Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu trạng thái ứng suất - biến dạng của xi phông trong quá trình hạ chìm. Áp dụng cho dự án xi phông sông Mang, Quảng Ninh

Qua trình thi công hạ chim xỉ phông trên thực tế gặp phải rất nhiều các yêu tổ lâm thay đổi trạng thái ứng suất biển dạng của xi phông cần được nghiên cứu đẻ quá trình hạ chìm thực hiện

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian thực hiện luận văn Thạc sĩ dưới sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong nhà trường, sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Ngọc Thắng su đồng hành và ủng hộ của gia đình, bạn bè cùng với nỗ lực của bản thân, tác

giả đã hoàn thành luận văn Thạc sĩ chuyên nghành Kỹ thuật xây dựng công trình thủy

đúng thời hạn và nhiệm vụ đề tài: “Nghiên cứu trạng thái Ứng suất - Biến dạng của

xi phông trong quá trình hạ chìm Ap dung cho dự án xi phông Sông Mang, Quảng Ninh”.

Trong quá trình thực hiện luận văn tác giả đã được học hỏi và lĩnh hội nhiều kiến thức bổ ich cùng nhiều kinh nghiệm quý báu phục vụ cho công việc Do thời gian

có hạn, khối lượng công việc lớn và trình độ còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót trong Luận văn Tác giả rất mong nhận được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo, sự chia sẻ và đóng góp ý kiến của bạn bè.

Qua đây tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Ngọc Thang đã trực tiếp hướng dẫn và chia sẻ những thông tin cần thiết dé tác

giả hoàn thành luận văn này.

Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo cô giáo, Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Chủ nhiệm khoa Công trình, các thầy giáo cô giáo trong các bộ môn đã giảng dạy truyền đạt kiến thức chuyên môn trong suốt quá trình học tập tại trường.

Lời cuối tác giả xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã đồng hành, động viên, giúp đỡ và khích lệ tác giả trong suốt quá trình thực hiện hoàn thành

luận văn này.

Xin trân trọng cam on/.

Ha Nội, ngày 08 tháng 5 năm 2016

TÁC GIA

Nguyễn Kim Tuấn

BẢN CAM KET

Tên tác giả: Nguyễn Kim Tuấn

Học viên cao học: 22C21

"Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Ngọc Thắng

Ten dé tai Luận văn: “Nghién cứu trạng thái Ứng suất Biển dang trong quá.trình hạ chim xi phông Ap đụng cho dw án xi phông sông Mang, Quảng Ninh”

Tác giả xin cam đoan Luận văn trên đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các thông tin ti liệu tham khảo được trch dẫn và ghỉrõ nguồn gốc cụ thể rõ rằng Kết

quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được công bổ trong bắt kỳ công

trình nào khác.

TÁC GIÁ

Nguyễn Kim Tuấn

MỤC LỤC

MỞ DAU.

1 Tính cắp hit của đ ti

2 Mục dich của để ti

3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu.

32 Pham vi nghiên cứu

4 Cách iế c

4.1, Cách tiếp cận

và phương pháp thực hiệ

4.2 Phương pháp thực hiện.

5 Kết quả dự kiến dt được của luận văn

CHUONG 1: TONG QUAN VE XI PHONG.

1.1 Các xi phông đã lắp đặt, ha chim trên thé giới và ở Việt Nam.

1-1-1 Các xi phông đ lắp đặt hạ chim trên th giới

phông đã ấp đặt hạ chìm ở Việt Nam,

1.1.2.1 Xi phông Lach Tray.

1.1.2.2 Xi phông Sông Chanh Quảng Ninh

1.12.3 Xi phông Soài Rạp

1.1.24 Xi Phông qua sông Bình Thuận

1.1.25 Xi Phong Long Toàn

1.1.26 Xi phông Hon Diu

12.Các nghiên cứu về hạ chìm xi phông,

1.3.Céc phương pháp hạ chìm xi phông.

1.3.1, Phương pháp hạ chìm có gối da

1.3.2, Phương pháp hạ chim ding phao

1.3.3 Phương pháp hạ chìm tự do.

1.3.4 Phương pháp hạ chim dùng cần cấu nỗi hoặc các gối đờ mang thiết bị nâng

13.5 Phương pháp kéo trượt ngang đầy sông

1.4,Một số đặc tính của ng HPDE PE100

1.5 Phạm vi nghiên cứu của luận văn

1.6.Kết luận Chương 1

'CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHAP TÍNH TOÁN UNG SUÁT ~ BIEN DANG CUA

XI PHONG 29

2.1 Các phương pháp tính toán ” 2.11 Phương pháp giải ích 2»

2.1.1.1 Tính toán ứng suất bién dang phương pháp ha chìm có gối đỡ 2

2.1.1.2, Tính toán ứng suit bién dang phương pháp ha chim ne do 40

2.1.2 Phương pháp phần từ hữu hạn 36

2.1.21 Nội dung cơ bản của phương pháp phần tử hầu hạn 1

2.1.2.2 Tht lập phương trình cơ bản của bài toán 3

2.2 Giới thiệu phần mềm ứng dụng tính toán Sap 2000 402.2.1 Tỉnh năng của phần mềm sử dụng SAP 2000 4

2.2.1.1 Tính năng giao tiếp 4

2.2.12, Khả năng phân tích và thiết kể “

2.3 Kết luận chương 2 2

CHUONG 3; AP DỤNG TÍNH TOÁN CHO DỰ AN XI PHONG SÔNG MANG,

QUANG NINH 4 3,1 Giới thiệu công trình 44

3.1.1 Nhiệm vụ công trình 4

3.1.2 Cấp công trình và tin suất thiết kế 4

3.1.3.1 Đặc điểm khí hậu “ 3.3.1.2, Mưa năm và mưa lũ tên lưu vục “ 3.3.1.3 Kết qua tinh toán mực nước trên sông Mang 46

3.1.4 Tài liệu đắt nền tuyến xi phông 46

3.1.5 Quy mô công trình chủ yếu 49

3.1.5.1 Tuyển đường ông sau cổng đến xi phông sông Mang “

3.1.52 TuyỂn xi phông sông Mang “

3.1.5.3 Tuyến đường ông cấp nước tưới Quan Lan + Minh Cha so3.1.54, Tuyển đường ông cắp nước sinh hoạt Quan Len + Minh Châu so3.1.55 Tuyển đường ông cắp nước tưới Quan Lan 503.1.5.6 Tuyển đường ống cấp nước sinh hoạt Quan Lan 50

3.157 Tuyến đường ống cấp nước tưới Minh Châu 50

3.1.5.8 Tuyển đường ống cấp nước sinh hoạt Minh Châu, so 3.1.5.9 Tram bơm va khu xử lý nước sinh hoạt 31 3.1.6 Qui tình thi công hạ chim xi phông sông Mang, st 3.1.6.1 Thời gian đánh chim xi phông sr

3.3 Các thông số tinh toán ~ Sơ đồ tính 32 3.3 Tinh toán 33 3.3.1 Trường hợp neo giữ xi phông trên mặt nước chờ hạ chim 33

3.3.2 Trường hợp xi phông sau khi he chim, 61

KET LUẬN, KIÊN NGHỊ 10

1 Kết luận 20

2 Kiến nghị 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO kì

DANH MỤC HÌNH VE

Hình 1.1: Dự án đường ống cấp nước đảo Sip.

Mình 1.2: Lai đất neo giữ ông trên bién bằng tàu

Hình 1.3: Neo giữ chuẩn bị hạ chim

Hình 1.4: Thi công hạ chim đường Ống trên biển.

Tình 1.5: Thi công lip đựng ha chim đường éng Waidiaodao-Cezidao-Zhenh

Hình 1.6: Thi công ha chim đường dng Waidiaodao-Cezidao-Zhenh

Mình 1.7: Thi công lắp dựng và ha chim đường dng đẫn khí dt tir Nauy tới Anh

Hình 1.8: Thi công hạ chim đường ống xi phông vượt sông dio Lach Tray.

"Hình 1.9: Lip đụng xi phông trên bo

Hình 1.10: Neo giữ xi phông trên mặt nước chuẳn bi ha chim,

Hin 1.11: Xi phông dang trong quả trình bơm nước hạ chim

Hình 1.12: Quá trinh xi phông đang hạ chim.

m xi phông gin hoàn thành

Hình 1.17: Kéo ống trên mat nước neo giữ chuẩn bị hạ chìm.

Hình 1.18: Gia cổ neo giữ xỉ phông

Hình 1.19: Neo giữ xỉ phông trên mặt nước

Hình 1.20: Xi phông đang chuẩn bị hạ chim

g đối xi-phong dn nước sạch ra đảo Hin Dầu

Hình 1.21: Thi công đường

Hình 1.22: Thi công đường ông đôi xi-phông đẫn nước sạch ra đảo Hòn Dau

inh 1.23: Đặc tỉnh của ống nhựa HIPDE

Hình 2.1: Sơ đồ quá tình hạ chìm đường ống dài

Hình 2.2: Sơ đỗ đường ông hạ chim tự do dạng uốn cong hình chữ S

Hình 2.3: Biểu đồ quan hệ giữa n va pig

Hình 2.4: Đỗ thị quan hệ giữa n và píq

Hình 2.5: Đồ thị biểu diễn môi quan hệ các trị số của hệ số ⁄„‹, với tỉ số pig

ống qua sông Soài Rạp trong dự án cắp nước cho huyện

d

1

1s 16

16

Hình 3.1: Sơ đồ tính toán cho bài toán neo gi xi phông trên mặt nước.

Hình 3.2: Đoạn ống xi phông tình toán.

Hình 3.3: Sơ đồ tinh toán độ ngập của ông

Hình 3.4: Mô men của xi phông khi neo giữ trên mặt nước PAL

Hình 3.5: Chuyển vị của xi phông khi neo giữ trên mặt nước PAL

Hình 3.6: Mô men của xi phông kh neo giữ trên mặt nước PA2.

Hình 3.7: Chuyển vị của xi phông khi neo giữ trên mặt nước

Hình 3.9: Momen uốn của xi phông khi hạ chim đáy tuyển thiết kể

Hình 3.10: chuyển vị của xỉ phông khí ha chim dy tuyển thiết kế

Hình 3.11: Lực cắt của xi phông khi hạ chìm day tuyến thiết kế

Hình 3.12: Chuyển vị lớn nhất của xỉ phông

Hình 3.13: Kết quả mô men lớn nhất của xỉ phông

33

sỹ sẽ 37

37

sỹ sỹ

toán Ung suất ~ Biến dang xi phông khi đã neo giữ đúng tuyến

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 2.1: Bảng tra hệ số momen của dim liên tục nhiều nhịp 20

Bang 3.1: Đặc trưng trung bình tháng các yé khi tượng, 45

Bảng 3.2: Vận tốc gió lớn nhất của dự ấn 45

Bảng 3.3: Lượng mưa I ngày lớn nhất theo thn suất Pi (%9), 4

Bảng 3.4: Mục nước định tiểu cao nhất, chân tiểu thấp nhất img với các tin suất (em)

46

Bing 3.5: Mực nước đình triểu cao nhất ứng với tin suất P=10% các thing min kiệt

(em) 46 Bing 3.6: Mực nước chân triều thắp nhất ứng với tin suất P~10% các thắng mit kiệ (em) 46

Bảng 3.7: Cie chi iêu cơ lý đắt nên các hong mục công tinh dùng tinh toán Š

Bảng 3.8: Giá trị tinh toán các chi tiêu cơ lý khối đá nền 4

Bang 3.9: Kết quả chuyển vị của xi phông khi neo giữ trên mặt nước PA] $T

Bảng 3.10: Kết quả mô men của xỉ phông khỉ neo giữ trên mặt nước PAL ss Bảng 3.11: Kết qua chuyển vi cia xi phông khỉ neo giữ trên mặt nước PA2 ” Đăng 3.12: Kết quả mô men của xỉ phông khi neo giữ trên mặt nước PÀ2 «0 Bảng 3.13: Kết qua giá trì chuyển vị của ống xi phông 6s

Bảng 3.14: Kết quá gi tri mô men của ống xi phông «6

DANH MỤC VIET TAT

HDPE 1 loại ống nhựa ting hợp

TCVN Tiêu chin Việt Nam

TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

NN & PTNT Nông nghiệp và phát tiển nôn thôn,

cp Cổ phin

NXB Nha xuất bản

Mo AU

1 Tinh cắp thiết của đề tài

Trong quá trình thi công xây dựng các công rình Thủy lợi, Thủy điện có rit

nhiễu công tỉnh có hang mục đường ống phải di qua lồng sông, hd, vũng, vinh

những hạng mục công trình đường ống đi qua những khu vực đó gọi là xi phông Hiện

nay có rất nhiễu công trinh quy mô vừa và lớn có các hạng mục công trình sử dụng xỉ

phông phục vụ cho nhiều nhiệm vụ khác nhau

Xi phông được sử dụng hiện nay rit đa dạng về vật liệu cấu thành (ống thép,ống gang thép, dng bê tang cất tháp, HDPE ), về hình dạng kích thước, chức năng

nhiệm vụ của xi phông trong công trình, địa hình, khu vực hạ chim xi phông cũng rắt

phức tạp Ty the từng công trình, chức năng nhiệm vụ dia hình địa mạo để lựa chọn

và sử dung xi phông cho phủ hợp với yêu cầu thự tổ của công trình

Vị nh toán trạng thái ứng suất biến dạng kết cầu đường ống đã được tínhtoán bằng nhiều phương pháp như phương pháp Giải tích, Phương pháp số (phần tử

hữu hạn).

(Qua trình thi công hạ chim xỉ phông trên thực tế gặp phải rất nhiều các yêu tổ

lâm thay đổi trạng thái ứng suất biển dạng của xi phông cần được nghiên cứu đẻ quá

trình hạ chìm thực hiện được đảm bảo an toàn, ứng suất biến dang của xi phông nằm.trong giới han cho phép không gây ảnh hướng đến đường ống

Thi công lắp đặt đường dng hạ chìm xi phông li rất khó khăn Nó phụ thuộc rấtnhiều vào các điều kiện thực tế ä nhiều yếu tổ phúc tạp không thé dip đề quây đểchặn dòng Do vậy việc lắp đặt đường ống phải dùng phương pháp hạ chìm

Do đỏ quả trình hạ chim ngoài tỉnh toán thiết kế trực tgp cần đùng các thit bị

thí nghiệm để xác định trang thái ứng suất biển dạng trực tiếp trong quá tình hạ chim

đường ống có bị gãy, rạn nứt hoặc ứng suất biến dạng vượt quá giới hạn đàn hỏi

không

Céc tiêu chuẩn tính toán hiện hành chủ yếu với xi phông ống thép Trong dé tài

sử dung vật liệu HDPE, không như vật liệu bằng thép do vậy có nhiều đặc điểm khác

với đường ông bằng thép.

vi c lai dit đường ống trên thực tế sẽ như thé nào căn cứ quá trình hạ chim xi

phông ngoài hiện trường.

Việc hạ chìm xi phông bằng phương pháp bơm nước vào đường ống và ống.chim din, Tốc độ chim nhanh bay chim phụ thuộc vio lưu lượng nước bơm vào

đường ống Tuy nhiên không thể bơm lưu lượng ít một được do còn phụ thuộc vào.

mực nước tiểu cường thực ế

Do vậy phải tinh toán hạ chim xi phông nhanh nhất nhưng đảm bảo đường ống

không bị phá hoại Cin tiến hành do bằng các thiết bị tại hiện trường để thấy được ứng

suất, biến dang thay đổi như thế ndo trong quá tình hạ chìm,

‘Vi vậy, nghiên cửu trang thái ứng suất - biển dang của xi phông trong quá trình

ha chìm có tinh khoa học và thực tễn để giải quyết cp thiết vẫn đề tha chim xi phông

được đảm bảo an toàn hiệu quả.

2 Mục dich cin đề tài

~ Nghiên cứu trang thái Ứng suất - Biến dang cia xỉ phông trong quả trình hạ

chìm,

= Ap dụng tinh toán cho dự ân xi phông Sông Mang.

3 Béi tượng phạm vi nghiên cứu

4.1, Đối tượng nghiền cứu

~ _ Tổng quan về việc thiết kế lắp đặt đường ống.

4.2 Phạm vi nghiên cứu

= Ca sở lý thuyết và phương pháp thí nghiệm xác định trang thái ứng suất

biến dạng của xi phông trong quá trình hạ chìm

= Kết quả điễn biến thực tế

4 Cách tiếp cận và phương pháp thực hiện

Al Cách tiếp

~ ˆ Từ thực tế: Quá trình hạ chim xi phông xuất hiện nhiều yéu tổ có thể gây

biến dang gãy, hư hỏng xi phông.

- _ Tiếp cận từ các yêu cầu kỹ thuật Trong quá trình hạ chim xi phông phải

đảm bảo điều kiện giới hạn ứng suất biển dạng nằm trong giới hạn cho pl

= Ung dụng cho công trình thực tế.

5, Kết quả dự kiến đạt được của luận văn

> Ting quan về hạ chim xi phông và các yếu tổ ảnh hưởng đến ứng suất biển

dang của xi phông,

>-_ Nghiên cứu tổng quất vé trang thái ứng suất bi dang từng giai đoạn thi công hạ cl

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE XI PHONG

Trong ngành Thủy lợi xỉ phông là khái niệm quen thuộc được sử dung trong

nhiều công trinh Thủy lợi, như xỉ phông tháo lũ, xỉ phông thoát nước, xi phông dẫn

nước xi phông vẫn đang được nghiên cứu phát triển nhằm phục vụ cho cuộc sống

của con người Trên thể giới và ở Việt Nam xi phông góp phin quan trọng vào hiệu

nước sinh quả của nhiễu công trình phục vụ cho phát trign công nghiệp, nông nghỉ

hoạt cho các đô thị và cụm dan cư.

1.1 Các xi phông đã lắp đặt, hạ chìm trên thé gi

Trong Tiếng Vigt “Xi phông" có nguồn gốc là từ mượn của tiếng Pháp

hon” Trong tiếng anh Xi phông cũng là siphon Định nghĩa hiện nay phổ biển nht

thi xi phông được hiểu là một ông trồn cong hình chữ U để dẫn truyền chất lông

‘Theo những hình vẽ thu thập được thì xi phông đã được người những người Ai

“Cập sử dung từ năm 1500 trước Công nguyên.

Bing chứng bằng hiện vật cho thấy tại Hy Lạp nhờng kỳ sư đã sử dụng siphon

từ năm 3 trước công nguyên, với mục đích là rot các chất lòng dự trữ trong các bình

lớn vào bình nhỏ Và Alexandria đã viết v8 siphon trong luận án “Pneumatica” của ông

cũng nằm trong khoảng thời gian này.

Hiện nay trên thé giới đã và dang sử dụng rat nhiều đường ống vận chuyển cácchất long, khí xuyên biển dưới dạng đường Ống xi phông,

> Đường ống din nước qua hỗ Pontaray (Mỹ) ~ 1943

> Đường ống dẫn nước qua hồ chứa Kliaminxkôi (Nga) - 1954

m và Materic ~ 1957

> Ông dẫn qua biển nỗi 2 hỗ Am

> Ong din khi qua hd Vưwsnhevöloxid (Nga) ~ 1958

> Ông dẫn khí qua sông Secpukhôv (Lêningrat) - 1958

> Ông dẫn đầu qua sông Vonga (Nga) ~ 1954

> Ong din dẫu ven hồ biển Gin (Tây Phi) ~ 1954

> Dự án cấp nước cho dio Sip đồi 80km khánh thành 17/10/2015

Dạy án cp nước là "con đường biển” 160 dng với đường kính 1600 mm, chiễu

đài là S00 mi vượt biển Dự án thực hiện sẽ cung cấp 75 triệu mét khối nước tới đáo.

Sip Tổng chiều dai đường ống là 80 km đường ống HDPE sẽ được đặt đưới biển Địa Trang Hải

Dy án được thực hiện đáp ứng nhu cầu nước cho một khung thời gian 50 nam,

phục vụ nhu cầu nước uống ding trong công nghiệp và thủy lợi phục vụ tưới nông

nghiệp trên một vùng dit của 4.824 ha, dự án đóng góp phần cho sự tăng trưởng kinh

TẾ của khu vực

(Nguồn: haap-/www.hidropolitikakademi.org/enfpeace-river-to-cyprus.himl)

Hình 1.1: Dự án đường ông cắp nước đảo Sip

hup:/avww

gundemkibris.com/bakirci-projede-sona-vaklasilmasi-hevecanimizi-cartirivor-85544h him)

Hình 1.5: Thi công lắp dựng hạ chim đường ống Waidiaodao-Cezidao-Zhenh

inh 17: Thi công lắp dựng và bạ chim đường ống dẫn khi đốt từ Nauy tới Anh

(Niguẩn:

httpbaotintue.ndau-an-su-kientangeled-duong-ong-dan-khi-dot-dai-gan-1200kon-20141015174909760.htm)

1.1.2 Các xi phông đã lắp đặt ha chim ở Việt Nam

“Xi phông dang được ứng dụng rộng rãi tại nhiều công trinh thủy lợi, thủy điện

và các công trình phụ trợ khác tại Việt Nam Ngày càng nhiều công trình có quy mô

Tớn va vừa sử dung xi phông trong các hạng mục công trình quan trọng của các Dự án.

Điều đồ cho thấy xi phông đang góp phần quan trọng vào sự phát triển của công tình,

xây đựng thủy lợ, thủy điện tại Việt Nam.

Ngoài ra trong muôi trồng thủy sin xỉ phông cũng dang gớp phần nâng cao hiệu

‘qua nuôi trồng thủy hai sản tại một số khu vực phía nam, hiện đại kỹ thuật nuôi trồng,

tăng năng suất và hiệu quả cho người nông dân, khi xi phông được sử dụng din và tháoước cho các hd nuôi hải sản, trong đó đặc biệt là các hồ nuối tôm,

Xi phông được sử dụng mỗi công trình có các đặc thù khác nhau, nhưng nhìn

chung ti Việt Nam chủ yếu sử dụng xi phông vật liệu ống thép và xi phông vit liệu là nhựa HDPE

4 Xi phông được hạ chim tại Việt Na

~ Xi phông hd Bảu Nhum ~ Quảng Trị ~ năm 1960

~ Xi phông Sông Chanh ~ Quảng Ninh ~ năm 1977

9

+ Xi phông Cự Đà ~ Thanh Hóa — năm 1979

- Xi phông Lach Tray ~ Hải Phong năm 1994

- Xi phông sông ông = Hãi Phòng ~ năm 1994

- Xi phông sông Vệ - Quảng Ngãi ~ năm 1995

- Xi phông sông Thái ~ Nghệ An ~ năm 1995

- Xi phông KaLong ~ Quảng Ninh ~ năm 1998

- Xi phông sông Chanh ~ Quảng Ninh năm 2005

LL Xi phong Lach Tray

Gồm 2 đường ông xỉ-phông D900 vượt sông dao Lach Tray với chiều dai 95m/

đường Ống, do Công ty TNHH MTV cấp nước Hai Phòng lắp đặt thành công.

Hình 1.8: Thi công hạ chìm đường ống xi phông vượt sông đào Lach Tray

"Đây là hạng mục khô khăn vi quan trong nhất trong Dự án cãi tao, nâng cắp và

thay thé đường ông dẫn nước thô từ Trạm bơm Quán Vĩnh, xã An Đồng (An Dương)

về nhà máy nước An Dương Sau khi hoàn thành và đưa vào sử dụng, 2 đường ống xiphông mới có công suất thiết kế vận chuyển 120.000m” nước/ ngày cùng với 2 đường

ống cũ có công suit vận chuyển 100.00mσ ngày bio đảm cung cắp đỏ lượng nước

thô phục vụ cho nhà máy nước An Dương, đáp ứng quá trinh phát triển đô thị của

thành phố đến năm 2025

1.1.2.2 Xi phông Sông Chanh Quảng Ninh

Xi phông sông Chanh được xây dụng từ năm 1978-1979 với 2 đường ống thép

D1050 mm, thành ống diy 12 mm, thép CT3 chiều dải 500 m, năm 1997 đoạn ông

phía của vào bị thủng, tổn thất nước lớn, Ngày 19 thing 12 năm 2003 Bộ NN&PTNT

phê duyệt quyết định số 5624/QD/BNN-TL xây dựng lại xi phông sông Chanh ở vị tr

cách tuyển cũ về phía hạ lưu 25 m Xi phông sông Chanh mới có đường ống xi phông

ng dài 457,20m,

2 ống thép D=1200 mm, thành ống dày 12mm, loại thép CT3, đường.

Xi phông Sông Chanh là một hạng mục công trình ~ một công trình chuyển tiếpcủa hệ thống thuỷ nông Yên Lập, có nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho 1970 ha đất

nông nghiệp và cung cấp nước sinh hoạt cho 4,65 vạn dân thuộc 7 xã trên đảo Hà Nam

- Quảng Ninh, trong tương lai dự kiến sẽ cung cấp nước cho huyện Cát Hải - Hải

Phong với lưu lượng 0,07 mỒS

in

Hình 1.11: Xi phông đang trong quá trình bơm nước hạ chìm

Hình 1.13: Quá trình hạ chim xi phông gần hoàn thành.

HE Xi phang Soài Rạp

Cong trình đường ống dẫn nước sạch dai gần 42 km trực tiếp từ Nhà máy nước

BOO Thủ Đức đấu ndi vào hệ thống Cin Giờ (đã được đưa vào khai thác), Trong đó,

hai tuyển ông qua sông Soài Rạp và sông Cha dai hơn 2,6 km được đặt sâu hơn 30 m

dưới day sông Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn TNHH MTV (Sawaco) làm chủ đầu

tư đại diện là Ban Quản lý dự án ấp nước Cin Giờ

Vio thời điểm thực hiện (năm 2009), tuyến ống trên thuộc loại đãi nhấtNam, Công trình còn những điểm nhắn khác như có đến ba trạm bơm tăng áp loại lớn

và lin đầu tiên sử dung hệ thống bể chứa đặt nỗi lắp ghép bằng thép thủy tỉnh đặc biệt

“Tổng mức đầu tư của dự án gin 822 tỉ đồng từ ngân sách TP Nam 2012, dự án hoàn

thành ding tiến độ, giúp chim dt cảnh người din phải mua nước sạch với giá cao

trong nhiều năm liền, đồng thời giúp tiết kiệm ngân sách do giảm trợ giá hằng năm

ÁN:

1.1.2.4, Xi Phong qua sông Bình Thuận

Dy án cấp nước mạng lưới cấp nước ống HDPE D.450 từ cầu Ba Bộ đến cầu

Bình Thủy 2 đường Võ Văn Kiệt Dự án cung cấp nước sạch tại khu vực vùng ven

Long Hòa và Long Tuyển quận Bình Thủy TP Cin Thơ do công ty Cổ phần cấp nướcCin Thơ 2 làm chủ đầu tư đưa vào sử dụng năm 2014

“Nguẫn: lfp:/ícapnuoccarulho2.com.vn/Vieu-aspx?wec=47đ&up= 110

4

Hình 1.15: Lắp đặt ống xi phông qua sông Bình Thuận 41.2.5 Xi Phong Long Toàn

Xi phông vật liệu HDPE D600mm với chiều dài là 317m hạ chìm qua sông

Long Toàn tinh Trà Vinh Hg chìm vào 22 tháng 12 năm 2014 Tuyển ống xi phông

nhiệm vụ cung cấp nước thô phục vụ cho nhà máy nhiệt điện Duyên Hải Trà Vinh.

1s

Hình 1.18: Gia cổ neo giữ xi phông,

Hình 1.19: Neo giữ xi phông trên mặt nước.

Hình 1.20: Xi phông đang chuẩn bị hạ chìm.

1.1.2.6 Xiphông Hòn Đấu

XXây dựng tuyén xihông đôi vượt biển sang Hon Diu với tổng chiều đãi706mituyển Dự án đảm bảo cắp nước theo yêu cầu của đơn vị khai thác dio Hòn Dấu

17

(Công ty cổ phần tập đoàn Him Lam) mức hiện tgi là 3.000m'ingay và có khả năng.

nâng cao công suất gấp 1,3 - 1,5 lần khi cần thigt

Tổng mức đầu tư dự án hơn 11 tỷ đồng, do Công ty CP Cấp nước Hải Phòng

đầu tư và Ban quản lý Công trình Cấp nước và Vệ sinh thành phố thay mặt chủ đầu tưthực hiện quản lý dự án từ khâu lập dự án đến quản lý thi công thực hiện dự án theo

các quy định của nhà nước.

Hiệu quả trực tiếp của dự án là kip thai đáp ứng việc cung cấp nước đủ lưulượng và áp lực phục vụ cho nhủ cầu sử dụng nước sạch của Dự án khu vui chơi giảitrí cao cấp dio Hồn Dấu, hiện thực hóa chủ trương hoàn thiện đầu mối hạ ting kỹthuật cơ bản (điện, nước), thu hút đầu tu, thúc day tiễn trình công nghiệp hóa hiện đạihóa thành phố

(Nguồn:

hưip/áewsanlp.vnAsan-de-du-luan-quan-tam/201603/do-thi-ha-tang-xay-Tình 1.21; Thi công đường ống đổi xi-phong dẫn nước sạch ra đảo Hon Dầu

Hình 1.22: Thi công đường ống đôi xỉ-phông đẫn nước sạch ra đảo Hon Dầu.1.2 Các nghiên cứu về hạ chìm xi phông

“Xi phông lâm việc dua trên trọng lực kéo của nước ở trong ông chảy xuống lim

chênh lệc áp suất ở đỉnh xi phông do đó làm cho nước chảy trong ông

Muốn xi phông làm việc được thi đường éng phải đảm bảo én định Không nứtgây, không bị tắc đường ống, và các vấn đề ngoại lai gây bất lợi cho đường ống

Hạ chim xi phông là hang mục thi công rất dễ xảy ra sự cổ trong quá trình thicông, vi vậy cần được đặc biệt chú trong, phải có biện pháp thi công kha thi, được tínhtoán kỹ lưỡng và tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật,

Hiện nay trong thi công hạ chìm xi phông chúng ta đang thực hiện theo tiêu

chuẩn Quốc gia TCVN8642: 2011 “Công trình Thủy lợi yêu cầu kỹ thuật hạ chim

xi phông kết cấu thép TCVN 8642: 2011 do Trung tâm Khoa học và Triển khai kỹthuật thủy lợi thuộc trường Đại học Thủy lợi biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển

nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Do lường Chất lượng thảm định, Bộ Khoa

học và Công nghệ công bố tại Quyết định số 362/QĐ-BKHCN ngày 28 thắng 02 năm

2011

“Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật thi công ha chim ống xi phôngkết cầu thép tiết điện tron ding trong các công trình thủy lợi dẫn nước vượt qua đầysông, hỗ bằng phương pháp ha chim tự do (không có phao hoặc có phao để giữ ổn

định) và hạ chim có phao hỗ trợ (hạ chim nhiều giai đoạn)

19

Hiện nay ở Việt Nam chưa có nhiều các nghiên cứu về hạ chìm đường ống xiphông sử dụng bằng vật liệu HDPE.

1.3 Các phương pháp hạ chim xi phông

Để quá trình thi công hạ chim xi phông được đảm bảo hiệu quả công trình

{hi nghiên cứu phương pháp hạ chim là một vẫn đề ắt quan trong edn được quan tâm,

ết định đến clphương pháp hạ chìm qu tự, hiệu quả đầu tư công tình, cácphí

yếu tổ điều kiện bit lạ và có lợi của điều kiện tự nhiên đối với phương pháp th công

su nghiên cứu hiện nay có rit nhiều phương pháp được đưa ra,

hạ chim Qua các tài

việc vận dung lựa chọn các phương pháp đồi hỏi cần có sự nghiên cứu tinh toán cụ thể

chỉ tiết các yếu tổ của công trình

Các tài liệu nghiên cứu trên thể giới và ở Việt Nam đưa ra nhiễu phương pháp.

hạ chìm xi phông như:

> Phương pháp hạ chìm có gối đỡ:

> Phuong pháp hạ chìm dùng phao;

> _ Phương pháp hạ chim tự do;

v Phương pháp thả ông bing cần cu nỗi hoặc nhờ các thiết bi nâng:

> Phuong pháp kéo trượt ngang sông theo đáy sôi

Tiệc lca chọn phương pháp hạ chìm phụ thuộc nhiều yéu 16 như:

> Kết cu Ống, loại ông: Vật liệu lâm ống, đường kính ống, phương pháp nồicác đoạn ống;

> Điều kiện (hủy lự thủy văn, điều kiện địa hình, dia chất như: Độ sâu, bềrộng sông, hd, vùng vịnh, vận tốc dòng chây, điều kiện tỉ công

> Thời gian hạ chim, điệu kiện thi công,

> Phương tiện, máy móc và biện pháp kỹ thuậtthỉ công

Mỗi phương pháp có tu, nhược điểm riêng thy thuộc vào điều kiện, Khả năng

{hi công của mỗi nước, mỗi khu vục, mỗi địa hình mà lựa chọn phương pháp thi công

khác nhau

13 "hương pháp hạ chim có gối đỡ

Phương pháp hạ chim có gối đỡ cho phép hạ chim xi phông thành nhiễu g đoạn Công, hạ chìm tiền hành như sau:

> Dinh vị một số gối (hưởng bing gỗ) dọc theo chiều dài đường ống giữ choống it bj uốn khi hạ chìm

20

> Ong được bịt đầu, gắn các phao tại các điểm gồi và kéo dng ra tuy

him,

> Sau khi kiểm tra vị tri của ống, neo các điểm gối nỗi.

> Cin cầu giữ để bơm nước vào ống cho cân bằng với sức diy nỗi cia các

phao,

> Gilt cần cầu cho nước tip vào một số phao, tic này cân bing bị phố vỡ,

trọng lượng của ống được truyền đến các gối tựa.

>_ Đánh chìm ống đến đáy: Thả din đây cáp của wi neo ở gối một cách đều

đặn

> Trinh tự cho phép gia tải đều lên gối ma không cin bơm nước vio một đầu

xi phông.

Wie điểm:

> Co thé hạ Sng chính xác vào tuyển theo thiết kế;

> Ông sau khi đặt trên gối vẫn có thé dich chuyển theo hướng bắt ky để có thể

thuận lợi nỗi tiếp các công trình hai đầu ống;

> Voi các gỗi đỡ nỗi, khi chim đến diy ống vẫn không bị uốn (tir khoảng

cách giữa hai gỗ) do đó có thể hạ sâu ở độ sâu ty ý;

“Nhược điểm:

> Đồi hỏi phải tạm dừng giao thông khi thi công đường ông:

> Yêu cầu nhỉ đây neo, phao;

> Chi phí thì công lớn

Xi phông lớn nhất được hạ chìm theo phương pháp hạ chìm có gối đờ là: Xiphông bằng thép qua sông Matxcova với thông sé

>_ Đường kinh xiphông 2.5m

> _ Tổng chiều dài 168,6m ( phân hạ chìm 126,6m; phin nối tiếp 21m)

1.3.2 Phương pháp hạ chim ding phao

Dùng phao để ha chim xi phông theo nhiễu giai đoạn khi độ sâu của sông tương

tu

> Thi công lắp đặt phao nhanh, dễ dàng vận chuyển tháo đỡ nhanh vào bờ khi thi công xong.

> Có thể tận dụng sử dụng nhiều Lin khi đánh chìm đường ống nên tiết kiệm.

được chỉ phí thi công

> Dùng phao tốn it vat liệu hơn so với gối đỡ.

Vin đễm:

> Không cin gối đỡ nào ở đấy sông hồ

dụng thiết bị, thiết bị đơn gian tồn ítchỉ phí

“Nhược điểm:

“Trong quá trình ha chim ống có thể bị uốn cong lớn dẫn đến trạng thái phi hoạiđường ống, do đó trong quá t ih thi công phải tính toán sao cho trong quả trình ha

chim đường ông biến dang nằm trong ciai đoạn din hồi Độ uén của ống phụ thuộc và

tác dụng ngoại lực và trọng lượng bản thân của ống, hình dang, mặt cắt ngang, và các

đặc trưng cơ học của ông

Một số công trình xi phông đùng phương pháp hạ chìm tự do:

Nam 1054 ding phao hạ chim đường ống D503mm qua sông Vôn ga, dài

1300m, với độ sâu là 11m.

1.34, Phương pháp ha chim ding cần cầu nỗi hoặc các gối đỡ mang thit bị nâng

Phuong pháp này thường ding hạ chim các đường ông có đường kinh lớn, với

điều kiện dja hình, thủy văn thuận lợi Sau khi giữ ống ở tuyỂn hạ chim, giữ ống hachim bằng gối đỡ ta sử dụng tải dẫn hoặc ti bằng nước bơm nhỏi vio ông Đ giảm

bt ải tác đụng vào ống có thé ding thêm một số phao giảm ti Giữ ống bằng cần câu

ở 2 đầu và hạ chim xuống đáy tuyển.

Nhược did

> Can trở việc lưu thông phân luỗng.

> Máy móc sử dụng thi công có chi phi đầu tư cao.

> Chỉ ứng dụng được trong điều kiện địa hv thủy văn thuận lợi

1.3.5 Phương pháp kéo trượt ngang đáy sing

vị ấy đủ các phương tiện máy móc khoa học

thường sử dụng phương pháp kéo trượt ngang sôi theo diy sông

Các bước tién hành thực hiện:

> Dẫn cấp qua sông, biển, hỗ tại ni hạ chim đường ống và kéo trước

> Lắp rap ống có các tải din.

> Bồ trí đường dẫn.

> Hạ chìm day cáp nặng (qua song )

> Dũng máy kéo

Ui điểm:

Phuong pháp hạ chìm đường ống kéo theo đáy sông là phương pháp phổ biến

được sử dụng trong xây dựng.

Qua trình hạ chìm không ngăn cản tau bè trên mặt nước nên có thé thi công trong các thời gian trong năm.

Tấn thời gian.

Tôn day cáp va thiết bị phao

“Trong quá tình hạ chim ống không chịu tải rong trực tip của sóng và giỏ

Nhược đi

‘Céng trường thi công cần phải lớn để bổ trí máy móc thiết bị hạ chìm.

Mặt cắt lòng sông phải có độ thoải thỏa mãn bản kính công của ống ha chim khi

‘bj uốn nằm trong giới hạn cho phép uồn

"Một số công trình áp dụng phương pháp kéo trượt ngang đáy sông:

> Ông dẫn nước qua hi chứa Kliaminxkhoi

> Hạ chìm ống din dầu qua sông Von ga

> Hạ chim ống din khí qua hồ Vusnhevoloxki

in dẫu đi 4,8km ven hỗ hỗ biển Gana (Tây Phi)

> Hạ chìm ống din qua biển ni 2 hd Actiom và Materic

> Hạ chìm ống

> Hạ chim ống dẫn khí qua sông Seephukhov (Leningrat)

23

14, Mật số đặc tính của ống HDPE PEI00

(Ong nhựa “HDPE” được gọi theo tên loi nguyên iệu nhựa ding để sản xuất là

High Density Polyerhylene compound, nghĩa là hep chất nhưa Polyethylene có tỷ

trong cao, được viễ tắt là HDPE,

Vật liệu Polyethylen bắt đầu được nghiên cứu và đưa vào sử dụng những năm

50 của thể ky 20 Đến khoảng giữa những năm 90, công nghệ vật liệu Polyethylen đạt

được bước phit tiển vượt bậc với sự ra đời của vật liệu Polyethylen mật độ cao (HDPE)

“Tỷ trong của vật liệu PE tỉ lệ thuận với độ dân dài, inh din hồi cũng như tỉnh

kháng ăn mòn vả hóa chất của vật liệu Các loại vật liệu HDPE hiện nay có ti trọng

tiêu chun tir 950-96Skg/mÌ, trong đó chất lượng cao nhất là là loại PEI00 Theo tiêuchun này, các loại ống PE có độ bền lên tới 50 năm, loại PE chất lượng cao (HDPE)

có độ bên kéo dai tới 100 năm.

Ong HDPE PEI00 được sản xuất theo tiêu chuẳn Việt Nam TCVN 7305-2

2008 180 4427:2007 và các tiêu chuẳn khác có liên quan.

(Ong nước nhựa HDPE đã được sử dung dé vận chuyển chit long Khả năngchịu được các hóa chit mạnh ma không ăn mon và rồ rỉ cũng như các mối hin bÈn

chặt, polyethylene (PE) đã được coi là vật liệu lý tưởng cho ngành công nghiệp.

khí Ngoài ra các mối hàn HDPE bền và kín không bị ỉ, có ưu điểm vượt trội về độ

ấp đặt Cải

nước, hóa

an toàn và tuổi thọ, chưa kể đến các khoản tiết kiệm đáng kể về chỉ phí

tiến trong chất liệu và hiệu suất của vật iệu PE áp dụng cho đường ông di

chất và một số ngành công nghiệp khác cần cho chuyển tải chất lỏng và dẫn khí

Polyethylene (PE) thuộc là một nhựa nhiệt déo từ nhóm polyolefin, Polyethylene là nhựa tích nỗi ng nhất một hình thức phản tử tương đổi

cao, với trung bình với mật độ cao, đã khẳng định vị thể trong ngành công nghiệp hệ

thống đường ống Việc sử dụng rộng rai nhất của Polyethylene là khí đốt và chôn

đường ống nước, Lớp nhựa PE sản xuất đã dn định có hiệu quả với carbon chống lại

hiệu ứng bức xạ ta cực tim, Sự ôn định cũng phục vụ để chẳng lại mệt mỗi nhiệt, do

Tinh Dan hồi cao của Ong OngPE chịu được va dip Khi ning chia nhit cua

DB ding hin các mỗi nổi Trọng lương nhẹ dễ ding Lap dat nhanh va tet kigm

ống HDPE, van chuyên chỉ phí

Mỗi hàn PE đồng nhất

Hình 1.23: Đặc tính của ông nhựa HPDE

25

Uu điểm sử dụng của Ống nhựa HDPI

> Chiu tic động cao và khả năng chẳng vỡ nứt tốt

> Ơng HDPE cĩ sức kháng cao với hĩa chất, ăn mịn, mục nát và mãi mơn.

> Độ bền của ống HDPE cao hơn và lợi thể dễ lắp đặt và vận chuyển ma khơng,

số thiệt hại vật chất

> Chịu được ánh sing mặt trời trực tiếp (kháng tia cực tim trong thời gian dai)

> Độ din hồi của thành ống cao ngăn cản sự phát triển của các vt nứt

> Phụ kiện nhỏ hơn dé kết nỗi do tính đàn hồi cao: ống PE cĩ thé uốn cong với

bắn kính khoảng 20-25 lin đường kính ngồi của nĩ Độ din hồi tố dẫn đến đễ đăng

lắp đặt Cuộn dây cĩ thể được thực hiện tối đa 1000m Đường kính ngồi >=1200mm,

> Ítbị ảnh hưởng từ biển động như sat lở đất, địa chắn

> Tay chọn điện trở khác nhau áp lự: ống HDPE cĩ thể được sản xuất với 12

32 bar, lớp áp lực Khác nhau từ 2,5 thanh lê

> Các mới nối của ống hồn hào - khơng cĩ vét nứt - khơng phá vỡ và khơngbiến dạng

> Lợi thé của ứng dung an tồn trong các bể mặt bit thường như biển, đường sơng dia hình nhiệt độ thấp.

> Mot số phương pháp kết nỗi (Hàn nhiệt nổi zộng nỗi ren phủ hop, vv)

> Bề mặt bên trong lịng ống nước HDPE mịn màng mang lại it kiệm đáng kể

trong các địch vụ và chỉ phí bảo quản.

> Tuổi tho rit cao đưới điều kiện thời tết khắc nghiệt

> Trọng lượng tắt nhẹ, dé đàng vận chuyển và lắp đặt

> Khơng độc hại, cĩ thể được sử dụng trong thực phẩm và ngành cơng nghiệp

được phẩm,

> Ơng HDPE khơng tác dụng với dung dich axit, kiểm và các hợp chit hữu co

xượu béo, aceton, éte etylic, glicerin,

1 5 Phạm vi nghiên cứu của luận văn

“rong luận vin học viên nghiên cứu tổng quan về các phương pháp hạ chìm xi

phơng trên thé giới và Việt Nam, Các phương pháp được áp dụng bạ chim xi phơng ở

'Việt Nam Nghiên cứu về Ứng suất — Biển dang trong quá trình hạ chìm đường ống xi

phơng được lam bằng vật liệu HDPE, với bài tốn neo giữ xi phơng trên mặt nước chờ

hha chim và bai tốn xi phơng đã hạ chìm xuống day đúng tuyến thiết kế.

26

Quá trình tính toán học viên tham khảo và áp dụng một số nội dung tính toán.

theo tiêu chuẩn Quốc gia TCVN8642: 2011 *Công trình Thủy lợi yêu cầu kỹ thuật

hạ chìm xi phông kết cầu thép”

Qui trình tỉnh toán Ứng suất ~ Biển dang học viên có sử dụng phần mém sap

2000 với phương pháp phần từ hữu hạn để tính toán kết quả.

L6 Kếtluận Chương 1

Trên thể giới đường ống xi phông được sử dụng từ rất lâu và phục vụ cho Ít

nhiều mục đích Tại Việt Nam xi phông cũng đang được ứng dụng rộng rai trong rất

nhiễu linh vực Do đỏ việc thi công hạ chim xi phông cần được nghiên cứu để đảm bảo

an toàn và hiệu quả

Hạ chim xi phông cổ rất nhiều và đa dạng về phương phấp thi công, mỗi

phương pháp có ưu nhược điểm, người cắn bộ thiết ké cin nghiên cứu và hiểu rõ để ứng dụng hiệu quả cho công trình.

Ha chim xi phông tại Việt Nam hầu hết hạ chim bằng phương pháp chim tr do

cho cả xi phông vật liệu Thép và xi phông vật liệu HDPE.

Hiện nay những tiêu chuẫn về hạ chim xi phông vật liệu HDPE tại Việt Nam

chưa được ban hành

Trên thé giới với các máy móc, trang thiết bị kỹ thuật hiện đại đã thi công hạ

chìm rất nhiều công trinh quy mô lớn và có tinh chất phức tạp Việt Nam chúng ta

được tiếp cận với những công nghệ tiên tiến cỏ thé áp dụng cho các công trình có quy

mô lớn trong thời gian tối

Trong quá trình hạ chim xi phông có rit nhiều phương pháp, mỗi phương pháp.s6 ưu nhược điễm khác nhau ty thuộc va các yêu ổ thực tẾ ngoài công tình, do đó

quế trình vận dung ci lin hoạt

Ta nhận thấy rằng thi công hạ chìm xi phông là công việc phức tạp, nhất là

những noi có điều kiện thủy văn ding chủy phúc tạp như cửa sông, khu vực ch sông,

thủy triều lên xuống không ôn định

"Trong quá trình hạ chim xi phông rit dễ xảy ra những sai sốt như: Đường ống

nằm lệch so với tuyến thiết kế, Đường ống bị rạn nứt do bị uốn cong vượt quá giới hạn

dan hồi; Một số hư hỏng nhẹ do va chạm có thể làm ảnh hưởng đến quá trình sử dụng lâu dai của đường ống.

Xi phông HDPE đã được ứng dụng rộng rải trên thé giới nhưng tiêu chuẩn,hướng din kỹ thuật đối với ống xi phông bằng HDPE có áp dụng (iều chuẳn Quốc gia

TCVN8642: 2011) giống các vật liệu kết cầu thép cũng cần phải được nghiên cứu để

đảm bio an toàn trong quả trình hạ chim xi phông.

Do Xi phông bằng HDPE hiện nay chưa có tiêu chuẫn hướng dẫn chỉ tết cụ thể

iu kỹ thuật trong thi công hạ chìm nên trong quá trinh tính toán thi công hạ

chim một số nội dung tham khảo TCVN 8649: 2011, người kỹ sự inh toán thi công hạ

chim cần nghiên cứu tính toán kỳ va xin ý kiến, tham khảo các chuyên gia đầu ngành

xề kết cấu, thủy văn, thủy công đỄ cổ ái nhìn chỉ it và chính xác hon rong công

tác thiết kế và quả trình thị công hạ chim

28

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN UNG SUÁT - BIEN DANG

CUA XI PHÔNG

2.1 Các phương pháp tính toán

2.1.1 Phương pháp giải ích

Khi các công cụ hỗ trợ tính toán còn chưa hiện đại, nhiễu nhà khoa học đã

nghiên cứu và đưa ra rất những lời gii cho những bai toán tính toán ứng suất

biển dang tong hạ chim xi phông, và được sử dụng để tinh toán cho nhiều xi phông

trong một thời gian dài.

“Thiết kể ha chim xi phông có rit nhiều cúc hạng mục như: Tỉnh ton ti trọng

din, công tác đất, phương pháp thi công, thiết bị thi công mỗi sai lầm sẽ gây tác

hai to lớn tới thời hạn sử dụng và điều kiện, nhiệm vụ cña công trình,

N tác giả khuyến nghị căn cứ vio đường kinh ống trong quá tinh tính toán

và lựa chọn phương pháp hạ chìm.

“Trên thực tế phương pháp hạ chìm phụ thuộc vào nhiều yếu tổ, dựa vào kin

nghiệm của nhiễu nước để tinh toán

2.1.11 Tỉnh toin ứng suắt bién dụng phương pháp ha chim có gối đỡ

"Để tiến hành ha chìm số lượn; phao cin thiết phụ thuộc vio trọng lượng đường

‘ng và sức nâng của phao tính theo công thức:

alt Pull

Py Pa (8+ Pads

nS phao

P,; Sức năng của 1 phao (7)

#: Trọng lượng | m đãi đã bơm diy nước (Tim)

I: Chiều đài ông hạ chìm (m)

Pa: Độ dự trữ của các phao năng ông (Có thé lộ từ I0-20Kg/Im ng hạ chim)

“Trọng lượng nước thio vào các phao trước khi hạ chim tinh theo công thức:

K: Hệ số momen lớn nhất của dim liên tục nhiễu nhịp

Băng 2.1: Bảng tra hệ số momen của đầm liên tục nhiễu nhịp

: Trọng lượng tem dai nạp diy nước (kG/em)

X: áp lực đồng nước trên Lem dài Ong (kG/em)

Tại các diém trên mit: Ứng suất được tinh,

1s: Khoảng cách giữa các gối (em)

a Tải ong phân bổ đều gta các gối được tinh

g.Ì=pym

= ee7

Để giảm tải cho gối ding các phao hình tu giảm ti cho gối trước khi ha chim

2.1.1.2 Tĩnh toán ứng suất biến dang phương pháp hq chim tự do

“rước kia nhiễu quan diém dưa ra rằng khi hạ chim những đường ống hạ chim

tw do những đường ông có đường kính không lớn mới bị ube.

30

Việc tính toán biển dạng ứng suất cũng như các tính toán lý thuyết chỉ ra trong

Vahixt đã khẳng định tính hợp lý trong thi công.

Tay theo chiều dài ông (Ông ngắn hay ống dai) thi phương án neo giữ và tính

toán sẽ khác nhau,

Nếu chiều dai éng /.>[1](chiểu dài giới hạn) thi ống được coi là ống đài

L<[L]thi ông được coi là ống ngắn

HỆ a

trong đó:

M: Mô dun chẳng uén của mặt cất ngang ống (m`)

go: Trọng lượng Im của ống (kG/m)

p Lực đề lên ông (kG/m)

Daath the

Pg: Lục dy nỗi trên Im chiều di ống (kgG/m)

4 Lire nâng trên 1m chiều dai ông (kG/m)

9d

Trưi

Hình 2.1: Sơ đồ quá trình hạ chìm đường ống dài

Kết quả nghiên cứu lý thuyết của LP.Perov (Vnhix) đã xác định được các giới

han hợp lý của việ sử dụng phao khỉ ha chim bằng phương pháp gia tả tự do

Khi ống tốn cong hình chữ S

31