thiết kế thân tháp điều áp

N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN Trờng Đại học xây dựng Hà nội Khoa cơ khí xây dựng Bộ môn máy xây dựng oOo đồ án môn học Cơ giới hoá xd Đề tài : Thiết kế thân tháp điều áp GVHD : ThS. Nguyễn Kiếm Anh Sinh viên thực hiện : Nguyễn sỹ Huy Mã sinh viên : 12472-47 Lớp : 47KG Hà Nội 7/2006 Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 1 đại học xây dựng N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN đồ án cơ giới hoá I. Các kích thớc và số liệu tính toán 1. Thông số thiết kế của giếng điều áp. Giếng điều âp thiết kế là một công trình có kích thớc tơng đối lớn vối. - Chiều cao của giếng. L=100000 mm - Đờng kính ngoài của giếng. =12000 mm - Độ dầy thành giếng. =600 mm 2. Cấu tạo của giếng điều áp. - Phần cấu tạo tính toán. Hì nh 1.1 :Cấu tạo thân tháp điều áp Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 2 N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN - Phần cấu tạo chi tiết. Hình 1.2 :Cấu tạo tháp điều áp 1- Lan can bảo vệ 2- Họng cản 3- ống áp lực 4- Hầm áp lực 5- Hớng về hạ lu 6- Hớng về thợng lu 7- Thân tháp điều áp 8- Buồng trên Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 3 8 7 6 5 1 0,6 m 4 3 1 2 A N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN Hớng nhìn theo A Hình 1.3: Mặt cắt ngang thân tháp Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 4 10800 12000 N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN 3.Mặt bằng thi công của giếng điều áp. L H o 4 1 5 3 2 Hình 1.4: Sơ đồ mặt bằng đặt tháp điều áp 1- Tháp điều áp phía thợng lu 2- Tháp điều áp phía hạ lu 3- nhà máy thuỷ điện 4- đờng hầm dẫn nớc 5- đờng ống áp lực dẫn nớc vào tuabin Mặt bằng thi công đặt giếng điều áp tơng đối phúc tạp do đặt ỏ miền núi do vậy vânn chuyển be tông dất đá tơng đối phúc tạp và khó khăn Đặc điểm địa hình: Địa hình trong khu vực có dạng sờn núi dốc từ 20-30 . Đ ờng cấp phối dùng để thi công vận chuyển bê tông bằng xe ô tô trộn SB-92_1A có độ dốc i 15% không đi đợc trong điều kiện thời tiết trời ma trơn. Khu vực thi công có độ cao tơng đối lớn, nớc phục vụ thi công phải bơm chuyển tới độ cao cột nớc H nớc = 90(m). Đặc điểm thời tiết: Mùa khô kéo dài từ tháng 3 đến tháng 8, tuy nhiên thờng không ổn định ma nắng thất thờng. Mùa ma kéo dài từ tháng 9 đến tháng 2 tập trung chủ yếu vào cuối tháng 9, 10, 11 với lợng ma trung bình Q max = 300(mm), chiếm 75-80% lợng Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 5 N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN ma trung bình hàng năm (lợng ma trung bình 3840 mm/năm). Vì vậy rất khó khăn cho công tác thi công. Đặc biệt là thi công đổ bê tông phải có bạt che khi ma. Khu vực có độ ẩm khoảng 80-85%. ii. Lập quy trình công nghệ thi công. Sơ đồ dây chuyền công nghệ thi công B ớc 1 : Tạo lỗ khoan tiên phong. - Khoan lỗ để đa cần khoan xuống với đờng kính 300(mm), đợc thực hiện với máy khoan Rock 624. - Tiến hành khoan rộng ra để đa vận thăng xuống thi công, với đờng với đ- ờng kính 2200(mm), lỗ tiên phong đợc khoan từ dới lên. B ớc 2 : Công tác khoan nổ mìn. - Xác định vị trí tim tháp điều áp. Dựa vào mốc chỉ giới cấp quốc gia và dùng máy toàn đạc để xác định vị trí tim cọc theo các kích thớc thiết kế. Tim tháp điều áp phải trùng với tim hầm áp lực, sai số công tác trắc đạc không đợc quá 3(cm). Công tác định vị tim tháp nhằm phục Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 6 N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN vụ cho việc định vị các lỗ khoan nổ mìn theo hộ chiếu và đảm bảo trong quá trình thi công tháp luôn đạt đợc độ thẳng đứng. - Định vị các lỗ khoan theo hộ chiếu. Hộ chiều khoan nổ đợc lập dựa trên tính toán về lợng nổ và bán kính phá hoại của lợng nổ tính toán đó. Công tác định vị các lỗ khoan sử dụng máy toàn đạc để bố trí lỗ khoan theo hộ chiếu và đánh dấu chúng bằng sơn đỏ. - Khoan các lỗ khoan theo hộ chiếu. Sử dụng máy khoan tay SIG có năng suất 0,9 m/phút cần dài 0,6 - 3,6(m), với chiều sâu mỗi lỗ khoan là 1,6(m). Bố trí 6 máy khoan chạy xong xong nhau để đảm bảo tiến độ. - Nạp mìn, nổ mìn. Sau khi nạp mìn xong di dời tất cả ngời cùng thiết bị lên trên sau đó tiến hành nổ mìn. Giai đoạn này cần đặc biệt chú ý công tác an toàn. - Đẩy đất đá xuống lỗ tiên phong. Do chiều sâu của tháp điều áp lớn nên rất khó đa thiết bị xuống để thi công do vậy qúa trình này đợc thực hiện bằng thủ công với sự trợ giúp của hệ thống máng xả. B ớc 3 : Công tác vận tải chuyển đất đá thải. Trong quá trình khoan nổ lợng đất đá rất lớn rơi xuống đáy giếng vì vậy phải bố trí 1 máy xúc hoặc một máy cào vơ để xúc đất đá lên ôtô vận chuyển ra ngoài. - Với buồng trên đá sau khi nổ mìn bố trí một máy xúc với dung tích 0,5(m 3 ) xúc đá cho vào thùng chứa đá dung tích 3(m 3 ). Sau đó thùng chứa đá đợc cần trục 50T chuyển đổ ra ngoài hố móng. - Trên miệng giếng bố trí một 1 máy xúc 2,5(m 3 ) để xúc chuyển tiếp lên ôtô tự đổ mang đi nơi khác. - Với giếng điều áp trong quá trình khoan nổ lợng đất đá rất lớn rơi xuống đáy giếng vì vậy bố trí một máy cào vơ để xúc đất đá vận chuyển ra ngoài. B ớc 4 : Tiến hành khoan cắm neo gia cố. - Khoan neo bằng máy khoan HKP-100M, sau khi khoan xong tiến hành cắm neo 22. Neo đợc đặt bằng thủ công vữa neo đợc bơm vào lỗ bằng máy bơm trục vít. Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 7 N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN - Với đờng kính tháp 10,4(m) neo đợc bố trí 16 thanh trên 1 vòng tròn với 22 neo dài 3,2(m) bố trí so le nhau khoảng cách a=2(m). Tổng số neo 16 thanh x 43 vòng = 688 thanh. - Với họng cản đờng kính D=6,4(m), neo đợc bố trí 12 thanh trên một vòng tròn khoảng cách a= 1,6(m) neo dài 2,7(m), tổng số neo 12 thanhì5 vòng = 60 thanh. B ớc 5 : Công tác phun bê tông để gia cố thành tháp. - Lớp bê tông phun gia cố thân tháp và họng cản có chiều dày 7(cm) và 10(cm), tổng khối lợng toàn bộ thân tháp và họng cản là 1394(m 2 ). Năng suất phun 100m 2 /ngày, mỗi đợt phun với chiều cao 6(m). - Thiết bị thi công gồm: 01 máy phun bê tông BM86, 01 máy nén khí XAS 405, 01 máy trộn bê tông 400L, máy phát điện QAS 108. Trong quá trình thi công ta nên chú ý tới ảnh hởng chấn động do quá trình nổ mìn. B ớc 6 : Công tác lắp dựng cốt thép. - Cốt thép trớc khi gia công và đổ bêtông phải đảm bảo bề mặt sạch, mọi biến dạng không đợc vợt quá 2% đờng kính cốt thép, cốt thép đợc uốn nắn thẳng. Cắt uốn cốt thép chỉ thực hiện bằng biện pháp cơ học và phù hợp với hình dạng thiết kế. - Nối buộc cốt thép đợc thực hiện theo quy định của thiết kế chiều dài nối buộc không nhỏ hơn 30d đối với thép chịu kéo và 20d đối với thép chịu nén, trong một mặt cắt ngang của kết cấu không nối quá 50% diện tích đối với cốt thép có gờ. Trong các mối nối cần buộc ít nhất 3 vị trí (ở giữa và hai đầu) trờng hợp phải hàn cốt thép thì ta phải hàn theo tiêu chuẩn quy định. - Công tác lắp dựng phải thực hiện tuần tự sao cho công việc lắp dựng trớc không gây trở ngại cho công việc lắp dựng sau. Định vị và buộc cốt thép không để biến dạng trong quá trình đổ bêtông. Đặt các con kê ở vị trí giao nhau của cốt thép và cứ 1(m) đặt một điểm kê. Con kê có chiều dày bằng chiều dày lớp bảo vệ của bêtông. - Lắp dựng cốt thép phải đúng chủng loại, kích thớc và số lợng thép theo thiết kế, mật độ con kê phải đảm bảo để tránh sai lệch về chiều dày lớp bảo vệ bêtông so với thiết kế. Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 8 N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN - Sau khi lắp dựng xong cốt thép ta tiến hành kiểm tra và nghiệm thu cốt thép theo thiết kế. B ớc 7 : Gia công lắp dựng cốppha. + Với buồng trên và họng cản: Sử dụng cốppha thép đợc gia công thành các block nhỏ tại xởng gia công. Các block này liên kết với nhau bằng các móc chốt, chúng đợc vận chuyển đến vị trí lắp dựng tại công trờng. Cốp pha đợc ghép thành từng đợt, sau khi bêtông đạt đủ cờng độ cần thiết thì tháo cốppha dới lắp dựng lên trên và đổ tiếp đợt bêtông mới. + Với cốppha thân tháp điều áp: Sử dụng cốppha trợt có chiều cao 2.5(m) mỗi chu kỳ đổ bê tông đợc 2.2(m). Tại các vị trí làm việc các tấm cốppha đợc giữ ở quanh đờng tròn có đờng kính 10,8(m) nhờ các xilanh thuỷ lực và các kích ren. Sau khi đổ bêtông xong các tấm cốppha đợc co lại nhờ các xilanh thuỷ lực tiếp đó hệ cốppha đợc nâng lên một đoạn là 2.2(m) bằng tời kéo đặt bên trên và hệ palăng cáp. + Do khối lợng thi công bêtông lớn, để đảm bảo liên kết cốppha vững chắc và ổn định ngời ta sử dụng các thanh chống có đai ốc điều chỉnh cho vị trí cốppha không bị lệch trong quá trình thi công đổ bêtông (hình 2.2). Hình 2.1: Hệ chống cốppha Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 9 N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN + Lắp dựng cốppha phải có các mốc trắc đạc để thuận lợi cho việc kiểm tra. B ớc 8 : Đổ bêtông và bảo dỡng. + Bêtông đợc trộn tại trạm trộn ngách 2 cách tháp điều áp 1000(m) vận chuyển đến vị trí thi công bằng xe ô tô trôn bê tông ( SB-92-1A) dung tích thùng 5(m 3 ) và cấp vữa cho máy bơm bê tông. Các mạch ngừng thi công theo mặt cắt ngang để tránh tập trung ứng suất theo phơng đứng. + Trong quá trình đổ bêtông tránh làm sai lệch vị trí cốt thép, vị trí cốppha. Bêtông phải đợc đổ liên tục cho tới khi hoàn thành một chu kỳ. Chiều cao đổ bêtông không đợc vợt quá 2.5(m) để tránh cho bêtông bị phân tầng. + Quá trình đầm bêtông phải đảm bảo bêtông đợc đầm chặt và không bị rỗ muốn vậy cần đảm bảo thời gian đầm cần thiết. + Bảo dỡng bêtông là công tác hết sức quan trọng nó quyết định tới sự phát triển tốt của cờng độ bêtông. Sau khi đổ bêtông xong che kín bề mặt bêtông bằng bao tải, giấy xi măng. Th- ờng xuyên tới nớc cho bêtông và che nắng tránh hiện tợng thuỷ hoá xi măng. + Tổ chức nghiệm thu chất lợng bêtông. sơ đồ quy trình thi công đổ bêtông Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Trng i hc Xõy Dng H ni Khoa c khớ Xõy Dng 10 [...]... một bơm la đủ để thi công phần thân 4.Tính chọn thiết bị đổ bê tông - Tính khối lợng bêtông, xe trở, trạm trộn: Thể tích bê tông cần đổ cho một đoạn tháp nhu đã tính ở trên là V1=21,48*2,2=47,25(m3) Với khối lợng bêtông lớn nh vậy ta không thể chọn máy trộn nào phù hợp để có thể áp ứng đợc, do vậy phải đặt tại đó một trạm trộn với công suất 200 m 3/ca cách tháp điều áp khoảng 1000(m) Bêtông từ trạm... ta buộc cáp (đợc thả xuống từ các kích rút đặt phía trên) và tiến hành nâng hệ cốppha Trong quá trình nâng ta tiến hành một cách từ từ, luôn luôn theo dõi để tránh cốppha va vào vách tháp điều áp Tài liệu tham khảo Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Khoa c khớ Xõy Dng Trng i hc Xõy Dng H ni 22 N MÔN HọC THP IU P THUỷ ĐIệN 1 PGS TS Vũ Liêm Chính PTS Phạm Quang Dũng PTS Trơng Quốc Thành: Cơ sở thiết kế máy xây... phần thân tháp ta sử dụng cốppha trợt do cốppha trợt có nhiều u điểm trong thi công Mặt cắt A-A 2 3 1 4 A A Hình 5.3: Hệ cốppha trợt 1- Xilanh thuỷ lực 2- Dàn công tác 3- Tấm cốppha 4- Hệ dầm đỡ cốppha, sàn thao tác Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Khoa c khớ Xõy Dng Trng i hc Xõy Dng H ni 19 THP IU P THUỷ ĐIệN N MÔN HọC 4 Sơ đồ mắc cáp kéo hệ khung dàn và cốppha 5 6 7 Hình 5.4: Sơ đồ mắc cápt - Sơ đồ mắc cáp... i hc Xõy Dng H ni 12 THP IU P THUỷ ĐIệN N MÔN HọC iv tíng chọn các thiết bị phục vụ công tác thi công bê tông cho công trình thiết bị trôn, vận chuyển, cấp, đổ, lầm chặt cấu kiện bê tông 1 Tính chọn thiết bị trộn bê tông Chọn thiết bị trộn bê tông là trạm trộn bê tông với công suất 200 m3/ca 200 vậy 1 giờ N= =25 m3/h 8 2 Tính chọn thiết bị vận chuyển bê tông đến công trờng Chọn ô tô trộn bê tông SB-92-1A... N MÔN HọC Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Khoa c khớ Xõy Dng THP IU P THUỷ ĐIệN Trng i hc Xõy Dng H ni 11 THP IU P THUỷ ĐIệN N MÔN HọC iii tính toán khối lợng bê tông cho phần thân tháp - Diện tích phần bên trong của giếng không có bê tông F1=.r2=3,14*( 10,8 2 ) =91,5624(m2) 2 - Diện tích phần bên ngoài của giếng có bê tông F1=.R2=3,14*( 12 2 ) =113,04(m2) 2 - Diện tích phần bê... phù hợp với xe vận chuyển Các cơ cấu, thiết bị nâng đợc chuyên chở riêng nhằm tránh va chạm với các cấu kiện lớn gây hỏng hóc, trong quá trình di chuyển các thiết bị phải đợc kê chèn chắc chắn 7 Lắp các gối đỡ hệ giàn Trớc khi lắp các gối đỡ ta phải thực hiện thi công các khối móng bêtông nằm phía dới các gối đỡ Sử dụng cần trục nâng các gối đỡ lên vị trí lắp ghép, điều chỉnh sao cho đúng vị trí rồi tiến... Dựa vào các loại máy đã chọn phơng pháp rải bêtông là phơng pháp rải từng lớp, mỗi luồng đổ làm 2 lần mỗi lần khoảng 0,8(m), sau mỗi lần đổ cho các quả đầm vào và tiến hành đầm trong 5 phút sau đó rút ra và tiến hành rải lớp mới cũng làm tơng tự nh vậy Nguyn Sỹ Huy - Lp 47KG Khoa c khớ Xõy Dng Trng i hc Xõy Dng H ni 16 N MÔN HọC v THP IU P THUỷ ĐIệN Mô tả cấu tạo thiết bị hệ cốt pha đổ bê tông ống giếng... chở bêtông phục vụ cho bơm bêtông là: n= 25 + 1 = 7 (xe) 4 Chọn 6 xe để chở bêtông và một xe dự phòng 3.Tính chọn thiết bi cấp bê tông Để đảm bảo các yêu cầu trên ta chọn máy bơm thuỷ lực hãng PM (do Đức sản suất) có ký hiệu BSA - 1002SV với các thông số: + Năng suất của bơm : Q = 20 m3/h + áp lực của bơm : P = 50 bar + Dung tích phễu : 250(l) + Hành trình pittông : 1000(m) + Đờng kính xylanh: 120(mm)... chuyển đến bơm bêtông bằng xe trộn bê tông SB-92-1A có dung tích thùng 5(m 3) kích thớc chiều cao < 6(m) để đảm bảo xe có thể di chuyển đi lại đợc trong đờng hầm - Phân đoạn công trình Công trình giếng điều áp có chiều cao 100(m) do đó không thể thi công một lợt là xong nên ta chia giếng thành hai đoạn để thi công Đoạn dới dùng máy bơm bêtông đặt ở dới hầm ngang bơm lên qua ống thép lên đến độ cao khoảng... Sỹ Huy - Lp 47KG Khoa c khớ Xõy Dng Trng i hc Xõy Dng H ni 19 THP IU P THUỷ ĐIệN N MÔN HọC 4 Sơ đồ mắc cáp kéo hệ khung dàn và cốppha 5 6 7 Hình 5.4: Sơ đồ mắc cápt - Sơ đồ mắc cáp gồm hai tang quấn cáp và các phu ly cố định, di động đợc dẫn động bằng một động cơ điện Hai tang này đợc quấn với cùng vận tốc để nâng hệ khung dàn 5 Diện tích cốppha cho mỗi đoạn giếng cần đổ Scpt = 2,5ì3,14ì10,8 = 84,78(m2) . đặt tháp điều áp 1- Tháp điều áp phía thợng lu 2- Tháp điều áp phía hạ lu 3- nhà máy thuỷ điện 4- đờng hầm dẫn nớc 5- đờng ống áp lực dẫn nớc vào tuabin Mặt bằng thi công đặt giếng điều áp tơng. tạo chi tiết. Hình 1.2 :Cấu tạo tháp điều áp 1- Lan can bảo vệ 2- Họng cản 3- ống áp lực 4- Hầm áp lực 5- Hớng về hạ lu 6- Hớng về thợng lu 7- Thân tháp điều áp 8- Buồng trên Nguyn Sỹ Huy - Lp. định vị trí tim tháp điều áp. Dựa vào mốc chỉ giới cấp quốc gia và dùng máy toàn đạc để xác định vị trí tim cọc theo các kích thớc thiết kế. Tim tháp điều áp phải trùng với tim hầm áp lực, sai số