Các loại máy khoan cọc nhồi: ưu và nhược điểm từng loại

Nhiều gia chủ muốn biết có bao nhiêu loại máy khoan cọc nhồi? Bài biết này sẽ trình bày đầy đủ các loại máy khoan cọc nhồi trong các dự án xây dựng dân dụng và hạ tầng đóng vai trò quyết định đến chất lượng móng, đảm bảo độ bền kết cấu, tiến độ, tối ưu hiệu quả kinh tế cho chủ đầu tư.

Bài viết này sẽ tổng hợp những loại máy khoan cọc nhồi phổ biến năm 2025, phân tích ưu nhược điểm chi tiết, đồng thời đưa ra kinh nghiệm lựa chọn cho từng điều kiện thi công. Cùng Khoan Cọc Nhồi 365 tham khảo nhé.

Việc lựa chọn các loại máy khoan cọc nhồi phù hợp rất quan trọng. (Ảnh sưu tầm)

1. Các Loại Máy Khoan Cọc Nhồi Phổ Biến Hiện Nay

1.1 Máy Khoan Tuần Hoàn (Thuận/Nghịch) (Forward/Reverse Circulation Drilling)

Khái niệm & vai trò:

Máy khoan tuần hoàn là loại máy khoan cọc nhồi sử dụng dòng tuần hoàn của dung dịch khoan (thường là bentonite hoặc polymer) để giữ thành vách, đồng thời vận chuyển mùn khoan (phoi đất đá) ra ngoài.
Có hai nguyên lý vận hành chính:

• Tuần hoàn thuận: dung dịch khoan được bơm từ trên xuống, cuốn phoi đất lên qua khoảng trống giữa cần khoan và thành lỗ.
• Tuần hoàn nghịch: dung dịch khoan chảy từ đáy lỗ khoan ngược lên giữa ống khoan, đưa phoi ra ngoài.

Cấu tạo cơ bản:

Một bộ máy khoan tuần hoàn điển hình gồm:

• Mũi khoan: dạng gầu xoay hoặc chùy, tùy điều kiện đất.
• Cần khoan & khớp vạn năng: truyền lực và điều chỉnh góc khoan.
• Hệ thống bơm dung dịch khoan: bơm bentonite/polymer vào lỗ khoan.
• Bể chứa & hệ thống lọc tuần hoàn: lọc phoi và tái sử dụng dung dịch.
• Cần nâng – hạ: điều khiển mũi khoan.

Nguyên lý hoạt động chi tiết:

1. Chuẩn bị mặt bằng: san phẳng, định vị tim cọc.
2. Hạ ống vách (nếu cần) để cố định miệng lỗ.
3. Bơm dung dịch bentonite vào lỗ khoan để tạo áp lực giữ thành vách.
4. Khoan cắt đất đá bằng mũi khoan.
5. Dòng dung dịch tuần hoàn đưa phoi lên bề mặt, qua bể lọc.
6. Tiếp tục khoan cho đến khi đạt độ sâu yêu cầu.
7. Rửa đáy lỗ khoan trước khi đổ bê tông.

Ứng dụng của máy khoan tuần hoàn (thuận/nghịch):

• Thi công móng sâu cho cao ốc, cầu, cảng.
• Phù hợp nền đất yếu, bùn sét, hoặc nơi yêu cầu đường kính cọc lớn (1–3m).
• Áp dụng ở công trình ven biển, ven sông cần ổn định vách khoan.

Ưu điểm:

• Khoan sâu và đường kính lớn (đến 80m).
• Giữ vách ổn định trong đất mềm, ngăn sập lở.
• Có thể làm việc trong nước hoặc dưới mực nước ngầm cao.
• Tái sử dụng dung dịch khoan → giảm chi phí vật liệu.

Nhược điểm:

• Thời gian chuẩn bị lâu (lắp đặt, xử lý bentonite).
• Chi phí đầu tư & vận hành cao (bơm, lọc, nhân công tay nghề cao).
• Dễ gây ô nhiễm môi trường nếu xử lý dung dịch bentonite không đúng quy trình.
• Yêu cầu diện tích thi công rộng để đặt hệ thống bể chứa, lọc.

Khi nào nên chọn máy khoan tuần hoàn?

• Khi cần độ sâu và đường kính lớn.
• Khi nền đất yếu, dễ sập vách.
• Khi công trình yêu cầu độ an toàn cao và thi công trong điều kiện ngập nước.

Máy khoan tuần hoàn (thuận/nghịch) phù hợp cho công trình thi công móng sâu cho cao ốc, cầu, cảng. (Ảnh sưu tầm)

1.2 Máy Khoan Xoắn Ruột Gà (Continuous Flight Auger):

Khái niệm & vai trò:

Máy khoan xoắn ruột gà (CFA – Continuous Flight Auger) là loại máy khoan cọc nhồi sử dụng trục khoan dạng xoắn liên tục để đào đất và đưa ra ngoài ngay trong quá trình khoan. Khi đạt đến độ sâu thiết kế, bê tông được bơm từ dưới lên thông qua ống rỗng ở giữa trục khoan, đồng thời rút mũi khoan ra ngoài.

Nguyên lý hoạt động:

1. Chuẩn bị: Định vị tim cọc, cố định ống vách nếu cần.
2. Khoan đất: Trục khoan xoắn cắt đất và vận chuyển lên mặt đất qua cánh xoắn.
3. Bơm bê tông: Khi đạt độ sâu, bơm bê tông từ đáy lỗ lên thông qua ống rỗng ở tâm trục khoan.
4. Rút mũi khoan: Mũi khoan được rút dần ra, bê tông lấp đầy lỗ khoan ngay lập tức, hạn chế sập vách.
5. Lắp cốt thép: Cốt thép được hạ xuống ngay khi bê tông còn ướt.

Ứng dụng của máy khoan xoắn ruột gà (CFA):

• Nền đất rời, đất pha cát hoặc đất thịt không có đá lớn.
• Khu vực đô thị cần hạn chế tiếng ồn và rung động.
• Dự án yêu cầu tiến độ nhanh và thi công nhiều cọc trong thời gian ngắn.
• Công trình như: nhà cao tầng, nhà xưởng, bãi đỗ xe ngầm.

Ưu điểm:

• Tốc độ thi công nhanh và liên tục, có thể khoan 1 cọc chỉ trong 30–60 phút.
• Ít rung chấn và tiếng ồn, phù hợp môi trường dân cư.
• Không cần dùng dung dịch bentonite, giảm chi phí xử lý chất thải.
• Đảm bảo chất lượng cọc đồng đều nhờ quá trình bơm bê tông liên tục.

Nhược điểm:

• Không phù hợp nền đất nhiều đá tảng hoặc lớp sét rất cứng.
• Độ sâu khoan hạn chế (thường ≤ 30m).
• Khó đảm bảo chất lượng nếu bơm bê tông không đồng đều khi rút mũi khoan.
• Yêu cầu thiết bị chuyên dụng, chi phí đầu tư ban đầu cao.

Khi nào nên chọn máy khoan xoắn ruột gà?

• Dự án nằm trong khu dân cư hoặc gần công trình nhạy cảm (bệnh viện, trường học).
• Yêu cầu thi công nhanh với số lượng cọc lớn.
• Địa chất tầng mặt ổn định, không có đá lớn hoặc tầng cát sỏi quá thô.

Máy khoan xoắn ruột gà phù hợp với dự án nằm trong khu dân cư hoặc gần công trình nhạy cảm (bệnh viện, trường học). (Ảnh sưu tầm)

1.3 Máy Khoan Gầu (Bucket Drilling):

Khái niệm & vai trò:

Máy khoan gầu là loại máy khoan cọc nhồi sử dụng gầu khoan dạng hình trụ hoặc hình nón để cắt và lấy đất đá trong hố khoan. Gầu có cửa mở đáy hoặc cửa bên, cho phép chứa đất, kéo lên, và đổ ra ngoài từng lượt cho đến khi đạt độ sâu thiết kế.

Nguyên lý hoạt động

1. Định vị tim cọc và hạ ống vách nếu cần.
2. Hạ gầu khoan xuống vị trí cần thi công.
3. Xoay gầu bằng mô-tơ hoặc tời, cánh cắt phía đáy sẽ phá đất và đất rơi vào gầu.
4. Đóng cửa gầu (cơ khí hoặc thủy lực) để giữ đất bên trong.
5. Kéo gầu lên mặt đất, mở cửa đáy hoặc cửa bên để đổ đất ra ngoài.
6. Lặp lại cho đến khi đạt độ sâu thiết kế.
7. Rửa hố khoan và tiến hành đổ bê tông.

Ứng dụng của máy khoan gầu (Bucket drilling):

• Đất khô, đất thịt, đất pha sét, hoặc đất lẫn cuội sỏi.
• Công trình có mặt bằng rộng, dễ bố trí thiết bị và đường vận chuyển.
• Phù hợp thi công cọc đường kính lớn (≥ 1m).
• Các dự án: cầu, cảng, nhà công nghiệp, móng tháp truyền hình.

Ưu điểm:

• Linh hoạt với nhiều loại địa chất, kể cả đất lẫn sỏi cuội.
• Cấu tạo đơn giản, bảo trì và thay thế phụ tùng dễ dàng.
• Có thể khoan đường kính lớn và độ sâu đáng kể.
• Không yêu cầu hệ thống dung dịch phức tạp (nếu nền đất ổn định).

Nhược điểm:

• Tốc độ khoan chậm hơn so với máy khoan xoắn hoặc tuần hoàn.
• Yêu cầu mặt bằng thi công rộng cho máy móc và vận chuyển đất.
• Nếu gặp đất yếu, dễ sập vách → cần dùng ống vách hoặc dung dịch giữ thành.
• Tốn nhiều nhân công cho công đoạn kéo gầu và đổ đất.

Khi nào nên chọn máy khoan gầu?

• Khi mặt bằng rộng và không bị giới hạn tiếng ồn, rung động.
• Khi nền đất khô ráo hoặc có lẫn sỏi cuội.
• Khi yêu cầu đường kính cọc lớn và độ sâu trung bình.

Máy khoan gầu là loại máy khoan cọc nhồi sử dụng gầu khoan dạng hình trụ hoặc hình nón để cắt và lấy đất đá trong hố khoan. (Ảnh sưu tầm)

1.4 Máy Khoan Đập (Máy Khoan Đập Cáp)

Khái niệm & vai trò:

Máy khoan đập là thiết bị thi công cọc nhồi sử dụng mũi khoan dạng chùy nặng (thường bằng thép hoặc hợp kim siêu cứng) thả rơi tự do từ độ cao nhất định, tạo lực va đập mạnh để phá vỡ đất cứng hoặc tầng đá. Sau mỗi lượt đập, phoi đất và đá được lấy ra khỏi hố khoan bằng gầu xúc hoặc thiết bị hút bùn.

Nguyên lý hoạt động:

1. Định vị và chuẩn bị mặt bằng thi công.
2. Thả chùy khoan từ cần trục hoặc hệ thống nâng, để chùy rơi tự do xuống đáy hố khoan.
3. Lực va đập phá vỡ kết cấu đất hoặc đá.
4. Lấy phoi bằng gầu khoan hoặc thiết bị chuyên dụng.
5. Lặp lại quá trình đập – lấy phoi cho đến khi đạt độ sâu yêu cầu.
6. Rửa sạch hố khoan và tiến hành đổ bê tông.

Ứng dụng của máy khoan đập (Percussion drilling)

• Nền đất cực cứng như đá phong hóa, đá granit, đá basalt.
• Khu vực có tầng đá dày hoặc vật cản khó xử lý bằng các phương pháp khoan thông thường.
• Các dự án cầu, cảng, thủy điện, móng công trình lớn ở vùng núi.

Ưu điểm:

• Xử lý được điều kiện thi công khó nhất, kể cả tầng đá nguyên khối.
• Kết cấu máy đơn giản và bền bỉ, ít hỏng hóc.
• Không bị giới hạn bởi đường kính khoan quá nhiều (phụ thuộc mũi chùy).

Nhược điểm:

• Tốc độ thi công chậm, cần nhiều lượt đập để đạt độ sâu.
• Tiếng ồn và rung chấn lớn, dễ ảnh hưởng đến công trình xung quanh.
• Tốn nhiều năng lượng và nhân lực.
• Không phù hợp với khu vực dân cư đông đúc hoặc có công trình nhạy cảm.

Khi nào nên chọn máy khoan đập?

• Khi nền địa chất chứa nhiều đá cứng hoặc tầng đá dày.
• Khi các loại máy khoan xoắn, tuần hoàn hoặc gầu không thể xử lý.
• Khi công trình nằm ở khu vực xa dân cư, ít yêu cầu hạn chế tiếng ồn.

Máy khoan đập là thiết bị thi công cọc nhồi sử dụng mũi khoan dạng chùy nặng thả rơi tự do từ độ cao nhất định, tạo lực va đập mạnh để phá vỡ đất cứng hoặc tầng đá. (Ảnh sưu tầm)

1.5 Các Loại Máy Khoan Cọc Nhồi Biến Thể & Công Nghệ Mới Hiện Nay

Trong năm 2025, công nghệ khoan cọc nhồi tiếp tục phát triển với nhiều biến thể nhằm tối ưu khả năng chịu tải, rút ngắn thời gian thi công và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cao hơn. Một số điểm nổi bật gồm:

Cọc khoan nhồi mở rộng đáy:

Đặc điểm: Sau khi đạt độ sâu thiết kế, mũi khoan tạo khoang mở rộng ở đáy cọc.

Ưu điểm:

• Tăng diện tích tiếp xúc với nền đất, nâng cao khả năng chịu tải.
• Phù hợp cho công trình chịu tải trọng lớn.

Nhược điểm:

• Thi công phức tạp, yêu cầu kiểm soát chặt chẽ.
• Cần thiết bị chuyên dụng.

Cọc barrette

Đặc điểm: Cọc có tiết diện chữ nhật hoặc hình học đặc biệt, được khoan bằng gầu khoan chuyên dụng.

Ưu điểm:

• Tạo được tiết diện lớn, phù hợp cho tường chắn và móng tường liên tục.
• Khả năng chịu tải và chịu uốn cao.

Nhược điểm:

• Chi phí cao hơn so với cọc tròn.
• Đòi hỏi không gian và thiết bị chuyên biệt.

Khoan kết hợp rửa + bơm vữa gia cố đáy:

Đặc điểm: Sau khi khoan, dùng dung dịch rửa làm sạch hố, sau đó bơm vữa xi măng vào đáy cọc trước khi đổ bê tông.

Ưu điểm:

• Gia cố nền đất yếu, tăng độ bền và tính ổn định.
• Giảm nguy cơ lún, xói mòn ở chân cọc.

Nhược điểm:

• Tăng thêm công đoạn, kéo dài thời gian thi công.
• Chi phí vật liệu và nhân công cao hơn.

Công nghệ khoan cọc nhồi tiếp tục phát triển với nhiều biến thể nhằm tối ưu khả năng chịu tải, rút ngắn thời gian thi công và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cao hơn. (Ảnh sưu tầm)

2. Bảng So Sánh Các Loại Máy Khoan Cọc Nhồi

3. Kinh Nghiệm Lựa Chọn Các Loại Máy Khoan Cọc Nhồi

Để chọn đúng loại máy khoan cọc nhồi, nhà thầu cần cân nhắc đồng thời yếu tố kỹ thuật, tiến độ và điều kiện môi trường. Một quyết định chính xác sẽ giúp tăng hiệu suất, giảm chi phí và đảm bảo chất lượng móng công trình.

Khảo sát địa chất kỹ lưỡng

• Tiến hành khoan thăm dò hoặc lấy mẫu địa chất ở nhiều vị trí trên công trường.
• Xác định loại đất (đất sét, đất pha cát, cuội sỏi, tầng đá…) và độ sâu tầng chịu lực.
• Dữ liệu địa chất sẽ quyết định loại mũi khoan, công suất máy và phương pháp thi công phù hợp.

Cân nhắc tiến độ dự án

• Dự án gấp rút: Ưu tiên máy khoan xoắn ruột gà (CFA) vì tốc độ thi công nhanh, liên tục.
• Yêu cầu khoan sâu, đường kính lớn: Chọn máy khoan tuần hoàn để đảm bảo độ chính xác và ổn định.

Xem xét chi phí vận hành & huy động

• Máy cỡ lớn thường tốn chi phí vận chuyển, lắp đặt và vận hành cao.
• Với công trình nhỏ hoặc ở vị trí khó tiếp cận, nên cân nhắc máy gầu hoặc CFA cỡ vừa để tiết kiệm.

Quan tâm yếu tố môi trường

• Khu vực đô thị, gần khu dân cư: Chọn máy ít rung chấn, tiếng ồn thấp (như CFA).
• Vùng ngoại ô hoặc công trường rộng: Có thể dùng máy khoan đập hoặc tuần hoàn nếu cần xử lý địa chất cứng.

Một quyết định lựa chọn các loại máy khoan cọc nhồi chính xác sẽ giúp tăng hiệu suất, giảm chi phí và đảm bảo chất lượng móng công trình. (Ảnh sưu tầm)

Việc lựa chọn máy khoan cọc nhồi phù hợp không chỉ đảm bảo chất lượng và tuổi thọ công trình, mà còn giúp tiết kiệm thời gian, chi phí cọc khoan nhồi. Năm 2025, xu hướng sẽ nghiêng về các loại máy có khả năng giám sát thông minh, tiết kiệm năng lượng và thân thiện môi trường.

Nếu bạn đang chuẩn bị triển khai dự án, hãy tham khảo ý kiến chuyên gia và khảo sát kỹ địa chất để đưa ra quyết định đúng đắn.

4. FAQ – Câu Hỏi Thường Gặp

4.1. Các loại máy khoan cọc nhồi nào khoan sâu nhất?

Các loại máy khoan cọc nhồi tuần hoàn và máy khoan đập có khả năng khoan sâu nhất, có thể đạt đến 80m hoặc hơn, phù hợp cho các công trình móng sâu như cầu, cảng, hay nhà cao tầng.

4.2. Máy khoan cọc nhồi nào phù hợp cho khu vực đô thị?

Máy khoan xoắn ruột gà (CFA) là lựa chọn tối ưu cho khu vực đô thị. Loại máy này tạo ra ít tiếng ồn và rung chấn, không sử dụng dung dịch bentonite gây ô nhiễm, giúp giảm thiểu ảnh hưởng đến các công trình lân cận và môi trường.

4.3. Có thể dùng máy khoan xoắn ruột gà (CFA) để khoan qua đá không?

Không. Máy khoan xoắn ruột gà không phù hợp để khoan qua các tầng đất cứng, đất có nhiều đá tảng hoặc sỏi cuội. Loại máy này chỉ hiệu quả nhất khi thi công trên nền đất mềm, đất rời hoặc đất pha cát.

4.4. Khi nào nên dùng cọc Barrette?

Cọc barrette thường được sử dụng khi công trình yêu cầu móng tường liên tục, tường chắn, hoặc cần khả năng chịu tải và chịu uốn lớn. Loại cọc này có tiết diện chữ nhật hoặc các hình dạng đặc biệt khác, phù hợp cho các dự án xây dựng ngầm hoặc công trình có tải trọng phức tạp.

4.5. Chi phí thi công cọc nhồi có đắt không?

Chi phí thi công cọc nhồi phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

• Loại máy khoan: Máy tuần hoàn và máy khoan đập thường có chi phí đầu tư và vận hành cao hơn.
• Đường kính và độ sâu cọc: Cọc càng lớn, càng sâu thì chi phí càng cao.
• Địa chất: Nền đất cứng, có đá sẽ tốn nhiều thời gian và chi phí hơn.
• Vị trí thi công: Khu vực đô thị có thể phát sinh chi phí vận chuyển và các yêu cầu môi trường khác.

Nếu muốn biết chi tiết hơn về các loại máy khoan cọc nhồi hãy liên hệ ngay Khoan Cọc Nhồi 365 để được giải đáp các thắc mắc. Chúng tôi, với đội ngũ nhiều năm kinh nghiệm sẵn sàng tư vấn hoàn toàn miễn phí.