BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
VŨ TRỌNG KIÊN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO
NĂNG SUẤT MÁY ỦI TRONG THI CÔNG XÂY DỰNG CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ XÂY DỰNG
MÃ SỐ: 60 - 58 - 03 - 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐỒNG KIM HẠNH
Hà Nội - 2013

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn này là sản phẩm nghiên cứu của riêng cá
nhân tôi. Các số liệu và kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được
ai công bố trong tất cả các công trình nào trước đây. Tất cả các trích dẫn đã được
ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Tác giả luận văn
Vũ Trọng Kiên
MỤC LỤC
29TMỞ ĐẦU29T 1
29T1. Tính cấp thiết của để tài29T 1
29T2. Mục đích của đề tài29T 1
29T3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài29T 1
29T4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài29T 2
29T5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 2
29T6. Kết quả dự kiến đạt được 3
29TChương 1: TỔNG QUAN NĂNG SUẤT VÀ ĐỊNH MỨC NĂNG SUẤT
MÁY THI CÔNG XÂY DỰNG 4
29T1.1. Giới thiệu năng suất máy29T 7
29T1.1.1. Định nghĩa năng suất máy29T 7
29T1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất máy29T 7
29T1.1.3. Phân loại và phương pháp xác định năng suất máy29T 8
29T1.2. Định mức năng suất máy:29T 11
29T1.2.1. Định nghĩa:29T 11
29T1.2.2. Phương pháp xác định định mức thời gian sử dụng máy:29T 11

29TTÀI LIỆU THAM KHẢO 29T70
DANH MỤC HÌNH VẼ

29THình 1.1: Máy hoạt động có chu kỳ29T 9
29THình 1.2: Máy hoạt động liên tục29T 9
29THình 2.1. Máy ủi29T 16
29THình 2.2. Cấu tạo máy ủi29T 17
29THình 2.3: Sơ đồ thi công đắp tuyến đào một bên hoặc hai bên29T 27
29THình 2.4: Sơ đồ thi công đào đắp đất dọc tuyến29T 28
29THình 2.5: Sơ đồ bố trí máy ủi đào và vận chuyển theo rãnh29T 29
29THình 2.6: Đào bậc làm việc của máy ủi29T 30
29THình 2.7: Sơ đồ thi công nền đào bằng máy ủi29T 30
29THình 2.8: Sơ đồ máy ủi mở rộng nền đường đào trên sườn dốc29T 31
29THình 2.9: Sơ đồ đánh cấp bằng máy ủi theo cách thứ nhất29T 31
29THình 2.10: Sơ đồ đánh cấp bằng máy ủi theo cách thứ hai29T 32
29THình 2.11: Những kiểu đào tích đất của máy ủi LR
1
R > LR
2
R > LR
3
R;R

RCR
1
R > CR
2
R > CR
3
R29T 33

dân. Vai trò và ý nghĩa của xây dựng cơ bản có thể nhìn thấy rõ từ sự đóng
góp của lĩnh vực này trong việc cung cấp cho xã hội những công trình xây
dựng như: Công trình hạ tầng kỹ thuật, đường xá, công sở, trường học, các
trung tâm văn hóa, các công trình thuỷ lợi - thuỷ điện, vv Cùng với việc
phát triển khoa học - kỹ thuật thì việc đưa vào sử dụng các máy móc, thiết bị
cơ giới với nhiều tính năng ưu việt cũng góp phần nâng cao năng suất lao
động, giảm giá thành cho công trình và sớm đưa các dự án xây dựng vào khai
thác sử dụng.
Hiện nay nhà nước đã quan tâm xây dựng bộ định mức sử dụng máy.
Tuy nhiên với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhiều máy móc đã trở nên
lỗi thời, sự cập nhật của giấy tờ không theo kịp sự phát triển của công nghệ.
Bên cạnh đó, rất nhiều công việc mới mang tính đặc thù, đòi hỏi việc xây
dựng một bộ định mức riêng phù hợp cho từng công việc. Công tác san nền
hiện nay là một trong những công tác đầu tiên khi thi công xây dựng đường
hoặc công trình dân dụng. Đặt ra vấn đề nghiên cứu đặc tính làm việc và cách
thức sử dụng máy sao cho hiệu quả nhất, đó chính là tính cấp thiết của đề tài
cần nghiên cứu.
2. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu cách tính năng suất cho máy ủi và đề xuất các giải pháp
nâng cao năng suất cho máy ủi làm công tác thi công san nền tại Khu công
nghiệp bờ trái sông Đà.

2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học:
Luận văn góp phần hệ thống hóa cơ sở lý luận về cách xác định năng
suất, định mức thời gian sử dụng máy, những nhân tố anh hưởng đến năng
suất máy ủi để đề xuất giải pháp nâng cao năng suất máy ủi cho phù hợp.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn:
Từ các kết quả tính toán, đề xuất giải pháp nâng cao năng suất sử dụng


Máy xây dựng là các máy và thiết bị phục vụ công tác xây dựng các
công trình dân dụng, công nghiệp, quốc phòng, thủy lợi, giao thông vận tải,
Máy xây dựng xuất hiện từ đầu thế kỉ XIX, khi phát minh ra động cơ
hơi nước. Năm 1812 đã có máy nạo vét lòng sông. Năm 1836 máy xúc với
dung tích gầu 1,14 m
P
3
P có năng suất 30-40 mP
3
P/h ra đời. Sau đó là các loại máy
trộn bê tông, máy lu đường và các loại thiết bị khác xuất hiện. Máy xây dựng
thực sự được phát triển khi ra đời động cơ đốt trong, động cơ điện và ngày
càng hoàn thiện. Việc nâng cao năng lực và hiệu quả sử dụng các trang thiết
bị và phương tiện cơ giới đóng vai trò rất quan trọng trong việc nâng cao chất
lượng công trình, đẩy nhanh tiến độ thi công, nâng cao năng suất, đem
lại hiệu quả kinh tế và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động. Bên
cạnh đó, việc cơ giới hóa và tự động hóa trong xây dựng cũng là một khâu
không thể thiếu được trong quá trình sản xuất. Nó quyết định việc tăng năng
xuất lao động, hạ giá thành sản phẩm, giảm nhẹ sức lao động chân tay và trí
óc cho người lao động. Đồng thời góp phần rất quan trọng vào việc rút ngắn
thời gian thi công, nhanh chóng đưa công trình vào khai thác sử dụng, nâng
cao hiệu quả kinh tế, chất lượng và tính thẩm mỹ, đẩy mạnh tốc độ tăng
trưởng của nền kinh tế quốc dân.
Để thực hiện các công trình xây dựng công nghiệp, đường sá, cầu
cống, sân bay, hải cảng hoặc đê đập…, không thể thiếu được các máy xây
dựng. Do đòi hỏi ngày càng lớn về khối lượng và chất lượng xây dựng nên
nhiều nước đã tập trung nghiên cứu và sản xuất các loại máy xây dựng.

5

P/h….

6
Với yêu cầu của công nghệ xây dựng tiên tiến, giảm ô nhiễm môi trường,
ngành sản xuất máy xây dựng đã không ngừng cải tiến các sản phẩm của mình về
kiểu dáng công nghiệp, suất tiêu hao nhiên liệu, tiện nghi buồng lái, sự tiện lợi
trong bảo dưỡng, sửa chữa, độ tin cậy, năng suất, chúng loại, bộ công tác đáp
ứng mọi khía cạnh của nhu cầu sản xuất và đảm bảo hiệu quả kinh tế.
Trong nội dung của luận văn này, ta chỉ đề cập tìm hiểu về chức năng,
khả năng làm việc của máy ủi đất để hiệu quả công tác thi công đạt năng suất
cao nhất.
Máy ủi là máy kéo được lắp thêm thiết bị công tác là lưỡi ủi vào. Đây
là loại máy thi công đất theo một chuỗi các công tác đào đất, vận chuyển đất
bằng bàn gạt (ủi đất), rải đất ra trên mặt bằng san. Máy được sử dụng để san
ủi đất, đá, hoặc một số vật liệu rời khác, phục vụ thi công công trình xây dựng
trong công nghiệp, giao thông, thủy lợi, nông nghiệp và các công trình phát
triển cơ sở hạ tầng khác. Máy là loại máy thi công công tác san đất. Nó có thể
đào đất và đắp đất với độ sâu đào và chiều cao đắp khoảng 1 ÷ 1,5 m, nhưng
không quá 2 m. Đồng thời nó có thể vận chuyển đất đi với khoảng cách tối đa
khoảng 100 ÷ 180 m, thuộc vào loại máy san có cự ly vận chuyển trung bình.
Cự ly vận chuyển đất thích hợp và hiệu quả nhất là khoảng 25 ÷ 100 m. Máy
ủi thích hợp công tác với các loại đất cấp I, II, III. Còn nếu phải công tác đất
cấp IV thì cần phải làm tơi trước bằng các loại máy đào khác, trong trường
hợp này chủ yếu máy ủi làm nhiệm vụ vận chuyển và đắp đất. Khi vận chuyển
đất máy ủi có thể leo dốc với độ dốc nhỏ khoảng 10-20 % (máy ủi không nên
leo dốc có độ dốc quá 30 %).
Đề tài nghiên cứu máy ủi có vai trò như máy chủ đạo trong dây truyền
thi công đất được gọi chung là công tác san đất. Công tác san đất, hay còn gọi
là san mặt bằng hoặc san lấp mặt bằng, là công việc thi công san phẳng nền
đất một công trình xây dựng hay một mặt bằng quy hoạch, từ một mặt đất có

1.1.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất máy
Tùy vào chức năng, nhiệm vụ của máy năng suất của nó chịu ảnh
hưởng bởi các yếu tố sau:

8
- Kết cấu của máy - mức độ hoàn thiện của kết cấu máy sẽ làm tăng
năng suất khai thác của máy trong quá trình sử dụng.
- Công suất của máy - thông thường công suất của máy tăng sẽ làm
năng suất của máy tăng nhanh hơn.
- Đặc điểm của đối tượng khai thác (chất đất, loại đá, thành phần bê
tông, đặc điểm của nền )
- Địa hình thi công.
- Trình độ điều khiển máy của người lái.
- Chất lượng và độ tin cậy của máy.
- Trình độ tổ chức thi công.
- Phục vụ kỹ thuật máy
- Các yếu tố về thời tiết, khí hậu.
- Các yếu tố về xã hội, nhân văn tương tác giữa người - máy.
1.1.3. Phân loại và phương pháp xác định năng suất máy
1.1.3.1. Phân loại máy
Máy xây dựng có rất nhiều chủng loại và đa dạng, có thể phân loại theo
những cơ sở khác nhau như: theo công dụng, theo nguồn động lực, theo hệ
thống điều khiển, Trong phần này ta chỉ căn cứ vào tính năng hoạt động để
phân loại như sau:
- Máy hoạt động có chu kỳ:
- Máy hoạt động liên tục.
1.1.3.2. Phân loại năng suất
- Năng suất lý thuyết: được xác định trong điều kiện máy phải làm việc
liên tục với cường độ và tải trọng tính toán theo thiết kế chế tạo.
R

R
lt
R = GR
h
R.C (1.1)
Trong đó:
G
R
h
R - Sản lượng do máy thực hiện được trong một chu kỳ công tác
C - Số chu kỳ công tác do máy thực hiện được trong thời gian tính toán.
+ Đối với máy làm việc liên tục:
N
R
lt
R = FR
h
R.V (1.2)
Trong đó:
F
R
h
R - Thông số đặc trưng cho diện tích mặt cắt ngang của từng sản phẩm
(đối tượng khai thác) do máy khai thác.
V - Tốc độ di chuyển của máy hoặc của dòng sản phẩm.

11
b) Năng suất kỹ thuật: Là trị số năng suất của máy được xác định có kể
đến sự ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ và kỹ thuật trong quá trình làm
việc của máy, đặc điểm của đối tượng khai thác, của địa hình thi công

R.KR
tg
R(kR
1
R.kR
2
R kR
n
R) (1.4)
Trong đó:
K
R
tg
R - Hệ số sử dụng máy theo thời gian. Hệ số này được xác định bằng
tỷ số giữa thời gian làm việc thực tế của máy và thời gian quy định cho ca làm
việc.
Trị số của năng suất thực tế (N
R
tt
R) được sử dụng để lập kế hoạch tổ chức
thi công, để đánh giá hiệu quả sử dụng máy, để lựa chọn máy và thiết lập quy
trình sản xuất.
1.2. Định mức năng suất máy:
1.2.1. Khái niệm:
Định mức năng suất máy thi công là số lượng sản phẩm do máy, thiết
bị thi công hoàn thành trong một đơn vị thời gian sử dụng máy.

12
1.2.2. Phương pháp xác định định mức thời gian sử dụng máy:
Năng suất thực của máy nên căn cứ vào đặc điểm (tác dụng chu kỳ hay

điều khiển sao cho hợp lý.
2. Xác định số công nhân xây lắp phục vụ máy:
Căn cứ vào đặc tính của máy móc, quy trình kỹthuật thi công mà bố trí
công nhân xây lắp phục vụ máy cũng phải đảm bảo nguyên tắc công việc giao
phải phù hợp với cấp bậc công nhân và có công việc đều cho mọi người để
khỏi phải chờ đợi.
a. Đối với máy hoạt động có chu kỳ:
Có thể giữa chu kỳ phục vụ của công nhân với chu kỳ hoạt động của
máy có độ lâu khác nhau, thì cần phải đảm bảo tận dụng hết năng suất của
máy móc, còn công nhân có thể ngừng việc chú tít. Điều đó có nghĩa là chu
kỳ làm việc của máy lớn hơn hoặc bằng chu kỳ làm việc của công nhân.
b. Đối với máy hoạt động liêntục:
Số công nhân phục vụ bằng năng suất máy hoạt động liên tục chia cho
năng suất của 1 công nhân:
1.2.2.3. Xác định năng suất tính toán một giờ làm việc của máy
Năng suất tính toán 1 giờ của máy là năng suất thuần túy liên tục trong
1 giờ của máy chưa kể đến thời gian ngừng việc được quy định. Đối với máy
hoạt động chu kỳ và hoạt động liên tục sẽ có cách xác định khác nhau.
a. Đối với máy hoạt động có chu kỳ: như máy trộn, máy đào, cần trục…
n
chuky
gio
tt
kkkV
T
gio
NS
1
21
=

kkNS
W.k
21
=
(1.6)
W: Năng suất liên tục 1 giờ của máy theo lý thuyết chưa kể đến các
thời gian ngừng theo quy định, được xác định tùy theo từng loại máy:
- Đối với băng chuyền: W = v.q (1.7)
v: Tốc độ di chuyển của băng chuyền.
q: Trọng lượng chứa được trên 1 m dài băng chuyền.
1.2.2.4. Xác định chế độ làm việc trong ca của máy:
Xác định chế độ làm việc trong ca của máy tức là phải xác định các
thời gian máy làm việc không chu kỳ, thời gian ngừng việc được quy định
qua đó tính toán hệ số sử dụng thời gian của máy. Vì vậy trong quá trình xác
định chế độ ca làm việc cần phải xác định được:
Thời gian đăc biệt là thời gian hoạt động không thuộc chu kỳ, hoặc thời
gian máy chạy không tải cho phép. Tdb
Thời gian ngừng việc được quy định:

(với Tbd là thời gian bảo dưởng máy), các loại thời gian này cũng do
quan sát, tính toán chỉnh lý trung bình sau các lần quan sát bằng phương pháp
bình quân số học đơn giản. Nếu có những loại thời gian (, ) đã được nghiên
cứu và ban hành chung thì lấy những thời gian đã ban hành quy định đó đưa

15
vào tính định mức. Sau khi xác định được các loại thời gian trên ta tính được
hệ số sử dụng thời gian của máy .

: tính theo phút. , : tính theo số tương đối %.
Kết luận chương 1:

việc kết hợp với máy cạp khi đào và vận chuyển đất bền chắc.

Hình 2.1. Máy ủi
Có nhiều cách phân loại máy ủi, thường phân biệt theo bộ di chuyển: loại
bánh lốp và bánh xích. Máy ủi bánh lốp chỉ dùng trong các trường hợp di chuyển

17
trong thành phố, làm việc nơi có công việc không tập trung, yêu cầu tốc độ đi
chuyển lớn, trên đất nền tương đối bền chắc Máy ủi có bộ di chuyển xích
chiếm đa số trong các trường hợp sử dụng. Dưới đây chủ yếu giới thiệu máy ủi
có bộ di chuyển xích, điều khiển bằng thủy lực. Các loại máy ủi bánh lốp cũng
có cấu tạo và nguyên lý làm việc hoàn toàn tương tự, chỉ có bộ đi chuyển bánh
lốp là khác. Các loại máy ủi truyền động cáp hiện nay không còn được sản xuất
vì độ tin cậy, năng suất và chất lượng làm việc thấp.
1
2
3
4
5
6
1
2
5
3
7
8
9
1
2
5

vun đống cho máy xúc lật. Loại này có lực ấn sâu vào đất không lớn, hợp
với các loại vật liệu nhẹ, dễ ủi.
Lưỡi ủi được ăn xuống đất nhờ trọng lượng bản thân và xi lanh thủy lực
kết hợp với lực đẩy của máy kéo làm cơ sở tạo ra lực cắt đất của máy ủi.
Loại lưỡi ủi cố định được nối cứng với khung ủi 2 và vuông góc với
trục dọc của máy. Khng ủi có thể được nâng lên, hạ xuống nhờ xi lanh 7. Loại
lưỡi ủi quay được liên kết với khung ủi 3 bằng khớp cầu 12, do đó lưỡi ủi có
thể đặt chéo góc với phương chuyển động của máy nhờ các xi lanh 11, thanh
đẩy 10 và con trượt 9. Cả hai loại lưỡi ủi đều có thể nghiêng trong mặt phẳng
đứng 1 góc khoảng 12
P
o
P và thay đổi góc cắt nhờ thay đổi vị trí thanh chống
xiên 6 hoặc thanh đẩy 10 (Hình 2.2).