Tin tức
Tác động của tốc độ quay tang và lực rơi chày đến hiệu suất khoan đập cáp
Tìm hiểu cách tốc độ quay tang và lực rơi chày ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ và chất lượng khoan trong công trình xây dựng nền móng.
Khi vận hành máy khoan đập cáp trong thi công cọc nhồi, hiệu suất khoan phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trong đó, hai thông số kỹ thuật đóng vai trò quyết định là tốc độ quay tang (tang cuốn cáp) và lực rơi của chày khoan (búa đập). Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ cách hai yếu tố này ảnh hưởng đến quá trình thi công, từ đó tối ưu cấu hình máy để đạt hiệu suất cao nhất.
Công nghệ khoan đập cáp đã và đang được sử dụng phổ biến trong các công trình nền móng lớn tại Việt Nam như cầu đường, nhà cao tầng, đập thủy điện… Đặc điểm nổi bật của phương pháp này là tận dụng năng lượng rơi tự do của chày để phá đáy hố khoan, kết hợp với việc kéo-lên-thả-xuống liên tục. Tuy nhiên, để đạt được tốc độ khoan tốt và giữ ổn định thành hố, người vận hành cần làm chủ được hai yếu tố cơ bản nhưng cực kỳ quan trọng: tốc độ quay của tang cuốn và lực rơi của chày.
Tốc độ quay tang: Điều chỉnh chu kỳ khoan – quyết định tốc độ thi công
Tốc độ quay của tang (tang cuốn cáp) là yếu tố điều khiển chu kỳ nâng-hạ của chày khoan. Nếu quay quá chậm, thời gian mỗi chu kỳ kéo thả sẽ kéo dài, dẫn tới năng suất giảm. Nhưng nếu quay quá nhanh, tang sẽ không kịp đồng bộ với nhịp đập của chày, dễ dẫn đến hỏng cáp hoặc lệch tâm lỗ khoan.
Ở đây, hiệu suất khoan phụ thuộc vào khả năng điều tiết chu kỳ như sau:
- Tốc độ tang phù hợp giúp đảm bảo chu kỳ đập đều đặn: mỗi lần rơi chày đều có thời gian đủ để năng lượng rơi phát huy tối đa.
- Tăng tốc quay tang quá mức có thể khiến cuộn cáp không đều, gây sốc cơ học, nhanh hỏng ổ tang hoặc cháy motor quay.
- Với địa chất khác nhau, tốc độ quay tang nên thay đổi linh hoạt: đất yếu dùng tốc độ thấp – đất cứng cần tốc độ quay cao để nhịp khoan liên tục hơn.
Do đó, điều chỉnh hợp lý tốc độ quay tang là cách kiểm soát chu kỳ làm việc và hiệu suất tổng thể của giàn khoan. Việc cài đặt tốc độ thường được thực hiện trên tủ điều khiển điện, hoặc qua bộ điều tốc thủy lực tùy dòng máy.
Lực rơi chày: Yếu tố quyết định độ phá đá và khả năng xuyên thấu
Lực rơi của chày khoan được tạo ra từ trọng lượng của chày và chiều cao rơi tự do (thường dao động 1–2m tùy máy). Đây là yếu tố quyết định trực tiếp đến khả năng phá đáy hố khoan, đặc biệt trong các lớp đất sét cứng, sỏi, đá phong hóa.
Lực rơi chày ảnh hưởng đến hiệu suất khoan theo các chiều hướng sau:
- Lực càng lớn – hiệu quả đập càng mạnh: giúp xuyên qua lớp vật liệu khó phá như sét nén chặt, đá lẫn cuội.
- Tuy nhiên, nếu lực rơi quá lớn, dễ gây sập thành lỗ, đặc biệt với đất yếu, gây tắc nghẽn cần khoan hoặc sạt lở.
- Trọng lượng chày phổ biến: 1–2.5 tấn với chày D800–D1200, lực rơi đủ lớn để tạo độ phá lý tưởng.
- Để tối ưu hiệu quả, nên kết hợp lực rơi vừa đủ và chu kỳ đập hợp lý, tránh lệch trục hoặc mài mòn nhanh mũi khoan.
Ngoài ra, cần lưu ý sự kết hợp giữa đường kính chày, chiều cao rơi và đặc tính địa chất – vì nếu lực rơi không tương thích với loại đất đá, quá trình khoan sẽ kém hiệu quả hoặc gây tai nạn kỹ thuật.
So sánh hiệu quả khoan với các tổ hợp tốc độ quay – lực rơi khác nhau
| Tốc độ quay tang (v/phút) | Lực rơi chày (tấn) | Loại địa chất | Năng suất khoan (m/h) | Ghi chú |
|---|---|---|---|---|
| 35 | 1.5 | Đất sét mềm | 10–15 | Rung nhẹ, hiệu quả tốt |
| 50 | 2.2 | Cát pha sỏi | 7–12 | Cần ổn định chu kỳ quay |
| 65 | 2.5 | Đá phong hóa, cuội lớn | 4–8 | Cần chày khỏe, lực rơi mạnh |
| 80 | 2.0 | Pha lẫn đất yếu + đá vụn | 6–10 | Dễ lệch tâm nếu quay không đều |
Nhận xét: Với địa chất phức tạp, việc tối ưu đồng thời cả tốc độ tang và lực rơi là yếu tố sống còn. Một số giàn khoan cao cấp cho phép cài đặt lực rơi và tốc độ độc lập để điều chỉnh theo từng ca thi công.
Cách tối ưu kết hợp tốc độ quay và lực rơi trong thực tế
Tùy vào điều kiện địa chất và đường kính hố khoan, tổ đội vận hành cần lựa chọn thông số phù hợp. Dưới đây là một số kinh nghiệm thực tế:
- Khi gặp lớp đất mềm + bùn hữu cơ: nên giảm lực rơi và quay tang chậm để tránh làm hố sập.
- Gặp lớp đá cuội, đá phong hóa: cần tăng chiều cao rơi và tốc độ cuốn tang nhanh hơn để duy trì chu kỳ đập liên tục.
- Khi khoan lỗ lớn (D1500 trở lên): cần chày nặng hơn và tốc độ quay tang đồng đều để không làm chênh lệch cáp hai bên.
Ngoài ra, kiểm tra định kỳ tang cuốn, cáp thép và hệ thống ly hợp nâng/hạ cũng giúp duy trì hiệu suất ổn định. Nếu chày không rơi đúng trục, có thể cần thay lại ròng rọc hoặc hiệu chỉnh lại tời.
Ảnh hưởng đến độ chính xác và an toàn thi công
Không chỉ hiệu suất, tốc độ quay tang và lực rơi còn ảnh hưởng trực tiếp đến độ thẳng đứng của hố khoan, khả năng bảo vệ thành hố và an toàn vận hành:
- Tốc độ tang không đều gây lệch hố, nghiêng cọc, ảnh hưởng nghiệm thu công trình.
- Chày rơi quá mạnh gây sập mép hố, làm lún hoặc xô đổ thành vách.
- Quá trình kéo thả không đồng bộ dễ làm cáp vặn xoắn, tăng nguy cơ đứt cáp giữa chừng.
Do đó, việc huấn luyện kỹ thuật viên điều khiển máy, cũng như chọn cấu hình máy khoan đúng với yêu cầu công trường là bước bắt buộc.
Kết luận
- Tốc độ quay tang và lực rơi chày là hai yếu tố kỹ thuật then chốt trong vận hành máy khoan đập cáp.
- Cần điều chỉnh linh hoạt theo địa chất, đường kính hố và yêu cầu tiến độ để đạt hiệu suất khoan tốt nhất.
- Việc kết hợp tối ưu giữa tốc độ tang và lực rơi không chỉ tăng năng suất mà còn đảm bảo an toàn và độ chính xác của lỗ khoan.
- Lựa chọn giàn khoan chất lượng, có khả năng điều chỉnh linh hoạt hai yếu tố trên là đầu tư hiệu quả cho công trình móng sâu.
Liên hệ tư vấn – thuê máy khoan đập cáp, búa chày D800–D1500:
- Hotline: 0988.601.755
- Kho bãi: Thôn Phù Dực 1, xã Phù Đổng, huyện Gia Lâm, Hà Nội
- Website: https://mayxaydunghanoi.com
