Nghiên cứu thông số kỹ thuật máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay tại Việt Nam

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI VÀ MÁY KHOAN CỌC NHỒI

1.1. Giới thiệu về địa chất ở vùng Đồng bằng Bắc Bộ

1.2. Giới thiệu về công nghệ thi công cọc khoan nhồi

1.3. Giới thiệu về thiết bị thi công cọc khoan nhồi

1.4. Tổng quan các công trình đã nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến luận án

1.5. Tổng quan các công trình nghiên cứu về động lực học của máy khoan cọc nhồi

1.6. Tổng quan các công trình nghiên cứu về phân tích, tối ưu hoá kết cấu của máy khoan cọc nhồi

1.7. Tổng quan các công trình nghiên cứu về thiết kế, chế tạo máy khoan cọc nhồi tại Việt Nam

2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC CỦA BỘ CÔNG TÁC MÁY KHOAN CỌC NHỒI KIỂU GẦU XOAY DO VIỆT NAM CHẾ TẠO

2.1. Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thủy lực dẫn động bộ công tác của máy khoan cọc nhồi

2.2. Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thuỷ lực dẫn động động cơ thuỷ lực quay mâm khoan

2.3. Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thuỷ lực ép mâm khoan

2.4. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng động lực học hệ thống truyền động thủy lực của máy khoan cọc nhồi

2.4.1. Khảo sát ảnh hưởng của các tầng địa chất đến các thông số động lực học của hệ thống truyền động thủy lực dẫn động mâm khoan

2.4.2. Khảo sát ảnh hưởng của các thông số kết cấu đến các thông số động lực học của hệ thống truyền động thủy lực dẫn động mâm khoan

2.4.3. Khảo sát các thông số ảnh hưởng đến các thông số động lực học của xi lanh thủy lực ép mâm khoan

2.5. Kết luận Chương 2

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ LÀM VIỆC HỢP LÝ CỦA GẦU KHOAN

3.1. Tổng quan về bài toán tối ưu trong kỹ thuật

3.2. Khái niệm về bài toán thiết kế tối ưu kết cấu

3.3. Phương pháp giải bài toán phi tuyến hiện nay theo thuật toán tiến hóa vi phân (DE)

3.4. Thiết lập và giải bài toán xác định các thông số kết cấu và thông số làm việc hợp lý của gầu khoan theo hàm chi phí năng lượng riêng

3.5. Phân tích mối quan hệ giữa các thông số kết cấu và thông số làm việc đến chi phí năng lượng riêng và năng suất

3.6. Giải bài toán xác định thông số kết cấu và làm việc hợp lý của gầu khoan theo hàm chi phí năng lượng riêng E

3.7. Khảo sát các thông số kết cấu và thông số làm việc của gầu

3.8. Kết luận Chương 3

4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA MÁY KHOAN CỌC NHỒI HITACHI CX500

4.1. Mục đích đo đạc thực nghiệm

4.2. Các thông số cần đo đạc, thực nghiệm

4.3. Trình tự đo đạc thực nghiệm

4.4. Lựa chọn đầu đo và thiết bị đo

4.5. Đầu đo hành trình đi xuống của gầu khoan

4.6. Thiết bị ghi và xử lý tín hiệu

4.7. Đối tượng thực nghiệm

4.8. Các bước tiến hành đo đạc

4.9. Kết quả đo đạc thực nghiệm và xử lý số liệu

4.10. Xử lý kết quả đo thực nghiệm

4.11. Các trường hợp thực nghiệm. So sánh kết quả thực nghiệm với kết quả lý thuyết

4.12. Các thông số động lực học hệ truyền động thủy lực dẫn động mâm khoan

4.13. Các thông số động lực học hệ truyền động thủy lực xi lanh ép mâm khoan

4.14. Kết luận Chương 4

5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về máy khoan cọc nhồi

Máy khoan cọc nhồi là thiết bị quan trọng trong ngành xây dựng, đặc biệt là trong việc thi công cọc khoan nhồi. Máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam, nhờ vào khả năng khoan hiệu quả trong các điều kiện địa chất khác nhau. Thông số kỹ thuật máy khoan là yếu tố quyết định đến hiệu suất và độ bền của thiết bị. Việc nghiên cứu và xác định các thông số kỹ thuật hợp lý cho máy khoan cọc nhồi là cần thiết để tối ưu hóa quy trình thi công và giảm thiểu chi phí. Theo nghiên cứu, các thông số như đường kính gầu, chiều dài cần khoan, và áp suất thủy lực đều ảnh hưởng lớn đến năng suất và hiệu quả làm việc của máy.

1.1. Công nghệ thi công cọc khoan nhồi

Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đã phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Cọc nhồi được thi công bằng cách khoan lỗ sâu vào lòng đất và sau đó đổ bê tông vào lỗ khoan. Máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay là một trong những thiết bị chính trong quy trình này. Việc sử dụng gầu xoay giúp tăng cường khả năng khoan và giảm thiểu thời gian thi công. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của máy khoan có thể cải thiện đáng kể hiệu suất làm việc và giảm thiểu chi phí thi công.

II. Nghiên cứu động lực học hệ thống truyền động thủy lực

Hệ thống truyền động thủy lực của máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và vận hành máy. Nghiên cứu động lực học của hệ thống này giúp xác định các thông số kỹ thuật cần thiết để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Các yếu tố như áp suất, lưu lượng dầu, và tốc độ quay của động cơ thủy lực đều ảnh hưởng đến khả năng làm việc của máy. Việc khảo sát các yếu tố này cho phép đưa ra các giải pháp cải tiến, từ đó nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của máy khoan. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa các thông số này có thể giúp giảm thiểu tổn thất năng lượng và tăng cường hiệu suất làm việc của máy.

2.1. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng

Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến động lực học của hệ thống truyền động thủy lực là một phần quan trọng trong nghiên cứu. Các yếu tố như độ sâu khoan, loại đất, và áp suất thủy lực đều có tác động lớn đến hiệu suất của máy khoan cọc nhồi. Nghiên cứu cho thấy rằng việc điều chỉnh các thông số này có thể cải thiện đáng kể khả năng khoan và giảm thiểu thời gian thi công. Việc áp dụng các công nghệ mới trong thiết kế và chế tạo máy khoan cũng góp phần nâng cao hiệu suất và độ bền của thiết bị.

III. Nghiên cứu xác định các thông số kết cấu và thông số làm việc hợp lý

Việc xác định các thông số kết cấu và thông số làm việc hợp lý của gầu khoan là rất quan trọng trong quá trình thiết kế và chế tạo máy khoan cọc nhồi. Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa các thông số như kích thước gầu, chiều dài cần khoan, và áp suất làm việc. Các phương pháp tối ưu hóa hiện đại như thuật toán tiến hóa vi phân (DE) được áp dụng để tìm ra các thông số tối ưu nhất. Kết quả cho thấy rằng việc tối ưu hóa các thông số này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất làm việc mà còn giảm thiểu chi phí năng lượng tiêu thụ trong quá trình thi công.

3.1. Phân tích mối quan hệ giữa các thông số

Phân tích mối quan hệ giữa các thông số kết cấu và thông số làm việc là một phần quan trọng trong nghiên cứu. Việc hiểu rõ mối quan hệ này giúp các kỹ sư có thể đưa ra các quyết định thiết kế hợp lý hơn. Nghiên cứu cho thấy rằng có sự tương tác chặt chẽ giữa kích thước gầu, áp suất làm việc và năng suất khoan. Việc tối ưu hóa các thông số này có thể dẫn đến việc giảm thiểu chi phí và nâng cao hiệu quả thi công. Các kết quả này có thể được áp dụng trong thực tiễn để cải thiện quy trình thi công cọc khoan nhồi tại Việt Nam.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu về máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay đã chỉ ra rằng việc xác định các thông số kỹ thuật hợp lý là rất cần thiết để nâng cao hiệu suất và giảm thiểu chi phí thi công. Các kết quả nghiên cứu không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong ngành xây dựng tại Việt Nam. Đề xuất các giải pháp cải tiến thiết kế và chế tạo máy khoan sẽ giúp nâng cao chất lượng công trình và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ khoan cọc nhồi là cần thiết để đáp ứng yêu cầu phát triển hạ tầng tại Việt Nam.

4.1. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm việc áp dụng các công nghệ mới trong thiết kế và chế tạo máy khoan cọc nhồi. Việc nghiên cứu sâu hơn về động lực học và tối ưu hóa các thông số kỹ thuật sẽ giúp nâng cao hiệu suất làm việc của máy. Ngoài ra, việc khảo sát các loại đất và điều kiện thi công khác nhau cũng cần được thực hiện để đưa ra các giải pháp tối ưu cho từng trường hợp cụ thể. Các nghiên cứu này sẽ góp phần nâng cao chất lượng công trình và đáp ứng nhu cầu phát triển hạ tầng tại Việt Nam.

Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu xác định thông số kỹ thuật máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay do Việt Nam chế tạo