Thiết kế tổ chức thi công đất nền đường

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐẤT NỀN ĐƯỜNG 4.1. NÊU ĐẶC ĐIỂM, CHỌN PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG 4.1.1. Đặc điểm - Đoạn tuyến thiết kế tổ chức thi công từ KM2+00 đến KM4+00. - Trên đoạn tuyến thi công có 01 đường cong nằm bán kính lớn và 02 đường cong nằm bán kính nhỏ.Cụ thể: + Tại lý trình KM1+794,10 có đường cong nằm bán kính R = 400m. + Tại lý trình KM3+347,34 có đường cong nằm bán kính R = 600m. + Tại lý trình KM3+186,75 có đường cong nằm bán kính R = 1500m. - Độ dốc ngang sườn của tuyến đường tương đối nhỏ: is < 12%. - Chiều cao đào đắp: chiều cao đắp tại các cống là khá lớn (> 3m), chiều cao đào trên đoạn tuyến đều nhỏ (< 2m). - Trắc ngang nền đường: nền đường có đầy đủ các dạng trắc ngang như đào hoàn toàn, đắp hoàn toàn, nửa đào nửa đắp. - Địa chất khu vực là đất á sét- tính chất loại đất này đã được trình bày trong chương I của đồ án này, đất này dùng để đắp nền đường. - Mực nước ngầm ở sâu không ảnh hưởng đến công trình, trên tuyến không có vùng đất yếu, đất bị sạt lở. 4.1.2.. Phương pháp tổ chức thi công - Trên tuyến có khối lượng đào đắp xen kẽ nhau, khối lượng đào đắp tương đối lớn, kỹ thuật thi công trong từng đoạn khác nhau và với khả năng cung cấp máy, nhân lực của đơn vị thi công nên chọn phương pháp tổ chức thi công hỗn hợp: Ở đây, ta kết hợp phương pháp tổ chức thi công tuần tự và phương pháp tổ chức thi công song song. - Phương pháp thi công nền đường thi công chủ yếu bằng máy. Đào rãnh biên và vỗ mái taluy có khối lượng nhỏ nên dùng nhân công làm công việc này. - Giải pháp kỹ thuật: vì trên đoạn tuyến ta thi công đều có cả đoạn nền đường đào và nền đường đắp xen kẽ nên chọn giải pháp kỹ thuật như sau: + Với những đoạn đắp nên chọn giải pháp đắp lề hoàn toàn, khối lượng đắp được tính tới đáy áo đường (giả thiết với cấp đường IV, tốc độ thiết kế 60Km/h thì kết cấu áo đường dày khoảng 50cm + Với những đoạn đào, đào khuôn đường tính khối lượng đào đắp tới mặt trên của mặt đuờng. + Ở những nơi có khối lượng đào đắp tương đối đều nhau và độ dốc ngang sườn tương đối nhỏ (is < 12%) thì dùng máy xúc chuyển chạy dọc đào đất ở nền đường đào sang đắp ở nền đường đắp. Làm như vậy sẽ là giảm công vận chuyển đất. + Ở những nơi có dạng đường chữ L (nửa đào, nửa đắp), với độ dốc ngang sườn nhỏ, có thể dùng máy xúc chuyển đào đất ở phần nền đào vận chuyển ngang và dọc để đắp nền đường đắp. + Ở những nơi đắp nhiều thì dùng ô tô vận chuyển đất từ mỏ đến đắp 4.2. TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG ĐẤT NỀN ĐƯỜNG, VẼ BIỂU ĐỒ PHÂN PHỐI VÀ ĐƯỜNG CONG TÍCH LŨY ĐẤT - Tại mỗi cọc, ta tiến hành vẽ mặt cắt ngang. Đối với các điểm xuyên có sự thay đổi nên ta cần tìm vị trí mới của chúng như sau: + Vị trí nền đường bắt đầu chuyển từ dạng đào (đắp) hoàn toàn sang dạng nền đường đắp (đào) hoàn toàn là tương ứng với: Trong đó: + B: là bề rộng nền đường, với nền đắp Bdap = 10,5m; với nền đào Bdao=9,0m. + a: là chiều rộng rãnh biên, a = 1,2m + K = 1/is, is là độ dốc ngang sườn + H là chênh cao giữa cao độ tự nhiên và cao độ thiết kế tại tim đường + Ước lượng các vị trí chuyển từ dạng nền đường đào hoàn toàn và đắp hoàn toàn. + Xác định độ dốc ngang sườn. Độ dốc ngang sườn này có thể lấy bằng trị số trung bình của hai cọc gần nó nhất. + Xác định cao độ thiết kế, cao độ tự nhiên. + Vẽ dạng mặt cắt ngang + Sau khi tìm được hai vị trí là đào hoàn toàn và đắp hoàn toàn, ta nối chúng lại với nhau. Đường nối này cắt đường đen tại đâu thì đó là vị trí của điểm xuyên mới. - Các mặt cắt ngang tại vị trí thay đổi dạng nền đường như sau: Hình 4.1: Mặt cắt ngang tại vị trí cọc TG1 (KM2+441,83) Hình 4.2: Mặt cắt ngang tại vị trí cọc TG2 (KM2+554,23) Hình 4.3: Mặt cắt ngang tại vị trí cọc TG3 (KM3+309,13) Hình 4.4: Mặt cắt ngang tại vị trí cọc TG4 (KM3+362,33) Hình 4.5: Mặt cắt ngang tại vị trí cọc TG5 (KM3+573,70) Hình 4.6: Mặt cắt ngang tại vị trí cọc TG6 (KM1+168.75) - Sau khi có mặt cắt ngang, ta tính toán Sđào, Sđắp, - Xác định khoảng cách giữa các mặt cắt ngang, - Tính toán Vđào, Vđắp, - Tính khối lượng đất phân phối theo cọc 100m, vẽ biểu đồ phân phối đất theo cọc 100m, - Tính khối lượng đất tích lũy, vẽ đường cong tích lũy đất, Bảng phụ lục 4.1: Tính khối lượng đất phân phối theo cọc 100m, khối lượng đất tích lũy. Bản vẽ kèm theo: bản vẽ thiết kế thi công đất nền đường (bản vẽ số: 03) 4.3. PHÂN ĐOẠN NỀN ĐƯỜNG THEO TÍNH CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐIỀU KIỆN THI CÔNG 4.3.1 Theo tính chất công trình Để ta phân đoạn nền đường ta tiến hành phân tích và dựa vào những điều kiện sau 4.3.1.1. Cấu tạo mặt cắt ngang nền đường Với các mặt cắt ngang khác nhau thì ta sẽ có thể chọn những máy móc thiết bị thi công đất có kích thước khác nhau. Nền đường rộng chọn loại máy có kích thước tùy ý. Nền đường hẹp thì chỉ những máy có kích thước nhỏ mới có thể làm việc bình thường, phát huy được năng suất. 4.3.1.2. Loại mặt cắt ngang - Với nền đường đào đất đổ về hai phía thì có thể sử dụng các loại máy chính như: máy đào, máy ủi, máy xúc chuyển, máy san (còn phụ thuộc các yếu tố khác). - Nền đường đào lấy đất để đắp có thể sử dụng các máy chính như: máy đào, máy ủi, máy xúc chuyển (còn phụ thuộc các yếu tố khác). - Nền đường đào đổ đất ở bãi thải chỉ sử dụng máy đào kết hợp với ô tô vận chuyển đất hoặc máy xúc chuyển. - Nền đường đắp đất lấy ở đoạn nền đào khác có thể sử dụng các máy chính như: máy ủi, máy xúc chuyển, máy đào. - Nền đường đắp đất lấy ở thùng đấu sử dụng các máy chính như: máy ủi, máy xúc chuyển, máy san. - Nền đường đắp đất lấy ở mỏ đất chỉ sử dụng ô tô vận chuyển đất. - Nền đường nửa đào, nửa đắp chỉ sử dụng các loại máy chính như: máy đào, máy ủi, máy xúc chuyển, máy san. 4.3.1.3. Chiều cao đào, đắp đất Đào đất, đắp trực tiếp theo hướng ngang: - Khi Hđào- đắp ≤ 0.75m thì máy san hoạt động hiệu quả, - Khi Hđào- đắp ≤ 1.50m thì máy ủi hoạt động hiệu quả, - Máy xúc chuyển không bị khống chế chiều cao Hđào- đắp, - Máy đào phải có chiều sâu đủ lớn để máy đào đất đầy gầu. Đào đất, đắp theo hướng dọc (đào từng lớp theo chiều dọc): - Sử dụng được các loại máy như: máy ủi, máy xúc chuyển, - Các loại máy thi công không bị khống chế chiều cao Hđào- đắp. 4.3.1.4. Khối lượng đất - Không chọn phương án sử dụng nhiều máy có công suất nhỏ khi khối lượng đất công tác lớn, - Ngược lại khi khối lượng đất công tác nhỏ nên chọn các máy thi công đất có năng suất thấp. 4.3.1.5. Cự ly vận chuyển - Máy ủi: không được lớn hơn 100m. Tuy nhiên, trong các trường hợp> 100m ta vẫn cân nhắc phương án dùng máy ủi. - Máy xúc chuyển: từ 200 ÷ 500m (1500m). Tuy nhiên, trong các trường hợp < 200m ta vẫn cân nhắc phương án dùng máy xúc chuyển. - Ô tô tự đổ: không nhỏ hơn 500 (200)m. Phân đoạn thi công sơ bộ như sau - Đoạn I: KM2+00 đến KM2+481,19 + Chiều dài thi công: 481,19m, + Dạng mặt cắt ngang đào hoàn toàn, nửa đào nửa đắp; chiều cao đào đất lớn nhất là 1,0m (tại lý trình KM2+347,4). - Đoạn II: KM2+484,19 đến KM2+829,21 + Chiều dài thi công: 348,02m. + Dạng mặt cắt ngang đắp hoàn toàn, nửa đào nửa đắp, chiều cao đắp đất lớn nhất là 0,56 (tại lý trình KM3+829,21). - Đoạn III: KM3+829,21 đến KM3+337,81 + Chiều dài thi công: 508,06m. + Dạng mặt cắt ngang đắp hoàn toàn, nửa đào nửa đắp, chiều cao đắp đất lớn nhất là 3,81 (tại lý trình KM3+186,75). - Đoạn IV: KM3+337,81 đến KM3+593,68 + Chiều dài thi công: 255,87m. + Dạng mặt cắt ngang đắp hoàn toàn, nửa đào nửa đắp; chiều cao đào đất lớn nhất là 1,73m (tại lý trình KM3+500,00) - Đoạn V: KM3+593,68 đến KM4+00 + Chiều dài thi công: 406,32m. + Dạng mặt cắt ngang đắp hoàn toàn, nửa đào nửa đắp; chiều cao đắp đất lớn nhất là 2,75m (tại lý trình KM3+800,00). 4.3.2. Điều kiện thi công Về điều kiện thi công ta xét các yếu tố sau đây: 4.3.2.1. Điều kiện địa chất - Đất lẫn đá, đất cứng, đất có tính dính lớn: máy chính nên dùng máy đào, máy ủi; đất cứng xới trước thì có thể dung máy xúc chuyển. - Đất cứng vừa, đất xốp rời, đất ít dính : máy chủ đạo có thể dùng mọi loại máy. - Đào đất ngập nước: máy chủ đạo dùng máy đào gầu nghịch, gầu đây, gầu ngoạm. - Đất yếu: Dùng máy chủ đạo loại di chuyển bằng xích. 4.3.2.2. Điều kiện địa hình - Độ dốc ngang mặt đất ≤ 10 ÷ 12%, địa hình bằng phẳng: máy chủ đạo là loại di chuyển bằng lốp, bằng xích di chuyển được. - Độ dốc ngang mặt đất ≤ 25%, địa hình ghồ ghề: máy chủ đạo là loại di chuyển bằng xích di chuyển được. - Trường hợp khác thì phải đào hạ độ dốc ngang. 4.3.2.3. Điều kiện về đường vận chuyển - Phương tiện bánh lốp chỉ phát huy được năng suất khi có điều kiện vận chuyển thuận lợi, - Được quy định trong bảng 18 TCVN 4447 1987 Đất XD và Quy phạm TCNT. 4.3.2.4. Tiến độ thi công - Khi yêu cầu tiến độ nhanh thì ta vẫn dùng những máy có năng suất lớn mặc dù khối lượng công tác đất nhỏ. Phân đoạn thi công sơ bộ như sau - Độ dốc ngang sườn ≤ 12%. Chỗ có độ dốc ngang sườn lớn nhất là tại cọc TD5 ứng với lý trình KM3+860,4 (10.20%). Như vậy cả đoạn tuyến 2Km đều có độ dốc ngang sườn nhỏ. Do đó, ta có thể chia đoạn nền đường mà không cần quan tâm đến yếu tố độ dốc ngang sườn này. - Giả thiết ở chương 1 của đồ án này là đất ở đây là đất cấp III (bảng phân cấp đất theo công tác đào, vận chuyển và đắp bằng máy của định mức dự toán công trình 24/2005). Do vậy có thể đào ra dùng để đắp nền đường được. Do đó, ta không xét yếu tố địa chất khi phân đoạn nền đường. 4.4. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG MÁY TRONG CÁC ĐOẠN NỀN ĐƯỜNG Sau khi phân đoạn nền đường theo tính chất công trình và điều kiện thi công, ta xác điều kiện sử dụng máy trong các đoạn nền đường này: - Đoạn I: KM2+00 đến KM2+481,19 : Máy xúc chuyển vận chuyển ngang và vận chuyển dọc - Đoạn II: KM2+484,19 đến KM2+829,21: Máy xúc chuyển vận chuyển ngang và vận chuyển dọc - Đoạn III: KM3+829,21 đến KM3+337,81: Ô tô tự đổ - Đoạn IV: KM3-337,81 đến KM3-593,68: Máy xúc chuyển vận chuyển ngang và vận chuyển dọc Đoạn V: KM3+593,68 đến KM4+00: Ô tô tự đổ 4.5. THIẾT KẾ ĐIỀU PHỐI ĐẤT, PHÂN ĐOẠN THI CÔNG VÀ CHỌN MÁY CHỦ ĐẠO 4.5.1. Thiết kế điều phối đất - Điều phối ngang - Điều phối dọc 4.5.1.1. Điều phối ngang Khi điều phối ngang cần chú ý các nguyên tắc chung: - Khi đào nền đào và đổ đất thừa về 2 bên ta luy thì trước hết đào các lớp phía trên và đổ về cả 2 bên, sau đó đào các lớp dưới đổ về phía có địa hình thấp. - Tận dụng lấy đất ở phần nền đào đắp sang phần nền đắp ở nền đường có mặt cắt ngang dạng nửa đào nửa đắp. - Cự ly vận chuyển ngang trung bình bằng khoảng cách giữa trọng tâm tiết diện ngang phần đào với trọng tâm tiết diện ngang phần đắp. Hình 4.7: Sơ đồ trọng tâm các tiết diện Công thức xác định: lx = , Trong đó: V1, V2,..., Vn: khối lượng của từng phần đào (hoặc đắp) riêng biệt. l1, l2,...,ln: khoảng cách từ trọng tâm phần đào (đắp) riêng biệt đến trục x-x. lx: khoảng cách từ một trục x-x tự chọn đến trọng tâm chung của phần đào (hoặc đắp). . . Điều phối dọc Khi điều phối dọc phải chú ý những nguyên tắc chung sau: - Bảo đảm khối lượng vận chuyển ít nhất, đảm bảo chất lượng công trình, phù hợp điều kiện thi công. - Với các nền đào chiều dài 500m trở lại, nên xét đến việc điều phối đất từ nền đào đến nền đắp. - Khối lượng đắp đất nền đường tương đối lớn, đất đào được ở nền đào không đủ đắp thì có thể mở rộng nền đào gần nền đắp để giải quyết khối lượng đất thiếu. - Thời gian gần đây đất đai ngày càng khan hiếm nê việc lấy đất thùng đấu hai bên đường để đắp nền đường không còn thích hợp nữa,vì vậy đất đắp được lấy từ nền đào hoạc mỏ đất. Dựa trên yêu cầu kinh tế là tổng giá thành đào và vận chuyển đất là nhỏ nhất. Ta cần tận dụng đất đào được ở nền đào để đắp vào nền đắp. Công việc trên thấy rất hợp lý, nhưng nếu phải vận chuyển quá một cự ly giới hạn nào đó thì ngược lại nói chung sẽ không hợp lý nửa. Lúc đó giá thành vận chuyển đất nền đào đến nền đắp sẽ lớn hơn tổng giá thành vận chuyển đất nền đào đem đổ đi đem cộng với giá thành đào và vận chuyển ở bên ngoài vào nền đắp. Cự ly giới hạn đó thường gọi là cự ly kinh tế. Bản chất của cự ly vận chuyển dọc kinh tế (Lkt) là cự ly để:Giá 1m3 đất vận chuyển dọc = giá 1m3 vận chuyển ngang đổ đi + 1m3 vận chuyển đất đến đắp vào.Giả định: Cd ≤ Cđào +C1vc +Cđắp +Cmua + C2vc + Cbãi thải 1. Giá mua đất đắp tại mỏ 10.000 đ/m3. Cmua =10000 d/m32. Cước vận chuyển 1m3 đất đi 1 km 3.000 đ/m3.  C1vc =3000 d/m3/km  C2vc =3000 d/m3/km Cđào=4500 d/m3, Cđắp =4500 d/m3 (AB21122-Đào san đất bằng máy đào đất cấp III:408872đ/100m3 ) Cbãi thải=2000 d/m3-->> Giá thuê bãi thải đổ đất Cd =LktxV,với V là chi phí đào đắp bằng máy trên 1m3 , V=15000đNhiệm vụ:1. Mỏ đất cách cuối tuyến 2,3km2. Bãi thải cách cuối tuyến 1,2km3. Khối lượng đất ở đoạn 3950m34. Cự ly vận chuyển trung bình đoạn I: 0,493km5. Cự ly vận chuyển từ mỏ đến đoạn I: 3,82km6. Cự ly vận chuyển từ đoạn I đến bải thải: 2,72km Phương án: -Đào đất ở đoạn I bằng máy đào để đỗ bải thải:  Cđào = 4500 d/m3-Vận chuyển đất đoạn I tới bải thải: C1vc = 3.000đ/m3/km x 2,72km = 8160 d/m3- Mua đất ở mỏ đắp đoạn I:  Cmua =10.000đ/m3 -Vận chuyển đất mỏ đến đắp đoạn I:  C2vc = 3.000đ/m3/km x 3,82km = 11460.- Chi phí đắp đất đoạn I:  Cđắp =1m3 x 4500 = 4500 d/m3Tổng chi phí là: T=40620 đ/m3Trong khi đó Cd=15000xLkt≤ 40620 nên ta có thể kết luận:Cự ly vận chuyển là :  Lkt= 40620/15000=2708m Để tiến hành điều phối dọc cần phải vẽ đường cong phân phối đất (còn gọi là đường cong khối lượng tích lũy đất). Diện tích giới hạn bởi đường nằm ngang BC và đường cong phân phối là S, diện tích này biểu thị cho công vận chuyển dọc trong phạm vi BC với cự li vận chuyển dọc trung bình lTB. BC gọi là đường điều phối đất. LTB được xác định theo phương pháp đồ giải (ta vẽ sao cho diện tích S1 = S2, S1’ = S2’; từ đó xác định được Ltb) Hình 4.8: Tính Ltb - Nếu đường điều phối cắt qua một số chẵn nhánh thì đường điều phối có công vận chuyển nhỏ nhất sẽ là: lchẵn = llẻ l1 l3 l4 l2 Hình 4.9: Sơ đồ điều phối 04 nhánh. Theo hình trên thì l2 + l4 = l1 + l3 + Nếu đường điều phối cắt qua 1 số lẻ nhánh thì công vận chuyển nhỏ nhất khi tổng chiều dài nhánh lẻ trừ đi tổng chiều dài nhánh chẵn nhỏ hơn hoặc bằng cự ly kinh tế. l1 l2 l3 l1 Hình 4.10: Sơ đồ điều phối 03 nhánh. Theo hình vẽ thì: l1 + l3 – l2 £ lkt 4.5.1.3. Yêu cầu khi thiết kế điều phối - Từ tính chất của đường cong tích lũy tiến hành vạch các đường điều phối thỏa mãn yêu cầu khối lượng vận chuyển ít nhất. - Đảm bảo thỏa mãn các điều kiện làm việc kinh tế của máy. Tức là cự ly vận chuyển trung bình trong đoạn điều phối ltb không được vượt quá cự ly vận chuyển dọc kinh tế của máy. Vì ở đây đất đào ra là phải dùng đắp nền đường. - Xem xét địa hình, độ cao đào đắp, vị trí cống có cho phép thực hiện ý định điều phối đã vạch hay không. - Cần phải kết hợp thỏa mãn ba yêu cầu trên (khối lượng vận chuyển nhỏ nhất ltb ≤ lkt) và tùy trường hợp cụ thể mà giải quyết thích đáng. - Trường hợp có nhiều máy có thể lựa chọn tùy ý thì trước hết cần phải vạch đường điều phối có khối lượng vận chuyển nhỏ nhất, tính toán ltb của từng đoạn rồi dựa vào trị số ltb này để chọn loại máy có lkt và có tính năng phù hợp với yêu cầu điều phối đất đã xác định. 4.5.2. Các phương án phân đoạn thi công và chọn máy chủ đạo Sau khi phân đoạn sơ bộ nền đường theo tính chất công trình và điều kiện thi công, đồng thời dựa vào trắc dọc tuyến, bình đồ, tính chất của đường cong tích lũy đất ta phân ra một số đoạn để thi công. Phân đoạn thi công, điều phối đất, chọn máy chủ đạo được tiến hành đồng thời và bổ trợ cho nhau. Khi phân đoạn thi công, chọn máy chủ đạo ta còn dựa vào một số quan điểm sau: - Khối lượng công tác đất trong đoạn,nên tận dụng hết đất đào ra để đắp. - Chiều dài các đoạn xấp xỉ nhau,công vận chuyển đất là nhỏ nhất. - Kỹ thuật thi công trong từng đoạn phải giống nhau, - Càng ít chủng loại máy càng tốt vì nhiều chủng loại máy quá sẽ làm cho công tác cung cấp máy móc khó khăn, điều kiện sử dụng máy phức tạp (nguyên nhiên liệu, sửa chữa, phụ tùng thay thế, công nhân lái máy...), - Máy chủ đạo dùng trong đoạn phải giống nhau. -Việc tổ chức thi công sau này cũng như việc lên tiến độ tổ chức thi công sao cho dễ dàng, mạch lạc,tận dụng những đoạn đường làm trước để làm đường vận chuyển cho các đoạn sau. Ta có các phương án phân đoạn và chọn máy chủ đạo như sau: 4.5.2.1. Phương án I * Quan điểm trong phương án này là sử dụng được các máy thi công sao cho để tận dụng những đoạn đào đắp xen kẽ trên trắc dọc. Sử dụng điều phối một nhánh để đơn giản trong việc lên tiến độ. Những chỗ đắp tập trung thì dùng ô tô vận chuyển đất tới đổ. Đoạn I: Từ KM2+276,56 đến KM2+898,48: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 898,48m, (2) Cự ly vận chuyển trung bình: Ltb = 494,72m (3) Chọn máy chủ đạo: máy xúc chuyển. Đoạn II: Từ KM2+898.48 đến KM3+201,20: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 302,72m (2) Chọn máy chủ đạo: ô tô vận chuyển đến đắp. Đoạn III: Từ KM3+201,20 đến KM3+593,68: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 392,48m (2) Cự ly vận chuyển trung bình: Ltb = 223,73m (3) Chọn máy chủ đạo: máy xúc chuyển. Đoạn IV: Từ KM3+593,68 đến KM4+00: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 406,32m, (2) Chọn máy chủ đạo: ô tô vận chuyển đến đắp. Nhận xét: Phương án này phân ra được 4 đoạn tuyến thi công và chọn 02 loại máy chủ đạo.Máy xúc chuyển rất thuận lợi trong vận chuyển dọc. Nhược điểm là máy xúc chuyển không kinh tế trong vận chuyển ngang và vận chuyển cục bộ. (Bảng phụ lục 4.2) 4.5.2.2. Phương án II * Quan điểm trong phương án này là như phương án 01 nhưng phải khắc phục khuyết điểm của phương án 01. Tức là sử dụng điều phối 2 nhánh. Đoạn I: Từ KM2+276.56 đến KM2+898,48: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 898,48m, (2) Cự ly vận chuyển trung bình: Ltb = 494,72m (3) Chọn máy chủ đạo: máy xúc chuyển. Đoạn II: Từ KM2+898.48 đến KM3+225.40: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 326.92m, (2) Chọn máy chủ đạo: ô tô vận chuyển đến đắp. Đoạn III: Từ KM3+225.40 đến KM3+716.84: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 494.44m, (2) Cự ly vận chuyển trung bình: Ltb1 = 159.70m, Ltb2 = 160.01m, (3) Chọn máy chủ đạo: máy xúc chuyển. Đoạn IV: Từ KM3+716.84 đến KM4+00: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 283.16m, (2) Chọn máy chủ đạo: ô tô vận chuyển đến đắp. Nhận xét: Phương án này ta dùng 02 máy chủ đạo. Với phương án này ta đã khắc phục được nhược điểm của phương án 01, sơ đồ chạy máy hai nhánh nên tăng năng suất cho máy xúc chuyển. (Bảng phụ lục 4.3) 4.5.2.3. Phương án III * Quan điểm trong phương án này là như phương án 01 nhưng phải khắc phục khuyết điểm của phương án 02 và 01. Tức là có sử dụng máy ủi cho vận chuyển ngang và vận chuyển dọc cục bộ. Đoạn I: Từ KM2+276.56 đến KM2+898,48: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 898,48m, (2) Cự ly vận chuyển trung bình: Ltb = 494,72m (3) Chọn máy chủ đạo: máy xúc chuyển. Đoạn II: Từ KM2+898.48 đến KM3+264,95: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 326.92m, (2) Chọn máy chủ đạo: ô tô vận chuyển đến đắp. Đoạn III: Từ KM3+264,95 đến KM3+409,34: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 145,24m, (2) Cự ly vận chuyển trung bình: Ltb = 93,79m (3) Chọn máy chủ đạo:máy ủi. Đoạn IV: Từ KM3+264,95 đến KM3+409,34: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 106,01m (2) Chọn máy chủ đạo: máy đào Đoạn IV: Từ KM3+409,34 đến KM3+675,57: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 160,23m (2) Chọn máy chủ đạo: máy ủi. Đoạn V: Từ KM3+675,57 đến KM4+00: (1) Chiều dài đoạn tuyến: L = 324,43m, (2) Chọn máy chủ đạo: ô tô vận chuyển đến đắp. Nhận xét: Phương án này ta dùng 04 máy chủ đạo. Với phương án này ta đã khắc phục được nhược điểm của phương án 01. Tuy nhiên số máy lại nhiều hơn. (Bảng phụ lục 4.4) Qua phân tích ưu nhược điểm của các phương án đề ra ở trên, ta quyết định chọn phương án II để làm phương án thi công cho tuyến. Cụ thể hơn cho phương án đã chọn như sau Đoạn I: Từ KM2+00 đến KM2+898,48: (1) Độ dốc ngang sườn tự nhiên: is = (0,45 ÷ 10,20)%, (2) Mặt cắt ngang gồm dạng đào hoàn toàn, nửa đào nửa đắp và đắp thấp. (3) Chiều dài đoạn tuyến: L = 898,48m, (4) Dạng mặt cắt ngang: Dạng đắp hoàn toàn Dạng nửa đào nửa đắp Dạng đào hoàn toàn (5) Biện pháp thi công và khối lượng công tác đất: + Đào vận chuyển ngang đắp: Vđắp ngang = 121,5m3, + Vận chuyển dọc đắp: Vdọc = 3932,31m3 + Tổng khối lượng công tác: V = 4053,81m3. (6) Cự ly vận chuyển trung bình và chọn máy chủ đạo: + Chiều dài vận chuyển dọc trung bình: Ltb = 494,72m, + Máy chủ đạo là máy xúc chuyển. Đoạn II: Từ KM2+898,48 đến KM3+225,40: (1) Độ dốc ngang sườn tự nhiên: is = (7,29 – 10,03)%, (2) Mặt cắt ngang dạng đắp hoàn toàn. (3) Chiều dài đoạn tuyến: L = 326.92m, (4) Dạng mặt cắt ngang: Dạng đắp hoàn toàn (5) Biện pháp thi công và khối lượng công tác đất: + Vận chuyển đất ở mỏ đến đắp : Vđắp = 20508,53m3, (7) Cự ly vận chuyển trung bình và chọn máy chủ đạo: + Chiều dài vận chuyển dọc trung bình:Ltb = 3238,06m, + Chọn máy chủ đạo là ô tô vận chuyển. Đoạn III: Từ KM3+225,40 đến KM3+716,84: (1) Độ dốc ngang sườn tự nhiên: is = (2,15 ÷ 8,65)%, (2) Mặt cắt ngang gồm dạng đào hoàn toàn, nửa đào nửa đắp và đắp thấp. (3) Chiều dài đoạn tuyến: L = 491,44m, (4) Dạng mặt cắt ngang: Dạng đắp hoàn toàn Dạng nửa đào nửa đắp Dạng đào hoàn toàn (5) Biện pháp thi công và khối lượng công tác đất: + Đào vận chuyển ngang đắp: Vđắp ngang = 175,53m3, + Vận chuyển dọc đắp: Vdọc = 4147,03m3 + Tổng khối lượng công tác: V = 4322,56m3. (6) Cự ly vận chuyển trung bình và chọn máy chủ đạo: + Chiều dài vận chuyển dọc trung bình: L1tb = 159,70m,L2tb = 160,01m, + Máy chủ đạo là máy xúc chuyển. Đoạn IV: Từ KM3+716,84 đến KM4+00: (1) Độ dốc ngang sườn tự nhiên: is = (2,15 ÷ 5,8)%, (2) Mặt cắt ngang dạng đắp hoàn toàn. (3) Chiều dài đoạn tuyến: L = 283,16m, (4) Dạng mặt cắt ngang: Dạng đắp hoàn toàn (5) Biện pháp thi công và khối lượng công tác đất: + Vận chuyển đất ở mỏ đến đắp : Vđắp = 8785,79m3, (6) Cự ly vận chuyển trung bình và chọn máy chủ đạo: + Chiều dài vận chuyển dọc trung bình:Ltb = 2419,08m, + Với Ltb = 2419,08m,và đặc điểm đoạn đường nói trên ta chọn máy chủ đạo là ô tô vận chuyển. 4.6. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG ĐẤT TRONG CÁC ĐOẠN NỀN ĐƯỜNG 4.6.1. Đoạn I: Trong đoạn này đào đắp cân bằng nên trình tự thi công đất trong đoạn này là: - Ta dùng máy xúc chuyển điều phối đất từ nền đào sang nền đắp. - Đất lúc này được máy xúc chuyển điều phối từ nền đào sang nền đắp nhưng không được trải ra bằng phẳng; - Dùng máy san tiến hành san trải đất do xúc chuyển mang đến đắp. Sau công việc này của máy san thì đất được trải ra một cách bằng phẳng, - Sau khi máy san trải đất ra bằng phẳng thì đất sẽ được tiến hành đầm nén bởi máy lu. Đất sẽ được lu lèn sơ bộ đến lu lèn chặt. - Sau khi đầm nén lớp dưới đạt được độ chặt, tiến hành xử lý bề mặt lớp đất trước khi đắp lớp trên. 4.6.2. Đoạn II: Trong đoạn này, không có công tác đào đất mà đất được vận chuyển từ mỏ đến nên trình tự thi công đất trong đoạn này là: - Ta dùng ô tô vận chuyển đất từ mỏ đến đắp trong đoạn. Đất lúc này được ô tô mang từ mỏ đến đổ dồn đống không được trải ra bằng phẳng, - Dùng máy san tiến hành san trải đất do ô tô mang đến đắp. Sau công việc này của máy san thì đất được trải ra một cách bằng phẳng, - Sau khi máy san trải đất ra bằng phẳng thì đất sẽ được tiến hành đầm nén bởi máy lu. Đất sẽ được lu lèn sơ bộ đến lu lèn chặt. - Sau khi đầm nén lớp dưới đạt được độ chặt, tiến hành xử lý bề mặt lớp đất trước khi đắp lớp trên. 4.6.3. Đoạn III: Trong đoạn này đào đắp cân bằng nên trình tự thi công đất trong đoạn này là: - Ta dùng máy xúc chuyển điều phối đất từ nền đào sang nền đắp. - Đất lúc này được máy xúc chuyển điều phối từ nền đào sang nền đắp nhưng không được trải ra bằng phẳng; - Dùng máy san tiến hành san trải đất do máy xúc chuyển mang đến đắp. Sau công việc này của máy san thì đất được trải ra một cách bằng phẳng, - Sau khi máy san trải đất ra bằng phẳng thì đất sẽ được tiến hành đầm nén bởi máy lu. Đất sẽ được lu lèn sơ bộ đến lu lèn chặt. - Sau khi đầm nén lớp dưới đạt được độ chặt, tiến hành xử lý bề mặt lớp đất trước khi đắp lớp trên. 4.6.4. Đoạn IV: Trong đoạn này, không có công tác đào đất mà đất được vận chuyển từ mỏ đến nên trình tự thi công đất trong đoạn này là: - Ta dùng ô tô vận chuyển đất từ mỏ đến đắp trong đoạn. Đất lúc này được ô tô mang từ mỏ đến đổ dồn đống không được trải ra bằng phẳng, - Dùng máy san tiến hành san trải đất do ô tô mang đến đắp. Sau công việc này của máy san thì đất được trải ra một cách bằng phẳng, - Sau khi máy san trải đất ra bằng phẳng thì đất sẽ được tiến hành đầm nén bởi máy lu. Đất sẽ được lu lèn sơ bộ đến lu lèn chặt. - Sau khi đầm nén lớp dưới đạt được độ chặt, tiến hành xử lý bề mặt lớp đất trước khi đắp lớp trên. 4.7. XÁC ĐỊNH KỸ THUẬT THI CÔNG 4.7.1. Xác định kỹ thuật thi công của máy chủ đạo Sau khi đã phân đoạn thi công, chọn máy chủ đạo cho từng đoạn. Ta tiến hành thiết kế sơ đồ máy chạy đồng thời thiết kế kỹ thuật cho từng thao tác: 4.7.1.1. Máy xúc chuyển a. Giới thiệu máy xúc chuyển: Máy xúc chuyển là loại máy vừa đào đất, vận chuyển và đổ đất, có tính cơ động cao, cấu tạo đơn giản, năng suất cao, giá thành thi công hạ Hình 4.11: Máy xúc chuyển CAT 613C b. Các thao tác cơ bản của máy xúc chuyển b1. Xén đất (đào đất): + Phương thức xén đất: Hình 4.12: Máy xúc chuyển xén đất theo hình răng cưa. Trong 03 phương án xén đất của máy xúc chuyển thì ta chọn phương án xén đất theo kiểu răng cưa vì đất đào ở đây là đất cấp III (như nêu ở trong chương I của đồ án này), khi xén ta lợi dụng xuống dốc để xén đất; do đó thời gian rút ngắn được thời gian xén ngắn, tận dụng được hầu hết công suất máy, hệ số đầy thùng cao. Chiều dài xén đất của máy xúc chuyển được tính theo công thức: Lx = , m Trong đó: Q: dung tích thùng máy, Q = 6,8m3 là máy xúc chuyển hiệu CAT 613C của hãng CATERPILLAR H: chiều sâu xén đất, h = 0,16m l: chiều rộng xén đất, b = 2,35m Tính được: Lx = = 18,09m; + Trình tự xén đất: 9,05m 9,05m 18,09m 3 2 1 4 5 6 7 8 9 12 11 10 Hình 4.13: Máy xúc chuyển xén đất theo bàn cờ. Với trình tự xén này thì các dãi đất sau sẽ có hệ số chứa đầy thùng rất cao do diện tích cắt đất và sức cản của đất giảm dần khi đất đã chứa nhiều trong thùng. b2. Vận chuyển đất: - Sau khi đất đã tích đầy thùng, máy xúc chuyển đóng cửa thùng, nâng cao thùng chứa và tiếp tục thực hiện thao tác vận chuyển đất đến nơi đổ, hoặc đắp. Theo [2] thì khi vận chuyển và chạy không tải thùng máy xúc chuyển được nâng lên cách mặt đất từ 0.4 ÷ 0.5m. - Để đảm bảo thời gian vận chuyển đất là nhỏ nhất, tiết kiệm được nhiên liệu, tốc độ cao cần chuẩn bị tốt đường vận chuyển. Khi trong thùng đầy đất thì nên đi đường thẳng, xuống dốc. - Bán kính quay đầu của máy xúc chuyển tối thiểu là 12,5m do vậy trong phạm vi nền đường máy xúc chuyển không thể quay đầu lại được do đó phải bố trí nơi cho máy quay đầu lại. b3. Đổ đất: Đất ở đây là dùng để đắp nền đường do đó đất được máy xúc chuyển đổ thành từng lớp theo dọc đường. Chiều dài đổ đất bình quân: Lđ =, Trong đó: Q: dung tích thùng máy, Q = 6,8m3 là máy xúc chuyển hiệu CAT 611C0 Hr: chiều dày lớp đất rãi, Hr = 0,37m Bđ: bề rộng đổ đất, Br = 2,35m. Tính được: Lđ == 7,82m a b c 1 2 2' 1' I I a b c Hình 4.14: Sơ đồ đổ đất của máy xúc chuyển. b4. Quay lại: Ta tận dụng tốc độ máy để giảm thời gian quay lại, giảm thời gian trong 01 chu kỳ, nâng cao năng suất. Không quay đầu khi máy xúc chuyển mang đất đầy thùng. c. Các sơ đồ máy chạy khi điều phối dọc c1. Đoạn I: Máy xúc chuyển chạy dọc và điều phối 01 nhánh Trắc dọc Đường cong tích luỹ đất Sơ đồ chạy máy Đắp Hình 4.15: Sơ đồ điều phối đất 01 nhánh của máy xúc chuyển. c2. Đoạn III: Máy xúc chuyển chạy dọc và điều phối 02 nhánh (giai đoạn đầu) Đắp Đắp Trắc dọc Đường cong tích luỹ đất Sơ đồ chạy máy Hình 4.16: Sơ đồ điều phối đất 02 nhánh của máy xúc chuyển. 4.7.1.2. Ô tô tự đổ a. Giới thiệu ô tô tự đổ: Ô tô tự đổ là loại máy dùng chủ yếu để vận chuyển đất từ mỏ đến đắp nền đường. Loại máy này có tính cơ động cao và tỏ ra rất hiệu quả khi khoảng cách vận chuyển lớn. Hình 4.17: Xe ôtô 15(T)-HYUNDAI HD270 b. Các thao tác chính của ô tô tự đổ b1. Tích đất vào thùng: -Đất được máy đào đổ đầy vào thùng ở mỏ khai thác. Ngoài ra khi khối lượng nhỏ thì có thể làm công việc này thủ công, hoặc là máy xúc lật. b2. Vận chuyển đất: -Đất sau khi đổ đầy thùng, phủ bạt (nếu cần thiết) sẽ được ô tô vận chuyển đến đoạn đường cần đắp. Để tăng năng suất và rút ngắn thời gian vận chuyển của ô tô thì nên làm tốt hệ thống đường tạm. b3. Đổ đất: -Sau khi di chuyển tới vị trí cần đổ thì ô tô tiến hành đổ đất nhờ hệ thống thủy lực. Đất sau khi đổ xuống thì dồn đống. Lúc gần đổ xong thì ô tô có thể di chuyển tới phía trước để đất được ra hết trong thùng xe. Khi đắp đất nền đường thì ô tô sẽ đổ đất theo phương ngang đường sau đó mới đổ đất theo phương dọc đường. b4. Quay lại: -Ô tô có thể quay đầu trong điều kiện bán kính nhỏ, và khả năng quay đầu của nó nhanh và cơ động hơn máy xúc chuyển. 4.7.1.3. Máy ủi a. Giới thiệu máy ủi: Máy ủi là loại máy vừa đào đất, vận chuyển và đổ đất, có tính cơ động cao, đa năng, có thể thi công trong điều kiện địa hình khó khăn, được sử dụng phổ biến trong xây dựng nền đường. Hình 4.18: Máy ủi D41P-6C đang thi công đất. b. Các thao tác cơ bản của máy ủi b1. Xén đất (đào đất): + Phương thức xén đất: Hình 4.19: Máy xúc chuyển xén đất theo hình răng cưa. Trong 03 phương án xén đất của máy ủi thì ta chọn phương án xén đất theo kiểu răng cưa vì đất đào ở đây là đất cấp III (như nêu ở trong chương I của đồ án này), khi xén ta lợi dụng xuống dốc để xén đất; do đó thời gian rút ngắn được thời gian xén ngắn, tận dụng được hầu hết công suất máy, hệ số đầy thùng cao. Thể tích đất ở trạng thái đất chặt trước lưỡi ủi là: Q = ; (m3) Trong đó: L: chiều dài lưỡi ủi, chọn máy ủi D41P-6C của hãng KOMATSU có công suất 110CV với: B = 3,045m H: chiều cao lưỡi ủi: H = 1,06m j: góc ma sát trong của đất, đất á sét j = 370 Kr: hệ số rời rạc của đất á sét lẫn hạt nhỏ Kr =1,2 Kt: hệ số tổn thất khi vận chuyển Kt = 1- (0,005 + 0,004Lvc) Lvc: chiều dài vận chuyển Chiều dài xén: Lx = b2. Vận chuyển đất: Khi đất đã tích đầy trước lưỡi ủi, máy ủi tiếp tục thực hiện thao tác vận chuyển đến nơi đổ, hoặc đắp. Khi vận chuyển, đất sẽ bị tổn thất do tràn sang hai phía hoặc lọt dưới lưỡi ủi. Vì vậy, cự ly vận chuyển kinh tế của máy ủi thường không quá 100m. Vận chuyển Xén 1,2 Vận chuyển Xén 3,4 * Sơ đồ máy ủi đào và vận chuyển ngang Vận chuyển Xén 3,4 Hình 4.20: Máy ủi đào và vận chuyển ngang b3. Đổ đất (rải đất): Máy ủi có hai cách đổ (hoặc rải đất) + Nâng lưỡi ủi cách mặt đất bằng chiều dày rải đất, tiến về phía trước, đất sẽ được lọt dưới lưỡi ủi và được rải thành 1 lớp. Với cách này thì thời gian rải đất sẽ ngắn. + Nâng cao lưỡi ủi, trèo qua đống đất, hạ lưỡi ủi và lùi lại, đống đất sẽ được kéo thành 1 lớp. Cách này có thể dùng lưỡi ủi đầm nén sơ bộ lớp đất nhưng tốn nhiên liệu. b4. Quay lại: Máy ủi thường lùi lại vị trí xén đất mà không quay đầu. Nếu đất cứng, nên hạ lưỡi xới khi máy lùi lại. 4.7.2. Xác định kỹ thuật thi công của máy phụ trợ 4.7.2.1. Máy san: a. Giới thiệu máy san: Máy san được dùng để san rãi đất đắp từ các đống đất đã được máy xúc chuyển, ô tô tự đổ đổ dồn đống, hoàn thiện mái taluy, san sửa mặt đường, đào rãnh biên. Hình 4.21: Máy san KOMATSU GD555-3. b. Kỹ thuật thi công: -Dùng loại máy san hãng Komatsu GD555-3 có góc nghiêng lưỡi san có thể nghiêng đến 80o. -Công tác hoàn thiện được tiến hành ngay sau công tác đào đắp đất để đảm bảo độ ẩm tốt nhất và tránh ảnh hưởng của khí hậu. -Công tác hoàn thiện cần phải bắt đầu tiến hành từ các đoạn thấp nhất trên mặt cắt dọc trở đi để đảm bảo tốt việc thoát nước trong quá trình thi công. -Khi dùng máy san tự hành để san bề mặt của nền đường thì các bánh sau đè lên mặt đất đã san xong còn bánh trước lại ở trên mặt đất lồi lõm. Như thế máy ở trong tư thế nghiêng về phía trước hoặc phía sau và lưỡi san tuần tự nâng lên hay hạ xuống. Khi san, lưỡi san đặt chéo một góc (góc đẩy) 45o ¸ 900 so với tim đường. -Mái taluy được hoàn thiện từ trên xuống. Đất bạt ra được đẩy xuống phía dưới để sau đó san ra hoặc chuyển đi. -Ở nền đắp trên các đoạn có độ dốc ngang sườn nhỏ nên cho máy chạy ngoài nền để dễ thao tác, ở chổ đắp cao thì ta cho máy chạy trên nền để hoàn thiện phần trên. -Ở những đoạn đào sâu mà máy không thể chạy ở phía trên được thì ta chia việc đào nền đường ra thành nhiều bậc có taluy không dài hơn chiều dài lưỡi san sẽ hoàn thiện dần dần từ trên xuống. -Khi dùng máy ủi hoặc máy xúc chuyển để đào các nền đường đào sâu thì dùng máy san tự hành để hoàn thiện mái taluy theo từng bậc là hợp lý nhất. 4.7.2.2. Máy lu: a. Giới thiệu máy lu: Máy lu là loại máy dùng để đầm nén nền đường trên diện rộng để nền đường đạt được độ chặt yêu cầu. Lu được chọn ở đây là lu bánh cứng của hãng SAKAI và lu bánh lốp của hãng BOMAG. Hình 4.22: Máy lu BW27RH Để đầm vai đường ta dùng đầm cóc Bomag BP25/48D. Hình 4.23: Sơ đồ máy đầm cóc Bomag BP25/48D. b. Nguyên tắc lu: -Giai đoạn đầu ta cho lu bánh cứng 6,6T lu một lượt để đảm bảo độ cứng ban đầu. Sau đó mới cho lu bánh cứng có trọng lượng nặng hơn vào lu lèn tạo độ cứng yêu cầu. -Lu từ lề vào tim đường, từ thấp đến cao (tránh hiện tượng nở hông làm giảm hiệu quả đầm nén). Ở đường cong thì lu từ bụng đến lưng. -Vệt lu đầu tiên cách mép đường ít nhất là 0,5m. Ở phần này, công nhân dùng máy đầm cóc của hãng BOMAG, loại BP25/48 có năng suất 17,00 (cu.ya/h), đổi thành 17,00*0.765*7 = 91,04 (m3/ca). Vệt lu sau phải chồng lên vệt lu trước tối thiểu 15 ÷ 20cm. Tại 1 vị trí đầm thời gian khoảng 20 - 45 giây. -Khi máy san vừa làm xong thì cho lu vào đầm nén ngay để tránh cho đất không bị khô. Không phân đoạn thi công dài quá vì nếu lu không kịp, đất sẽ bị khô. Lúc đó phải dùng đến ôtô xịt nước tưới nước cho đất chằm đảm bảo độ ẩm của đất ở trạng thái tốt nhất cho công tác lu lèn. -Với nền đường đào, ta chỉ có quá trình lu hoàn thiện nhằm để tạo độ dốc và độ bằng phẳng. c. Trình tự lu nền đường: Trước khi đầm nén cho nền đường ta tiến hành đầm nén đoạn thử nghiệm để xác định số lượt lu lèn yêu cầu trong từng giai đoạn đầm nén: - Với nền đào: Ta không tiến hành lu sơ bộ và lu lèn chặt, chỉ có quá trình lu hoàn thiện . - Nền đắp: + Lu sơ bộ: lu nhẹ bánh cứng VM7706 của hãng SAKAI, vận tốc lu V = 2km/h, số lượt lu lèn 4 (lượt/điểm). +Lu chặt: lu nặng bánh lốp BW27RH của hãng BOMAG, vận tốc lu V = 4,5km/h, số lượt lu lèn 12 (lượt/điểm). + Lu hoàn thiện: Dùng lu nặng bánh cứng VM7708 của hãng SAIKAI. Sau khi dùng máy san sửa bề mặt nền đường đúng độ dốc, vận tốc lu V = 2 (km/h), số lượt lu lèn 4 (luợt/điểm). Chỉ thực hiện đối với lớp đất trên cùng trước khi có điểm dừng kỹ thuật hoặc nghiệm thu nền đường. 4.7.3. Các biện pháp nâng cao năng suất thi công: 4.7.3.1. Máy xúc chuyển: - Chọn phương án xén đất thích hợp. - Thiết kế sơ đồ đào đắp đất hợp lý, giảm cự ly vận chuyển đất, hạn chế máy mang đất lên dốc. - Tận dụng tối đa độ dốc địa hình để đào và vận chuyển đất. - Phối hợp nhịp nhàng máy XC&các máy phụ khác. - Thường xuyên cạo sạch,vệ sinh thùng chứa. - Bảo dưỡng, sữa chữa máy kịp thời. 4.7.3.2. Máy san: - Nâng cao hệ số sử dụng thời gian. - Tăng tốc độ chạy máy, giảm thời gian quay đầu. 4.7.3.3. Máy lu: -Không nên bố trí nhiều máy lu trên 1 diện thi công hẹp do máy lu hoạt động cần có một không gian thích hợp. -Cần phối hợp tốt công tác đầm nén với tất cả các khâu khác trong công nghệ thi công như: vận chuyển đất, tuới ẩm, san rải đất, bù phụ… -Xác định tổ hợp máy chính và máy phụ (xe tưới nước, máy san …) phù hợp với năng suất. - Chọn chiều dài đoạn đầm nén hợp lý. - Chạy đúng theo sơ đồ lu đã thiết kế. 4.7.3.4. Ô tô tự đổ: - Nâng cao hệ số sử dụng thời gian. - Tăng tốc độ chạy máy, giảm thời gian quay đầu. 4.7.3.5. Máy ủi: - Xác định phương thức xén đất phù hợp. - Thiết kế sơ đồ đào đắp đất hợp lý, hạn chế máy ủi vừa lên dốc vừa đào và vận chuyển đất. - Giảm khối lượng đất tổn thất. - Tận dụng tối đa độ dốc địa hình để đào và vận chuyển đất. - Phối hợp nhịp nhàng máy ủi và các máy phụ khác. - Bảo dưỡng, sửa chữa máy kịp thời. 4.8. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC 4.8.1. Đối với công tác cho máy chính: Máy chính gồm máy xúc chuyển, máy ủi và ôtô tự đổ. Khối lượng công tác của các máy chính là bằng với khối lượng công tác đất trong từng đoạn. Bảng phụ lục 4.5: Khối lượng công tác của máy chủ đạo. 4.8.2. Đối với công tác cho máy phụ Công tác phụ trợ và hoàn thiện bao gồm: - San đất trước khi lu lèn bằng máy san. - Lu lèn đất nền đắp. - Lu lèn đất nền đào. - Đào rãnh biên. - Bạt sửa taluy nền đào - San sửa mặt nền đường. - Lu lèn mặt nền đường. - Kiểm tra hoàn thiện cuối cùng. 4.8.1. Khối lượng đất cần san trước khi lu lèn Khối lượng đất cần san trước khi lu lèn gồm có hai loại: + Thứ nhất chính là khối lượng đất đắp do các máy xúc chuyển, máy ủi vận chuyển ngang và vận chuyển dọc để đắp + Thứ hai là do ôtô đổ đất đắp. Khối lượng đất cần san trước khi lu lèn bằng khối lượng đất đắp nền đường. Phần đắp trước ở các cống có khối lượng nhỏ không đáng kể, không tính vào trong công tác này (được thực hiện bằng thủ công). Bảng 4.1: Khối lượng công tác san đất. Đoạn I II III IV Khối lượng (m3) 4053,81 20508,53 4322,56 8785,79 4.8.2. Khối lượng đất cần lu lèn ở nền đào, nền đắp Tương ứng với khối lượng đất cần san, khối lượng đất cần lu lèn ở giai đoạn lu lèn sơ bộ và lu lèn chặt ở nền đắp cũng như vậy. Khối lượng đất này được thể hiện ở bảng tổng hợp cuối cùng. Do nền đắp có 2 giai đoạn lu là lu lèn sơ bộ và lu lèn chặt với chiều rộng nền lu sẽ thay đổi tuỳ theo chiều cao đất đắp nên ta chia nền đắp thành các đoạn có tính chất gần giống nhau và tính sơ đồ lu cho nền đường tại đó có chiều cao đắp trung bình của đoạn. Bề rộng nền đường đắp sẽ đắp rộng thêm 20cm mỗi bên, phần này sẽ được gọt đi khi việc lu lèn hoàn thành. Năng suất máy lu tính theo đơn vị là (m3/ca). Bảng 4.2: Bảng tính chiều rộng nền đắp khi lu lèn sơ bộ và lu lèn chặt nền đắp hoàn toàn. Đoạn thi công Từ cọc Đến cọc Chiều dài (m) Chênh cao trung bình Bề rộng B Bề rộng tổng I KM2+554,23 KM2+829,21 274,98 0,26 11,28 11,68 III KM2+829,21 KM3+309,13 479,92 2,44 17,81 18,21 IV KM3+616,12 KM4+00 383,88 1,42 14,78 15,18 Khối lượng lu lèn hoàn thiện ở nền đào được tính với diện tích hay chiều dài lu lèn, ứng với năng suất máy lu có đơn vị là (m2/ca) hay (m/ca). Chiều rộng nền đường chữ U lấy bằng 9m, chiều rộng nền đường chữ chữ L lấy trung bình bằng 4,875m. Để tính chiều dài các đoạn này, ta dựa vào vị trí của các cọc trung gian (các cọc ở vị trí chuyển từ nền đắp (đào) hoàn toàn sang dạng nền nửa đào nửa đắp). Các cọc này đã được xác định ở phần trên. Vậy khối lượng đất lu nền đào gồm: Bảng 4.3: Bảng tính khối lượng đất lu lèn hoàn thiện ở nền đào và nền đắp. Đoạn thi công Chiều dài nền đường(m) Nền đường chữ L Nền đường chữ U I 112,4 441,83 III 95,92 211,07 Khối lượng đất đầm bằng tay : Thể tính đất đầm cóc nền đắp có thể tính một cách tương đối bắng diện tích mặt cắt ngang tại tim đường nhân với 1m (xem gần đúng mỗi bên 0,5m). Nền đào có thể tính theo m hay m2. Bảng 4.4: Khối lượng đất đầm bằng tay. Đoạn thi công Nền đắp Nền đào Diện tích MCN (m2) Thể tích (m3) Chiều dài (m) Diện tích (m2) I 231,75 231,75 456,65 456,65 II 1044,69 1044,69 0,00 0,00 III 283,84 283,84 280,37 280,37 IV 536,97 536,97 0,00 0,00 4.8.3. Khối lượng công tác đào rãnh biên: Sau khi các máy chủ đạo thi công xong thì ta tiến hành đào rãnh biên, công việc này được tiến hành bằng nhân lực. Khối lượng đào rãnh biên được tính bằng cách nhân chiều dài rãnh với diện tích mặt cắt ngang. Hình 4.24: Mặt cắt ngang rãnh biên Tra tài liệu tham khảo [3] , ứng với đào rãnh có chiều sâu > 30cm bằng thủ công với đất cấp III; + Mã hiệu AB.1183.3 được 1,17 (công/m3). Diện tích của 1 rãnh biên: F = 0,4 ´ 0,4 + 2´ (m2). Chiều dài rãnh biên phụ thuộc vào đoạn thi công được tính dựa vào trắc dọc trắc ngang chi tiết. Đối với nền nửa đào nửa đắp chỉ có một rãnh biên ở phía thượng lưu, đối với nền đắp thấp chỉ có một rãnh biên ở phía thượng lưu, đối với nền đào hoàn toàn thì có hai rãnh biên ở hai bên. Tuy nhiên kích thước rãnh biên không phải là bằng nhau mà thay đổi tuỳ theo dạng tự nhiên của địa hình.Tính cụ thể diện tích rãnh biên cho từng mặt cắt cụ thể (bằng phần mềm AlphaGroup) rồi lấy trung bình cộng nhân với chiều dài ta có được kết quả (có bảng kèm theo). Bảng 4.5: Bảng tính toán khối lượng công tác đào rãnh biên. Đoạn thi công Khối lượng đào đất (m3) I 342,29 III 209,55 4.9.4. Công tác san sửa mặt, nền đường: - Sau khi nền đường đã hình thành và đầm nén đạt độ chặt yêu cầu, ta phải san sửa mặt nền đường lần cuối cùng để cho lu bánh cứng vào đầm nén tạo mặt bằng. - Khối lượng san sửa mặt, nền đường được tính bằng phần mặt đường cần san, tức là bằng tích giữa bề rộng nền đường với chiều dài đoạn thi công. - Với chiều rộng nền đường chữ U lấy bằng 9,00m, chiều rộng nền đường chữ chữ L lấy trung bình bằng 9,75m. Còn với dạng nền đường đắp hoàn toàn thì lấy bằng 10,50m. Bảng 4.6: Bảng tính khối lượng công tác san sửa mặt nền đường. Đoạn thi công Chiều dài L (m) Tổng diện tích S (m2) B = 9,00m B = 9,75m B =10,50m I 441,83 112,40 344,25 8687,00 II 0,00 0,00 326,92 3234,66 III 211,07 95,92 184,45 4771,58 IV 0,00 0,00 283,16 2973,18 4.9.5. Công tác bạt sửa taluy nền đào và vỗ mái taluy nền đắp: -Công tác bạt sửa taluy nền đào và vỗ mái taluy nền đắp được thi công bằng nhân công và máy san. Cụ thể với công tác vỗ mái taluy nền đắp thì thi công bằng nhân công với năng suất 2 (công/100m2). Nếu khối lượng nhỏ thì khi thi công cho phép công nhân kết hợp công việc bạt và vỗ mái taluy. Công tác bạt sửa taluy nền đào thì dùng máy san. -Dựa vào trắc dọc, trong từng đoạn thi công, phân ra thành từng đoạn nhỏ có chiều dài nhất định. Bề rộng mái taluy được lấy trung bình của bề rộng ở đầu đoạn và cuối đoạn. Nhân bề rộng đó với chiều dài đoạn đó, sẽ được diện tích của mái taluy của cả đoạn. -Cụ thể: S1,2 = . L1,2. = (B1 + B2 )/2 - Bề rộng ta luy trung bình giữa hai cọc 1 và 2. L1,2 - Khoảng cách giữa cọc 1 và 2. STL = å Si. Trong đó : Si - Là diện tích ta luy giữa hai cọc liên tiếp. Chiều rộng taluy được xác định theo các công thức sau: + Dạng nền đường thiên về đắp: HTK - HTN ≥ 0, Hình 4.25: Dạng nền đường thiên về đắp ; + Dạng nền đường thiên về đào: HTK - HTN £ 0, Hình 4.26: Dạng nền đường thiên về đào ; + Dạng nền đào chữ L: HTK - HTN £ 0; Hình 4.27: Dạng nền hình chữ L ; P = 0 + Dạng nền hình chữ U: HTK - HTN £ 0; Hình 4.28: Dạng nền hình chữ U ; + Dạng nền đắp hoàn toàn: HTK - HTN ≥ 0, Hình 4.29: Dạng nền đắp hoàn toàn ; Bảng phụ lục 4.5: Khối lượng công tác vỗ, bạt mái taluy. 4.8.6. Công tác lu lèn mặt nền đường: Công tác này thực hiện ở giai đoạn lu lèn hoàn thiện, có khối lượng bằng với khối lượng san sửa bề mặt nền đường. 4.8.7. Công tác kiểm tra hoàn thiện cuối cùng: Sau khi máy lu, máy san đã làm xong công tác hoàn thiện ta cho 1 tổ công nhân bao gồm 1kỹ sư + 1 trung cấp + 2 công nhân làm công tác kiểm tra bộ tuyến xem có vị trí nào không đạt yêu cầu như về cao độ, trắc ngang.... thì kịp thời điều động máy móc, nhân lực để sửa chữa. Theo định mức: 1 công/200m dài Nên ta cần có: (công). Thời gian cần thiết là 10 (ngày). 4.9. TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT MÁY MÓC, XÁC ĐỊNH CÁC ĐỊNH MỨC SỬ DỤNG NHÂN LỰC VÀ VẬT LIỆU: 4.9.1. Năng suất máy xúc chuyển: - Công thức tính: N =(m3/ca) Trong đó: T: thời gian làm việc trong 1 ca T = 7h Kt: hệ số sử dụng thời gian Kt = 0,9 Q: dung tích thùng với máy cạp CAT613C thì Q = 6.8m3 Kc: hệ số chứa đầy thùng Kc = 0.9 Kr: hệ số rời rạc của đất, Kr = 1,2 t: thời gian của 1 chu kỳ làm việc của máy (phút) t = + 2.tq + tđ  (phút) Trong đó: Lx: chiều dài xén đất , Lx = 18,09m Lđ: chiều dài đổ đất, Lđ = 7,82m Lc: chiều dài chuyển đất, Lc = LTB L1 : chiều dài quay lại, L1 = LTB + Lx vx = 3km/h = 50 (m/phút): tốc độ xén đất vđ = 8km/h = 133,33 (m/phút): tốc độ đổ đất vc = 25km/h = 416,67 (m/phút): tốc độ chuyển đất v1 = 40km/h = 666.77 (m/phút): tốc độ quay lại tđ : thời gian đổi số, tđ = 0,4phút tq : thời gian quay đầu, tq= 0,4phút Bảng 4.7: Năng suất máy xúc chuyển Đoạn thi công LTB (m) t (ph) N (m3/ca) I 494.72 3.58 538,98 III 159.7 2.27 849,15 160.01 2.27 848,70 4.9.2. Năng suất của xe ôtô tự đổ 15T: Năng suất của xe ôtô tự đổ HYUNDAI HD270 được tính theo công thức sau: N = (T/ca) Trong đó : T : số giờ làm việc trong 1 ca, T = 7h. Q: tải trọng của xe; Q = 15T. Kt: hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,9. Ktt: hệ số sử dụng tải trọng, Kt = 1,2. L: cự li vận chuyển trung bình của ôtô xác định trực tiếp trên bình đồ. V1, V2: tốc độ xe chạy lúc có tải và không tải; V1 = 20 (km/h), V2 = 30 (km/h). t: thời gian xếp dỡ trong một chu kỳ; t = 12 (phút) = 0,2h. Bảng 4.8: Bảng tính toán năng suất ôtô tự đổ Đoạn thi công Cự li vận chuyển L (km) Năng suất N’ (T/ca) Năng suất N (m3/ca) II 3,24 241,28 159,79 IV 2,42 283,32 186,97 Trong đó: N = (m3/ca); _dung trọng đổ đống của đất; =1,51 (T/m3) 4.9.3. Năng suất của máy ủi Chọn loại máy ủi D41P-6C của hãng KOMATSU, di chuyển bánh xích, điều khiển thủy lực với kích thước lưỡi ủi là: B x H = 3,045 x 1,06 (m x m). - Năng suất của máy ủi khi xén và chuyển đất là: N = ; (m3/ca) Trong đó: T: thời gian thi công trong một ca, T = 7h. Q: khối lượng đất trước lưỡi ủi khi xén và chuyển đất ở trạng thái chặt. Q = ; (m3) => Q = = 1,69m3 Ktt: hệ số tổn thất khi vận chuyển Ktt = 1 - (0,005 + 0,004Lvc) Kr: hệ số rời rạc của đất. Kr = 1,2. Kđ: hệ số ảnh hưởng của độ dốc. Bảng 4.9: Hệ số ảnh hưởng của độ dốc Độ dốc i% 2% 3% 6% 10% 15% Ủi lên dốc 1,00 0,90 0,85 0,70 0,60 Ủi xuống dốc 1,00 1,10 1,20 1,50 1,70 Kt: Hệ số sử dụng thời gian, lấy Kt = 0,85. t: thời gian làm việc trong 1 chu kỳ t = , tc: thời gian chuyển hướng, tc = 30s = 0,5phút th: thời gian nâng hạ lưỡi ủi, chọn th = 10s = 0,17phút tđ: thời gian đổi số, tđ = 6s = 0,1phút Lx: chiều dài xén đất Lx = = = 2,77m Lc: chiều dài vận chuyển đất Khi máy ủi vận chuyển ngang để đắp: Lc = 9m Khi máy ủi vận chuyển dọc để đắp: Lc = LTB L1: chiều dài lùi lại L1 = Lx + Lc vx: tốc độ xén đất chọn vx = 2,5km/h = 41,67m/ph vc: tốc độ chuyển đất, vc = 4km/h = 66,67m/ph v1: tốc độ khi lùi: v1 = 8km/h = 133,33 m/ph l: chiều dài lưỡi ủi, l = 3,045 m H: chiều cao lưỡi ủi, H = 1,06 m : góc nội ma sát của đất phụ thuộc vào trạng thái đất, với đất sét pha ở trạng thái ẩm, = 400 Bảng 4.10: Năng suất máy ủi theo từng đoạn công tác Đoạn thi công is (%) Kd Lvc (m) Ktt t (ph) N (m3/ca) I Đào VCN 4,85 1,16 9,00 0,96 1,73 411,21 III Đào VCN 8,63 1,40 9,00 0,96 1,73 496,29 Đào VCN 3,63 1,21 9,00 0,96 1,73 428,93 Ghi chú: VCN: vận chuyển ngang. 4.9.4. Năng suất của máy san khi san đất: - Khi san tạo đất và san mặt bằng thì các góc định vị lưỡi gạt theo TCVN 4447-1987 như sau: Hình 4.30: Các góc định vị của lưỡi san khi hoạt động. Bảng 4.11: Các góc định vị lưỡi gạt. Loại công việc Góc đẩy: α Góc cắt: γ Góc nghiêng max:b blớn nhất Khi san đất 55-70 50-60 20 Khi san mặt bằng 45-55 40-45 18 Tính theo công thức: N = Trong đó: T: Thời gian thi công trong một ca; T =7h. Kt: Hệ số sử dụng thời gian; Kt = 0,95. a: góc đẩy lưỡi san chọn a =55o-60o : đối với san rải đất nền đường . a =45o-55o : đối với san sửa hoàn thiện. L: chiều dài thao tác, chọn L =100m. l: chiều dài lưỡi san ứng với san Komatsu GD555-3, l = 3,71m. Nyc : số lượt/điểm yêu cầu. Nyc = 3-4 (lượt /điểm) với san rải vật liệu. Nyc = 2-3 (lượt /điểm) với san sửa mui luyện Nyc = 2-4 (lượt /điểm) với san hoàn thiện mái taluy. b: chiều rộng bình quân dải sau chồng lên dải trước b = 0,3m. vs: tốc độ khi san đất vs = 4 (km/h) = 67 (m/phút). vck: tốc độ khi máy chạy không vck = 20 (km/h) = 500 (m/phút). tss: thời gian san số ở mỗi đoạn tss = 0,3phút. Thay vào ta có thời gian thực hiện một chu kì của máy san: t = = 2,29 (ph) . Với san đất nền đường: -Nyc = 4 (lượt /điểm). -Sơ đồ san: Hình 4.31: Sơ đồ san đất nền đường dắp - Số chu kỳ san: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình san trong một chu kỳ là: Nht = 15. - Do đó tổng số hành trình san là: N = nck ´ Nht = 15 (hành trình). Với san sửa hoàn thiện: -Nyc = 2 (lượt /điểm). -Sơ đồ san: Hình 4.32: Sơ đồ san sửa hoàn thiện nền đường dắp - Số chu kỳ san: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình san trong một chu kỳ là: Nht = 7. - Do đó tổng số hành trình san là: N = nck ´ Nht = 7 (hành trình). Hình 4.33: Sơ đồ san sửa hoàn thiện nền đường dào - Số chu kỳ san: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình san trong một chu kỳ là: Nht = 7. - Do đó tổng số hành trình san là: N = nck ´ Nht = 7 (hành trình). Giả sử máy san san mỗi lớp dày 20cm.Ta có: Bảng 4.12: Năng suất máy san theo tính chất công việc Công tác N a b L t (ph) N (m2/ca) N (m3/ca) San rải vật liệu 15 60 0.30 100 2.29 3382.46 1014.74 San hoàn thiện 7 45 0.30 100 2.29 5780.45 1734.14 4.9.5. Năng suất của máy lu Năng suất máy lu được tính theo công thức: N = (m2/ca) Trong đó: T: số giờ làm việc trong 1 ca, T = 7h Kt: hệ số sử dụng thời gian, Kt = 0,9 L: chiều dài đoạn lu lèn L = 100m V: tốc độ di chuyển máy lu Lu nhẹ bánh cứng VM7706: V = 2 (km/h) = 33,3 (m/phút) Lu nặng bánh lốp BW27RH: V = 4,5 (km/h) = 150 (m/phút) Lu nặng bánh cứng VM7708: V = 2 (km/h) = 33,3 (m/phút) tqd: thời gian đổi số cuối đoạn tđs = 1 (phút) b: hệ số trùng lặp b = 1,2 B: chiều rộng nền đường đắp bt (m): chiều rộng vệt tác dụng lên nền của lu. bđ (m): chiều rộng vệt đầm của máy lu. N: tổng số hành trình lu: N = nck.Nht Nht: số hành trình lu trong 1 chu kỳ, xác định dựa trên sơ đồ lu. nck: số chu kỳ thực hiện để đảm bảo độ chặt yêu cầu nck = n: Số lượt lu trung bình trong một chu kỳ lu. Nyc: Số lượt lu yêu cầu 4.9.5.1. Đối với lu nhẹ bánh cứng Sakai VM7706: Dùng để lu sơ bộ nền đắp -Nyc = 4 (lượt /điểm). -Số trục chủ động của máy lu : 1 trục -bđ (m): chiều rộng vệt đầm của máy lu :1,27m -bt (m): chiều rộng vệt tác dụng lên nền của lu :1,27m -Tải trọng lu khi không có tải trọng dằn: 6,6T -Tải trọng phân bố trên trục chủ động : Sơ đồ lu nhẹ bánh cứng VM7706 cho nền rộng 11,68m Hình 4.34: Sơ đồ lu nhẹ bánh cứng VM7706 cho nền rộng 11,68m - Số chu kỳ lu: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình lu trong một chu kỳ là: Nht = 16. - Do đó tổng số hành trình lu là: N = nck ´ Nht = 32 (hành trình). Sơ đồ lu nhẹ bánh cứng VM7706 cho nền rộng 18,21m Hình 4.35: Sơ đồ lu nhẹ bánh cứng VM7706 cho nền rộng 18,21m - Số chu kỳ lu: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình lu trong một chu kỳ là: Nht = 26. - Do đó tổng số hành trình lu là: N = nck ´ Nht = 52 (hành trình). Sơ đồ lu nhẹ bánh cứng VM7706 cho nền rộng 15,18m Hình 4.36: Sơ đồ lu nhẹ bánh cứng VM7706 cho nền rộng 15,18m - Số chu kỳ lu: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình lu trong một chu kỳ là: Nht = 22. - Do đó tổng số hành trình lu là: N = nck ´ Nht = 44 (hành trình). 4.9.5.2. Đối với lu nặng bánh lốp BW27RH : -Nyc = 12 (lượt /điểm). -Số trục chủ động của máy lu : 2 trục -bđ (m): chiều rộng vệt đầm của máy lu :2,12m -bt (m): chiều rộng vệt tác dụng lên nền của lu :2,12m -Tải trọng lu khi có tải trọng dằn: 27T -Tải trọng phân bố trên mỗi bánh : 3,375T/bánh (lu có 8 bánh) Sơ đồ lu nặng bánh lốp BW27RH cho nền rộng 11,68m Hình 4.37: Sơ đồ lu nặng bánh lốp BW27RH cho nền rộng 11,68m - Số chu kỳ lu: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình lu trong một chu kỳ là: Nht = 10. - Do đó tổng số hành trình lu là: N = nck ´ Nht = 60 (hành trình). Sơ đồ lu nặng bánh lốp BW27RH cho nền rộng 18,21m Hình 4.38: Sơ đồ lu nặng bánh lốp BW27RH cho nền rộng 18,21m - Số chu kỳ lu: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình lu trong một chu kỳ là: Nht = 16. - Do đó tổng số hành trình lu là: N = nck ´ Nht = 96 (hành trình). Sơ đồ lu nặng bánh lốp BW27RH cho nền rộng 15,18m Hình 4.39: Sơ đồ lu nặng bánh lốp BW27RH cho nền rộng 15,18m - Số chu kỳ lu: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình lu trong một chu kỳ là: Nht = 14. - Do đó tổng số hành trình lu là: N = nck ´ Nht = 84 (hành trình). 4.9.5.3. Đối với lu nặng bánh cứng Sakai VM7708: Dùng để lu hoàn thiện. -Nyc = 4 (lượt /điểm). -Số trục chủ động của máy lu : 1 trục -bđ (m): chiều rộng vệt đầm của máy lu :1,27m -bt (m): chiều rộng vệt tác dụng lên nền của lu :1,27m -Tải trọng lu khi có tải trọng dằn: 10T -Tải trọng phân bố trên trục : Sơ đồ lu nặng bánh cứng VM7708 cho nền rộng 9m Hình 4.40: Sơ đồ lu nhẹ bánh cứng VM7708 cho nền rộng 9m - Số chu kỳ lu: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình lu trong một chu kỳ là: Nht = 12. - Do đó tổng số hành trình lu là: N = nck ´ Nht = 24 (hành trình). Sơ đồ lu nặng bánh cứng VM7708 cho nền rộng 10,5m Hình 4.41: Sơ đồ lu nặng bánh cứng VM7708 cho nền rộng 10,5m - Số chu kỳ lu: - Từ sơ đồ lu ta có số hành trình lu trong một chu kỳ là: Nht = 14. - Do đó tổng số hành trình lu là: N = nck ´ Nht = 28 (hành trình). Bảng 4.13: Bảng tổng kết năng suất máy lu: Đơn vị Lu nhẹ VM 7706-SAKAI Lu bánh lốp BW27HR-BOMAG Lu nặng VM 7708-SAKAI T h 7 7 7 7 7 7 7 7 Kt 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 L m 100 100 100 100 100 100 100 100 B m 11,68 18,21 15,18 11,68 18,21 15,18 9,00 10,50 SNht h,trình 32 52 44 60 96 84 24 28 b 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 tđs phút 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 V km/h 2,0 2,0 2,0 4,5 4,5 4,5 2,0 2,0 N m2/ca 2852,98 2737,24 2696,65 2613,07 2546,23 2425,78 2931,14 2931,14 N' m3/ca 570,60 547,45 539,33 522,61 509,25 485,16 586,23 586,23 4.9.6. Máy đầm bàn BP25/48D : Một số thông số: Bề rộng : 480mm = 0,48m. Chiều dài : 695mm = 0,695m Năng suất 91,04 (m3/ca) cho nền đắp. Năng suất cho nền đào: (m/ca) 4.9. TÍNH TOÁN SỐ CÔNG SỐ, CA MÁY CẦN THIẾT HOÀN THÀNH CÁC THAO TÁC 4.9.1. Tính số ca máy cần thiết của máy chủ đạo Bảng phụ lục 4.7: Số ca máy cần thiết của máy chủ đạo 4.9.2. Tính toán ca máy của máy phụ trợ Bảng phụ lục 4.8: Số ca máy cần thiết của máy phụ trợ 4.10. XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG Phương pháp tổ chức thi công hỗn hợp: tuần tự kết hợp với song song. 4.11. BIÊN CHẾ CÁC TỔ ĐỘI THI CÔNG 4.11.1. Nguyên tắc Ta biên chế theo nguyên tắc máy phụ phải hổ trợ để máy chính phát huy hết năng suất. Nghĩa là chọn số máy chính, sau đó chọn số lượng máy phụ theo quan hệ về năng suất với máy chính. Trong đó: nMP, nMC: số máy phụ, số máy chính. NMP, NMC: năng suất máy phụ, máy chính. 4.11.2. Biên chế 4.11.2.1. Tổ hợp với máy chủ đạo: Ứng với mỗi đoạn thi công ta có một tổ máy. Sau khi biên chế xong, ta có thể gộp hoặc dùng cho các đoạn với nhau. Cụ thể như sau: a. Thi công phần khối lượng vận chuyển ngang: Bảng phụ lục 4.9: Biên chế tổ đội thi công khối lượng vận chuyển ngang. b. Thi công phần khối lượng vận chuyển dọc: Bảng phụ lục 4.10: Biên chế tổ đội thi công khối lượng vận chuyển dọc. 4.11.2.2. Công tác hoàn thiện - Công tác vỗ (bạt) mái taluy và đào rãnh biên: Tổ công nhân 03: 20 công nhân - Công tác kiểm tra hoàn thiện: Tổ công nhân 01: 01 kĩ sư + 01 trung cấp + 02 công nhân. 4.12. TÍNH TOÁN THỜI GIAN HOÀN THÀNH CÁC THAO TÁC Bảng phụ lục 4.11: Bảng thống kê thời gian hoàn thành các thao tác của máy chính. Bảng phụ lục 4.12: Bảng thống kê thời gian hoàn thành các thao tác của máy phụ trợ. 4.13. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ THI CÔNG CÁC ĐOẠN NỀN ĐƯỜNG VÀ HƯỚNG THI CÔNG Dựa vào thời gian hoàn thành các đoạn, đồng thời dựa tính chất từng công việc cụ thể trong từng đoạn. 4.13.1. Hướng thi công Chọn hướng thi công chính từ cuối đoạn tuyến đến đầu đoạn tuyến. Cụ thể là thi công từ KM4+00 đến KM2+00. 4.13.2. Trình tự thi công trong từng đoạn 4.13.12.1. Đoạn I - Máy ủi đào, vận chuyển đất đắp ngang trong đoạn - Máy xúc chuyển vận chuyển đất đắp dọc trong đoạn - Máy san tiến hành rải đất thành từng lớp mỏng 20cm - Máy lu bánh cứng, đầm bàn tiến hành lu sơ bộ - Máy lu bánh lốp tiến hành lu lèn chặt - Xong các công việc trên thì: + Công nhân vỗ mái ta luy đắp + Công nhân bạt mái taluy đào + Công nhân đào rãnh biên. - Máy san tiến hành san hoàn thiện - Máy lu bánh cứng tiến hành lu hoàn thiện - Kiểm tra hoàn thiện. 4.13.12.2. Đoạn II - Ô tô vận chuyển đất từ mỏ đắp dọc trong đoạn - Máy san tiến hành rải đất thành từng lớp mỏng 20cm - Máy lu bánh cứng, đầm bàn tiến hành lu sơ bộ - Máy lu bánh lốp tiến hành lu lèn chặt - Xong các công việc trên thì: + Công nhân vỗ mái ta luy đắp - Máy san tiến hành san hoàn thiện - Máy lu bánh cứng tiến hành lu hoàn thiện - Kiểm tra hoàn thiện. 4.13.12.3. Đoạn III - Máy ủi đào, vận chuyển đất đắp ngang trong đoạn - Máy xúc chuyển vận chuyển đất đắp dọc trong đoạn - Máy san tiến hành rải đất thành từng lớp mỏng 20cm - Máy lu bánh cứng, đầm bàn tiến hành lu sơ bộ - Máy lu bánh lốp tiến hành lu lèn chặt - Xong các công việc trên thì: + Công nhân vỗ mái ta luy đắp + Công nhân bạt mái taluy đào + Công nhân đào rãnh biên. - Máy san tiến hành san hoàn thiện - Máy lu bánh cứng tiến hành lu hoàn thiện - Kiểm tra hoàn thiện. 4.13.12.4. Đoạn IV - Ô tô vận chuyển đất từ mỏ đắp dọc trong đoạn - Máy san tiến hành rải đất thành từng lớp mỏng 20cm - Máy lu bánh cứng, đầm bàn tiến hành lu sơ bộ - Máy lu bánh lốp tiến hành lu lèn chặt - Xong các công việc trên thì: + Công nhân vỗ mái ta luy đắp - Máy san tiến hành san hoàn thiện - Máy lu bánh cứng tiến hành lu hoàn thiện - Kiểm tra hoàn thiện. 4.14. LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG TỔNG THỂ NỀN ĐƯỜNG VÀ CÔNG TRÌNH 4.14.1. Cơ sở lập tiến độ thi tổng thể nền đường và công trình Dựa vào: + Thời điểm khởi công. + Thời gian thi công cho phép, thời hạn hoàn thành. + Hướng thi công. + Phương pháp tổ chức thi công. + Trình tự hoàn thành các đoạn đường. + Biên chế các tổ đội thi công. + Thời gian hoàn thành (thao tác, công việc, hạng mục…) 4.14.2. Lên tiến độ thi công Trình tự thi công: Đoạn tuyến thi công chia ra làm 4 đoạn, trong đó cống thuộc đoạn II và IV, do đó ta ưu tiên thi công đoạn I và đoạn III trước; đoạn II và đoạn IV sau. Để thi công đoạn II phải có đường cho xe vận chuyển đất đến, do đó đoạn III, IV phải thi công xong trước khi đoạn II khởi hành. Vậy trình tư thi công đất nền đường các đoạn: I à IIIà IV à II. Các đoạn thi công nên bắt đầu và kết thúc nối tiếp nhau để có thể điều động máy móc từ đoạn này sang đoạn khác mà số lượng máy không tăng đột biến nhiều. Tiến độ thi công: 4.14.2.2.1. Thi công đoạn I và đoạn III: Sau khi máy ủi ở tổ máy M1 thi công xong công tác đánh gốc cây, dãy cỏ, bóc đất hữa cơ, ta tiến hành cho máy ủi này san dọn mặt bằng thi công, đào móng ở hai cống thứ tự từ cống 02 đến cống 01. Sau đó, máy ủi sẽ kết hợp máy ủi này với 05 đầm bàn BP25/48D, 01 san GD555-3 tạo thành tổ máy M4. Tổ máy M4 thi công đất nền đường trên đoạn tuyến thi công từ KM4+00 đến KM2+00. Cụ thể sẽ thi công đất đất nền đường lần lượt tại các đoạn số III, I. Xong cho máy ủi và 04 đầm bàn BP25/48D nghỉ. Sau khi máy ủi ở tổ máy M1 san dọn mặt bằng xong, ta cho ô tô 15T ở tổ máy M2 vận chuyển vật liệu xây dựng cống cho cống số 02, 01. Tiếp theo tổ máy M3 là chở đốt cống cho cống 02, 01 và lắp đặt ống cống. Tổ máy M4 sau khi cho máy ủi và 04 đầm bàn BP25/48D nghỉ, ta tiến hành điều thêm 01 xúc chuyển CAT 613C, 01 lu VM7706, 01 lu BW27RH, kết hợp với những máy còn lại (1MĐ+1MS) trong tổ máy M4 tạo thành tổ máy M5. Tổ máy M5 này tiến hành thi công đất nền đường ở đoạn I. Thi công xong ta điều thêm 01 lu VM7706 và 01 lu BW27RH kết hợp với tổ máy M5 thành tổ máy M6 thi công hết đoạn III, rồi cho 01 xúc chuyển CAT 613C nghỉ, kết thúc công việc của máy xúc chuyển, các máy còn lại (tổ máy M6A) tiếp tục làm việc. 4.14.2.2.2. Thi công đoạn IV và đoạn II: Sau khi máy xúc chuyển trong tổ máy M6 nghỉ, ta thêm vào 10 ô tô 15T và 01 tổ máy M6A tạo thành tổ máy M7 (10 ôtô+2 tổ máy M6A). Tổ máy M7 tiến hành thi công đất nền đường ở đoạn số IV, cùng lúc với việc thi công cống thứ 02 xong. Thi công xong đoạn IV, cho 01 lu VM7706+01 lu BW27RH+01 đầm BP25/48D nghỉ (tổ máy M7B), còn lại tổ máy M7A đi thi công đoạn II. Tổ máy M7A thi công xong kết thúc công việc thi công đất nền đường bằng máy. 4.14.2.2.3. Công tác hoàn thiện: Công tác đào rãnh biên, vỗ (bạt) mái ta luy Công tác đào rãnh biên, vỗ (bạt) mái ta luy đều thực hiện bằng công nhân nên ta có thể kết hợp chung tiến độ của bạt mái taluy và đào rãnh biên của nền đường đào. Sau khi thi công xong cống 01, tổ công nhân N2 tiếp tục vỗ mái taluy rồi bạt mái taluy và đào rãnh biên đoạn I. Sau khi cống 02 hoàn thành, tổ công nhân N3 tiếp tục vỗ mái taluy rồi bạt mái taluy và đào rãnh biên đoạn III. Sau đó vỗ mái ta luy đoạn IV. Tổ công nhân N3 vỗ mái taluy đoạn IV xong sẽ di chuyển sang đoạn I, kết hợp với tổ công nhân N2 cùng bạt mái taluy và đào rãnh biên đoạn I và vỗ mái taluy đoạn II. Kết thúc công việc cả 2 tổ N2 và N3 cùng đi nghỉ. Công tác san lu hoàn thiện và kiểm tra hoàn thiệc cuối cùng Sau khi tổ máy M7A thi công đoạn II xong, tổ máy M8 (01 máy san G555-3) tiến hành san sửa nền đường, rồi tổ máy M9 tiếp đó lu hoàn thện trên toàn đoạn tuyến. Cuối cùng ta cho tổ công nhân N1 kiểm tra, hoàn thiện cuối cùng. Xong ta cho tổ này nghỉ. Kết thúc công việc thi công cả đoạn tuyến. Bản vẽ số 04. 4.15. VẼ CÁC BIỂU ĐỒ YÊU CẦU CUNG CẤP MÁY MÓC, NHÂN LỰC 4.15.1. Yêu cầu - Khi lên tiến độ xong, tiến hành lập biểu đồ yêu cầu cung cấp nhân lực, máy móc, thiết bị. Nhân lực, máy móc, thiết bị phải hoạt động điều đặn, liên tục, nhịp nhàng trong suốt thời gian thi công. - Tăng dần trong thời gian đầu khai triển, giảm dần trong thời gian hoàn tất. - Ổn định trong suốt thời gian thi công, không bị gián đoạn, không có thời gian yêu cầu đột biến tăng hoặc giảm. 4.15.2. Trình tự - Xác định các thời điểm có đột biến về đại lượng vẽ biểu đồ trên tiến độ thi công. - Từ biên chế các tổ đội và các thời điểm đã xác định, tính số lượng các đại lượng vẽ. - Lập biểu đồ với trục tung là trục thời gian, trục hoành là trục số lượng. 4.15.3. Tối ưu biểu đồ yêu cầu cung cấp Hình 4.42. Dạng tối ưu của biểu đồ cung cấp - Điều chỉnh thời điểm khởi công của một số hạng mục. - Điều chỉnh thời gian hoàn thành, biên chế các tổ đội. - Điều chỉnh hướng thi công. - Điều chỉnh phương pháp tổ chức thi công. 4.15.4. Lập biếu đồ Bản vẽ số 04. 4.16. LẬP KẾ HOẠCH ĐIỀU ĐỘNG MÁY MÓC, NHÂN LỰC Bản vẽ số 04. ------ ™¯˜ ------ PHẦN PHỤ LỤC 5.1. CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 5.1.1. Bài giảng: Xây dựng nền đường Biên soạn: Th.S Nguyễn Biên Cương 5.1.2. Bài giảng: Tổ chức thi công đường ô tô Biên soạn: Th.S Nguyễn Biên Cương 5.1.3. Sách: Xây dựng nền đường ô tô Biên soạn: GS: Dương Học Hải, Nguyễn Quang Chiêu, Hà Huy Chương, Nguyễn Khải. 5.1.4. Sách: Tổ chức thi công đường ô tô Biên soạn: GS: Dương Học Hải, Nguyễn Quang Chiêu. 5.1.5. Định mức: Định mức 24/2005 - Dự toán xây dựng công trình (Phần xây dựng) – Khảo sát quản lý chất lượng trong xây dựng. Biên soạn: Theo Quyết định số 24/2005/QĐ –BXD ngày 29-07-2005 của Bộ xây dựng. … 5.1.6. Tiêu chuẩn: + TCVN 4447-1987 Đất XD – Quy phạm TCNT + TCVN 4054-2005 Đường Ôtô – Yêu cầu thiết kế. + 22TCN 334-2006 - Quy trình TCNT Cấp phối đá dăm. + 22TCN 159-1986 Định hình cống tròn BTCT lắp ghép. Ngoài ra còn các tiêu chuẩn khác… 5.1.10. Thông tin khác: + Từ website: www.quangnam.gov.vn : www.cauduongbkdn.com/forums + Các catalog: Của nhà sản xuất tại các website: + www.sakainet.co.jp/english/catalog + www.cat.com + www.komatsu.com + www.bomag.com (Có kèm theo) Ngoài ra, trong đồ án thiết kế còn tham khảo nhiều tài liệu chuyên ngành có liên quan. 5.2. PHỤ LỤC CỦA CÁC CHƯƠNG I, II, III, IV (Có kèm theo) 5.3. CATALOG CỦA CÁC NHÀ SẢN XUẤT (Có kèm theo) ------ ™¯˜ ------