Cọc xoắn nền đất

Giới thiệu sản phẩm

Cọc xoắn nền đất (còn gọi là vít đất, cọc thép neo đất, neo xoắn) là loại cọc thép được chế tạo sẵn tại nhà máy, gồm thân ống kim loại, cánh xoắn được hàn và mặt bích kết nối ở đầu trên. Cọc được xoay ép vào trong đất bằng thiết bị chuyên dụng, nhờ sự ăn khớp cơ học giữa cánh xoắn và đất để cung cấp sức chịu tải nén và sức chịu nhổ. Khác với cọc khoan nhồi đổ tại chỗ: cọc khoan nhồi “tạo lỗ trước, đổ bê tông sau”, còn cọc xoắn nền đất “được tạo hình tại nhà máy, xoay ép bằng máy”. Do đó, cọc xoắn nền đất có ưu thế rõ rệt về tốc độ thi công, tính thân thiện môi trường và khả năng thu hồi tái sử dụng, nhưng bị giới hạn rõ ràng bởi điều kiện địa chất.

I. Đặc điểm sản phẩm

Kết cấu tiêu chuẩn hóa, vật liệu chủ yếu là thép kết cấu carbon
Thân ống thường dùng Q235B hoặc Q355B, đường kính ống phổ biến 48–273 mm, chiều dài cọc có thể đạt 6000 mm; đường kính cánh xoắn, bước ren và số lượng cánh có thể điều chỉnh theo ma sát của lớp đất và yêu cầu chịu nhổ. Bề mặt thường được mạ kẽm nhúng nóng, độ dày lớp mạ kẽm ≥65 μm, tuổi thọ chống ăn mòn trong môi trường thông thường khoảng 25 năm.

Phương thức thi công là “xoay ép”, không có thi công ướt
Không cần đào, đổ bê tông và bảo dưỡng, cũng không cần dung dịch giữ thành lỗ. Máy đóng cọc chuyên dụng xoay và ép thân cọc xuống đất; mũi cọc hình nón giúp xuyên qua các lớp đất cứng hơn; sau khi thi công, móng cọc có thể đưa vào sử dụng ngay.

Cơ chế chịu lực lấy sự ăn khớp giữa cánh xoắn và đất làm cốt lõi
Sức chịu tải hình thành từ tác động tổng hợp của ma sát bên thân cọc và sức chịu tải ở đầu cánh xoắn, khác với ma sát tại mặt phân cách bê tông–đất của cọc khoan nhồi và khác với sự nén chặt do đóng cọc của cọc đúc sẵn. Hiệu năng của cọc phụ thuộc rất lớn vào độ chặt của lớp đất và diện tích ăn khớp hiệu quả của cánh xoắn; khi thiết kế cần khớp thông số cánh xoắn theo báo cáo địa chất.

II. Ưu điểm sản phẩm

Tốc độ thi công nhanh, không có thời gian chờ bảo dưỡng
Một cọc xoắn dài 6 m cần khoảng 8–12 phút để xoay ép; một thiết bị có thể hoàn thành trung bình 35–45 cọc/ngày, nhanh hơn nhiều so với nhiều công đoạn của cọc khoan nhồi gồm tạo lỗ, hạ lồng thép, đổ bê tông và bảo dưỡng. Ưu thế đặc biệt rõ rệt với các dự án có tiến độ gấp và cửa sổ thời tiết hạn chế.

Không thi công ướt, ít xáo trộn mặt bằng
Không sinh ra bùn khoan, không xả nước bảo dưỡng, giảm nhu cầu xe trộn bê tông và xe bơm bê tông ra vào công trường. Đối với sa mạc, khu vực có nước, khu vực nhạy cảm sinh thái và mặt bằng có nhiều công trình hiện hữu, chi phí xáo trộn và vệ sinh thấp hơn.

Có thể thu hồi, tái sử dụng, chi phí toàn vòng đời có tính cạnh tranh
Khi kết thúc dự án hoặc thay đổi mục đích sử dụng mặt bằng, có thể xoay ngược để thu hồi cọc; sau khi kiểm tra và xử lý có thể tái sử dụng. Chi phí vật liệu một cọc có thể cao hơn cọc bê tông 20%–30%, nhưng tính tổng hợp hiệu quả thi công, tiết kiệm nhân công và chi phí cải tạo đất, tổng chi phí công trình có thể giảm 8%–12%.

Khả năng thích ứng địa hình và điều chỉnh hướng tương đối tốt
Mặt bích đỉnh cọc có thể kết nối với hệ thống giá đỡ phía trên; trong các ứng dụng như điện mặt trời, cho phép điều chỉnh tinh hướng theo địa hình để thích ứng với mặt đất gồ ghề; ở đất cát và đất mềm, khả năng bám giữ thường tốt hơn cọc đất xiên thông thường.

III. Phạm vi áp dụng

Theo điều kiện địa chất:
Áp dụng cho đất dính, đất phù sa, cát chặt dưới mức phong hóa trung bình, cũng như tầng cát sa mạc, bãi Gobi, tầng cuội sỏi, v.v. Trong đất cát mềm, cánh xoắn ăn khớp với đất tốt; các dự án điện mặt trời sa mạc cũng thường xem đây là một trong những dạng móng ưu tiên.

Tuy nhiên, ranh giới rõ ràng:

• Đá cứng hoặc đá gốc nông: thân cọc xoắn tương đối nhỏ, lực ép xoay hạn chế, không thể xuyên trực tiếp vào đá gốc, cần khoan trước; khi đá gốc rất nông, cánh xoắn khó có đủ diện tích ăn khớp với đất, phương án cơ bản không khả thi.

• Tầng đất có đá tảng lớn, cuội hoặc vật cản là móng cũ: khó vòng qua hoặc xuyên qua, dễ lệch vị trí hoặc không đạt độ sâu thiết kế.

• Điều kiện đất mềm dày và yêu cầu sức chịu tải ngang cao: tiết diện thân cọc tương đối nhỏ, sức chịu tải ngang có thể thấp, cần tính toán cẩn thận hoặc chuyển sang loại cọc khác.

Theo loại công trình:

• Móng giá đỡ nhà máy điện mặt trời: nhà máy trên mặt đất, nhà máy sa mạc, điện mặt trời vùng núi, mô hình kết hợp thủy sản và điện mặt trời, v.v., là lĩnh vực ứng dụng lớn nhất và trưởng thành nhất hiện nay;

• Công trình và cơ sở hạ tầng nhẹ, trung bình: biệt thự gỗ, nhà lắp ghép, nhà kính nông nghiệp, hàng rào lan can, biển quảng cáo, nhà chờ xe buýt, v.v.;

• Công trình thông tin liên lạc và điện lực: tháp thông tin 5G, tháp đường dây truyền tải, móng phụ trợ dự án điện gió, v.v.;

• Công trình cần thu hồi hoặc mang tính tạm thời: hội trường tạm, cơ sở kho bãi, và các mặt bằng có thể thay đổi mục đích sử dụng đất, yêu cầu móng có thể tháo dỡ thu hồi.