Đây là một phương pháp được sử dụng do các điểm nồi bật của nó. Với phương pháp này các kích thủy lực tỳ trực tiếp lên mố trụ cầu để nâng dầm cầu lên. Các thiết bị nâng dâm của hãng Balvac đang thực hiện việc nâng dầm để thay gối cầu bê tông được thể hiện trên các 3.8 và hình 3.9.
Hình 3.8. Hệ thống nâng dâm của hãng Balvac
Hình 3.9. Hệ thống thiết bị nâng dâm bằng bệ treo
73
3.2.2. Tình hình sử dụng thiết bị nâng dầm thay gối câu ở Việt Nam
Hoà nhập cùng với những tiến bộ công nghệ trên thế giới, qua thời gian thử nghiệm các công nghệ nâng dầm thay gối cầu ở nước ta, chúng ta đang hình thành và có xu hướng áp dụng các công nghệ nâng dầm hiện đại. Trong đó 3 công nghệ thể hiện nhiêu đặc điểm mang tính lợi thế về hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao là công nghệ nâng đầm sử dụng kích đĩa, công nghệ nâng dầm sử dụng ống chống chịu lực và công nghệ nâng đầm trên bệ tỳ. Trong đó công nghệ nâng dầm sử dụng kích đĩa phải đầu tư nhập ngoại hệ thống kích đĩa (do nguyên lý làm việc của kích đĩa đựa trên bản chất của vật liệu đàn hồi, mà đây chính là điểm yếu của ngành luyện kim nước ta); hai công nghệ nâng dầm còn lại là sử dụng ống chống chịu lực và sử dụng bệ tỳ trong nước chúng ta hoàn toàn có thể chế tạo được hệ thống thiết bị.
3.2.2.1. Hệ thống thiết bị nâng dâm sử dụng kích đĩa
Công nghệ nâng dâm bằng kích đĩa thường được áp dụng đối với những cầu có diện tích mũ trụ cầu ở phân trước gối đủ lớn để đặt kích đĩa sao cho trọng tâm kích
không rơi ra ngoài mặt thân trụ cầu. Hệ thống thiết bị bao gồm kích đẹt và bơm thuỷ lực.
Các thông số kỹ thuật của kích đĩa:
Kích bằng thép đạng tròn, hoặc chữ nhật rỗng
Kích thước tổng thể của kích đĩa: ®300x30mm, hoặc 350x600x30mm...
Hành trình lớn nhất của kích ~ 20mm -_ Mỗi kích có sức nâng từ 50T đến 100T
Kích đĩa thường ghép thành hệ thống từ 5 đến 10 kích dùng chung một tổng
bơm thuỷ lực.
- Khoảng cách giữa mặt trên mũ trụ cầu và đáy dầm 6 > 3cm và phần bề mặt của xà mũ trụ cầu cần đủ rộng > 30cm.
-_ Dd kích được đặt ngay tại khoảng trống giữa đáy dầm và mặt trên mũ trụ cầu vì vậy cần kiểm tra và kiểm toán phần xà mũ trụ cầu đặt kích chịu lực tạm thời thay cho vị trí đặt các gối cầu mà không được gia cố và tăng cường từ trước
- Hanh trình của kích nhỏ chỉ từ 1+2 cm, nó có thể đảm bảo tính ổn định của nhịp cầu vì vậy không cần cấm các phương tiện giao thông trên cầu khi thí công thay
gối. Tuy nhiên phạm vi sử dụng chúng rất hạn chế, vì không thể sử dụng kích trong trường hợp chiều cao nâng đầm yêu cầu > 2cm
Các thông số của bơm thuỷ lực
+ Áp lực làm việc lớn nhất: 100 bar + Lưu lượng làm việc lớn nhất: <8 lít/phút
+ Khả năng điều chỉnh tốc độ: — Điều chỉnh tốc độ vô cấp
+ Số cửa chia dầu: Đảm bảo phù hợp với số lượng kích Thiết bị phụ trợ khác
+ Máy hàn : 1 bộ
+ Máy khoan bêtông: 1 chiếc + Máy phát điện: I chiếc + Đà giáo treo : 2 bộ
+ Các loại nêm chèn bằng thép, bêtông cốt thép và gỗ.
+ Các phụ kiện kèm theo phục vụ công tác nâng kích, công tác làm sắt và công tác bê tông.
3.2.2.2. Hệ thống thiết bị nâng dầm sử dụng ống chống chịu lực
Trong trường hợp cầu có bệ trụ cầu vững chấc và không quá cao so với đáy dầm (h< 5m), nên sử dụng giải pháp đặt ống chống chịu lực lên bệ trụ cầu.
Yêu cầu thông số kỹ thuật của hệ thống thiết bị.
Các thông số kỹ thuật của hệ thống thiết bị được tính toán xác định trên cơ sở xem xét các yếu tố gây tác động và ảnh hưởng trực tiếp. Khi tính lực nâng của kích lấy tổ hợp tải trọng gồm: tĩnh tải dầm và hoạt tải đoàn xe được phép qua cầu. Kích thước ống chống được xác định theo lực nâng của kích. Kết quả tính toán như sau:
- Đối với nhịp dầm BTCT khẩu độ nhỏ (24m), hệ thống thiết bị với các thông số như sau:
+ Lực nâng tối đa của kích: 50 +70T/Kích + Hành trình tối đa của kích: 5cm
+ Đường kính ống chống bằng thép: ®240mm (@® ngoài) + Chiều dày của ống chống: 8 = 12+15mm
- D6i véi nhiing nhịp đầm BTCT khẩu độ lớn (30:40m)
+ Lực nâng tối đa của kích: 100T
+ Hành trình tối đa của kích: 5cm
+ Đường kính ống chống bằng thép: 245 mm (GŒ ngoài) + Chiểu dày của ống chống : 6 = 22,5mm
Các thông số kỹ thuật của kích
-_ Lực nâng lớn nhất: 50+100 Tan
- Hành trình lớn nhất của kích: >5 cm - Ap svat làm việc định mức: < 400 bar
-_ Chiều cao nâng của kích : Không khống chế
Kích nâng thường được ghép thành hệ thống từ 5 đến 10 kích dùng chung một tổng bơm thuỷ lực.
Hành trình của kích khá lớn, có thể đáp ứng các yêu cầu nâng dầm lên cao để thay gối hoặc sửa chữa cải tạo nâng cấp cầu. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn trong quá trình nâng dầm, cần phải có các tấm kê dâm, đảm bảo chắc chắn an toàn cho cầu. Hoặc sử dụng những loại kích có ê cu hãm cần pít tông.
Các thông số của bơm thuỷ lực
+ Áp lực làm việc lớn nhất: 400 bar
+ Lưu lượng làm việc lớn nhất: <8 lí/phút
+ Khả năng điều chỉnh tốc độ: — Điều chỉnh tốc độ vô cấp
+ Số cửa chia dầu: Đảm bảo phù hợp với số lượng kích Thiết bị phụ trợ khác
+ Ống thép chịu lực : Đúng chủng loại và đủ số lượng + Máy hàn : I bộ
+ Máy khoan bêtông: 1 chiếc + Máy phát điện: l chiếc + Da giáo treo : 2 bộ
+ Các loại nêm chèn bằng thép, bêtông cốt thép và gỗ.
+ Các phụ kiện kèm theo phục vụ công tác nâng kích, công tác làm sắt và công tác bê tông.
3.2.2.3. Hệ thống thiết bị nâng dầm sử dụng bệ tỳ
Bệ tỳ đặt kích có thể là bẻ mặt xà mũ mố trụ cầu hoặc bề mặt trên của kết cấu giá đỡ kích . Kích sử dụng trong phương pháp này là kích thông thường (không phải là kích đĩa)
Trong trường hợp khoảng cách giữa bề mặt trên của xà mũ trụ cầu với đáy dầm có kích thước đủ lớn để đặt kích thông thường (h>200mm), đồng thời diện tích bề mặt xà trụ cầu đủ để đặt kích (®>240mm) ta sử dụng ngay xà mũ trụ cầu làm bệ tỳ đặt kích nâng dầm.
Trường hợp không thể sử dụng xà mũ trụ cầu để đặt kích, ta phải chế tạo các giá đỡ kích (bằng thép hoặc BTCT), khoan lễ trên thân trụ cầu (hoặc sử dụng những lỗ đã được thiết kế sẵn), đưa thanh thép cường độ cao (CĐÐC) vào và căng kéo, sao cho bệ tỳ đảm bảo đủ chịu lực. Khoảng cách giữa bề mặt trên của bệ tỳ và đáy dầm đảm bảo phù hợp với loại kích sẽ sử dụng thi công.
Các thông số kỹ thuật của kích
-_ Lực nâng lớn nhất: 50+100 Tan
- Hanh trinh lén nhat của kích: >5 cm - _ Áp suất làm việc định mức: < 400 bar
-_ Chiểu cao nâng của kích : Không khống chế
Kích nâng thường hoạt động chung thành hệ thống từ 5 đến 10 kích dùng chung một tổng bơm thuỷ lực.
Hành trình của kích khá lớn, có thể đáp ứng các yêu cầu nâng dầm lên cao để thay gối hoặc sửa chữa cải tạo nâng cấp cầu. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn trong quá trình nâng dầm, cần phải có các tấm kê dầm, đảm bảo chắc chắn an toàn cho cầu. Hoặc sử dụng những loại kích có ê cu hãm cần pít tông.
Các thông số của bơm thuỷ lực
+ Áp lực làm việc lớn nhất: 400 bar
+ Lưu lượng làm việc lớn nhất: <8 lit/phuit
+ Khả năng điều chỉnh tốc độ: Điều chỉnh tốc độ vô cấp
+ Số cửa chia dầu: Đảm bảo phù hợp với số lượng kích
Thiết bị phụ trợ khác
+ Thép cường độ cao ®28: Đúng chủng loại và đủ số lượng
+ Kích căng kéo 100 tấn và phụ kiện: Đảm bảo căng kéo đủ lực yêu cầu
+ Máy hàn: 1 bộ
+ Máy khoan bêtông: 1 chiếc
+ Máy phát điện: 1 chiếc
+ Da giáo treo : 2 bộ
+ Các loại nêm chèn bằng thép, bêtông cốt thép và gỗ.
+ Các phụ kiện kèm theo phục vụ công tác nâng kích, công tác làm sắt và công tác bê tông.
3.2.3. Nhận xét về thiết bị nâng dâm thay gối cầu ở Việt Nam hiện nay
Qua tìm khảo sát những thiết bị nâng dầm thay gối đã và đang sử dụng ở Việt Nam, Đề tài đưa ra một số nhận xét sau :
- Thiết bị đang sử dụng nâng đầm thay gối ở Việt Nam, đa số là những thiết bị nâng thông thường, chưa có đầy đủ các bộ phận an toàn về cơ khí và thuỷ lực.
- Do các bộ nguồn thuỷ lực và kích là loại thông thường nên việc nối ghép giữa bộ nguồn thuỷ lực và kích còn chấp vá. Bộ nguồn không có bộ phận điều chỉnh tốc độ, do đó không điều chỉnh được tốc độ chuyển động của các kích theo các yêu cầu về kỹ thuật nâng dầm.
- Gần đây, một số thiết bị mới được chế tạo nhưng chưa có hệ thống điều khiến đồng bộ. Việc điều chỉnh tốc độ và hành trình nâng phải thực hiện bằng tay, mỗi kích do 1 người điều khiển. Đối với những công trình cầu lớn, số lượng kích sử dụng nhiều, việc điều chỉnh bằng tay không thể đảm bảo đồng đều, có thể gây ra những sự cố trong quá trình nâng dầm sửa chữa mà khó có thể khắc phục được.
Để có thể khắc phục được tất cả các tồn tại của các hệ thống thiết bị nâng dầm thay gối cầu trên đây, cần phải thực hiện những yêu cầu sau:
+ Thiết kế hãm cơ khí ngay trên kích bằng ê cu hãm cần pít tông. Thiết kế kích làm việc hai chiều để hành trình hạ kích được thực hiện dễ dàng.
+ Bố trí van khoá tải bằng thuỷ lực để tăng độ tin cậy cho hệ thống kích khi nâng dầm, giữ tải mà vẫn đảm bảo giao thông bình thường.
+ Liên kết giữa bộ nguồn và các kích bằng đường ống mềm cao ấp, hai đầu có
khớp nối nhanh.
+ Sử dụng các van phân phối kiểu điện từ, đảm bảo việc điều khiến điện, điện tử
+ Sử dụng các thiết bị đo chuyển vị, điều khiển hành trình nâng của từng kích chính xác theo yêu cầu sử dụng.
+ Thiết kế hệ thống điều khiển tự động, bán tự động theo các chương trình PLC.
Xử lý, lưu trữ, quản lý các số liệu cần thiết.
Đây cũng chính là những nội dung chủ yếu cần thực hiện của dé tài trong báo cáo này.
3.3. Nghiên cứu lựa chọn phương án thiết kế thiết bị nâng dầm thay gối cau 3.3.1. Những quan điểm chỉ đạo trong nghiên cứu lựa chọn phương án 3.3.1.1. Tận dụng tối đa tiêm năng sẵn có trong nước
Để giảm tối đa giá thành thiết bị, chúng ta phải tận dụng tối đa những tiểm năng sẵn có trong nước như vật tư phụ tùng sẵn có, trang thiết bị hiện có trong nước.
Chỉ phí vật tư phụ tùng cũng chiếm một tỷ trọng khá lớn trong tổng giá thành thiết bị, vì vậy những thiết bị chế tạo trong nước phải đảm bảo được yêu cầu nguồn vật tư phụ tùng thay thế sẵn có, ổn định và giá thành hợp lý.
3.3.1.2. Hiện đại hoá sản phẩm
Các nguyên lý kết cấu, điều khiển của thiết bị nâng dầm thay gối cầu phải phù hợp với các yêu cầu sửa chữa nâng cấp cầu, phù hợp với xu hướng phát triển của khoa học kỹ thuật tiên tiến trên thế giới. Kiểu TĐTL kết hợp với điều khiển điện - điện tử là khuynh hướng phát triển chủ yếu của loại thiết bị này.
Các kích thuỷ lực có kết cấu gọn nhẹ, được điều khiển theo các chương trình PLC, tự động hoặc bán tự động các thao tác đảm bảo vận hành thuận tiện, chính xác và mang lại hiệu quả kinh tế cho công tác sửa chữa nâng cấp cầu ở Việt Nam.
3.3.1.3. Lựa chọn các cụm, các chỉ tiết chế tạo trong nước hợp lý
Các hãng chế tạo máy trên thế giới không phải tự chế tạo tất cả mọi chỉ tiết của toàn máy, mà khuynh hướng liên kết, sử dụng những cụm máy của các hãng khác đã và đang trở thành phổ biến trên thế giới. Chúng ta hoàn toàn có thể thực hiện theo phương pháp này để chế tạo hệ thống thiết bị nâng dầm thay gối câu. Điều đó có nghĩa là những cụm máy đồi hỏi chất lượng cao, trong nước chưa chế tạo được thì ta nhập ngoại, còn những cụm máy, những cụm chi tiết có thể chế tạo trong nước chúng ta cần
phải nghiên cứu, thiết kế, và chế tạo những sản phẩm theo ý muốn trên cơ sở tối ưu về hiệu quả kinh tế cùng với sự rút ngắn thời gian nghiên cứu để kịp thời đưa các thiết bị vào thi công đáp ứng nhu cầu của thực tế.
Như vậy, trong khi tiến hành nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị nâng đầm sữa chữa nâng cấp cầu, vấn đề lựa chọn phương án cần phân tích dựa trên những quan điểm chỉ đạo đã nêu.
3.3.2. Những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật lựa chọn phương án thiết kế
Hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu được nghiên cứu thiết kế chế tạo trong nước cân phải đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật sau:
3.3.2.1. Tính năng kỹ thuật phù hợp
Hệ thống thiết bị nâng đầm sửa chữa nâng cấp cầu được chế tạo phải có tính năng kỹ thuật đáp ứng được các yêu cầu cụ thể của công nghệ sửa chữa cầu, các tiêu chuẩn hiện hành và các yêu cầu đã nêu trên đây.
3.3.2.2. Nguyên lý cấu tạo thích hợp, biện đại
Một thiết bị chứa đựng nhiều sai sót trong thiết kế chắc chắn không thể có chất lượng cao trong khai thác sử dụng. Theo tài liệu của Liên Xô (cũ), số lần hư hỏng do những sai sót trong thiết kế chiếm tới 40% tổng số hư hỏng trong quá trình khai thác khác. Điều đó đòi hỏi hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu sẽ chế tạo phải được thiết kế theo một nguyên lý tối ưu trong điều kiện nước ta về vật liệu, công nghệ chế tạo và giá thành.
3.3.2.3. Thích nghỉ với môi trường nhiệt đới Việt Nam
Như chúng ta đã biết, hệ thống TĐTL nói chung rất nhạy cảm với khí hậu của môi trường khai thác mà đặc biệt là ảnh hưởng của nhiệt độ cao trong môi trường nhiệt đới nước ta. Khi các điều kiện khác không đối, nhiệt độ môi trường càng cao, áp suất chất lỏng công tác trong hệ thống càng giảm, thời gian, biên độ dao động áp suất và áp lực động lớn nhất càng tăng, dòng chất lỏng không ổn định... làm cho công suất truyền động và tuổi thọ của thiết bị giảm sút nghiêm trọng. Vì thế, hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu được chế tạo phải áp dụng những giải pháp hạn chế những ảnh hưởng xấu nói trên.
3.3.2.4. Phù hợp với trùnh độ công nghệ hiện tại rong nước
Hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu sẽ chế tạo bao gồm nhiều cụm chỉ tiết, trong đó có những cụm chi tiết đòi hỏi được chế tạo với độ chính xác khá cao, vật liệu đặc biệt, quy trình công nghệ chế tạo yêu cầu khắt khe, với trang thiết bị chuyên dùng hiện đại... Chỉ tiêu này đòi hỏi các chỉ tiết của hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu phải có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, cố gắng gia công chủ yếu trên các máy vạn năng, loại trừ một vài nguyên công đặc biệt.
3.3.2.5. Gọn nhẹ, thuận tiện trong việc sửa chữa thay thế
Để giảm bớt trọng lượng, kích thước của hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu, đòi hỏi phải sử dụng những vật liệu có độ bền cao hoặc nâng cao áp lực làm việc của hệ thống thuỷ lực ở mức hợp lý. Tuy nhiên vấn đề vật liệu chất lượng cao đã và đang còn là điểm yếu của chúng ta. Do đó để giảm kích thước chỉ còn phương pháp nâng cao áp lực làm việc của hệ thống thuỷ lực. Đây cũng chính là một trong những khuynh hướng phát triển của TĐTL. Tuy nhiên chỉ tiêu này kéo theo những khó khăn trong việc làm kín, chống rò rỉ dầu, duy trì và nâng cao tuổi thọ các thiết bị thuỷ lực.
Hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu sẽ chế tạo phải đảm bảo tính thuận tiện trong việc sửa chữa thay thế khi cần thiết nhất là trong khi đang thi công trên các công trường. Các phụ tùng có sẵn, thay thế thuận tiện sẽ giảm bớt thời gian dừng máy, tạo điều kiện thi công đảm bảo tiến độ yêu cầu.
3.3.2.6. Tiện lợi trong sử dụng và bảo quản
Hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu sẽ chế tạo phải thuận tiện trong sử dụng, điều khiển phải dễ dàng, nhẹ nhàng, nhạy bén. Đây cũng chính là những ưu điểm vốn có của kiểu TĐTL.
3.3.2.7. Độ tin cậy cao trong khai thác
Độ tin cậy thể hiện chất lượng của máy móc nói chung và hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu nói riêng trong khai thác sử dụng. Hệ thống thiết bị nâng đầm sửa chữa nâng cấp cầu có độ tin cậy cao tức là khả năng sấn sàng làm việc không hỏng cao, ít hỏng hóc, chỉ phí cho công tác bảo dưỡng sửa chữa giảm... Độ tin cậy của hệ thống thiết bị nâng dầm sửa chữa nâng cấp cầu trong khai thác là sự tác động tổng