V. NỘI DUNG LUẬN VĂ N:
1.3 THI CễNG MểNG TẦNG HẦM TRẠM BƠM ĐỨNG TRONG CễNG
CễNG TRèNH THỦY LỢI
1.3.1. Sàn lắp rỏp và gian điều khiển của trạm bơm
1.3.1.1. Sàn lắp rỏp trạm bơm
Sàn lắp rỏp thường đặt phớa đầu hồi của gian mỏy chớnh , gần đường chở vật liệu mỏy múc . Yờu cầu diện tớch của gian lắp rỏp phải đủ để bố trớ cỏc cụm thiết bị để tiến hành lắp rỏp , sữa chữa ( cỏc cụm thiết bị gồm cú : mỏy biến ỏp, cỏc giỏ đỡ trờn và dưới của động cơ điện , rụ to động cơ , trục, BXCT mỏy bơm , nắp mỏy bơm , ổ chịu lực ... ). Cũng cú thể kết hợp bố trớ một số cụm thiết bị cần sữa chữa trong gian mỏy chớnh khi sàn khụng đủ diện tớch nếu bảo đảm việc sữa chữa khụng ảnh hưởng xấu đến độ an toàn của tổ mỏy đang vận hành . Bề rộng sàn lắp rỏp nờn lấy bằng bề rộng gian mỏy để tận dụng cầu trục gian mỏy để nõng và chuyển cỏc cụm thiết bị , việc bố trớ vị trớ cỏc cụm mỏy cần bảo đảm tõm nõng nằm trong vựng hoạt động của cỏc múc cầu trục. Trờn sàn gian mỏy chớnh cần bố trớ cỏc lỗ liờn thụng với tầng dưới để thả múc cầu trục kộo van và một số thiết bị bờn dưới lờn để sữa chữa.
Hỡnh 1-11: Bố trớ cỏc cụm thiết bị sữa chữa trờn sàn lắp rỏp và gian mỏy
Trong đú: 1,2- giỏ đỡ trờn và dưới của động cơ; 3- vựng đặt MBA sữa chữa; 4- ổ chịu lực; 5- rụto động cơ điện; 6- trục; 7,8- BXCT và nắp mỏy bơm; 9,10- ranh giới
vựng làm việc củamúc chớnh và múc phụ cầu trục; 11- trục dầm đỡ cầu trục; 12- lỗ
nõng van đĩa; 13,14,15 - động cơ điện.
Luận văn thạc sĩ - 32 -
1.3.1.2. Gian điều khiển
Cỏc gian thiết bị phụ phần điện thường được bố trớ cựng tầng trờn với gian mỏy , trong đú chứa cỏc tủ điện điều khiển , cỏc thiết bị phõn phối cựng phớa với trạm m ỏy biến ỏp để rỳt ngắn đường dõy dẫn điện và dễ quản lý . Nếu số lượng tủ điện quỏ nhiều thỡ thường cỏc gian thiết bị điện xõy ghộ sỏt và thụng với gian mỏy gian mỏy chớnh, nếu diện tớch gian mỏy cú đủ để bố trớ cỏ c thiết bị điện thỡ đặt chỳng luụn trong gian mỏy chớnh . Trường hợp khụng thể bố trớ cỏc gian điện liền với gian mỏy chớnh thỡ mới bố trớ chỳng ở khu riờng tỏch khỏi nhà mỏy , cỏch bố trớ này sẽ khụng lợi về quản lý. Cỏc gian đặt thiết bị điện phải đảm bảo khụ rỏo , thụng giú tốt , an toàn điện, dựng vật liệu chống chỏy để xõy buồng.
Hỡnh 1-12: Cắt dọc và bố trớ gian động cơ, gian điều khiển Học viờn: Bựi Trọng Bỡnh
Luận văn thạc sĩ - 33 -
Trong đú: 1- động cơ điện; 2- mỏy bơm chớnh; 12- cỏc tủ điện điều khiển; 14- ống tràn nước ;15- thiết bị phõn phối điện; 16- cỏc thựng dầu vọ̃n hành; 17- mỏy bơm thỏo nước; giếng nước thỏo; 13- đường hầm tọ̃p trung nước thỏo và nước thấm; 11- cầu trục .
1.3.2. Gian đặt mỏy bơm
Gian mỏy bơm chớnh là nơi đặt mỏy bơm chớnh , ống đẩy, thiết bị phụ và bệ đỡ động cơ điện, yờu cầu phải khụ rỏo và sạch sẽ và đảm bảo đi lại vận hành . Gian mỏy bơm cú thể n găn thành từng buồng cho từng tổ mỏy bơm , cũng cú thể khụng xõy ngăn mà để thụng giữa cỏc tổ mỏy . Việc xõy ngăn hay khụng tựy thuộc vào độ cứng của tường nhà mỏy . Khi chiều cao gian bơm lớn hơn 10 m người ta thường xõy tường ngăn để rỳt ngắn chiều dài nhịp dầm đỡ cỏc dầm chớnh của động cơ chạy suốt dọc nhà mỏy, giảm khối lượng bờ tụng và thộp dầm , nhưng cũng làm tăng chiều dài nhà mỏy tăng khối lượng bờ tụng của gian mỏy . Ngược lại , trong kết cấu khụng cú tường ngăn thỡ chiều dài nhà mỏy sẽ giảm , nhưng tường thượng hạ lưu nhà mỏy sẽ dầy hơn để đỡ dầm chớnh của động cơ . Vỡ vậy loại khụng cú tường ngăn thường dựng khi chiều cao gian mỏy bơm từ 5 đến 8 m. Theo kinh nghiệm thường bề dày tường thượng hạ lưu lấy như sau : khi chiều cao tường 4 m thỡ lấy bằng 0,6m; khi chiều cao tường 6 m lấy bằng 0,8 m; cao 8 m lấy bằng 1,0 m.
Để chống thấm nước vào giam mỏy bơm , khi xõy dựng mặt ngoài tường ta trỏt lớp xi măng chống thầm cao hơn mực nước cao nhất một đoạn 0,5 m, phớa tường cú đắp đất phải quột thờm hai hoặc ba lớp nhựa đường và phủ ngoài bằng bao tải , mặt trong tường quột vụi chống ẩm .Từ gian bơm xuống ống hỳ t và đường hầm thường làm cỏc cửa lờn xuống và cầu thang ở vị trớ thuận lợi . Lỗ cửa cú kớch thước đủ cho người lờn xuống , thường lấy đường kớnh 0,8 m, nếu lỗ vuụng thỡ lấy 0,8 x 0,8 m. Đậy lỗ bằng bằng thộp tấm dày 1 đến 1,5 cm, để chồng nước rũ lờn sàn ta đặt tấm đệm cao su dưới tấm nắp cho kớn nước.
1.3.3. Buồng đặt ống hỳt
Buồng hỳt cú kớch thước định hỡnh được tớnh theo cỏc cụng thức kinh nghiệm. Tuỳ loại kết cấu mỏy mà buồng hỳt cú kết cấu khỏc nhau. Buồng hỳt của cỏc loại bơm cú lưu lượng lớn phải được đặc biệt chỳ ý đến chất lượng thuỷ lực, nhất là loại
Luận văn thạc sĩ - 34 -
bơm kiểu treo, kiểu ngồi(kết cấu nhà mỏy bơm kiểu buồng ướt). Khi hoạt động, do cú nhớt nờn lớp nước trước bỏnh cụng tỏc cũng cú vận tốc vũng và quay theo chiều quay của cỏnh, kết hợp với dũng vào buồng hỳt khụng đối xứng nờn tạo thành cỏc loại xoỏy mặt và xoỏy ngầm. Xoỏy mặt chỳng ta dễ dàng phỏt hiện bởi cỏc phễu khớ, riờng xoỏy ngầm phải cú kinh nghiệm nghe qua tiếng động bất thường về thuỷ lực khi bơm vận hành. Cả hai loại xoỏy này đều gõy rung động mỏy và làm cho mỏy chúng hỏng. Người ta thường bố trớ chúp dẫn dũng ở buồng hỳt hoặc cỏc vỏch dẫn dũng ở phớa cuối buồng hỳt để làm nhiệm vụ hướng dũng và trỏnh hiện tượng phỏt sinh xoỏy. Đõy khụng phải là giải phỏp phỏ xoỏy mà là hướng dũng để khụng cú xoỏy. Ngoài ra, do xoỏy hai bờn cỏnh gà nờn buồng hỳt của hai mỏy hai đầu nhà mỏy thường bị bồi lắng, thiếu nước và gõy xoỏy làm bơm chúng hỏng.
Với mỗi loại mỏy bơm lắp đặt ở nhà mỏy kiểu buồng ướt, cỏc trị số h1,h2,B và Lmin đều được nhà mỏy chế tạo ghi trờn bản vẽ bố trớ mỏy bơm của cataloge giới thiệu sản phẩm. Cỏn bộ tư vấn nờn tham khảo cả cỏc thụng số tớnh toỏn theo cỏc cụng thức trong sổ tay kỹ thuật thuỷ lợi để lựa chọn thụng số tốt nhất, khụng nờn chỉ tớnh toỏn và lấy theo cỏc cụng thức tớnh theo Dv, hoặc cỏc trường hợp buồng hỳt chỉ tớnh theo chỉ dẫn của nhà thầu cung cấp mỏy.
Thường cỏc bơm lớn cú lưu lượng trờn 10.000m3/h tốt nhất là làm buồng hỳt cú ống hỳt cong được làm bằng bờ tụng hoặc thộp gắn vào bờ tụng. Trường hợp những bơm cũn lại phải bố trớ chúp dẫn dũng đồng thời với cỏc giải phỏp kết cấu buồng hỳt để dẫn dũng đảm bảo khụng sinh xoỏy(Sổ tay kỹ thuật thuỷ lợi phần 2 tập 3, trang 252). Những kớch thước được tớnh toỏn và cần thiết phải được kiểm tra chớ ớt cũng bằng mụ hỡnh toỏn để kiểm soỏt được dũng chảy vào bơm đảm bảo phõn bố đều và ổn định.
Cũng phải lưu ý rằng kớch thước Dv của cỏc nhà chế tạo bơm khụng giống nhau khi cú cựng một đường kớnh cỏnh. Vỡ vậy cụng thức tớnh toỏn cỏc kớch thước dựa vào Dv sẽ khụng giống nhau khi so sỏnh cỏc bơm cú cựng một thụng số Q, H của cỏc cụng ty chế tạo bơm khỏc nhau. Người thiết kế phải cú kinh nghiệm và so
Luận văn thạc sĩ - 35 -
sỏnh với cỏc buồng hỳt của cỏc mỏy bơm cú Q, H cựng loại đó được xõy dựng trước đõy cú chế độ thuỷ lực buồng hỳt tốt mà quyết định thụng số cho phự hợp.
Cỏch bố trớ mặt bằng buồng hỳt trạm bơm vừa và nhỏ thường dựng buồng hỳt hỡnh chữ nhật. Muốn cho cỏc bơm cú điều kiện thủy lực tốt thỡ tốt nhất mỗi bơm cú một buồng hỳt riờng biệt, nếu trạm cú nhiều mỏy bơm thỡ giữa cỏc bơm cú tường ngăn. Cố gắng nờn bố trớ dũng chảy vào mỏy cựng hướng với dũng chảy đoạn kờnh nối tiếp với nú, nếu khỏc hướng phải làm tường hướng dũng để cho dũng chảy điều hũa, giảm đến mức tối đa ảnh hưởng của dũng xiờn (Hỡnh 1-13,c ). Để trỏnh cho khi bơm nước khụng tạo thành xoỏy và chảy quẩn , làm giảm hiệu suất bơm , bơm được đặt sỏt vào tường sau một khoảng là 0,75 đường kớnh miệng vào ống hỳt Dv , đối với buồng hỳt hỡnh trũn và nửa trũn khụng được đặt bơm cú trục vào đỳng tõm vũng trũn vỡ dễ tạo ra xoỏy nước. Một số cỏch bố trớ khụng tốt như đó chỉ ra ở hỡnh 1-13 :
Hỡnh 1-13: Bố trớ buồng hỳt mỏy bơm
Luận văn thạc sĩ - 36 -
1.3.4. Xử lý múng tầng hầm buồng đặt ống hỳt
Hỡnh 1-14: Biện phỏp thi cụng xử lý múng buồng hỳt
Luận văn thạc sĩ - 37 -
Q trình thi cơng theo phương pháp top-down xử lý móng tầng hầm trạm bơm được tiến hành theo các bước sau:
Giai đoạn I : Thi công hệ cọc cừ vây xung quanh để bảo vệ hố đào theo phương
pháp top –down, đối với trạm bơm đứng ta có thể dùng:
- Phương án dùng cọc Bê tơng đóng sát với tường của trạm bơm xong tiến hành đào đất và thi công từ trên xuống
- Phương án dùng hệ cọc cừ thép đóng xuyên sâu quá đáy móng một khoảng
nhất định, trường hợp này ta đóng cách xa tường hố móng trạm bơm một khoảng nhất định và tiến hành đào đất thi cơng từ trên xuống( Trên hình là dùng cọc cừ bảo
vệ)
Giai đoạn II : Thi công tầng hầm thứ nhất
Gồm các công đoạn sau :
- Bóc đất đến cốt dầm sàn thứ nhất
- Ghép ván khuôn thi công tầng ngầm thứ nhất, theo từng đợt đổ bê tông đã hoạch định cho thành trạm bơm và sàn bơm. Tận dụng mặt đất đã được xử lý để làm hệ thống đỡ ván khuôn.
- Đặt cốt thép và đổ bê tông dầm - sàn tầng ngầm thứ nhất. Bố trí các thép chờ tường, cột tại các vị trí có cột để nối thép cho phần phía dưới
Giai đoạn III : Ta có thể thi cơng phần kết cấu ngay trên mặt đất
Giai đoạn này bao gồm các công đoạn sau :
- Ghép ván khuôn thi công tầng 1. Hệ ván khuôn cột chống được đặt trực tiếp lên hệ thống sàn tầng hầm thứ nhất.
Giai đoạn IV: Thi công tầng hầm thứ hai
Gồm các công đoạn sau :
- Tháo ván khuôn chịu lực tầng ngầm thứ nhất.
- Đào đất đến cốt mặt dưới của đáy kết cấu sâu nhất
- Chống thấm cho phần móng
- Thi cơng xử lý nền móng cho trạm bơm như là gia cố cọc bê tông, cọc tre , đệm cát, ...
- Thi cơng chống thấm sàn tầng hầm nếu có u cầu cho trạm bơm buồng khô
Luận văn thạc sĩ - 38 -
Thi công cốt thép bê tơng sàn tầng hầm thứ hai và hồn thiện các điểm liên kết cũng như hoàn thiện bên trong.
Trong cơng tác thi cơng xử lý móng trạm bơm ta cần chú ý thêm một số vấn đề :
Công tác đào đất được tiến hành từng đợt một chúng ta tận dụng các lỗ mở
sàn bơm, cầu thang làm nơi vận chuyển đất lên mặt đất.
Khi bê tông sàn tầng hầm cốt thứ nhất đã đạt yêu cầu về cường độ thiết kế thì cơng tác đào đất dưới cho tầng hầm tiếp theo mới được tiến hành.
Trong khi tiến hành đào bố trí các hố gom nước và máy bơm kết hợp với ống kim lọc nếu cần thiết, đề phòng nước ngầm dâng cao ảnh hưởng đến quá trình thi cơng.
Khi thi cơng phần ngầm trong giai đoạn này cịn có thể gặp các mạch nước ngầm có áp nên ngồi việc bố trí các trạm bơm thốt nước cịn chuẩn bị các phương án vật liệu cần thiết để kịp thời dập tắt mạch nước.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
1. Để thi cụng múng cỏc cụng trỡnh ngầm đặt nụng trong đụ thị cũng như trong thủy lợi hiện nay thường ỏp dụng ba phương phỏp chớnh là phương phỏp đào mở, thi cụng từ dưới lờn và thi cụng từ trờn xuống.
2. Cú nhiều phương phỏp thi cụng đường hầm nhưng ỏp dụng phổ biến hiện nay ở Việt Nam là phương phỏp thi cụng bằng khoan - nổ.
3. Việc thi cụng và xử lý múng cho một số cụng trỡnh thủy lợi núi chung và trạm bơm đứng cú một đến hai tầng hầm sõu trong đất núi riờng chỳng ta cú thể ỏp dụng biện phỏp thi cụng theo trỡnh tự từ trờn xuống.
Luận văn thạc sĩ - 39 - CHƯƠNG 2 THI CễNG XỬ Lí MểNG TRẠM BƠM ĐỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP TOP-DOWN 2.1 ĐẶC ĐIỂM TRẠM BƠM ĐỨNG 2.1.1 Mục đớch xõy dựng
Nhà mỏy bơm kiểu buồng đứng là nhà mỏy cú múng đỳc liền và cỏc tổ mỏy bơm chớnh và gi an mỏy nằm thấp hơn cao trỡnh mặt bằng san ủi của khu nhà mỏy . Nhà mỏy bơm kiểu buồng thường dựng cho trạm bơm vừa và lớn , lấy nước từ nguồn nước hở đặt trờn bờ ổn định khi giao động mực nước vượt quỏ khả năng hỳt của mỏy bơm. Nú thường được lắp mỏy bơm li tõm song hướng lớn và cỏc loại bơm hướng trục và cỏc bơm trục đứng . Lưu lượng lớn nhất đạt được của kiểu nhà mỏy này cú thể tới 10 m3
/s, thường dựng nhà mỏy kiểu buồng với lưu lượng mỏy bơm Q < 2 m3/s.
Hỡnh 2-1: Nhà mỏy bơm loại buồng ướt mỏy đặt chỡm
Luận văn thạc sĩ - 40 -
2.1.2 Cỏc kiểu trạm bơm đứng
Nhà mỏy bơm kiểu buồng về kết cấu chia ra hai loại như sau:
Nhà mỏy loại buồng khụ : Mỏy bơm chớnh được đặt trong buồng kh ụ rỏo, liờn hệ
với nguồn nước thụng qua ống hỳt dài khi nhà mỏy và cửa lấy nước đứng tỏch riờng hoặc ngay từ phần cửa lấy nước của nhà mỏy loại kết hợp giữa nhà mỏy và cửa lấy nước. Chiều cao hỳt nước cú thể bất kỳ ( õm, dương hoặc bằng 0 ), do vậy được dựng rộng rói.
Nhà mỏy bơm buồng khụ khỏc với loại buồng ướt là mỏy bơm khụng đặt trong nước mà đặt trong buồng kớn nước và đảm bảo khụ rỏo . Cũng như kiểu buồng núi chung loại này cũng ưa dựng với cỏc loại mỏy bơm cú lưu lượng nhỏ hơn 2 m3
/s. Khi dựng mỏy bơm trục ngang thỡ nhà mỏy chỉ cú một tầng nhưng phần dưới mặt đất được đỳc bằng bờ tụng cốt thộp để đủ cứng và chống thấm nước , cỏch bố trớ nhà mỏy cũng giống nhà mỏy bơm múng tỏch trờn mặt đất . Khi dựng mỏy bơm trục đứng nhà mỏy sẽ cú hai tầng: tầng trờn đặt động cơ và thiết bị điện cũn tầng khụ bờn dưới đặt mỏy bơm. Nước từ buồng hỳt được dẫn đến mỏy bơm bằng cỏc đường ống kim loại đặt trong buồng khụ , buồng khụ cũn đặt đoạn ống đẩy và cỏc van trờn ống đẩy. Thường đường ống lớn và thiết bị trờn ống cồng kềnh ngăn trở việc đi lại trong buồng, do vậy cần xõy cầu cụng tỏc t rờn cỏc đường ống để đảm bảo đi lại và vận hành. Kớch thước bồng khụ xỏc định theo điều kiện bố trớ cỏc thiết bị và đường ống cũng như theo điều kiện cao trỡnh đặt mỏy bơm . Tấm đỏy buồng khụ phải bảo đảm khụng thấm nước và cú bố trớ rónh để tiờu nước rũ rỉ , bề dày tấm múng đủ bảo đảm