Tài liệu Công trình thủy công trong nhà máy đóng tàu ppt

SÁCH





Công trình thủy công trong
nhà máy đóng tàu
mục lục.
Lời nói đầu.
Chơng 1. Những khái niệm chung về nh máy đóng mới
v sửa chữa tu thuỷ.


1. Những nhiệm vụ cơ bản của xởng đóng mới v sửa chữa tu thuỷ. 3


2. Các bộ phận chủ yếu của nh máy đóng mới v sửa chữa tu thuỷ. 4


3. Các dạng công trình thuỷ công chủ yếu trong nh máy đóng mới v 5
sửa chữa tu thuỷ.


4. Sơ lợc lịch sử phát triển của công trình thuỷ công. 10
Chơng 2. Vấn đề qui hoạch nh máy đóng mới v sửa chữa tu thủy.

1. Cơ sở để chọn địa điểm xây dựng nh máy. 13


2. Nguyên tắc bố trí công trình nâng, hạ tu. 14


3. Mặt bằng tổng thể của nh máy đóng tu. 14


4. Bố trí mặt bằng tổng thể của nh máy sửa chữa tu thuỷ. 23
Chơng 3. Bệ tu, bến trang trí v thiết bị vận chuyển trong phạm vi nh máy.


1. Bệ tu. 27


2. Bến trang trí. 33


3. Thiết bị vận chuyển trong phạm vi nh máy. 35
Chơng 4.Đ tu.


1. Khái niệm v phân loại. 42


2. Các bộ phận chủ yếu của đ. 45

3. Những kích thớc cơ bản của đ tu. 46


4.Các hình thức kết cấu đ tu 50.


5. Quá trình hạ thuỷ tu. 52


6. Tính toán đ tu. 54
Chơng 5. Triền tu.
Đ1. Khái niệm v công dụng: 60
Đ2. Các bộ phận của triền 62
Đ3. Các hình thức chuyển tu. 67
Đ4. Các kích thớc chủ yếu của triền tu. 76
Đ5. Kết cấu đờng triền. 81
Đ6- Tính toán các bộ phận của triền tu. 90
Chơng 6. ụ Tu.
A. ụ khô.


1. Khái niệm v công dụng. 112


2 Nguyên tắc thiết kế v cấu tạo ụ khô. 118


3. Kết cấu buồng ụ. 126

Đ

4. Kết cấu đầu ụ khô. 137

Đ
5. Trạm bơm, hệ thống cấp, thoát v tiêu nớc. 139

Đ
6.Kết cấu cửa ụ. 142

Đ
7. Hệ thống cấp thoát nớc. 144

Đ
8. Nội dung tính toán khi thiết kế ụ khô. 146

Đ
9. Tải trọng tác dụng lên ụ khô. 146

Đ
10.Tóm tắt việc tính toán các bộ phận kết cấu trên nền đn hồi v việc
chọn sơ đồ tính. 149


11. Các phơng pháp tính toán kết cấu buồng ụ. 152

Đ
12.Tính toán đầu ụ v trạm bơm. 171

Đ
13. Tính toán hệ thống cấp thoát nớc của ụ. 173
B - ụ khô lấy nớc.

Đ
14.Đặc điểm chung của ụ khô lấy nớc 175.

Đ
15. Kết cấu các bộ phận chính của tổ hợp công trình của ụ khô lấy nớc. 177
C. ụ nớc.

Đ
16. Khái niệm v các kích thớc của ụ nớc. 178

Đ
17. Kết cấu ụ nớc. 180
D. ụ nôi.

Đ
18. Sự phát triển của ụ nổi. 181

Đ
19. Ưu nhựợc điểm của ụ nổi. 182

Đ
20. Các dạng cấu tạo của ụ nổi. 183

Đ
21. Tính toán một số tiết bị của ụ nổi. 186
Chơng 7. Máy nâng tu theo phơng thẳng đứng.

Đ
1.Đặc điểm chung của máy nâng tu. 188

Đ
2.Kết cấu của máy nâng thuỷ lực. 189

Đ
3.Kết cấu của máy nâng cơ khí. 191
Chơng 8. Các chỉ tiêu KT-KT của công trình thuỷ công.

Đ
1.Các chỉ tiêu chất lợng. 191

Đ
2.Vấn đề gía thnh của các công trình thuỷ công. 196

Đ
3.Xác định hiệu quả kinh tế của các công trình thuỷ công 199.

Tài liệu tham khảo.


112
Chơng VI ụ tàu
ụ tàu, tuy xuất hiện sau công trình mái nghiêng, song phát triển rất nhanh. lúc đầu
chỉ xuất hiện ụ khô, sau đó đợc cải tiến thành ụ nớc, ụ khô lấy nớc và ụ nổi. Về thuật
ngữ thờng dùng chỉ gọi là ụ nhng thực tế các loại này trên cơ bản chỉ giống nhau về công
dụng, còn về kết cấu, nguyên lý thao tác v.v thì khác xa. Ví dụ: về kết cấu thì khô và ụ
nớc giống nhau và là những công trình đặt sâu vào trong đất liền còn ụ nổi thì giống một
con tàu hơn là hai loại trên. Về nguyên tắc thao tác, ụ khô và ụ nớc là những công trình
tĩnh, còn ụ nổi lu động trên mặt nớc. Về nguyên làm việc của ụ khô là tàu đợc đặt trong
đó khi tiến hành sửa chữa hoặc đóng mới, ụ nớc thì trái lại, nó đợc dùng nh những công

trình nâng hạ đơn thuần (giống triền) và tàu không đặt trực tiếp trên nó, còn ụ nổi thì có thể
đặt trực tiếp hoặc không tùy theo kỹ thuật khai thác của nó.
Vì vậy, trong chơng này chúng tôi chia làm 4 phần để trình bày từng loại công
trình riêng. Tuy nhiên chủ yếu chỉ tập trung vào ụ khô, còn ụ nớc có nhiều mặt tơng tự ụ
khô nên đợc lồng vào ụ khô mà phân tích. Riêng ụ nổi thì chủ yếu ở đây chỉ phân tích về
kỹ thuật khai thác, còn tính toán và chế tạo vợt ra khỏi phạm vi giáo trình này.

A. ụ khô

1. Khái niệm và công dụng.

1-)
Sự phát triển của ụ khô.
ụ khô bắt đầu đợc áp dụng từ cuối thế kỷ 15, và cho
đến nay vẫn giữ đợc những giá trị rất lớn của mình là độ tin cậy cao. Tuổi thọ của các ụ
khô vợt xa các công trình nâng , hạ tàu khác. Nh chúng ta biết rằng các ụ khô đợc xây
bằng đá từ thời Pie -Đệ nhất đến nay vẫn còn đợc khai thác. Lúc đầu hình thức và kết cấu
ụ rất đơn sơ, qua quá trình phát triển lâu dài nó đợc cải tiến dần dần. Ngày nay nhiều ụ
khô hiện đại đợc xây dựng bằng bê tông, bê tông cốt thép có trang bị hiện đại đã đợc xây
dựng ở nhiều nớc trên thế giới.
Về kết cấu, lúc dầu chỉ là những cái hố đúng nh tên gọi của nó, về sau, do phải
giải quyết nhiều khâu kỹ thuật, nên đợc cải tiến dần thành những công trình bê tông đồ sộ,
và trong những năm gần đây, tiến tới dùng kết cấu mỏng và lắp ghép.
Về thiết bị, cũng đợc hiện đại hoá dần nhất là cửa ụ và hệ thống cấp thoát nớc.
Đến nay ngời ta đã xây dựng đợc những ụ khô rất lớn, (xem số liệu ở bảng IV-1).
Về công dụng, trớc đây ụ khô chủ yếu dùng để sửa chữa, hãn hữu lắm mới có 1 số
dùng để đóng mới. Nhng từ sau đại chiến thế giới thứ hai nó đã đợc dùng rộng rãi để
đóng mới. Sở dĩ nh vậy là do mấy nguyên nhân sau:
a) Dùng ụ khô, việc hạ tàu đợc an toàn, không gây ra biến dạng thân tàu và tránh
đợc 1 khâu kĩ thuật phức tạp mà khi đóng trên đà phải giải quyết, đó là cần phải gia cố

thân tàu để chống ứng suất phụ, đặc biệt là đối với tàu lớn.
b) Không hạn chế về quy mô và kích thớc của tàu đợc đóng mới hoặc sửa chữa.
Tuy đã rất hiện đại nhng ụ khô vẫn đợc cải tiến không ngừng. Phơng hớng cải
tiến nhằm đạt 3 yêu cầu chủ yếu sau đây:
- Kéo dài tuổi thọ khai thác;
- Tiết kiệm vật liệu (kinh tế);
- Thi công nhanh và cơ giới hoá cao.

113
2-)
Cách bố trí ụ khô.
Trong quá trình thiết kế, trớc hết phải dựa vào điều kiện địa
phơng để chọn vị trí của ụ, vị trí ụ không những ảnh hởng đến quá trình khai thác về sau
mà còn ảnh hởng rất lớn đến vốn đầu t ban đầu, bởi vì khối lợng đất đào đắp khi thi
công rất lớn, mặt khác, vị trí ụ còn ảnh hởng lớn đến việc đa tàu ra,vào ụ.
Điều kiện địa phơng là tổng hợp các điều kiện tự nhiên và nhân tạo có đợc ở nơi
xây dựng. Điều kiện tự nhiên bao gồm điều kiện thuỷ văn, khí tợng, địa chất, địa hình
1/-Điều kiện thuỷ văn: đợc đặc trng bằng sự dao động mực nớc, sóng, dòng chảy, sự
vận chuyển bùn cát, sự bồi lắng khu nớc, tính chất hoá học và tác dụng ăn mòn, xâm thực
của nớc đối với vật liệu xây dựng công trình.
Các yếu tố này ảnh hởng nhiều đến việc bố trí công trình và tìm biện pháp gia cố
nó. Ví dụ nếu dòng chảy có tốc độ lớn thì không nhất thiết phải đặt ụ thẳng góc với bờ mà
có thể đặt xiên với bờ 1 góc nào đó. Hoặc nếu sự bồi lắng lớn, ta phải đặt sâu vào trong bãi
để tiện việc đa tàu ra vào ụ và đỡ công nạo vét thờng xuyên.
2/-Điều kiện địa chất: địa điểm xây dựng ụ thờng ở gần bờ sông, biển nên địa chất
nói chung là phức tạp, thờng có nhiều lớp khác nhau (đá, cát, sét và bùn). Ngay trong đá
cũng nh các lớp trầm tích ta thờng gặp, các lớp sét và á sét, trên mặt thờng là bùn. Tình
trạng địa chất phức tạp này ảnh hởng rất nhiều đến thi công, và lựa chọn kết cấu cũng nh
sự ổn định của công trình. Ví dụ đất yếu, kết cấu phải kiên cố hơn, địa chất phức tạp (chịu
lực không đều nhau) gây nên lún cục bộ. Do đó, khi bố trí địa điểm xây dựng ụ cần phải

chọn nơi địa chất tốt và chịu lực đều (trong điều kiện có thể của bãi xây dựng). Chúng ta
tận dụng đợc điều kiện này bao nhiêu thì thi công càng đơn giản bấy nhiêu và tất nhiên
vốn đầu t sẽ giảm.
3/-Điều kiện khí tợng: đợc đặc trng bằng nhiệt độ, không khí, lợng ma, lực
gió và sơng mù. Trong mấy yếu tố này thì hớng gió và tốc độ gió là ảnh hởng đến việc
bố trí ụ nhiều nhất. Cũng tơng tự nh dòng chảy, nếu hớng gió thổi mạnh theo chiều
thẳng góc với trục thì việc đa tàu ra vào rất khó khăn. Do đó ta cũng có thể chọn một
hớng đặt ụ sao cho không ảnh hởng đến việc đa tàu vào ụ.
4/-Điều kiện địa hình: ảnh hởng trực tiếp đến khối lợng đất đào đắp. Địa hình
mấp mô nhiều thi công san mặt bằng lớn, sâu quá phải bồi lấp, cao quá phải đào. Cố gắng
đến mức tối đa hạn chế khối lợng đào đắp đất.
5/-Điều kiện địa chất thuỷ văn: đặc trng bằng nớc ngầm trong đất, cao trình, lu
lợng thấm, hớng chảy của dòng thấm cũng ảnh hởng nhiều đến sự ổn định của công
trình, đến biện pháp chống thấm và kết cấu mối nối của khe lún. Tốt nhất là không cho
dòng thấm chạy ngang thẳng góc với trục dọc của ụ. Trờng hợp bắt buộc thì phải có biện
pháp chống thấm và hạ mực nớc ngầm.



114
Bảng (IV-1). Kích thớc một số ụ khô, Một số ụ đóng mới.
STT Nớc Năm xây dựng Kích thớc (m) Trọng lợng
Năm
xây
dựng
Năm
kết
thúc
Số hiệu
hoặc tên ụ

Dài
(m)
Rộng
(m)
Sâu
(m)
Chiều
sâu trên
ngỡng
toàn bộ của
tàu tính toán
(T)
Ghi chú
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
1 Tây Đức 1938 1942

Enba -17 350 60

- 8.0 -

Nhiệm vụ thiết kế để đóng tàu chiến.
2 Tây Đức 1938

1942 - 350 60 - 9,3 -
ụ Enba-17 đợc khôi phục sau chiến
tranh (1954) để đóng tàu chở dầu.
3 Italia 1960 1963 số 1
số 2
số 3
285

255
215
42,5
36
36
-
-
-
6,6
6,6
6,6
85000
4 Balan 1961 1963 - 240 42,5 10,75 8,0 65000
5 Đan
mạch
-

1960 số 1
số 2
304
304
45,7
45,7
-
-
7,6
7,6
140000
140000

6 Thuỵ
Điển
1959 1962 số 1
số 2
332
332
44,6
44,6
10
10
7,2
7,2
140000
140000


7

Nhật
1958
1962
1962
1965
N
o
1
N
o
2
310

190
45
47
-
-
10,5
10,5
140000
150000
ụ đợc kéo dài trong thời kì xây dựng.
Buồng số 1 dùng để lắp ghép thân tàu,
buồng thứ 2 dùng để lắp ghép phân đoạn.
Chiều dài toàn bộ là 506m
8 Nhật 1965 - đang t/ kế 450 65 - - 350000 1965 bắt đầu xây dựng.
9 Nhật 1963 1965 số 1 400 55,7 12,5 7,0 150000



115




Một số ụ để sửa chữa

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
10 Xanh
ga-po
1963 1965 - 270

40 - 10 90000 Nhà máy Uy-rông
11 Nhật 1966 sửa chữa 350 56 - 12,5 200000

Khả năng có thể kéo dài tới 467m
để phục vụ cho tàu lớn hơn
12 Nhật - 1965 -
278
227

45
32 1,

-

11 33
10 91
,
,


130000
50000
Trị số ở mẫu số là k.thớc cũ, trị số
ở tử số là k. thớc sau khi sửa chữa
lại
13 Mỹ 1959 1962 N
o
6 358 55 18,6 15 -

116
Ngoài những điều kiện tự nhiên trên đây, việc bố trí ụ còn phụ thuộc nhiều vào dây
chuyền sản xuất của nhà máy. Vì ụ là khâu cuối cùng của toàn bộ dây chuyền, nên có liên
quan mật thiết với các bộ phận sản xuất khác và nhất là khâu vận chuyển các phân đoạn từ
các phân xởng ra ụ.
Trờng hợp trong nhà máy phải xây dựng nhiều ụ thì nên bố trí tập trung gần nhau
để tận dụng trạm bơm và các hệ thống phục vụ khác nh điện, nớc, khí đốt
Gần đây do việc bố trí tập trung này, ụ khô đã đợc cải tiến thành ụ lấy nớc (Hình
VI-1). Đặc điểm của ụ lấy nớc là:
- Cao trình đáy không đặt sâu vào lòng đất nh ụ khô mà đặt ngang với mặt bằng xởng.
Do đó tờng ụ không chịu áp lực đất phía ngoài, chỉ chịu áp lực thuỷ tĩnh bên trong khi đa
tàu ra vào ụ mà thôi.
- Trạm bơm không phục vụ trực tiếp cho từng ụ, nó cấp nớc cho âu nớc, âu này giữ
vai trò trung gian giã ụ và vùng nớc phía ngoài. Âu nớc phải đủ rộng để cho tàu có thể
quay vòng và đậu chờ đợi. Tờng âu bằng bê tông hoặc đê đất.
Thao tác đa tàu ra vào ụ nh sau:
Muốn đa tàu ra khỏi ụ, trớc hết bơm nớc vào đến cao trình cần thiết (tàu có thể
nổi lên khỏi đệm tàu), mở cửa ụ cho mực nớc ở âu và ụ ngang nhau, kéo tàu ra khỏi ụ và
đa vào lạch sâu của âu. Sau đó mở cửa âu cho mực nớc ở âu và khu nớc ngang nhau,
kéo tàu ra ngoài.
Đa tàu vào thì thao thác ngợc lại.
Âu nớc
Cửa âu
Các ụ khô
Cửa
ụ
khô
Lạch sâu

A
A
A-A
MNHT
Hình (VI-1). Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt ngang ụ khô lấy nớc.


117
Nói chung ụ khô lấy nớc thờng dùng để đóng mới vừa tiện cho việc bố trí các
phân xởng vừa đơn giản thao tác.
ụ khô lấy nớc có 2 nhợc điểm, một là phải xây thêm âu nớc, hai là khối lợng
nớc cần bơm rất lớn, 2 nhợc điểm này làm tăng giá thành xây dựng.
Tuy vậy, ụ khô lấy nớc cũng có 1 u điểm lớn là đáy nó đợc đặt trên mặt đất, nên
tờng không chịu áp lực đất, đáy không chịu lực đẩy nổi do đó kết cấu của chúng có thể rất
mỏng, giảm khổi lợng vật liệu.
Loại ụ này có nhiều u điểm, song cũng không ít thiếu sót, do vậy khi thiết kế phải
tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật một cách nghiêm túc. Kinh nghiệm thực tế cho thấy rằng
nếu 1 âu nớc phục vụ cho từ 3 ụ trở lên thì gía thành xây dựng tơng đối cho từng chiếc sẽ
hạ.



118
2 Nguyên tắc thiết kế và cấu tạo ụ khô.

I- Các bộ phận cơ bản của ụ khô.
Cùng với việc xây dựng ụ khô ngời ta còn xây dựng kèm theo một loạt các công
trình và thiết bị khác để đảm bảo sự khai thác bình thờng và hiệu quả hiệu quả ụ. Các
công trình này không thể tách rời ụ và cùng với ụ tạo thành một hệ thống nhất. Trong hệ
thống này có thể có các bộ phận chủ yếu say đây:

- Kênh dẫn tàu vào ụ;
- Bản thân ụ;
- Tờng liên kết;
- Trạm biến áp;
- Nhà sinh hoạt;
- Nhà điều khiển và phục vụ ụ;
Trong nhiều trờng hợp ở ụ sửa chữa còn bố trí thêm phân xởng ụ, ở ụ đóng mới
bố trí thêm phân xởng gia công và lắp ráp phân đoạn.
Các bộ phận chủ yếu của ụ khô là buồng ụ, đầu ụ, cửa ụ, hệ thống cấp tháo nớc,
đờng cần trục, thiết bị nâng chuyển, năng lợng, máy bơm, thiết bị đệm kê tàu và thiết bị
đa tàu vào ra ụ, (xem Hình VI - 2).
Buồng ụ là phần để đặt tàu trong đó khi tiến hành sửa chữa hoặc đóng mới. Nó là bộ
phận quan trọng nhất của ụ, khối lợng vật liệu lớn nhất.
Đầu ụ là bộ phận đỡ cửa ụ, trên đó có thể bố trí thêm thiết bị tiêu năng cho phép
giảm vận tốc nớc khi tháo vào buồng ụ. Trong các ụ hiện đại có mặt cắt ngang lớn, áp lực
thuỷ tĩnh có thể lên tới 5000 - 7000 tấn, vì vậy để đảm bảo ổn định cho nó ở đầu ụ có thể
có một phần buồng ụ.
Cửa ụ là bộ phận ngăn cách giã ụ và khu nớc, đồng thời đảm bảo sự giao lu
giữa buồng ụ và lu vực khi tàu ra, vào ụ. Các cửa trung gian đợc bố trí dọc theo chiều dài
ụ tạo thành các buồng khác nhau và đợc đặt ở đầu ụ khi tiến hành sửa chữa cửa chính.
Hệ thống cấp, tháo nớc có công dụng là để phục vụ cho việc đa tàu ra vào ụ.
Muốn đa tàu ra vào phải có mực nớc trong ụ và ngoài khu nớc ngang nhau.
Cấp nớc (lấy vào ụ) dùng tự chảy, tháo nớc ra ngoài, dùng trạm bơm. Kết hợp với
trạm bơm là 1 hệ thống đờng hầm đặt trong tờng đầu hoặc phía sau tờng. Bản thân trạm
bơm cũng có thể đặt ngay trong tờng đầu hoặc đặt riêng.
Ngoài ra ụ khô còn có các thiết bị phụ sau đây:
a) Đệm tàu:
là bộ phận đặt tàu lên nó để tiến hành sửa chữa, đệm này chịu tải trọng
của tàu truyền xuống, đôi khi còn một lợng hàng hoá không nhiều. Tải trọng do tàu truyền
xuống nói chung là không đều và không có khả năng phân phối đều nên trị số tính toán rất

khó xác định.
Để xác định đúng tải trọng truyền xuống đệm tàu phải biết đợc biến dạng của tàu
và biến dạng của đáy buồng cùng với nền, điều này chỉ có thể nhận đợc gần đúng. Việc
tính toán này theo lý thuyết thì rất phức tạp.
Nếu diện tích tiếp xúc nhỏ và chiều cao biến dạng của tất cả các đệm tàu tơng
đơng nhau thì ứng lực xuất hiện trong mỗi đệm tàu sẽ tỉ lệ với biến dạng nén tuyệt đối.
Từ đó, ứng lực trong mỗi đệm tàu đợc xác định nh sau:

119

()
()
NP
n
ea e
ae
k
k
k
=

1
2
, (6-1)
Trong đó: n - số đệm thực tế kê dới tàu; P - trọng lợng tàu; e
a
n
k
=

- khoảng
cách từ trọng tâm tàu đến trọng tâm khoang đặt đệm; a
k
- khoảng cách từ trọng tâm tàu
đến trục đệm tàu thứ k.
B
B


Hình (VI-2). Các bộ phận trong hệ thống công trình ụ khô.
1- Kênh vào ụ; 2- Tờng liền bờ; 3-Đầu ụ; 4 -Cửa chính; 5 - Tờng liền ụ; 6- Trạm biến
thế; 7- Vị trí để bố trí cửa trung gian; 8-Đờng hầm công nghiệp; 9 - Trạm bơm; 10 - Nhà
điều khiển và phục vụ ụ; 11- Cần trục cầu; 12 - ụ khô; 13 - Phân xởng ụ; 14 - Nhà sinh
hoạt; 15 - Cần trục cổng; 16 - Bãi trớc ụ; 17 - Thiết bị đệm tàu;18 -Cửa trung gian.


120

b) Tời kéo:
Tàu đợc đa ra, vào ụ bằng những tời điện, công suất yêu cầu của tời

(sức kéo) phụ thuộc vào kiểu và trọng tải của tàu sửa chữa. Sức kéo của tời thờng từ 1 - 30
tấn. Với ụ không lớn thờng trang bị 3 tời trong đó có 1 cái có lực kéo lớn đặt ở cuối ụ. Hai
cái khác có lực kéo nhỏ hơn đặt ở trụ đầu đối xứng nhau. Trong các ụ lớn hiện đại, ngoài
đầu và cuối còn đặt thêm 2 hoặc 4 tời ở đoạn giã.

c) Cọc neo tàu:
Dọc 2 bên tờng ụ, có bố trí cọc neo, để neo tàu trớc khi hạ nó
xuống đệm tàu hoặc cho tàu nổi lên. Cọc neo bố trí đối xứng qua trục buồng, khoảng cách
15 - 25m một cái. Trong khoảng đó, trờng hợp cần thiết đợc neo giữ với móc ở tờng.
Trong ụ hiện đại không đặt móc neo. Trụ neo cũng có thể đặt trực tiếp trên tờng hoặc phía
sau tờng. Và cũng nh tời, việc đặt cọc neo phía sau tờng không gây ảnh hởng đến sự
làm việc của cần trục.

d) Cần cẩu:
Việc chuyển các bộ phận của thân tàu, các thiết bị vào ụ đợc thực
hiện bằng cần trục di động chạy dọc theo 2 phía buồng ụ trên các đờng ray. Ơ sau tờng
đầu, đờng cần trục chạy vòng để có thể di chuyển cần trục từ 1 phía này sang 1 phía khác
và có thể liên hệ với mặt bằng xởng. Một đờng ray đặt trên tờng và một đờng khác đặt
xa buồng trên những tà vẹt hoặc dầm bê tông cốt thép.
Sức cẩu của cần trục tuỳ theo yêu cầu sản xuất. Với ụ sửa chữa chỉ trang bị cần trục
cổng sức nâng thờng không quá 30 tấn. Với ụ đóng mới thì sức nâng tuỳ theo trọng lợng
các phân đoạn khi đóng. Khoảng những năm 1936 - 1940 sức nâng lớn nhất của cần trục
cẩu là 100 tấn, hiện nay ngời ta đã trang bị đợc những cần trục có sức nâng tới 500 tấn.
Trong ụ đóng mới hiện đại thờng đợc trang bị 1 cần trục cầu chạy dọc ụ và 2 cần trục 2
bên.
e
) Cầu thang:
dùng để phục vụ cho công nhân đi vào buồng ụ, cầu thang thờng làm
bằng bê tông cốt thép, kiểu nhà công nghiệp. Chiều rộng thờng 0,8 - 1,0 m.
Cầu thang có thể làm sâu vào trong tờng ụ, hoặc neo ở mặt ngoài tờng. Nhng

nếu neo ở mặt ngoài tờng phải chú ý không đợc để choán quá phạm vi qui định của mặt
cắt ụ. Thờng cứ khoảng 200 m đặt 1 cầu thang, nếu cần thì giã chúng có thể đặt cầu
thang phụ bằng thép góc đặt sâu vào trong tờng 30 - 40 cm, hoặc đặt phía ngoài mặt
tờng. Với những ụ nhỏ chỉ cần xây 4 cầu thang đối xứng nhau ở đầu và cuối ụ, với ụ hiện
đại có thể xây thang máy.

g) Lan can:
dùng để đảm bảo an toàn lao động và đợc bố trí quanh mép ụ.

h) Thiết bị động lực và những trang thiết bị công cộng khác:
Những thiết bị này
đợc bố trí tuỳ theo kết cấu của công nghệ sản xuất, thờng gồm có các thiết bị cung cấp
điện, khí ép, đờng khí axetylene, nớc ngọt và hơi nớc. Đờng ống dẫn đợc đặt trong
đờng hầm công nghệ trên đỉnh tờng ụ. Mặt cắt của đờng hầm có dạng chữ nhật chiều
cao không nhỏ hơn 1,2m để cho công nhân đi lại kiểm tra và sửa chữa. Cao trình của nó
không thấp hơn mực nớc ngầm cao nhất để tránh bị ngập.

II- Lựa chọn các thông số của ụ khô.
ụ tàu khô thuộc loại công trình vĩnh cửu. Theo các qui phạm hiện hành của Nga và
các nớc tây âu, thời hạn phục vụ của ụ khô là 100 năm. Tuy nhiên, theo ý kiến các chuyên
gia nớc ngoài thì thời hạn khai thác có hiệu quả ụ khô là 50-70 năm, nghĩa là trong thời kỳ
này các thông số của ụ và kích thớc của nó là phù hợp.

121
Các thông số của ụ bao gồm: chiều dài hữu ích, chiều rộng buồng ụ, chiều rộng tại
cửa vào ụ, chiều sâu tại cửa vào và tại buồng ụ v.v Các kích thớc này phụ thuộc vào
hàng loạt các yếu tố nh - Công dụng của ụ khô; - Kế hoạch đóng mới hoặc sửa chữa tàu;
-Kích thớc của tàu đợc sửa chữa hoặc đóng mới; - Công nghệ đóng mới hoặc sửa chữa
tàu trong ụ; -Điều kiện tự nhiên của khu vực xây dựng ụ; - Các số liệu kinh tế và kỹ thuật
có liên quan tới xây dựng và khai thác ụ.

Tóm lại kích thớc của ụ tàu phải đợc chọn trên cơ sở phân tích các điều kiện trên
và phải thông qua so sánh kinh tế kỹ thuật.
1/- Chiều dài buồng ụ (tính từ đầu tờng đến mép phía trong cửa ụ).
LL
l
l
t
u
=++
12
+l , (6-2)
tróng đó: L
u
- chiều dài buồng ụ; L
t
- chiều dài tàu thiết kế; l
1
và l
2
- khoảng hở 2 đầu từ
tàu đến cửa ụ và mép tờng đầu ụ. Khoảng hở đầu mũi tàu có thể lấy 2 - 3m, còn đầu lái
lấy tới 10-20m để có thể sửa chữa hay thay thế trục và chân vịt của tàu; l - chiều dài dự
trữ của buồng ụ đóng mới khi tổ chức theo dây chuyền.
2/- Chiều rộng buồng ụ.

BB b
u
t
m
=+2 +b, (6-3)

trong đó: Bt - chiều rộng tàu tính toán; b - đoạn hở dự trữ 2 bên, lấy b = 2 - 5 m tuỳ
thuộc kích thớc tàu; b - khoảng cách giữa các boong tàu khi bố trí 2 loại cùng 1 lúc.
Trờng hợp này thì lấy:

B
B
b
u
t
=+23, (6-4)
3/- Chiều rộng cửa ụ.
Thờng lấy hẹp hơn buồng ụ vì chỉ đảm bảo cho tàu ra vào ụ mà thôi. Khoảng hở
mỗi bên chỉ lấy 1m. Trong điều kiện tự nhiên không thuận lợi nh: gió to, vận tốc dòng
chảy lớn thì có thể lấy lớn đến 2m để đảm bảo an toàn khi tàu ra vào ụ. Trong ụ hiện đại
thờng lấy rộng bằng buồng ụ.
4/- Chiều dài đầu ụ:
Phụ thuộc vào kiểu cửa ụ đợc chọn. Ví dụ dùng cửa kiểu kéo ngang thì ngắn hơn
khi dùng kiểu chữ nhân.
5/- Chiều sâu buồng ụ là chiều sâu lấy với mực nớc thấp thiết kế (mực nớc hạ thuỷ).

H
T
ah
u
t
=++ , (6-5)
Trong đó: T
t
- mớn nớc của tàu tính toán; a - khoảng cách dự trữ giữa đáy và
đệm sống tàu lấy bằng 0,3 - 0,6 m; h - chiều cao của đệm sống tàu lấy bằng 1,2 - 1,6 m. Để

giảm chiều sâu buồng ụ ta có thể giải quyết bằng cách sau: Trớc khi đa tàu vào ụ ta dịch
đệm tàu ra phía tờng, đa tàu vào ụ với mực nớc thấp nhất (có thể giảm hẳn độ sâu
buồng ụ 1 đoạn bằng chiều cao đệm sống tàu), sau đó đóng cửa van và bơm nớc vào ụ, tàu
nổi lên đến cao trình cần thiết thì dịch đệm tàu xuống dới và đặt tàu lên chúng. Biện pháp
này rất lợi nhng muốn thực hiện đợc phải đảm bảo 2 điều kiện: một là thao tác xê dịch
đệm tàu sao cho đơn giản và không mất thời gian, hai là cửa van phải chịu áp lực thuỷ tĩnh
theo 2 chiều và không làm ngập các máy điện điều khiển.
6/- Cao trình ngỡng đầu ụ thờng lấy thấp hơn cao trình mặt đệm sống tàu 1 đoạn
khoảng 1 - 1,2 m. Trong ụ hiện đại thì lấy ngang cao trình đáy buồng để tận cụng khả năng
khai thác tối đa của ụ.
7/- Cao trình đáy ụ lấy từ mực nớc thấp thiết kế (mực nớc hạ thuỷ).

122

đáy ụ = MNTTK - H
u
, (6-6)
8/- Cao trình đỉnh ụ lấy bằng cao trình xởng. Cao trình này cao hơn mực nớc cao thiết
kế khoảng 0,3 - 0,5 m.
9/- Mực nớc thiết kế. Tơng tự nh các kích thớc hình học, mực nớc thiết kế cũng
chứa đựng mâu thuẫn giữa kinh tế và khai thác. Mực nớc thiết kế không những có quan hệ
với tình hình mực nớc biến đổi hằng năm mà còn có liên quan đến công nghệ đóng tàu,
ảnh hởng của thuỷ triều, hình thức kết cấu của ụ, loại tàu sửa chữa khác nhau nhiều hay
ít khi chọn mực nớc thiết kế phải xét tổng hợp các yếu tố trên.
Cụ thể có thể lấy nh sau:
a) Mực nớc thấp thiết kế (mực nớc hạ thuỷ). Trong sông thiên nhiên hay sông đào
không có thuỷ triều thì lấy mực nớc vận tải làm mực nớc thiết kế thấp nhất. Trong vùng
có thuỷ triều, vì thời gian triều lên khoảng 2 - 3 giờ nên có thể lợi dụng nớc lên trong ngày
mà đa tàu ra vào ụ, do đó khi phân tích số liệu thuỷ văn chỉ cần thống kê mực nớc triều
lên trong mùa kiệt hằng năm.

Và khi thiết kế sơ bộ có thể lấy:
- Với ụ đóng mới, chu kì hạ thuỷ dài nên chỉ cần 1 tháng hay nửa tháng xuất hiện 1 lần
là đợc.
- Với ụ sửa chữa thì ngắn hơn, 1 tuần xuất hiện 1 lần.
b) Mực nớc cao thiết kế. Phụ thuộc vào cấp công trình và yêu cầu của công nghệ sản
xuất. Để giảm vốn đầu t ban đầu, mực nớc cao thiết kế có thể chỉ lấy tới tần suất 5% tức
là dùng đỉnh là 20 năm xuất hiện 1 lần.

III- Thao tác đa tàu ra vào ụ. Một chu trình của các thao tác này có thể chia thành 4 bớc
nh sau:
1/- Neo giằng tàu (sau khi tàu đợc sửa chữa xong), tháo nớc vào buồng ụ, mở cửa van
kéo tàu ra ngoài. Việc kéo tàu lúc đầu dùng tời, sau dùng tàu kéo.
2/- Đóng cửa van, bơm nớc ra ngoài, sắp xếp lại đệm tàu cho phù hợp với tàu sắp đa
vào ụ.
Chú ý: Nếu dùng đệm tàu cơ khí thì bớc này có thể đơn giản hơn.
3/- Lấy nớc vào buồng ụ, mở cửa ụ, đa tàu vào ụ và đóng cửa ụ.
4/- Sau khi neo giăng tàu, kiểm tra xem có đúng vị trí của nó không. Bơm nớc ra đến
lúc đáy tàu chạm đệm tàu thì dừng lại, dùng thợ lặn kiểm tra xem tàu có đợc đặt đúng lên
đệm không, tàu đợc xê dịch theo sự điều khiển của thợ lặn đến khi nó đợc đặt đúng mới
thôi.
Trong bảng (VI-2) cho một số thao tác và định mức thời gian lấy theo thời điểm ban
đầu và lúc kết thúc. Để phân biệt rõ các thao tác đa ra và đa vào, ta hãy giới hạn thời
điểm của các thao tác này: - Thao tác đa vào: thời điểm đầu là lúc ụ đang đầy nớc, cửa
van mở, giá đỡ sống tàu và lờn tàu đã đợc đặt và kiểm tra đúng với hình dạng tàu.
Thời điểm cuối là lúc tàu đã đợc kê lên giá đỡ, ụ đã tháo cạn nớc.
- Thao tác đa ra: thời điểm đầu là lúc ụ chuẩn bị tháo nớc vào, tàu đã đợc neo
vào tời và trụ. Thời điểm kết thúc tàu đã đợc đa ra ngoài ụ, tháo rời khỏi trụ và tời.

Bảng (VI-2). Định mức thời gian và các thao tác cơ bản.

123
STT Các thao tác Phơng tiện sử
dụng
Thao tác
(giờ) ụ
trung bình
Thao tác
(giờ) ụ lớn
(1) (2) (3) (4) (5)

1

2

3
4
Đa tàu vào
Đa tàu vào ụ

Neo giằng và hớng tàu nằm
đúng tâm
Đóng cửa ụ
Hạ tàu lên các đệm tàu bơm
cạn nớc và điều khiển cho
đúng vị trí kê chống

Tàu kéo, bàn tời
và trụ neo.
Thiết bị neo.

Động cơ dẫn đg
Trạm bơm.

0,5


1,0
-
3,0

1,0


1,0
-
6,0
Tổng cộng 4,5 8,0

1

2

3
Đa tàu ra
Lấy nớc vào đầy ụ cho tàu nổi
lên.
Mở cửa van, dịch chuyển tàu
kéo.
Đa tàu ra khỏi ụ.

Cửa van đờng
hầm
Động cơ dẫn
động
Tàu kéo, tời, trụ
neo

1,0

0,5

0,5

1,5

0,5

1,0
Tổng cộng 2,0 3,0

Qua bảng (VI-3) cho ta thấy thời gian tổng cộng để đa tàu vào ụ cho loại tàu trung
bình là: đa vào - 4,5 giờ; đa ra - 2 giờ. Còn đối với tàu lớn: đa vào - 8 giờ; đa ra - 3
giờ. Cần lu ý là trong một số trờng hợp, thời gian có thể tăng lên rất nhiều vì trớc khi
đa tàu vào ụ, ngay cả tàu cùng loại cũng cần phải sắp xếp lại đệm tàu trong ụ, do đó cần
có bớc hai: bơm cạn nớc để kiểm tra và sắp xếp lại đệm tàu. Trờng hợp phải đa vào ụ
các loại tàu khác nhau hoặc đặt một lúc hai tàu nhỏ thì công việc sắp xếp sẽ nặng nề hơn.
Trờng hợp này công tác chuẩn bị có thể mất vài ngày đêm (trong bảng VI-2) cha tính
thời gian này.
Nói chung thời gian tiến hành sửa chữa và đóng mới một con tàu rất lâu, nên các

thao tác này có bị kéo dài vài ngày, thực tế cũng không ảnh hởng gì đáng kể đến kế hoạch
sản xuất, cho nên yêu cầu chủ yếu đối với việc đa tàu ra vào ụ là đơn giản và an toàn.

IV- Những chỉ tiêu KT-KT đợc xét đến khi thiết kế ụ khô.
Điều kiện cần thiết để thiết kế ụ khô một cách hợp lý là đề xuất một số phơng án
kết cấu và tiến hành so sánh các chỉ tiêu KT-KT của chúng. Để có thể so sánh các phơng
án, trớc hết ta phải tính giá thành ụ theo mỗi phơng án. Việc lập dự toán đòi hỏi phải mất
nhiều thời gian và công sức, tuy nhiên không phải khi nào cũng cần phải làm nh vậy,
trong nhiều trờng hợp chỉ cần xét bộ phận đắt nhất là đủ.
Với ụ khô trên nền không phải là đá, đợc xây dựng bằng bê tông cốt thép trong hố
móng khô tỷ số giá thành giữa các bộ phận riêng biệt có thể tham khảo số liệu ttrong bảng
(VI-3).
Bảng (VI-3).Tỷ số giá thành giữa các bộ phận của ụ.

124
Tên các
% của tổng giá thành
Tên các bộ
% của tổng giá thành
bộ phận
ụ đóng
mới
ụ sửa
chữa
phận
ụ đóng
mới
ụ sửa chữa
Buồng ụ 45 - 50 50 - 58 Thiết bị nâng,
động lực

20 - 28 13 - 25
Đầu ụ 8 - 11 9 - 13 Đờng cần trục
và đờng hầm
CN
4 - 10 3 - 6
Cửa chính,
phụ
2 -3 3 - 4 Đê quai xanh 2 - 15 2 - 15
Trạm bơm 11 -44 2 - 5 Chi phí phụ 5 - 8 6 - 8
Từ số liệu trong bảng trên ta thấy bộ phận chủ yếu quyết định giá thành ụ khô là
buồng ụ, do đó cần đặc biệt lu ý khi thiết kế ụ.
Để đánh giá sơ bộ ảnh hởng của các công tác thi công riêng rẽ tới giá thành xây
dựng chung đối với ụ đóng mới ta có thể tham khảo số liệu trong bảng (VI-4).

Bảng (VI-4). Tỷ số giá thành giữa các loại công tác riêng rẽ.

% của giá thành thi công
Tên các công việc
ụ trọn
g

lực
ụ dạng ốp
lát
Hai ụ kiểu ố
p

lát
(1) (2) (3) (4)
Xây dựng đê quai xanh 3.8 2.3 2.6

Đào đất 8.7 8.3 4.7
Lấp đất 8.8 4.0 3.4
Hút khô nớc khi xây dựng 8.2 12.3 1.9
Thiết bị tiêu nớc, màn xi măng, thiết
bị chống thấm
2.2 7.1 6.9
Bê tông , bê tông cốt thép 38.0 31.8 52.5
Dầm cần trục, mạng điện công
nghiệp
5.0 8.2 5.7
Hầm công nghiệp 1.4 1.7 1.4
Thiết bị thoát nớc, chiếu sáng, bãi 8.1 5.0 6.1
(1) (2) (3) (4)
Cửa thép 2.3 2.4 1.6
Lắp ráp cần trục, th. bị điện, máy
bơm
6.6 8.7 9.6
Công tác phụ và chi phí bổ sung 6.9 8.2 3.6
Qua số liệu ở bảng trên ta thấy vật liệu chủ yếu của các ụ khô là bê tông cốt thép,
khối lợng của nó có ý nghĩa quyết định giá thành chung của toàn bộ công trình. Cùng với
chi phí BTCT. khối lợng các công tác nh công tác đất, công tác hút khô nớc cũng chiếm
khá nhiều tỷ lệ giá thành chung. Để giảm chi phí BTCT. ngày nay, ngời ta áp dụng kết cấu
buồng ụ có tờng bằng cừ thép, hoặc dới dạng bệ cọc cao có cừ trớc bằng thép. Với giải
pháp kết cấu nh vậy, khối lợng công tác đất chỉ còn lại khối lợng đào đất trong phạm vi
buồng ụ, đồng thời nhờ có cừ mà giảm lợng nớc thấm vào hố móng, giảm thời hạn thi

125
công. Tuy nhiên, cần phải có biện pháp chống ăn mòn cừ thép. Ngoài giải pháp kết cấu
trên, ngời ta còn áp dụng tờng bê tông cốt thép mỏng dới dạng tấm có sờn gia cờng.
Bảng (VI-5). Giá thành của một số ụ khô.

Vị trí xây
dựng ụ
Kích thớc ụ Trọng tải
tàu
1000 T
Dung tích
buồng ụ
m
3

Giá thành
ụ
Tr. đôla
Giá riêng
đôla/m
3

ụ đóng mới
Belfat-
BắcAilen
556.4x93x12 1000 622 36.1 58.0
Malmô,
Thuỵ điển
404.8x75x11.5 700 349 23.0 66.5
Tây ban nha 312x50x9.5 200 148 11.6 78.5
Mỹ 366x61x12.4 300 275 15.0 54.6
Nhật bản 350x56x10.15 250 200 10.4 52.0
ụ sữa chữa
Thổ nhĩ kỳ 520x96x11.9 1000 620 23.0 37.1
Mỹ 362x55x18.6 - 371 22.5 61.0

Italia 350x56x10.7 300 210 9.4 45.0
Anh 204x30.5x8.2 - 51
2.1
41.0
Nhật 450x72x12.3 500
398
13.8 36.9
Nhât 380x62x12.5 400 295 13.8 47.0
Nhật 350x100x14.5 - 506 17.6 32.7
Nhật 270x60x12.5 - 202 11.1 546
Nhật 215x33.5x11 50 79 4.2 41.0
Giá thành chung của ụ phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố và tổ hợp của chúng, do vậy
không thể chỉ ra mọi qui luật thay đổi của nó. Bảng (VI-5) cho giá thành của một số ụ trên
thế giới.




126
Đ3. Kết cấu buồng ụ.

I.
Khái niệm chung.
Kết cấu và phơng pháp xây dựng ụ khô trong hàng chục năm gần đây đợc cải tiến
không ngừng. Các ụ khô đợc xây dựng trong vòng 30 năm trở lại đây rất phong phú về kết
cấu, điều đó chứng tỏ việc sử dụng các điều kiện xây dựng về KT-KT, tự nhiên ở mức rất
cao. Khi xây dựng các ụ khô hiện đại ngời ta đã sử dụng các giải pháp kỹ thuật tiên tiến
để giảm thời hạn và giá thành xây dựng nh: kỹ thuật tiêu nớc, neo đáy, chống thấm, đổ
bê tông dới nớc, gia cờng nền và làm chặt nền để chống thấm bằng phơng pháp phun.
Cần phải lu ý rằng kết cấu ụ khô trong những điều kiện xây dựng khác nhau không thể

tách rời các phơng pháp xây dựng hiện thực, và thờng giải pháp khả thi của ụ là tổ hợp
của giải pháp kết cấu hợp lý nhất với khả năng xây dựng thực tế.
Tuy đã phát triển mạnh về kết cấu, song kết cấu ụ khô hiện đại có thể qui về hai
nhóm chính: - dạng trọng lực nặng và dạng nhẹ ( Bảng VI-6).

Bảng (VI-6).
Dạng
kết cấu
Giải pháp
kết cấu
Sơ đồ nguyên tắc
Phơng pháp
xây dựng
(1) (2) (3) (4)


Ia
Buồng trọng lực
dạng cổ điển



Xây trong hố
móng có sử dụng
pôngtông, giếng
chìm, và tờng cừ
vây


Ib

Buồng trọng lực
có đáy kiểu vòm




I


Ic

Buồng trọng lực
có đáy kiểu dầm




Id
Buồng trọng lực
nhẹ có neo đáy




Thi công trong hố
móng.

Ie
Buồng trọng lực

nhẹ trên nền cọc



Thi công trong hố
móng, đổ bê tông
dới nớc.
Tiếp tục bảng (VI-6).
(1) (2) (3) (4)

127


IIa
Buồng có kết
cấu nhẹ trên hệ
thống thoát nớc
đáy.




IIb
Buồng kết cấu
nhẹ có hệ thống
chống thấm.



II

IIc
Buồng trên đất
chặt dính không
thấm nớc.


Xây trong hố
móng.


IId
Buồng trên nền
đất là đá.


Các buồng ụ khô dạng trọng lực (I) về mặt kết cấu có thể chia thành buồng dạng
trọng lực nặng ( I a,b,c) và dạng trọng lực nhẹ (I d,e). Loại trọng lực thờng đợc xây bằng
bê tông, bê tông cốt thép, bằng kết cấu bê tông cốt thép mỏng đợc lấp đầy đất, đá và bê
tông cứng, bằng giếng chìm hoặc áp dụng kêt cấu tờng cừ thép. Loại trọng lực nặng có
thể xây dựng trong mọi điều kiện địa chất bất kỳ. Loại trọng lực nhẹ cho lắp phép giảm
đáng kể khối lợng vật liệu và lao động nhờ vào việc giảm chiều dầy đáy và tờng vì một
phần áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên buồng đợc truyền vào các bộ phận khác nh: cọc các
loại; thiết bị neo mềm hoặc cứng.
Các buồng ụ khô dạng nhe (II) có thể chia thành các dạng nhỏ sau: - Buồng đợc
giảm trọng lợng bằng cách bố trí thiết bị thoát nớc ở nền bản đáy hoặc bố trí hệ thống
chống thấm ở xung quanh ụ, điều đó cho phép giảm áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên bản đáy
(II a,b); - Buồng đợc xây dựng trên nền đất đá hoặc đất dính không thấm nớc, khi đó một
khối lợng nớc không đáng kể sẽ thấm vào buồng ụ, ta có thể dùng hố thu để bơm ra (II

c,d). Điều kiện chủ yếu cho phép áp dụng loại ụ II a,b là đất có hệ số thấm không vợt quá
giá trị cho phép đợc xác định trên cơ sở so sánh các giải pháp chống thấm hay
không,chống thấm về mặt chi phí. Loại (II c,d) có thể thực hiện đợc trong điều kiện địa
chất tốt, áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên bản đáy ta không cần quan tâm mà chỉ cần quan tâm
tới vấn đề truyền tải trọng do tàu tác dụng lên nền. Trờng hợp nền đủ khả năng chịu tải thì
đáy ụ có thể làm bằng những tấm bê tông riêng biệt để đặt đệm tàu, phần còn lại chỉ là tạo
mặt bằng công tác mà thôi. Nếu nền không đủ khả năng chịu tải trọng do tàu thì đáy buồng
ụ phải làm bằng bê tông cốt thép liền khối, và chiều dầy của nó đợc xác định thông qua
tính toán nh dầm trên nền đàn hồi, khi có cọc thì tính nh dầm trên các gối đàn hồi.


128
a)
b)
d)
e)
f)
c)

II. Buồng ụ khô dạng trọng lực nặng.
Buồng của các ụ khô kiểu này là những kết cấu đợc áp dụng hồi thế kỷ trớc khi
xây dựng các ụ lớn bằng đá xếp và bê tông đá hộc trong hố móng khô. Ngày nay, khi kinh
nghiệm thiết kế và xây dựng ụ khô kiểu này đã đợc tích luỹ nhiều ngời ta đã áp dụng một
Hình (VI-3). Sơ đồ kết cấu buồng ụ
trọng lực nặng.
a)-trong hố móng khô, hở;
b)-trong hố móng khô đợc tạo bởi
hàng cọc cừ;
c)-tron
g
hố món
g
đợc tạo bởi
tờng
cừ và đổ bê tông bản đáy;
d)-có sử dụng giếng chìm;
e)-có dùn
g

p
ôn
g
tôn
g
bê tôn

g
cốt
thép;
f)-có dùng hàng cọc cừ để tạo
tờng.

129
loạt các giải pháp kết cấu đợc rút ra từ điều kiện thi công khô, cũng nh áp dụng nhiều
phơng pháp xây dựng phức tạp có dùng giếng chìm, giếng chìm hơi ép, pông tông nổi,
tờng cừ vây dọc theo ụ và đổ bê tông bản đáy dới nớc. Tất cả các giải pháp kết cấu có
thể của buồng ụ loại này có thể phân cấp theo sơ đồ trên hình (VI-3).
Để bạn đọc có thể hình dung qui mô và kích thớc cụ thể của buồng ụ, ở đây chúng
tôi dẫn ra một số kết cấu buồng ụ đã đợc xây dựng trên thế giới.
1/- ụ khô ở Uynsơn ( Anh), đợc xây dựng năm 1957 (hình VI-4a). Dài 217.9m,
rộng tại cửa vào 32.0m, độ sâu tại ngỡng khi triều cao 8.84m, ụ đợc xây trong hố móng.
Kêt cấu buồng thuộc dạng đáy vòm, có chiều dầy 4.26m tại giữa và 3.0m tại vị trí liên kết
với tờng, làm bằng bê tông không có cốt.
2/- ụ khô ở Antverpen (Bỉ), đợc xây dựng năm 1960 và 1967 (hình VI-4b). Đáy
buồng có dạng dầm có chiều dầy 4.5 và 5.5m



Hình (VI-4). Kết cấu ụ dạng trọng lực nặng.
a- U khô ở Uynsơn (Anh); b-U khô ở Antverpen (Bỉ).
3/- U khô ở ViSackhapatnam (ấn độ) (hình VI-5), đợc xây dựng trong điều kiện
địa chất yếu và dầy, lớp đất tốt ở cao trình -(20 - 28) m. Buồng ụ dài 280m, rộng 42.0m.
Tờng ụ làm bằng giếng chìm, đáy ụ có dạng mỏng dấy 1.5m trên nền cọc.

130

Hình (VI-5). U khô ở ấn độ.
1.Sét bùn; 2. Bùn; 3. Cát; 4. Đá phong hoá; 5. Đá tốt.
4/- U khô ở Tulon (Pháp) (hình VI-6a), đợc xây dựng năm 1925, dài 418m, rộng
36m và sâu 13.4m, có sử dụng hai pông tông thép, thi công trong hố móng.
5/- U khô ở Gavre (Pháp ), (Hình VI-6b), dài 313m rộng 38m, sâu 14.95m, đợc
xây dựng trong hố móng có dùng pông tông thép dài 345m, rộng 60m.


131

Hình (VI-6). Kết cấu buồng ụ khô dạng trọng lực nặng bằng pông tông thép.
a- U ở Tulon; b - U số 9 ở Gabre (Pháp).

6/- U khô ở Genue ( Italia ), dài 279.8m, rộng 39.8m, sâu 10.5m, đợc xây dựng
trực tiếp trên thuỷ vực của cảng. (hình VI-7).

Hình (VI-7). U khô ở Genue (Italia).
1- bê tông; 2- đá nền; 3- cát.

III- Buồng ụ khô trọng lực nhẹ.
Loại buồng ụ này đợc xây dựng để giảm trọng lợng bản thân ụ nhờ thiết bị neo
tiếp nhận một phần áp lực đẩy ngợc, thiết bị neo có thể có các loại nh trên hình (VI-8).

132
a) b) c) d) e)

Hình (VI-8). Sơ đồ thiết bị neo đáy buồng ụ.
a)- Nhờ cọc; b)- Nhờ cọc liên kết mềm vào đáy và ngàm vào đất tốt;
c)- Nhờ neo mềm đợc ngàm chặt vào đất tốt;
d)- Nhờ neo mềm trong ống; e)- Nhờ dây cáp và tấm neo.

Trờng hợp a, b, c, d nhờ vào sức chịu nhổ của cọc và sức giữ của thiết bị neo trong
đất tốt, còn trờng hợp e) thì nhờ vào khối lợng đất đè lên tấm neo trong đất. Các trờng
hợp b , c, d chỉ áp dụng cho trờng hợp lớp đất tốt nằm không quá sâu so với đáy ụ. Trờng
hợp a đợc áp dụng cho trờng hợp đất nền ụ mềm và đủ khả năng chịu tải, đồng thời đáy ụ
không chỉ chịu áp lực đẩy nổi mà còn chịu lực nén do trọng lợng bản thân ụ và do tàu
truyền xuống.
Chúng ta cũng xét một số kết cấu cụ thể đã xây dựng trên thế giới.
1/- U khô ở nam Silldxơ, nớc anh đợc xây dựng năm 1956 có chiều dài 218m,
chiều rộng 29.9m, độ sâu 7.62m. Nền là đất sét dầy không thấm nớc, tuy nhiên, một nửa
chiều dài ụ đợc đặt trong đất cát ngậm nớc rất mạnh. Dới đáy ụ có bố trí cọc neo thép
tiết diện chữ I có lực nhổ tính toán là 30T, đóng sâu vào đất 13.7m, bớc cọc tính toán theo
chiều ngang và chiều dọc là 2,5 và 4,0m ( Xem hình VI-9).

Hình VI-9. U khô ở nam Silldxơ ở Anh.
1-Đất sét; 2- Đất cát; 3- Cọc thép chữ I, dài 13,7 m.


133
2/- ụ khô ở Hà lan (hình VI-10), đợc đa vào khai thác năm 1966. Kích thớc cụ
thể nh sau: dài 305 m, chiều rộng buồng 49 m, sâu 8,95 m, nền đất là á cát và cát lẫn cuội
sỏi dầy 15 m. Kết cấu buồng đợc chọn trên cơ sở so sánh 7 phơng án khác nhau.

Hình VI-10. ụ khô ở Skhiđam - Bắc Ailen.
1-Đất sét; 2-Đất cát; 3-Đá.
3/- Một số ụ khô có thiết bị neo neo vào lớp đá cứng đợc xây dựng ở Bắc Ai len,
Italia (Hình VI-11).