III. Cỏch tiếp cận và phương phỏp nghiờn cứu:
2.2.2. Hệ thống cỏc phương tiện vận chuyển hỗn hợp BTĐL
Cũng như bờ tụng thường, BTĐL phải được chuyển từ trạm trộn tới khoảnh đổ càng nhanh càng tốt, cần đảm bảo trỏnh sự ảnh hưởng của mụi trường như mưa, nắng, nhiệt độ... BTĐL là loại bờ tụng siờu khụ cứng, phạm vi tuyển chọn phương tiện vận chuyển cũng rộng hơn so với bờ tụng thường. Một số cụng trỡnh đắp đập BTĐL đó sử dụng cỏc mỏy xỳc, mỏy ủi, cần cẩu và mỏy nõng phớa trước cú gầu chứa.. nhưng do tốc độ thi cụng BTĐL rất nhanh, những cụng cụ này khụng đỏp ứng được cường độ vận chuyển. Mỏy xỳc, mỏy ủi và mỏy nõng phớa trước cũn bị hạn chế bởi khoảng cỏch vận chuyển mà chỉ phự hợp với cụng việc vận chuyển đường ngắn.
Do cường độ vận chuyển lớn mà mỏy băng tải và xe ben trở thành phương tiện vận chuyển phổ biến nhất. Kết hợp với ống chảy chõn khụng, mỏng, cần cẩu dựng ở cỏc địa hỡnh dốc.
2.2.2.1. Cỏc phương tiện vận chuyển hỗn hợp BTĐL trờn thế giới
1. Băng tải:
Băng tải phải đỏp ứng cỏc yờu cầu về cường độ đắp đập và khụng làm phõn tầng vật liệu. Băng tải dễ đỏp ứng yờu cầu thi cụng cường độ cao của BTĐL tuy nhiờn cần che đậy, băng tải đi trong hành lang kớn. Toàn bộ băng tải phải được bảo vệ liờn tục để trỏnh BTĐL bị khụ do giú và ỏnh nắng mặt trời hoặc bị ẩm ướt do gặp mưa. Xột về chiều rộng và tớnh cơ động thỡ băng tải cú tỏc dụng kộm hơn ụ tụ.
Nhưng ở đập Upperstill water và Elk Creck đó dựng băng chuyền và lập kỷ lục về cường độ vận chuyển là 7950m3
/ngày và 9474m3/ngày. 2. Mỏng trượt và cỏc đường ống chõn khụng:
Cỏc loại mỏng hoặc đường ống kớn nghiờng cũng được sử dụng để vận chuyển vữa BTĐL theo phương ngang và đứng.
Ở cụng trỡnh Ngọc Xuyờn -Nhật đó sử dụng kiểu vận chuyển mỏng trượt dạng đường dốc như hỡnh… Bờ tụng từ trạm trộn đổ vào thựng chứa trờn đỉnh dốc, thựng đi theo đường dốc xuống tới mặt bói. ở 2 đường dốc song song cú 2 thựng chứa do dõy cỏp nối chặy ngược chiều nhau. Thời gian vận chuyển này rất ngắn, tuy nhiờn chi phớ tương đối cao, nhưng ở đập này sử dụng lại rất kinh tế vỡ đập này sử dụng đến 2 triệu m3 bờ tụng . Hỡnh 2.13. Sơ đồ Mỏng trượt dốc vận chuyển vữa BTĐL (ỏp dụng ở đập Ngọc Xuyờn-Trung Quốc) 1. Nhà trộn, 2. Xe vận chuyển 3. Phũng mỏy, 4. Tời cuốn 5. Xe tự đổ, 6. Xe cú phễu 7. Đường ray, 8. Phễu rút 9. Xe ben
Việc sử dụng ống trượt chõn khụng dốc ở những vựng sụng hẹp đó mở ra một viễn cảnh vụ cựng rộng lớn. Kết cấu của ống chõn khụng nghiờng chảy vào bói chủ yếu gồm 3 bộ phận: phễu lấy vữa, ống chảy chõn khụng và kết cấu giỏ đỡ. Kết cấu của phễu thường bằng thộp, cửa hỡnh cong do xi lanh điều khiển quay về phớa ống chảy để cung cấp vữa.
Mặt cắt của ống chảy chõn khụng chia làm 2 bộ phận, phần dưới làm bằng thộp tấm chịu mũn, phớa trờn làm bằng bố cao su vừa chịu mũn vừa mềm dẻo. Để thuận tiện cho việc vận chuyển, lắp đặt và thỏo dỡ (thõp đập tăng lờn thỡ ống càng ngắn đi), thỡ ống phải chia thành nhiều khỳc, cỏc khỳc nối với nhau bằng mặt bớch bắt bu lụng.
Độ kớn của ống chảy chõn khụng nghiờng là nhõn tố quan trọng trực tiếp ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành, khi thiết kế và thi cụng phải được coi trọng. ở cỏc chỗ như chu vi cửa cong phễu rút, và giữa cỏc mặt mặt bớch nối ghộp lút gioăng bịt kớn.
Hỡnh 2.14. là hỡnh bố trớ ống trượt chõn khụng tại đập Vinh Địa - Quảng Tõy. Đập Vinh Địa là đập bờ tụng đầm lăn trọng lực cú cao trỡnh 409m, lũng sụng hẹp, độ dốc bờn bờ hữu là 1:0,8. Phõn xưởng trộn ở độ cao 430m bờn đầu bờ phải. Lỳc mới đầu dựng xe ben chuyển đổ bờ tụng. Từ cao trỡnh 376m trở đi thỡ dựng ống trượt chõn khụng, ống bố trớ tại đầu phải của đập, phớa hạ lưu cỏch trục đập 3m. Miệng trờn của phễu rút cao 409,6m. ống trượt chõn khụng nằm song song với đường trục đập cú chiều dài 38m, độ lệch chiều cao thẳng đứng là 33m. Dựng xe tải 16 tấn chở bờ tụng từ nhà trộn đến phễu rút, qua ống trượt tới mặt đập rồi do mỏy xỳc san nền. Đó thực hiện chở hơn 30.000 m3 BTĐL và hơn 3000 m3 bờ tụng thường bằng ống trượt chõn khụng dốc, khụng bị phõn ly hoặc ựn tắc. Mỗi phỳt chuyển tải được 6 m3 bờ tụng đó cú hiệu ớch tốt. Bảng 2.5. so sỏnh đặc điểm của phương phỏp vận chuyển ống trượt chõn khụng với phương phỏp vận chuyển bằng xe tải.
Hỡnh 2.14. Sơ đồ bố trớ vận chuyển vữa BTĐL bằng ống chõn khụng (ỏp dụng ở đập Vĩnh Địa – Trung Quốc)
Hỡnh 2.15. Chi tiết ống trượt chõn khụng
Bảng 2.5: So sỏnh phương phỏp vận chuyển bằng ụ tụ và ống trượt chõn khụng Cỏch vào bói
Hạng mục Xe tải trực tiếp vào bói
Dựng ống trượt chõn khụng dốc đưa vào bói
kết hợp ụ tụ tải rải BTĐL trờn mặt đập
Số lần xe (xe) 6 3
Chi phớ sửa đường (vạn NDT) 25-50 0 Phớ vận chuyển, giỏ ống (vạn NDT) 0 7 Chất lượng bờ tụng đầm lăn
Đống vữa cao, phõn ly ớt phõn ly, cản trở xe trực tiếp vào bói
Rửa tàu chở (người/ca) 3 0
Chất lượng mặt tầng Bựn dớnh bỏnh xe làm ụ nhiễm mặt tầng
Cửa vào bói thường bị vói bờ tụng
Mặt tầng khụng cú bờ tụng vói
Tốc độ thi cụng Cản trở thi cụng lớn, ảnh hưởng tốc độ thi cụng
Thi cụng đơn giản, tốc độ tăng rừ
3. ễtụ vận chuyển:
Vữa BTĐL được chuyển đến cỏc vị trớ khoảnh đổ bằng xe ụ tụ tự đổ là cỏc dụng cụ, phương tiện trung chuyển, chuyển tiếp rất phổ biến. Để trỏnh làm bụi bẩn
lờn BTĐL, cỏc xe tải phải sạch và kớn, đường vận chuyển được đổ cỏc cốt liệu sạch, bố trớ cỏc điểm rửa sạch lốp của tất cả cỏc loại xe đi vào khu vực mặt đập đang thi cụng và sử dụng cỏc biện phỏp khỏc nếu cần.
Toàn bộ cỏc phương tiện chuyờn chở phải được vận hành theo cỏch trỏnh quay ở gúc hẹp, ngừng đột ngột hoặc cỏc quy trỡnh thao tỏc khỏc mà làm hỏng lớp BTĐL trờn mặt đập đó đầm trước đú. Khi sử dụng xe ụ tụ vận chuyển thường lưu ý cỏc vấn đề sau:
- Loại hỡnh: Thường dựng xe ben loại đổ phớa sau, sức chứa của thựng xe phải phối hợp chặt chẽ với mỏy trộn, mặt bói và cường độ thi cụng. Thựng xe dựng hỡnh thức vểnh đuụi sau khụng nờn dựng loại thựng phắng. Tải trọng xe thường dựng: loại nhẹ gồm loại 10 tấn, 15 tấn và 20 tấn; loại lớn 32-45 tấn.
- Bố trớ đường đi: Bố trớ đường đi tuỳ theo cao trỡnh, từ trạm trộn đến mặt đập bố trớ đường chớnh và nhiều đường nhỏnh, mỗi đường nhỏnh phụ trỏch độ cao từ 5-7m. Mặt đường rộng tuỳ thuộc vào loại xe tải và mật độ xe. Hỡnh thức nối tiếp từ đường vào thõn đập thường dựng cỏc tấm bờ tụng đỳc sẵn. Cú nhiều hỡnh thức nối đường với thõn đập, tại đập Long Mụn Than nối bằng cầu Belei, là một đoạn cầu dài 45m, một đầu cầu nối với mặt đường, cũn đầu kia nối với mặt đập, mặt đạp cao dần thỡ đầu cầu cũng cao dần lờn , biờn độ dao động lớn nhất là 12m, hỡnh thức này trỏnh được hiện tượng phải mở nhiều đường nhỏnh, xem hỡnh vẽ 2.13
- Tỡnh trạng lốp xe: Để trỏnh tỡnh trạng xe ụ tụ làm bẩn mặt bói thỡ phải rửa lốp xe, thiết bị rửa lốp xe cú 2 loại:
+Thiết bị rửa tự động: Thiết bị này được đặt trờn tuyến đường xe đi, khi di chuyển qua, dựa vào tải trọng của xe làm cỏc thiết bị mở van nước bơm rửa sạch lốp xe.Loại này rửa rất sạch nhưng lại tốn nhiều nước.
+ Bể rửa: Bố trớ trờn đường vào đập, chiều dài và chiều sõu của bể tuỳ thuộc vào loại xe. Tại đập Khanh Khẩu dựng loại xe tải tự đổ 8 tấn thỡ bể cú chiều dài 10m, chiều sõu 60cm. Đỏy bể rửa cú cửa xả nước bẩn, khi xe tải chạy qua bể nước
làm sạch lốp xe, dựng kiểu này tiết kiệm nước nhưng cũng hạn chế về hiệu quả làm sạch và cú hiện tượng chất bẩn tớch tụ ở đỏy bể.
Hỡnh 2.16. Sơ đồ đường vận chuyển (ỏp dụng ở đập Long
Mụn Than)
Hỡnh 2.17. Chi tiết cầu cơ động (ỏp dụng ở đập Long Mụn Than) Hỡnh 2.18. Hỡnh ảnh ễtụ vận chuyển BTĐL đổ trực tiếp vào khoảnh đổ (ỏp dụng tại cụng trỡnh thủy điện Bản Vẽ)
4. Cầu trục hoặc xe cần cẩu:
Cần cẩu thỏp, cần trục chõn đế, cổng trục, cần cẩu tự hành bỏnh xớch hoặc bỏnh lốp kết hợp với thựng đựng bờ tụng hoặc cần trục kết hợp gắn băng tải chuyờn dụng đưa vữa BTĐL lờn mặt đập cú ưu điểm là giảm sự ụ nhiễm cho mặt đập đang thi cụng.
Hỡnh 2.19. Cần trục kết hợp vận chuyển bờ tụng thường và BTĐL
5. Cỏc thựng chứa tạm:
Cỏc thựng chứa nhằm cho quỏ trỡnh thi cụng cú đủ khả năng chứa BTĐL để đảm bảo cụng tỏc trộn liờn tục khụng dừng lại hoặc chậm lại trong khi sản xuất nếu như cỏc phương tiện chuyờn chở bị chậm. Cỏc thựng chứa phải được thiết kế cú hai mỏi nghiờng bờn và cỏc lối xả ra để cho phộp BTĐL chảy tự do mà khụng bị phõn tầng hoặc nghẽn lại.
2.2.2.2. Cỏc phương tiện vận chuyển hỗn hợp BTĐL ở Việt Nam
ở Việt Nam hiện nay do cường độ vận chuyển lớn mà băng tải và xe ben trở thành phương thức vận chuyển phổ biến nhất.
BTĐL được chuyển từ trạm trộn tới khu vực đổ càng nhanh càng tốt, bằng cỏc biện phỏp hạn chế phõn tầng, bụi bẩn và khụ. Hệ thống băng tải được sử dụng để vận chuyển toàn bộ hỗn hợp BTĐL từ trạm trộn đến cỏc vị trớ thớch hợp ở đầu phải đập. Băng tải sẽ chuyển BTĐL vào trong cỏc thựng chứa cú cửa xả tự động ở
dưới để xả BTĐL vào trong thựng xe tải. Ở cuối băng tải phải cú vỏch ngăn, ống dẫn để hạn chế mức độ tự do, hạn chế sự phõn tầng của hỗn hợp BTĐL.
BTĐL sẽ được chuyển từ cỏc thựng chứa ở đầu phải đập đến sõn đắp bằng cỏc xe ụtụ tải tự đổ.
Hỡnh 2.20. Băng tải vận chuyển vữa BTĐL đổ vào ụ tụ (ỏp dụng ở thủy điện Đakđrinh)
Hỡnh 2.21. Băng tải vận chuyển vữa BTĐL đổ vào ụ tụ (ỏp dụng ở thủy điện Sơn La)
Một phần khối lượng BTĐL được vận chuyển từ trạm trộn tới vị trớ đổ, theo cỏc đường thi cụng ở hạ lưu đập cự ly vận chuyển nhỏ hơn 4,5km, yờu cầu thời gian vận chuyển phải nhỏ hơn 15 phỳt.
1. Cỏc băng tải
+ Băng tải được thiết kế và lắp đặt để chuyển hỗn hợp BTĐL từ trạm trộn đến cỏc thựng chứa đặt ở đầu phải khối đập đang thi cụng. Độ dốc của băng tải đảm bảo khụng gõy ra hiện tượng phõn tầng hỗn hợp BTĐL.
+ Việc thiết kế và lắp đặt hệ thống băng tải đồng bộ với việc thiết kế vị trớ đặt cỏc thựng chứa hỗn hợp BTĐL ở đầu phải khối đập đang thi cụng nhằm rỳt ngắn thời gian cho mỗi lần di chuyển vị trớ đặt thựng chứa từ thấp lờn cao. Cỏc trụ múng băng tải làm bằng bờ tụng cú thể được để lại trong khối bờ tụng đập nếu được đạt yờu cầu kỹ thuật
+ Cỏc băng tải cú kớch thước và cụng suất vận hành phự hợp với cụng suất của trạm trộn, đỏp ứng cỏc yờu cầu về cường độ đắp đập và khụng làm phõn tầng vật liệu. Toàn bộ băng tải được bảo vệ liờn tục để trỏnh BTĐL bị khụ do giú và ỏnh nắng mặt trời hoặc bị ẩm ướt do gặp mưa. Băng tải là loại được thiết kế, chế tạo để vận hành liờn tục, bảo dưỡng ớt, cỏc mặt băng tải khi quay lại phải luụn sạch sẽ, khụng bị chựng xuống khi vận chuyển hỗn hợp BTĐL.
+ Cỏc lớp phủ băng tải được sơn màu trắng để giảm sự hấp thụ nhiệt, cú thể dựng cỏc vũi phun sương (ở những vị trớ khụng phun vào phần BTĐL) để làm mỏt nếu nhiệt độ của lớp phủ băng tải vượt quỏ giới hạn cho phộp.
Hỡnh 2.22. Băng tải vận chuyển vữa BTĐL ở thủy
Hỡnh 2.23. Băng tải vận chuyển vữa BTĐL ở thủy điện Sơn La
2. Cỏc mỏng vận chuyển hỗn hợp BTĐL
Tại những chỗ cú độ dốc lớn cú thể sử dụng mỏng tự chảy để vận chuyển hỗn hợp BTĐL, cụng suất vận chuyển của mỏng phải phự hợp với cụng suất đổ BTĐL. Mỏng được vận chuyển theo trọng lực của hỗn hợp BTĐL và phải được thiết kế sao cho hỗn hợp BTĐL cú thể chảy tự do dọc theo chiều dài mỏng mà khụng cú lượng BTĐL nào bỏm vào cạnh của mỏng. Trong mọi trường hợp việc vận chuyển hỗn hợp BTĐL bằng mỏng khụng được làm phõn tầng hỗn hợp BTĐL.
3. Cỏc thựng chứa tạm
+ Cỏc thựng chứa tạm để chứa hỗn hợp BTĐL được đặt ở đầu phải khối đập đang thi cụng, tại cỏc cao độ khỏc nhau phự hợp với cỏc giai đoạn thi cụng. Việc thiết kế vị trớ đặt của cỏc thựng chứa trong cỏc giai đoạn thi cụng đồng bộ với hệ thống băng tải chuyển hỗn hợp BTĐL vào thựng và hệ thống đường cho xe ụtụ vào lấy hỗn hợp BTĐL để vận chuyển tiếp ra cỏc lớp đắp.
+ Cỏc thựng chứa cú đủ khả năng chứa hỗn hợp BTĐL để đảm bảo cụng tỏc trộn liờn tục khụng dừng lại hoặc chậm lại trong khi sản xuất nếu như cỏc phương tiện chuyờn chở bị chậm. Cỏc thựng chứa được thiết kế cú hai mỏi nghiờng bờn và cỏc lối xả ra để cho phộp BTĐL chảy tự do mà khụng bị phõn tầng hoặc nghẽn lại. Cỏc thựng chứa cú thiết bị định lượng xả hỗn hợp vào thựng xe tải để cú thể tận
dụng tốt nhất khả năng vận chuyển của xe đồng thời khụng làm rơi vói hỗn hợp BTĐL trờn đường vận chuyển.
+ Đảm bảo duy trỡ thụng tin liờn tục giữa cỏc khu vực trạm trộn – cỏc thựng chứa – khu vực đổ BTĐL.
+ Nếu yờu cầu sử dụng nhiều hơn một loại hỗn hợp BTĐL thỡ cỏc thựng chứa một loại hỗn hợp BTĐL trước được xả ra hết trước khi đổ hỗn hợp BTĐL khỏc vào. 4. Cỏc phương tiện chuyờn chở
+ Hỗn hợp BTĐL được chuyển đến cỏc sõn đắp bằng cỏc xe ụtụ tải tự đổ cú dung tớch thựng xe trong khoảng 8 – 10m3. Để trỏnh làm bụi bẩn lờn hỗn hợp BTĐL, cỏc xe tải phải sạch và kớn, đường vận chuyển được đổ cỏc cốt liệu sạch, bố trớ cỏc điểm rửa sạch lốp của tất cả cỏc loại xe đi vào khu vực mặt đập đang thi cụng và sử dụng cỏc biện phỏp khỏc nếu cần.
+ Cỏc phương tiện chuyờn chở được bảo dưỡng trong điều kiện vận hành tốt, khụng bị làm tràn hoặc chảy dầu, mỡ cũng như cỏc chất bẩn khỏc lờn BTĐL.
+ Toàn bộ cỏc phương tiện chuyờn chở được vận hành theo cỏch trỏnh quay ở gúc hẹp, ngừng đột ngột hoặc cỏc quy trỡnh thao tỏc khỏc mà làm hỏng lớp BTĐL đó đầm trước đú. Nếu bề mặt BTĐL do cỏc phương tiện đi lại phỏ hỏng, thỡ bề mặt đó bị hỏng đú được làm sạch, vật liệu đó bị phỏ hỏng đú được chuyển đi và bề mặt đú được xử lý như một khớp nối.
+ Trong khi đổ ở thời tiết núng hoặc vào những ngày nắng, thỡ phủ lớp vải dầu lờn trờn BTĐL để trỏnh thất thoỏt độ ẩm và bụi bẩn. Nếu thời gian vận chuyển bị kộo dài vỡ lý do kỹ thuật thỡ cũng sử dụng lớp vải dầu để giữ ẩm cho BTĐL.
+ Ngay sau khi đổ xuống bói đắp, toàn bộ hỗn hợp BTĐL được chở đến bằng xe tải được thu gọn lại bằng thủ cụng ở cả phớa đầu – phớa cuối để loại bỏ ảnh hưởng phõn tầng BTĐL khi đổ.
Hỡnh 2.24. Hỡnh ảnh ụtụ vật chuyển BTĐL đổ trực tiếp vào khoảnh đổ
( Thủy điện Sơn La)