Giáo trình Máy xây dựng

 1 
ẹAẽI HOẽC ẹAỉ NAĩNG 
TRệễỉNG ẹAẽI HOẽC BAÙCH KHOA 
KHOA XAÂY DệẽNG DAÂN DUẽNG &COÂNG NGHIEÄP 
GIAÙO TRèNH 
MAÙY XAÂY DệẽNG 
Bieõn soaùn: GVC-Th.S. Nguyeón Phửụực Bỡnh 
ẹaứ Naỹng, Thaựng 10 naờm 2004 
 2 
LễỉI NOÙI ẹAÀU 
Ngaứy nay, do quy moõ vaứ tieỏn ủoọ thi coõng xaõy dửùng ủang phaựt 
trieồn maùnh, caực ngaứnh xaõy dửùng daõn duùng vaứ coõng nghieọp, xaõy dửùng 
thuyỷ lụùi, xaõy dửùng caàu ủửụứng v.v ủang ửựng duùng nhieàu maựy moực, 
thieỏt bũ thi coõng tieõn tieỏn. 
ẹeồ ủoựng goựp yeõu caàu veà taứi lieọu daùy vaứ hoùc cho phuứ hụùp vụựi ủoồi 
mụựi chửụng trỡnh ủaứo taùo kyừ sử xaõy dửùng, taọp giaựo trỡnh Maựy xaõy 
dửùng ủửụùc bieõn soaùn giuựp hoùc sinh naộm ủửụùc nhửừng vaỏn ủeà cụ baỷn, 
veà nguyeõn lyự, chi tieỏt, caỏu taùo cuỷa maựy, ủeồ treõn cụ sụỷ ủoự naộm vửừng 
ủửụùc nguyeõn taộc hoaùt ủoọng, phaùm vi sửỷ duùng vaứ ủaởc tớnh kyừ thuaọt cuỷa 
tửứng loaùi maựy thi coõng cho caực coõng trỡnh xaõy dửùng daõn duùng vaứ 
coõng nghieọp, thuyỷ lụùi vaứ caàu ủửụứng. 
Taọp giaựo trỡnh naứy duứng cho caực hoùc sinh khoõng chuyeõn ngaứnh 
maựy xaõy dửùng vaứ ủửụùc bieõn soaùn thaứnh hai phaàn, goàm 13 chửụng. 
Phaàn I goàm 2 chửụng, phaàn II goàm 11 chửụng. 
Xin chaõn thaứnh caỷm ụn caực Thaày, Coõ giaựo cuỷa caực khoa xaõy 
dửùng daõn duùng vaứ coõng nghieọp, thuyỷ lụùi, caàu ủửụứng Trửụứng ẹaùi hoùc 
Baựch khoa ẹaứ Naỹng ủaừ ủoùc vaứ goựp yự cho quaự trỡnh bieõn soaùn giaựo 
trỡnh. 
Trong quaự trỡnh bieõn soaùn vaứ in aỏn giaựo trỡnh, khoõng theồ traựnh 
khoỷi nhửừng thieỏu soựt, xin ủửụùc goựp yự kieỏn sửỷa chửừa. 
Ngửụứi bieõn soaùn 
 3 
MUẽC LUẽC 
Trang 
 Lụứi noựi ủaàu .. 2 
 Mục lục 3 
Phần I Caực chi tieỏt cụ baỷn cuỷa maựy –Truyeàn 
ủoọng 
4 
Ch−ơng I Caực chi tieỏt cụ baỷn cuỷa 
maựy 
4 
Ch−ơng II Truyeàn ủoọng . 7 
Phần II Maựy xaõy dửùng ... 15 
Ch−ơng I Khaựi nieọm chung .. 15 
Ch−ơng II Maựy naõng - caàn truùc . 18 
Ch−ơng III Maựy nghieàn ủaự . 30 
Ch−ơng IV Maựy saứng ủaự . 35 
Ch−ơng V Maựy vaọn chuyeồn lieõn tuùc  38 
Ch−ơng VI Maựy troọn beõ toõng .. 45 
Ch−ơng VII Maựy ủaàm beõ toõng  49 
Ch−ơng VIII Maựy laứm ủaỏt . 53 
Ch−ơng IX Maựy ủoựng coùc .. 71 
Ch−ơng X Maựy khoan ủaỏt ủaự  79 
Ch−ơng XI Maựy raỷi beõ toõng nhửùa .. 84 
Taứi lieọu tham khaỷo 88 
 4 
Phần I : Các chi tiết cơ bản của máy . 
truyền động 
Ch−ơng 1 : Các chi tiết cơ bản của máy 
⇓1. Trục 
I. Định nghĩa : Trục là tiết máy để đỡ các tiết máy quay trên nó hoặc quay cùng 
nó nh− bánh răng, đĩa xích, đĩa quay. . .để truyền moment xoắn hoặc làm cả 2 chức 
năng trên. 
II. Phân loại : 
1. Theo đặc điểm chịu tải có : 
a. Trục tâm là trục chỉ chịu moment uốn (hình 1) . 
b. Trục truyền là trục chịu đ−ợc cả moment uốn lẫn moment xoắn (hình 2) 
c. Trục truyền chung : là trục chỉ chịu moment xoắn mà hầu nh− không chịu 
môment uốn (hình 3) 
2. Theo dạng đ−ờng tâm trục có : 
a. Trục thẳng ( hình 4 ) 
b. Trục khuỷu ( hình 5 ) 
3. Theo cấu tạo có : 
a. Trục trơn (xem hình 4). 
b. Trục bậc (hình 6) 
 5 
c. Trục đặc và trục rỗng. 
d. Trục cứng và trục mềm. 
III. Cấu tạo chung của trục : Xem hình 7 
1. Ngỗng trục : Phần trục lắp vào ổ đỡ trục. 
2. Vai trục : Phần chuyển tiếp giữa ngỗng trục hay cổ trục với thân trục. Vai trục 
có dạng loa kèn để tránh ứng suất tập trung. 
3. Thân trục : Phần để lắp các tiết máy quay. 
4. Rãnh lắp then : Để lắp các tiết máy cùng quay với trục. 
⇓2. ổ trục 
I. Định nghĩa : ổ trục là tiết máy để đỡ các trục quay. Nó chịu lực, chịu va đập 
và định vị trục quay quanh đ−ờng tâm định sẵn. 
II. Phân loại : 
1. ổ tr−ợt. 
2. ổ lăn. 
III. ổ tr−ợt . 
Ma sát trong ổ với ngỗng hay cổ trục là ma sát tr−ợt. Cấu tạo của nó nh− hình 8a 
và kí hiệu nh− hình 8b, trong đó : 
 1 - Thân ổ ; 2 - Lót ổ ; 3 - Rãnh tra dầu. 
 Thân ổ th−ờng đ−ợc đúc rời thành 2 mảnh, có khi đúc liền hoặc rời với thân 
máy. Vật liệu là thép, gang hoặc chất dẻo. 
Lót ổ có dạng hình ống trụ mỏng, bề mặt ngoài tiếp xúc với thân ổ ; bề mặt trong 
tiếp xúc với ngỗng trục. Nó đ−ợc chế thành 2 mảnh từ đồng thau hay hợp kim nhôm 
cứng. Rãnh tra dầu đ−ợc đục xuyên từ mặt ngoài thân ổ qua mặt trong lót ổ để bôi trơn 
trục quay. Nh− vậy, phần bị mòn và phải thay là lót ổ. 
−u điểm của ổ tr−ợt là chịu đ−ợc va đập, dễ điều chỉnh chính xác đ−ờng tâm 
quay, dễ tháo lắp, dễ thay vòng lót, đáp ứng nhu cầu làm việc với trục lớn, có thể chế 
tạo từ nhiều dạng vật liệu, chỉ cần thay lót ổ. Nh−ng ổ tr−ợt cũng có nhiều khuyết 
điểm. Đó là ma sát tr−ợt lớn, khó bôi trơn toàn bộ và độ dài của ổ quá lớn. 
 6 
IV. ổ lăn. 
Ma sát trong ổ lắp với trục quay là ma sát lăn. 
Trong các loại ổ lăn, tải trọng muốn truyền tới gối trục bắt buộc phải qua các con 
lăn. Xét cấu tạo ổ bi là loại ổ lăn phổ biến. 
Trong đó : 1 - Vòng ngoài ; 2 - Vòng cách ; 3 - Vòng trong ; 4 - Con lăn 
( Xem hình 9 ). 
Vòng ngoài lắp với gối trục, vòng trong lắp vào ngỗng trục. Th−ờng thì vòng 
trong quay cùng trục còn vòng ngoài đứng yên. Con lăn là bi tròn hoặc có dạng hình 
côn ,trống, đũa, trụ .... Vật liệu làm vòng và con lăn là thép crôm. Có thể vẽ ký hiệu ổ 
lăn nh− thể hiện trong hình 10 . 
ổ lăn có −u điểm là hệ số ma sát rất nhỏ, chỉ vài phần nghìn nên không sinh nhiệt 
cao, ổn định, dễ bôi trơn, chỉ dùng kim loại đen, giá thành rẻ khi sản xuất hàng loạt. 
Nh−ng ổ lăn chịu va đập kém, ứng suất tiếp xúc lớn, khó chế tạo, chỉ chế tạo từ 
kim loại, chỉ một chi tiết nhỏ của ổ h− cũng phải loại bỏ cả ổ, không phù hợp với trục 
quay có đ−ờng kính lớn . 
⇓3. Khớp nối 
I. Định nghĩa: Khớp nối là tiết máy dùng để nối các trục truyền động với nhau, 
để đóng mở cơ cấu truyền động, tăng giảm tốc độ, ngăn ngừa h− hỏng máy khi bị quá 
tải . 
II. Phân loại : 
1.Nhóm nối trục : Nối các trục với nhau trong truyền động, ngăn ngừa h− hỏng 
tiết máy. 
2. Nhóm ly hợp : Dùng để nối và tách lực, thay đổi tốc độ. 
 7 
III. Cấu tạo nối trục : Có 3 kiểu là nối trục cứng (hình 11) ; nối trục khuỷu 
(hình 12) và phổ biến nhất là dạng mặt bích (hình 13) vì loại này gọn, dễ tháo lắp, ngừa 
đ−ợc quá tải. Ng−ời ta kí hiệu khớp nối trục nh− hình 14. 
IV. Cấu tạo ly hợp : Ly hợp cấu tạo từ đĩa chủ động A và đĩa bị động B trong 
hình 15a. Nếu đĩa bị động áp chặt vào đĩa chủ động thì trục bị động mới quay đ−ợc . 
Tách 2 đĩa xa nhau thì không truyền động nữa. Ly hợp đ−ợc kí hiệu nh− ở hình 15b . 
⇓4. Lò xo 
I. Định nghĩa: Lò xo là tiết máy có tính đàn hồi cao, đ−ợc chế tạo từ thép sợi, 
thép tấm, thép lá và đ−ợc nhiệt luyện để có độ rắn cao. Lò xo đ−ợc sử dụng để : 
- Tạo lực ép ở khớp nối, cơ cấu phanh, tăng xích, truyền động . . . 
- Tích lũy cơ năng rồi đàn hồi (trong đồng hồ). 
- Giảm chấn, giảm xóc. 
- Thực hiện chuyển động quay về vị trí cũ. 
- Làm lực kế, nhiệt kế. 
II. Phân loại lò xo : 
1. Theo khả năng chịu tải có: Lò xo chịu kéo, chịu nén, chịu uốn, chịu xoắn. 
2. Theo hình dạng có:Lò xo xoắn ốc,xoáy ốc,lò xo đĩa, lò xo vòng, lò xo nhíp. 
3. Theo đặc tính có : Lò xo có độ cứng thay đổi, lò xo có độ cứng không đổi. 
III. Kí hiệu lò xo: 
1. Lò xo chịu nén : hoặc 
2. Lò xo chịu kéo : hoặc 
3. Nhíp ấn : 
Ch−ơng 2: Truyền động 
⇓1. KHAÙI NIEÄM : Nhiệm vụ của truyền động là truyền cơ năng từ động cơ đến 
bộ phận công tác của máy. Thông th−ờng là truyền lực, moment, tốc độ ; có khi thay 
đổi dạng và quy luật chuyển động. Các dạng truyền động là cơ khí, thủy lực, điện và 
khí nén. Xem sơ đồ : 
 8 
⇓2. Truyền động cơ khí 
I. Truyền động đai: 
1. Cấu tạo bộ truyền động đai : (hình 16) 
Trong đó : 1 - Bánh đai chủ động (dẫn) ; 2 - Bánh đai bị động (bị dẫn) và 3 - 
Dây đai. 
n1 ; ω1 ; D1 lần l−ợt là vận tốc quay, vận tốc góc và đ−ờng kính bánh dẫn. 
n2 ; ω2 ; D2 lần l−ợt là vận tốc quay, vận tốc góc và đ−ờng kính bánh bị dẫn. 
β1 và β2 là các góc ôm đai. Góc ôm đai càng lớn, bộ truyền càng ổn định. 
Đai đ−ợc chế tạo từ da, vải, cao su, len. Theo tiết diện ngang đai có 3 loại : 
- Dẹt : Sử dụng khi yêu cầu có tr−ợt . 
- Đai thang dùng khi tránh tr−ợt. 
- Đai tròn dùng trong các cơ cấu nhẹ. 
Bộ truyền động đai đ−ợc đặc tr−ng bởi tỷ số truyền i: 
i = 
1
2
2
1
2
1
D
D
n
n =ϖ
ω= 
Đai có thể bắt chéo để 2 bánh quay ng−ợc nhau: (hình 17) 
Nếu bỏ qua sự tr−ợt và độ dày đai thì tốc độ của mỗi điểm trên các bánh đai là: 
v = 
60
n.D.π
 (m/s) D- m 
 n - vòng/phút ; ω - s-1 
2. −u, khuyết điểm và phạm vi sử dụng bộ truyền động đai : 
a. −u điểm: 
Động cơ Truyền động Bộ phận công tác 
Cơ khí Thủy lực Điện Khí nén
 9 
- Êm, đơn giản, không ồn. 
- Chịu đ−ợc quá tải vì có tr−ợt. 
- Rẻ tiền, dễ bảo quản, chăm sóc. 
- Truyền lực giữa 2 trục xa. 
b. Khuyết điểm : 
- Tỉ số truyền không ổn định do tr−ợt . 
- Bộ truyền cồng kềnh, lực tác dụng lên ổ đỡ lớn. 
- Đai mau mòn, mau chùng nên phải có thiết bị căng đai. 
c. Phạm vi sử dụng: 
- Dùng trong máy nghiền đá, máy trộn bê tông. 
- Dùng trong máy gia dụng nh− máy khâu, cassette, máy khuấy. 
II. Truyền động bánh răng : 
1. Cấu tạo ( hình 18a ) : Với 1 - Bánh răng chủ động và 2 - Bánh răng bị động. 
Theo hình 18a, bánh răng có răng thẳng. Răng xiên nh− ở hình 18b ; răng V nh− 
hình 18c. 
-Đó là những bộ truyền bánh răng trụ để truyền động giữa hai trục song song và 
quay ng−ợc chiều. 
Ng−ời ta còn dùng bộ truyền động bánh răng nón để truyền động giữa hai trục 
vuông góc với nhau. Xem sơ đồ và ký hiệu ở hình 18d và hình 18e. 
Tỉ số truyền : i = 
1
2
1
2
2
1
2
1
Z
Z
D
D
n
n ==ω
ω= 
Trong đó Z1 và Z2 là số răng của bánh răng chủ động và bánh răng bị động. 
2. −u, khuyết điểm và phạm vi sử dụng. 
a. −u điểm : - Gọn, nhẹ, chịu tải cao, bền chắc. 
 - Tỉ số truyền ổn định 
 10 
- Truyền lực vô cùng bé (10-6 N) hoặc vô cùng lớn (106 N ) 
 - Dùng để thay đổi tốc độ quay trong hộp giảm tốc hay điều 
chỉnh số của xe máy hay ô tô (Xem hình 19). 
b. Khuyết điểm : - Gây ồn. 
- Chịu va đập kém . 
- Chế tạo phức tạp. 
c. Phạm vi sử dụng: Trong đồng hồ, các cơ cấu nâng tải, ôtô, máy kéo, hộp giảm 
tốc, hộp số, truyền động. 
III. Truyền động bánh ma sát : 
1. Cấu tạo: Gồm bánh ma sát chủ động 1 và bánh ma sát bị động 2 tiếp xúc với 
nhau trên mặt bánh. 
Bộ truyền dùng để truyền động giữa 2 trục song song (hình 20) 
Có thể dùng bộ truyền này để truyền động giữa các trục vuông góc với nhau gọi 
là bộ truyền động bánh ma sát nón (hình 21). Còn có bộ biến tốc ma sát dạng đĩa: 
 Tỷ số truyền trong bộ truyền bánh ma sát i =
1
2
2
1
2
1
D
D
n
n =ω
ω= 
2. −u, khuyết điểm và phạm vi sử dụng : 
a. −u điểm : - Đơn giản, nhẹ êm . 
- Có thể điều chỉnh vô cấp số vòng quay . 
b. Khuyết điểm : - Tỷ số truyền không ổn định. 
 - Kích th−ớc bánh lớn. 
- Mau mòn nên không bền . 
- Phải có thiết bị ép bánh. 
c. Phạm vi sử dụng: Dùng trong máy cán, ép kim loại, máy quay, bánh đà . . . 
IV. Truyền động xích : 
1. Cấu tạo : Gồm đĩa xích chủ động 1, đĩa xích bị động 2 và dây xích 3 (hình 22), 
dùng để truyền động giữa hai trục song song với nhau và quay cùng chiều. 
 11 
Tỷ số truyền của bộ truyền xích : i =
1
2
1
2
2
1
2
1
Z
Z
D
D
n
n ==ω
ω= 
2. −u, khuyết điểm và phạm vi sử dụng 
a. −u điểm : - Có khả năng truyền lực giữa 2 trục xa tới 8 m 
- Kích th−ớc gọn hơn bộ truyền đai. 
- Không tr−ợt nên ổn định . 
- Dễ chăm sóc, bảo d−ỡng, đơn giản . 
b. Khuyết điểm:- Đòi hỏi chế tạo chính xác. 
- Giá thành cao. 
- Mau mòn trong môi tr−ờng chịu nhiều bụi. 
- Chỉ truyền chuyển động quay theo một chiều 
c. Phạm vi sử dụng : - Dùng trong các cơ cấu nâng tải, nâng gàu máy xúc. 
- Dùng trong xe máy, xe đạp ... 
Tức là dùng trong các cơ cấu đòi hỏi tránh tr−ợt. 
V. Truyền động trục vít - bánh vít . 
1. Cấu tạo : Gồm trục vít chủ động (dẫn) 1 và bánh vít bị động 2 để thực hiện 
truyền động giữa 2 trục chéo nhau (hình 23). 
Trục vít đ−ợc chế tạo từ hợp kim có tính chịu mòn cao. Bánh vít có dạng hình 
bánh răng xiên. 
Có thể vẽ ký hiệu bộ truyền trục vít - bánh vít theo (hình 24) 
2. −u, nh−ợc điểm và phạm vi sử dụng. 
a. −u điểm : - Làm việc êm, không ồn. 
- Có khả năng tự hãm. 
- Tỷ số truyền cao (có khi tới 1000) nên rất chính xác. 
b. Khuyết điểm:- Hiệu suất truyền động không cao do ma sát lớn. 
- Truyền động chậm. 
- Vít phải đ−ợc chế tao từ hợp kim quý và đắt tiền. 
 12 
c. Phạm vi sử dụng : 
- Sử dụng trong tr−ờng hợp đảo chiều quay. 
- Dùng trong các cơ cấu xoay cần trục hoặc trong ổ truyền động trung −ơng của 
xe ôtô. 
VI. Truyền động vít - gai ốc: 
1. Cấu tạo : Gồm vít (hay bu lông) 1 xoáy vào gai ốc 2 (hình 25) dùng để biến 
chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến. 
2. −u, khuyết điểm và phạm vi sử dụng : 
a. −u điểm : - Cấu tạo đơn giản, kích th−ớc nhỏ. 
- Thắng đ−ợc lực cản rất lớn. 
- Chuyển động chính xác, không rung. 
b. Khuyết điểm : - Chuyển dộng rất chậm ; khoảng cách di chuyển ngắn. 
 - Ren (gai) chóng mòn vì chịu tải cao. 
c. Phạm vi sử dụng : - Dùng trong kích vít để nâng vật. 
- Trong máy tiện (do chính xác) 
- Để căng cáp, tăng lò xo. 
VII. Các thông số cơ bản của bộ truyền động cơ khí: 
1. Tỉ số truyền: i = (
D
D
n
n
1
2
2
1
2
1 =ω
ω= >1) 
Tỷ số truyền chung của bộ truyền phức tạp bằng tích số các tỷ số truyền của các 
bộ truyền thành phần: ici= i12 . i34 . i56 ......... 
2. Vận tốc dài : v = R
60
Dn ω=π (m/s) 
3. Công suất ở trục truyền động : N = F.v (W) 
Trong đó : F là lực tác dụng làm quay trục ( N) còn v (m/s) là vận tốc dài của 1 
điểm trên trục quay . 
Ta coi công suất ở trục chủ động (dẫn) là N1 và công suất ở trục bị động (bị 
dẫn) là N2. 
 13 
4. Hiệu suất truyền động: η = 
1
t1
1
2
N
NN
N
N −= < 1 ; (η tính bằng %). Trong đó Nt 
là công suất tổn thất trong quá trình truyền động. 
 5. Moment xoắn trục : M= )m.N(
n
N.10.955 3
Qua đó ta thấy khi giảm số vòng quay n thì moment M tăng nhanh. 
⇓3. Bộ truyền động điện 
I. Khái niệm: Dùng nguồn điện làm nguồn động lực để quay (vận chuyển) các 
chi tiết máy. 
II. Sơ đồ bố trí : Xem hình 26. Trong đó: 
1- Bảng điều khiển: 2- Nguồn điện ; 3- Bảng điện ; (1,2,3 đ−ợc gọi là mạng điện) 
4 - Động cơ điện ; 5 - Trục truyền động ; 6 - Nối trục ; 7- Hộp giảm tốc ; 8- 
Bộ phận công tác ; 9 - Hãm. 
III. Nguyên tắc hoạt động chung của bộ truyền động điện : Động lực từ 
nguồn điện 2 qua bảng điều khiển 1 và bảng điện 3 để vào động cơ điện 4 tức là qua 
mạng điện, làm quay trục động cơ. Từ động cơ, lực đ−ợc truyền qua trục 5 rồi tới hộp 
giảm tốc 7 . 
Hộp giảm tốc có tác dụng giảm tốc độ quay và tăng moment quay tr−ớc khi tới bộ 
phận công tác. Từ hộp giảm tốc động lực đ−ợc truyền tới bộ phận công tác nh− tời, trục 
máy . . . 
IV. Ưu, khuyết điểm và phạm vi sử dụng 
1. Ưu điểm: - Gọn, nhẹ và nhạy. 
- Có thể điều khiển từ xa. 
- Chi phí thấp, nhất là nơi sử dụng mạng điện công nghiệp. 
2. Nh−ợc điểm :- Không êm vì máy bị giật do tốc độ lớn. 
- Đòi hỏi trình độ thao tác thành thạo của ng−ời sử dụng . 
- Đòi hỏi đầy đủ các thiết bị an toàn. 
3. Phạm vi sử dụng : - Dùng trong các loại máy nâng, máy cơ khí. 
- Làm chuyển động các loại xe khách, máy vận chuyển. 
- áp dụng cho các thiết bị điện: Quạt, máy tr ... òng / phút) 
R - Khoảng lệch tâm (m) 
2. Công suất động cơ điện : N = vk.000.60
n..P λ
 (kW) 
Trong đó : λ 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 φ 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 35000C 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 450. 
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 3600 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. 
Ch−ơng XI : Máy Rải bê tông nhựa. 
⇓ 1. Khái niệm chung về máy rải bê tông nhựa. 
I. Công dụng : Máy rải bê tông nhựa dùng để rải đều nhựa hỗn hợp lên mặt 
đ−ờng. Nó có nhiệm vụ nén chặt, làm phẳng nhẵn sơ bộ lớp nhựa, tạo độ nghiêng mặt 
đ−ờng theo yêu cầu. 
II. Phân loại máy rải bê tông nhựa. 
1. Theo ph−ơng pháp di chuyển có loại rơmooc và loại tự hành. 
Loại rơmooc có năng suất thấp nên hầu nh− không đ−ợc sử dụng nữa. Loại tự 
hành có thể là bánh xích, bánh lốp hoặc kết hợp, có năng suất cao và di chuyển linh 
hoạt. 
2. Theo công suất của máy và năng suất của nó có 2 loại : loại nhẹ có năng suất 
25 ữ 50 tấn/h ít phổ biến. Loại nặng thì năng suất 100 ữ 200 tấn/h đ−ợc sử dụng nhiều, 
chất l−ợng rải tốt. 
3. Theo đặc tính tác dụng vào hỗn hợp nhựa có : Loại máy không có cơ cấu đầm 
nén (tấm đầm hay tấm rung). Loại này ít dùng. 
Loại có cơ cấu đầm nén đ−ợc sản xuất và sử dụng rộng rãi. 
4. Theo thiết bị chứa nhựa có : Loại có và không có bunker. Loại không có 
bunker rất bất tiện nên hầu nh− không tồn tại. 
Các máy rải nhựa đ−ờng hiện nay đều có năng suất cao từ 200 tấn/h, di động 
bằng bánh xích, bunker chứa nhựa lớn, tấm nén đầm rộng, các thiết bị cấp liệu và rãi 
nhựa hoạt động nhịp nhàng. 
 85 
⇓ 2. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy rải bê tông 
nhựa. 
I. Cấu tạo chung : 
Ta xét tổ hợp máy công tác khi máy rải đang hoạt động theo hình 152 
1 - Thùng xe tự đổ (thùng chứa nhựa) ; 2 - Xe tự đổ. 
Cơ cấu rải gồm : 3 - Thùng chứa nhựa ; 4 - Cơ cấu di chuyển bánh xích ; 5 - Tấm 
điều chỉnh l−ợng nhựa ; 6 - Vít quay ; 7 - Thanh đứng ; 8 - Tấm ép ; 9 - Thanh lèn ; 10 
- Vít rải ngang ; 11 - Khớp quay ; 12 - Băng tải nhựa ; 13 - Khuỷu lệch tâm. 
Tấm ép dùng để ép và là phẳng lớp nhựa. Nó gồm 2 tấm phẳng liên kết với nhau 
bởi 1 khớp cầu, vì thế 2 tấm này có thể tạo thành mặt phẳng ngang, mặt phẳng nghiêng 
1 phía hoặc 2 tấm nghiêng đều về 2 phía theo yêu cầu thiết kế mặt đ−ờng nhờ vít ngang 
đặt ở giữa. ở 2 biên tấm ép có hệ thống gai ốc - vít đứng để ấn định độ nghiêng của 
tấm ép (xem hình 153). Hỗn hợp nhựa đ−ờng từ xe tự đổ đ−ợc rót vào thùng chứa 
(bunker) 3 . Từ đó đ−ợc băng tải 12 đ−a qua khe đổ để xuống lòng đ−ờng. Vít rải 
ngang 10 quay để chém tơi và rải đều lớp nhựa trên đ−ờng. Nhờ cơ cấu lệch tâm 13 mà 
tấm ép 8 đ−ợc nâng lên, hạ xuống ép chặt nhựa. Thanh đứng 7 nối với thanh lèn 9 và 
tấm ép 8 có tác dụng làm tăng lực ép do thanh lèn rơi từ trên xuống. Quay vít 6 nâng hạ 
tấm 5 để đều chỉnh l−ợng nhựa qua khe đổ. Cuối cùng là dùng máy lu trơn hay lu lốp 
lăn lại mặt nhựa mới rải. 
Loại này có năng suất cao, nhựa đổ nhanh và đều, lớp nhựa đ−ợc lèn chặt, phẳng. 
 86 
⇓ 3. Trạm trộn bê tông nhựa nóng. 
I. Các thiết bị chính của trạm trộn bê tông nhựa nóng : 
1 - Hệ thống cấp liệu gồm phễu chứa, máy tải liên tục. 
2 - Tang sấy phối liệu. 
3 - Hệ thống cấp liệu nóng gồm gàu hay băng tải, sàng, máy định l−ợng cấp phối. 
4 - Thiết bị cấp phụ gia, bột đá. 
5 - Hệ thống cấp nhựa nóng : nấu, chứa, định l−ợng nhựa. 
6 - Thiết bị lọc bụi. 
7 - Máy trộn khuấy. 
8 - Hệ thống điều khiển. 
II. Quy trình sản xuất bê tông nhựa : gồm 5 công đoạn chính : 
1 - Cấp vật liệu nh− đá, cát nguội vào tang sấy. 
2 - Sấy đá, cát đến gần 2000C. 
3 - Phân loại cấp phối sấy. 
4 - Nung nóng nhựa đ−ờng tới 1500C. 
5 - Định l−ợng đá, cát, bột đá, phụ gia và nhựa nóng theo tỷ lệ thành phần đã định 
rồi trộn đều chúng với nhau. 
Trạm trộn th−ờng là c−ỡng bức theo chu kỳ hoặc c−ỡng bức liên tục, có dạng tháp 
hay dạng nằm ngang. 
III. Cấu tạo trạm trộn bê tông nhựa : 
Ta xét loại tháp, hoạt động c−ỡng bức theo chu kỳ. Xem hình 154, Trong đó : 1 - 
Máy cấp liệu ; 2 - Băng tải vật liệu nguội ; 3 - Tang sấy ; 4 - Vòi tiếp khí nóng ; 5 - 
Băng tải vật liệu nóng ; 6 - Mặt sàng ; 7 - Thiết bị lọc bụi ; 8 – Phễu chứa ; 9 - Thiết bị 
định l−ợng nhựa ; 10 - Máy khuâý ; 11 - Xe tự đổ ; 12 - ống bao ngăn bụi. 
 87 
Đá cát đ−ợc máy cấp liệu đ−a vào tang sấy nhờ băng tải nguội. Khi đã đ−ợc sấy 
nóng lại đ−ợc băng tải nóng nâng lên và đổ vào sàng để chọn cỡ thích hợp. Đá đ−ợc 
tích vào phễu chứa rồi đ−ợc định l−ợng và rót vào máy khuấy. Nhựa cũng đ−ợc định 
l−ợng rồi rót vào đấy. Hỗn hợp nhựa đ−ợc khuấy đều và đổ vào xe tự đổ. Máy khuấy 
10 về cơ bản nh− hình 155. 
Bụi trong đá đã sàng đ−ợc hút vào ống 7, dùng hơi n−ớc bơm lên để khử. 
Loại này có −u điểm là hoạt động liên tục nên năng suất cao. 
 88 
TAỉI LIEÄU THAM KHAÛO 
1/ Traàn Vaờn Tuaỏn, Nguyeón Vaờn Huứng, Nguyeón Hoaứi Nam 
KHAI THAÙC MAÙY XAÂY DệẽNG 
Nhaứ xuaỏt baỷn giaựo duùc.Haứ Noọi 1996 
2/ Nguyeón ẹỡnh Thuaọn 
SệÛ DUẽNG MAÙY XAÂY DệẽNG 
Nhaứ xuaỏt baỷn giao thoõng vaọn taỷi.Haứ Noọi 1995 
3/ Nguyeón Tieỏn Thu 
SOÅ TAY CHOẽN MAÙY THI COÂNG XAÂY DệẽNG 
Nhaứ xuaỏt baỷn xaõy dửùng.Haứ Noọi 1995 
4/ Nguyeón Vaờn Huứng, Phaùm Quang Duừng, Nguyeón Thũ Mai 
MAÙY XAÂY DệẽNG 
Nhaứ xuaỏt baỷn khoa hoùc vaứ kyừ thuaọt .Haứ Noọi 1996 
5/ Volcov D. P 
MAÙY XAÂY DệẽNG 
Nhaứ xuaỏt baỷn Visaia Scola .Matxcụva 1988 
6/ Phidelev A. C ; Trubuc IU. F 
MAÙY XAÂY DệẽNG 
Nhaứ xuaỏt baỷn Visaia Scola .Kiev 1979 
7/ Nhedrorezov I. A 
MAÙY MOÙC VAỉ THIEÁT Bề VAÄN CHUYEÅN 
Nhaứ xuaỏt baỷn giao thoõng . Matxcụva 1989