THIẾT kế THIẾT bị cơ KHÍ THỦY CÔNG NHÀ máy THỦY điện nậm sì LƯỜNG 4 – MƯỜNG tè LAI CHÂU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
BỘ MƠN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG

Nguyễn Thị Thủy
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠ GIỚI HÓA XÂY
DỰNG

Ngành: CGH XÂY DỰNG

Tên đề tài: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CƠ KHÍ THỦY CƠNG
NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN NẬM SÌ LƯỜNG 4 – MƯỜNG TÈ
LAI CHÂU

Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện :
Mã số SV

:

Lớp

:

2018
Hà Nội, 2018


2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
BỘ MƠN CƠ GIỚI HĨA XÂY DỰNG

Hình 4. Mẫu trang phụ bìa đồ án

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG

Tên đề tài: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CƠ KHÍ THỦY CƠNG NHÀ
MÁY THỦY ĐIỆN NẬM XÌ LƯỜNG 4 – MƯỜNG TÈ LAI
CHÂU
Sinh viên thực hiện:
Lớp:
Mã số SV:

Cán bộ hướng dẫn chính:
Cán bộ hướng dẫn từng phần:
Cán bộ chấm sơ khảo:
BỘ MÔN THÔNG QUA
Hà nội, ngày.......tháng........năm 201....


3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU......................................................................................................................4
DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................................................5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ.....................................................................................................................6
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................7
CHƯƠNG 1. ASDGFASDG......................................................................Error! Bookmark not defined.

1.1

Anh hjkalsdh..........................................................................Error! Bookmark not defined.

1.1.1

Phương pháp gây rung......................................................Error! Bookmark not defined.

1.1.2

Đầm trong và thiết bị đầm trong......................................Error! Bookmark not defined.

1.1.2.1
1.1.3

Công dụng và phân loại.................................................Error! Bookmark not defined.
Cơ cấu gây rung ly tâm......................................................Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC ĐẦM DÙI KÍCH RUNG VƠ HƯỚNG..Error! Bookmark
not defined.
2.1

Mơ hình động lực học đầm dùi kích rung vơ hướng...........Error! Bookmark not defined.

Chương 3. Ádgfa....................................................................................Error! Bookmark not defined.
3.1
4

sfas..........................................................................................Error! Bookmark not defined.
sfgs..............................................................................................Error! Bookmark not defined.

TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................................................40
PHỤ LỤC 01..........................................................................................................................................41
SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN XÁC ĐỊNH CHUYỂN VỊ NGANG, CHUYỂN VỊ GÓC VÀ GIA TỐC ĐẦM DÙI KÍCH
RUNG VƠ HƯỚNG BẰNG MATLAB SIMULINK...................................................................................41
PHỤ LỤC 02..........................................................................................................................................42
SƠ ĐỒ THUẬT TỐN XÁC ĐỊNH BÁN KÍNH ẢNH HƯỞNG................................................................42
CỦA ĐẦM DÙI KÍCH RUNG VƠ HƯỚNG BẰNG MATHEMATICA.......................................................42
PHỤ LỤC 03............................................................................................Error! Bookmark not defined.
SƠ ĐỒ THUẬT TỐN XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN..................Error! Bookmark not defined.
CỦA TỔ HỢP ĐẦM TẤM BẰNG MATHEMATICA..................................Error! Bookmark not defined.


4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

Kí hiệu
N
Fa
Q
f
ω
n

Tên gọi
Cơng suất làm việc của đầm
Lực kích rung của đầm
Áp lực của cột bê tông tác dụng lên đầm
Tần số dao động của đầm

Vân tốc góc của đầm
Số vịng quay của trục lệch tâm

Đơn vị
kW
N
N
Hz
rad/s
vòng/phút


5

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng số
Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 1.3
Bảng 1.4
Bảng 1.5
Bảng 1.6
Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 4.1
Bảng 4.2

Nội dung
Các loại máy rung đầm lèn hỗn hợp bê tơng
Đặc tính kỹ thuật một số máy đầm dùi hành tinh
thông dụng ở Việt Nam
Các hệ số dập tắt sự lan truyền dao động của các hỗn
hợp bê tông
Chuyển vị nhỏ nhất cần thiết đối với đầm bê tông và
các trị số của biên độ gia tốc
Tốc độ dao động giới hạn
Các thông số kết cấu và thông số động lực học đầm
dùi và đầm trong phẳng
Các thông số cho trước của thiết bị đầm dùi
Tổng hợp các giá trị khảo sát
Các thông số xác định bán kính ảnh hưởng của đầm
dùi kích rung vơ hướng
Kết quả xác định bán kính ảnh hưởng hiệu quả của
đầm dùi
Các thông số ban đầu của đầm tấm
Bộ thơng số khảo sát đầm tấm

Trang
14
17
25
26
27
32
49
52
59

61
82
85

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình số
Hình 1.1

Nội dung
Đầm dùi trục mềm

Trang
16


6

Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 1.5
Hình 1.6
Hình 1.7
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6

Hình 2.7
Hình 2.8
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6
Hình 4.1
Hình 4.2

Các phương án bố trí cơ cấu gây rung trong chày
đầm
Đầm dùi cán cứng
Đầm chày cán cứng dẫn động thủy lực
Đầm tấm
Các sơ đồ của cơ cấu gây rung ly tâm
Sơ đồ các bộ gây rung
Ảnh hưởng của trục mềm đến trọng tâm đầm dùi
Mơ hình động lực học đầm dùi
Vị trí đặt hợp lực của các lực cản bê tơng lên đầm dùi
Mơ tả các kích thước hình học của đầm dùi
Chuyển vị ngang của đầm tại vị trí trọng tâm theo
thời gian
Chuyển vị góc của đầm theo thời gian
Gia tốc đầm tại vị trí trọng tâm đầm theo thời gian
Đường bao chuyển động của đầm dùi
Sơ đồ lan truyền sóng năng lượng từ tâm tạo sóng
Mơ hình vật lý truyền rung trong hỗn hợp bê tơng
Đồ thị xác định x0

Mối quan hệ R và xmin
Mối quan hệ R và γ
Khoảng cách bố trí tổ hợp các đầm dùi đơn
Sơ đồ cấu tạo đầm tấm
Mơ hình tính theo Cavinov

17
18
19
20
21
23
40
42
47
50
51
51
52
53
55
57
58
59
60
61
63
64

7

MỞ ĐẦU
Ngày nay, nhằm phụ vụ cho nhu cầu của con người, điện năng chiếm vai trò
rất lớn trong đời sống. Nó phục vụ cho sinh hoạt của con người, hoạt động của
các nhà máy, xí nghiệp.Vì vậy,nhà nước ta đã xây dựng các đập thủy điện để
có thể cung cấp được đầy đủ điện năng cho con người sử dụng.
Ở các đập thủy điện bao gồm: kênh,hồ để cho nước đi vào nhà máy sản xuất
điện, xã lũ còn có các thiết bị cơ khí thủy cơng ngăn cản dòng nước khi lũ lụt
xảy ra để tránh vỡ đê đập.Và cho nước chảy qua vào các tuabin để sản xuất
điện,cho nước về các nhánh sông để tưới cho hoa màu khi hạn hán.Các thiết bị
cơ khí thủy cơng gồm : cửa đập tràn, cửa nhận nước, cống xả cát,đường ống
áp lực...Các thiết bị được đặt vào các vị trí phù hợp với chức năng của mình.
Chúng dùng để chịu áp lực nước, xả, nhận nước và di chuyển nước.
Sinh viên thực hiện
(ký và ghi họ tên)


8
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN NẬM
XÌ LƯỜNG 4
1.1. VAI TRỊ CỦA DỰ ÁN ĐỐI VỚI PHÁT TRIỂN KINH TẾ CỦA TỈNH
LAI CHÂU
+

Tên dự án : Cơng trình thủy điện Nậm Sì Lường 4

+

Vị trí

Cơng trình thủy điện Nậm Sì Lường 4 nằm trên suối Nậm Sì Lường, thuộc địa
bàn thị trấn Mường Tè, huyện Mường Tè, tỉnh Lai Châu. Vị trí cơng trình nằm phía
Tây Bắc tỉnh Lai Châu và cách thị trấn Mường Tè khoảng 3 km.
Mục tiêu và nhiệm vụ chính của dự án thủy điện Nậm Sì Lường 4 là sản xuất
điện năng phục vụ nhu cầu sử dụng điện của tỉnh Lai Châu và trực tiếp là huyện
Mường Tè.
Suối Nậm Sì Lường là nhánh suối đổ vào hữu ngạn suối Nậm Bum với tổng diện
tích lưu vực khoảng 260 km2. Suối Nậm Bum là nhánh suối cấp I nằm phái tả ngạn của
lưu vực sông Đà. Phạm vi ảnh hưởng của cơng trình nằm khoảng từ 22 022’14,5’’ đến
22029’1,3’’vĩ độ Bắc, từ 102047’12,8’’ đến 102049’58,4’’ kinh độ Đông, là nơi tiếp giáp
giữa Việt Nam và Trung Quốc.
+

Công suất nhà máy thủy điện : 20 MW
2 tổ máy phát điện

+

Vai trò đối với địa phương

Mục tiêu và nhiệm vụ chính của dự án thủy điện Nậm Sì Lường 4 là sản xuất
điện năng phục vụ nhu cầu sử dụng điện của tỉnh Lai Châu và trực tiếp là huyện
Mường Tè.
Hiện nay việc cung cấp điện năng cho khu vực chủ yếu từ lưới điện Quốc gia.
Trong khi đó tiềm năng thuỷ điện nhỏ và vừa lại chưa được tận dụng để cấp cho nhu
cầu phụ tải tại chỗ. Do vậy việc xây dựng dự án thuỷ điện Nậm Sì Lường 4 sẽ góp
phần tăng khả năng và chất lượng cấp điện cho khu vực, giảm tổn thất do phải truyền
tải đi xa. Đồng thời có thể kết hợp với các mục đích tưới nuôi trồng thuỷ sản và du lịch
1.2. GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY NẬM SÌ LƯỜNG 4

1.2.1. Tổng mặt bằng nhà máy ( phụ lục)


9

Hình 1. 1. Tổng mặt bằng cơng trình
1. Cửa lấy nước ; 2- Cống xả cát ; 3-Tràn cửa van ; 4- Tràn tự do piano; 5-Đập
dâng ; 6-Cống dẫn dịng

Cụm cơng trình đầu mối thủy điện Nậm Sì Lường 4 có tọa độ địa lý như sau:


10
+

Tuyến đập:

22024'32" Vĩ độ Bắc
102050'53" Kinh độ Đông

+

Nhà máy:

22050'28" Vĩ độ Bắc
102050'19" Kinh độ Đông

Trong phạm vi nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp dưới đây, chỉ trình bày hệ thống các
thiết bị thủy công như :
+

Các loại cửa đập

+

Đường ống áp lực

Phần thiết bị nhà máy không được đề cập đến trong bản đồ án tốt nghiệp này


11
1.2.2.

Giới thiệu về thân đập ( phụ lục )

Hình 1. 2. Mặt cắt đứng nhìn từ thượng lưu đập


12

Từ bản vẽ mặt đứng nhìn từ phía thượng lưu đập ta có thê nhìn thấy :
+

Mực nước thượng lưu max : 414.50 m

+

Mực nước dâng bình thường : 413.00

+

Cao trình ngưỡng đáy của các thiết bị cơ khí thủy công:



Cửa van đập tràn : 406.30 m



Cửa van nhận nước: 400.50 m



Cống xả cát



Đường ống áp lực : 324.95 m

: 392.00 m

 Cửa van đập tràn
a) Cửa sửa chữa


Nhiệm vụ :

Để đóng sự cố và phục vụ cho việc kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa các cửa van
vận hành, tại đập tràn được trang bị một cửa van sửa chữa, cửa van sửa chữa phải được
dẫn hướng trong các khe van bố trí phía thượng lưu của các cửa van vận hành.

b) Cửa van vận hành


Nhiệm vụ

Các cửa van vận hành đập tràn được trang bị để vận hành để xả nước điều chỉnh
mực nước hồ chứa..
Cửa van vận hành được đóng trong trạng thái nước động, nâng trong trạng thái có
áp.
c) Vận hành của van
Các cửa van đập tràn phải là loại cửa van phẳng - bánh xe, vận hành bằng tời điện
như được thể hiện trên các bản vẽ.
 Cửa nhận nước
a) Cửa van sửa chữa


Nhiệm vụ

Để phục vụ cho việc kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đường ống, tuabin, cửa van
vận hành. Ngay phía trước đoạn đầu vào của đường dẫn nước bố trí một cửa van sửa
chữa.


Cơ chế vận hành


13
Cửa van sửa chữa cửa nhận nước được đóng mở bằng tời nâng. Khi đang ở trạng
thái đóng, tời nâng nâng trục treo của cửa van thông qua dầm nâng lên một khoảng
định trước. Khi đó van cân bằng phải được mở ra, nước phải chảy qua van cân bằng

vào phía sau van làm cân bằng áp lực ở 2 phía cửa van. Sau một khoảng thời gian định
trước, tời nâng tiếp tục nâng để nâng cửa van lên khỏi ngưỡng van lên vị trí yêu cầu.
b) Cửa van vận hành


Nhiệm vụ

Để điều chỉnh lưu lượng nước vào tổ máy tuabin, cửa nhận nước bố trí một cửa
vận hành ngay phía trước đường ống dẫn nước.


Cơ chế vận hành

Cửa van vận hành cửa lấy nước được đóng mở bằng tời nâng thơng qua dầm
nâng và bằng máy vít thơng qua trục nối. Khi đóng cửa van, do gioăng cao su được đặt
ở phía thượng lưu nên khơng có áp lực đỉnh, do đó máy vít cần tạo ra lực ấn để đóng
kín cửa van
 Cống xả cát


Cửa van sửa chữa



Nhiệm vụ

Để phục vụ cho việc kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa cửa van vận hành, phía
trước cửa van vận hành bố trí cửa van sửa chữa dạng phẳng trượt.


Cơ chế vận hành

Cửa van sửa chữa cống xả cát được đóng mở bằng tời nâng. Khi đang ở trạng thái
đóng, tời nâng nâng trục treo của cửa van thông qua dầm nâng lên một khoảng định
trước. Khi đó van cân bằng phải được mở ra, nước phải chảy qua van cân bằng vào
phía sau van làm cân bằng áp lực ở 2 phía cửa van. Sau một khoảng thời gian định
trước, tời nâng tiếp tục nâng để nâng cửa van lên khỏi ngưỡng van lên vị trí yêu cầu.


Cửa van vận hành

 Nhiệm vụ
Để xả cát bùn lắng trong lòng hồ, bên phía vai phải của đập tràn (nhìn từ thượng
lưu) bố trí cống xả cát.
 Cơ chế vận hành
Cửa van vận hành cống xả cát được đóng mở bằng máy vít thơng qua trục nối.


14
Khi đóng cửa van, do gioăng cao su được đặt ở phía thượng lưu nên khơng có áp
lực đỉnh, do đó máy vít cần tạo ra lực ấn để đóng kín cửa van.
Trục nối cửa van với máy vít cần được tính tốn thiết kế để đảm bảo độ ổn định
khi đóng cửa van với lực ấn yêu cầu. Để tăng độ ổn định phải bổ sung các gối đỡ trục
nối với khoảng cách phù hợp đảm bảo cửa van vận hành ổn định.
 Đường ống áp lực
-

Nhiệm vụ

Ống dẫn nước áp lực trạm thủy điện là đường ống dẫn nước có áp từ hồ chứa( đối

với trạm thủy điện kiểu đập) hoặc từ bể áp lực hoặc tháp điều áp( đối với trạm thủy
điện kiểu đường dẫn) đến tuốc tuốc bin nước. Nó có cơng dụng tạo thành tồn bộ hoặc
phần lớn cột nước cho trạm thủy điện, đặc điểm là nó có độ dốc lớn, bố trí gần nhà
máy, chịu áp lực nước bên trong lớn nhất của trạm thủy điện bao gồm cả áp lực nước
va. Cần đặc biệt xem trong phương pháp thiết kế, công nghệ thi cơng cũng như vật liệu
làm ống, vì khi đường ống bị sự cố nó ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn nhà máy và
nhân viên vận hành.
Ống thép phần nhiều dùng cho trạm thủy điện có cột nước cao và trung bình.
Phạm vi sử dụng cột nước cho phép rất rộng, có thể từ mấy chục mét đến hàng ngàn
mét, đường kính ống có thể từ 1m đến 10m. Đối với trạm thủy điện nhỏ có cột nước
cao, dùng ống thép thép thích hợp và cũng kinh tế.
 Nhiệm vụ thiết kế đồ án
+

Thiết kế cửa nhận nước gồm :

+

Thiết kế cửa van vận hành

+

Thiết kế cửa van sửa chữa

+

Thiết kế cơ cấu vít nâng hạ cửa van

+

Thiết kế đòn gánh nâng hạ cửa van


15
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU CHUNG THIẾT BỊ CƠ KHÍ CỬA NHẬN
NƯỚC
2.1. BỐ TRÍ CHUNG CỬA NHẬN NƯỚC
Để cấp nước cho nhà máy cơng trình bố trí một khoang cửa nhận nước độc lập,
qua tuyến ống dẫn vào tổ máy.
Cửa nhận nước được bố trí một cửa van vận hành. Cửa vận hành đóng trong
trạng thái nước động và mở trong trạng thái có áp lực. Cửa van vận hành đóng mở
bằng máy vít thơng qua trục nối.
Phía trước cửa van vận hành (phía thượng lưu) bố trí một cửa van sửa chữa, đóng
mở trong trạng thái nước tĩnh. Cửa van sửa chữa được nâng hạ bằng bằng tời nâng đặt
trên hệ dầm di chuyển trên ray (dùng chung với cửa van vận hành).
Phía trước cửa van sửa chữa (phía thượng lưu) được bố trí một lưới chắn rác để
ngăn rác bẩn vào tuyến ống dẫn.


16

Hình 2.1. Cửa nhận nước
1.Lưới chắn rác ; 2.Cửa van sửa chữa ;3.Khe van sửa chữa; 4.Cửa van vận
hành;5.Khe van vận hành;6.Gối dẫn,7.Trục nối;8.Bệ đỡ máy vít;9.Máy vít
điện;10.Dầm nâng cửa van;11.Tời nâng


17
2.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ CÁC YÊU CẦU KHI TÍNH TỐN THIẾT
KẾ CỬA NHẬN NƯỚC

+

Cao trình thiết kế

Ngoại trừ các thiết bị nâng, thiết bị cửa van và khe van của cơng trình đều phải
được tính tốn theo tiêu chuẩn DIN 19704
Các thơng số chung của cơng trình sử dụng cho các tính tốn được trình bày ở
dưới đây:
+

Cao trình đỉnh cửa nhận nước

: 416,00m

+

Mực nước làm việc max

: 414,40m

+

Mực nước dâng bình thường hồ chứa

: 413,00m

+

Mực nước làm việc min

: 402,15m

+

Mực nước thượng lưu min

: 400,50m

+

Các yêu cầu khi thiết kế

Tính tốn tải trọng đối với các kết cấu thủy lực phải tuân theo các yêu cầu trong
Điều kiện kỹ thuật chung.
Ngoài ra, phải cân nhắc tất cả các yếu tố liên quan có ảnh hưởng tới các tính tốn
và thiết kế, ví dụ như: áp lực nước, nước dềnh do sóng gió, động đất, các ứng suất
nhiệt, các quy trình lắp đặt và đổ bê tơng, các lực vận hành và quy trình bảo dưỡng cần
chú ý các vấn đề sau:
+

Tính tốn các lực nâng và thiết kế thiết bị nâng dựa trên các tiêu chí thiết
kế quy định trong chương này.

+

Tính tốn tồn bộ các bề dày của thép dựa trên chất lượng của loại thép
được đề xuất và các tiêu chí đề cập trên đây.

+

Tính toán các tải trọng thủy tĩnh sẽ truyền qua các càng của cửa van tác
động vào phần bê tông.

+

Khung thép và thép ốp được tính tốn để chịu được áp lực nước tác động
từ bên ngoài tại bất kỳ điểm nào tương đương với áp lực lớn nhất tại
ngưỡng. Khung và thép ốp phải được thiết kế để chống bóp méo, có tính
đến các yếu tố liên quan.

+

Trong q trình đổ bê tông, các bộ phận đặt sẵn phải được trợ lực nhờ hỗn
hợp bê tông lỏng. Phải thiết kế và cung cấp các néo và chi tiết tăng cứng
cần thiết.


18
+

Các cửa van và thiết bị nâng phải được thiết kế sao cho chúng đảm bảo
mọi chức năng vận hành tại bất kỳ mực nước nào; trong bất kỳ các điều
kiện làm việc: bình thường, bất thường, và nặng nề nhất, và phải dễ dàng
vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa. Khi các cửa van ở vị trí mở, chúng phải
được giữ chắc chắn ở vị trí yêu cầu mà không bị rung, lắc hoặc võng.

+

Kết cấu thép thuỷ công phải được thiết kế, tính tốn kiểm tra với điều kiện
động đất như đã quy định trong Điều kiện kỹ thuật chung.

 Vật liệu chế tạo cửa
Nói chung, tất cả các loại vật liệu phải tuân theo yêu cầu trong các mục liên quan
ở Điều kiện kỹ thuật chung, ngoại trừ các trường hợp được quy định riêng sau:
Các kết cấu chính của các cửa van, lưới chắn rác được làm từ thép các bon cán
nóng định hình và thép tấm chịu lực có các chỉ tiêu cơ lí như sau:
+

Giới hạn bền

b = 4700 ÷ 6300 kG/cm2

+

Giới hạn chảy

c = 3250 ÷ 3450 kG/cm2

Các kết cấu chính của các khe van, chi tiết đặt sẵn được làm từ thép các bon cán
nóng định hình và thép tấm chịu lực có các chỉ tiêu cơ lí như sau:
+

Giới hạn bền

b =

3750  5000 kG/cm2.

+

Giới hạn chảy

c = 2250  2350 kG/cm2.

Cao su chắn nước phải đảm bảo đặc tính cơ lí sau:
+

Giới hạn ổn định đứt

: 180 kG/cm2.

+

Độ giãn dài tương đối không nhỏ hơn

: 70/500.

+

Độ giãn dài dư không lớn hơn

: 40%.

+

Sức kháng rạn nứt không nhỏ hơn

: 70 kG/cm2.

+

Độ cứng theo Shore không nhỏ hơn

: 60.

+

Độ đàn hồi từ

: 45% ~ 65%.

Các bộ phận kết cấu dưới đây phải được chế tạo từ thép không gỉ:
Các đường trượt cho gioăng chắn nước của các cửa van;
Các đường tựa của thanh trượt, đường tỳ trượt cho cụm cơ cấu ép ngược;
Tồn bộ các bu lơng, đai ốc, long đen (Trừ các bu lơng, đai ốc chịu lực lớn có yêu
cầu cơ tính cao sẽ phải quy định rõ trong thiết kế và được Chủ đầu tư chấp thuận);


19
Ngoài các bộ phận, cơ cấu được qui định ở các điều trên, các yêu cầu riêng về vật
liệu cho các bộ phận cơ cấu khác sẽ được chỉ riêng trong điều kiện kỹ thuật riêng, hoặc
theo đề xuất của Nhà cung cấp.
2.2.1. Cửa van vận hành
 Đặc điểm
Để điều chỉnh lưu lượng nước vào tổ máy tuabin, cửa nhận nước bố trí một cửa
vận hành ngay phía trước đường ống dẫn nước.
Cửa van vận hành làm việc đóng, mở trong trạng thái nước động. Cửa van vận
hành được nâng hạ bằng tời nâng thông qua dầm nâng và kết hợp với máy vít quay tay
thơng qua trục nối.
Khi khơng làm việc cửa van được treo trên đỉnh khe van nhờ thanh treo trên cửa

van.
 Thông số kĩ thuật
Các thông số kỹ thuật, tiêu chí thiết kế và các yêu cầu về vật liệu liên quan đã
được trình bày trong mục 2.2 được sử dụng làm cơ sở thiết kế cửa van vận hành. Ngồi
ra, các thơng số sau phải được sử dụng:
Số lượng cửa van (bộ)
Kiểu
Phương bố trí cửa van
Số lượng xéc-xi của cửa van (xéc-xi)
Chiều rộng thông thủy (m)
Chiều cao thơng thủy (m)
Cao trình mực nước dâng bình thường
Cao trình mực nước thượng lưu max
Cột nước thiết kế
Cao trình đỉnh khe van và dẫn hướng (m)
Cao trình ngưỡng đáy (m)
Kiểu cơ cấu vận hành

Lực hạ cửa van
 Các thông số bảo đảm

01
Phẳng - bánh xe
Thẳng đứng
01
3,3
3,3
413,00
414,40
13,9

416,00
400,50
Tời
nâng
di
chuyển trên ray và dầm
nâng và máy vít điện
Lực ấn của máy
vít


20
+

Thiết kế phải bảo đảm các thông số sau:

Lượng nước rị rỉ qua gioăng cửa
van (khi đóng) ứng với cột nước tĩnh
lớn nhất

0,1 lít/giây/mét dài gioăng

Độ võng tương đối cho phép của
dầm cửa van ứng với tải trọng lớn nhất:

L/800 (L là nhịp cửa van)

+

Mô tả thiết bị

a) Cửa van vận hành
Cửa van phải là một kết cấu thép hàn gồm có:
Cửa van chỉ có một xéc xi và được bố trí 4 bánh xe lăn. Trên đỉnh cửa van bố trí
hai cụm tai treo chịu lực để bắt nối với thiết bị nâng.
Thân cửa van được ốp thép tấm phía thượng lưu dày ít nhất 14mm được đỡ bằng
các dầm ngang và dầm đứng, tạo thành khung truyền tải trọng tới các bánh xe lăn.Và
một máy vít quay tay thơng qua trục nối để tạo lực ấn để đóng kín cửa van.
Cửa van được bố trí bốn bánh xe cữ chống lắc ngang kiểu cữ hàn. Các bánh xe
này có đường kính 250 mm được bố trí trên mặt phía thượng lưu, khoảng cách giữa bề
mặt các bánh xe và khe dẫn hướng là 10mm.
Các bánh xe lăn trên cửa van được bố trí để truyền tải trọng tới khung khe van.
Các bánh xe lăn phải được chế tạo từ thép đúc chất lượng cao, trục của bánh xe phải
được chế tạo từ thép các bon chất lượng cao và được mạ Crôm. Bạc quay của các cụm
bánh xe phải được chế tạo từ bạc tự bôi trơn hệ số ma sát thấp. Kết cấu ổ bạc bánh xe
phải được thiết kế các gioăng phớt để đảm bảo kín nước và bạc tự bôi trơn làm việc
trong môi trường tốt nhất.
Các gioăng phải được cố định vào cạnh phía hạ lưu của thân cửa van bằng các
tấm nẹp và bulông, đai ốc bằng thép không gỉ. Các gioăng này phải được bảo vệ chắc
chắn trong khi thao tác, dễ điều chỉnh và thay thế, đảm bảo độ kín nước khi ở vị trí
đóng.
Khi khơng làm việc cửa van được treo trên đỉnh khe van nhờ các thanh treo ở hai
bên cửa van. Do tơn mặt được đặt ở phía thượng lưu nên các thanh treo (ở dầm biên
phải được thiết kế đảm bảo độ kín nước.
b) Khe van
Khe cửa van gồm có: một cặp dẫn hướng hai bên, thép tường ngực và bản đáy.
Các dẫn hướng phải chạy trên một trục thẳng đứng.


21

Khung khe dẫn hướng phải được thiết kế để chịu được và truyền vào kết cấu bê
tông tổ hợp trọng lượng của cửa van và các tải trọng tác động lên cửa van dưới điều
kiện thiết kế nặng nề nhất. Chúng phải có bề mặt đường trượt phẳng, êm cho bánh xe
lăn, gioăng, đường trượt dẫn hướng, cũng như phải đảm bảo độ kín nước giữa các
gioăng của cửa van với đường trượt.
Khung khe dẫn hướng sẽ được tổ hợp thành một phân đoạn có chiều cao phù hợp
với chiều cao khối đổ bê tông. Các phân đoạn khe van sẽ được lắp dựng trên khối bê
tông đã đổ xong phía dưới. Sau khi căn chỉnh chính xác vị trí và cố định chắc chắn sẽ
được đổ bê tông.
Khung khe van thẳng đứng kéo dài từ cao trình ngướng đáy tới cao trình
416,00m. Kết cấu khe van được thể hiện trong bản vẽ bao gồm, nhưng không giới hạn
các bộ phận sau:
+

Một bản đáy bằng thép tấm nằm ngang với gân tăng cường, thép tỳ đáy
chịu lực đỡ cửa van, gối đỡ bản đáy, bu lông căn chỉnh và néo đặt sẵn
trong bê tông. Mặt ngưỡng đáy được hàn một dải thép không gỉ (chiều
rộng tối thiểu là 90mm )nằm ngang được gia cơng hồn thiện để tạo thành
một liên kết kín nước với gioăng chắn nước đáy cửa van. Để đảm bảo khả
năng căn chỉnh chính xác, kết cấu bản đáy được thiết kế để đổ bê tông hai
pha.

+

Các khe dẫn hướng cho cửa van bao gồm dẫn hướng bên cho bánh xe cữ
dẫn hướng và có bề mặt tiếp xúc phẳng bằng thép không gỉ với các gioăng
chắn nước.

+

Ray bánh xe dẫn hướng phải được tính tốn lựa chọn vật liệu phù hợp
đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn yêu cầu.

Khe van được hàn liên tục với các néo, thép tỳ khe, các thanh giằng, v.v. . Tải
trọng của các bánh xe lăn phải được truyền vào bê tông với giá trị không vượt quá áp
lực giới hạn.
c) Dầm nâng cửa van
Dầm nâng được sử dụng để nâng hạ cửa van vận hành và cửa van sửa chữa nhờ
tời điện. Dầm nâng được trang bị một cụm dẫn hướng ở mỗi bên để dẫn hướng khi di
chuyển trong khe van. Dầm có móc ngoạm tự động để móc và nhả các cửa van.
d) Vận hành cửa van


22
Cửa van vận hành cửa lấy nước được đóng mở bằng máy vít thơng qua trục nối.
Khi đóng cửa van, do gioăng cao su được đặt ở phía thượng lưu nên khơng có áp lực
đỉnh, do đó máy vít cần tạo ra lực ấn để đóng kín cửa van.
Trục nối cửa van với máy vít cần được tính tốn thiết kế để đảm bảo ổn định khí
đóng cửa van với lực ấn yêu cầu.Để tăng độ ổn định cần phải bổ sung gối đỡ trục nối
với khoảng cách phù hợp đảm bảo cửa van vận hành ổn định. Khi đang ở trạng thái
đóng ,tời nâng nâng cửa van thơng qua móc nâng của dầm nâng nâng kéo cửa van lên
thơng dòng chảy vận hành tuabin
2.2.2. Cửa van sửa chữa


Đặc điểm

Để phục vụ cho việc kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đường ống, tuabin, cửa van
vận hành. Ngay phía trước đoạn đầu vào của đường dẫn nước bố trí một cửa van sửa
chữa.

Cửa van sửa chữa làm việc đóng mở trong điều kiện nước tĩnh nhờ van bypass.
Cửa van sửa chữa được nâng hạ bằng tời nâng. Khi không sử dụng, cửa van sửa
chữa được treo tại đỉnh khe van


Thông số kĩ thuật

Các thơng số kỹ thuật, tiêu chí thiết kế và các yêu cầu về vật liệu liên quan đã
được trình bày trong mục 2.2 được sử dụng làm cơ sở thiết kế cửa sửa chữa cửa nhận
nước. Ngoài ra, các thông số sau phải được sử dụng:
Số lượng cửa van (bộ)
Kiểu
Phương bố trí cửa van
Số lượng xéc-xi của cửa van (xéc-xi)
Chiều rộng thông thủy (m)
Chiều cao thông thủy (m)
Cao trình mực nước dâng bình thường
Cao trình mực nước thượng lưu max
Cột nước thiết kế
Cao trình đỉnh khe van và dẫn hướng (m)
Cao trình ngưỡng đáy (m)
Kiểu cơ cấu vận hành

01
Phẳng trượt
Thẳng đứng
01
3,3
3,3
413,00

414,40
12,5
416,00
400,50
Tời nâng di
chuyển trên ray và
dầm nâng


23
Lực hạ cửa van
 Các thông số bảo đảm

Tự trọng

Thiết kế phải bảo đảm các thơng số sau:
Lượng nước rị rỉ qua gioăng cửa
van (khi đóng) ứng với cột nước tĩnh
lớn nhất

0,3 lít/giây/mét dài gioăng

Độ võng tương đối cho phép của
dầm cửa van ứng với tải trọng lớn nhất:

L/600 (L là nhịp cửa van)



Mô tả thiết bị

a) Cửa van
Cửa van phải là một kết cấu thép hàn gồm có:
Cửa van được thiết kế gồm một xéc xi. Cửa van có thể được tổ hợp trọn bộ tại
xưởng hoặc tại vị trí lắp đặt và bảo đảm khi hạ xuống ngưỡng van phải kết hợp với các
đường tỳ gioăng tạo thành một bức tường kín nước. Tại phía trên xéc xi bố trí một cụm
tai treo chịu lực để bắt nối với thiết bị nâng, và một van cân bằng để làm cân bằng nước
hai bên cửa van trước khi nâng cửa van.
Thân cửa van được ốp thép tấm phía hạ lưu dày ít nhất 10 mm được đỡ bằng các
dầm ngang và dầm đứng, tạo thành khung truyền tải trọng tới các tấm tỳ trượt.
Trên cửa vam được bố trí bốn cữ chống lắc ngang kiểu cữ hàn. Các cữ này được
bố trí trên mặt phía thượng lưu.
Trên cửa van bố trí bốn thanh trượt được cố định vào cửa van để truyền tải trọng
tới khung khe van. Các thanh trượt phải bảo vệ gioăng chắn nước khi có áp lực nước
lớn nhất tác dụng lên cửa van.
Các gioăng phải được cố định vào cạnh phía hạ lưu của thân cửa van bằng các
tấm nẹp và bulông, đai ốc bằng thép không gỉ. Các gioăng này phải được bảo vệ chắc
chắn trong khi thao tác, dễ điều chỉnh và thay thế, đảm bảo độ kín nước khi ở vị trí
đóng.
Trên đỉnh cửa van được bố trí 02 cụm dẫn hướng dầm nâng để đảm bảo khả năng
kết nối chính xác với dầm nâng trong quá trình thao tác vận hành.
Cửa van được bố trí 02 thanh treo để treo cửa van trên đỉnh khe van khi cửa van
không làm việc.
b) Khe van


24
Khe cửa van gồm có: một cặp dẫn hướng hai bên, thép tường ngực và bản đáy.
Các dẫn hướng phải chạy trên một trục thẳng đứng.
Khe cửa van phải được thiết kế để chịu được và truyền vào kết cấu bê tông tổ hợp

trọng lượng bản thân của cửa van với các lực tác động lên cửa van dưới điều kiện thiết
kế nặng nề nhất. Các đường trượt thanh trượt, mặt tỳ các gioăng phải có độ nhám thích
hợp để đảm bảo hệ số ma sát giữa đường trượt với thanh trượt là nhỏ nhất, mức độ kín
nước giữa các gioăng của cửa van với các mặt tỳ tốt nhất.
Các bộ phận của khe cửa van phải có một thiết kế tin cậy, với các liên kết néo
chắc chắn và hồn chỉnh. Tồn bộ kết cấu thép khơng nằm hồn tồn trong bê tơng và
phải chế tạo từ thép các bon chất lượng cao với độ dày tối thiểu của thép tấm phải là 10
mm. Tất cả các bộ phận đều phải được trang bị các thanh neo với số lượng và kích
thước hợp lý.
Kết cấu khe van gồm có:
+

Bản đáy chịu lực bằng thép tấm nằm ngang có chiều dày tối thiểu 10 mm,
phía dưới được hàn vào các thép hình tăng cường có các bu lơng căn
chỉnh được hàn vào các bản mã đặt sẵn, phía trên được hàn một tấm thép
không gỉ làm đường tựa cho cao su chắn nước đáy. Bản đáy phải đảm bảo
ngang bằng và có bề mặt được gia cơng hồn thiện.

+

Khe dẫn hướng thẳng đứng được bọc thép chiều dày tối thiểu 10 mm,
đường trượt cửa van được gia cố bằng thép tấm từ cao trình 394,50 m đến
cao trình 415,00 m. Tơn bọc và thép hình được hàn liên tục với các gân,
các thanh néo vào bê tông. Trên khe cửa van, tại vùng tiếp xúc với cao su
chắn nước của cửa van được hàn các băng thép không gỉ để tạo ra một bề
mặt tiếp xúc phẳng với các gioăng chắn nước của cửa van.

+

Một thanh dầm tường ngực được chế tạo từ thép tấm có bề dày tối thiểu là

10mm, được tạo hình để đảm bảo độ cứng vững. Thanh dầm này hai đầu
liên kết với khe dẫn hướng, được hàn một băng thép không gỉ trên mặt
dầm để làm đường tỳ cho gioăng chắn nước đỉnh của cửa van.

c) Vận hành cửa van
Cửa van sửa chữa cửa nhận nước được đóng mở bằng tời nâng. Khi đang ở trạng
thái đóng, tời nâng nâng trục treo của cửa van thơng qua dầm nâng lên một khoảng
định trước. Khi đó van cân bằng phải được mở ra, nước phải chảy qua van cân bằng
vào phía sau van làm cân bằng áp lực ở 2 phía cửa van. Sau một khoảng thời gian định
trước, tời nâng tiếp tục nâng để nâng cửa van lên khỏi ngưỡng van lên vị trí yêu cầu.


25
2.2.3.

Lưới chắn rác
 Đặc điẻm

Đầu vào cửa nhận nước bố trí một lưới chắn rác dạng Chiron. Lưới chắn rác được
chia làm bốn xéc xi như được chỉ ra trong bản vẽ trong Hồ sơ thiết kế kỹ thuật.
Khoảng cách thoát nước giữa hai thanh lưới chắn rác bằng 40mm.
Lưới chắn rác được lắp cố định bằng các bu lông móng chống lật, các bu lơng
này được chế tạo từ thép khơng rỉ và phải được tính tốn để đảm bảo khả năng giữ lưới
chắn rác khi có nước va.
Tiến hành thu gom rác trên lưới chắn rác trong khi đang vận hành bằng cách sử
dụng vớt rác thủ công.
 Thơng số kĩ thuật
Các thơng số kỹ thuật, tiêu chí thiết kế và các yêu cầu về vật liệu liên quan đã
được trình bày trong mục 2.2 được sử dụng làm cơ sở thiết kế lưới chắn rác. Ngoài ra,
các thông số sau phải được sử dụng:

Số lượng lưới chắn rác
Kiểu
Phương bố trí lưới chắn rác
Số lượng xéc-xi lưới chắn rác
Chiều rộng thông thủy (m)
Chiều dài thông thủy (m)
Cột nước thiết kế lưới chắn rác (m)
 Mô tả thiết bị

01
Tấm phẳng
Nghiêng
04
4,0
11,40
3,0

Các thơng số chính của thiết bị cung cấp được trình bày dưới đây và thể hiện trên
các bản vẽ.
Lưới chắn rác kiểu phẳng, kết cấu hàn. Để thuận tiện cho công tác vận chuyển,
lưới chắn rác được chia làm bốn xéc xi. Mỗi xéc xi lưới chắn rác có kết cấu kiểu khung
hàn, trên đó có hàn các thanh lưới chắn rác. Các thanh lưới có mặt cắt ngang được tạo
hình thuận dịng chảy nhằm giảm thấp tổn thất cột nước đi qua lưới và tránh tạo ra các
xoáy nước ở phía sau lưới.
Kết cấu xéc xi lưới chắn rác phải là một kết cấu bền vững bao gồm: Một khung
kết cấu hàn với các dầm ngang và dầm dọc. Các thanh lưới được đặt theo phương
thẳng đứng và được hàn trực tiếp lên khung dầm.