SÁCH Cơng trình thủy cơng nhà máy đóng tàu mục lục Lời nói đầu Chơng Những khái niệm chung nh máy đóng v sửa chữa tu thuỷ Những nhiệm vụ xởng đóng v sửa chữa tu thuỷ Các phận chủ yếu nh máy đóng v sửa chữa tu thuỷ Các dạng công trình thuỷ công chủ yếu nh máy đóng v sửa chữa tu thuỷ Sơ lợc lịch sử phát triển công trình thuỷ công Chơng Vấn đề qui hoạch nh máy đóng v sửa chữa tu thủy Cơ sở để chọn địa điểm xây dựng nh máy Nguyên tắc bố trí công trình nâng, hạ tu Mặt tổng thể nh máy đóng tu Bố trí mặt tổng thể nh máy sửa chữa tu thuỷ Chơng Bệ tu, bến trang trí v thiết bị vận chuyển phạm vi nh máy ξ1 BƯ tμu ξ2 BÕn trang trÝ ξ3 ThiÕt bÞ vận chuyển phạm vi nh máy Chơng 4.Đ tu Khái niệm v phân loại Các phận chủ yếu đ Những kích thớc đ tu 4.Các hình thức kết cấu đ tu Quá trình hạ thuỷ tu Tính toán đ tu Chơng Triền tu Đ1 Khái niệm v công dụng: Đ2 Các phận triền Đ3 Các hình thức chuyển tu Đ4 Các kích thớc chủ yếu triền tu Đ5 Kết cấu đờng triền Đ6- Tính toán phận triền tu Chơng ụ Tu A ụ khô Khái niệm v công dụng Nguyên tắc thiết kế v cấu tạo ụ khô Kết cấu buồng ụ Đ4 Kết cấu đầu ụ khô Đ5 Trạm bơm, hệ thống cấp, thoát v tiêu nớc §6.KÕt cÊu cưa §7 HƯ thèng cÊp tho¸t n−íc 10 13 14 14 23 27 33 35 42 45 46 50 52 54 60 62 67 76 81 90 112 118 126 137 139 142 144 Đ8 Nội dung tính toán thiết kế ụ khô Đ9 Tải trọng tác dụng lên ụ khô Đ10.Tóm tắt việc tính toán phận kết cấu ®μn håi vμ viƯc 146 146 chän s¬ ®å tÝnh 149 152 171 173 11 Các phơng pháp tính toán kết cấu buồng ụ Đ12.Tính toán đầu ụ v trạm bơm Đ13 Tính toán hệ thống cấp thoát nớc ụ B - ụ khô lấy nớc Đ14.Đặc điểm chung ụ khô lấy nớc Đ15 Kết cấu phận tổ hợp công trình ụ khô lấy nớc C ụ nớc Đ16 Khái niệm v kÝch th−íc cđa n−íc §17 KÕt cÊu n−íc D ụ nôi Đ18 Sự phát triển ụ Đ19 Ưu nhựợc điểm ụ Đ20 Các dạng cấu tạo ụ Đ21 Tính toán số tiết bị ụ Chơng Máy nâng tu theo phơng thẳng đứng Đ1.Đặc điểm chung máy nâng tu Đ2.Kết cấu máy nâng thuỷ lực Đ3.Kết cấu máy nâng khí Chơng Các tiêu KT-KT công trình thuỷ công Đ1.Các tiêu chất lợng Đ2.Vấn đề gía thnh công trình thuỷ công Đ3.Xác định hiệu kinh tế công trình thuỷ công Tài liệu tham khảo 175 177 178 180 181 182 183 186 188 189 191 191 196 199 Chơng VI ụ tàu ụ tàu, xuất sau công trình mái nghiêng, song phát triển nhanh lúc đầu xuất ụ khô, sau đợc cải tiến thành ụ nớc, ụ khô lấy nớc ụ Về thuật ngữ thờng dùng gọi ụ nhng thực tế loại giống công dụng, kết cấu, nguyên lý thao tác v.v khác xa Ví dụ: kết cấu khô ụ nớc giống công trình đặt sâu vào đất liền ụ giống tàu hai loại Về nguyên tắc thao tác, ụ khô ụ nớc công trình tĩnh, ụ lu động mặt nớc Về nguyên làm việc ụ khô tàu đợc đặt tiến hành sửa chữa đóng mới, ụ nớc trái lại, đợc dùng nh công trình nâng hạ đơn (giống triền) tàu không đặt trực tiếp nó, ụ đặt trực tiếp không tùy theo kỹ thuật khai thác Vì vậy, chơng chia làm phần để trình bày loại công trình riêng Tuy nhiên chủ yếu tập trung vào ụ khô, ụ nớc có nhiều mặt tơng tự ụ khô nên đợc lồng vào ụ khô mà phân tích Riêng ụ chủ yếu phân tích kỹ thuật khai thác, tính toán chế tạo vợt khỏi phạm vi giáo trình A ụ khô Khái niệm công dụng 1-) Sự phát triển ụ khô ụ khô bắt đầu đợc áp dụng từ cuối kỷ 15, giữ đợc giá trị lớn độ tin cậy cao Tuổi thọ ụ khô vợt xa công trình nâng , hạ tàu khác Nh biết ụ khô đợc xây đá từ thời Pie -Đệ đến đợc khai thác Lúc đầu hình thức kết cấu ụ đơn sơ, qua trình phát triển lâu dài đợc cải tiến Ngày nhiều ụ khô đại đợc xây dựng bê tông, bê tông cốt thép có trang bị đại đà đợc xây dựng nhiều nớc giới Về kết cấu, lúc dầu hố nh tên gọi nó, sau, phải giải nhiều khâu kỹ thuật, nên đợc cải tiến dần thành công trình bê tông đồ sộ, năm gần đây, tiến tới dùng kết cấu mỏng lắp ghép Về thiết bị, đợc đại hoá dần cửa ụ hệ thống cấp thoát nớc Đến ngời ta đà xây dựng đợc ụ khô lớn, (xem số liệu bảng IV-1) Về công dụng, trớc ụ khô chủ yếu dùng để sửa chữa, hÃn hữu có số dùng để đóng Nhng từ sau đại chiến giới thứ hai đà đợc dùng rộng rÃi để đóng Sở dĩ nh nguyên nhân sau: a) Dùng ụ khô, việc hạ tàu đợc an toàn, không gây biến dạng thân tàu tránh đợc khâu kĩ thuật phức tạp mà đóng đà phải giải quyết, cần phải gia cố thân tàu để chống ứng suất phụ, đặc biệt tàu lớn b) Không hạn chế quy mô kích thớc tàu đợc đóng sửa chữa Tuy đà đại nhng ụ khô đợc cải tiến không ngừng Phơng hớng cải tiến nhằm đạt yêu cầu chủ yếu sau đây: - Kéo dài tuổi thọ khai thác; - Tiết kiệm vật liệu (kinh tế); - Thi công nhanh giới hoá cao http://www.ebook.edu.vn 112 2-) Cách bố trí ụ khô Trong trình thiết kế, trớc hết phải dựa vào điều kiện địa phơng để chọn vị trí ụ, vị trí ụ ảnh hởng đến trình khai thác sau mà ảnh hởng lớn đến vốn đầu t ban đầu, khối lợng đất đào đắp thi công lớn, mặt khác, vị trí ụ ảnh hởng lớn đến việc đa tàu ra,vào ụ Điều kiện địa phơng tổng hợp điều kiện tự nhiên nhân tạo có đợc nơi xây dựng Điều kiện tự nhiên bao gồm điều kiện thuỷ văn, khí tợng, địa chất, địa hình 1/-Điều kiện thuỷ văn: đợc đặc trng dao động mực nớc, sóng, dòng chảy, vận chuyển bùn cát, bồi lắng khu nớc, tính chất hoá học tác dụng ăn mòn, xâm thực nớc vật liệu xây dựng công trình Các yếu tố ảnh hởng nhiều đến việc bố trí công trình tìm biện pháp gia cố Ví dụ dòng chảy có tốc độ lớn không thiết phải đặt ụ thẳng góc với bờ mà đặt xiên với bờ góc Hoặc bồi lắng lớn, ta phải đặt sâu vào bÃi để tiện việc đa tàu vào ụ đỡ công nạo vét thờng xuyên 2/-Điều kiện địa chất: địa điểm xây dựng ụ thờng gần bờ sông, biển nên địa chất nói chung phức tạp, thờng có nhiều lớp khác (đá, cát, sét bùn) Ngay đá nh lớp trầm tích ta thờng gặp, lớp sét sét, mặt thờng bùn Tình trạng địa chất phức tạp ảnh hởng nhiều đến thi công, lựa chọn kết cấu nh ổn định công trình Ví dụ đất yếu, kết cấu phải kiên cố hơn, địa chất phức tạp (chịu lực không nhau) gây nên lún cục Do đó, bố trí địa điểm xây dựng ụ cần phải chọn nơi địa chất tốt chịu lực (trong điều kiện bÃi xây dựng) Chúng ta tận dụng đợc điều kiện thi công đơn giản nhiêu tất nhiên vốn đầu t giảm 3/-Điều kiện khí tợng: đợc đặc trng nhiệt độ, không khí, lợng ma, lực gió sơng mù Trong yếu tố hớng gió tốc độ gió ảnh hởng đến việc bố trí ụ nhiều Cũng tơng tự nh dòng chảy, hớng gió thổi mạnh theo chiều thẳng góc với trục việc đa tàu vào khó khăn Do ta chọn hớng đặt ụ cho không ảnh hởng đến việc đa tàu vào ụ 4/-Điều kiện địa hình: ảnh hởng trực tiếp đến khối lợng đất đào đắp Địa hình mấp mô nhiều thi công san mặt lớn, sâu phải bồi lấp, cao phải đào Cố gắng đến mức tối đa hạn chế khối lợng đào đắp đất 5/-Điều kiện địa chất thuỷ văn: đặc trng nớc ngầm đất, cao trình, lu lợng thấm, hớng chảy dòng thấm ảnh hởng nhiều đến ổn định công trình, đến biện pháp chống thấm kết cấu mối nối khe lún Tốt không cho dòng thấm chạy ngang thẳng góc với trục dọc ụ Trờng hợp bắt buộc phải có biện pháp chống thấm hạ mực nớc ngầm http://www.ebook.edu.vn 113 Balan Đan mạch Thuỵ Điển Nhật Nhật 1965 1963 1965 1958 1962 1962 1965 1959 1962 1961 1963 1960 http://www.ebook.edu.vn NhËt Italia 1960 1963 T©y §øc 1938 1942 - 285 255 215 240 304 304 332 332 310 190 350 ®ang t/ kÕ 450 sè 400 sè sè sè sè No No sè sè sè - - 65 55,7 12,5 9,3 7,0 6,6 6,6 6,6 8,0 7,6 7,6 7,2 7,2 10,5 10,5 114 42,5 36 36 42,5 10,75 45,7 45,7 44,6 10 44,6 10 45 47 - 60 350000 150000 65000 140000 140000 140000 140000 140000 150000 85000 - ụ đợc kéo dài thời kì xây dựng Buồng số dùng để lắp ghép thân tàu, buồng thứ dùng để lắp ghép phân đoạn Chiều dài toàn 506m 1965 bắt đầu xây dựng ụ Enba-17 đợc khôi phục sau chiến tranh (1954) để đóng tàu chở dầu Bảng (IV-1) Kích thớc số ụ khô, Một số ụ đóng STT Nớc Năm xây dựng Kích thớc (m) Trọng lợng Năm Năm Số hiệu Dài Rộng Sâu Chiều toàn Ghi xây kết tên ụ (m) (m) (m) sâu tàu tính toán dựng thúc ngỡng (T) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) Tây Đức 1938 1942 Enba -17 350 60 8.0 Nhiệm vụ thiết kế để đóng tàu chiến Nhật Mü 11 12 13 http://www.ebook.edu.vn (2) Xanh ga-po NhËt (1) 10 1965 1959 1962 - 1966 (3) (4) 1963 1965 115 18,6 358 No 55 - 45 32 ,1 278 227 - (8) - (7) 40 56 (6) 270 sưa ch÷a 350 (5) - 15 11,33 10,91 12,5 (9) 10 Một số ụ để sửa chữa (11) Nhà máy Uy-rông 200000 Khả kéo dài tới 467m để phục vụ cho tàu lớn 130000 Trị số mẫu số k.thớc cũ, trị số 50000 tử số k thớc sau sửa chữa lại - (10) 90000 Ngoài điều kiện tự nhiên đây, việc bố trí ụ phụ thuộc nhiều vào dây chuyền sản xuất nhà máy Vì ụ khâu cuối toàn dây chuyền, nên có liên quan mật thiết với phận sản xuất khác khâu vận chuyển phân đoạn từ phân xởng ụ Trờng hợp nhà máy phải xây dựng nhiều ụ nên bố trí tập trung gần để tận dụng trạm bơm hệ thống phục vụ khác nh điện, nớc, khí đốt Gần việc bố trí tập trung này, ụ khô đà đợc cải tiến thành ụ lấy nớc (Hình VI-1) Đặc điểm ụ lấy nớc là: - Cao trình đáy không đặt sâu vào lòng đất nh ụ khô mà đặt ngang với mặt xởng Do tờng ụ không chịu áp lực đất phía ngoài, chịu áp lực thuỷ tĩnh bên đa tàu vào ụ mà - Trạm bơm kh«ng phơc vơ trùc tiÕp cho tõng ơ, nã cÊp nớc cho âu nớc, âu giữ vai trò trung gian già ụ vùng nớc phía Âu nớc phải đủ rộng tàu quay vòng đậu chờ đợi Tờng âu bê tông đê đất Thao tác đa tàu vào ụ nh sau: Các ụ khô Cửa ụ khô Âu nớc Lạch sâu Cửa âu A A A-A MNHT Hình (VI-1) Sơ đồ mặt mặt cắt ngang ụ khô lấy nớc Muốn đa tàu khỏi ụ, trớc hết bơm nớc vào đến cao trình cần thiết (tàu lên khỏi đệm tàu), mở cửa ụ cho mực nớc âu ụ ngang nhau, kéo tàu khỏi ụ đa vào lạch sâu âu Sau mở cửa âu cho mực nớc âu khu nớc ngang nhau, kéo tàu Đa tàu vào thao thác ngợc lại http://www.ebook.edu.vn 116 Nói chung ụ khô lấy nớc thờng dùng để đóng vừa tiện cho việc bố trí phân xởng vừa đơn giản thao tác ụ khô lấy nớc có nhợc điểm, phải xây thêm âu nớc, hai khối lợng nớc cần bơm lớn, nhợc điểm làm tăng giá thành xây dựng Tuy vậy, ụ khô lấy nớc có u điểm lớn đáy đợc đặt mặt đất, nên tờng không chịu áp lực đất, đáy không chịu lực đẩy ®ã kÕt cÊu cđa chóng cã thĨ rÊt máng, giảm khổi lợng vật liệu Loại ụ có nhiều u điểm, song không thiếu sót, thiết kế phải tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật cách nghiêm túc Kinh nghiệm thực tế cho thÊy r»ng nÕu ©u n−íc phơc vơ cho từ ụ trở lên gía thành xây dựng tơng đối cho hạ http://www.ebook.edu.vn 117 Nguyên tắc thiết kế cấu tạo ụ khô I- Các phận ụ khô Cùng với việc xây dựng ụ khô ngời ta xây dựng kèm theo loạt công trình thiết bị khác để đảm bảo khai thác bình thờng hiệu hiệu ụ Các công trình tách rời ụ với ụ tạo thành mét hƯ thèng nhÊt Trong hƯ thèng nµy cã thĨ có phận chủ yếu say đây: - Kênh dẫn tàu vào ụ; - Bản thân ụ; - Tờng liên kết; - Trạm biến áp; - Nhà sinh hoạt; - Nhà điều khiển phục vụ ụ; Trong nhiều trờng hợp ụ sửa chữa bố trí thêm phân xởng ụ, ụ đóng bố trí thêm phân xởng gia công lắp ráp phân đoạn Các phận chủ yếu ụ khô buồng ụ, đầu ụ, cửa ụ, hệ thống cấp tháo nớc, đờng cần trục, thiết bị nâng chuyển, lợng, máy bơm, thiết bị đệm kê tàu thiết bị đa tàu vào ụ, (xem Hình VI - 2) Buồng ụ phần để đặt tàu tiến hành sửa chữa đóng Nó phận quan träng nhÊt cđa ơ, khèi l−ỵng vËt liƯu lín nhÊt Đầu ụ phận đỡ cửa ụ, bố trí thêm thiết bị tiêu cho phép giảm vận tốc nớc tháo vào buồng ụ Trong ụ đại có mặt cắt ngang lớn, ¸p lùc thủ tÜnh cã thĨ lªn tíi 5000 - 7000 tấn, để đảm bảo ổn định cho đầu ụ có phần buồng ụ Cửa ụ phận ngăn cách già ụ khu nớc, đồng thời đảm bảo giao lu buồng ụ lu vực tàu ra, vào ụ Các cửa trung gian đợc bố trí dọc theo chiều dài ụ tạo thành buồng khác đợc đặt đầu ụ tiến hành sửa chữa cửa Hệ thống cấp, tháo nớc có công dụng để phục vụ cho việc đa tàu vào ụ Muốn đa tàu vào phải có mực nớc vµ ngoµi khu n−íc ngang CÊp n−íc (lấy vào ụ) dùng tự chảy, tháo nớc ngoài, dùng trạm bơm Kết hợp với trạm bơm hệ thống đờng hầm đặt tờng đầu phía sau tờng Bản thân trạm bơm đặt tờng đầu đặt riêng Ngoài ụ khô có thiết bị phụ sau đây: a) Đệm tàu: phận đặt tàu lên để tiến hành sửa chữa, đệm chịu tải trọng tàu truyền xuống, lợng hàng hoá không nhiều Tải trọng tàu truyền xuống nói chung không khả phân phối nên trị số tính toán khó xác định Để xác định tải trọng truyền xuống đệm tàu phải biết đợc biến dạng tàu biến dạng đáy buồng với nền, điều nhận đợc gần Việc tính toán theo lý thuyết phức tạp Nếu diện tích tiếp xúc nhỏ chiều cao biến dạng tất đệm tàu tơng đơng ứng lực xuất đệm tàu tỉ lệ với biến dạng nén tuyệt đối Từ đó, ứng lực đệm tàu đợc xác định nh sau: http://www.ebook.edu.vn 118 e(ak − e) ⎤ ⎥ , Nk = P⎢ − ⎢⎣ n ∑ ( ak − e) ⎥⎦ (6-1) Trong đó: n - số đệm thực tế kê dới tàu; P - trọng lợng tàu; e = a k - khoảng n cách từ trọng tâm tàu đến trọng tâm khoang đặt đệm; a k - khoảng cách từ trọng tâm tàu đến trục đệm tàu thứ k B B Hình (VI-2) Các phận hệ thống công trình ụ khô 1- Kênh vào ụ; 2- Tờng liền bờ; 3-Đầu ụ; -Cửa chính; - Tờng liền ụ; 6- Trạm biến thế; 7- Vị trí để bố trí cửa trung gian; 8-Đờng hầm công nghiệp; - Trạm bơm; 10 - Nhà điều khiển phục vụ ụ; 11- Cần trục cầu; 12 - ụ khô; 13 - Phân xởng ụ; 14 - Nhà sinh hoạt; 15 - CÇn trơc cỉng; 16 - B·i tr−íc ơ; 17 - Thiết bị đệm tàu;18 -Cửa trung gian http://www.ebook.edu.vn 119 b) Tời kéo: Tàu đợc đa ra, vào ụ tời điện, công suất yêu cầu tời (sức kéo) phụ thuộc vào kiểu trọng tải tàu sưa ch÷a Søc kÐo cđa têi th−êng tõ - 30 Với ụ không lớn thờng trang bị tời có có lực kéo lớn đặt cuối ụ Hai khác có lực kéo nhỏ đặt trụ đầu đối xứng Trong ụ lớn đại, đầu cuối đặt thêm tời đoạn già c) Cọc neo tàu: Dọc bên tờng ụ, có bố trí cọc neo, để neo tàu trớc hạ xuống đệm tàu cho tàu lên Cọc neo bố trí đối xứng qua trục buồng, khoảng cách 15 - 25m Trong khoảng đó, trờng hợp cần thiết đợc neo giữ với móc tờng Trong ụ đại không đặt móc neo Trụ neo đặt trực tiếp tờng phía sau tờng Và nh tời, việc đặt cọc neo phía sau tờng không gây ảnh hởng đến làm việc cần trục d) Cần cẩu: Việc chuyển phận thân tàu, thiết bị vào ụ đợc thực cần trục di động chạy dọc theo phía buồng ụ đờng ray Ơ sau tờng đầu, đờng cần trục chạy vòng để di chuyển cần trục từ phía sang phía khác liên hệ với mặt xởng Một đờng ray đặt tờng đờng khác đặt xa buồng tà vẹt dầm bê tông cốt thép Sức cẩu cần trục tuỳ theo yêu cầu sản xuất Với ụ sửa chữa trang bị cần trục cổng sức nâng thờng không 30 Với ụ đóng sức nâng tuỳ theo trọng lợng phân đoạn đóng Khoảng năm 1936 - 1940 sức nâng lớn cần trục cẩu 100 tấn, ngời ta đà trang bị đợc cần trục có sức nâng tới 500 Trong ụ đóng đại thờng đợc trang bị cần trục cầu chạy dọc ụ cần trục bên e) Cầu thang: dùng để phục vụ cho công nhân vào buồng ụ, cầu thang thờng làm bê tông cốt thép, kiểu nhà công nghiệp Chiều rộng thờng 0,8 - 1,0 m Cầu thang làm sâu vào tờng ụ, neo mặt tờng Nhng neo mặt tờng phải ý không đợc để choán phạm vi qui định mặt cắt ụ Thờng khoảng 200 m đặt cầu thang, cần già chúng đặt cầu thang phụ thép góc đặt sâu vào tờng 30 - 40 cm, đặt phía mặt tờng Với ụ nhỏ cần xây cầu thang đối xứng đầu cuối ụ, với ụ đại xây thang máy g) Lan can: dùng để đảm bảo an toàn lao động đợc bố trí quanh mép ụ h) Thiết bị động lực trang thiết bị công cộng khác: Những thiết bị đợc bố trí tuỳ theo kết cấu công nghệ sản xuất, thờng gồm có thiết bị cung cấp điện, khí ép, đờng khí axetylene, nớc nớc Đờng ống dẫn đợc đặt đờng hầm công nghệ đỉnh tờng ụ Mặt cắt đờng hầm có dạng chữ nhật chiều cao không nhỏ 1,2m công nhân lại kiểm tra sửa chữa Cao trình không thấp mực nớc ngầm cao để tránh bị ngập II- Lựa chọn thông số ụ khô ụ tàu khô thuộc loại công trình vĩnh cửu Theo qui phạm hành Nga nớc tây âu, thời hạn phục vụ ụ khô 100 năm Tuy nhiên, theo ý kiến chuyên gia nớc thời hạn khai thác có hiệu ụ khô 50-70 năm, nghĩa thời kỳ thông số ụ kích thớc phù hợp http://www.ebook.edu.vn 120 Các thông số ụ bao gồm: chiều dài hữu ích, chiều rộng buồng ụ, chiều rộng cửa vào ụ, chiều sâu cửa vào buồng ụ v.v Các kích thớc phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố nh - Công dụng ụ khô; - Kế hoạch đóng sửa chữa tàu; -Kích thớc tàu đợc sửa chữa đóng mới; - Công nghệ đóng sửa chữa tàu ụ; -Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng ụ; - Các số liệu kinh tế kỹ thuật có liên quan tới xây dựng khai thác ụ Tóm lại kích thớc ụ tàu phải đợc chọn sở phân tích điều kiện phải thông qua so sánh kinh tế kỹ thuật 1/- Chiều dài buồng ụ (tính từ đầu tờng đến mép phÝa cưa ơ) L u = Lt + l1 + l2 +Δl , (6-2) trãng ®ã: L u - chiỊu dµi bng ơ; L t - chiỊu dµi tµu thiết kế; l l - khoảng hở đầu từ tàu đến cửa ụ mép tờng đầu ụ Khoảng hở đầu mũi tàu lấy - 3m, đầu lái lấy tới 10-20m để sửa chữa hay thay trục chân vịt tàu; l - chiều dài dự trữ buồng ụ đóng tổ chức theo dây chuyền 2/- ChiỊu réng bng Bu = Bt + 2b m +b, (6-3) đó: Bt - chiều rộng tàu tính toán; b - đoạn hở dự trữ bên, lÊy b´´ = - m tuú thuéc kÝch thớc tàu; b - khoảng cách boong tàu bố trí loại lúc Trờng hợp lấy: Bu = Bt + 3b , (6-4) 3/- ChiỊu réng cưa Th−êng lÊy hĐp h¬n buồng ụ đảm bảo cho tàu vào ụ mà Khoảng hở bên lấy 1m Trong điều kiện tự nhiên không thuận lợi nh: gió to, vận tốc dòng chảy lớn lấy lớn đến 2m để đảm bảo an toàn tàu vào ụ Trong ụ đại thờng lấy rộng buồng ụ 4/- Chiều dài đầu ụ: Phụ thuộc vào kiểu cửa ụ đợc chọn Ví dụ dùng cửa kiểu kéo ngang ngắn dùng kiểu chữ nhân 5/- Chiều sâu buồng ụ chiều sâu lÊy víi mùc n−íc thÊp thiÕt kÕ (mùc n−íc h¹ thuû) Hu = Tt + a + h , (6-5) Trong đó: T t - mớn nớc tàu tính toán; a - khoảng cách dự trữ đáy ®Ưm sèng tµu lÊy b»ng 0,3 - 0,6 m; h - chiều cao đệm sống tàu lấy 1,2 - 1,6 m Để giảm chiều sâu buồng ụ ta giải cách sau: Trớc đa tàu vào ụ ta dịch đệm tàu phía tờng, ®−a tµu vµo víi mùc n−íc thÊp nhÊt (cã thể giảm hẳn độ sâu buồng ụ đoạn chiều cao đệm sống tàu), sau đóng cửa van bơm nớc vào ụ, tàu lên đến cao trình cần thiết dịch đệm tàu xuống dới đặt tàu lên chúng Biện pháp lợi nhng muốn thực đợc phải đảm bảo điều kiện: thao tác xê dịch đệm tàu cho đơn giản không thời gian, hai cửa van phải chịu áp lực thuỷ tĩnh theo chiều không làm ngập máy điện điều khiển 6/- Cao trình ngỡng đầu ụ thờng lấy thấp cao trình mặt đệm sống tàu đoạn khoảng - 1,2 m Trong ụ đại lấy ngang cao trình đáy buồng để tận cụng khả khai thác tối đa ụ 7/- Cao trình đáy ụ lấy tõ mùc n−íc thÊp thiÕt kÕ (mùc n−íc h¹ thủ) http://www.ebook.edu.vn 121 đáy ụ = MNTTK - H u , (6-6) 8/- Cao trình đỉnh ụ lấy cao trình xởng Cao trình cao mực nớc cao thiết kÕ kho¶ng 0,3 - 0,5 m 9/- Mùc n−íc thiÕt kế Tơng tự nh kích thớc hình học, mực nớc thiết kế chứa đựng mâu thuẫn kinh tế khai thác Mực nớc thiết kế có quan hệ với tình hình mực nớc biến đổi năm mà có liên quan đến công nghệ đóng tàu, ảnh hởng thuỷ triều, hình thức kết cấu ụ, loại tàu sửa chữa khác nhiều hay Ýt chän mùc n−íc thiÕt kÕ ph¶i xét tổng hợp yếu tố Cụ thể có thĨ lÊy nh− sau: a) Mùc n−íc thÊp thiÕt kÕ (mực nớc hạ thuỷ) Trong sông thiên nhiên hay sông đào thuỷ triều lấy mực nớc vận tải làm mực nớc thiết kế thấp Trong vùng có thuỷ triều, thời gian triều lên khoảng - nên lợi dụng nớc lên ngày mà đa tàu vào ụ, phân tích số liệu thuỷ văn cần thống kê mực nớc triều lên mùa kiệt năm Và thiết kế sơ lấy: - Với ụ đóng mới, chu kì hạ thuỷ dài nên cần tháng hay nửa tháng xuất lần đợc - Với ụ sửa chữa ngắn hơn, tuần xuất lần b) Mực nớc cao thiết kế Phụ thuộc vào cấp công trình yêu cầu công nghệ sản xuất Để giảm vốn ®Çu t− ban ®Çu, mùc n−íc cao thiÕt kÕ cã thể lấy tới tần suất 5% tức dùng đỉnh 20 năm xuất lần III- Thao tác đa tàu vào ụ Một chu trình thao tác chia thành bớc nh sau: 1/- Neo giằng tàu (sau tàu đợc sửa chữa xong), tháo nớc vào buồng ụ, mở cửa van kéo tàu Việc kéo tàu lúc đầu dùng tời, sau dùng tàu kéo 2/- Đóng cửa van, bơm nớc ngoài, xếp lại đệm tàu cho phù hợp với tàu đa vào ụ Chú ý: Nếu dùng đệm tàu khí bớc đơn giản 3/- Lấy nớc vào buồng ụ, mở cửa ụ, đa tàu vào ụ đóng cửa ụ 4/- Sau neo giăng tàu, kiểm tra xem có vị trí không Bơm nớc đến lúc đáy tàu chạm đệm tàu dừng lại, dùng thợ lặn kiểm tra xem tàu có đợc đặt lên đệm không, tàu đợc xê dịch theo điều khiển thợ lặn đến đợc đặt Trong bảng (VI-2) cho số thao tác định mức thời gian lấy theo thời điểm ban đầu lúc kết thúc Để phân biệt rõ thao tác đa đa vào, ta hÃy giới hạn thời điểm thao tác này: - Thao tác đa vào: thời điểm đầu lúc ụ đầy nớc, cửa van mở, giá đỡ sống tàu lờn tàu đà đợc đặt kiểm tra với hình dạng tàu Thời điểm cuối lúc tàu đà đợc kê lên giá đỡ, ụ đà tháo cạn nớc - Thao tác đa ra: thời điểm đầu lúc ụ chuẩn bị tháo nớc vào, tàu đà đợc neo vào tời trụ Thời điểm kết thúc tàu đà đợc đa ụ, tháo rời khỏi trụ tời Bảng (VI-2) Định mức thời gian thao tác http://www.ebook.edu.vn 122 STT (1) Các thao tác Phơng tiện sử dụng (2) Đa tàu vào Đa tàu vào ụ (3) Tµu kÐo, bµn têi vµ trơ neo Neo gi»ng hớng tàu nằm Thiết bị neo tâm Đóng cửa ụ Động dẫn đg Hạ tàu lên đệm tàu bơm Trạm bơm cạn nớc điều khiển cho vị trí kê chống Tổng cộng Đa tàu Lấy nớc vào đầy ụ cho tàu Cửa van đờng lên hầm Mở cửa van, dịch chuyển tàu Động dẫn kéo động Đa tàu khỏi ụ Tàu kéo, tời, trụ neo Tổng cộng Thao tác (giờ) ụ trung bình (4) Thao tác (giờ) ụ lớn 0,5 1,0 1,0 3,0 1,0 6,0 4,5 2,0 (5) 8,0 1,0 1,5 0,5 0,5 0,5 1,0 3,0 Qua b¶ng (VI-3) cho ta thấy thời gian tổng cộng để đa tàu vào ụ cho loại tàu trung bình là: đa vào - 4,5 giờ; đa - Còn tàu lớn: đa vào - giờ; đa - Cần lu ý số trờng hợp, thời gian tăng lên nhiều trớc đa tàu vào ụ, tàu loại cần phải xếp lại đệm tàu ụ, cần có bớc hai: bơm cạn nớc để kiểm tra xếp lại đệm tàu Trờng hợp phải đa vào ụ loại tàu khác đặt lúc hai tàu nhỏ công việc xếp nặng nề Trờng hợp công tác chuẩn bị vài ngày đêm (trong bảng VI-2) cha tính thời gian Nói chung thời gian tiến hành sửa chữa đóng tàu lâu, nên thao tác có bị kéo dài vài ngày, thực tế không ảnh hởng đáng kể đến kế hoạch sản xuất, yêu cầu chủ yếu việc đa tàu vào ụ đơn giản an toàn IV- Những tiêu KT-KT đợc xét đến thiết kế ụ khô Điều kiện cần thiết để thiết kế ụ khô cách hợp lý đề xuất số phơng ¸n kÕt cÊu vµ tiÕn hµnh so s¸nh c¸c chØ tiêu KT-KT chúng Để so sánh phơng án, trớc hết ta phải tính giá thành ụ theo phơng án Việc lập dự toán đòi hỏi phải nhiều thời gian công sức, nhiên cần phải làm nh vậy, nhiều trờng hợp cần xét phận đắt đủ Với ụ khô đá, đợc xây dựng bê tông cốt thép hố móng khô tỷ số giá thành phận riêng biệt tham khảo số liệu ttrong bảng (VI-3) Bảng (VI-3).Tỷ số giá thành bé phËn cđa http://www.ebook.edu.vn 123 Bng % cđa tổng giá thành ụ đóng ụ sửa chữa 45 - 50 50 - 58 Đầu ụ - 11 Tên phận - 13 Tên phận Thiết bị nâng, động lực Đờng cần trục đờng hầm CN Đê quai xanh % tổng giá thành ụ đóng ụ sửa chữa 20 - 28 13 - 25 - 10 3-6 Cöa chÝnh, -3 3- - 15 - 15 phụ Trạm bơm 11 -44 2-5 Chi phí phụ 5-8 6-8 Từ số liệu bảng ta thấy phận chủ yếu định giá thành ụ khô buồng ụ, cần đặc biệt lu ý thiết kế ụ Để đánh giá sơ ảnh hởng công tác thi công riêng rẽ tới giá thành xây dựng chung ụ đóng ta cã thĨ tham kh¶o sè liƯu b¶ng (VI-4) B¶ng (VI-4) Tỷ số giá thành loại công tác riêng rẽ % giá thành thi công Hai ụ kiểu ốp Tên công việc ụ dạng ốp ụ trọng lát lực lát (1) (2) (3) (4) Xây dựng đê quai xanh 3.8 2.3 2.6 Đào đất 8.7 8.3 4.7 Lấp đất 8.8 4.0 3.4 Hút khô nớc xây dựng 8.2 12.3 1.9 Thiết bị tiêu nớc, xi măng, thiết 2.2 7.1 6.9 bị chống thấm Bê tông , bê tông cốt thép 38.0 31.8 52.5 Dầm cần trục, mạng điện công 5.0 8.2 5.7 nghiệp Hầm công nghiệp 1.4 1.7 1.4 Thiết bị thoát nớc, chiếu s¸ng, b·i 8.1 5.0 6.1 (1) (2) (3) (4) Cưa thép 2.3 2.4 1.6 Lắp ráp cần trục, th bị điện, máy 6.6 8.7 9.6 bơm Công tác phụ chi phÝ bỉ sung 6.9 8.2 3.6 Qua sè liƯu bảng ta thấy vật liệu chủ yếu ụ khô bê tông cốt thép, khối lợng có ý nghĩa định giá thành chung toàn công trình Cùng với chi phí BTCT khối lợng công tác nh công tác đất, công tác hút khô nớc chiếm nhiều tỷ lệ giá thành chung Để giảm chi phí BTCT ngày nay, ng−êi ta ¸p dơng kÕt cÊu bng cã t−êng cừ thép, dới dạng bệ cọc cao có cừ trớc thép Với giải pháp kết cấu nh vậy, khối lợng công tác đất lại khối lợng đào đất phạm vi buồng ụ, đồng thời nhờ có cừ mà giảm lợng nớc thấm vào hố móng, giảm thời hạn thi http://www.ebook.edu.vn 124 công Tuy nhiên, cần phải có biện pháp chống ăn mòn cừ thép Ngoài giải pháp kết cấu trên, ngời ta áp dụng tờng bê tông cốt thép mỏng dới dạng có sờn gia cờng Bảng (VI-5) Giá thành số ụ khô Vị trí xây Kích thớc ụ Trọng tải Dung tích Giá thành Giá riêng dựng ụ tàu buồng ụ ụ đôla/m3 1000 T m3 Tr đôla ụ đóng Belfat556.4x93x12 1000 622 36.1 58.0 BắcAilen Malmô, 404.8x75x11.5 700 349 23.0 66.5 Thuỵ điển Tây ban nha 312x50x9.5 200 148 11.6 78.5 Mü 366x61x12.4 300 275 15.0 54.6 Nhật 350x56x10.15 250 200 10.4 52.0 ụ sữa chữa Thæ nhÜ kú 520x96x11.9 1000 620 23.0 37.1 Mü 362x55x18.6 371 22.5 61.0 Italia 350x56x10.7 300 210 9.4 45.0 Anh 204x30.5x8.2 51 41.0 2.1 NhËt 450x72x12.3 500 13.8 36.9 398 Nh©t 380x62x12.5 400 295 13.8 47.0 NhËt 350x100x14.5 506 17.6 32.7 NhËt 270x60x12.5 202 11.1 546 NhËt 215x33.5x11 50 79 4.2 41.0 Giá thành chung ụ phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố tổ hợp chúng, qui luật thay đổi Bảng (VI-5) cho giá thành số ụ giới http://www.ebook.edu.vn 125 Đ3 Kết cấu buồng ụ I Khái niệm chung Kết cấu phơng pháp xây dựng ụ khô hàng chục năm gần đợc cải tiến không ngừng Các ụ khô đợc xây dựng vòng 30 năm trở lại phong phó vỊ kÕt cÊu, ®iỊu ®ã chøng tá viƯc sư dụng điều kiện xây dựng KT-KT, tự nhiên mức cao Khi xây dựng ụ khô đại ngời ta đà sử dụng giải pháp kỹ thuật tiên tiến để giảm thời hạn giá thành xây dựng nh: kỹ thuật tiêu nớc, neo đáy, chống thấm, đổ bê tông dới nớc, gia cờng làm chặt để chống thấm phơng pháp phun Cần phải lu ý kết cấu ụ khô điều kiện xây dựng khác tách rời phơng pháp xây dựng thực, thờng giải pháp khả thi ụ tổ hợp giải pháp kết cấu hợp lý với khả xây dựng thực tế Tuy đà phát triển mạnh kết cấu, song kết cấu ụ khô đại cã thĨ qui vỊ hai nhãm chÝnh: - d¹ng träng lực nặng dạng nhẹ ( Bảng VI-6) Bảng (VI-6) Dạng kết cấu (1) Giải pháp kết cấu (2) Buồng trọng lực dạng cổ điển Sơ đồ nguyên tắc (3) Ia Phơng pháp xây dựng (4) Xây hố móng có sử dụng pôngtông, giếng chìm, tờng cừ vây Buồng trọng lực có đáy kiểu vòm Ib Buồng trọng lực có đáy kiểu dầm I Ic Id Ie (1) Buồng trọng lực nhẹ có neo đáy Thi công hè mãng Bng träng lùc nhĐ trªn nỊn cäc (2) http://www.ebook.edu.vn Thi công hố móng, đổ bê tông dới n−íc TiÕp tơc b¶ng (VI-6) (3) 126 (4) IIa IIb II Buồng có kết cấu nhẹ hệ thống thoát nớc đáy Buồng kết cấu nhẹ có hệ thống chống thấm Buồng đất chặt dính không thấm nớc Xây móng hố IIc Buồng đất đá IId Các buồng ụ khô dạng trọng lực (I) mặt kết cấu chia thành buồng dạng trọng lực nặng ( I a,b,c) dạng trọng lực nhẹ (I d,e) Loại trọng lực thờng đợc xây bê tông, bê tông cốt thép, kết cấu bê tông cốt thép mỏng đợc lấp đầy đất, đá bê tông cứng, giếng chìm áp dụng kêt cấu tờng cừ thép Loại trọng lực nặng xây dựng điều kiện địa chất Loại trọng lực nhẹ cho lắp phép giảm đáng kể khối lợng vật liệu lao động nhờ vào việc giảm chiều dầy đáy tờng phần áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên buồng đợc truyền vào phận khác nh: cọc loại; thiết bị neo mềm cứng Các buồng ụ khô dạng nhe (II) chia thành dạng nhỏ sau: - Buồng đợc giảm trọng lợng cách bố trí thiết bị thoát nớc đáy bố trí hệ thèng chèng thÊm ë xung quanh ơ, ®iỊu ®ã cho phép giảm áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên đáy (II a,b); - Buồng đợc xây dựng đất đá đất dính không thấm nớc, khối lợng nớc không đáng kể thấm vào buồng ụ, ta dùng hố thu để bơm (II c,d) Điều kiện chủ yếu cho phép áp dụng loại ụ II a,b đất có hệ số thấm không vợt giá trị cho phép đợc xác định sở so sánh giải pháp chống thấm hay không,chống thấm mặt chi phí Loại (II c,d) thực đợc điều kiện địa chất tốt, áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên đáy ta không cần quan tâm mà cần quan tâm tới vấn đề truyền tải trọng tàu tác dụng lên Trờng hợp đủ khả chịu tải đáy ụ làm bê tông riêng biệt để đặt đệm tàu, phần lại tạo mặt công tác mà Nếu không đủ khả chịu tải trọng tàu đáy buồng ụ phải làm bê tông cốt thép liền khối, chiều dầy đợc xác định thông qua tính toán nh dầm đàn hồi, có cọc tính nh dầm gối đàn hồi http://www.ebook.edu.vn 127 a) c) b) d) e) f) Hình (VI-3) Sơ đồ kết cấu buồng ụ trọng lực nặng a)-trong hố móng khô, hở; b)-trong hố móng khô đợc tạo hàng cọc cừ; c)-trong hố móng đợc tạo tờng cừ đổ bê tông đáy; d)-có sử dụng giếng chìm; e)-có dùng pông tông bê tông cốt thép; f)-có dùng hàng cọc cừ để tạo tờng II Buồng ụ khô dạng trọng lực nặng Buồng ụ khô kiểu kết cấu đợc áp dụng hồi kỷ trớc xây dựng ụ lớn đá xếp bê tông đá hộc hố móng khô Ngày nay, kinh nghiệm thiết kế xây dựng ụ khô kiểu đà đợc tích luỹ nhiều ngời ta đà áp dông mét http://www.ebook.edu.vn 128 ... d) e) f) Hình (VI-3) Sơ đồ kết cấu buồng ụ trọng lực nặng a) -trong hố móng khô, hở; b) -trong hố móng khô đợc tạo hàng cọc cừ; c) -trong hố móng đợc tạo tờng cừ đổ bê tông đáy; d)-có sử dụng giếng... kiên cố hơn, địa chất phức tạp (chịu lực không nhau) gây nên lún cục Do đó, bố trí địa điểm xây dựng ụ cần phải chọn nơi địa chất tốt chịu lực (trong điều kiện bÃi xây dựng) Chúng ta tận dụng... (tàu lên khỏi đệm tàu), mở cửa ụ cho mực nớc âu ụ ngang nhau, kéo tàu khỏi ụ đa vào lạch sâu âu Sau mở cửa âu cho mực nớc âu khu nớc ngang nhau, kéo tàu Đa tàu vào thao thác ngợc lại http://www.ebook.edu.vn