So sánh khả năng chịu tải và làm việc giữa máy khoan CDM JU160 của Zhenzhong và máy DH658- Nhật Bản

So sánh JU160 và DH658-135M về lực nhổ, độ ổn định, áp lực nền và khả năng làm việc để lựa chọn máy CDM phù hợp cho từng công trường.

Trong thi công cọc đất xi măng CDM, nhiều nhà thầu thường quan tâm trước tiên đến công suất đầu khoan, số lượng trục khoan và chiều sâu thi công. Tuy nhiên, máy cơ sở và hệ thống leader mới là bộ phận trực tiếp chịu toàn bộ trọng lượng của đầu khoan, cần khoan, mũi khoan cũng như lực cản phát sinh trong quá trình khoan và rút cần.

Một máy cơ sở có thân máy nặng chưa chắc đã chịu tải trên leader lớn hơn. Ngược lại, máy có bề rộng chân đế lớn, áp lực tiếp đất thấp và kết cấu được thiết kế chuyên cho khoan trộn sâu có thể ổn định hơn khi lắp đầu khoan nhiều trục.

JU160 của Zhenzhong và Nippon Sharyo DH658-135M đều là những máy cơ sở hạng nặng có thể sử dụng trong thi công nền móng. JU160 được phát triển theo hướng máy đa năng nhưng đặc biệt phù hợp với các tổ hợp khoan CDM một trục đến nhiều trục. Trong khi đó, DH658-135M là dòng máy đóng cọc thủy lực của Nhật Bản, có kết cấu leader chắc chắn, khả năng làm việc bền bỉ và tính linh hoạt cao.

Với trên 15 năm kinh nghiệm cung cấp, cho thuê và đồng hành cùng các nhà thầu lớn như Cotecon, Vinaconex, Duafat, Excado, Lilama, Hanoi Vietnam nhận thấy việc lựa chọn máy không nên chỉ dựa trên trọng lượng tổng thể. Bài viết dưới đây sẽ phân tích khả năng chịu tải, độ ổn định và điều kiện làm việc thực tế của hai dòng máy.

Bảng so sánh nhanh JU160 và DH658-135M

Tài liệu kỹ thuật chính thức của Nippon Sharyo ghi nhận DH658-135M-5 có chiều rộng xích lớn nhất 4.600 mm, khối lượng làm việc tối đa 136.000 kg và áp lực tiếp đất khoảng 170 kPa khi lắp đủ thiết bị ở tải trọng tối đa. (N-Sharyo)

Khả năng chịu tải trên leader

JU160 có lực nhổ cho phép khoảng 700 kN

Theo bảng thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, JU160 có lực nhổ cho phép khoảng 700 kN, tương đương gần 70 tấn.

Thông số này rất quan trọng đối với thi công CDM. Khi khoan xuống, tải trọng tác dụng lên máy không chỉ gồm trọng lượng tĩnh của đầu khoan và bộ cần. Khi rút lên, máy còn phải thắng lực ma sát giữa cần khoan với đất, lực bám của đất quanh mũi khoan và lực cản do vữa xi măng đất tạo ra.

Trong một số tầng đất dính, đất sét cứng hoặc lớp đất có lẫn vật cản, lực cần thiết để rút bộ khoan có thể tăng nhanh. Nếu máy cơ sở thiếu dự phòng chịu tải, tốc độ rút cần phải giảm, leader dễ dao động và hệ thống tời phải làm việc gần giới hạn trong thời gian dài.

Khả năng chịu lực nhổ khoảng 700 kN giúp JU160 phù hợp với các cấu hình như:

• Đầu khoan đôi công suất lớn;
• Đầu khoan ba trục;
• Đầu khoan năm trục;
• Bộ cần khoan có chiều sâu lớn;
• Cần khoan đường kính lớn hoặc có khối lượng cao;
• Thi công trong tầng đất có lực cản lớn.

Zhenzhong cũng công bố việc kết hợp máy cơ sở JU160 với đầu khoan đôi DCM220 để phục vụ thi công trộn sâu và xử lý nền đất yếu. Điều này cho thấy JU160 được định hướng rõ ràng cho các tổ hợp khoan CDM chịu tải lớn.

DH658-135M có tải kéo cho phép khoảng 637 kN

Theo tài liệu của Nippon Sharyo, leader M95D-2 của DH658-135M-5 cho phép tải kéo tối đa 637 kN, tương đương khoảng 65 tấn. Giá trị này được xác định tại vị trí cách tâm ống dẫn hướng 800 mm và trong điều kiện có sử dụng chân chống phía trước.

Leader của máy đồng thời cho phép mô-men tác dụng lên đến khoảng 245 kN·m. Đây là mức chịu tải lớn, phù hợp với nhiều công việc đóng cọc, khoan xoắn và thi công nền móng hạng nặng.

So với DH658-135M, lực nhổ danh nghĩa của JU160 cao hơn khoảng 63 kN, tương đương gần 10%. Khoảng chênh lệch này không quá lớn nếu chỉ nhìn vào con số, nhưng có thể trở nên đáng chú ý khi máy phải thường xuyên lắp đầu khoan nhiều trục và làm việc gần giới hạn tải.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng thông số của DH658 được công bố kèm điều kiện tải cụ thể. Khi so sánh chính xác, nhà thầu cần yêu cầu nhà cung cấp JU160 xác nhận thêm:

• Vị trí đặt tải so với tâm leader;
• Chiều cao và chiều dài leader;
• Có sử dụng chân chống phía trước hay không;
• Trọng lượng đối trọng lắp đặt;
• Cấu hình đầu khoan và bộ cần;
• Giới hạn tải khi leader nghiêng;
• Tải trọng cho phép khi máy di chuyển.

Không nên hiểu rằng lực nhổ 700 kN có nghĩa máy luôn có thể treo hoặc rút tải 70 tấn ở mọi vị trí. Khả năng làm việc thực tế còn phụ thuộc vào mô-men lật, trọng tâm thiết bị và trạng thái nền công trường.

Khối lượng máy có quyết định độ ổn định không?

JU160 có khối lượng toàn bộ khoảng 110 tấn, trong khi DH658-135M có khối lượng vận hành tối đa khoảng 136 tấn.

Nếu chỉ nhìn vào trọng lượng, DH658 có vẻ lớn và nặng hơn. Tuy nhiên, khối lượng vận hành tối đa 136 tấn của DH658 bao gồm máy, leader, đối trọng và thiết bị lắp kèm theo cấu hình do nhà sản xuất quy định. Vì vậy, con số này không thể được hiểu đơn giản là thân máy DH658 nặng hơn 26 tấn so với JU160.

Quan trọng hơn, trọng lượng lớn không đồng nghĩa trực tiếp với lực kéo leader lớn hơn. Điều này được thể hiện khá rõ qua hai thông số:

• JU160: lực nhổ cho phép khoảng 700 kN;
• DH658-135M: tải kéo cho phép khoảng 637 kN.

Khối lượng máy chủ yếu hỗ trợ ổn định tổng thể, tạo phản lực và giảm nguy cơ lật. Khả năng chịu tải trên leader còn phụ thuộc vào kết cấu leader, liên kết chân leader, thanh chống sau, khung gầm, tời và vị trí đặt tải.

Do đó, khi lựa chọn máy CDM, nhà thầu nên tách riêng ba khái niệm:

Khối lượng vận hành

Đây là tổng khối lượng của máy trong một cấu hình làm việc nhất định. Thông số này ảnh hưởng đến vận chuyển, chuẩn bị nền và áp lực tác dụng xuống mặt bằng.

Tải trọng cho phép trên leader

Đây là giới hạn mà leader, hệ thống chống và kết cấu liên quan có thể chịu trong điều kiện quy định.

Khả năng chống lật

Khả năng chống lật phụ thuộc vào chiều rộng chân máy, vị trí trọng tâm, chiều cao leader, trọng lượng đầu khoan, hướng tác dụng của tải và độ bằng phẳng của nền.

Một máy nặng nhưng chân đế hẹp có thể tạo áp lực nền cao và nhạy cảm hơn với lún lệch. Trong khi đó, một máy có chân đế rộng sẽ phân bố tải tốt hơn và tạo cánh tay đòn chống lật lớn hơn theo phương ngang.

JU160 có lợi thế rõ rệt về bề rộng chân máy

Chiều rộng ngoài xích lớn hơn khoảng 2,4 m

JU160 có chiều rộng ngoài hai xích khoảng 7.000 mm. DH658-135M có chiều rộng xích lớn nhất khi làm việc khoảng 4.600 mm.

Như vậy, JU160 rộng hơn khoảng 2.400 mm, tương đương hơn 52% so với DH658.

Đây là khác biệt rất lớn đối với máy lắp leader cao và đầu khoan nhiều trục. Bề rộng chân máy lớn giúp tăng khoảng cách từ trọng tâm máy tới mép lật, nhờ đó nâng cao độ ổn định theo phương ngang.

Ưu điểm này đặc biệt có giá trị khi sử dụng đầu khoan đôi hoặc đầu khoan ba, năm trục. Những đầu khoan này không chỉ nặng mà còn có chiều rộng lớn, làm cho trọng tâm tổ hợp có thể dịch chuyển và tạo mô-men ngang lên leader.

Hạn chế rung lắc leader

Trong quá trình khoan CDM, lực cản đất thường không phân bố hoàn toàn đồng đều giữa các mũi khoan.

Ví dụ, một mũi khoan có thể gặp thấu kính cát chặt hoặc vật cản, trong khi mũi còn lại vẫn làm việc trong đất mềm. Sự chênh lệch lực cản tạo ra mô-men xoắn và lực ngang tác dụng lên đầu khoan, cần khoan và leader.

Chân máy rộng giúp hạn chế dao động toàn bộ máy khi xuất hiện tải lệch. Leader ổn định hơn sẽ hỗ trợ:

• Kiểm soát độ thẳng đứng của cọc;
• Hạn chế khoan lệch;
• Giảm va đập giữa bàn dẫn hướng và cần khoan;
• Giảm rung tại các mối nối;
• Hạn chế mài mòn con lăn dẫn hướng;
• Duy trì khoảng cách chính xác giữa các trục khoan.

Đối với cọc CDM nhiều trục, độ ổn định của leader ảnh hưởng trực tiếp đến hình dạng cọc, mức độ giao nhau giữa các trục và khả năng tạo thành tường đất xi măng liên tục.

Ổn định hơn trong giai đoạn rút cần

Giai đoạn rút cần thường tạo ra tải trọng bất lợi hơn nhiều người dự tính.

Khi đầu khoan đang nằm sâu trong đất, toàn bộ cần khoan chịu lực ma sát dọc thân. Nếu tốc độ rút nhanh, vữa đặc hoặc đất bám nhiều quanh cánh trộn, lực kéo có thể tăng đột ngột.

Với bề rộng chân máy khoảng 7 m, JU160 có lợi thế trong việc chống lại dao động ngang và mô-men lật khi tải kéo thay đổi. Điều này phù hợp với các dự án khoan sâu, đầu khoan nặng và cần khoan có tổng khối lượng lớn.

So sánh áp lực tiếp đất

JU160 có áp lực nền khoảng 0,087 MPa

Theo thông số được cung cấp, áp lực tiếp đất của JU160 vào khoảng 0,087 MPa, tương đương 87 kPa.

Mức áp lực này tương đối thấp đối với một máy CDM hạng nặng khoảng 110 tấn. Kết quả có được nhờ chiều rộng chân máy lớn và chiều dài tiếp đất của xích khoảng 6 m.

Diện tích tiếp xúc lớn giúp phân bố trọng lượng máy trên phạm vi rộng hơn, giảm ứng suất tập trung xuống nền công trường.

Đây là ưu điểm đáng chú ý tại các dự án xử lý nền đất yếu, bởi chính khu vực cần thi công CDM thường có sức chịu tải mặt bằng không cao. Máy có áp lực nền thấp sẽ giảm nguy cơ:

• Xích lún sâu;
• Hai bên xích lún không đều;
• Máy nghiêng trong quá trình khoan;
• Leader mất độ thẳng đứng;
• Phải gia cố mặt bằng với khối lượng quá lớn.

Tuy nhiên, áp lực nền danh nghĩa không thể thay thế cho việc tính toán mặt bằng thi công. Khu vực đặt máy vẫn cần được san phẳng, lu lèn và gia cố bằng cấp phối đá, tấm thép hoặc sàn công tác phù hợp.

DH658 có áp lực nền cao hơn ở cấu hình tối đa

Tài liệu Nippon Sharyo cho biết DH658-135M-5 có tổng diện tích tiếp xúc xích khoảng 78.400 cm² và áp lực tiếp đất khoảng 170 kPa, tương đương 0,170 MPa, khi máy lắp đủ thiết bị ở khối lượng tối đa 136 tấn.

Nếu so sánh trực tiếp với mức 0,087 MPa của JU160, áp lực nền danh nghĩa của DH658 cao gần gấp hai lần.

Tuy vậy, hai thông số có thể được xác định ở những cấu hình lắp đặt khác nhau. Nhà thầu không nên dùng chúng như một kết luận tuyệt đối nếu chưa xác nhận:

• Chiều dài leader;
• Số lượng đối trọng;
• Trọng lượng đầu khoan;
• Bộ cần khoan đang treo;
• Trạng thái máy đứng yên hay di chuyển;
• Điều kiện đo áp lực trung bình hoặc áp lực lớn nhất.

Dù vậy, xét về hình học chân máy, JU160 vẫn có lợi thế rõ ràng nhờ xích rộng và chiều dài tiếp đất lớn.

Khả năng làm việc với đầu khoan CDM nhiều trục

JU160 phù hợp hơn với tổ hợp đầu khoan rộng và nặng

Đầu khoan CDM đôi, ba trục hoặc năm trục tạo tải trọng phức tạp hơn đầu khoan một trục.

Ngoài tải trọng thẳng đứng, hệ thống còn phát sinh:

• Mô-men xoắn từ nhiều động cơ;
• Lực ngang khi các mũi gặp địa chất khác nhau;
• Mô-men do đầu khoan có bề rộng lớn;
• Dao động khi đảo chiều quay;
• Tải kéo tăng khi rút nhiều cần cùng lúc.

Với lực nhổ khoảng 700 kN, chân máy rộng 7 m và áp lực nền thấp, JU160 có nền tảng phù hợp để lắp những tổ hợp này.

Lợi thế của JU160 không chỉ nằm ở khả năng “mang được đầu khoan”, mà còn ở khả năng giữ toàn bộ tổ hợp ổn định trong chu kỳ khoan, trộn, nâng và hạ lặp lại liên tục.

Đối với dự án có khối lượng cọc lớn, máy thường xuyên làm việc nhiều ca, sự ổn định này giúp giảm rung động, hạn chế hư hỏng và duy trì chất lượng cọc đồng đều hơn.

DH658 vẫn đáp ứng tốt nhiều cấu hình thi công

DH658-135M không phải là máy yếu. Tải kéo leader 637 kN, mô-men cho phép khoảng 245 kN·m và khối lượng vận hành tối đa 136 tấn cho thấy đây là máy cơ sở hạng nặng.

Nippon Sharyo thiết kế DH658-135M cho nhiều công tác nền móng như đóng cọc bằng búa thủy lực, lắp bộ khoan xoắn và các thiết bị thi công nặng. Leader hình trụ cùng hệ thống thanh chống phía sau được nhà sản xuất nhấn mạnh về độ bền và ổn định.

Trong thực tế, DH658 có thể phù hợp với:

• Đầu khoan CDM một trục;
• Đầu khoan đôi có trọng lượng phù hợp;
• Khoan xoắn;
• Đóng cọc bằng búa thủy lực;
• Công trường cần thay đổi thiết bị thi công;
• Dự án cần máy đa năng và dễ chuyển vị trí.

Điểm cần kiểm tra là tải trọng và mô-men thực tế của đầu khoan nhiều trục có nằm trong biểu đồ cho phép của leader hay không.

DH658 có lợi thế về sự linh hoạt trên công trường

Bề rộng làm việc khoảng 4,6 m giúp DH658 nhỏ gọn hơn đáng kể so với JU160 rộng khoảng 7 m.

Tại các công trường đô thị, nhà máy đang hoạt động, khu vực có công trình lân cận hoặc đường nội bộ hẹp, máy rộng 7 m có thể gặp khó khăn khi quay đầu và chuyển từ tim cọc này sang tim cọc khác.

DH658 có thể thuận lợi hơn trong các trường hợp:

• Mặt bằng thi công nhỏ;
• Khoảng cách giữa công trình và ranh giới đất hạn chế;
• Đường công vụ hẹp;
• Phải chuyển vị trí nhiều lần;
• Thi công xen kẽ nhiều hạng mục;
• Cần thu hẹp xích khi vận chuyển nội bộ.

Theo tài liệu Nippon Sharyo, chiều rộng xích của DH658 có thể thay đổi từ khoảng 3.300 mm ở trạng thái thu gọn lên 4.600 mm khi mở rộng làm việc. Hệ thống di chuyển hai xích độc lập cho phép máy quay tại chỗ và điều hướng linh hoạt hơn.

Ngược lại, JU160 cần mặt bằng đủ rộng để phát huy lợi thế chân đế. Nếu công trường không đủ không gian mở xích hoặc nền làm việc chỉ được gia cố trên phạm vi hẹp, ưu điểm thiết kế của máy có thể không được khai thác đầy đủ.

Máy nào ổn định hơn khi khoan CDM?

Nếu chỉ xét công việc khoan CDM nhiều trục trên mặt bằng đủ rộng, JU160 có lợi thế rõ hơn nhờ:

• Chiều rộng chân máy lớn hơn khoảng 2,4 m;
• Lực nhổ danh nghĩa cao hơn khoảng 10%;
• Áp lực tiếp đất thấp;
• Phù hợp với đầu khoan có trọng tâm lớn;
• Khả năng phân bố tải trên nền tốt hơn;
• Ít nhạy cảm hơn với tải lệch theo phương ngang.

DH658-135M vẫn có độ bền và sự chắc chắn đặc trưng của máy Nhật. Máy có leader chịu mô-men lớn, tải kéo cao và tài liệu kỹ thuật chi tiết. Tuy nhiên, chiều rộng làm việc 4,6 m khiến cánh tay đòn chống lật ngang nhỏ hơn JU160.

Không nên kết luận DH658 mất ổn định hoặc không phù hợp với CDM. Kết luận hợp lý hơn là:

JU160 được tối ưu tốt hơn cho các tổ hợp CDM nhiều trục, còn DH658-135M cân bằng giữa khả năng chịu tải, tính đa năng và sự linh hoạt trên mặt bằng hạn chế.

Nên chọn JU160 hay DH658-135M?

Nên ưu tiên JU160 khi

JU160 phù hợp hơn nếu dự án có các yêu cầu sau:

• Thi công cọc CDM hai, ba hoặc năm trục;
• Đầu khoan và bộ cần có trọng lượng lớn;
• Chiều sâu khoan lớn;
• Khối lượng cọc nhiều, máy làm việc liên tục;
• Nền công trường yếu nhưng có thể gia cố mặt bằng rộng;
• Yêu cầu cao về độ ổn định và độ thẳng đứng;
• Có đủ không gian để mở chân máy khoảng 7 m.

Trong trường hợp này, bề rộng xích và khả năng chịu tải của JU160 có thể mang lại lợi ích trực tiếp về an toàn, chất lượng cọc và độ ổn định khi vận hành.

Nên cân nhắc DH658-135M khi

DH658 phù hợp hơn nếu:

• Công trường có diện tích hạn chế;
• Đường công vụ hoặc lối di chuyển hẹp;
• Máy phải chuyển vị trí thường xuyên;
• Sử dụng đầu khoan một trục hoặc đầu khoan đôi phù hợp;
• Cần kết hợp nhiều phương pháp thi công nền móng;
• Nhà thầu đã có đội ngũ vận hành và phụ tùng cho máy Nhật;
• Ưu tiên một dòng máy đã được sử dụng phổ biến lâu năm.

Với máy DH658 đã qua sử dụng, cần kiểm tra kỹ tình trạng leader, thanh chống, tời, cáp, chân leader, vòng quay toa, hệ thống thủy lực và kết cấu khung gầm. Tuổi đời máy và lịch sử sửa chữa đôi khi ảnh hưởng đến khả năng làm việc thực tế nhiều hơn chênh lệch thông số trên giấy.

Không nên lựa chọn máy chỉ dựa trên một thông số

Để xác định máy có phù hợp với đầu khoan CDM hay không, nhà thầu cần tính tổng thể ít nhất các thông số sau:

1. Trọng lượng đầu truyền động;
2. Trọng lượng toàn bộ cần khoan;
3. Trọng lượng mũi khoan và cánh trộn;
4. Chiều sâu khoan lớn nhất;
5. Khoảng cách từ tâm đầu khoan tới leader;
6. Mô-men phản lực lớn nhất;
7. Lực rút cần dự kiến;
8. Chiều cao trọng tâm của tổ hợp;
9. Sức chịu tải và độ bằng phẳng của mặt bằng;
10. Tải trọng cho phép của leader theo từng cấu hình.

Đặc biệt, không nên lấy lực nhổ cho phép làm tải làm việc thường xuyên. Máy cần có hệ số dự phòng để xử lý trường hợp đầu khoan bị kẹt, đất bám nhiều hoặc lực cản tăng bất thường.

Hanoi Vietnam có thể phối hợp cùng nhà thầu kiểm tra cấu hình đầu khoan, chiều dài cần, tải trọng leader và điều kiện mặt bằng trước khi lựa chọn máy. Liên hệ hotline 0906601755 để được tư vấn cấu hình phù hợp với yêu cầu thi công thực tế.

JU160 – lựa chọn phù hợp cho thi công CDM tải trọng lớn

JU160 và DH658-135M đều là những máy cơ sở có khả năng chịu tải cao. DH658 nổi bật với kết cấu chắc chắn, leader có giới hạn mô-men rõ ràng, khả năng di chuyển linh hoạt và mức độ đa dụng cao.

Trong khi đó, JU160 thể hiện lợi thế nổi bật hơn khi chuyên thi công CDM. Lực nhổ khoảng 700 kN, chiều rộng ngoài xích khoảng 7 m, chiều dài tiếp đất lớn và áp lực nền thấp giúp máy ổn định khi lắp đầu khoan đôi, ba trục hoặc năm trục.

Với mặt bằng rộng và khối lượng thi công lớn, JU160 có khả năng giảm rung lắc leader, hỗ trợ kiểm soát độ thẳng đứng và tạo điều kiện để đầu khoan nhiều trục làm việc ổn định hơn. DH658 lại phù hợp với công trường hẹp, cần chuyển vị trí thường xuyên hoặc cần một máy cơ sở đa năng cho nhiều phương pháp thi công.

Không có một model tốt nhất cho mọi dự án. Lựa chọn đúng phải dựa trên đầu khoan, bộ cần, chiều sâu, địa chất, sức chịu tải mặt bằng và không gian vận hành.

Với kinh nghiệm trên 15 năm cung cấp và cho thuê thiết bị xây dựng, Hanoi Vietnam sẵn sàng tư vấn máy cơ sở, đầu khoan CDM, cần khoan, mũi khoan và trạm trộn đồng bộ.

Liên hệ hotline 0988601755 để được tư vấn kỹ thuật và nhận báo giá phù hợp nhất cho công trình.

*Liên hệ nhận thông tin và báo giá: https://mayxaydunghanoi.click/