Chương 9: Ụ KHÔ 2.2.1 Các thông số của ụ khô. Hình 2.4: Sơ đồ ụ khô. Chiều dài buồng ụ (tính từ đầu tường đến mép phía trong cửa ụ): L u = L t + l 1 + l 2 + L (2-24) Trong đó: L u _chiều dài buồng ụ (m) L t _chiều dài tàu thiết kế (m) l 1 ; l 2 _khoảng hở 2 đầu từ tàu đến cửa ụ và mép tường cuối ụ, khoảng hở đầu mũi tàu có thể lấy 2- 3m, còn đầu lái lấy tới 10- 20m để có thể sửa chữa trục và chân vịt của tàu L _chiều dài dự trữ của buồng ụ đóng mới khi tổ chức theo dây chuyền Chiều rộng buồng ụ: B u = B t + 2b ’’ + b (2-25) Tµu ®ang söa trong ô PhÝa khu n-íc Cöa ô Khu vùc phÝa sau T-êng th©n ô B¶n ®¸y ô Trong đó: B u _chiều rộng buồng ụ (m) B t _chiều rộng tàu tính toán (m) b ’’ _đoạn hở dự trữ 2 bên, lấy b ’’ = 2-5m tùy thuộc kích thước t àu b _khoảng cách giữa các boong tàu khi bố trí 2 loại cùng một lúc, khi đó ta lấy: B u = 2B t + 3b ’’ (2-26) Chiều rộng tại vị trí cửa ụ: Thường lấy hẹp hơn buồng ụ v ì chỉ đảm bảo cho tàu ra vào ụ mà thôi, khoảng hở mỗi bên chỉ lấy 1m. Khi có gió to, vận tốc dòng chảy lớn thì có thể lấy lớn đến 2m để đảm bảo an toàn tàu ra vào ụ. Với tàu hiện đại thường lấy rộng bằng buồng ụ. Chiều dài đầu ụ: Phụ thuộc vào kiểu cửa ụ được chọn. Chiều sâu buồng ụ: là chiều sâu lấy với mực nước hạ thủy. H u = T t + a + h (2-27) Trong đó: T t _mớn nước của tàu tính toán a_kho ảng cách dự trữ giữa đáy và đệm sống tàu, a = 0,3-0,6m h_chi ều cao của đệm sống tàu, h = 1,2-1,6m Cao trình ngưỡng đầu ụ: thường lấy thấp hơn cao trình mặt đệm sống t àu một đoạn khoảng 1- 1,2m. Trong ụ hiện đại lấy ngang cao trình đáy buồng ụ để tận dụng khả năng khai thác tối đa của ụ Cao trình đáy ụ: lấy từ mực nước hạ thủy đáy ụ = MNHT – H u (2-28) Cao trình đỉnh ụ: lấy bằng cao trình xưởng, cao trình này cao hơn mực nước cao thiết kế khoảng 0,3- 0,5m Mực nước thiết kế: Mực nước thấp thiết kế (mực nước hạ thủy). Trong sông thiên nhiên hay sông đào không có thủy triều th ì lấy mực nước vận tải làm mực nước thiết kế thấp nhất. Trong vùng có th ủy triều, vì thời gian triều lên khoảng 2-3h nên có thể lợi dụng nước lên trong ngày mà đưa tàu ra vào ụ. Khi thiết kế sơ bộ có thể lấy: với ụ đóng mới chu kỳ hạ thủy dài nên chỉ cần 1 tháng hay nửa tháng xuất hiện 1 lần là được; với ụ sửa chữa th ì ngắn hơn, 1 tuần xuất hiện 1 lần. Mực nước cao thiết kế. Phụ thuộc vào cấp của công trình và yêu cầu của công nghệ. 2.2.2 Phao cửa ụ. Việc tính toán cho phao cửa ụ tương tự như tính toán cho một con tàu. 2.2.2.1 Các yếu tố đường hình lý thuyết của Phao. Các yếu tố đường hình lý thuyết tàu bao gồm các yếu tố sau: S, V, X c , Z c , α, β, δ, R 0 , r 0 … Trong điều kiện như hiện nay, chưa có được đường hình lý thuy ết tàu “toán học” nên mọi phép tính toán các yếu tố đang xét chỉ có thể gần đúng. Trong đề tài được trình bày theo phương pháp hình thang. 1. Diện tích mặt đường nước: S (m 2 ) S = 2 2 1 21 ydx = l (y 0 + 2y 1 + … + 2y n-1 + y n ) + S (2-29) Trong đó: n L l + n: số khoảng sườn lý thuyết. + L: chiều dài tàu thiết kế. + S : diện tích hiệu đính ở đầu lái và đầu mũi. + y i : tung độ của sườn thứ i. 2. Thể tích chiếm nước V (m 3 ). V = nn Tm SSSS T Sdx 110 0 2 2 2 (2-30) Trong đó: + S n : diện tích mặt đường nước tương ứng. + T : khoảng cách các mặt đường nước. 3. Diện tích mặt cắt ngang của tàu: ω (m 2 ). ω = 2 n i n i T yy yTydz 0 0 0 2 2 (2-31) Trong đó: + ω: diện tích mặt cắt ngang tàu. + y: tung độ sườn tại mặt cắt giữa tàu. 2.2.2.2 Các hệ số hình dáng vỏ Phao. 1. Hệ số thể tích nước chiếm δ. δ = iii i TBL V (2-32) 2. Hệ số diện tích mặt đường nước α. α = ii i BL S . (2-33) 3. Hệ số đường nước mặt cắt ngang. β = ii ni TB . (2-34) Trong đó: V i , S i , ω ni , L i , B i , T i : thể tích, diện tích, diện tích mặt cắt ngang giữa tàu và các thông số của tàu ứng với mặt đường nước thứ i. 4. Hoành độ trọng tâm diện tích mặt đường nước: X F (m). X F được tính bằng tỷ số mômen tĩnh M oy với diện tích S: X F = i sioy S M (2-35) Trong đó: M sioy : mômen tĩnh của diện tích đối với trục oy. M sioy = 2 2 2 L L xydx (2-36) 46372819010 2 24685 yyyyyyyyyyL + Sioy M Trong đó: Sioy M : mômen tĩnh hiệu đính . 5. Tọa độ tâm nổi: Z c , X c (m). a. Cao độ tâm nổi: Z c (m). Z ci = i vixoy V M (2-37) Trong đó: M vixoy : mômen tĩnh của thể tích V i đối với mặt phẳng tọa độ xoy. M vixoy = 2 1 2. 0 121 2 0 m mn T mm SS mSSmSSTdzZS m (2-38) b. Hoành độ tâm nổi: X c (m). X ci = i viyoz V M (2-39) Trong đó: M viyoz : mômen tĩnh của thể tích V i đối với mặt phẳng tọa độ yoz và được tính theo công thức: M viyoz = 2 0 10 0 10 0 m m m FmF FmFF T Fmm XSXS XSXSXSTdzXS (2- 40) 6. Bán kính ổn định ngang: r 0 (m). i x V I r 0 (2-41) Trong đó: I x là mômen quán tính của diện tích MĐN đối với trục x. I x = x L L I yy yyyLdxy 2 3 2 3 2 3 10 3 0 3 10 3 1 3 0 2 2 3 (2-42) với ΔI x : phần hiệu đính ở mũi và lái. 7. Bán kính ổn định dọc: R 0 (m). i y V I R 0 (2-43) Trong đó: I y : Mômen quán tính của diện tích MĐN đối với trục y và được tính theo công thức: I y =2 2 2 2 L L ydxx = y IyyyyyyyyyyL 4637 2 28 2 19 2 100 2 3 234 2 5 2 với I y : phần hiệu đính ở mũi và lái. (2-44) 8. Độ cao tâm ổn định ban đầu ngang h 0 (z) và dọc H 0 (z). h 0 (z) = z c0 (z) + r 0 (z) - z g H 0 (z) = z c0 (z) + R 0 (z) - z g (2-45) . Cao trình đáy ụ: lấy từ mực nước hạ thủy đáy ụ = MNHT – H u (2-28) Cao trình đỉnh ụ: lấy bằng cao trình xưởng, cao trình này cao hơn mực nước cao thiết kế khoảng 0,3- 0,5m Mực nước thiết. 0,5m Mực nước thiết kế: Mực nước thấp thiết kế (mực nước hạ thủy). Trong sông thiên nhiên hay sông đào không có thủy triều th ì lấy mực nước vận tải làm mực nước thiết kế thấp nhất. Trong. ụ sửa chữa th ì ngắn hơn, 1 tuần xuất hiện 1 lần. Mực nước cao thiết kế. Phụ thuộc vào cấp của công trình và yêu cầu của công nghệ. 2.2.2 Phao cửa ụ. Việc tính toán cho phao cửa ụ tương tự