CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦU BÊ TÔNG Ở NƯỚC TA 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC LOẠI CẦU BÊ TÔNG. Trong khoảng hai thập kỷ qua, cơ sở hạ tầng GTVT đã được đầu tư xây dựng với một khối lượng rất lớn, trong phạm vi cả nước. Nhiều tuyến đường giao thông huyết mạch đã được sửa chữa nâng cấp hay xây dựng mới. Trên các tuyến đường đó, rất nhiều cầu đã được xây dựng mới hoặc được xây dựng để thay các cầu, phà cũ không đáp ứng được năng lực giao thông hiện tại và trong tương lai. Do tính cạnh tranh về giá thành của vật liệu bê tông, nên hầu hết các cầu đường bộ ở Việt Nam được xây dựng gần đây là cầu bê tông. Cho đến nay, số lượng cầu BTCT và BTCTDƯL đã được xây dựng ở Việt Nam chiếm một tỷ lệ rất lớn, với ưu thế gần nh tuyệt đối so với cầu thép. Mặc dù, kết cấu BTCT đòi hỏi yêu cầu duy tu, bảo dưỡng Ýt hơn so với kết cấu thép, tuy nhiên nó vẫn cần được kiểm tra thường xuyên để sớm phát hiện và khắc phục các nguyên nhân gây hư hỏng cho vật liệu và kết cấu công trình. Do số lượng cầu bê tông rất nhiều vả trải nhiều trên các quốc lộ, các vùng miền của đất nước, nên công việc của người kiểm tra, duy tu, bảo dưỡng cầu trở nên vất vả hơn rất nhiều. Hơn nữa, do ứng dụng nhiều công nghệ tiên tiến vào lĩnh vực xây dựng cầu, các cầu BTCT và BTCTDƯL đã vượt dược khẩu độ nhịp khá lớn, kèm theo đó chiều rộng cầu và chiều cao dầm cũng khá lớn. Nh vậy mỗi lần kiểm tra, duy tu, bảo dưỡng, công việc của người thực hiện sẽ rất khó khăn và đòi hỏi hệ thống dàn giáo cũng rất phức tạp. Vì vậy người kiểm tra cầu rất cần những hệ thống dàn giáo kiểm tra cầu cơ động, gọn nhẹ để giảm sức lao động, đảm bảo an toàn và nâng cao sức lao động. Hệ thống dàn giáo cơ động đó chính là xe kiểm tra cầu, có thể cơ động và có hệ thống dàn giáo có thể tiếp cận được các vị trí cần kiểm tra một cách nhanh chóng và an toàn. ĐÓ chế tạo dàn giáo đặt trên xe kiểm tra cầu, cần thiết phải khái quát được các đặc điểm chung của các cầu bê tông đã, đang và sẽ xây dựng ở Việt Nam, từ 1 đó xác định yêu cầu cơ bản đối với hệ dàn giáo đặt trên xe. Việc chế tạo một xe kiểm tra cầu đáp ứng được tất cả các dạng loại cầu trên cả nước là chuyện không tưởng. Do vậy việc chúng ta hướng đến chế tạo xe kiểm tra cầu đáp ứng được việc kiểm tra một phần lớn các cầu đã là thành công và đó cũng là mục tiêu để chúng ta thực hiện. 1.2. KHÁI QUÁT CÁC ĐẶC ĐIẺM CHUNG CỦA CẦU BTCT Ở VIỆT Nam. 1.2.1. Thông tin cơ bản về đặc điểm công trình Theo hồ sơ lý lịch quản lí cầu do cục đường bộ Việt Nam ban hành, có nhiều mục dữ liệu chuẩn để thông tin đầy đủ về các loại đặc điểm của một công trình cầu. Tuy vậy, với mục đích xác định yêu cầu đối với xe kiểm tra, chóng ta chỉ cần quan tâm đến ba mục dữ liệu chính sau để khái quát được các đặc điểm chung. Về dạng cầu - Cầu dầm giản đơn - Cầu bản liên tục - Cầu bản giản đơn - Cầu dầm hẫng mút thừa - Câu dầm hẫng dầm đeo - Cầu dầm liên tục chiều cao không đổi - Cầu dầm liên tục chiều cao thay đổi - Cầu khung tĩnh định - Cầu khung siêu tĩnh - Cầu khung hẫng dầm đeo 2 - Cầu dây văng - Cầu vòm Về dạng dầm chủ - Bản BTCT - Bản BTCT DƯL - Dầm T BTCT - Dầm chữ Π BTCT - Dầm I BTCT - Dầm T ngược BTCT - Dầm hộp BTCT - Dầm T BTCT DƯL - Dầm T ngược BTCT DƯL - Dầm super T BTCT DƯL - Dầm I BTCT DƯL - Dầm hộp BTCT DƯL VÒ đặc điểm cấu tạo mặt cầu - Mặt cầu có gờ (hoặc lan can) phân cách giữa phần đường xe chạy và phần đường người đi bộ. - Mặt cầu không có gờ (hoặc lan can) phân cách giữa phần đường xe chạy và phần đường người đi bộ, chỉ có vạch sơn phân giới. 3 - Cầu có đèn chiếu sáng và không có đèn chiếu sáng - Câu đơn và cầu đôi. 1.3. THỐNG KÊ MỘT SỐ CẦU ĐIỂN HÌNH Trên cơ sở các mục thông tin cơ bản, thống kê một số cầu điển hình trong các dạng cầu nêu trên và đưa ra các kích thước cơ bản cần xem xét. 4 ST T Tên cầu, địa điểm Phần cầu Dạng cầu Dạng dầm Sơ đồ phân nhịp Chiều dài (m) Chiều rộng mặt cầu Kích thước yêu cầu Tầm với Chiều cao Chiều rộng 1 Cầu nút vọng Hà nội Cầu chính Dầm bản liên tục Bản BTCT DƯL (8x30) 240 16 0.5 2.5 8 2 Cầu nót Mai dịch Hà nội Cầu chính Dầm bản liên tục Bản BTCT DƯL 10x24 240 24 0.5 2.2 12 3 Nút Chương Dương Hà nội Cầu chính Dầm bản liên tục Bản BTCT DƯL 14.3 0.5 2 7.15 4 Cầu Thăng Long Hà nội Cầu dẫn Dầm giản đơn Dầm T BTCT DƯL 20.60 2 3 10.3 5 Cầu Đuống Hà nội Cầu chính Dầm liên tục chiều cao thay đổi Dầm hộp BTCT DƯL 65+7x100+65 830 14.7 2.35 7 7.35 6 Cầu Tân Đệ Cầu Dầm liên Dầm hộp 7 + 3x120 +77.8 508 16.6 3.5 7.7 8.3 5 Thái Bình chính Cầu dẫn tục chiều cao thay đổi Dầm giản đơn nối liên tục BTCT DƯL Dầm super T BTCT DƯL 39 +4x40 +8x40 + 39 558 7 Cầu Non Nước Ninh Bình Cầu chính Cầu dẫn Dầm liên tục chiều cao thay đổi Dầm liên tục chiều cao không đổi Dầm hộp BTCT DƯL Dầm hộp BTCT DƯL 52 + 85 + 52 2x42 + 2x42 189 168 12 0.5 6.2 6 8 Cầu An Dương Hải Phòng Cầu chính Dầm liên tục chiều cao thay đổi Dầm hộp BTCT DƯL 606 + 100 + 60 220 11 1.5 7 5.5 6 9 Cầu Hoà Bình Cầu chính Dầm liên tục chiều cao thay đổi Dầm hộp BTCTDƯ L 65 + 102 + 65 232 13.5 2.25 7.2 6.75 10 Cầu Hiền Lương Cầu chính Dầm liên tục chiều cao không đổi Dầm hộp BTCT DƯL 30.75 + 4x42 + 30.75 244 12 2 3.7 6 7 CHƯƠNG2 : GIỚI THIỆU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN. 2.1. YÊU CẦU KĨ THUẬT CỦA THIẾT BỊ KIỂM TRA MẶT DƯỚI CẦU Đa số các cầu có gờ chắn xe để phân cách phần đường cho xe chạy với phần đường dành cho người đi bộ và xe thô sơ. Chính đặc điểm này làm cho phần tay hẫng của xe kiểm tra cầu phải tương đối dài thì mới có thể sử dụng được cho nhiều cầu khác nhau. Tuy nhiên, đối với một số cầu có cao độ mặt đường xe chạy và cao độ mặt đường xe thô sơ bằng nhau, đồng thời gờ phân cách giữa hai phần đường thấp thì xe kiểm tra cầu có thể chạy sát vào lan can ngoài cùng của cầu. Còn những cầu có cao độ mặt đường xe chạy và cao độ mặt đường xe thô sơ khác nhau hoặc giải phân cách giữa hai phần đường cao thì giải pháp cho xe chạy vào sát lan can ngoài cùng của cầu là không thực hiện được. -Loại xe kiểm tra cầu sử dụng hệ thống dàn kiểm tra chỉ thích hợp cho các loại cầu có kết cấu dầm, khung, bản…; còn đối với kết cấu nhịp của cầu treo dây văng thì sẽ gặp khó khăn bởi khoảng cách giữa các dây khá dày và độ xiên của dây văng. Vì vậy loại kết cấu này nên sử dụng loại xe kiểm tra giống xe kiểm tra điện Yêu cầu kỹ thuật của thiết bị kiểm tra: Với loại xe kiểm tra có dàn giáo, kết cấu dàn giáo thường được cấu tạo bởi 3 bộ phận chính : -Tay đỡ hệ thống dàn giáo: được đặt trên xe cơ sở, có đối tượng để giữ ổn định và có thể quay quanh trục công tác. -Dàn đứng : có thể trượt dọc trên hệ thống trượt để nâng hạ dàn giáo . -Dàn công tác : có thể quay quanh đầu dàn đứng và tiếp cận vị trí kiểm tra . Để chế tạo dàn giáo đặt trên xe kiểm tra, cần phải xác định các thông số về kích thước của càu liên quan đến điều kiện cơ động của dàn giáo nh sau: 8 - Khoảng cách từ mép trong giải phân cách giữa đường xe chạy và đường người đi bộ đến mép ngoài bề rộng mặt cầu - để xác định chiều dài tay đỡ hệ thống dàn giáo - Chiều cao từ đỉnh lan can ngoài cùng đến đáy dầm ở vị trí sâu nhất để xác định chiều sâu nâng hạ của dàn đứng - Một nửa chiều rộng mặt cầu để xác định chiều dài và tầm hoạt động của dàn công tác Theo số liệu thống kê một số cầu điển hình kiến nghị các kích thước chủ yếu như sau: - Tay đỡ hệ thống dàn giáo: 3.5m - Dàn đứng :8m - Dàn công tác :12m 2.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ MÁY NƯỚC NGOÀI. 2.2.1. Thiết bị của hãng Aspen Aerials là loại cần hộp với ca bin kiểm tra thiết kế cho 2 người làm việc có tầm vươn từ 9,42 đến 22,8 m. Đó là những thiết bị UB 30 (Hình 2.1), UB 50 (Hình 2.2), UB 60 (Hình 2.3). Hình 2.1. Thiết bị UB 30 của hãng Aspen Aerials Hình 2.2. Thiết bị UB 40 của hãng Aspen Aerials Giải pháp về kết cấu của những thiết bị của hãng Aspen Aerials đặc trưng bởi việc không sử dụng đối trọng đặt trên sát xi của xe cơ sở. Toàn bộ đối trọng của thiết bị được lắp trên mâm quay. Với giải pháp này, thiết bị của hãng Aspen Aerials không cần có hệ chân chống cơ động. 9 Hình 2.3. Thiết bị UB 60 của hãng Aspen Aerials Loại cần hộp có chiều vươn phía dưới bề mặt cầu 22.8 m là loại vươn dài nhất hiện nay của thiết bị Aspen Aerials và loại này được kí hiệu A – 75 (Hình 2.4) Loại A – 75 có 4 cần riêng biệt, trong đó cần hộp kéo dài với 3 đoạn. thiết bị A – 75 có thể vươn sâu đến 25.84 m để kiểm tra các mố, trụ cầu và vươn xa đến 13.68 m tính từ mặt cầu. Hình 2.4. Thiết bị A 70 của hãng Aspen Aerials Ngoài những loại thiết bị kiểu cần hộp, hãng Aspen Aerials còn có thiết bị kiểu cần kiểu dàn. Ví dụ cho loại cần dàn là thiết bị P – 33 ( Hình 2.5). Hình 2.5. Thiết bị P- 33 của hãng Aspen Aerials 2.2.2 Thiết bị của hãng Hydra Platforms Thiết bị kiểm tra thông dụng của hãng Hydra Platforms là loại thiết bị cần kiểu dàn. những loại thiết bị này được giới thiệu trên hình 1.6. Thiết bị của Hydra Platforms cho phép hạ dàn công tác đến độ sâu 5.47 m tính từ mặt cầu. Cơ cấu quay của thiết bị Hydra Platforms có thể thực hiện được góc quay đến 180°. Với giải pháp này, thiết bị của Hydra Platforms có thể kiểm tra được phía bên kia của trụ cầu mà không cần phải di chuyển lùi. Ngoài những loại thiết bị tự hành, Hydra Platforms còn giới thiệu loại thiết bị kéo theo với kết cấu đơn giản dùng cho việc kiểm tra những loại cầu có chiều rộng mặt cầu nhỏ ( Hình 2.7). Hình 2.6. Thiết bị tự hành của hãng Hydra Platforms Hình 2.7. Thiết bị kiểm tra dạng kéo theo của hãng Hydra Platforms 2.2.3. Thiết bị của hãng Moog. 10 [...]... tham khảo của xe nước ngoài Các bộ phận nhập ngoại ( hoặc khai thác trong nước có xuất xứ từ nước ngoài) - Có đặc tính kĩ thuật phù hợp với đặc tính yêu cầu - Có xuất xứ trực tiếp từ các nước công nghiệp phát triển hoặc có nguồn gốc từ các nước phát triển (Được sản xuất hoặc lắp ráp tại các công ty của các nước công nghiệp phát triển ở ngoài nước sở tại) - Cố gắng đồng bộ hoá khi nhập 2.8 PHƯƠNG ÁN THIẾT... tránh va chạm vào các bộ phận của cầu 16 - Dàn công tác: Đây là dàn phục vụ các công tác kiểm tra gồm dàn công tác cố định và dàn kéo dài Chúng có thể chuyển động tương đối với nhau để đảm bảo khoảng cách cần thiết theo mặt cắt ngang của cầu cần kiểm tra - Lan can và thang bộ hỗ trợ 2.4.3 Các cơ cấu chủ yếu - cơ cấu quay trụ đỡ và quay dàn đứng (cả hai đều quay 90°) - cơ cấu dựng dàn đứng (từ nằm ngang... cấu quay của thiết bị thích hợp nhất là dùng xi lanh để truyền động Sơ đồ làm việc của cơ cấu quay chính được giới thiệu trên hình 2.16 Hình 2.16 Sơ đồ làm việc của cơ cấu quay chính 25 2.8.2.4 Cơ cấu dựng dàn đứng Cơ cấu dựng dàn đứng của thiết bị kiểm tra bề mặt dưới cầu có chức năng giống nh cơ cấu nâng hạ cần của cần trục hoặc của máy xây dựng Các giải pháp truyền động của cơ cấu câng hạ cần thông... đứng Khi dàn đứng đạt 90 ° so với mặt phẳng ngang, nhờ xi lanh thuỷ lực gắn trên dàn đứng cùng với giá trượt trên khung chính đưa dàn đứng xuống độ sâu yêu cầu cần nâng cấp, sửa chữa Nhờ cơ cấu nâng hạ dàn công tác đưa dàn công tác xuống vị trí nằm ngang (dàn công tác quay một góc 90° so với trục của dàn đứng trong mặt phẳng thẳng đứng ).Nhờ cơ cấu quay dàn công tác được lắp ở cuối dàn đứng, dàn công tác... cơ cấu nâng hạ cần của cần trục hoặc của máy xây dựng Các giải pháp truyền động của cơ cấu nâng cần thông dụng đã đề cập ở phần trên bao gồm các phương án sau: - Hệ thanh răng- bánh răng - Hệ xy lanh thuỷ lực Phương án truyền động bằng hệ bánh răng- thanh răng do kết cấu của nó là kết cấu hở vì vậy truyền động kiểu này không sử dụng được ở những nơi có người điều khiển đi lại Do phương án truyền động... án truyền động thuỷ lực là thích hợp nhất Bằng những phân tích trên đây, cơ cấu nâng hạ dàn công tác thiết kế theo phương án dùng xi lanh thuỷ lực Sơ đồ làm việc của cơ cấu nâng hạ dàn công tác được giới thiệu trên hình 2.19 29 Hình 2.19 Sơ đồ làm việc của cơ cấu nâng hạ dàn công tác 2.8.2.8.Cơ cấu thu đẩy dàn công tác Cơ cấu thu đẩy dàn công tác thực hiện các thao tác giống như cơ cấu ra vào cần của. .. hộp và kết cấu dàn Thiết bị kết cấu kiểu dàn Thiết bị kiểm tra bề mặt dưới cầu kết cấu kiểu dàn được thiết kế với các cơ cấu tương tự nh các loại cần trục tháp thường được khai thác ở nước ta hiện nay Ưu điểm nổi bật của kết cấu kiểu dàn là trọng lượng của thiết bị giảm đi đáng kể so với kết cấu dạng hộp cùng tầm với Nhược điểm lớn nhất của thiết bị kết cấu dạng dàn là kích thước tổng thể của thiết bị... của cần trục kiểu cần hộp Các phương án truyền động cơ cấu thu đẩy dàn công tác vì vậy có thể chọn giống như đối với cơ câú ra vào cần của cần trục Các phương án truyền động này bao gồm: - Bằng xy lanh thuỷ lực - Bằng xy lanh thuỷ lực kết hợp với hệ truyền động xích Tuy nhiên tính năng làm việc của 2 cơ cấu này có sự khác nhau cơ bản, đó là: - Lực hãm sự di chuyển dàn kéo dài của cơ cấu thu đẩy dàn. .. của những loại ô tô tham gia giao thông bị khống chế Thiết bị kết cấu kiểu dàn đặc biệt phù hợp với thiết bị kiểm tra dạng có dàn công tác Nh vậy, khi đã chọn dạng thiết bị là loại có dàn công tác, theo phân tích trên đây thì phương án kết cấu của thiết bị phải là kết cấu kiểu dàn Hiện nay, một vài hãng sản xuất lớn trên thế giới đã cho ra đời những loại thiết bị kết cấu kiểu hộp nhưng lại có dàn công. .. cộng tác của các nhà sản xuất trên thế giới, việc chế tạo các cụm, các chi tiết thuỷ lực ở nước ta không còn là vấn đề nan giải Bằng những phân tích trên đây, cơ cấu dựng dàn đứng thiết kế theo phương án dùng xi lanh thuỷ lực là thích hợp nhất Sơ đồ làm việc của cơ cấu dựng dàn đứng được giới thiệu trên hình 2.17 26 Hình 2.17 Sơ đồ làm việc của cơ cấu dựng dàn đứng 2.8.2.5 Cơ cấu nâng hạ dàn đứng . triển hoặc có nguồn gốc từ các nước phát triển. (Được sản xuất hoặc lắp ráp tại các công ty của các nước công nghiệp phát triển ở ngoài nước sở tại) - Cố gắng đồng bộ hoá khi nhập. 2.8. PHƯƠNG ÁN. giới có 2 loại kết cấu chính là kết cấu kiểu hộp và kết cấu kiểu dàn. Thiết bị kết cấu kiểu hộp Thiết bị kiểm tra mặt dưới cầu kiểu hộp có hình dáng tương tự như các loại máy xúc hoặc các loại xe. Aerials Ngoài những loại thiết bị kiểu cần hộp, hãng Aspen Aerials còn có thiết bị kiểu cần kiểu dàn. Ví dụ cho loại cần dàn là thiết bị P – 33 ( Hình 2.5). Hình 2.5. Thiết bị P- 33 của hãng Aspen