Cọc vít là công nghệ thi công tiên tiến hàng đầu trên thế giới hiện nay với nhiều ưu điểm nổi trội hơn so với các công nghệ thi công cọc truyền thống khác, đặc biệt rất phù hợp để thi công móng cọc của các công trình xây dựng trong khu vực dân cư đông đúc và các công trình giao thông ở đô thị. Chính vì vậy mà công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi ở các công trình nhà ở, cầu vượt, cầu cạn, móng cho các đường tàu… tại các đô thị lớn trên thế giới.

Để thi công cọc vít cần phải có các thiết bị chuyên dùng đáp ứng yêu cầu của công nghệ. Trên thế giới, thiết bị thi công cọc vít nói chung được các hãng chế tạo với nhiều chủng loại có tính năng kỹ thuật và mức độ hiện đại khác nhau, đáp ứng được mọi yêu cầu trong thi công móng cọc vít cho các công trình.Giá thành nhập khẩu hệ thống thiết bị đồng bộ này từ nước ngoài là rất đắt.

Để áp dụng thành công và hiệu quả công nghệ cọc vít trong xây dựng công trình giao thông đô thị, ngoài việc học tập và nhận chuyển giao công nghệ thi công từ nước ngoài của một số đơn vị trong nước như vừa qua thì chúng ta cần phải chủ động trong việc cung cấp hệ thống thiết bị thi công đáp ứng được yêu cầu của công nghệ.

Trong năm 2015-2016, Viện Khoa học và Công nghệ GTVT đã thực hiện thành công đề tài “Nghiên cứu dây chuyền thiết bị thi công cọc vít trong xây dựng công trình giao thông đô thị ở Việt Nam” mã số DT154055 với kết quả đạt được là việc đưa ra được lý thuyết tính toán các thông số cơ bản của thiết bị dựa trên điều kiện đất nền cụ thể để từ đó bước đầu thiết kế bộ công tác xoay hạ cọc vít lắp trên máy xúc thủy lực bánh xích. Tuy nhiên, do kinh phí và thời gian có hạn nên nội dung nghiên cứu của đề tài mới chỉ dừng lại ở bước thiết kế ban đầu.

Từ thực tế trên, Cơ quan chủ trì Viện Khoa học và Công nghệ GTVT tiếp tục đăng ký và được Bộ GTVT giao thực hiện đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ thiết kế và chế tạo thiết bị thi công cọc vít cỡ vừa và nhỏ lắp trên máy cơ sở có sẵn phục vụ xây dựng móng cọc cho các công trình giao thông đô thị ở việt Nam” cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài Th.S Nguyễn Chí Minh thực hiện. Đây là giai đoạn kế tiếp của đề tài mã số DT154055 với mục tiêu là khắc phục những vấn đề khoa học và công nghệ còn tồn tại, hạn chế của đề tài trước để từ đó hoàn thiện thiết kế và chế tạo thiết bị xoay hạ cọc vít lắp cùng hệ thống tự động kiểm soát thông số cọc thi công trên máy cơ sở có sẵn ở trong nước tạo thành thiết bị thi công cọc vít hoàn chỉnh sau đó tiến hành thi công thử nghiệm đánh giá các thông số kỹ thuật của thiết bị.

Căn cứ vào những yêu cầu của công nghệ thi công cọc vít, qua tìm hiểu những thiết bị trên thế giới và khảo sát những thiết bị được đưa vào Việt Nam, với những kinh nghiệm qua nhiều năm nghiên cứu những vấn đề tương tự, nhóm nghiên cứu đã lựa chọn được máy cơ sở có sẵn phù hợp, hoàn thiện thiết kế và chế tạo thành công thiết bị thi công cọc phù hợp với mục tiêu sử dụng, với trình độ chế tạo và điều kiện vật tư trong nước, đảm bảo tính tiên tiến, đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ thi công.

Tiếp theo kết quả đạt được của đề tài trước, trong đề tài kế tiếp lần này sau một thời gian thực hiện, nhóm nghiên cứu đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu theo đề cương được phê duyệt, cụ thể:

- Đề tài đã nghiên cứu tổng quan về thiết kế và chế tạo thiết bị thi công cọc vít trên thế giới;

- Đề tài đã nghiên cứu khảo sát và phân tích đánh giá các máy cơ sở hiện có và lựa chọn máy cơ sở có sẵn phù hợp đó là dàn máy đóng cọc bánh xích đa năng. Từ đó tính toán đưa ra các thông số kỹ thuật cơ bản cần đạt của máy cơ sở phù hợp cho thiết bị thi công cọc vít;

- Căn cứ vào kết quả đạt được của đề tài trước, đề tài kế tiếp này đã hoàn thiện thiết kế hệ thống thiết bị thi công cọc vít lắp trên máy cơ sở có sẵn được lựa chọn để tạo thành thiết bị đồng bộ, làm cơ sở cho việc chế tạo thiết bị ở trong nước;

- Đề tài đã làm chủ công nghệ thiết kế chế tạo và kết hợp với đối tác bên ngoài chế tạo thành công thiết bị thi công cọc vít gồm 01 máy xoay CV-DT183019 cùng với hệ thống tự động kiểm soát thông số cọc thi công và cơ cấu liên kết truyền mô men xuống đầu cọc dùng cho cọc vít có đườn kính thân cọc Dp=600mm. Toàn bộ hệ thống được lắp trên máy đóng cọc bánh xích Nippon-Sharyo DH658 tạo thành thiết bị thi công cọc vít hoàn chỉnh và tiến hành thi công thử nghiệm tại hiện trường;

- Thiết bị vận hành trong thi công đơn giản và thuận tiện, các thông số liên quan đến chất lượng của cọc thi công được tự động hiển thị chính xác trên màn hình, có thể lưu trữ, truy suất và in ấn dữ liệu bất cứ khi nào nếu cần;

- Trừ động cơ điện, hộp giảm tốc hành tinh và một vài linh kiện của hệ thống điện tử, còn lại các vật tư phụ tùng của thiết bị đều được chế tạo trong nước. Vì vậy giá thành thiết bị ở mức thấp so với thiết bị có cùng tính năng nhập của nước ngoài;

- Việc chế tạo thành công thiết bị thi công cọc vít lắp trên máy cơ sở có sẵn mang lại hiệu quả kinh tế xã hội như: Tận dụng được những tiềm năng sẵn có trong nước, tạo thêm việc làm cho người lao động; tiết kiệm được nguồn ngoại tệ nhập thiết bị;

Thiết bị đã chế tạo từ kết quả nghiên cứu của đề tài đều xuất phát từ việc khảo sát thực tế kĩ lưỡng và quan trọng hơn là đã được thử nghiệm thành công trong thời gian thực hiện đề tài, đồng thời đã được đơn vị kiểm định độc lập chuyên ngành cấp chứng chỉ.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16766/2019) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Đ.T.V (NASATI)