IV. Kết quả đạt được của luận văn:
4.2.2. Thi cụng dầm van và cừ chống thấm:
4.2.2.1. Phương ỏn thi cụng tại chỗ:
Cũng giống như trụ pin, dầm van thi cụng tại chỗ chủ yếu bằng cỏc phương phỏp sau đõy:
+ Thi cụng bằng đờ quai thượng hạ lưu: + Thi cụng bằng hệ thống thựng chụp: + Thi cụng bằng khung võy cọc vỏn thộp:
Hỡnh 101: Thi cụng dầm van trong khung võy cọc vỏn thộp
Trỡnh tự cỏc bước thi cụng dầm van theo phương ỏn tại chỗ cũng giống như đối với thi cụng trụ pin.
Phương ỏn lắp ghộp cỏc cấu kiện trong nước để tạo thành cụng trỡnh ngăn sụng trong điều kiện nước sõu là phương ỏn cú tớnh khả thi cao hơn, nhất là trong điều kiện cụng nghệ thi cụng hiện nay. Do khụng phải ngăn dũng nờn phương ỏn thi cụng lắp ghộp ớt phụ thuộc vào thời tiết, điều kiện tự nhiờn trong quỏ trỡnh thi cụng. Với cấu kiện dầm van thi cụng lắp ghộp cú thể chia làm hai dạng theo đặc trưng cấu tạo là: dầm van kết cấu đặc và dầm van kết cấu phao rỗng.
+ Dầm van dạng kết cấu đặc:
Với đặc điểm là kết cấu dạng khối bờ tụng đặc nờn dầm van dạng này được thi cụng đỳc sẵn trờn bói đỳc bằng cỏc thiết bị thụng thường, sau đú được di chuyển và cẩu lắp ghộp tại vị trớ cụng trỡnh.
Hỡnh 102: Thi cụng lắp ghộp dầm van đặc
- Ưu điểm:
- Thi cụng đơn giản, thuận lợi, tiến độ thi cụng nhanh
- Khụng ảnh hưởng đến chế độ dũng chảy, lưu thụng giao thụng thủy - Phương tiện, mỏy múc thi cụng thụng dụng
- Giảm giỏ thành thi cụng cụng trỡnh
- Nhược điểm: Trường hợp này chỉ nờn ỏp dụng với cỏc cụng trỡnh cú khẩu
cộng với đặc điểm cấu tạo dạng đặc, nờn trọng lượng dầm van sẽ rất lớn, việc thi
cụng cẩu lắp sẽ khú khăn phức tạp, độ tin cậy trong thi cụng sẽ giảm đi. + Dầm van dạng kết cấu phao rỗng:
Dầm van cú cấu tạo dạng hộp rỗng, khung tường vỏch khụng gian, được đỳc sẵn và vận chuyển từ khu vực chế tạo đến cụng trường bằng đường sụng bởi cỏc thiết bị hoàn toàn thụng dụng như tàu kộo, xà lan… Cỏc cấu kiện cụng trỡnh được thiết kế đảm bảo khả năng chịu tải, tớnh ổn định trong quỏ
trỡnh vận chuyển và làm việc cụng trỡnh đều được tớnh toỏn kiểm tra để đảm bảo tớnh an toàn cao, lắp đặt chớnh xỏc. Trỡnh tự thi cụng cụ thể như sau:
+ Chế tạo dầm van sẵn trong hố múng tạm + Di chuyển dầm van đến vị trớ cụng trỡnh + Lắp ghộp dầm van và tạo liờn kết với trụ pin
Chi tiết cỏc bước thi cụng dầm van cụ thể giống như đối với thi cụng trụ pin.
Với mỗi cụng trỡnh, tuỳ thuộc vào phương ỏn chọn nguyờn lý chống thấm khỏc nhau mà kớch thước và biện phỏp tạo liờn kết với nền cụng trỡnh của dầm van cũng khỏc nhau. Dầm van cũng cú thế được mở rộng theo chiều dũng chày để đảo bảo đường viền thấm ngang, lỳc này việc xử lý nền đỏy dầm van khỏ đơn giản, cú thể sử dụng cọc xi măng đất hoặc thậm chớ đặt trực tiếp trờn nền đất trong trường hợp địa chất cho phộp. Trong trường hợp ngược lại, khi sử dụng nguyờn lý chống thấm theo đường viền đứng, kết cấu dầm van sẽ nhỏ hơn, liờn kết giữa dầm van và nền cụng trỡnh bằng hệ thống cọc và cừ chống thấm.
+ Ưu điểm:
Với cỏc sụng lớn và khẩu độ cụng trỡnh đũi hỏi phải mở rộng, nếu dựng khung võy tại chỗ thỡ khối lượng khung chống sẽ rất lớn, việc thi cụng trong một thời gian dài ngay tại vị trớ lũng sụng sẽ ảnh hưởng đến việc giao thụng thuỷ và mụi trường.
Việc thi cụng dầm van tại hố múng tạm sau đú di chuyển và lắp ghộp vào cụng trỡnh sẽ khắc phục được những nhược điểm trờn. Hơn nữa, với việc thi cụng lắp ghộp thỡ cỏc hạng mục cụng việc được thi cụng đồng thời, khụng bị chồng chộo, chủ động về thời gian và giảm thiểu được tối đa cỏc tỏc động khụng cú lợi từ cỏc yếu tố khỏc quan. Thi cụng đỳc và lắp ghộp đồng thời nhiều cỏc đơn nguyờn dầm van sẽ làm giảm giỏ thành trong thi cụng từ đú gúp phần làm giảm gia thành cho toàn bộ cụng trỡnh.
+ Nhược điểm:
Cỏc quy trỡnh thi cụng và biện phỏp lắp đặt phải đạt độ chớnh xỏc cao. Thiết bị thi cụng chuyờn dụng và đũi hỏi cụng nhõn vận hành phải lành nghề, cú tay nghề cao. Chỉ nờn ỏp dụng cho cỏc cụng trỡnh ngăn sụng lớn, cột nước sõu, cú nhiều đơn nguyờn thỡ giỏ thành cụng trỡnh mới giảm.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Cỏc kết quả đạt được trong luận văn.
- Trong chương 1: Tỏc giả đó tập trung nghiờn cứu, phõn tớch về tỡnh trạng cạn kiệt, thiếu hụt nguồn nước trờn sụng Hồng về mựa cạn. Từ đú nờu ra được tớnh cấp thiết của việc nghiờn cứu xõy dựng cụng trỡnh điều tiết nước trờn sụng Hồng. Cũng trong chương này, tỏc giả đó tổng quan lại cỏc loại hỡnh cụng trỡnh ngăn sụng trờn thế giới và trong nước. Nờu ra cỏc giải phỏp cụng trỡnh đó và đang được nghiờn cứu ứng dụng trong thực tế như: Cụng nghệ truyền thống, cụng nghệ đập trụ đỡ, cụng nghệ đập xà lan…Để từ đú tổng kết và đưa ra cỏc vấn đề cần nghiờn cứu trong luận văn.
- Trong chương 2: Tập trung nghiờn cứu một số giải phỏp kết cấu cụng trỡnh điều tiết cú thể ứng dụng xõy dựng trờn sụng Hồng như: Đập tạm, đập cao su, đập phao nổi, đập trụ phao, đập xà lan…Phõn tớch về ưu nhược điểm, phạm vi ỏp dụng để từ đú đề xuất được phương ỏn cụng trỡnh phự hợp nhất ỏp dụng để xõy dựng trờn sụng Hồng là giải phỏp” Đập ngăn sụng cố định đúng mở bằng cửa van lớn”.
- Trong chương 3: Tỏc giả đi sõu vào việc bố trớ cỏc hạng mục cụng trỡnh trờn sụng Hồng cho phương ỏn chọn như: Cống điều tiết nước, õu thuyền, cửa van, cầu giao thụng…Nờu ra nội dung, phương phỏp và cỏc bước tớnh toỏn cho một số hạng mục cụng trỡnh chớnh như: Trụ pin, dầm van, cửa van…Áp dụng tớnh toỏn cho cụng trỡnh điều tiết nước trờn sụng Hồng tại vị trớ cống Xuõn Quan. Cũng trong chương này tỏc giả đó đỏnh giỏ khả năng thoỏt lũ về mựa lũ trước và sau khi cú cụng trỡnh điều tiết, để từ đú đỏnh giỏ được mức độ ảnh hưởng của cụng trỡnh tới dũng chảy trờn sụng Hồng về mựa lũ.
- Trong chương 4: Tỏc giả tập trung nghiờn cứu và đề xuất cỏc giải phỏp thi cụng cho phương ỏn cụng trỡnh đó lựa chọn. Giải phỏp dẫn dũng thi cụng, biện phỏp thi cụng cỏc hạng mục trụ pin, dầm van, cừ chống thấm…trong đú cú cả giải phỏp thi cụng tại chỗ và giải phỏp thi cụng theo cụng nghệ lắp ghộp.
Cỏc vấn đề được nờu trong luận văn cú nhiều vẫn đề mang tớnh thực tế cao, tuy nhiờn cũng cú nhiều vấn đề mang tớnh cụng nghệ mới chưa được kiểm nghiệm nhiều trong thực tế, cần nghiờn cứu sõu hơn và thử nghiệm nhiều hơn.
Việc tớnh toỏn kết cấu cho giải phỏp chọn chưa cập nhật được hết cỏc điều kiện biờn, cỏc vấn đề khỏc cú ảnh hưởng trực tiếp đến cụng trỡnh trong quỏ trỡnh làm việc.
Vấn đề nghiờn cứu đỏnh chỡm cỏc cấu kiện cụng trỡnh được thi cụng theo cụng nghệ lắp ghộp chưa được trỡnh bày nhiều. Đõy là vấn đề cần được nghiờn cứu sõu hơn và rộng hơn trong cỏc bước tiếp theo.
3. Kiến nghị.
Biến đổi khớ hậu toàn cầu gõy ra tỡnh trạng hạn hỏn ngày càng nghiờm trọng, nguồn nước trờn cỏc con sụng chớnh núi chung và sụng Hồng núi riờng đang ngày càng cạn kiệt, gõy ra những ảnh hưởng nặng nề cho sản xuất nụng nghiệp, giao thụng thủy, nuụi trồng thủy sản, mụi trường sinh thỏi v.v...Việc nghiờn cứu cỏc giải phỏp cụng trỡnh nhằm tận dụng triệt để lượng nước, dõng mực nước phục vụ cho phỏt triển nụng nghiệp và cỏc ngành kinh tế khỏc là một vấn đề cấp bỏch khụng chỉ cho hiện tại mà cả trong tương lai. Luận văn đề cập đến một trong số những giải phỏp cụng trỡnh đỏp ứng được cỏc mục tiờu trờn đú là:” Đập điều tiết bằng cụng trỡnh kiờn cố, đúng mở bằng hệ thống cửa van lớn”. Đõy là giải phỏp thiết thực, cú tớnh khả thi cao khi ỏp dụng cho sụng Hồng (đặc biệt đoạn qua Hà Nội).
Tuy nhiờn, do sự hạn chế về thời gian và kinh nghiệm, cỏc vấn đề về kết cấu chi tiết, hệ thống quản lý vận hành, sự liờn kết giữa cỏc đơn nguyờn, cỏc biện phỏp thi cụng...chưa được nghiờn cứu một cỏch cụ thể. Tỏc giả kiến nghị, để hoàn thiện giải phỏp cụng trỡnh trong phương ỏn này và cú thể ỏp dụng cụng trỡnh ra ngoài thực tế mà trước mắt là điều tiết và dõng nước cho sụng Hồng thỡ cần nghiờn cứu sõu hơn cỏc vấn đề chi tiết, phương ỏn thi cụng làm nổi, hạ chỡm, liờn kết giữa nền cụng trỡnh và cỏc đơn nguyờn v.v...Để khi ỏp dụng sẽ mang lại hiệu quả cao nhất cho cụng trỡnh, trỏnh cỏc vấn đề phức tạp nảy sinh trong quỏ trỡnh thi cụng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Trương Đỡnh Dụ và nnk , Bỏo cỏo đề tài KC12-10 phần đập xà lan - 1995 [2]. Trần Đỡnh Hoà và nnk Bỏo cỏo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài “Nghiờn cứu cụng nghệ để thiết kế xõy dựng cụng trỡnh ngăn sụng lớn vựng triều”, Hà Nội,
năm 2008.
[3]. Trần Đỡnh Hoà, Trương Đỡnh Dụ và nnk “Cụng trỡnh ngăn sụng lớn vựng ven biển”, Nxb Nụng nghiệp, năm 2008.
[4]. Quy hoạch Tổng thể phỏt triển kinh tế xó hội ĐBSCL đến năm 2010 (Bộ Kế
hoạch-Đầu tư), 1998.
[5]. GS.TS. Ngụ Trớ Viềng, PGS. TS. Phạm Ngọc Quý và nnk - Giỏo trỡnh thuỷ cụng tập II -2004.
[6]. GS.TS. Vũ Cụng Ngữ, Ths. Nguyễn Thỏi. Múng cọc phõn tớch và thiết kế –
Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật, 2004.
[7]. Lờ Đức Thắng. Tớnh toỏn múng cọc- Nhà Xuất bản Giao Thụng Vận Tải,
1998.
[8]. W. van Aalst. The Closure of Tidal Basins. Delft university Press/ 1987; [9]. PhD.Shamsher Prakash, Hari D. Sharma. Pile foundations in engineering
practive - Múng cọc trong thực tế xõy dựng. Nhà xuất bản Xõy Dựng, 1999.
[10]. Lờ Mạnh Hựng, Đập cao su, Nhà xuất bản nụng nghiệp, Tp. Hồ chớ Minh
2003
[11]. Tiờu chuẩn thiết kế cụng trỡnh thủy lợi TCVN 285-2002
[12]. Trương Đỡnh Dụ, Trần Đỡnh Hũa, Trần Văn Thỏi, Vũ Hồng Sơn và nnk
(2003), Bỏo cỏo dự ỏn sản xuất thử nghiệm đập trụ đỡ, Viện Khoa học Thủy Lợi. [13]. Trương Đỡnh Dụ, Trần Đỡnh Hũa, Trần Văn Thỏi và nnk (2004), Thiết kế cụng trỡnh ngăn mặn giữ ngọt Thảo Long, Tạp chớ khoa học cụng nghệ thủy lợi,
Viện khoa học Thủy Lợi.
[14]. Sổ tay kỹ thuật thủy lợi (1979), NXB Nụng Nghiệp.
[15]. Joseph E.Bowles (1997): Foundation analysis and design, McGraw-hill
PHỤ LỤC
TÍNH TOÁN KẾT CẤU TRỤ GIỮA
PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG:
Loại hỡnh kết cấu: Trụ đặc bờ tụng cốt thộp Tiờu chuẩn thiết kế: Tiờu chuẩn 22TCN 272 – 2005 Nhịp dầm: Dầm đỳc hẫng Khổ cầu: B=18m 1.2. KẾT CẤU PHẦN TRấN: - Loại dầm: Dầm đỳc hẫng - Nhịp dầm đỳc hẫng: + Số lượng dầm: N=2 dầm + Chiều dài tớnh toỏn: Ls=65m + Chiều cao dầm trung bỡnh: H=3,0m - Gờ chắn:
+ Diện tớch gờ chắn đỡ lan can: Fg = 0,25m2
+ Chiều cao gờ chắn đỡ lan can: Hg = 0,5m + Chiều cao lan can: Hlc = 1,45m + Bề rộng mặt cầu: B = 15m
+ Khổ cầu: W = 18m
+ Số làn xe thiết kế: n = 4 làn + Hệ số làn xe: m = 0,65 + Hệ số xung kớch: IM = 0,25 - Kớch thước cơ bản của Trụ:
btrụ pin hdv bdv bbệ trụ htrụ cầu
Mặt đứng và mặt bờn trụ
htrụ pin = 9,00 hbịt đỏy = 3,00 hbệ trụ = 8,30 Mặt đứng trụ
dtrụ TL = 4,50 dtrụ HL = 3,00 dtrụ cầu = 1,50
1.3. SỐ LIỆU TRỤ
- Loại cọc: Cọc khoan nhồi D = 1,60 m
- Số cọc trong múng: = 14 Cọc
- Chiều dài cọc Lcọc = 45,0 m
- Cao trỡnh ngưỡng cống: Ngưỡng = -5,00 m
- Cao trỡnh mực nước cao nhất (thượng lưu): MNCN = 3,50 m - Cao trỡnh mực nước thấp nhất (phớa đồng): MNTN = 1,00 m
- Mực nước giao thụng thủy: MNGT = 1,00 m
- Cao trỡnh đỉnh múng: CĐIM = - 5,00 m
- Cao trỡnh đỏy múng: CĐAM = -10,80 m
- Chiều rộng khoang thụng nước Bthụng nước = 62,00 m
- Trọng lượng cửa van: Gcv2 = 300,0 T
- Dầm van:
+ Chiều dài dầm van khoang bờn: Ldầm van = 62,00 m + Chiều dài dầm van tớnh toỏn: Ldv = 58,00 m
+ Trọng lượng dầm van : Gdv = 14136,0 T
+ Trọng lượng bờ tụng bịt đỏy khoang bờn: Gbtbddv = 6380,0 T
+ Chiều cao dầm van HdvTL = 4,80 m
+ Chiều rộng dầm van BdvHL = 19,00 m
1. 5. TẢI TRỌNG THIẾT KẾ:
Tải trọng thiết kế theo tiờu chuẩn 22 TCN - 272 - 2005 bao gồm cỏc tải trọng sau: + Xe tải thiết kế
+ Xe hai trục thiết kế + Tải trọng làn
+ Tải trọng người 300kG/m2
PHẦN II: TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG
2.1. TĨNH TẢI:
Tĩnh tải kết cấu phần trờn + thiết bị phụ (DC)
- Trọng lượng bản thõn dầm = 2460,0 T
- Trọng lượng cột đốn = 0,30 T
- Trọng lượng gờ chắn đỡ lan can = 40,6 T
- Trọng lượng lan can = 2,11 T
Tổng = 2503,0 T
Tĩnh tải lớp phủ + tiện ớch (DW)
- Trọng lượng lớp phủ: = 599,63 T
Tĩnh tải kết cấu phần dưới:
V: Thể tớch cỏc bộ phận: Bảng tớnh toỏn tĩnh tải cỏc bộ phận trụ Bảng 2.1: Bảng tớnh toỏn tĩnh tải cỏc bộ phận trụ STT Tờn kết cấu Thể tớch (m3) Trọng lượng N (T) 1 Bờ tụng bịt đỏy 600,00 1380 2 Bệ trụ 780,00 1950 3 Thõn trụ pin 805,00 2012,50 4 Nhà và thiết bị nõng hạ cửa 50,00 5 Thõn trụ cầu 462,00 1155,00 Tổng cộng 2647,00 6547,50
Bảng tổng hợp nội lực do trọng lượng bản thõn trụ tại cỏc mặt cắt
Bảng 2.2: Bảng tớnh nội lực do trọng lượng bản thõn tại cỏc mặt cắt
Tờn kết cấu Mặt cắt đỉnh múng N1 (T) Mặt cắt đỏy múng N3 (T)
Trọng lượng cửa van 300,00
Trọng lượng dầm van 14136,0 Bệ trụ 3300 Thõn trụ pin 2012,50 2012,50 Thiết bị nõng hạ cửa 50,00 50,00 Thõn trụ cầu 1155,00 1155,00 2.2. HOẠT TẢI
Hoạt tải xe ụ tụ trờn mặt cầu gồm: Xe tải thiết kế hoặc xe 2 trục thiết kế và tải trọng làn thiết kế. TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ HOẠT TẢI
Tải trọng Điểm Tung độ DAH Tải
trọng Phản lực
Đơn vị
2 0,208 14,5 8,06 T 3 0,274 14,5 10,63 T 4 0,505 3,5 4,73 T 5 0,571 14,5 22,16 T 6 0,637 14,5 24,73 T 7 0,868 3,5 8,13 T 8 0,934 14,5 36,26 T 9 1,000 14,5 38,83 T 10 0,769 3,5 7,21 T 11 0,703 14,5 27,30 T 12 0,637 14,5 24,73 T 13 0,406 3,5 3,81 T 14 0,340 14,5 13,20 T 15 0,274 14,5 10,63 T 16 0,043 3,5 0,40 T Xe hai trục 9 0,982 11,0 28,91 T 17 1,000 11,0 29,46 T Tải trọng làn WL 65,0 0,93 249,05 T Tổng cộng Ri Do xe tải 242,17 T Do xe hai trục 58,37 T Hoạt tải trờn nhịp LL = 496,587 T Xung kớch IM = 54,488 T
2.3. TẢI TRỌNG NGƯỜI ĐI BỘ:
Tải trọng tiờu chuẩn người đi bộ qnd = 0,3 T/m2
Bề rộng đường người đi bộ Bnd = 1,50 m
Phản lực gối do tải trọng người đi bộ PLt = 14,63 T
PLp = 14,63 T
2.4. LỰC HÃM XE (BR)
Lực hóm xe bằng 25% tổng trọng lượng cỏc trục xe tải hay xe 2 trục thiết kế của tất cả cỏc làn
Lực hóm xe nằm ngang cỏch phớa trờn mặt đường khoảng cỏch hBR = 1,80 m