng 4 quay theo, 

dẫn tới việc các trục quay  đứng 3 quay cùng chiều. Kết  quả là thùng trộn sẽ quay 

ng−ợc với các cánh trộn 8.  Vì thế tốc độ trộn sẽ nhanh lên, vữa trộn rất đều. Máy trộn 

hoạt động theo chu kỳ thì mở cửa đáy tháo bê tông. Nếu là máy làm việc liên tục thì ở 

đáy có lỗ xả (hình 90, nhìn từ d−ới lên). 

II. Máy trộn c−ỡng bách bằng vít trộn quay ngang . 

Loại máy này th−ờng là hoạt động liên tục, gồm một vít trộn hay 2 vít quay 

ng−ợc chiều đ−ợc đặt trong ống bao. Đầu trục vít đ−ợc nối với trục quay của bộ phận 

truyền động và động cơ. Nh− vậy cấu tạo máy trộn c−ỡng bách bằng vít quay là trên cơ 

sở của vít tải. Vít cánh hay vít xẻng đóng vai trò cánh trộn và đẩy vật liệu khi phối liệu 

đ−ợc tiếp vào ống bao, cánh vít sẽ nhào trộn và đẩy nó dọc theo ống bao và qua máng 

xả để ra ngoài. Vật liệu đ−ợc tiếp, trộn và xả liên tục khi vít quay không ngừng. Năng 

suất trộn: Q = 3600. F.v ktg

 (.

Trong đó :  

F - m2

.

v - m/s là tốc độ di chuyển của vật liệu trong ống ; v = n.t (m/s) với n là số vòng 

quay của trục vít (vòng/giây), còn t là b−ớc vít (m).  

⇓4 .Trạm trộn bê tông 

Trạm trộn bê tông hoặc hoạt động độc lập hoặc là một phần của nhà máy chế tạo 

bê tông.  

Có 2 dạng của trạm trộn bê tông là: Cố định và tạm thời (loại có thể tháo lắp di 

chuyển hoạt động). 

Trạm trộn đ−ợc  cấu  tạo  từ ba bộ  phận  chính: Phễu chứa vật liệu và n−ớc, thiết bị 

định l−ợng các phối liệu và máy trộn. Giữa chúng là các máy nâng chuyển và các phễu 

chứa (bunker, xilô) trung gian.  

−u điểm nổi bật của trạm trộn là trộn liên tục, năng suất cao tới 100m3

 bê tông 

trong 1 giờ. Phổ biến nhất là trạm trộn bê tông có năng suất từ 15 ữ 100m3

/h thuộc hệ  

centromat của Đức.  

Ch−ơng VII : Máy đầm bê tông 

⇓1. khái niệm chung: 

I. Công dụng: Đầm bê tông làm cho các hạt phối liệu trong khối vữa xen kẽ, sắp 

xếp chặt nhau do lực ma sát giữa chúng bị phá vỡ. Nhờ đó mà tăng chất l−ợng và tính 

chịu lực của bê tông, tiết kiệm xi măng so với đầm thủ công. Máy đầm bê tông hoạt 

động chủ yếu dựa trên sự chấn động để phá lực ma sát và lực dính của các hạt phối 

liệu. Nguyên tắc gây chấn động là làm quay trục hay khối lệch tâm, dao động con lắc, 

dao động điện từ.  

II. Các ph−ơng pháp đầm bê tông :  

1. Đầm trên: Là tác dụng lực đầm từ mặt thoáng của khối bê tông xuống nh−

đầm nền, sàn, sảnh ...(hình 91a) 

2. Đầm d−ới: Là đầm từ mặt đáy  khối bêtông lên, th−ờng dùng đầm các khối 

bêtông định hình trong khuôn đỡ nh− panen, tấm đậy ...(hình 91b) 

3. Đầm bên: Đầm từ bề mặt bên đầm vào nh− cột, t−ờng chịu lực ..( hình 91c)  

4. Đầm trong: Là tác dụng lực đầm từ trong lòng khối bê tông (hình91d) 

III. Phân loại máy đầm bê tông: Căn cứ vào đặc điểm và tác dụng xung lực vào 

khối bê tông chia ra 2 loại là máy đầm mặt và máy đầm trong.  

⇓2. Máy Đầm mặt 

I. Đầm bàn: Đầm bàn dùng để đầm các khối bêtông có diện tích bề mặt rộng 

nh− nền sàn, nền đ−ờng với chiều sâu tác dụng của lực đầm là 0,4m.                                                                                    50

Sơ đồ cấu tạo của nó trên hình 92. Trong đó : 1 - Bộ phận gây chấn ; 2 - Mặt bàn 

đầm ; 3 - Quai đầm ; 4 - Dây dẫn điện.  

Mặt bàn đầm là tấm thép phẳng, hình chữ nhật, có diện tích từ 0,25 ữ 1m2

, bên 

mép có hàn gờ nghiêng hoặc uốn cong lên, giữa mặt bàn đầm phía trên có đặt bộ phận 

gây chấn, hai quai đầm có buộc dây kéo và tay nắm.  

Bộ phận gây chấn là 1 động cơ điện hoặc xăng mà 2 đầu trục quay có lắp 2 khối 

lệch tâm có thể điều chỉnh. Hình 93 là cấu tạo của bộ phận gây chấn khi sử dụng động 

cơ điện, trong đó : 1'- Trục động cơ ; 2'- Rôto ; 3'- Các cục lệch tâm.  

Khi đầm, ng−ời ta kéo máy l−ớt trên mặt khối bê tông, hoặc đầm xong tại một 

chỗ rồi kéo máy. Động cơ sẽ làm cho các cục lệch tâm quay theo gây chấn động làm 

rung mặt bàn đầm rồi truyền lực này xuống khối bê tông. Muốn thay đổi chế độ lực 

đầm thì điều chỉnh các cục lệch tâm, tức là thay đổi độ lệch tâm. Chú ý khi đầm tại chỗ 

rồi dịch chuyển phải thực hiện đầm trùng lặp theo sơ đồ hình 94 sau:  

Trong đó: L là độ dài bàn đầm (m)  

B - Khoảng đầm trùng lặp (m). Hệ số trùng lặp là:  

.

Thông th−ờng B = (1/20 ữ 1/10) L nên kl

 = 0,90 ữ 0,95.  

II. Đầm th−ớc (còn gọi là th−ớc đầm).  

Đầm th−ớc dùng để đầm các khối bêtông mỏng có độ dày tới 15cm, nh− lối đi, 

sảnh, đ−ờng hoặc bê tông dạng tấm trong khuôn. Khi sử dụng nó luôn phải có ván tr−ợt 

bao 2 bên khối bê tông để đặt và kéo th−ớc. Xem hình 95 về sơ đồ bố trí đầm th−ớc : 1 

- Bộ phận gây chấn ; 2 - Bàn đầm (hình th−ớc) ; 3 - Khối bê tông đã đầm ; 4 - Khối bê 

tông ch−a đầm; 5 - Ván thành (để kéo tr−ợt th−ớc) và 6- Tay kéo. Bàn đầm là khối hộp 

chữ nhật bằng kim loại, dài từ 1,2m ữ 2m, rộng 10cm và dày 3 ữ 4cm.  

Chính giữa là bộ phận gây chấn có cấu tạo nh− ở đầm bàn nh−ng công suất và 

kích th−ớc nhỏ hơn. ở 2 đầu th−ớc là 2 gối sắt tỳ lên ván tr−ợt. Khi đầm thì cho động 

cơ hoạt động, làm quay khối lệch tâm trong bộ phân gây chấn để làm rung th−ớc, kéo 

th−ớc để đầm. Loại này đơn giản, nhẹ nhàng, dễ sử dụng, di chuyển nh−ng chiều sâu 

tác dụng của lực đầm nhỏ, lại luôn phải bố trí ván tr−ợt nên năng suất thấp.  

III. Đầm mặt điện từ:  

Công dụng giống đầm bàn nh−ng nguyên tắc cấu tạo lại trên cơ sở một chuông 

điện. Theo sơ đồ hình 96a ta có: 1- Bàn sắt (hình 96b) ; 2- Lõi sắt non; 3- Cuộn dây 

cảm; 4 - Bu lông ; 5 - Gai ốc điều chỉnh ; 6 - Lò xo đỡ ; 7 - Mặt bàn đầm (đế). 

Nh− vậy khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, nam châm điện hoạt động hút nhả 

liên tục và làm rung bàn sắt ở tần số cao. Lực chấn động qua lò xo truyền xuống làm 

rung bàn đầm. Muốn thay đổi biên độ và tần số chấn động ta siết hoặc nới gai ốc để 

thay đổi độ lớn khe giữa lõi sắt và bàn sắt. 

Loại đầm này cấu tạo đơn giản, độ tin cậy cao, không gây ô nhiễm. Ngoài đầm 

bêtông, chúng còn đ−ợc dùng để dẫn động  sàng rung, nạp liệu. Nh−ng giá thành hơi 

cao.  

IV. Đầm bàn rung:  

Cấu tạo trên cơ sở đầm bàn, song có bàn đầm lớn, bộ phận gây chấn là các khối 

hay trục lệch tâm lớn về kích th−ớc, đ−ợc quay nhờ truyền động đai. Chúng dùng để 

đầm các cấu kiện bêtông cốt thép toàn khối, lát m−ơng thủy lợi, nhất là đầm bêtông 

khô.  

V. Năng suất máy đầm mặt :   Q = F.h.

.

Trong đó : F là diện tích bàn đầm,(m2

) 

h- Chiều sâu khối bêtông trong đó có lực đầm tác dụng (m) 

                 tđ

 - Thời gian đầm tại chỗ; tc

 - Thời gian chuyển đầm(s) ; kl

 - Hệ số 

trùng lặp = (0,9 ữ 0,95); ktg

  :  Hệ  số  sử  dụng  thời  gian  (0,85 ữ 0,9), thời gian đầm tại 

chỗ là 30 (s), dịch chuyển đầm từ 4 ữ 5s.  

⇓3. Máy đầm trong 

I. Công dụng : Dùng để đầm các khối bêtông dày, nh− bê tông khối, cột, dầm, 

móng. Quả đầm cắm sâu trong khối bê tông nên xung l−ợng truyền cho khối bêtông 

ngay trong lòng nó.  

II. Phân loại máy đầm trong: có 2 loại máy đầm trong là đầm dùi và đầm sọc.                                                                                    52

III. Đầm dùi : Có 3 loại là đầm dùi trục mềm, đầm dùi cán cứng và đầm dùi siêu 

mạnh.  

1. Đầm dùi trục mềm : Lại phân ra 3 kiểu căn cứ vào hình dạng và đặc tính của 

bộ phận gây chấn: trục lệch tâm, con lắc trong và con lắc ngoài. Sơ đồ đầm dùi trục 

mềm nh− hình 97: 1- Động cơ điện ; 2 - Trục mềm truyền động; 3- Quả đầm hình dùi. 

Động cơ có thể là xăng hoặc điện.  Trục mềm có cấu tạo nh− cáp, chịu xoắn tốt, 

đ−ờng tâm trục thay đổi linh hoạt.  

Bộ phận gây chấn có thể là  trục lệch tâm quay (hình 98a) ; con lắc gõ trong      

(hình 98b) hoặc con lắc ngoài.  

Quả đầm hình dùi có 3 cỡ : Nhỏ có đ−ờng kính d = 30mm ; dài 40cm, bán kính 

tác dụng của lực đầm là R= 20 ữ 25cm. Cỡ trung bình có d = 57mm, dài 45cm,       R = 

30cm. Cỡ lớn có d = 75mm, dài 60cm; R = 40cm. 

Khi đầm, quả dùi cắm sâu trong khối bê tông, bộ phận gây chấn hoạt động sẽ làm 

rung vỏ quả đầm rồi truyền xung lực vào bê tông.  

Loại này có nh−ợc điểm là ma sát giữa vỏ trục và trục lớn nên lực đầm không xa 

(20 ữ 40cm), hao tốn công suất động cơ.  

2. Đầm dùi cán cứng: Có thể khắc phục các nh−ợc điểm chính của đầm dùi trục 

mềm.  

Đặc điểm chính của loại này là động cơ và bộ phận gây chấn đều đặt trong vỏ quả 

đầm.  

Hình dáng bên ngoài của nó nh− trên (hình 99) ; với 1 - Quả đầm ; 2- Cán điều 

khiển ; 3 - Tay nắm và công tắc ; 4 - Dây dẫn; 5 – Cơ cấu giảm rung.  

Bộ phận gây chấn ở đây là động cơ điện mà trục rôto có gắn khối lệch tâm. Dây 

dẫn điện từ bên ngoài luồn trong ống cán điều khiển tới động cơ. Cấu tạo bên trong của 

quả đầm dùi cán cứng nh− hình 100 ; trong đó : 1 - Vỏ quả đầm ; 2 - ổ bi đỡ trục ; 3 - 

Khối lệch tâm ;  4 - Trục động cơ ; 5- Động cơ . Đ−ờng kính quả đầm dùi tới 100mm. 

Loại này có −u điểm là hiệu quả truyền lực đầm lớn, tuổi thọ của máy tăng, ng−ời sử 

dụng đỡ mệt mỏi. Bán kính tác dụng của lực đầm tới 70cm, sử dụng có hiệu quả với bê 

tông khối lớn và cốt thép th−a.                                                                                    53

3. Đầm dùi siêu mạnh: Cũng là đầm dùi cán cứng nh−ng động cơ có công suất 

cao, cục lệch tâm lớn nên bán kính tác dụng có khi đạt tới 140cm trong tr−ờng hợp 

đ−ờng kính quả đầm 180 mm.  

.

IV. Đầm sọc: Đầm sọc dùng để đầm khối bêtông sâu, cốt thép t−ơng đối dày. Bộ 

phận công tác là l−ỡi rung hay l−ỡi sọc (Xem hình 101)  

Đó là 1 l−ỡi  hợp kim mỏng vài mm, bản rộng 10cm, dài tới 2m. Cán l−ỡi gắn vào 

bộ dao động điện từ nên l−ỡi rung rồi truyền lực đầm sang khối bê tông với bán kính 

tác dụng khoảng 20cm.

III. Máy xúc gàu thuận (ngửa). 

Máy xúc gàu thuận (ngửa) th−ờng đ−ợc sử dụng để đào đất, xúc đất và vật liệu ở 

vị trí cao hơn mặt bằng đứng của máy. Nếu điều khiển bằng cơ khí (tời cáp) thì gàu tới 

3m3

 ; còn bằng thủy lực thì gàu tới 1,6m3

. Độ cao nâng gàu từ 4-10m . Máy xúc gàu 

thuận làm đ−ợc tới đất cấp IV. 

Ta xét loại dẫn động thuỷ lực vì lực đào khoẻ, kết cấu gọn. Xem sơ đồ cấu tạo 

hình 106: 1. Gầu; 2. Tay quay gầu; 3. Xi lanh thuỷ lực quay gầu; 4. Tay đẩy; 5. Xi lanh 

nâng hạ gầu; 6. Cần; 7. Xi lanh nâng cần; 8. Máy cơ sở                                                                                   56

Các bộ phận chính gồm: Gầu, Tay đẩy, Cần và hệ thống xi lanh thuỷ lực. 

Một chu kỳ làm việc của máy xúc gầu thuận gồm các thao tác liên tục sau: 

Hạ gầu, đào, quay vòng gầu, dỡ tải và quay vòng gầu lại nơi đào.  

Khi đào đất cứng thì nghiêng cần 50

.

 so với ph−ơng ngang, dựng tay đẩy 20

.

 so 

với ph−ơng thẳng đứng. Nếu gặp đất mềm thì 2 góc trên lần l−ợt là 35

.

Còn loại dẫn động cơ khí(tời cáp và xích) thì có cấu tạo nh− hình 107 

1. Máy cơ sở; 2. Bàn xoay; 3. Cần; 4. Cáp đóng mở đáy gàu; 5 - Tay đẩy gàu ; 6 - 

Gàu ; 7 - Ròng rọc nâng gàu ; 8 - Cáp đẩy - nâng gàu ; 9 - Ròng rọc đầu cần ; 10 - Cáp 

nâng cần ; 11 - Trục đẩy gàu. 

Trong đó các bộ phận công tác chính gồm: Gàu, tay đẩy, cần và trục đẩy gàu 

Th−ờng ng−ời ta gọi ghép 2 cơ cấu đầu là cơ cấu đẩy - nâng gàu. 

Có 3 kiểu cơ cấu nâng đẩy gàu là độc lập, phụ thuộc và kết hợp.  

Các b−ớc làm việc cũng nh− ở loại dẫn động thuỷ lực. 

Máy xúc gàu thuận có  −u điểm là lực đào khỏe, dễ  điều khiển, dỡ tải sạch và 

nhanh, năng suất cao hiệu suất lớn. 

IV. Máy xúc gàu ng−ợc (sấp). 

Máy xúc gàu sấp dùng  để đào hố móng, m−ơng rãnh từ mặt bằng máy đứng 

xuống. Loại này nếu có cơ cấu dẫn động thủy lực thì lực đào đất khỏe, nhanh ; đào 

đ−ợc tới đất cấp IV . Vì thế ta xét loại thủy lực vì nó rất phổ biến. Xem hình 108 với 

các chi tiết sau : 

1 - Máy cơ sở ; 2 - Cần ; 3 - Đôi xi lanh nâng cần ; 4 - Xi lanh quay tay đẩy ;   5 - 

Tay đẩy ; 6 - Xi lanh xoay gàu ; 7 - Đòn bẩy ; 8 - Gàu. 

Quá trình làm việc qua các thao tác sau : Rút xi lanh 6 và xi lanh 4 để nâng và 

dựng gầu ; hạ cần 2 cho gàu chạm đất ; đẩy xi lanh 4 để cắt đất và làm đầy gàu. Đẩy xi 

lanh 3 để nâng cần và quay cần cùng gàu tới nơi dỡ tải.                                                                                   57

Gàu của máy xúc gàu ng−ợc thủy lực có thể đạt dung tích 3 m3

 song th−ờng chỉ 

sử dụng loại d−ới 1 m3

  vì nó linh hoạt, đào nhanh. 

V. Máy xúc gàu dây (gàu quăng). 

Loại này dùng để đào dất mềm, nạo vét sông, kênh, m−ơng, hố móng rộng ; tức là 

ở vị trí d−ới mặt bằng máy đứng. 

Loại này chỉ có 1 kiểu duy nhất là gàu đ−ợc treo và giữ bằng các dây cáp. Lực 

đào cắt đất phụ thuộc vào sức nặng của gàu, độ cao nâng gàu (độ rơi) và góc cắt. Do đó 

chỉ thích hợp với đất không quá cấp II. Sơ đồ cấu tạo nh− ở  hình 109 sau: 

1 - Gàu ; 2 - Cần ; 3 - Cáp nâng gàu ; 4 - Cáp nâng cần ; 5 - Cáp kéo gàu ; 6 - 

Máy cơ sở . 

Gàu rất nặng, trong xây dựng có dung tích 0,25 ữ 3 m3

. Cần rất dài. Quá trình cắt 

đào đất đ−ợc thực hiện nh− sau : Hạ cần 2, nâng gàu 1, thả lỏng cáp kéo gàu 5, hạ gàu 

chạm đất. Sau đó kéo căng cáp kéo gàu 5 cắt đất, nâng dần cần lên cho đầy gàu. Thả 

cáp nâng gàu, kéo mạnh cáp kéo gàu, nâng gàu, hạ cần, quay cần tới vị trí dỡ tải. 

V. Máy xúc gàu ngoạm. 

Máy xúc gàu ngoạm dùng để đào hố móng, giếng sâu, vét m−ơng, xúc dọn đất 

mềm và vật liệu rời. Máy xúc gàu ngoạm có 2 loại : Loại đ−ợc dẫn động bằng tời cáp 

và loại bằng thủy lực. Loại tời cáp có lực đào yếu phụ thuộc vào trọng l−ợng và độ rơi 

gàu treo trên cáp , .

Loại điều khiển bằng xi lanh thủy lực thì có cần nh− trong máy xúc gàu ng−ợc 

thủy lực, nh−ng gàu lại gắn vào đầu cần. Gàu cũng có 2 má và khép mở nhờ các xi lanh 

biên. Vì vậy loại này có lực đào khỏe đào đ−ợc đất cứng tới cấp IV, chu kỳ đào ngắn, 

song độ sâu lại hạn chế hơn loại điều khiển bằng cáp. 

VI. Năng suất của máy xúc 1 gàu. 

Năng suất thực tế đ−ợc tính bằng công thức sau : 

.

Trong đó :  

q là dung tích hình học của gầu xúc (m3

). 

n là số gàu hay số chu kỳ thực hiện trong 1 giờ ; n = 3600/Tc

 trong đó: Tc

 là thời 

gian 1 chu kỳ đào (s). 

kđ

 là hệ số đầy vơi gàu ; kt

 là hệ số tơi của đất (kt

 >1) và ktg

 là hệ số sử dụng thời 

gian làm việc. 

Nh− vậy đất ở đây là ở trạng thái nén chặt tự nhiên. 

⇓ 3. Máy đào và chuyển đất 

I. Khái niệm. 

1. Định nghĩa: Máy đào chuyển đất là những máy mà trong quá trình làm việc, 

vừa đào cắt đất vừa vận chuyển l−ợng đất đó đến nơi dỡ hoặc san. 

2 . Phân loại:  Theo công dụng và đặc tính cơ cấu làm việc, máy đào chuyển đất 

đ−ợc chia ra 3 loại là máy ủi, máy cạp và máy san. 

Các loại máy này có −u điểm là rất cơ động, kết cấu đơn giản, năng suất lớn khi 

đất có độ cứng trung bình và thấp (cấp I ữ II). 

Nh−ng chúng lại ít hiệu quả khi gặp đất cứng, có độ nén cao, lên dốc trên 10

0

 và 

cự ly vận chuyển xa. Chỉ cắt đ−ợc tới đất cấp III. 

II. Máy ủi đất : 

1. Công dụng. 

a. Đào và vận chuyển đất trong cự ly không quá 100 m. 

b. San bằng nền móng công trình, san ủi vật liệu, đắp nền, đắp đ−ờng. 

c. Đào hố móng lớn, kênh m−ơng, ao hồ, lấp đất. 

d. Làm các công tác san ủi mặt bằng và dọn công trình. 

2. Phân loại máy ủi. 

a. Theo cơ cấu điều khiển l−ỡi có loại thủy lực và cáp (hầu nh− không còn) 

b. Theo cơ cấu di động có loại bánh xích và bánh lốp. 

c. Theo khả năng hoạt động của l−ỡi ủi có loại l−ỡi cố định, l−ỡi quay đ−ợc, l−ỡi 

nghiêng đ−ợc . 

d. Theo lực kéo và công suất động cơ có: Loại rất nhẹ, nhẹ, trung bình, nặng và 

rất nặng.                                                                                   59

 3. Cấu tạo của máy ủi. 

a. Sơ đồ chung: Do tính phổ biến, tính cơ động của l−ỡi ủi, lực cắt lớn và kết cấu 

gọn nhẹ ta xét loại có cơ cấu điều khiển là hệ thống xi lanh thủy lực (hình 111), gồm 

các bộ phận : 1 - Khung đẩy (khung tr−ớc) ; 2 - Thanh chống ; 3 - L−ỡi ủi ; 4 - Xi lanh 

nâng hạ l−ỡi ; 5 - Máy cơ sở ; 6 - Móc kéo ; 7 - Khung sau . 

Các bộ phận chính gồm : L−ỡi ủi, khung đẩy, thanh chống và hệ thống xi lanh 

điều khiển các động tác làm việc của l−ỡi. 

b. L−ỡi ủi: Là bộ phận công tác chủ yếu của máy ủi. L−ỡi ủi dùng để đào cắt, 

chuyển đất (ủi), san bằng mặt nền, đắp nền . . . 

L−ỡi th−ờng có cấu tạo từ dao cắt ở d−ới, ben ở giữa và l−ỡi chắn ở phía trên ; 

Xem hình 112 là Profil của l−ỡi với các thông số hình học : B (m) - Chiều cao toàn bộ ; 

Bo

 (m) - Chiều cao công tác ; H (m) - Chiều cao l−ỡi chắn ; a (m) - Độ cao dao cắt ; R 

(m) - Bán kính cong của ben ; õ (

0

) - Góc nhọn ; ỏ - Góc sau; ọ - Góc cắt            ọ = õ

+ ỏ = 45 ữ 70

0

 ; ứ  - góc đổ = 30

0

ữ 80

0

 ; ố - Góc chắn > ứ ; ồ0

  .

Khi làm với đất cứng, chặt, khó cắt thì góc cắt nhỏ, không cần l−ỡi chắn. Với đất 

mềm, tơi xốp thì góc cắt lớn, cần l−ỡi chắn để ngăn không cho đất tràn ra sau mà cuốn 

về phía tr−ớc. 

Trong máy ủi thủy lực không vạn năng l−ỡi gắn chết vào khung tr−ớc. 

Trong máy ủi vạn năng l−ỡi đ−ợc bắt vào khung tr−ớc bằng khuỷu cầu và đ−ợc 

nâng hạ, nghiêng quay nhờ các xi lanh thủy lực, với góc quay 30

0

 (hình 113). Với 4' là 

xi lanh quay l−ỡi và 1' là khuỷu cầu. 

Nhờ xi lanh nâng hạ l−ỡi mà l−ỡi có thể nghiêng góc 12

0

. Với khả năng quay và 

nghiêng l−ỡi, máy ủi có thể đào hay san nghiêng và có thể ủi đất về 1 bên mà không 

cần điều chỉnh h−ớng đi của máy (Xem hình 114) . 

c. Khung đẩy: Hay khung tr−ớc bắt với l−ỡi và nâng hạ cùng l−ỡi, là nơi tác dụng 

lực cắt và đẩy đất cho l−ỡi. Khung tr−ớc có hình chữ é hoặc móng ngựa. 

7 1                                                                                  60

d. Thanh chống: 1 đầu gắn khớp xoay với l−ỡi, đầu kia với khung tr−ớc (xê dịch 

đ−ợc). Với kết cấu nh− vậy, 2 thanh chống khi đ−ợc ổn định sẽ giữ cho l−ỡi ổn định 

theo. Nếu phải tăng giảm góc cắt ọ của dao cắt thì xê dịch các đầu thanh chống trên 

khung tr−ớc. 

e. Hệ thống xi lanh thủy lực: Dùng để thực hiện các động tác nâng hạ, quay và 

nghiêng l−ỡi (hình 115). Với 1 - Bể dầu ; 2 - Bơm dầu ; 3 - Van điều chỉnh ; 4 - Van an 

toàn ; 5 - Bộ phận phối dầu ; 6 - ống dẫn dầu hạ l−ỡi ; 7 - ống dầu nâng l−ỡi ; 8 - Đôi 

xi lanh nâng hạ hoặc nghiêng l−ỡi ; 9 - L−ỡi ủi; 10- Đ−ờng ống hồi dầu. 

Trong máy ủi vạn năng có thêm 1 hệ thống nh− vậy, các xi lanh đặt nằm ngang, 

vì thế l−ỡi lại có thêm khả năng quay ngang. 

4 - Quá trình làm việc của máy ủi: Quá trình đào chuyển có 4 b−ớc.  

a. Cắt đất: Hạ l−ỡi ủi cắm vào đất sâu 6 ữ 30 cm (phụ thuộc vào độ cứng mềm 

của đất ). Cho máy ủi tiến với tốc độ cắt vc

 = 1 m/s trong độ dài của đ−ờng cắt 6 ữ 12m 

(phụ thuộc độ mềm cứng của đất). Lúc này đất bị cắt vụn và làm đầy l−ỡi. Dừng máy 

lại, nâng l−ỡi ủi cho dao cách mặt đất vài cm . 

b. ủi chuyển đất:  Có thể tăng tốc độ máy nh−ng cự ly vận chuyển không quá 

100m, có hiệu quả nhất là 50 ữ 60m vì ch−a mất đất.  

c. Dỡ đất:  Nếu dỡ tự do thì nâng l−ỡi hoặc lùi máy cho đất dồn đống. 

Nếu là dỡ c−ỡng bách thì thao tác phức tạp (ví dụ nh− đắp nền). 

d. Quay về nơi đào: Nếu cự li từ điểm dỡ đến điểm đào từ 50m trở lên thì cho 

máy ủi quay đầu lại ; nếu d−ới 50m thì cho máy lùi lại. 

Đối với công tác san đất thì công việc đơn giản hơn nhiều.  

5. Năng suất của máy ủi :                                                                                    61

.

T - s, là thời gian thực hiện một chu kỳ đào đất.  

Vđ

 - (m3

) là thể tích của khối đất tr−ớc l−ỡi ủi ; đ−ợc giới hạn từ mặt phẳng ngang 

đi qua mép dao trở lên.  

.

) - Với L (m) là chiều dài l−ỡi ủi, H (m) là chiều cao đống đất ; 

k là hệ số điều chỉnh phụ thuộc tỷ lệ H/L và tính dính của đất. Xem bảng sau: (Với các 

tỷ lệ th−ờng gặp) 

k với các loại đất 

H/L 

Dính Không dính 

0,15 1,3 0,9 

0,30 1,2 0,8 

0,45 1,1 0,7 

Đối với tỷ lệ kích th−ớc khác thì tra bảng định mức hoặc nội suy tìm k; kd

 là hệ số 

ảnh h−ởng năng suất do độ dốc. Xuống dốc tới 15

0

 ; kd

 = 1 ữ 2.25. 

Lên dốc 15

0

 ; kd

 giảm từ 1 xuống 0,5  và ktg

 là hệ số sử dụng thời gian. Đất đ−ợc 

tính ở dạng tơi.  

b. Khi san bằng địa hình : 

Q = 3600.S.(L.sinố - 0,5).

.

/ h).  

Trong đó : S (m) - cự li san ; ố(

0

) - góc tạo giữa mép l−ỡi và trục dọc máy ủi;  t(s) 

- Thời gian quay máy ; v - (m) là tốc độ san ; n - số lần san qua lại một chỗ.  

6. Các biện pháp tăng năng suất máy ủi :  

a. Máy ủi làm việc song hành, thành l−ỡi cánh nhau 30 cm. 

b. Lợi dụng địa hình để đào ủi xuôi dốc hoặc hạn chế tối đa lên dốc. 

c. Chia đoạn, trữ đất, ủi dồn (tiếp sức). 

d. Với đất tơi nhẹ dùng l−ỡi chắn và cánh gà giữ đất . .

IV. Máy cạp đất. 

1. Công dụng : 

Máy cạp đất cũng là máy làm đất cơ bản. Nó cũng có thể đào, cắt, vận chuyển, 

san đất và đầm đất, phục vụ nhiều ở các công trình thủy lợi, giao thông, khai thác mỏ. 

Máy cạp có thể làm đ−ợc với đất cấp II, nếu đất cứng cần xới tơi tr−ớc. Độ dày phoi cắt 

tối đa là 53 cm ; độ dày lớp đất rải 12 ữ 60 cm. Cự ly vận chuyển đối với máy cạp tự 

hành tới hàng chục km, nh−ng th−ờng giới hạn trong 1 km. 

2. Phân loại : 

a. Theo dung tích q của thùng: Có loại nhỏ tới 4 m3

, trung bình từ 5 ữ 12 và lớn từ 

15 ữ 18 m3

b. Theo cơ cấu điều khiển có: Thủy lực và cáp (loại cáp hầu nh− không sản xuất 

nữa). 

c. Theo khả năng di chuyển: Loại tự hành thông dụng, còn loại bán kéo theo và 

kéo theo thì ít dùng. 

d. Theo ph−ơng pháp làm đầy thùng cạp : Có loại tự do và c−ỡng bách. 

e. Theo ph−ơng pháp dỡ tải : Dỡ tự do và dỡ c−ỡng bách. 

3. Cấu tạo chung của máy cạp : 

a. Sơ đồ chung: Theo các −u điểm nổi bật, ta xét loại máy cạp tự hành, điều khiển 

bằng thủy lực, làm đầy thùng tự do và dỡ c−ỡng bách, theo hình 117 với :       1 - Đầu 

máy kéo ; 2 - Trục nối ; 3 - Khung kéo ; 4 - Nắp thùng ; 5 - Thùng ; 6 - Xi lanh đóng 

mở nắp ; 7 - Bánh sau (bị động) ; 8 - Tấm đẩy ; 9 - Thành gạt (dỡ) ; 10 - Dao cắt ; 11 - 

Khung treo thùng ; 12 - Xi lanh nâng hạ thùng ; 13 - Xi lanh lái h−ớng máy ; 14 - Bánh 

tr−ớc (chủ động). 

Các bộ phận công tác chủ yếu là thùng, dao cắt, nắp thùng, thành gạt, khung kéo.                                                                                   64

b. Thùng: Thùng để chứa, chuyển đất. Hình chiếu bên của thùng nh− ở hình 118 

(và xem lại hình 105) với các thông số hình học : L (m)  - Chiều dài thùng ; B (m) - 

Chiều rộng thùng ; H (m) - Chiều cao thùng ; Ht

 (m) - Chiều cao thành sau và ọ  (

0

) là 

góc cắt của dao. 

Tỷ lệ L/H = 0,8 ữ 1,0 là tối −u, thông th−ờng L = 0,8B  (m) 

c. Dao cắt: Dao cắt đ−ợc lắp vào miệng thùng, ở phía d−ới, nghiêng với ph−ơng 

ngang 1 góc ọ = 30

0

ữ 45

0

 (góc cắt). Dao cắt dùng để cắt, san bạt đất nên với các tính 

chất khác nhau của đất, ng−ời ta cũng sử dụng các loại dao cắt khác nhau : 

- Dao thẳng dùng để cắt đất mềm (hình 119a) 

- Dao bậc dùng để cắt đất t−ơng đối cứng (hình 119b). 

- Dao l−ỡi trai cắt đất cứng, đào sâu (hình 119c). 

- Dao bậc thang (dao quạt) đào đất cứng, có lộn sỏi đá (hình 119d) 

d. Nắp thùng: Đ−ợc lắp phía tr−ớc thùng. Nắp để giữ đất, xác định độ dày lớp đất 

rải ra từ thùng và tạo độ mở hợp lý để có khả năng làm đầy thùng nhiều nhất trong thời 

gian ngắn nhất (Xem lại hình 105 và hình 117). Nắp thùng đóng, mở đ−ợc nhờ xi lang 

thủy lực. 

e. Thành gạt : Thành gạt đ−ợc lắp trong thùng. Nó là 1 tấm thép mà mặt phẳng 

vuông góc với trục dọc máy cạp, có thể đ−ợc kéo qua lại dọc thùng từ thành sau tới 

miệng thùng và ng−ợc lại nhờ xi lanh thủy lực hay xích. Dùng thành gạt để gạt dỡ hết 

đất từ trong thùng ra theo ph−ơng pháp dỡ c−ỡng bức. 

g. Khung kéo: Là nơi truyền lực cắt đất cho dao cắt và thùng (hình 120). Khung 

kéo gồm 2 phần là thanh nối với đầu máy cơ sở và 2 bệ kéo kẹp 2 bên thùng.                                                                                   65

h. Tấm đẩy: Tấm đẩy đ−ợc lắp vào sau cùng của máy cạp. Trong tr−ờng hợp máy 

cạp làm việc ở độ dốc lớn hay không đủ công suất ng−ời ta dùng 1 máy kéo phụ trợ tỳ 

vào tấm đẩy để đẩy máy cạp. 

4. Nguyên tắc làm việc của máy cạp : 

a. Giai đoạn đào: Tức là cắt và tích đất vào thùng. Nắp thùng phải mở vừa phải, 

cách dao cắt khoảng 40 cm, hạ thùng cắm dao xuống nền đất theo độ dày ấn định. Cho 

máy cạp tiến với tốc độ đào khoảng 1 m/s. 

Đất sẽ tích đầy thùng theo thứ tự của 3 b−ớc sau : 

B−ớc 1 : Đất dồn vào phía thành sau của thùng, vùng I (hình 121). 

B−ớc 2 : Đất chiếm vùng II tr−ớc thùng (hình 121). 

B−ớc 3 : Đất vào theo ph−ơng thẳng đứng chiếm vùng giữa III (hình 121). 

Đó là ph−ơng pháp tích đất hợp lý vào thùng máy cạp khi máy đào. Nếu mở nắp 

hẹp thì đất cũng làm đầy thùng nh−ng kéo dài thời gian. Nếu mở quá rộng đất dồn 

đống tr−ớc miệng thùng ngăn cản khối đất vào sau. 

Sau đó, nâng thùng lên, đậy nắp lại. 

b. Giai đoạn vận chuyển đất : Tốc độ phụ thuộc vào tải và đ−ờng đi. 

c. Dỡ đất: Hạ thùng, mở nắp thùng t−ơng ứng độ dày lớp đất cần rải ; kéo thành 

gạt về phía miệng thùng để gạt đất ra khỏi thùng. Nâng thùng lên và đậy nắp lại, kéo 

thành gạt về sau thùng. 

Đó là cách dỡ c−ỡng bức và là có hiệu quả nhất, nhanh nhất. Có thể dỡ tự do, bán 

c−ỡng bức hay qua đáy thùng. 

d. Quay lại nơi đào : Lúc này tốc độ có thể cao hơn vì máy không tải.

Ch−ơng IX : Máy đóng cọc 

⇓ 1. Khái niệm. 

I. Mục đích : Trong xây dựng, nền móng công trình th−ờng chịu tải trọng rất lớn, 

nh−ng trong một số tr−ờng hợp, ứng suất chịu lực của đất lại nhỏ, tức là nền đất không 

ổn định nên công trình dễ bị lún. Muốn tránh lún cần làm móng rất lớn gây tốn kém 

vật liệu, công sức và thời gian. Nếu đóng cọc rồi xây nền móng trên cọc sẽ đem lại 

hiệu quả cao. 

II. Các ph−ơng pháp đóng cọc: Dùng lực xung kích (va đập), rung cọc, ép tĩnh, 

rung ép. 

III. Các bộ phận chính của máy đóng cọc.  

1. Búa. Là bộ phận chính của máy đóng cọc, trực tiếp gây lực đóng cọc. Các loại 

búa phổ biến nhất là : Búa rơi, búa hơi, búa điezen, búa thủy lực, búa rung và búa rung 

va (hay chấn xung). 

2. Giá búa : Dùng để dẫn h−ớng đầu búa mà tác dụng lực đóng cọc. Giá búa có 

cấu tạo th−ờng từ các thanh đứng, ngang, xiên, trong có rãnh cho búa chuyển động lên 

xuống. Giá có thể nghiêng 5 ữ 10

0

 so với ph−ơng thẳng đứng để đóng cọc xiên. Giá 

đ−ợc lắp trên máy cơ sở hoặc dựng cố định( tĩnh tại). 

3. Máy cơ sở : Th−ờng dùng máy kéo bánh xích, có cabin điều khiển, nâng hạ 

búa, giữ cọc, thiết bị động lực . . . 

IV. Phân loại máy đóng cọc. 

1. Theo lực tác dụng có 3 loại : Máy xung kích, máy chấn động và máy nén. 

2. Theo động lực nâng hạ búa : có búa rơi, búa hơi, búa điezen (nổ), búa thủy 

lực, búa chấn động (rung), búa chấn động - xung kích (rung - va). 

⇓ 2. Các loại máy đóng cọc xung kích. 

I. Búa rơi. 

1. Công dụng : Búa rơi dùng để đóng các loại cọc nhỏ, có đ−ờng kính d−ới 50 

cm, cọc dài 5 ữ 12 m với khối l−ợng nhỏ xuống đất sét, cát pha sét hay cát nhẹ. Do độ                                                                                   72

cao nâng đầu búa lớn nên chỉ tốt nhất là đóng cọc thép đặc. Đòi hỏi địa hình rộng vì 

giá búa cồng kềnh. 

2. Cấu tạo búa rơi : Búa rơi có giá dẫn búa tĩnh tại hoặc giá ghép trên máy kéo 

bánh xích SP - 28 ; S - 878S ; trên máy xúc 1 gàu hay cần trục tự hành bánh xích có thể 

di động linh hoạt. Hình 133 là sơ đồ cấu tạo của búa rơi có giá ghép trên cần trục tự 

hành bánh xích, các thao tác nâng hạ búa và điều khiển khác đều đ−ợc cơ giới hoá. 1 - 

Ròng rọc treo cáp ; 2 - Đầu búa ; 3 - Giá dẫn h−ớng búa ; 4 - Cơ cấu điều chỉnh h−ớng 

rơi ; 5 - Máy cơ sở ; 6 - Cáp giữ cần ; 7 - Cáp nâng, thả búa ; 8 - Cần (của cần trục). 

Bộ phận chính là đầu búa nặng từ 250 ữ 1500 kg, đ−ợc treo trên cáp theo 3 kiểu : 

nối cứng, nối bán tự động và tự động (Xem hình 134a,b và c) 

Giá dẫn h−ớng gồm các thanh ngang, xiên và đứng ; 2 thanh đứng có độ cao từ 15 

ữ 25m, ở giữa có rãnh để búa tr−ợt lên xuống. Cơ cấu điều chỉnh h−ớng búa rơi có thể 

là xilanh thủy lực hoặc các bộ truyền cơ khí nh− bánh răng - thanh răng, vít - gai ốc để 

kéo đẩy chân giá tạo ph−ơng đóng cọc thẳng đứng hay nghiêng góc 5

0

. 

Các động tác nâng hạ búa, điều chỉnh cần lấy độ nâng đều do hệ thống tời cáp 

đảm nhận. 

3. Nguyên tắc làm việc : Phải xác định cự ly từ máy cơ sở đến cọc, độ nghiêng 

của cần để có độ rơi cho phép, đ−ờng tâm rơi của búa phải trùng đ−ờng tâm cọc, rồi 

mới nâng búa đóng cọc. Chú ý phải giữ khoảng cách giữa mũ cọc và chân giá búa một 

khoảng 2/3 chiều cao đầu búa để tránh tình trạng búa bị kẹt hoặc bị văng. 

Loại búa rơi có cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa, dễ bảo quản và thay đổi độ cao 

nâng - rơi búa, giá thành thấp. Nh−ng khuyết điểm của chúng là hạn chế về khối l−ợng 

cọc và loại đất cần đóng cọc, không phù hợp với cọc bê tông hay cọc ống, dễ làm h−

đầu cọc, và năng suất thấp (ngay với khi sử dụng tời máy cũng chỉ đạt tới 4 ữ 15 nhát 

đóng trong 1 phút)  

II. Búa hơi:  

1. Công dụng: Búa hơi chuyên dùng để đóng cọc bê tông và các loại cọc khác với 

khối l−ợng lớn, địa hình chật hẹp và nền đất sét và cát pha nhẹ.  

Cấu tạo chung về nguyên tắc của búa gồm nồi hơi hay máy nén khí, tời, giá búa, 

búa và các thiết bị phụ. Theo ph−ơng pháp điều phối khí và sử dụng áp lực khí ng−ời ta 

chia thành 3 loại: Búa hơi đơn động, búa hơi song động và búa hơi hiệu động.                                                                                    73

      2. Búa hơi đơn động: Là búa hơi chỉ dùng áp lực của khí nén hay hơi n−ớc nâng 

búa lên độ cao đóng cọc, sau đó xả nhanh khí ra từ xi lanh cho búa rơi xuống mà hạ 

cọc. Ta chỉ xét phần búa công tác nh− trên hình 135, trong đó: 1 - Xi lanh - búa ;  

2 - Đầu búa (cán pitông) ; 3 - Khe khống chế độ cao nâng búa ; 4 - Pitông ;     

  5 - Van điều phối khí.  

Búa là xilanh nặng từ 1 ữ 9 tấn, đ−ợc treo trên giá bằng tời cáp.  

Độ cao nâng búa từ 0,7 ữ 1,6m.  

Khi đóng cọc, tỳ đầu búa 2 vào mũ cọc, mở van điều phối 5 cho khí vào phần trên 

xilanh - búa để nâng búa lên tới độ cao cho phép. Sau đó lại dùng van 5 xả nhanh khí 

ra làm xilanh - búa rơi xuống tác dụng lực hạ cọc . 

Loại này đơn giản, trọng l−ợng hiệu dụng đóng cọc cao, độ nâng thấp, chiếm ít 

diện tích, có thể không cần giá búa.  

Nh−ng nh−ợc điểm của nó là thiết bị trung gian gồm máy nén, nồi hơi, ống dẫn 

dễ hỏng.  

3. Búa hơi song động: ở loại này khi nâng hạ búa đều dùng áp lực hơi hay khí 

nén. Dùng nó có thể đóng cọc có đ−ờng kính lớn tới 50cm, có thể dùng để  nhổ cọc 

nếu lắp bộ kẹp vào đầu búa. Cấo tạo nh− hình 136: 1 - Xilanh ; 2 - Pitông - búa ; 3 - 

Đầu búa (cán pitông) ; 4 - Mũ cọc ; 5 - Cọc ; 6 - Khe nạp - thải khí trên ; 7 - Khe thải - 

nạp khí d−ới ; 8 - Lớp đệm ; a → b là quá trình nâng búa lên còn b → a là quá trình hạ 

búa đóng cọc.                                                                                    74

Khi đóng cọc thì tỳ đáy xi lanh lên mũ cọc, nạp khí vào khe nạp 7 phía d−ới để 

nâng pitông-búa lên cao, rồi lại nạp khí vào khe 6 phía trên tạo áp lực hạ pittông - búa 

giáng xuống đầu cọc.  

Búa hơi song động có công dụng nh− búa đơn động nh−ng cọc đ−ợc đóng có 

đ−ờng kính lớn hơn, nặng hơn do tần số đóng cọc và lực đóng cọc cao hơn. Nó có −u 

điểm là tác dụng 200 ữ 500 nhát đóng trong 1 phút, ít phá đầu cọc, có thể tăng giảm 

đ−ợc áp lực đóng cọc, có thể làm việc nh− một máy nhổ cọc. Nh−ng trọng l−ợng đóng 

cọc nhỏ (25%), thiết bị trung gian cồng kềnh.      

4. Búa hơi hiệu động: Loại búa hơi này có cấu tạo trên cơ sở loại song động, 

nh−ng píttông-búa đ−ợc chế tạo thành nhiều tầng và xi lanh đ−ợc chia thành nhiều 

ngăn có đ−ờng kính t−ơng ứng. Nh− vậy, khi nạp cùng l−ợng khí vào từng ngăn xilanh 

thì lực đóng nhổ cọc lại khác nhau. Do đó, −u điểm của nó v−ợt trội, sử dụng hợp lý và 

hiệu quả l−ợng hơi nén cho các cọc khác nhau về kích th−ớc. 

III. Búa điêzen (búa nổ). 

1. Công dụng chung : Dùng để đóng các loại cọc thép, bêtông, gỗ, ván cừ có 

đ−ờng kính tới 40 cm, xuống sâu tối đa 8m. Thích hợp với việc đóng cọc xuống đất 

thịt, á sét, cát pha nhẹ. Không có hiệu quả khi đóng cọc xuống đất mềm. Th−ờng có 3 

loại búa nổ là búa 2 cọc dẫn và ống dẫn đ−ợc dùng phổ biến, còn loại xi lanh thì ít 

dùng. 

2. Búa điêzen (búa nổ) 2 cọc dẫn: Đặc điểm của búa này là có 2 cọc đứng song 

song dẫn h−ớng lên xuống cho búa là xi lanh. Xem hình 137a với các bộ phận sau : 

1 - Xi lanh - búa ; 2 - Cọc dẫn h−ớng búa ; 3 - Pitông cố định ; 4 - Đầu búa ;     5 - 

Thanh treo búa. 

Bộ phận công tác chủ yếu là xilanh - búa 1. Đó là khối thép rất nặng, trong lòng 

có khoét buồng chứa khí, 2 bên có rãnh tr−ợt, xem hình 137b là 1 ví dụ (vì hình dạng 

của nó có nhiều kiểu khác nhau). 

Hai cọc dẫn h−ớng hình trụ nhỏ, đ−ờng kính 5 ữ 7 cm, dài tới 4m. Pittông cố định 

trên bệ tỳ. Búa đ−ợc treo trên giá. 

Khi đóng cọc, tỳ đầu búa lên mũ cọc, dùng tời cáp nâng xilanh - búa lên rồi thả 

cho rơi theo 2 cọc dẫn để làm 2 nhiệm vụ chính : Tác dụng lực xung kính hạ cọc và 

nén khí trong xilanh đạt áp suất và nhiệt độ cao. Dầu ở dạng s−ơng mù (gaz) đ−ợc bơm 

vào, bốc cháy làm giãn nở môi chất,  đẩy xilanh lên, và xi lanh lại rơi xuống.                                                                                   75

Loại búa này có −u điểm là trọng l−ợng đóng cọc lớn, trọng l−ợng thiết bị nhỏ, 

không cần có các thiết bị trung gian nh− động cơ, máy nén khí,  nồi hơi, dễ chăm sóc 

bảo d−ỡng. 

Nh−ng chỉ đơn thuần là máy đóng cọc, không hạ đ−ợc cọc xuống nền đất mềm, 

hơn một nửa công suất dùng để nén khí, đòi hỏi nhiên liệu là dầu nặng. Tần số đóng 

cọc thấp : 50 ữ 75 nhát / phút. 

3. Búa điêzen loại ống dẫn : Loại búa ống dẫn có đặc điểm là píttông-búa tr−ợt 

lên xuống trong xilanh bao hình ống. Trong quá trình làm việc không phải bơm dầu 

gaz. 

Cấu tạo của nó đ−ợc thể hiện trên hình 138 với các bộ phận : 1 - Pitông-búa ;  2 - 

Xilanh hình ống ; 3 - Máng chứa dầu lỏng ; 4 - Bệ tỳ ; 5 - Cọc ; 6 - Mỏ đập ; 7 - Khe 

khống chế độ cao nâng búa ; 8 - Khe tiếp dầu lỏng. 

Búa là píttông hình trụ, mặt d−ới có gắn mỏ đập. Xilanh hình ống, ở đáy có khoét 

máng chứa dầu lỏng, còn gần mép trên có khoan khe khống chế để pittông-búa không 

văng khỏi ống khi làm việc và xác định độ cao nâng búa. 

Khi đóng cọc cũng tỳ bệ vào mũ cọc, nâng pittông-búa lên cao rồi thả nó xuống 

làm 3 nhiệm vụ : Tác dụng lực xung kích hạ cọc, nén khí trong xilanh đạt áp suất và 

nhiệt độ cao, đập dầu lỏng thành hạt nhỏ dạng gaz. 

Dầu bốc cháy và quá trình đóng cọc diễn ra theo chu kỳ. 

Búa ống dẫn có −u điểm là đơn giản về cấu tạo, dầu dạng gaz đ−ợc tạo ra ngay 

trong xilanh và các −u điểm nh− ở búa 2 cọc dẫn. 

Khuyết điểm của nó là trọng l−ợng hiệu dụng thấp, công suất sử dụng nhỏ, tần số 

đóng cọc không cao (d−ới 80 nhát/phút)và cũng chỉ dùng để đóng cọc, không tác dụng 

với đất mềm. 

4 - Búa nổ xilanh : Có hình dạng nh− 1 xilanh thủy lực (hình 139).  

Với 1 - Khe nạp dầu gaz ; 2 - Xilanh búa ; 3 - Pittông ; 4 - Khe khống chế độ cao 

; 5 - Đầu búa (cán pittông) ; 6 - Cọc.                                                                                   76

Loại này có nh−ợc điểm là tốn công nén khí nhiều, sau khi nhiên liệu cháy gây 

nhiều khí dơ, khó chăm sóc bảo d−ỡng nên ít dùng. 

Nh−ợc điểm chính của máy đóng cọc điezen là : Tốn công nén khí và không phát 

huy chức năng khi nền đất mềm, chỉ là máy đóng cọc 

IV. Độ cao nâng búa xung kích tối đa cho phép : 

hmax

.

..

⇓ 3. Búa đóng cọc chấn động 

I. Khái niệm chung : 

1. Nguyên lý chung: Búa đóng cọc chấn động (hay búa rung) làm việc trên 

nguyên tắc lợi dụng lực rung do trục, hay khối đĩa lệch tâm gây ra để làm rung cọc mà 

phá vỡ lực ma sát giữa cọc với đất đá. Do trọng l−ợng bản thân cọc và của búa, cọc lún 

sâu xuống nền đất. 

2. Công dụng : Búa rung để đóng cọc xuống nền đất dính bão hòa n−ớc, đất cát 

rời, cát pha, cát pha đá nhỏ. Cọc đ−ợc đóng đa dạng : cọc đặc, rỗng, cọc thép, gỗ, 

bêtông, ván cừ có đ−ờng kính từ 50 cm và sâu xuống 25m. Dùng búa rung có thể nhổ 

đ−ợc cọc. 

−u điểm chung của búa rung là dễ điều khiển, năng suất cao gấp 3 ữ 4 lần búa 

khác nh−ng giá thành lại giảm 2 lần, có tính cơ động cao, bảo vệ tốt đầu cọc, không 

nhất thiết phải có giá máy đặt cọc. 

Nh−ng nh−ợc điểm của chúng là luôn phải có động cơ, khi đóng cọc gây rung 

ảnh h−ởng công trình lân cận và hại động cơ. 

3. Phân loại : Theo cấu tạo chia ra 3 loại là búa chấn động hay búa rung nối 

mềm, búa rung nối cứng và búa  rung-va, tức là búa chấn động - xung kích. 

II. Búa chấn động nối mềm (búa rung nối mềm). 

Dùng để đóng mọi loại cọc xuống nền đất cát rời, cát pha, cát lẫn đá. Gọi là nối 

mềm vì động cơ điện đ−ợc nối với bộ gây chấn qua 4 lò xo chịu nén. Xem cấu tạo 

chung theo hình 140 sau, trong đó :                                                                                   77

1;3 - Bộ gây chấn ; 2 - Kẹp cọc ; 4 - Bánh căng đai ; 5 - Động cơ điện ; 6 - Quai 

treo búa ; 7 - Bàn đặt động cơ ; 8 - Lò xo chịu nén ; 9 - Đai ốc điều chỉnh. 

Phần quan trọng nhất là bộ gây chấn gồm các trục lệch tâm quay. Động cơ điện 

có công suất nhỏ 30 KW, lớn nhất tới 100 KW. Tần số rung của búa là 400 ữ 2500 lần 

/ phút. Búa nặng nhất tới 13 tấn. 

Khi đóng cọc ng−ời ta kẹp đầu cọc, cho búa rung để phá vỡ ma sát giữa thành cọc 

và đất đá, rồi nhờ thêm trọng l−ợng búa và cọc, cọc sẽ bị ấn xuống. Muốn thay đổi lực 

đóng cọc thì siết hay nới các gai ốc điều chỉnh để tăng hay giãn lò xo. 

Nh− vậy búa rung nối mềm khi sử dụng có −u điểm là dễ thay đổi chế độ đóng 

cọc, hạn chế va đập gây h− động cơ, có thể nhổ đ−ợc cọc. 

III. Búa chấn động nối cứng (Búa rung nối cứng). 

Chỉ khác loại nối mềm ở chỗ động cơ bắt nối với bộ gây chấn không cần thông 

qua hệ lò xo giảm chấn, tức là không có lò xo. Vì vậy, không thể thay đổi đ−ợc lực 

đóng cọc, động cơ bị ảnh h−ởng xấu, khả năng nhổ cọc của búa kém, chỉ đóng đ−ợc 

cọc trung bình và nhỏ, tần số rung không cao (d−ới 500 lần / phút). 

IV. Búa chấn động-xung kích (Búa rung-va). 

Búa chấn động-xung kích là búa khi đóng cọc vừa dùng lực chấn động rung cọc 

phá vỡ ma sát của đất đá vừa dùng lực động đập vào đầu cọc để hạ cọc cho nhanh. 

Dùng nó để đóng mọi loại cọc cỡ lớn. 

Cấu tạo chung của búa chấn động - xung kích xem hình 141 với :                                                                                   78

1 - Động cơ điện ; 2 - Các đĩa lệch tâm ; 3 - Gai ốc điều chỉnh ; 4 - Lò xo chịu 

nén ; 5 - Bệ trên ; 6 - Bệ d−ới ; 7 - Mũ chụp đầu cọc ; 8 - Đầu búa xung kích ; 9 - Bu 

lông. 

Tuỳ theo hãng sản xuất, mã hiệu máy, nhu cầu làm việc mà số động cơ, công suất 

và kích th−ớc của búa khác nhau. Ví dụ loại S - 883 thì có 2 động cơ nên công suất là 2 

x 1 KW, cao 1 m , dài 0,5 m và rộng 0,35 m, nặng 150 Kg. Còn máy EVJ - 120H của 

hãng Sensetsu thì chỉ 1 động cơ công suất tới 120 KW, kích th−ớc 3,2 x 2,3 x 3 m nặng 

tới 23 tấn dùng để đóng cọc rất lớn (ử 300 cm) xuống đất thịt chắc hay sỏi, cuội. 

ở 2 đầu trục động cơ có lắp các đĩa lệch tâm quay cùng nhau. Khi đóng cọc thì 

kẹp hoặc chụp bệ d−ới lên đầu cọc. Động cơ quay sẽ làm các đĩa lệch tâm quay theo 

gây chấn động làm rung cọc và máy, phá vỡ ma sát giữa đất đá với thành cọc để cọc 

lún xuống. Mặt khác, bệ trên nhún lên xuống sẽ làm đầu búa 8 liên tục đập mạnh vào 

mũ chụp để hạ cọc bằng lực xung kích (lực động). Muốn tăng giảm lực đóng cọc thì 

điều chỉnh gai ốc 3 để thay đổi khoảng cách giữa đầu búa và mũ cọc và thay đổi tần số 

rung. Nếu đầu búa tỳ mạnh vào mũ cọc, máy trở thành búa chấn động dạng nối mềm. 

Xả hết gai ốc thì khả năng nâng hạ búa tăng, lực rung giảm đến tối thiểu nh−ng vẫn 

còn. Do đó mà có tên chấn động  - xung kích. 

Loại này có nhiều −u điểm nổi bật nh− đóng mọi loại cọc lớn xuống các nền đất 

cứng, sạn, đá sỏi, sét chắc, n−ớc bão hòa. Có thể thay đổi lực đóng cọc linh hoạt, có thể 

nhổ cọc. 

V. Lực chấn động và công suất động cơ trong máy đóng cọc chấn động. 

1. Lực chấn động :    P = m.ự

.

m - Khối l−ợng khối lệch tâm (kg). 

                  ự - Vận tốc góc của trục gắn khối lệch tâm ; ự = 

.) 

R - Khoảng lệch tâm (m) 

2. Công suất động cơ điện :   N =  k v

.

60.000

P.ở.n

 (kW) 

Trong đó : ở là biên độ dao động của khối lệch tâm (m) 

kv

 là hệ số v−ợt tải ; kv

 = 2 ữ 3. 

⇓ 4. Búa đóng cọc thủy lực 

I. Công dụng : Búa đóng cọc thủy lực làm việc d−ới tác dụng của chất lỏng công 

tác có áp suất từ 1000 ữ 1600 N/cm2

, tần số 50 ữ 170 nhát / phút. 

 Tuỳ theo cơ cấu mà tác dụng của búa thủy lực cũng khác  nhau khi đóng cọc. 

Nếu là búa thủy lực đơn động hay song động thì công dụng của chúng nh− búa hơi. 

Còn nếu là búa tỳ vào đế búa, đế búa tỳ vào cọc, tức là giữa chúng không có khoảng 

cách cho búa rơi thì đó đ−ợc coi là búa nén tĩnh. Búa nén tĩnh có −u điểm là hoàn toàn 

bảo vệ đ−ợc đầu cọc, không ồn, sạch sẽ, thích hợp với nền đất cát, sạn, sét chắc. 

II. Búa đóng cọc thủy lực loại song động : Xem hình 142a với : 1 - Đế búa ; 2 - 

ống dẫn búa ; 3 - Búa đập ; 4 - Cán pittông ; 5 - Khoang d−ới pittông ; 6 - Pittông nén                                                                                   79

dầu ; 7 - Van 1 chiều ; 8 - Van phân phối ; 9 - Khoang trên pittông ; I - ống nạp dầu ; 

II - ống tháo dầu. 

Hình 142a là quá trình nạp dầu vào khoang d−ới pittông để nâng búa lên cao, còn 

hình 142b mô tả quá trình nạp dầu vào khoang trên pittông để hạ búa đóng cọc. 

Nh− vậy loại búa đóng cọc song động có −u điểm là tốc độ đóng cọc nhanh, lực 

đóng cọc lớn vì luôn có áp lực dầu tham gia đóng cọc. Có thể sử dụng nh− 1 máy nhổ 

cọc đơn giản. 

Nếu cho đầu búa tỳ trực tiếp vào mũ cọc và bơm dầu vào khoang trên pittông liên 

tục thì cọc đ−ợc coi nh− hạ xuống bằng lực nén tĩnh.. 

Nếu là búa thủy lực đơn  động thì lực ép nâng búa chỉ tác dụng ở khoang d−ới 

pittông. Sau đó xả dầu cho búa rơi tự do đóng cọc. Nh− vậy loại này chỉ đóng cọc ở tần 

số thấp (50 ữ 80 lần/phút), lực va đập yếu do chỉ cho búa rơi tự do và tốc độ hạn chế do 

dầu ngăn cản khi xả ch−a hết.

Ch−ơng X. Máy khoan đất đá 

⇓ 1. Khái niệm chung  

I. Mục đích : Khoan đất đá để khảo sát địa chất, cấp thoát n−ớc, chuẩn bị cho 

công tác đóng cọc và tạo cọc nhồi. 

II. Các ph−ơng pháp khoan đất đá : 

1. Ph−ơng pháp cơ học : Khoan va đập, va đập quay, quay tròn và va đập quay 

tròn. 

2. Ph−ơng pháp thủy lực: Dùng tia n−ớc mảnh có đ−ờng kính ử 1 ữ 2 mm phóng 

ra khỏi đầu dẫn với tốc độ siêu âm ( > 330 m/s) để rỉa sâu vào đất. 

3. Ph−ơng pháp nhiệt : Thiết bị khoan đá là mũi khoan nhiệt, ở đầu có bộ phận 

phun nhiên liệu. D−ới tác dụng của tia lửa có nhiệt độ rất cao từ 3000 ữ 3500

0

C đá bị 

rạn nứt. Dùng với đá cứng đồng chất, chịu mòn. 

4. Ph−ơng pháp điện : Thiết bị là máy phát sóng cao tần, tạo tia cắt đá hoặc tần 

số cao làm đất đá sụt lở. 

III. Các ph−ơng pháp lấy phoi đá khỏi lỗ khoan.                                                                                   80

1. Dùng khí nén thổi bay phoi (ph−ơng pháp khô) hay n−ớc chảy cuốn phoi đi 

(ph−ơng pháp −ớt). 

2. Dùng thiết bị múc phoi hay xilanh hút phoi. 

III. Phân loại máy khoan đá : 

1. Theo ph−ơng pháp phá đá có : Máy khoan va đập, máy khoan va đập quay, 

máy khoan quay tròn. 

2. Theo dạng năng l−ợng sử dụng có: Máy khoan dùng khí nén, dùng điện, thủy 

lực, nhiên liệu . . . 

Trong thực tế, do đặc điểm của bộ phận công tác, do ph−ơng pháp khoan và năng 

l−ợng, ng−ời ta hay sử dụng các loại máy khoan kiểu xoắn ruột gà, máy khoan hơi và 

máy khoan va đập - cáp. 

⇓ 2. Các loại máy khoan Đá thông dụng 

I. Máy khoan xoắn ruột gà. 

Dùng để khoan sâu hàng trăm mét, đ−ờng kính lỗ khoan tới 2m xuống đất và đá 

cứng. Cấu tạo tổng thể của máy này trên hình 143. 

Trong đó : 1 - Tời cáp ; 2 - Trụ khoan ; 3 - Thanh ngang ; 4 và 5 - Cơ cấu quay 

mũi khoan ; 6 - Cán mũi khoan ; 7 - Xi lanh chỉnh h−ớng ; 8 - Mũi khoan ruột gà ;   9 - 

Đế dẫn ; 10 - Sàn tỳ ; 11 - Giá đỡ giàn khoan ; 12 - Máy cơ sở. 

Khi khoan, dùng xi lanh 7 điều chỉnh và ấn định h−ớng, đ−ờng tâm lỗ khoan, cho 

mũi khoan ruột gà quay rồi nhả cáp hạ mũi khoan dần xuống. Tới độ sâu cần thiết thì 

cuốn cáp nâng dần ruột gà lên. 

II. Máy khoan hơi. 

Máy khoan hơi th−ờng khoan theo ph−ơng pháp va đập quay để phá đá, dùng để 

khoan đá có độ cứng cao, khoan tạo các lỗ đứng, xiên, ngang, ng−ợc với đ−ờng kính 

khoảng75mm và sâu tới 20m. Sơ đồ cấu tạo ở hình 144 với : 1 - Mũi khoan ;  

2 - Cán mũi khoan ; 3 - Pittông - búa ; 4 - Xilanh dẫn h−ớng ; 5 - Khe thải trên ; 6 

- Khe nạp trên ; 7 - Khe nạp d−ới ; 8 - Đòn treo.                                                                                   81

Mũi khoan có thể là nguyên chiếc : Cán đúc liền mũi, hoặc lắp ghép : mũi lắp vào 

cán. Loại này đ−ợc sử dụng nhiều hơn vì không phải vứt bỏ cả mũi lẫn cán nếu 1 trong 

hai chi tiết bị hỏng. Chuôi cán và đầu búa đ−ợc vát xiên 45

0

.   

Pittông-búa đ−ợc khí nâng từ phần d−ới xilanh lên cao, sau đó nó lại bị khí nén từ 

phần trên xilanh xuống để đập vào cán mũi khoan. Do đầu pittông cũng bị vát xiên nên 

cứ sau mỗi cú đập, mũi khoan vừa cắm xuống đá vừa xoay 1 góc để cắt đá. Tuỳ theo đá 

mềm, trung bình, cứng, rất cứng mà sử dụng các dạng mũi đơn, kép, thập, múi (hình 

144). 

III. Khoan quay tròn : (Loại RDM của CHLB Đức) 

ở loại này, mũi khoan hay còn đ−ợc gọi là đầu cắt đ−ợc truyền động từ bộ dẫn 

động cơ khí hay động cơ thủy lực. Đầu cắt sẽ quay tròn 360

0

 liên tục nên tốc độ khoan 

nhanh, quay một chiều nên răng cắt đỡ mòn. Mọi cơ cấu phụ, máy cơ sở đều nh− máy 

khoan ruột gà, riêng mũi khoan (hay đầu cắt) ở dạng ống xoay, chân ống có răng và 

rãnh cắt. Điển hình nhất là máy khoan RDM của CHLB Đức với lực nén từ 1900  ữ

3700 kN và moment xoay 1800 ữ 4200 kNm.  

(Xem hình145). Trong đó : 1 – Máy cơ sở ; 2 - Giá khoan ; 3 - Cáp nâng hạ ; 4 - 

Đòn ngang ; 5 - Cần khoan ; 6 - Cơ cấu quay mũi khoan ; 7 - Mũi khoan và đầu cắt. 

IV. Khoan va đập cáp : 

Dùng để khoan đá cứng, lỗ khoan rộng và nông . Xem hình 146 : 1 - Mũi khoan ; 

2 - Cáp nâng ; 3 - Ròng rọc treo cáp ; 4 - Giàn đỡ (cố định) ; 5 - Ròng rọc níu cáp ; 6 - 

Ròng rọc đổi h−ớng cáp ; 7 - Tời ; 8 - Bánh răng ; 9 - Bánh đà ;          

10 - Thanh kéo.                                                                                   82

Do thanh kéo có 1 đầu lắp lệch tâm bánh đà nên khi bánh đà quay, thanh kéo sẽ 

níu nhả ròng rọc 5 và cáp 2 làm cho mũi khoan 1 đ−ợc nâng lên rồi hạ xuống chọi vào 

đá làm vỡ đá và khoét sâu lỗ. 

Máy khoan va đập cáp có −u điểm là rất đơn giản về cấu tạo và sử dụng. 

V. Máy khoan ống vách và khoan vách. 

Loại ống vách có mũi khoan hình ống  có thể nối dài bởi  nhiều đoạn. Hai bên 

thành ống đ−ợc gắn với các đầu pittông của 2 xilanh dao động. Khoảng dao động là 

±1/4 góc vuông. Có 1 xilanh ấn để hạ ống cắt dần dần. Máy khoan ống vách khoan sâu 

75m, phù hợp nền đất phức tạp. Đ−ờng kính lỗ khoan là 2m. 

Xem hình 147. Trong đó : 1 - Cần giữ ; 2 - Xilanh xoay dao động ; 3 - Xi lanh 

nhấn.   

Còn máy khoan vách dùng để khoan t−ờng vách dạng rãnh đ−ợc khoan đào nhờ 

đầu khoan kiểu gàu ngoạm đ−ợc truyền lực kẹp rất cao. Gàu đ−ợc treo trên cáp của cần 

trục tự hành bánh xích, đ−ợc thả dần theo độ sâu lỗ khoan, (hình 148). Trong  đó : 1 - 

Máy cơ sở ; 2 - Cáp nâng ; 3 - Đầu khoan dạng gàu ngoạm. 

 Loại máy khoan trên khoan lỗ sâu tới 30 m và đ−ờng kính tới 2m. 

⇓ 3. Công nghệ tạo cọc nhồi và các thiết bị công tác 

Các ph−ơng pháp tạo lỗ cho cọc nhồi : 

1. Dùng ống hợp kim có đ−ờng kính tới 50 cm và dài tới 22m, đầu có lắp đế nhọn 

để đóng vào nền đất sâu t−ơng ứng độ dài cọc cần có. Đặt cốt thép trong ống. Rót vữa 

bê tông vào trong ống và dùng máy đầm đầm dần dần đến khi đầy ống. ống có thể để 

lại hoặc rút lên để thi công cọc nhồi khác. Xem hình 149a :                                                                                    83

a) Dùng búa đóng cọc hạ ống hợp kim và đế nhọn xuống độ sâu cần thiết : 1 - Đế 

cọc ; 2 - Búa ; 3 - ống hợp kim ; 4 - Mũ cọc. 

b) Đặt cốt thép trong ống và rót bê tông kết hợp với đầm đến khi đầy cọc. Rút 

ống hoặc để lại ống; 5 - Khối bê tông đã đ−ợc đổ và  đầm (hình149b). 

Sau khi hoàn tất công việc, cấu tạo của cọc nhồi nh− ở hình 150 với  1 - Đế cọc; 2 

- Bê tông ; 3 - Cốt thép. 

Ph−ơng pháp này có  −u điểm là nhanh, thích hợp với nền đất khó đóng cọc bê 

tông, bớt công vận chuyển, chọn và c−a cọc. Nh−ng đối với nền dễ đóng cọc bê tông 

thì việc đổ cọc sẽ tốn nhiều thì giờ so với đóng cọc có sẵn. 

2 - Dùng các máy móc thiết bị khoan phù hợp để tạo lỗ cọc (đ−ờng kính có thể tới 

2m và sâu vài trăm mét). Đặt ống rót bê tông và cốt thép trong ống, rót vữa bê tông vào 

ống qua phễu, đầm bê tông rồi rút ống rót và phễu lên. Cấu tạo cọc nhồi cũng nh− ở 

hình 150. 

Nh− vậy, muốn tạo cọc nhồi cần 1 loạt các thiết bị kết hợp làm việc với nhau nh−

: máy khoan đất đá, máy đóng ống, máy trộn rót bê tông, máy nâng hạ ống và máy 

đầm bê tông. Cũng có thể sử dụng 1 máy khoan quay tròn hay ruột gà làm cơ sở, trên 

cần, giàn có trang bị các thiết bị để thực hiện các thao tác khác. 

⇓ 4. Máy cắm bấc thấm 

Máy cắm bấc thấm dùng để cắm bấc thấm vào lòng đất, làm l−ợng n−ớc trong 

khối đất thoát nhanh và đều. Do đó các công trình trên nền đất sẽ lún nhanh hơn, dẫn 

đến nhanh ổn định. Bấc thấm gồm 1 lõi nhựa pôlyeste có rãnh dọc, 1 lớp vải bọc địa kỹ 

thuật không dệt rất bền bao quanh lõi, cho phép n−ớc thấm qua nhanh trong lõi, nh−ng 

không cho n−ớc ra. Bấc rộng 10 cm, dày 4 mm, cuộn dài 200 ữ 300 m đóng thành gói, 

có độ dai 2000 ữ 3000 N/m. 

Bấc đ−ợc cắm xuống lòng đất bằng máy cắm bấc thấm. Máy cắm bấc có máy cơ 

sở là máy kéo bánh xích, có xi lanh giữ giàn và cột dẫn h−ớng bấc nh− trong các loại 

máy khoan quay tròn hay ruột gà. Ta chỉ xét riêng cơ cấu cắm và rút dùi kẹp bấc theo 

hình 151 : 1 - Dùi kẹp bấc ; 2 - ống tời ; 3 - Nhánh cáp rút dùi ; 4 - Nhánh cáp cắm dùi 

và bấc.  

Chân bấc đ−ợc kẹp vào thanh ngang để giữ bấc lại đất.                                                                                   84

Kẹp đoạn bấc trong dùi 1, quay ống tời 2 ng−ợc kim đồng hồ nhả cáp nâng dùi 3, 

cuốn cáp cắm dùi 4 để ấn dùi và bấc vào đất. 

Quay tời 2 cùng kim đồng hồ để nhả cáp ấn dùi, cuốn cáp nâng dùi 3 để nâng dùi 

1 lên khỏi mặt đất. Độ sâu cắm bấc tối đa đến 40m, năng suất của máy đến 8000 m 

bấc/ca, giảm đ−ợc tới 1 nửa giá thành so với chi phí cho xử lý bằng các ph−ơng pháp 

khác.