Cọc ván thép được sử dụng đầu tiên từ những năm đầu của thế kỷ XX, các tấm Cọc ván thép đã phát triển thành một trong những vật liệu linh hoạt nhất trong kho vật liệu kỹ thuật xây dựng dân dụng. Với kỹ thuật sản xuất thép hiện đại và cải tiến của công nghệ hiện đại, Cọc ván thép được chế tạo với nhiều tính năng mạnh mẽ vượt trội, nhẹ hơn và linh hoạt hơn trong thi công.

Sản xuất cán nóng cọc ván thép
Các cải thiện đã diễn ra không chỉ trong quá trình sản xuất cọc ván thép mà còn trong các kỹ thuật lắp đặt - thi công. Trong bài này chúng tôi sẽ giới thiệu đến các chủng loại khác nhau của cọc ván thép tấm hay là các tiết diện của cọc như thường được gọi. Chúng tôi sẽ đề cập chi tiết về thi công trong một bài đăng sớm nhất.

Ngày nay cọc ván thép phát triển thành các tiết diện hình học khác nhau. Bắt đầu từ tiết diện cọc tấm chữ U là loại cừ ván thép phổ biến nhất, hiện nay còn có tiết diện hình chữ Z, cọc tiết diện phẳng hoặc kiểu Omega. Cọc phẳng hay straight web được sử dụng để hình thành các giếng kín (cofferdams)cỡ lớn.Linh động được sử dụng trong nhiều dự án quy mô lớn trong các công trình kỹ thuật dân dụng.

Bất kể các loại cọc ván thép nào, vẫn chủ yếu là được sản xuất với công nghệ cán nóng và có một số chủng loại được cán nguội. Sự khác biệt là quá trình sản xuất cán nguôi diễn ra ở nhiệt độ phòng, với vật liệu thép chạy qua hệ thống các trục với con lăn định hình, trong khi thép hình cán nóng được hình thành ở nhiệt độ cao. Từ công nghệ tạo hình nguội thép tạo ra các chủng loại cừ thép mỏng hơn rất nhiều so với thép cán nóng.

Cán nguội (cold rolling) cọc ván thép
Như có thể thấy trong bản vẽ kèm theo, kích thước của cọc ván thép được định dạng theo các thông số b, h, e. Trừ những cọc ván dạng tấm phẳng. Các thông số này đại diện cho bản rộng của tiết diện, Chiều cao của tiết diện, và độ dày mỏng bản bụng và bản cánh. Với cọc dạng tấm phẳng, chiều rộng được ký hiệu là L và W. chiều cao hay độ dày được ký hiệu là e. Các loại kích thước rộng bản, dày mỏng khác nhau tạo nên các loại cọc ván thép có khả năng chịu áp lực, tải trọng khác nhau.

Nếu bạn chú ý vào chiều dày tiết diện, ví dụ cọc van tiết diện chữ U, bạn sẽ thấy rằng độ dày bản bụng là dày hơn so với chiều dầy bản cánh. Bản cánh được thiết kế mỏng hơn do sự làm việc của bản cánh là thứ yếu trong kết cấu cọc và giúp cọ nhẹ hơn cũng như dễ dàng trong thi công. Thiết kế đã tính toán trước độ dày tối ưu của bản cánh và bản bụng trước khi các cọc ván được sản xuất theo một quy cách nhất định. Cả hai độ dày ảnh hưởng đến khả năng chịu lực - kháng uốn của các tấm cọc. Một lần nữa, nếu bạn nghiên cứu các loại tiết diện cọc ván thép, khả năng chịu lực được kỹ thuật hóa bằng các con số đại diện cho "Mô men Quán tính - Moment of Inertia " và "Mô đun tiết diện - Section Modulus".

Cọc ván thép tiết diện chữ U

Cọc ván thép tiết diện chữ U, với độ sâu và chiều rộng cũng như độ dày tiết diện. Chiều sâu tiết diện (hay chiều cao của cả tường cừ) sẽ gấp hai lần một cọc đơn khi được cài đặt vào nhau.

Cọc ván thép tiết diện chữ Z
Cọc ván thép tiết diện chữ Z, với độ sâu và chiều rộng cũng như độ dày tiết diện có thể giống hoặc khác nhau. Chiều sâu tiết diện (hay chiều cao của cả tường cừ) không thay đổi so với một cọc đơn khi được cài đặt vào nhau. Sau khi cài đặt hai cây cọc đơn, ta có một cọc tiết diện tổng thể như cọc chữ U.

Cọc ván thép tiết diện phẳng - Straight web
Cọc dạng tấm phẳng có chiều sâu nông, chủ yếu là khả năng kết hợp và chịu lực kéo cao giữa các tiết diện dơn. Về cơ bản một tấm cọc dạng phẳng bằng thép với các tính năng lồng vào nhau ở cả hai bên, tạo nên các tổ hợp chịu lực lớn là tường chắn không trọng lực cho các khu nước sâu hay địa chất rất yếu.

Cọc ván thép tiết diện Ω (Omega)

Với cọc tiết diện Ω, chúng có khả năng kết hợp và khả nặng hạ cọc sát vào tường của các địa hình thi công hiện hữu bị hạn chế. Các cọc Omega có lợi thế trong lượng nhẹ cho các kết cấu vĩnh cữu với chi phí hợp lý.

Cuốn cẩm nang về thiết kế và thi công cũng như các vấn đề liên quan khác về cọc ván thép của hãng sản xuất thép và cung cấp cọc ván thép lớn nhất thế giới hiện nay, có mặt trên hơn 60 Quốc gia trên thế giới - Tập đoàn ArcelorMittal. Ấn bản chỉnh sửa bổ sung lần thứ 8 năm 2008.

Các thông tin trong cuốn Sổ tay này nhằm giúp các kỹ sư thiết kế với công việc tính toán kiểm tra hàng ngày và các công tác thi công liên quan đến tường chắn đất cừ ván thép. Đây là một cuốn sách tham khảo cho các kỹ sư với yêu cầu đã có ít nhiều kinh nghiệm trong thiết kế thi công cọc ván thép.

Ấn bản lần thứ tám của Sổ tay bao gồm đáng kể các thông tin được cập nhật, đặc biệt trong các lĩnh vực như phụ gia chống thấm, chống ồn và rung động cũng như thi công.

Cuốn sổ tay này phản ánh sự năng động, thay đổi không ngừng của lĩnh vực kết cấu nền móng, và là bằng chứng về cam kết của Hãng ArcelorMittal là luôn hỗ trợ khách hàng kịp thời và linh động.
Ấn bản năm 2008 còn cập nhật tất cả các tiết diện mới sáng chế từ đầu Quý 2 năm 2008.

Nội dung cuốn Sổ tay Piling Handbook - Về các vấn đề về thiết kế, tính toán và thi công cọc ván thép các bạn có thể tải về cuốn cẩm nang liên quan các vấn đề về cừ thép - Piling handbook bản tiếng Anh file PDF 3.94MB dày khoảng 500 trang với 13 chương:

Xin copy link: http://www.arcelormittal.com/sheetpiling/uploads/files/ArcelorMittal%20Piling%20Handbook_rev08.pdf



Tóm tắt nội dung như sau:

Chương 1: Thông tin tổng hợp về cọc ván thép
Chương 2: Chống thấm và phụ gia trong thi công
Chương 3: Tính toán chống ăn mòn và tuổi thọ cừ
Chương 4: Áp lực đất & nước trong thi công cừ thép
Chương 5: Tính toán thiết kế kết cấu cọc ván thép
Chương 6: Các loại tường chắn bằng cọc ván thép
Chương 7: Các loại giếng kín / đê quay
Chương 8: Các biểu đồ tường cừ thép
Chương 9: Thi công đê quay / tường chắn trong lực (circular cell)
Chương 10: Các loại cừ và phụ kiện chịu lực
Chương 11: Các vấn đề về thi công
Chương 12: Giảm chấn và chống ồn trong thi công
Chương 13: Các thông tin hữu dụng khác