Bản dịch PIANC Guidelines for the Design of Fenders Systems_2002

Bản dịch PIANC Guidelines for the Design of Fenders Systems_2002 Phương pháp tiếp cận được chọn cho việc cập nhật Hướng dẫn thiết kế đệm va 1984 được sử dụng dựa trên các hội đồng thành viên như 1 phương pháp tiếp cận với thiết kế hiện đại và thực hành thi công cho đệm.

MỤC LỤC GIỚI THIỆU 1.1 CÁC HẠNG MỤC THAM KHẢO 1.2 PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN CÔNG VIỆC 1.3 TỔNG KẾT 1.4 NHÌN NHẬN 1.5 ĐỊNH NGHĨA 1.6 KÝ HIỆU NGUYÊN LÝ ĐỆM VA 2.1 TẠI SAO SỬ DỤNG ĐỆM VA 2.2 QUI TẮC ĐỆM VA 2.3 CƠ SỞ THIẾT KẾ ĐỆM HỆ THỐNG ĐỆM SẴN CÓ 11 3.1 GIỚI THIỆU: 11 3.2 MÔ TẢ MỘT VÀI HỆ THỐNG ĐỆM: 11 THIẾT KẾ ĐỆM CHI TIẾT 14 4.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ 14 4.2 NĂNG LƯỢNG CẬP BẾN- 18 4.3 ĐỆM NHƯ PHẦN CỦA HỆ THỐNG NEO 29 4.5 MÔ PHỎNG BẰNG MÁY TÍNH 32 4.6 CHỌN ĐỆM 39 XEM XÉT TOÀN VÒNG ĐỜI 39 5.1 GIỚI THIỆU 39 5.2 BỀ MẶT 40 5.3 HỆ THỐNG PHỤ TRỢ ĐỆM 40 5.4 CHẤT LƯỢNG THI CÔNG VÀ ĐẶC TÍNH CHI TIẾT 40 5.5 KIỂM TRA VÀ BẢO TRÌ 41 CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT 42 6.1 TÀU CONTAINER VÀ SÀ LAN 42 6.2 TÀU Ô TÔ VÀ TÀU HÀNGTHƯỜNG 44 6.4 TÀU TO 52 6.6 TRỤ VA MỀM VÀ DẦM BẾN 57 PHỤ LỤC A 62 QUI TRÌNH XÁC ĐỊNH VÀ BÁO CÁO 62 HIỆU SUẤT CỦA ĐỆM CAO SU 62 PHỤ LỤC B 72 QUI TRÌNH XÁC ĐỊNH VÀ BÁO CÁO HIỆU SUẤT CỦA ĐỆM KHÍ 72 PHỤ LỤC C 83 KÍCH THƯỚC TÀU 83 PHỤ LỤC D 90 LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC ĐỆM – CÁC TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU 90 PHỤ LỤC E 99 HƯỚNG DẪN TIÊU CHUẨN VIẾT 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 GIỚI THIỆU 1.1 CÁC HẠNG MỤC THAM KHẢO 1.2 PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN CÔNG VIỆC Phương pháp tiếp cận chọn cho việc cập nhật Hướng dẫn đệm va 1984 sử dụng dựa hội đồng thành viên phương pháp tiếp cận thiết kế thực hành thi công cho đệm 1.3 TỔNG KẾT 1.4 NHÌN NHẬN 1.5 ĐỊNH NGHĨA Nhằm phục vụ cho tài liệu này, định nghĩa áp dụng sau: 1.5.1 Đệm đàn hồi Là dạng cao su mà hấp thụ lượng cập bến bến lực yêu cầu đến biến dạng đàn hồi chúng lực nén, uốn cắt tổ hợp lực 1.5.2 Đệm khí nén Các đơn vị bao gồm túi cao su chứa đầy không khí áp suất mà hấp thụ lượng cập bến nhờ việc nén khí áp suất bình thường thu túi 1.5.3 Dung tải đăng ký (GRT) Tổng dung tích bên tàu định nghĩa qui tắc quan đăng ký đo đơn vị 2.83m3 1.5.4 Trọng tải tàu (DWT) Tổng khối lượng hàng hóa, kho chứa, nhiên liệu, phi hành đoàn dự trữ mà tàu phải chịu chìm thời gian vận chuyển CHÚ THÍCH Mặc dù điều đại diện cho tải trọng vận chuyển tàu, biện pháp đo xác tải trọng hàng hoá 1.5.5 Độ dịch chuyển (ton) Tổng trọng lượng tàu sức chứa Lưu ý: Bằng với thể tích nước bị dịch chuyển tàu nhân với dung trọng nước 1.5.6 Kích thước tàu Tàu lớn đề cập tài liệu gồm loại sau đây: Tàu dầu, tổng hợp chở quặng - Quá 200000DWT Tàu chở khí - Công suất vận chuyển 125000m3 Tàu container - Chiều dài tổng thể vượt 250m Phà Ro/Ro - Chiều dài tổng thể vượt 90m 4500 1.5.7 Mực triều thiên văn thấp (LAT) Mực thấp dự đoán xảy điều kiện khí tượng trung bình kết hợp điều kiện thiên văn 1.5.8 Mực triều thiên văn cao (HAT) Mực cao dự đoán xảy điều kiện khí tượng trung bình kết hợp điều kiện thiên văn 1.6 KÝ HIỆU B: Dầm tàu C: Khoảng hở thân tàu bề mặt vòm Cab: Hệ số tương tác bất thường Cb: Hệ số khối thân tàu Ce: Hệ số lệch tâm Cm; Hệ số khối lượng động ảo Cs: Hệ số mềm D: Mớn nước tàu D: đường kính đệm E: Năng lượng động hiệu tàu cập bến H: Độ cao phần nén đệm K: bán kính độ quay tròn tàu L: Chiều dài đệm song song với mặt bến Lpp: Chiều dài thân tàu vuông góc Ls: Chiều dài nhỏ tàu dùng bến LL: Chiều dài lớn tàu dùng bến M: Khối lượng 95% mức tinh cậy M: Khối lượng tàu MD: Chuyển vị tàu (riêng cho mức độ tin cậy) R: Phản lực đệm R: Khoảng cách điểm tương tác đến tâm tàu α: góc cập tàu γ: góc đường liên kết điểm tương tác với tâm tàu (R0 vecto vận tốc tàu δ: độ lệch đệm ∆: độ lệch đệm N: Hệ số ma sát NGUYÊN LÝ ĐỆM VA 2.1 TẠI SAO SỬ DỤNG ĐỆM VA a Sử dụng đệm va nhằm giảm thiểu thi công chi phí vận hành b Thay đổi tàu  Tàu ngày trở nên đắt tiền việc thiết kế vận hành Điều cho thấy việc sử dụng vật liệu làm tàu kinh tế hóa mà không làm khả biển, lại gia tăng độ nguy hiểm cho cảng  Chi phí tạm cho tàu trường hợp sửa chửa thời gian nghỉ tàu khả cập bến, gia tăng đáng kể  Diện tích chắn gió tàu tăng (container tàu du lịch)  Tàu lớn chở hang hóa nặng chất nguy hiểm c Yêu cầu độ sâu khu nước cho tàu đại dẫn đến việc bảo vệ bến kém, gia tăng lượng tàu cập bến sóng, gió dòng chảy Việc sử dụng hệ thống đệm va thiết kế đầy đủ đại cho phép đặt sở vật chất bến xung quanh mà không cần bảo vệ đê chắn sóng d Đệm, thường kết hợp với bố trí neo sử dụng để giảm dịch chuyển tàu vân hành dỡ hàng e Một yếu tố quan trọng độ an toàn, điều không liên quan đến người làm việc bến xung quanh mà ngăn chặn hư hỏng bến tàu, cuối không quan trọng bảo vệ môi trường Hư hỏng tàu đặc biệt tàu chứa hàng nguy hiểm 2.2 QUI TẮC ĐỆM VA Đêm va bề mặt chuyển tiếp tàu bến Phục vụ để hấp thụ phần động tàu mà không làm hư hỏng tàu kết cấu trước bến Đối với đệm cao su, thường tương đối mềm, đa số lượng hấp thụ thông qua độ lệch đàn hồi đệm Độ lệch bến và/ thân tàu góp phần hấp thụ động Mặt khác, bến chống lại cọc đơn thẳng đứng, phần lớn lượng hấp thụ độ lệch cọc mềm tương đối (phần 6.6) Động Độ lệch nhân với phản lực sinh hệ số hiệu Đối với đệm cao su mối quan hệ thể công thức toán học sau, với giả sử có đệm cao su hấp thụ động Ef = f * Rm * dm Với: Ef: động tàu mà hấp thụ đệm (kNm) f: Hệ số đại diện lượng hấp thụ hiệu hệ thống đệm (giữa 1) Rm: Phản lực tối đa đệm (Kn) dm: độ lệch tối đa đệm (m) Hệ số f phụ thuộc toàn vào đặc tính đệm, mối quan hệ độ lệch phản lực (xem hình 2.1 2.2) R Ef tính đến thiết kế độ lệch đệm va Tỉ lệ R/Ef thể phản lực thấp tạo để hấp thụ lượng yêu cầu Hình 2.1 Năng lượng hấp thụ Hình 2.1: vùng gạch chéo thể lượng hấp thụ; hệ số f diện tích vùng gạch chéo chia cho diện tích hình chữ nhật Hình 2.2: lực nén Đường cong thể lực nén đệm, đường cong đường nén lại đệm, diện tích đường cong lượng tán xạ Việc chọn đệm hệ thống đệm điều chỉnh theo giai đoạn sử dụng: a Trong trình cập bến (tương tác ban đầu tàu bến) Quá trình cập bến bao gồm tàu cập vào bến, góc với vận tốc cập bến định nghĩa vuông góc với mặt kết cấu Lực tác động tàu phải hấp thụ theo cách không làm hư hại kết cấu tàu b Khi tàu neo Trong trường hợp tàu neo dọc theo bến, với khác biệt chế độ vận hành chế độ an toàn Chế độ vận hành chế độ mà có khả đứng yên tàu chất hàng dỡ hàng, chế độ an toàn chế độ mà có khả đứng yên phép tàu cập bến mà không nguy hiểm cho tàu, bến đệm Trong chế độ, đệm nên có khả hấp thu lượng tạo tàu Năng lượng chuyển tiếp phần đệm thông qua biến dạng đàn hồi thành nhiệt thành phản lực Phản lưc tác dụng theo hướng, dẫn đến lực tập trung bến lực lên thân tàu Phản lực đặc biệt quan trọng khi:  Bến nhạy với lực theo phương ngang (kết cấu cọc)  Tàu neo di chuyển sóng CƠ SỞ THIẾT KẾ ĐỆM 2.3 Việc thiết kế hệ thống đệm đáng quan tâm thiết kế yếu tố khác kết cấu Việc chọn hệ thống đệm loại loại kết cấu nên tương tác với Đệm nên thiết kế theo cách mà:  Việc cập bến tàu lên kết cấu bến diễn không hư hỏng  Tàu bến (gồm đệm) không bị hư hỏng tàu neo  Giai đoạn vận hành an toàn kéo dài nhiều Quy trình thiết kế nên tuân theo bước sau:  Xác định rõ lập trình chức  Xác định rõ khía cạnh vận hành  Đánh giá điều kiện công trường  Đánh giá tiêu chí thiết kế  Tính toán lượng hấp thụ đệm (trong trình cập bến neo)  Chọn hệ thống đệm thích hợp loại đệm dựa vào lượng tiêu chí  Xác định phản lực lực ma sát có liên quan  Kiểm tra lực tương tác lên kết cấu lên tàu suy đệm chọn cho bề mặt kết cấu, khía cạnh xem xét ví dụ Mô hình cập bến, hình lê khoảng cách đệm thể 2.3.1 hình 2.3.2 2.3.3 Qui trình phải lặp lại nhiều lần để chọn đệm tối ưu cho trường hợp đặc trưng Có nhiều nhãn hiệu đệm nhãn hiệu thường đưa vài loại đệm vài kích thước tiêu chuẩn cho loại đệm Người kỹ sư chọn đệm có đặc tính đáp ứng (hoặc gần) với yêu cầu thiết kế Biểu đồ chọn đệm cho thiết kế hệ thống đệm chọn đệm thể hình 2.3 Chú ý tiêu chí thiết kế cho cập bến bất thường nên nêu trước chọn đệm thiết kế Khuyến cáo chế độ kiểm tra thích hợp lập để đảm bảo hệ thống đệm cuối đáp ứng tiêu chí thiết kế Phụ lục A&B đưa dẫn qui trình kiểm tra Tất nhiên, nhà sản xuất đệm nên bố trí chế độ kiểm tra đạt chất lượng bên chắn đặc tính vật liệu thông số đệm (như catalog nhà sản xuất) ... lượng cập bến mức Hệ thống đệm phân loại theo phương thức mà chúng hấp thụ tiên tán động tàu cập bến.Bảng 3.1 vài loại đệm thường sử dụng Như ta thấy từ bảng, hầu hết hệ thống đệm dựa nguyên lý...à kích thước thực tế số liệu, bảng C-2 đưa ra, viện trợ Cần lưu ý thêm PIANC Working Group 30 Report, June 1997 "Các kênh tiếp cận Hướng dẫn thiết kế "cũng chứa bảng kích thước tàu điển Phụ lục B...Tmin) Hệ số tác động bất thường: 1.75 Xem Bảng 4.2.5 Yếu tố cho tác động bất thường: 1.75 Xem Bảng 4.2.5 b Tính lượng cập bến i giãn nước tàu (MD) Phụ lục C Bảng C-3, trọng lượng chết lượng giãn nước t