tính toán và bố trí tổng thể khu bến
Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Chương 2 Tính toán và bố trí tổng thể khu bến 1 Công nghệ bốc xếp của cầu tàu . Bến container: Tàu container 30,000T 1cần trục cổng SSG40T Xe nâng RSD40T 2 Xe nâng RSD40T C a à n t r u ï c R T G C a à n t r u ï c R T G Bãi hàng container kho thùng container B a õ i x e c h ơ û c o n t a i n e r C h u y e å n h a ø n g t h a ú n g Ô tô H30 Ô tô H30 Ô tô H30 Ô tô H30 Ô tô H30 Ô tô H30 2 Tính toán năng lực của cầu tàu . 2.1 Bến container . 2.1.1 Lượng hàng hoá đến bến container tàu 30,000T. ♦Tổng lượng hàng hoá mà bến phải thông qua trong một năm Q n (T/năm ). t nth n K xTQ Q = . 13 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Lượng hàng căng nhất trong tháng tính toán Q th ( T/tháng ) Q th = n x P th Với n: số bến làm hàng theo thiết kế thì n = 1 bến. Khả năng cho phép của bến trong một tháng P th ( T/tháng ). P th = T x P ng x K b x K t ( T/tháng ) Hệ số bận : K b = 0.75 Hệ số sử dụng thời gian của bến do thời tiết: K t = T T lv . Thời gian làm việc của cảng trong một tháng: T Lv ( giờ ) T Lv = T – t Thời gian (giờ) trong một tháng: T=720 giơ ø Thời gian nghỉ do thời tiết: t= 90 giơ ø T Lv = 720 -90 =630 giơ ø. Vậy: K t = 875.0 720 630 = Khả năng làm việc của bến trong một ngày: P ng = n ca x P ca . Số ca làm việc trong một ngày: n ca = 3 ca . Khả năng làm việc của cần trục trong một ca: P ca = 8 x P h Công suất làm việc của cần trục loại SSG40 trong một giờ: P h ( T/h ) Thời gian bốc một thùng container nặng 30T mất 7.5 phút. Vậy mỗi giờ trung bình cần trục SSG40 bốc được 8 thùng. P h = 8 x 30 = 240 T/h hay P h = 8 thùng/giơ ø. Dự kiến container trên tàu gồm 2 loại: 20 feet 75% và 40 feet 25%. Số thùng container trên tàu ước lượng như sau: N = 1375 20 3000075.0 30 3000025.0 =+ xx thùng Một tàu bốc hàng cần lưu lại bến : T= 7 248 1375 = x ngày hay 1 tuần. Vậy : P ca = 8 x 240 = 1920 T/h. P ng = 3 x 1920 = 5760 T/ng. P th = 30 x 5760 x 0.75 x 0.875 = 113400 T/tháng. 14 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Q th = 1 x 113400 = 113400 T/ tháng Q n = 1134000 2.1 12113400 == x K xTQ t th T/ năm Với K t =1.2 là hệ số không đều hàng trong năm của cảng. Với 1 cần trục loại SSG40, công suất P=240 T/h ,hàng năm có thể cho phép tàu container nhập 1134000T hàng. ♦Tổng số lượt tàu đến bến trong một năm: N t = 48 95.030000 2.11134000 == x x Dx xKQ n ε tàu/năm hay 4 tàu/tháng. Với: Q n : khối lượng hàng trong năm của bến. K : hệ số lượng hàng đến bến trong tháng không đều. D : trọng tải trung bình của tàu không đều. ε :hệ số đầy khoan tàu. Dự kiến container nhập vào cảng có 2 loại, loại 20 feet chiếm 75% và loại 40 feet chiếm 25%. Loại 20 feet: Chiều rộng: 2.03m. Chiều cao: 2.43m. Chiều dài: 6.09m. Trọng lượng: 20 tấn/thùng. Loại 40 feet: Chiều rộng: 2.03m. Chiều cao: 2.43m. Chiều dài: 12.2m. Trọng lượng: 30 tấn/thùng. ♦ Hàng tháng bến tiếp nhận lượng thùng container mà cần trục SSG40 bốc vỡ N co = 3012 2.11134000 25.0 2012 2.11134000 75.0 x x x x x x T xKQ n n += N co = 5198 thùng/tháng 15 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Từ các thông số tính toán trên sơ bộ ta có Khả năng cho phép nhập hàng của bến container, cầu tàu số 1a mở rộng: Lượng hàng thông qua bến: Q n =1134000 T/năm . Số lượng tàu cập bến: N t = 48 tàu/năm . Số thùng container vận chuyển qua bến: N co = 5198 thùng/tháng . 2.1.2 Phương thức bốc xếp vận chuyển hàng qua bến container. Dự kiến phương án vận chuyển hàng container có thể thực hiện như sau: Lượng hàng container qua bãi: 70 – 80 %. Lượng hàng container chuyển thẳng: 20 – 30%. Hàng dưới tàu được cất lên bến bằng cần trục SSG40, sau đó dùng xe nâng hàng RSD sức nâng 40T chuyển hàng lên xe chở container nhập kho và chuyển hàng đi thẳng theo dự kiến ban đầu. Hàng container rất nặng và kồng kềnh nên trong quá trình xếp dỡ hàng hoá cần phải cẩn thận, cũng như chất hàng phải theo trình tự phù hợp loại hàng hoá trong container, nhằm tránh hàng sau khi cất lên bến bò giảm chất lượng sử dụng. 2.2 Bến hàng tổng hợp tàu 36.000T. 2.2.1 Lượng hàng hóa đến bến tàu hàng tổng hợp 36.000T. Tổng lượng hàng hoá mà bến phải thông qua trong một năm Q n (T/năm). t nth n K xTQ Q = . Trong đó: Q th : là lượng hàng căng nhất trong tháng tính toán . Mà: Q th = n x P th Với n: số bến làm hàng theo thiết kế thì n = 1 bến. P th : khả năng cho phép của bến trong một tháng (T/tháng). P th = T x P ng x K b x K t (T/tháng) Hệ số bận : K b = 0.75 Hệ số sử dụng thời gian của bến do thời tiết: K t = T T lv . Thời gian làm việc của cảng trong một tháng: T lv T lv = T – t Thời gian (giờ) trong một tháng: T=720 giờ 16 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Thời gian nghỉ do thời tiết: t= 90 giờ Vậy : T lv = 720 -90 =630 giờ. K t = 875.0 720 630 = Khả năng làm việc của bến trong một ngày: P ng = n ca xP ca . Số ca làm việc trong một ngày: n ca =3 ca. Khả năng làm việc của cần trục trong một ca: P ca = 8 x P h Công suất làm việc của cần trục loại SSG40 trong một giờ: Hàng tổng hợp đóng thành kiện, mỗi kiện hàng nặng 5T, thời gian cẩu hàng với sức nâng 20T (nâng khoảng 4 kiện hàng) là 7.5 phút/lần. Vậy:cần trục SSG40 với công suất P h = 240 T/h thì mỗi giờ có thể nâng 160T/h. Hay cần trục nâng được 32 kiện/h. Mỗi tàu cập bến cần thời gian lưu lại bến là:T= 10 52432 36000 = xx ngày Vậy : P ca = 8 x 160 = 1280 T/h. P ng = 3 x 1280 = 3840 T/ng. P th = 30 x 3840 x 0.75 x 0.875 = 75600 T/tháng. Q th = 1 x 7560 = 75600 T/ tháng. Q n = 756000 2.1 1275600 == x K xTQ t th T/năm Với K t =1.2 :là hệ số không đều hàng trong năm của cảng. Với 1 cần trục loại SSG40, công suất P=240 T/h hàng năm có thể cho phép tàu hàng tổng hợp tải trọng 36.000T nhập 756.000 T hàng. Tổng số lượt tàu đến bến trong một năm: N t = 32 8.036000 2.1756000 1024 12630 ==== x x x x Dx xKQ T T n ll lv ε tàu/năm Với: Q n : khối lượng hàng trong năm của bến. K :hệ số lượng hàng đến bến trong tháng không đều. D : trọng tải trung bình của tàu không đều. ε : hệ số đầy khoan tàu. 2.2.2 Phương thức bốc xếp hàng qua bến tổng hợp. 17 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Hàng hoá vào bến tổng hợp tương đối nhiều, do đó cần phải triển khai hệ thống nhà kho để kiểm soát, phân phối nguồn hàng phù hợp với nhu cầu thò trường. Dự kiến hàng tổng hợp xử lý như sau: Hàng nhập kho 40 % và hàng chuyển thẳng 60%. Do hàng hoá tổng hợp được đóng kiện nên sử dụng xe nâng hàng RSD sức nâng 40T vận chuyển hàng vào kho cũng như cất hàng lên xe chuyển thẳng. 3 Xác đònh các thông số của bến. Các thông số chính của bến container gồm : Chiều dài bến. Chiều rộng bến. Cao trình mặt bến. Cao trình đáy bến. 3.1 Chiều dài bến. 3.1.1 Bến container. Chiều dài bến cho một tàu 30.000DWT được tính theo công thức: L b = L t + d + l. Với : L t : chiều dài tàu lớn nhất ở bến này: L t = 218 m. d: khoảng cách an toan khi hai tàu liền nhau, Theo bảng VI-2/93 giáo trình quy hoảch cảng thì d = 25 m. l: khoảng cách neo đậu hai đầu khi làm hàng. Vậy : L b = 218 + 25 +20 = 263 m . 3.1.2 Bến tổng hợp. Tàu tổng hợp 36.000T cập làm hàng: Chiều dài bến khi tàu hàng tổng hợp 36.000T cập bến. L b36000T = L t + d +l Với: L t :chiều dài tàu lớn nhất:L t = 200 m. d: khoảng cách an toàn khi hai tàu liền nhau, Theo bảng VI-2/93 giáo trình quy hoạch cảng thì d= 15 m. l: khoảng cách an toàn khi neo đậu làm hàng thì l=20 m. Vậy : L b36000T = 200+15+20 =235 m. 18 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Để tiện bố trí kết cấu cũng như trang thiết bò trên bến container nên ta chọn bến có chiều dài 275 m, chia làm 5 phân đoạn mỗi phân đoạn dài 55 m, giữa mỗi phân đoạn có khe lún 2cm 3.2 Chiều rộng bến. Theo công nghệ làm hàng, để cần trục, ô tô đi lại dễ dàng và đảm bảo tuyến bến phù hợp với quy hoạch chung trong khu vực. Chiều rộng cầu chính được chọn là B = 31m, do trong tương lai cầu Cát lái mở rộng sẽ được nối liền với cảng Cát Lái tạo một tuyến bến liên tục giữa hai khu cảng tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình khai thác và điều động bến bãi, hỗ trợ về công nghệ, trang thiết bò bốc xếp, thuận lợi cho công tác điều hành quản lý cảng, tăng cao năng lực thông qua cảng. Hiện nay cầu Cát Lái đã đưa vào khai thác có chiều rộng bến cũng là 31m. 3.3 Cao trình mặt bến. Theo tiêu chuẩn kiểm tra: CĐMB = MNCTK + 1.0 Vậy : CĐMB = 4.11 + 1.0 = +5.11 m. Theo nghiên cứu khả thi được duyệt, cao trình mặt bến: +5.25m đồng thời cao độ mặt bến của các cảng hiện hữu giáp khu vực xây dựng có cao độ là:+5.25m. Nên chọn cao độ mặt bến:+5.25m. 3.4 Cao trình đáy bến. Theo tiêu chuẩn thiết kế ( CÔNG TRÌNH BẾN CẢNG BIỂN,2-TCN207-92), độ sâu trước bến được xác đònh theo công thức: CĐĐB = MNTTK – H 0 H 0 : Độ sâu cần thiết của nước trước bến. H 0 = T + Z 1 + Z 2 + Z 3 + Z 4 + Z 5 Trong đó: T : Mớn nước của tàu tính toán. Z 1 : Dự phòng chạy tàu tối thiểu. Z 2 : Dự phòng cho sóng. Z 3 : Dự phòng vận tốc. Z 4 : Dự phòng cho sự nghiêng lệch tàu. Z 5 : Dự phòng cho sự sa bồi. Mực nước thấp thiết kế: MNTTK = +0.6 m. Bảng cao độ đáy bến: 19 CTĐB= -12.25M Z 1 +Z 2 +Z 3 +Z 4 =1.35M Z 5 =0.4m T=11.1M H=12.85M MNCTK:+4.11M MNTTK:+0.6M CTMB:+5.25M a=1.0m Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Vậy cao trình đáy bến: CTĐB = -12.25m. Theo tiêu chuẩn Nhật, độ sâu trước bến lấy bằng 1.1 lần mớn đầy tải của tàu, trong đó xem xét độ dự phòng do chuyển động nghiêng lệch của tàu bởi các yếu tố về điều kiện tự nhiên như sóng gió và dòng triều. H = 1.1 T +Z Độ dự phòng cho sa bồi và hàng rời rơi vải xuống khu nước trong cảng tuỳ thuộc vào mức độ sa bồi dự kiến trong thời gian giữa hai lần nạo vét, duy tu nhưng không được nhỏ hơn 0.4m (Z 0.4m). Như vậy cao trình tính cho tàu container 30.000DWT là -12.01m và tàu tổng hợp có mớn nước tương đương. Kết luận: Để đảm bảo cho tàu container 30.000DWT và tàu tổng hợp đến 36.000DWT có mớn nước tương đương vào làm hàng an toàn thì đáy bến được nạo vét đến cao độ -12.30m. Tuy nhiên hiện nay do tuyến luồng từ phao neo số 0 vào hệ thống cảng Tp.Hồ Chí Minh theo các tuyến sông Lòng Tàu- Nhà Bè- Sài Gòn hoặc Đồng Nai được công bố độ sâu luồng là -8.5m, hơn nữa mật độ tàu container 30.000DWT rất ít hoặc khi vào phải giảm tải, độ giao động mực nước thuỷ triều tương đối lớn 3-4m, do vậy trong giai 20 Tàu DWT T (m) B (m) Z1 (m) Z2 (m) Z3 (m) Z4 (m) Z5 (m) 30000 11.1 30.2 0.45 0 0.15 0.75 0.4 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến đoạn hiện nay đáy bến là -12.0m sẽ phù hợp với điều kiện thực tế và điều kiện kinh tế. 3.5 Chiều cao trước bến. H b = CTMB - CTĐB Với: CTMB =+5.25 m: cao trình mặt bến. CTĐB =-12.0 m: cao trình đáy bến. Vậy : chiều cao trước bến H = 17.25 m . 4 Khu nước của cảng. 4.1 Vũng quay vòng. Giai đoạn 1: Đường kính quay vòng nhỏ nhất có sự giúp đỡ của tàu lai dắt và quay bằng trụ xoay trong điều kiện chật hẹp khó khăn ta có công thức sau: D qv1 = 1.5L t = 1.5 x 218 = 327 m. Vậy vũng quay vòng giai đoạn 1 có đường kính là:D qv1 = 327 m. 4.2 Vũng chạy tàu và bốc xếp hàng. Bến tàu container: Vũng được bố trí sát mặt bến vừa đảm bảo tàu đỗ bốc xếp hàng vừa để tàu có thể đi lại dọc bến. Bcontainer = 2B t + B l + B n + B B t : Bề rộng tàu container 30.000T : B t = 30.2m. B l : Bề rộng tàu lai sức đẩy nhỏ: 6.5m. B n : Bề rộng tàu nạp nhiên liệu: 7m. B: Khoảng cách an toàn giữa các tàu. B = 1.5B t = 1.5 x 30.2 = 45.3 m. Vậy : Bcontainer = 2 x 30.2 + 6.5+ 7.0 + 45.3 = 119.2 m . Bến tàu tổng hợp: B tổng hợp = 2B t + B l + B n + B . B t : Bề rộng tàu tổng hợp 36.000T: =29.9m B: Khoảng cách an toàn giữa các tàu. B = 1.5B t = 1.5 x 29.9 = 44.85 m. Vậy : B tổng hợp =1.5x29.9+6.5+7.0+44.85 = 103.2 m. 21 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến 4.3 Vũng đợi tàu. Khu nước bên trong của cảng cần thiết phải có vũng chờ đợi tàu để tàu đỗ tạm thời vào bến, khi bến còn bận hoặc khi bốc xếp hàng xong, tàu ra khỏi bến cần đỗ lại làm thủ tục, hoặc do thời tiết xấu. Vũng đợi tàu cần bố trí xa nơi bốc hàng, gần lối vào cảng và neo đậu bằng trụ neo hai đầu. Diện tích vũng đợi tàu: = n tv x W v Với: n tv : số tàu đồng thời chờ đợi trên vũng. n tv = 2x xGT xtxKQ tn dtvn Q n : Lượng hàng bốc xếp hàng năm bến container:1134000 (T). K tv : Hệ số không đồng đều của lượng hàng:1.2 t d : Thời gian tàu đỗ trên vũng:7 ngày. T n : Thời gian khai thác của cảng trong năm: 300 ngày. G t : Trọng tải tàu đỗ trên vũng:30000T. 2: Con số hiển thò mỗi tàu đến cảng cần đỗ trên vũng (1 lần tàu đến và 1 lần tàu đi). => 22 30000300 72.11134000 == x x xx n tv tàu W v : Diện tích của bến vũng. Tàu đỗ bằng trụ neo và trụ cập: L v = L t + 20m = 218 +20 = 238 m B v = B t + B = 30.2+ 45.3 = 75.5 m =>W v = L v x B v = 238 x 75.5 = 17969 m 2 Vậy diện tích vũng đợi tàu là: = 2 x 17969 = 35938 m 2 . 5 Khu đất của cảng. 5.1 Diện tích bãi chứa container. 5.1.1 Tính sức chứa của bãi dựa vào thời gian tồn kho. 22 [...]... Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Sr20 = 113 x 24.8 = 1401 m2 2 Diện tích bãi container có xét tới đường giao thông bốc dỡ container trong bãi Sk = (Sr40 + Sr20 ) x 1.2 = (4204+1401) x 1.2= 6726 m2 5.2 Diện tích bãi tạm và kho chứa hàng tổng hợp Tính sức chứa của bãi tạm: Ek = Q n b xK q xK e xt k Tn Trong đó: Ek : Sức chứa của bãi tính cho một bến (T) Qnb : Lượng hàng của bến tổng hợp lưu... chứa tạm hàng tổng hợp: Sk = Ek 17136 = = 5040m 2 qk xf k 4 x0.85 Trong đó: Ek = 17136 T: sức chứa của bãi qk = 4 T/m2: tải trọng khai thác nền (bãi chứa) fk = 0.85: hệ sốù sử dụng bãi Tính sức chứa của kho dựa vào thời gian tồn kho: Ek = Q n b xK q xK e xt k Tn Trong đó: Ek : Sức chứa của kho tính cho một bến (T) 25 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Qnb : Lượng hàng của bến tổng hợp lưu... Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Bến Cầu Tàu Số 1a Mở Rộng Cảng Cát Lái có 3 cầu dẫn Chiều dài cầu dẫn: số 1 dài 60m và số 2, 3 dài 36m Chiều rộng cầu dẫn: Đều rộng 15m, đoạn mở rộng tiếp giáp giữa cầu chính và cầu dẫn rộng 20,1m ở cầu dẫn số 1 ,còn cầu dẫn số 2, 3 rộng 25.2m Mố chắn đất sau cầu dẫn dài 19m và rộng 2.7m 6.2 Đường giao thông Đường giao thông trong bãi rộng 10 m, có bố trí hệ...Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Ek = Q n b xK q xK e xt k Tn Trong đó: Ek : Sức chứa của bãi tính cho một bến (T) Qnb : Tổng lượng hàng của bến lưu lại kho trong năm (T) Qnb = 0.75xQn Qnb = 0.75 x 1134000 = 850500 T Kq : Hệ số không đều của lượng hàng trong năm:Kq =1.2... hàng tổng hợp: Sk = Ek 6774 = = 2880m 2 qk xf k 2 x0.85 Trong đó: Ek = 6774 T: sức chứa của kho qk = 2 T/m2: tải trọng khai thác nền (kho 1 tầng) fk = 0.85:hệ sốù sử dụng kho 6 Bố trí mặt bằng cảng Tổng mặt bằng cảng bao gồm các hạng mục công trình chính sau: 6.1 Cầu cảng Cầu Tàu Mở Rộng Cảng Cát Lái có chiều dài 580m và rộng 31m nối với bờ bởi 6 cầu dẫn chia làm 2 bến (bến 1b dài 310.08m và bến 1a... lưu thông phía sau bến: 574m.dài 6.3 Hệ thống kho bãi chứa hàng Bãi hàng tổng hợp: 5040 m2 Kho hàng tổng hợp: Skth = 2880m2 Bãi chứa hàng container: Do diện tích đất trong khu cảng rất rộng cho phép bố trí 4 bãi container với diện tích mỗi bãi S = 16811 m2 Vậy diện tích khu bãi cần là Skb = 4x 16811 = 67244 m2 Bãi công nghệ quanh kho CFS: 9000 m2 Bãi chất rút container rỗng: Bố trí làm 3 bãi mỗi bãi... CFS: 9000 m2 Bãi chất rút container rỗng: Bố trí làm 3 bãi mỗi bãi chiếm diện tích S=6726m2, nên diện tích khu bãi cần là Skbr= 3x 6726=20178m2 6.4 Các công trình khác Nhà điều hành cảng: 400 m2 Nhà bảo vệ: 20m2 Nhà nghỉ công nhân: 400m2 Trạm y tế :50m2 27 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Căn tin:150m2 Nhà xe cứu hoả:150m2 Bưu điện:20m2 Hàng rào bảo vệ: Hàng rào bảo vệ được xây bằng kết cấu... 30000DWT hoặc tàu tổng hợp 36000DWT cập làm hàng Nhưng bước đầu chỉ thi công xây dựng bến 1a để giải quyết nguồn hàng vào cảng, bến 1b được thi công ngay sau khi bến 1a hoàn thành đưa vào sử dụng Bến Cầu Tàu Mở Rộng Số 1a Cảng Cát Lái có những đặc trưng sau: 6.1.1 Cầu chính Chiều dài cầu chính: 275 m Chiều rộng cầu chính: 31 m Cầu chính được chia làm 5 phân đoạn, mỗi phân đoạn dài 55m và giữa các phân... 0.75 x 19051 = 14288 T Diện tích một thùng container: ♦ loại 40 feet: F40 =12.2x2.03=24.8 m2 ♦ loại 20 feet: F20 =6.09x2.03=12.4 m2 Diện tích bãi chứa container: E S = qxf 23 Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Trong đó: E: sức chứa của bãi q=2 T/m2 :sức chòu tải đất nền f=0.85: Hệ số sử dụng bãi chứa ♦ loại 40 feet: Sb40 = 4763 = 2802 m2 2 x 0.85 Sb20 = 14288 = 8405 m2 2 x0.85 ♦ loại 20 feet:... trí hệ thống thoát nước và hệ thống biển báo, vòng xoay, đèn chiếu sáng theo quy đònh luật giao thông đường bộ, quy trình công nghệ cảng biển Đường giao thông trong cảng biển là đường cấp 3, tính theo tiêu chuẩn thiết kế đường Ngoài ra cón một số công trình phục vụ cho đội xe trong cảng được thể hiện trong bản vẽ quy hoạch mặt bằng tổng thể như: Bãi đậu xe: 2650 m2 Bãi chờ xe vào : 5300 m2 Bãi chờ xe . Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Chương 2 Tính toán và bố trí tổng thể khu bến 1 Công nghệ bốc xếp của cầu tàu . Bến container: Tàu. Chương 2: Tính toán – bố trí tổng thể khu bến Để tiện bố trí kết cấu cũng như trang thiết bò trên bến container nên ta chọn bến có chiều dài 275