Đây là tài liệu hay áp dụng để tính toán thiết kế tàu công trình. Tài liệu rất hay do thầy Trần công Nghị biên soạn. Tài liệu khá chi tiết và rõ ràng giúp các bạn học tập nhanh chóng. Tài liệu hót..... chúc các bạn thành công
TRAN CONG NGHI THIẾT KẾ TÀU CHUYÊN DÙNG THIẾT KẾ TÀU công trình Thành phố Hồ Chí Minh 10/2001 3 MỤC LỤC Mở đầu CHƯƠNG 1: TÀU CÔNG TRÌNH 1. Tàu công trình 2. Đặc trưng tàu cuốc và tàu hút đã được chế tạo CHƯƠNG 2: TÀU HÚT BÙN 1. Tàu hút tự hành 2. Tàu hút không tự hành 3. Phương pháp chuyển dòch của tàu hút trong công tác 4. Trang bò buồng máy 5. Bơm hút bùn 6. Đầu hút và dàn đầu hút CHƯƠNG 3: TÀU CUỐC 1. Tàu cuốc nhiều gàu 2. Tính toán gàu tàu cuốc 3. Kết cấu khung đỡ dàn gàu trên tàu cuốc 4. Truyền động dàn gàu 5. Tàu cuốc một gàu 6. Kết cấu thân tàu CHƯƠNG 4: THIẾT BỊ TRÊN BOONG TÀU CÔNG TRÌNH 1. Tời công tác trên tàu công trình 2. Thiết bò cọc làm công tác di chuyển 3. Xác đònh kích thước cọc 4. Hệ thống ống dẫn bùn 5. Phao đỡ ống dẫn bùn CHƯƠNG 5: TÀU HỖ TR KỸ THUẬT 1. Sà lan chở bùn 2. Tàu đảm bảo hàng hải 4 Chương 1 Tàu công trình 1. Tàu công trình Trong thành phần đội tàu công trình giới thiệu tại tài liệu này bạn đọc làm quen với các phương tiện nổi thực hiện các công việc nạo vét luồng lạch trên các sông, cảng và các đường sông, biển vào cảng. Hai nhóm phương tiện đặc trưng cho đội tàu này là tàu hút bùn và tàu cuốc. Nhóm tàu hút thực hiện hút bùn, đất từ lòng sông, cảng, cửa biển vv . bằng các phương pháp thủy lực. Bùn, đất được hút bằng ống và dẫn đến bơm thuộc dạng bơm bùn, nhờ bơm đẩy bằng đường ống đến đòa điểm tập kết. Tàu cuốc thực hiện công việc nạo vét, chuyển bùn, đất bằng phương pháp cơ giới và thủy lực. Dạng thường thấy là tàu cuốc nhiều gầu. Trên tàu cuốc dạng này người ta dùng các gầu xúc bùn, đất và đổ dồn bùn đất đó vào phương tiện vận chuyển qui đònh. Làm việc tương tự tàu cuốc là các phương tiện xáng, cạp. Phương tiện kể sau làm việc như cẩu quay, còn tại vò trí móc cẫu người ta gắn thiết bò xén đất, cắt đất với nhiệm vụ xén cắt (có thể vì thế mới gọi là xáng cạp) bùn, đất và chuyển bùn đất cùng gầu xúc theo cách quay vòng đến vò trí đã đònh. Tại đây bùn đất được nhả ra hoặc đổ ra theo phương thức tự rơi. Để di chuyển bùn, đất vừa khai thác người ta sử dụng đội tàu vận chuyển bùn, đất. Thông thường đây là những sà lan tự hành hoặc không tự hành, có khả năng tự đổ hàng tại vò trí xác đònh. Với tàu hút để chuyển bùn, đất trong phạm vi không quá dài, chừng vài km đổ lại, chúng ta sử dụng hệ thống ống dẫn trên các phao nổi. Bùn, đất vừa được nạo, vét được chuyển đến vò trí qui đònh bằng ống để rồi san lấp mặt bằng, tạo nên mặt công tác mới. Thành phần đội tàu công trình còn được kể cả những tàu phục vụ đảm bảo an toàn hàng hải trên các luồng lạch hay gọi chung là đường vận tải thủy. Các tàu không trực tiếp vận tải hàng hóa song làm nhiệm vụ phục vụ sửa tàu như các dock nổi cũng được kể vào nhóm tàu công trình. Trên các vùng biển thuộc chủ quyền kinh tế của quốc gia, gọi theo cách mới là thềm lục đòa ngày nay chúng ta còn gặp các giàn khoan cố đònh, giàn di động, tàu khoan dầu khí, các công trình nổi phục vụ công việc thăm dò và khai thác dầu, khí, các trạm chứa dầu khí. Đội tàu công trình trên biển ngày một lớn, chiếm tỷ trọng lớn trong ngành tàu nói chung. Về các công trình cố đònh và công trình nổi trên biển bạn đọc sẽ làm quen trong tài liệu thuộc môn học “thiết kế giàn khoan và công trình biển”. 5 2. Đặc trưng tàu cuốc và tàu hút đã được chế tạo. Để có thể hiểu hơn các đặc trưng tàu công trình bạn đọc có thể tìm hiểu qua những phương tiện đã được thiết kế, chế tạo và sử dụng có kết quả. Tàu cuốc nhiều gầu Ch 589 892 Chiều dài thiết kế, m 34,2 44,4 50 Chiều dài toàn bộ, m 38,58 68,7 61,3 Chiều rộng toàn bộ, m 8,8 9,5 10,8 Chiều rộng thiết kế, m 8,6 9,2 10,5 Chiều cao thiết kế, m 2,5 2,8 3,5 Chiều cao toàn bộ, m 9,8 12,9 14,5 Mớn nước, m 0,86 1,32 1,96 Lựợng chiếm nước, t 224 481,1 830 Năng suất, m 3 /h 150 – 250 250 500 Chiều sâu làm việc, m 5,5 8 –10 11 Máy chính Kiểu 6C100PH 8Tch23/30 6Tch25/34 Số lượng 1 1 1 Công suất, PS 168 450 300x2 Vòng quay máy, v/ph 750 750 500 Máy phát, kiểu A1256 MC-92-4 MC-117-4 Công suất, kW 90 50 100 Máy nén, số lượng 1 1 1 Năng suất, m 3 /h 13,5 26 10 p lực, kG/cm 2 35 60 30 Trọng lượng thép vỏ tàu, t 50,39 157 274 Gia cố và bệ máy trên tàu, t - 11,7 - Trang thiết bò nội thất, t 10,85 9 13,7 Gỗ các loại, t 13,9 37,3 35,6 Sơn, xi măng, t - - 46,9 Thiết bò phòng công cộng, t - 4,2 11,71 Các hệ thống tàu, t 8,7 10,7 9,9 Thiết bò trên boong, t 9,66 71,6 76 Thiết bò điện, t 7,9 19,5 36,4 Máy móc chính, t - 11,6 37 Thiết bò nạo vét, t 81,8 80,3 175,8 6 Tàu hút bùn Ch1 Ch2 12 592 Chiều dài thiết kế, m 50 42,9 40 38 Chiều dài toàn bộ, m 55 52,6 44,5 40,8 Chiều rộng toàn bộ, m 9,5 9,3 9,4 9,36 Chiều rộng thiết kế, m 9,2 9 9,2 9 Chiều cao thiết kế, m 2,8 2,5 2,85 2,5 Chiều cao toàn bộ, m 9,81 7,71 11,6 8,45 Mớn nước, m 1,25 1,27 1,09 0,81 Lựợng chiếm nước, t 508 450 362 241 Năng suất, m 3 /h 700 400-500 400 250 Chiều sâu làm việc, m 7,5 – 11 6 – 11 7 – 11 5,5 – 11 Máy chính Kiểu 6C350B 4C350 18D MΠ-12 Số lượng 1 1 1 Công suất, PS 800 380 350 250 Vòng quay máy, v/ph 325 325 350 220 Máy phát, kiểu - - ΠH400 MΠ543 Công suất, kW 140 100 65 10 Máy nén, số lượng 1 1 1 Năng suất, m 3 /h 36 36 26 - p lực, kG/cm 2 35 50 60 - Trọng lượng thép vỏ tàu, t 125,9 120,9 121,8 80,62 Gia cố và bệ máy trên tàu, t - - - 5 Trang thiết bò nội thất, t 36,2 24,6 16 3,8 Gỗ các loại, t - 62 33 16 Sơn, xi măng, t - 6,5 - 1,5 Thiết bò phòng công cộng, t 57,7 - - 1,4 Các hệ thống tàu, t 18,1 - 7,95 4,9 Thiết bò trên boong, t 24,5 74 67,2 29,55 Thiết bò điện, t 20,5 19,4 6 1,6 Máy móc chính, t 27,3 - - 82 Thiết bò nạo vét, t 89 - - 9,13 Thiết bò trong buòng máy,t 19,5 95,4 48,68 6 Các thiết bò khác, t 43,6 25,6 5,5 - Hình 1 giới thiệu tàu hút tự vận chuyển bùn, đất hay còn gọi tàu hút tự hành. Tàu gồm thân tàu 13, thượng tầng 1, trên đó bố trí ngăn chứa bùn 12, thiết bò năng lượng 14, thiết bò bơm bùn 7, hệ thống máy tàu – chân vòt 15 và 16. 7 Thiết bò khai thác trên hình được trình bày dưới dạng miệng hút 11, ống hút 10, khớp nối mềm 9, bơm bùn 8. Hình 1 Tàu hút tự hành Tàu hút đang làm việc tại nước ngoài có dạng sau. Hình 2a Tàu hút đóng tại Nhật bản, năng suất 3500 m 3 Những hình ảnh trình bày tư thế làm việc cùng tàu chụp tại nơi sử dụng, Thượng Hải như sau nay. 8 Hình 2b Hình 2c Hình 2 giới thiệu mặt cắt dọc tàu cuốc nhiều gầu ở tư thế làm việc. 9 Hình 3. Taøu cuoác nhieàu gaàu Hình 10 Hình 3. Tàu đảm bảo hàng hải Tầu phục vụ công tác đảm bảo hàng hải. Tàu nhóm này khá đa dạng. Tàu được trang bò như phân xưởng nổi làm các công việc đặt phao luồng, bảo dưỡng hoặc sửa chửa phao, các thiết bò đảm bảo hàng hải. Trên tàu nhóm này thường trang bò những tời , máy kéo , cần cẩu sức nâng đủ lớn vv . nhằm làm được cả công việc trục vớt thiết bò và sửa chữa nhỏ. Tàu có đủ sức chở để có thể mang thiết bò bò hỏng về xưởng sửa chữa. Hình 3 giới thiệu một trong các tàu nhóm này. Trong đội tàu công trình còn có thể kể thêm các sà lan chuyên chở bùn, đất do tàu hút, tàu cuốc thực hiện. Đội sà lan này được chế tạo dưới nhiều hình thức khác nhau, tuy nhiên nhiệm vụ chính của chúng chỉ là đảm bảo đưa sản phẩm của tàu công trình về đến nơi được chỉ đònh. Hình 4 giới thiệu một rong các sà lan chở bùn đã được chế tạo hàng loạt. Hình 4. Sà lan chở bùn, đất 11 Hình 5 Hình 5B Hình 6 [...]... 13,5 m/ph Thiết kế tàu tự hành trong thực tế khác với cách làm áp dụng cho tàu không tự hành Thân tàu tự hành về nguyên tắc phải đủ tính chất đặc trưng của tàu công tác kiêm tàu vận tải Đường hình tàu được chọn theo cách tốt nhất nhằm giảm thiểu sức cản tàu khi tàu chạy, tàu đủ tính ổn đnh, tính êm song khoang hàng phải đủ dung tích để chứa được lượng bùn đá6t mà nó đã khai thác Trên tàu tự hành phải... có thể xem bố trí chung của tàu hút được trang bò hệ thống động lực điện – diesel, sức chứa 1000m3, các ống hút bố trí bên mạn, hình 2 15 Hình 2 Tàu hút tự hành, tự chuyên chở Thân tàu mang dạng tàu vận tải thông dụng, mũi nhô về trước, vòm lái dạng đuôi tàu tuần dương Với hình dạng bên ngoài không khác tàu vận tải tàu hoạt động tên sông biển không khác tàu vận tải lúc chạy Tàu được ngăn ngang bằng sáu... ra xa với tàu hút nhỏ khoảng 50m, trong khi đó với tàu hút cỡ lớn chiều dài này đạt tới 500 – 1000m cho tàu hút biển Tại các công trình xây dựng thủy chúng ta chứng kiến đường dẫn bùn của các tàu nhóm này đến vài km 22 Sơ đồ làm việc tàu hút không tự hành, làm việc trong sông, luồng lạch được trình bày tại hình 4 Bộ phận cắt đất, đánh tơi đất và bùn hay còn gọi là đầu phay có nhiệm vụ làm công tác chuẩn...Những hình ảnh tàu hút bùn, tàu cuốc làm việc tại các cảng , các sông có thể thấy qua minh họa sau Tàu hút dài 45m, năng suất m 3 Hình 7 Hình 8 12 Hình 9 13 Chương 2 Tàu hút bùn Tàu hút bùn được chế tạo dưới dạng tàu tự hành: tự chuyên chở bùn đất và tàu hút không tự hành Trong nhóm này chúng ta có thể phân biệt các kiểu tàu làm việc theo nguyên lý hút sau: Tàu hút (trailing suction hopper... phải đủ chỗ bó6 trí đội kỹ sư công nhân không thể ít về số lượng Thiết bò máy móc khai thác đều được đặt lên tàu do vậy bố trí tàu sẽ là việc không hẹ nhàng Tàu không tự hành được kéo lúc di chuyển vò trí làm việc do vậy đường hình tàu không nhất thiết phải có dạng thóat nước Thông thường thân tàu không tự hành thuộc dạng ponton Tuy không phải tàu tự hành, khi làm việc tàu phải dòch chuyển nhờ hệ thống... do vậy trên tàu nhóm này nhất thiết phải bố trí hệ thống dòch chuyển khá phức tạp và chiếm khoảng không khá lớn trên tàu Tàu không tự hành như đã trình bày tại hình 4, trong suốt quá trình làm việc không thể thiếu hệ thống dẫn bùn dài có khi đến nghìn mét Thiết kế tàu không tự hành không tách rời thiết kế đường ống dẫn bùn Hình Tàu hút không tự hành từ những nă m sáu mươi 24 Hình ảnh tàu hút kiểu... trí tại vùng này Hình 7 giới thiệu cách chuyển dòch tàu hút thường gặp Hai cọc chống kiêm “chân” của tàu mang ký hiệu 1, 2 đặt phía lái, nằm sau vách đuôi Tời neo số 3 và số 4 làm nhiệm vụ thu dây neo Quá trình dòch chuyển bước s và quay hết cung, từ góc -α/2 đến +α/2 được giới thiệu tại hình 7 Bước tiến s của tàu trong một chu trình công tác tính theo công thức: s = b sin α 2 Để tránh bỏ sót vùng đất... trước khi hút bùn đất cùng nước vào tàu qua bơm Đầu phay thiết kế để có thể phay các loại đất từ mềm đến cứng, thậm chí cả đá Tàu hút bùn nhóm này trang bò hệ thống máy với công suất đến gần 30.000 kW Tàu hút bùn dạng auger suction sử dụng hệ thống thiết bò cắt đất trên nguyên lý vít xoáy Archimedes Hệ thống này phát huy tác dụng từ những năm tám mươi 1 Tàu hút tự hành Tàu hút tự hành được giới thiệu tại... tại rãnh trước tàu 16 Trang bò bơm bùn trên tàu gồm một bơm năng suất 15.000 m3/h, tính cho trường hợp bơm nước, cột áp bơm 18,3 m cn Vòng quay trục bơm 180 v/ph Để quay bơm người ta sử dụng động cơ diesel công suất 1220 kW ( 1670HP) Để phục vụ bơm nước dưới áp lực dùng để xới bùn trên tàu trang bò hai bơm nước năng suất mỗi bơm 1250 m3/h, cột áp 23 m cn Máy phát trên tàu gồm hai cụm, công suất mỗi... 4m Cẩu hàng trên tàu thuộc dạng nửa quay, sức nâng 5 tấn, tầm vươn 10,6m Cẩu làm nhiệm vụ nâng, hạ vật tư thiết bò cho tàu trong công việc sửa tàu và thiết bò tàu, các ống trong hệ thống hút bùn Cẩu derrick bố trí trên khoang máy bơm sức nâng 10 tấn, tay vươn 6,5m Cẩu derrick với móc cẩu cao trên mặt boong chính 3,6 có thể nâng các phụ tùng bơm khi sửa chửa hoặc thay thế Thiết bò đẩy tàu gồm hai đường . TRAN CONG NGHI THIẾT KẾ TÀU CHUYÊN DÙNG THIẾT KẾ TÀU công trình