ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN MINH NGỌC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐẦU KHOAN THEO CÔNG NGHỆ KHOAN KÍCH NGẦM Chuyên ngành: Chế tạo máy Mã số ngành: 605204 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HCM, tháng 6 năm 2013 Công trình đƣợc hoàn thành tại: Trƣờng Đại Học Bách Khoa-ĐHQG-HCM Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: TS. Dƣơng Minh Tâm Cán bộ chấm nhận xét 1:.
Cán bộ chấm nhận xét 2:. Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại trƣờng Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày 29 tháng 07 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. Thái Thị Thu Hà 2.
Trần Thiên Phúc 3. Dƣơng Minh Tâm 4. Nguyễn Văn Giáp Xác nhận của Chủ Tịch Hội đồng dánh giá LV và trƣởng khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc chỉnh sửa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.
HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ---------------- ---oOo--- Tp. HCM, ngày 21 tháng 01 năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: Nguyễn Minh Ngọc Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 26/09/1988 Nơi sinh : TX. Tây Ninh, Tỉnh Tây Ninh Chuyên ngành : Chế tạo máy Khoá (Năm trúng tuyển) : 2011 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên Cứu Thiết Kế Đầu Khoan Theo Công Nghệ Khoan Kích Ngầm 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu công nghệ Khoan Kích Ngầm – Pipe Jacking. - Tính toán và thiết kế đầu khoan theo công nghệ Khoan Kích Ngầm.
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 21/01/2013 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 21/06/2013 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : TS. Dƣơng Minh Tâm Nội dung và đề cƣơng Luận văn thạc sĩ đã đƣợc Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Họ tên và chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) TS. Dƣơng Minh Tâm Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS.
Dƣơng Minh Tâm LỜI CẢM ƠN Những kiến thức, những kỹ năng mà chúng ta được trang bị chính là hành trang vững chắc để mỗi chúng ta vững bước trên đường đời. Để có được những hành trang ấy, bản thân em cũng đã phải trải qua biết vô vàng khó khăn trong cuộc sống, cộng với sự hỗ trợ hết mình từ phía gia đình, thầy cô, bạn bè. Chính sự hỗ trợ của ba mẹ, của các thầy cô và bạn bè đã giúp em hoàn thành bài luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn thầy Dương Minh Tâm đã luôn hỗ theo sát và hỗ trợ em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em cũng xinh chân thành cảm ở thầy Đặng Văn Nghìn đã tạo điều kiện cho em được tiếp cận đề tài và tài liệu về luận văn này. Đồng thời em cũng xin cảm ơn Công Ty TNHH MTV Thoát Nước Đô Thị Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho em được tiếp cận thiết bị thực tế. Cuối cùng em xin cảm ơn ba, mẹ, anh, chị và những người thân đã tạo điều kiện tốt nhất và là chỗ dựa tinh thần vũng chắc cho em trong suốt thời gian vừa qua. Em xin chân thành cảm ơn! Tp.
Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 6 năm 2013 Học Viên Nguyễn Minh Ngọc HVTH: Nguyễn Minh Ngọc i Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Dƣơng Minh Tâm TÓM TẮT Ở một đô thị lớn nhƣ Tp. Hồ Chí Minh, việc xây dựng các hệ thống hỗ trợ cho đời sống đô thị nhƣ: đƣờng ống cấp nƣớc, đƣờng cống thoát nƣớc, đƣờng ống cấp gas, cấp điện và các phƣơng tiện truyền thông thông tin đang đƣợc chú trọng đầu tƣ. Các dự án này hầu hết đƣợc thi công bằng phƣơng pháp đào hở nên dù hình thức đơn giản, chi phí thấp nhƣng khó quản lý.
Trong khi đó việc thi công lại kéo dài, gây mất mỹ quan đô thị, để lại hậu quả là những con đƣờng chắp vá. Tuy nhiên hạn chế lớn nhất của phƣơng pháp đào hở là chỉ phù hợp cho việc thi công ở độ sâu ngắn, nằm ngay gần mặt đất. Ngoài ra, giải quyết tình trạng ngập lụt tại các thành phố lớn nói chung và đối với Tp. HCM nói riêng là một trong những nhiệm vụ trọng tâm cần giải quyết.
HCM đã khẳng định đây là nhiệm vụ cấp bách cần giải quyết, và giải pháp là xây dựng các hệ thống cống ngầm để thoát nƣớc. Hiện nay, Tp.HCM đã thực hiện nhiều dự án về cống ngầm mà tiêu biểu là dựa án thoát nƣớc lƣu vực kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè. Việc thi công lắp đặt cống ngầm ở độ sâu (8-30m) nằm phía dƣới những công trình điện - viễn thông, nƣớc sinh hoạt và nƣớc thải bắt buộc phải sử dụng máy khoan cống ngầm dƣới mặt đất. Việc thi công các cống lớn ở chiều sâu hiện nay gặp nhiều khó khăn và chi phí rất lớn.
Việc sử dụng máy khoan và lắp đặt cống ngầm với điều khiển định vị tự động giảm đáng kể chi phí thi công, đem lại hiệu quả kinh tế lớn, giảm thiểu mặt bằng thi công, giảm thời gian thi công, giảm thiểu yêu cầu di dời các công trình kỹ thuật hạ tầng, đảm bảo an toàn cho các công trình lân cận dọc tuyến cống, giảm thiểu khối lƣợng tái lập mặt đƣờng, hạn chế ùn tắc giao thông. Vấn đề thi công cống ngầm bằng máy khoan ngầm, đặc biệt là đầu khoan của công nghệ khoan kích ngầm đã có nhiều nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên thế giới, nhƣng ở Việt Nam vấn đề này còn khá mới mẻ. Chính vì lẽ đó, đề tài luận văn “Nghiên cứu thiết kế đầu khoan theo công nghệ khoan kích ngầm” đƣợc thực hiện với mục đích tìm hiểu chi tiết hơn về công nghệ khoan kích ngầm, tạo tiền đề cho việc chế tạo thiết bị trong nƣớc và ứng dụng thiết bị này vào thực tế. Đề tài “Nghiên cứu thiết kế đầu khoan theo công nghệ khoan kích ngầm” đƣợc trình bày trong 6 chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan về công nghệ và thiết bị khoan kích ngầm.
Chƣơng này giới thiệu tổng quan về các công nghệ và thiết bị thi công cống ngầm đã và đang đƣợc sử dụng trên thế giới, đặc biệt là công nghệ và các thiết bị trong công nghệ Khoan kích ngầm. Chƣơng 2: Các đặc tính cơ lí của đất và đặc điểm địa chất Tp. Chƣơng 3: Cơ sở lí thuyết của tính toán thiết bị. Chƣơng 4: Tính toán cụ thể các thông số làm việc.
Chƣơng 5: Thiết kế đầu khoan theo công nghệ khoan kích ngầm. Chƣơng 6: Kết luận và kiến nghị. Các mục tiêu của luận văn đƣợc thể hiện rõ thông qua nội dung của luận văn. Luận văn đã xây dựng đƣợc đƣờng lối thiết kế đầu khoan theo công nghệ khoan kích ngầm, từ đó tạo cơ sở cho các nghiên cứu sau này.
HVTH: Nguyễn Minh Ngọc ii Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Dƣơng Minh Tâm ABSTRACT In big cities like Ho Chi Minh City, development of support systems for urban life such as water pipelines, sewer lines, gas pipelines, power pipelines and media information is being focused on. The projects are mostly constructed by trenching method so even simplest form, low-cost but difficult to manage. Meanwhile, construction is prolonged, causing urban landscape, resulting patchwork way.
However, the biggest drawback of trench method is only suitable construction in the short depth, is located near the ground. Also, solving flood status in large cities in general and for Ho Chi Minh city in particular is one of the key tasks to be solved. Ho Chi Minh City People’s Committee has confirmed that this is an urgent task to solve, and the solution is to build the sewer system to drain. At present, HCMC has performed many of the sewer project, typically project of drainage basin Nhieu Loc - Thi Nghe.
Construction of a tunnel’s installation at depth (8-30m) is located below projects of power - telecommunications, water and waste water required to use underground drill sewer machines. Construction of the large drain in current deep that have difficulties and great expense. Using of drilling machine and installation of sewers with automatic positioning control reduce construction costs significantly, provide greater economic efficiency, minimize work site, reduce construction time and minimize required relocation of infrastructure projects, ensure safety of the neighboring buildings along the drain, reducing the volume of re-establishing the road, limiting congestion. Problem of construction sewer by underground drilling machines, especially cutter head of pipe jacking technology has many research and application widely in the world, but in Vietnam this problem is new.
Therefore, thesis "Research design cutter head is based on pipe jacking technology" is done with the purpose to find out more details about pipe jacking technology, set the stage for fabrication of domestic devices and application this device in practice. Project "Research design cutter head is based on pipe jacking technology" is presented in six chapters: Chapter 1: Overview of technology and pipe jacking equipments. This chapter introduces overview of technology and sewer construction equipment has been used around the world especially in Pipe Jacking Technology. Chapter 2: Mechanical - Physical characteristics of soil and geological characteristics of Ho Chi Minh City.
Chapter 3: Theoretical basis of computing devices. Chapter 4: Calculate specific working parameters. Chapter 5: Design cutter head is based on pipe jacking technology. Chapter 6: Conclusions and recommendations.
The aim of thesis is clearly demonstrated through the contents of the thesis. Thesis has built the designing way cutter head based on pipe jacking technology, since then provides the basis for future research. HVTH: Nguyễn Minh Ngọc iii Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Dƣơng Minh Tâm LỜI CAM KẾT Tôi tên: NGUYỄN MINH NGỌC Học viên lớp: Cao học công nghệ chế tạo máy K2011 Mã số học viên: 11040394 Theo quyết định giao đề tài luận văn cao học của Phòng đào tạo Sau đại học, Đại học Bách khoa Tp.HCM, tôi đã thực hiện luận văn cao học với đề tài “Nghiên cứu thiết kế đầu khoan theo công nghệ khoan kích ngầm” dƣới sự hƣớng dẫn của TS.
Dƣơng Minh Tâm từ ngày 05/01/2013 đến ngày 21/06/2013. Tôi cam kết đây là luận văn cao học do tôi thực hiện. Tôi đã thực hiện luận văn theo đúng quy định của Phòng đào tạo Sau đại học, Đại học Bách Khoa Tp.HCM và theo sự hƣớng dẫn của TS. Dƣơng Minh Tâm.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những lời cam kết trên đây. Nếu có sai phạm trong quá trình thực hiện luận văn, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 06 năm 2013 Học Viên Nguyễn Minh Ngọc HVTH: Nguyễn Minh Ngọc iv Luận văn Thạc sĩ GVHD: TS. Dƣơng Minh Tâm MỤC LỤC Trang CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ KHOAN KÍCH NGẦM. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ THI CÔNG CỐNG NGẦM. Các công nghệ thi công cống ngầm trên thế giới. Đặc điểm của công nghệ và thiết bị thi công ngầm.
Quy trình lựa chọn và chỉ tiêu đánh giá tính hiệu quả của thiết bị.
