Nghiên cứu ảnh hưởng của địa hình, địa chất, thủy hải văn đến dạng bến và kết cấu bến, ứng dụng cho bến số 2 cảng nghi sơn thanh hóa
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.97 MB, 108 trang )
L I CAM K T
Tôi tên là T V n Th ng.
Là h c viên cao h c nghành Xây D ng Công Trình Th y –Tr
Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n “Nghiên c u nh h
ng
i H c Thu L i.
ng c a đ a hình, đ a ch t,
th y h i v n đ n d ng b n và k t c u c a b n, ng d ng cho b n s 2 c ng Nghi
S n-Thanh Hóa” là công trình nghiên c u do chính Tôi th c hi n d
c a PGS.TS. Lê Xuân Roanh, đ tài này ch a đ
is h
ng d n
c công b trên b t k t p chí, bài
báo nào.
N u có đi u gì sai trái, không đúng v i l i cam đoan này, tôi xin hoàn toàn ch u trách
nhi m.
Hà N i, ngày 18 tháng 05 n m 2016
Tác gi
T V n Th ng
i
L IC M
N
Lu n v n Th c s chuyên nghành Xây D ng Công Trình Th y v i đ tài:
“Nghiên c u nh h
ng c a đ a hình, đ a ch t, th y h i v n đ n d ng b n và k t
c u c a b n, ng d ng cho b n s 2 c ng Nghi S n-Thanh Hóa” đ
Tr
c h t, tôi xin chân thành c m n s h
Roanh, đã tr c ti p h
c hoàn thành.
ng d n t n tình c a PGS.TS. Lê Xuân
ng d n giúp đ h c viên trong quá trình th c hi n lu n v n
này.
Ti p đ n, tôi xin đ
Trình, Tr
ng
c g i l i c m n t i quý Giáo s , quý Th y Cô t i Khoa Công
i H c Th y L i đã trao cho tôi nh ng ki n th c quý báu trong l nh
v c Xây d ng công trình th y, giúp đ cho tôi có đ
c hành trang đ y đ trong ngh
nghi p.
Tôi c ng h t lòng c m n s giúp đ c a Phòng
anh ch em l p Cao h c khóa 22 Tr
ng
ào T o đ i h c và sau đ i h c; quý
i H c Th y L i đã giúp tôi trong quá trình
h c t p.
V i th i gian và trình đ còn h n ch , lu n v n không th tránh kh i nh ng thi u sót.
R t mong nh n đ
c đóng góp ý ki n c a các th y cô và đ ng nghi p
M t l n n a, xin chân thành c m n! Kính chúc Th y cô và đ ng nghi p s c kh e,
thành công và h nh phúc.
Hà N i, ngày 18 tháng 05 n m 2016
Tác gi
T V n Th ng
ii
M CL C
DANH M C HÌNH V .................................................................................................... VI
DANH M C B NG BI U ........................................................................................... VIII
CH
NG 1: GI I THI U CHUNG V CÔNG TRÌNH C NG BI N VI T NAM ...... 3
1.1. KHAI NIÊM V C NG BI N ................................................................................... 3
1.1.1. Gi i thi u ............................................................................................................ 3
1.1.2. Khái ni m chung v c ng bi n ........................................................................... 3
1.1.3. Các b ph n c a c ng ......................................................................................... 5
1.2. CH C N NG, NHI M V
VÀ QUY N H N C A C NG BI N ........................ 5
1.2.1. Ch c n ng ........................................................................................................... 5
1.2.2. Nhi m v và quy n h n c a c ng bi n ............................................................... 6
1.2.3. Vai trò c a c ng bi n .......................................................................................... 7
1.2.4. Thành ph n chung c a c ng ............................................................................... 7
1.3. T NG QUAN V M T S CÔNG TRÌNH B N C NG ......................................... 8
1.3.1. Công trình b n tr ng l c .................................................................................... 8
1.3.2. Công trình b n t
ng c .................................................................................... 14
1.3.3. Công trình b n b c c cao ................................................................................. 16
1.4. PHÂN LO I C NG BI N ....................................................................................... 18
1.4.1. M c đích phân lo i c ng bi n ........................................................................... 18
1.4.2. Phân lo i c ng bi n
Vi t Nam ........................................................................ 19
1.5. TÌNH HÌNH CHUNG V XÂY D NG C NG
VI T NAM VÀ TH GI I ....... 20
1.5.1. Tình hình chung c ng bi n trên th gi i........................................................... 20
1.5.2. Phát tri n c ng bi n Vi t Nam ......................................................................... 20
1.6. K T LU N CH
NG ............................................................................................. 22
iii
NG 2: C S KHOA H C VÀ TH C TI N V
CH
A HÌNH,
A CH T
TH Y H I V N TRONG THI T K C NG ................................................................ 23
2.1. C S PHÁP LÝ ........................................................................................................ 23
2.1.1. Tài li u v đ a hình............................................................................................ 23
2.1.2. Tài li u v đ a ch t ............................................................................................ 23
2.1.3. Tài li u v th y h i v n ..................................................................................... 23
2.2. C S KHOA H C ................................................................................................... 24
2.2.1. nh h
ng c a y u t đ a hình trong thi t k c ng .......................................... 24
2.2.2. nh h
ng c a y u t đ a ch t trong thi t k c ng........................................... 28
2.2.3. nh h
ng c a th y h i v n trong thi t k c ng .............................................. 33
2.3.
A HÌNH,
A CH T, TH Y H I V N C A M I MI N D C B BI N VI T
NAM .................................................................................................................................. 36
2.3.1. Mi n B c và ông B c B c B ........................................................................ 36
2.3.2. Mi n B c Trung B ........................................................................................... 37
2.3.3. Mi n Nam Trung B và Nam B ...................................................................... 37
2.4. TÍNH TOÁN L C TÁC D NG LÊN K T C U ..................................................... 37
2.4.1. Các t i tr ng tác đ ng lên công trình b n ......................................................... 37
2.4.2. Các t h p t i tr ng ........................................................................................... 40
2.5. PHÂN TÍCH L A CH N K T C U V T LI U ..................................................... 42
2.5.1. Nh ng y u t
nh h
2.5.2. Thi t k s b ph
2.6. K T LU N CH
CH
V N
ng đ n vi c l a ch n k t c u công trình b n ................. 42
ng án đã đ
c xây d ng .................................................... 43
NG ............................................................................................... 46
NG 3: NGUYÊN C U NH H
NG
A HÌNH,
N D NG B N VÀ K T C U C A B N,
A CH T, TH Y H I
NG D NG CHO B N S 2
C NG NGHI S N-THANH HÓA ................................................................................... 48
3.1. GI I THI U CHUNG V C NG NGHI S N-THANH HÓA ................................. 48
iv
3.1.1. S l
c d án xây d ng b n s 2 c ng Nghi S n - Thanh Hóa ........................ 48
3.1.2. i u ki n khai thác ............................................................................................ 49
3.2. C S TÍNH TOÁN THI T K ................................................................................ 49
3.2.1. D báo hàng qua c ng ....................................................................................... 49
3.2.2. i u k n cung c p v t t ................................................................................... 50
3.3. KI M TRA NH H
NG C A
A CH T,
A HÌNH, TH Y H I V N
N
D NG B N VÀ K T C U B N S 2 C NG NGHI S N-THANH HÓA .................... 50
3.3.1.
a hình khu v c xây d ng ............................................................................... 50
3.3.2.
c đi m đ a ch t công trình............................................................................. 51
3.3.3.
c đi m v thu h i v n .................................................................................. 54
3.4. NGHIÊN C U GI I PHÁP CHO B N NGHI S N .................................................. 55
3.4.1. L a ch n d ng b n và k t c u b n cho c ng s 2 Nghi S n-Thanh Hóa.......... 55
3.4.2. S li u thi t k ................................................................................................... 56
3.4.3.Tính toán l c tác d ng lên b n ........................................................................... 59
3.4.4. Ph
ng án k t c u c i ti n b n .......................................................................... 64
3.4.5.Tính toán k t c u ................................................................................................ 76
3.4.6. Xác đ nh chi u sâu ngàm c c ............................................................................ 86
3.4.7. Ki m toán ph
3.5. K T LU N CH
ng án đ xu t ........................................................................... 89
NG 3 ............................................................................................ 91
K T LU N VÀ KI N NGH ........................................................................................... 92
1. K T LU N .................................................................................................................... 92
2. KI N NGH ................................................................................................................... 93
TÀI LI U THAM KH O ................................................................................................. 94
PH L C........................................................................................................................... 96
v
DANH M C HÌNH V
Hình 1.1: C ng bi n ........................................................................................................ 4
Hình 1.2: S đ c ng là đ u m i giao thông ................................................................... 5
Hình 1.3: Các b ph n chính c a công trình b n tr ng l c............................................. 9
Hình 1.4: S đ truy n l c qua l p đ m đá ................................................................. 10
Hình 1.5: C u t o công trình b n ki u kh i x p ........................................................... 10
Hình 1.6: S đ x p so le kh i theo ph
ng th ng đ ng .............................................. 11
Hình 1.7: M t s d ng kh i đá gi m t i sau b n ........................................................... 12
Hình 1.8: B n thùng chìm ............................................................................................. 13
Hình 1.9: Công trình b n lo i t
Hình 1.10: Công trình b n t
ng góc (Neo ngoài – Neo trong) .............................. 14
ng c ............................................................................. 15
Hình 1.11: Công trình b n b c c cao ........................................................................... 16
Hình 1.12: S đ tính đ c ng c a b c c .................................................................... 17
Hình 2.1: C ng tiên sa ................................................................................................... 26
Hình 2.2: C ng cam ranh............................................................................................... 27
Hình 2.3: C ng dung qu t ............................................................................................. 27
Hình 2.4: C ng Quy Nh n ............................................................................................ 28
Hình 3.1: C ng Nghi S n .............................................................................................. 51
Hình 3.2: M t c t đ a ch t d c theo tuy n mép b n ...................................................... 52
Hình 3.4: M t c t ngang c a ph
ng án m i ................................................................ 65
Hình 3.5: S đ xác đ nh chi u dài tính toán c a c c ................................................... 66
Hình 3.6 : S đ xác đ nh t a đ tâm đàn h i .............................................................. 67
Hình 3.7: T a đ tâm đàn h i ........................................................................................ 69
Hình 3.8: S đ phân ph i l c neo tàu .......................................................................... 71
vi
Hình 3.9: Phân ph i l c neo tàu .................................................................................... 74
Hình 3.11: T i tr ng hàng hóa nh p l (HH1) ............................................................... 77
Hình 3.12: T i tr ng hàng hóa nh p ch n (HH2) .......................................................... 78
Hình 3.13: T i tr ng c n tr c (CT) ................................................................................ 78
Hình 3.14: T i tr ng va tàu (VA) .................................................................................. 79
Hình 3.15: T i tr ng neo tàu (NEO) .............................................................................. 79
Hình 3.16: T i tr ng t a tàu (TUA) .............................................................................. 80
Hình 3.17: T nh t i (BT) ................................................................................................ 82
Hình 3.18: T i tr ng hàng hóa nh p l (HH1) ............................................................... 83
Hình 3.19: T i tr ng hàng hóa nh p ch n (HH2) .......................................................... 83
Hình 3.20: T i tr ng neo tàu (NEO) .............................................................................. 84
vii
DANH M C B NG BI U
B ng 2.1: Ph m vi s d ng c a các lo i k t c u b n [14] ............................................ 31
B ng 2.2 - Giá tr v
t t i c a m t s t i tr ng [2] ....................................................... 41
B ng 3.1: Cao đ m c n
c tr m Nghi S n (H H i đ ) [5] ....................................... 54
B ng 3.2 : Các thông s sóng t i khu v c (tính theo TCVN9845-2013) [5] ................ 55
B ng 3.3: S li u tàu tính toán[5] ................................................................................. 57
B ng 3.4: Ch tiêu c lý c a các l p đ t........................................................................ 58
B ng 3.5: K t qu tính toán ........................................................................................... 59
B ng 3.6. T i tr ng do dòng ch y tác đ ng lên tàu....................................................... 60
B ng 3.7. Tính toán l c neo tàu .................................................................................... 62
B ng 3.8 : k t qu chi u dài tính toán c a c c .............................................................. 66
B ng 3.9: Ph n l c đ n v c a c c đ ng ....................................................................... 68
B ng 3.10: Ph n l c đ n v c a c c xiên ...................................................................... 68
B ng 3.11: B ng phân b ph i l c neo tàu theo ph
ng d c b n (ph
B ng 3.12: B ng phân b ph i l c neo tàu theo ph
ng ngang b n (ph
B ng 3.13: Phân ph i l c va tàu theo ph
ng d c b n (ph
B ng 3.14: Phân ph i l c va tàu theo ph
ng ngang b n (ph
ng X)............. 72
ng Y) ........ 73
ng X) ............................. 75
ng Y) ........................ 75
B ng 3.15: T h p t i tr ng tác d ng lên khung ngang ................................................ 81
B ng 3.16. T h p t i tr ng tác d ng lên khung d c D ................................................ 84
B ng 3.17: K t qu tính toán n i l c trên Sap2000 ...................................................... 85
B ng 3.18: K t qu tính toán s c ch u t i c a c c. ....................................................... 87
viii
M
U
I. Tính c p thi t c a đ tài
Vi t Nam có v trí đ a lý quan tr ng trong khu v c châu Á, n m trong khu v c có
m ng l
i v n chuy n hàng hóa b ng đ
ng bi n n ng đ ng vào b c nh t châu Á.
Trong nh ng ho t đ ng kinh t t bi n, ho t đ ng t các lo i hình v n t i bi n, c ng
bi n luôn là th m nh, luôn đi đ u, phát tri n nhanh chóng
n
c ta và các n
c trên
th gi i. Giao thông bi n luôn an toàn, nhanh chóng, thu n l i và giá thành h p lý, vì
v y v n t i bi n
các qu c gia có h th ng c ng bi n l n chi m t tr ng l n trong
công vi c giao th
ng hàng hóa th gi i.
Ngh quy t IV c a Trung
2020 xác đ nh “N
ng
ng khóa X v chi n l
c bi n Vi t Nam đ n n m
c ta ph i tr thành qu c gia m nh v bi n, làm giàu v bi n, trên
c s phát huy m i ti m n ng t bi n, phát tri n toàn di n các ngành ngh bi n v i c
c u phong phú, hi n đ i, t o ra t c đ phát tri n nhanh, b n v ng, hi u qu cao v i
t m nhìn dài h n”. Vì v y mu n m nh v bi n, mu n làm giàu t bi n, n
nh ng th
c ta c n có
ng c ng t ng h p, có công ngh khai thác hi n đ i, cùng v i m t quy
ho ch c ng bi n mang tính t ng th cao.
Hi n nay đ i v i nh ng c ng có đ a hình, đ a ch t, th y v n khác nhau thì s có d ng
b n và k t c u b n khác nhau. Chính vì v y đ tài “ Nghiên c u nh h
ng c a đ a
hình, đ a ch t, th y h i v n đ n d ng b n và k t c u b n, ng d ng cho b n s 2 c ng
Nghi S n-Thanh Hóa” có ý ngh a khoa h c th c ti n, góp ph n phát tri n kinh t -xã
h i t nh Thanh Hóa trong th i gian t i.
II. M c đích c a đ tài
Nghiên c u nh h
ng c a đ a hình, đ a ch t, th y h i v n đ n d ng và k t c u b n, áp
d ng cho b n s 2 c ng Nghi S n-Thanh Hóa.
Ki n ngh ph
ng pháp thi t k thi công phù h p nh t áp d ng cho b n s 2 c ng Nghi
S n-Thanh Hóa.
1
III. Cách ti p c n và ph
ng pháp nghiên c u
1. Cách ti p c n
Thu th p, t ng h p, phân tích các tài li u v thi t k , thi công và quá trình khai thác
v n hành h th ng các b n c ng đã đ
c xây d ng và đi vào khai thác s d ng.
Ti p c n t các đi u ki n k thu t: Công trình ph i đ m b o đi u ki n b n, n đ nh.
2. Ph
ng pháp nghiên c u
Ph
ng pháp th ng kê, thu th p tài li u t công trình th c t .
Ph
ng pháp chuyên gia.
Ph
ng pháp phân tích, đánh giá, so sánh.
Tính toán và ng d ng cho công trình c th .
2
CH
NG 1: GI I THI U CHUNG V CÔNG TRÌNH C NG BI N
VI T NAM
1.1.
KHÁI NI M V C NG BI N
1.1.1. Gi i thi u
Vi t Nam n m bên b Tây bi n
gi i. B bi n n
và khu v c. Bi n
ông, m t bi n l n quan tr ng c a khu v c và th
c ta tr i dài 3.260 km, g m các tuy n hàng h i qu c t xuyên Á – Âu
ông có nhi u ti m n ng kinh t đ u tiên ph i đ n d u khí, h i s n,
khoáng s n , du l ch, an ninh qu c phòng và là n i giao th
ng hàng hóa quan tr ng
c a Châu Á. D c theo b bi n có r t nhi u v trí v i đi u ki n t nhiên lý t
ng đ xây
d ng c ng bi n. Ngành kinh t c ng bi n đóng vai trò th t s quan tr ng đ i v i s
nghi p phát tri n n n kinh t xã h i c a đ t n
phát tri n kinh t , an ninh, qu c phòng… đ
c. Bi n có v trí r t quan tr ng trong
c th hi n qua m t s v n b n sau đây:
Ngh quy t s 03 – NQ/ TW, ngày 06/05/1993, c a B Chính Tr khoá VII, đã ch rõ:
“V n t i bi n c n phát tri n đ ng b v i c ng, đ i tàu, d ch v hàng h i, công nghi p
s a ch a đóng tàu. Nâng c p và xây d ng m i các c ng bi n t ch c l i m t cách h p
lý”.
Quy t đ nh 1037/Q -TTg c a th t
ng chính ph ban hành ngày 24/06/2014 phê
duy t đi u ch nh Quy ho ch phát tri n h th ng c ng bi n Vi t Nam đ n n m 2020,
đ nh h
ng đ n n m 2030 “Vi t Nam chú tr ng phát tri n các c ng có kh n ng ti p
nh n tàu bi n cao tr ng t i đ n 100000 t n ho c l n h n
c ba mi n B c, Trung,
Nam”.
1.1.2. Khái ni m chung v c ng bi n
C ng bi n là m t đ u m i giao thông l n, bao g m nhi u công trình và ki n trúc, b o
đ m cho tàu thuy n neo đ u yên n, nhanh chóng và thu n l i th c hi n công vi c
chuy n giao hàng hóa, hành khác t các ph
ho c ng
ng ti n trên đ t li n sang các tàu bi n
c l i, b o qu n và gia công hàng hóa, và ph c v t t c các nhu c u c n thi t
3
c a tàu neo đ u trong c ng. Ngoài ra nó còn là trung tâm phân ph i, trung tâm công
nghi p, trung tâm th
ng m i, trung tâm d ch v , trung tâm c dân c a c m t vùng
h p d n.
Hi u theo m t cách khác C ng bi n là n i ra vào, neo đ u c a tàu bi n, là n i ph c v
tàu bè và hàng hoá, là đ u m i giao thông quan tr ng c a m t n
c [10].
Hình 1.1: C ng bi n
i v i quan đi m hi n đ i, c ng không ph i là đi m cu i ho c k t thúc c a quá trình
v n t i mà là đi m luân chuy n hàng hoá và khách hàng. Nói cách khác, c ng nh m t
m t xích trong dây chuy n v n t i.
khái ni m này c ng còn mang tính r ng h n:
nhi m v kích thích l i ích c a các bên c a c ng không b gi i h n b i th i gian và
không gian. M c đích c a m t khu v c, m t qu c gia ho c nhi u qu c gia đ đ m b o
c i thi n ch t l
v nt iđ tn
ng c a cu c s ng. C ng bi n thi t l p m t thành ph n c a h th ng
c và qu c t . Ho t đ ng kinh t c a c ng là ho t đ ng ph c t p và liên
h p có quan h đ n các giai đo n còn l i c a m t xích v n t i.
Còn theo L. Kuzma: “C ng bi n là m t đ u m i v n t i liên h p mà
ph
đó có nhi u
ng ti n v n t i khác nhau ti p c n v n t i; đó là tàu bi n, tàu sông, xe l a, ô tô,
máy bay và đ
ng ng.
khu v c c ng xu t hi n vi c x p d hàng hoá ho c s lên
xu ng tàu c a khách hàng gi a các tàu bi n và các ph
4
ng ti n v n t i còn l i – đi u
này có ngh a là xu t hi n s thay đ i ph
và ng
ng ti n v n t i trong v n chuy n hàng hoá
i”.
1.1.3. Các b ph n c a c ng
C ng có 2 b ph n chính: khu đ t và khu n
c [14];
Hình 1.2: S đ c ng là đ u m i giao thông
1. V n t i bi n; 2. V n t i đ
ng s t; 3. V n t i đ
V nt iđ
+ Khu n
c c a c ng đ
ng sông; 5.
ng sông.
c g m: tuy n kênh d n tàu vào c ng và các vùng n
neo đ u t m th i, truy n t i và neo đ u tr
Khu n
ng ô tô; 4. V n t i đ
c đ cho tàu quay tr ,
c b n đ b c x p hàng hoá gi a tàu v i b .
c gi i h n b i tuy n đê ch n sóng (n u có);
+ Khu đ t: là n i b trí kho, bãi, h th ng giao thông, thi t b x p d và các công trình
ph tr khác nh nhà làm vi c, h th ng c p thoát n
Ranh gi i gi a khu đ t và khu n
c…
c là tuy n b n n i đ tàu neo c p sát vào khu đ t cho
quá trình b c, x p hàng hóa an toàn và thu n ti n.
1.2.
CH C N NG, NHI M V
VÀ QUY N H N C A C NG BI N
1.2.1. Ch c n ng
a) Nhóm ch c n ng ph thu c:
5
B o đ m an toàn cho tàu khi ra vào c ng, b o đ m an toàn cho tàu và thuy n khi di
chuy n trong c ng, cùng v i s an toàn v đ i s ng và tài s n c a tàu khi còn n m
trong ranh gi i c a c ng.
B o đ m v sinh môi tr
ng.
b) Nhóm ch c n ng c b n:
Cung c p ph
ng ti n và thi t b đ thông qua hàng hóa m u d ch đ
ng bi n.
Ph c v tàu bi n: c ng bi n là n i ra vào, neo đ u c a tàu, là n i cung c p các d ch v
đ a đón tàu ra vào, lai d t, cung ng d u, n
c ng t, v sinh, s a ch a tàu…
Ph c v hàng hoá: c ng ph i làm nhi m v x p d , giao nh n, chuy n t i, b o qu n,
l u kho, tái ch , đóng gói, phân ph i hàng hoá xu t nh p kh u. C ng còn là n i ti n
hành các th t c xu t nh p kh u, là n i b t đ u, ti p t c và k t thúc quá trình v n t i…
c) Nhóm ch c n ng cá bi t khác:
Là đ i di n c quan Nhà n
và ki m soát ô nhi m môi tr
c th c thi các tiêu chu n an toàn c a tàu thuy n, th y th
ng.
Là đ i di n c a c quan đ ng ki m tàu thuy n.
1.2.2. Nhi m v và quy n h n c a c ng bi n
Xây d ng quy ho ch, k ho ch phát tri n c a c ng bi n trong ph m vi trách nhi m.
Ph i h p ho t đ ng c a các t ch c, c quan th c hi n ch c n ng qu n lý nhà n
c
chuyên ngành t i c ng bi n.
Ki m tra, giám sát viên th c hi n các quy đ nh c a pháp lu t v đ m b o an toàn c ng
và lu ng ra vào c ng.
Ph i h p v i các c quan th c hi n các ho t đ ng tìm ki m, c u n n và x lý s c ô
nhi m môi tr
ng.
C p gi y phép cho tàu ra vào c ng và th c hi n các yêu c u v b t gi và t m gi hàng
h i.
6
Yêu c u các cá nhân, c quan h u quan cung c p các thông tin, tài li u đ th c hi n
ch c n ng qu n lý nhà n
c c a c ng.
1.2.3. Vai trò c a c ng bi n
- Là đ u m i giao thông, b o đ m cho tàu bè neo đ u yên n, nhanh chóng.
- Châm ngòi cho vi c xây d ng các khu công nghi p ven bi n.
- Thúc đ y s phát tri n c a thành ph c ng:
+Dân c và ng
i lao đ ng có xu h
ng đ d n v nh ng n i có n n kinh t bi n phát
tri n.
+ Các ngành ph c v công c ng c ng phát tri n theo đà t ng tr
ng dân s .
+ Các d ch v vi n thông, tài chính, ngân hàng, b o hi m .v.v… c ng phát tri n.
+ Xu t hi n và phát tri n các d ch v môi gi i tàu thuy n, xu t hi n các trung tâm đào
t o thuy n viên v.v…
+ T p trung hàng hóa cho xu t kh u và vai trò phân ph i cho hàng hóa nh p kh u.
- Thúc đ y s phát tri n kinh t c a c vùng h p d n.
- T o đi u ki n giao l u m r ng m i quan.
1.2.4. Thành ph n chung c a c ng
B n tàu: là n i đ u c a tàu có c u trúc “Ke” ho c c u tàu (Quay ho c pier)[14],[15].
Chi u dài và đ sâu c a b n tàu tùy thu c vào s l
ng và kích c c a các con tàu ra
vào. Trung bình m t con tàu ch 20,000 – 30,000 DWT đòi h i b n đ u có chi u dài
250m – 300m và đ sâu 8m – 10m.
Th m b n (Apron): là khu v c b m t “Ke” ho c c u tàu (Quay surface) sát li n v i
b n tàu, có chi u r ng t 20 m –30 m, phù h p v i chi u ngang c a chân đ giàn c u
khung ho c lo i công c b c d khác.
Bãi ch a container (Container yard): là n i ti p nh n và l u ch a container. Bãi ch a
container (CY) có th phân thành m t s khu v c: khu v c b trí container chu n b
7
b c xu ng tàu, khu v c dành ti p nh n container t tàu lên b , khu v c ch a container
r ng. Tùy theo s l
l n. Thông th
ng, t
ng container đi đ n, l u ch a mà di n tích bãi ch a có quy mô
ng ng v i chi u dài 300m, di n tích bãi ch a chi m kho ng
105,000 m2.
Tr m container làm hàng l (Container Freight Station): là n i ti n hành nghi p v
chuyên ch hàng l , nó có ch c n ng:
+Ti p nh n các lô hàng l c a ch hàng t n i đ a, l u kho, phân lo i và giao tr hàng
cho các ch hàng l .
+Ti p nh n các container hàng l , rút hàng ra, phân lo i, tái đóng hàng vào container
và g i ti p hàng đ n đích. Tr m làm hàng l container (CFS) th
ng đ
c b trí
bên ngoài, sát bãi ch a container, t i n i cao ráo và có kho ch a t m có mái che, thu n
l i cho vi c làm hàng, đóng hàng vào và rút hàng ra kh i container, d
i s ki m soát
c a h i quan.
Công c ph c v v n chuy n, x p d hàng hoá g m: c u tr c t hành, c n c u dàn
bánh l p (Rubber tyred Gantry Crane), c n c u giàn (Ship shore Gantry Crane), c n
c u chân đ , xe nâng hàng bánh l p, xe khung nâng bánh l p, xe x p t ng (Stacker), xe
nâng ch p trên (Toplift stuck), máy b m hút hàng r i hàng l ng, b ng chuy n, ô tô,
đ u kéo, Chassis, Container, Paller…
1.3.
T NG QUAN V M T S
CÔNG TRÌNH B N C NG
1.3.1. Công trình b n tr ng l c
1.3.1.1. Khái ni m chung
Công trình b n tr ng l c là lo i công trình th a mãn đi u ki n n đ n h (ch ng l i
đ
c ngo i l c) nh vào tr ng l
ng b n thân công trình và ph n l p trên nó.
Công trình b n tr ng l c bao g m có nhi u lo i:
- Kh i x p thông th
ng và kh i x p có kh i gi m t i;
- Công trình b n tr ng l c ki u t
ng góc neo ngoài và neo trong;
- Công trình b n tr ng l c ki u thùng chìm, tr c ng đ
8
ng kính l n.
Công trình b n tr ng l c đ
c xây d ng
nh ng n i đ a ch t t t: n n đ t ch t c ng ít
lún, n n đá, đ t cát ch t...
1.3.1.2. C u t o chung
Công trình b n tr ng l c g m 4 b ph n chính nh bi u di n hình d
i đây[ 14,15]:
Hình 1.3: Các b ph n chính c a công trình b n tr ng l c
Chú thích: 1. K t c u bên trên; 2. K t c u chính c a công trình; 3. L p đ m đá; 4.
đ p sau t
t
ng.
(a) K t c u bên trên: Dùng đ liên k t các kh i c a công trình chính l i v i nhau. T o
thành m t ph ng phía tr
c b n cho t u neo đ u d dàng đ ng th i là n i l p đ t các
thi t b đ m tàu và kh c ph c nh ng thi u sót khi thi công các kh i x p.
K t c u c a k t c u bên trên có th là d m m (đ i v i công trình b n tr ng l c
t
ng góc), t
ng góc nh , ho c các kh i bê tông nh đ
c xây b ng v a xi m ng cát.
(b) K t c u chính c a công trình: là ph n ch u l c chính c a công trình, đ
b i các kh i bê tông, các t
bê tông c t thép.
c a công trình d
ng góc, tr
ng đ
ây là b ph n có tr ng l
cc ut o
ng kính l n ho c các thùng chìm b ng
ng l n nh t quy t đ nh đ n s
n đ nh
i tác d ng c a t i tr ng ngoài.
(c) L p đ m đá: k t c u đ
c t o b i các viên đá h c th t do làm l p đ m. Nhi m
v : T o m t m t ph ng đ đ t k t c u chính công trình; làm gi m áp l c do công trình
truy n xu ng đ t n n; b o v n n đ t d
dòng ch y, nh h
i đáy công trình d
i tác d ng c a song,
ng c a chân v t tàu; t o đi u ki n cho n
c phía sau công trình
9
thoát ra phía tr
c d dàng; t o đi u ki n cho công trình liên k t ch t ch v i đ t n n.
Hình 1.4: S đ truy n l c qua l p đ m đá
(d)
ng
t l p sau t
ng: s d ng đ t cát ho c đá h c, c n chú ý xây d ng t ng l c
c đ ng n không cho đ t sau công trình trôi ra phía khu n
c.
1.3.1.3. Phân lo i
a, C u t o b n kh i x p
Công trình b n ki u kh i x p g m hai lo i:
Hình 1.5: C u t o công trình b n ki u kh i x p
Chú thích: 1. Ki u kh i x p thông th
ng; 2. Ki u kh i x p có gi m t i
C u t o công trình b n tr ng l c ki u kh i x p thông th
+ K t c u bên trên: Th
tông nh đ
ng:
ng là kh i bê tông c t thép đ t i ch ho c là các kh i bê
c xây theo ki u hình b c thang v a xi m ng cát. (mác bê tông các kh i
200 ÷250).
10
+ K t c u ch u l c chính: là các kh i bê tông mác 200 ÷ 250 x p thành t ng l p theo
d ng b c đ đ m b o đi u ki n n đ nh tr ng l
tr c.
toàn b công trình làm vi c có tính ch t toàn kh i th a mãn đi u ki n n đ nh
kho ng cách các khe gi a l p trên và d
ph
ng 1 kh i t 25 ÷ 60 t n tùy theo c n
i theo ph
ng ngang t n ≥(0,8÷0,9m), theo
ng d c t d ≥(0,6÷0,8m).
Kích th
c c a kh i ph i tuân theo quy đ nh sau:
Hình 1.6: S đ x p so le kh i theo ph
Vi c ch n kích th
th
ng th ng đ ng
c c a t ng kh i là v n đ r t khó kh n vì v a ph i th a mãn kích
c các kh i theo t l trên, v a b o đ m s l
ng lo i kh i không quá nhi u
đ ng th i v a b o đ m kho ng cách so le gi a kh i trên và d
các kh i ph i phù h p v i s c nâng c a c u tr c.
đo n b n th
ng là khó xác đ nh kích th
c bi t là
i tn, td, tr ng l
ng
nh ng ch ti p giáp các
c nh t[ 14].
u đi m: K t c u đ n gi n, thi công không yêu c u c u tr c có s c nâng l n.
Nh
c đi m: T n v t li u, n n ch u l c l ch tâm l n, hi n nay ít đ
+ L p đ m: Th
1m, trong tr
ng là đá h c, tr ng l
c dùng.
ng 1 viên ≥ 15kg, chi u dày l p đ m th
ng ≥
ng h p đ t n n là n n đá c ng có th làm l p đ m b ng các bao xi m ng
b dày t ng c ng c a các bao ≥ 0,5m.
+ V t li u l p sau t
lên t
ng: có th b ng đá ho c b ng cát.
ng trong nhi u tr
ng h p ng
gi m áp l c đ t tác d ng
i ta có th s d ng kh i l ng th đá gi m t i k t
h p v i cát l p phía sau. Gi a cát và kh i đá gi m t i ph i có t ng l c ng
không cho cát chui vào kh i đá gi m t i. Áp l c gây tr
ng
i ta th
ng dung v t li u có
t do l ng th tr
càng l n càng t t. Kho ng cách
11
đ
c đ ng n
t gây ra nên
c tính toán
theo đi u ki n kinh t , nh ng th
ng l y a = 2÷3m.
Hình 1.7: M t s d ng kh i đá gi m t i sau b n
C u t o công trình b n tr ng l c ki u kh i x p có kh i gi m t i:
Công trình b n tr ng l c có kh i x p gi m t i có c u t o c b n nh công trình b n có
kh i x p thông th
ng tuy nhiên có nh ng đi m khác nh sau:
áp l c công trình truy n xu ng đ t n n đ u h n, đ gi m áp l c đ t tác d ng
+
lên t
ng ng
i ta c u t o kh i x p gi m t i có kích th
c l n tr ng l
ng t
100÷120T;
+ K t c u bên trên có c u t o ki u t
đ
ng góc BTCT ho c là kh i bê tông c t thép
c đ t i ch ;
+ Theo m t c t ngang m i m t hàng ch x p m t kh i và các kh i đ
vì v y khi x p ph i ki m tra kho ng cách c a kh i x p d
c x p l ch nhau,
i cùng (nhô ra khu n
c
nhi u nh t) đ n đáy tàu ph i l n h n 0,30m đ đ m b o an toàn cho t u.
u đi m: T n ít v t li u h n so v i kh i x p thông th
xu ng đ t n n t
Nh
ng, áp l c công trình truy n
ng đ i đ ng đ u h n.
c đi m: thi công khó kh n, đòi h i c u tr c có s c nâng l n.
b, C u t o t
ng thùng chìm (Caisson) [ 14,15]
Công trình b n thùng chìm tr n i đ
thùng n i đ
c b t đ u ng d ng vào đ u th k XX.
c trong quá trình v n chuy n, khoang phía sau đ
cho
c đ y n p b ng v t
li u ch ng th m có b trí các ng thép th ng đ ng đ đ cát khi đã l p đ t thùng trên
12
n n đá. Nh v y, m c dù không ph i thùng chìm đ i x ng, xong chúng đ
cl pđ t
không c n s d ng c n c u n i.
Hình 1.8: B n thùng chìm
Hi n nay trên th gi i thùng chìm v n đ
c s d ng r ng rãi do rút ng n ti n đ thi
công (so v i kh i x p). Ngoài ra, ng d ng thùng chìm cho xây d ng b n v i đ sâu
b t k (l n h n ho c b ng 25m) không ph i s d ng c n c u n i và gi m kh i l
bê tông m t cách đáng k . Tuy nhiên, k t c u nh th t
ng đ i đ t đ do giá thành
c a thi t b h th y. Cho nên ng d ng ch kh thi v i kh i l
có k ho ch s d ng ti p nh ng thùng chìm t
c, C u t o t
ng t
ng l n trong tr
ng b n góc
ng góc: có s
ch ng, neo trong và neo ngoài. Tuy nhiên, kho ng 40 n m tr l i đây lo i t
t
ng góc neo ngoài so v i neo trong là t
ng kh i đ t và nh
t
ng m t đ
ng này
c neo vào b n neo riêng. K t
c đ m b o n đ nh nh chính tr ng l
ng l c trong thanh neo. B n t
lo i k t c u khác v i b n t
b nt
n
c s d ng r ng rãi cho công trình b n. i m khác nhau c b n c a k t c u b n
c u lo i công trình này đ
l
ng h p
khu v c đó.
Trong nhi u th p k qua trên th gi i đã ng d ng nhi u lo i t
m iđ
ng
ng góc neo trong và b n t
ng góc neo trong, b n t
ng b n thân, tr ng
ng góc neo ngoài có th coi là
ng góc có s
ng góc neo ngoài có s phân b
n ch ng. So v i
ng su t n n t
ng đ i đ ng đ u, cho nên có th thi công trên đ t có s c ch u t i kém.
13
ng
Hình 1.9: Công trình b n lo i t
ng góc (Neo ngoài – Neo trong)
Ghi chú: 1. D m m ; 2. B n m t; 3. B n đáy; 4. L p đ m đá; 5a. T ng l c ng
L p đ t đ p sau t
u đi m c b n c a b n t
ng; 6. Thanh leo; 7. B n gi leo.
ng góc nh sau: đ n gi n trong công tác ch t o, chi phí
v t li u xây d ng ít h n so v i b n kh i x p kho ng 3 l n, đ m b o đ
t
c; 5b.
n đ nh c a
ng nh kh i đ t n m trên t m b n đáy, có kh n ng l p ghép l n, d thi công và
đ m b o ti n đ nhanh.
Nh
c đi m: d b
nh h
ng đ n công trình do lún không đ u, c n có bi n pháp b
sung đ b o v các c u ki n t m m ng, có kh i l
ng l n các khe h trong t
đòi h i ph i th c hi n c n th n các công t c b o đ m cho đ t sau t
ng đ ng
ng không l t qua
các k h đó.
d, C u t o b n ng đ
ng đ
đ
ng kính l n
ng kính l n (hình tr , tam giác, ovan, e-líp) là h th ng ng m ng không gian
c áp d ng công trình ngành c ng bi n c a nh ng n m 50 th k tr
bao g m 2 thành ph n chính: ng đ
đã xây d ng b n ng v i đ
là ng su t tr
ng kính l n và k t c u ph n trên.
ng kính 16,1m, t
c. ng bao g m 2 đo n đ
1.3.2. Công trình b n t
c. Công trình
c ng Kobe
ng ng dày 0,15m có c t thép ngang
c h vào đ t bùn v i v n t c 6m/gi .
ng c
1.3.2.1. Khái ni m chung
Công trình b n t
ng c là lo i k t c u t
ng m ng g m nhi u c c riêng l đóng sát
nhau c m sâu vào trong đ t, n đ nh c a nó nh ph n c c đóng sâu vào trong đ t và h
th ng neo gi c a t
ng m t[ 14,15].
14
.
Hình 1.10: Công trình b n t
Ghi chú: 1. D m m ; 2. T
ng m t; 3a. T ng l c ng
(đ t l p sau t
ng c
c; 3b. Kh i đá gi m t i; 3c. Cát
ng); 4. Bích neo; 5.
m va.
1.3.2.2. Phân lo i
-B nt
n
ng c g : Th
ng đ
c không có hà, môi tr
nh ng đ a ph
c s d ng
ng có nhi u g ,
ng xâm th c ít. G ng p hoàn toàn trong n
th , do đó có th dùng g làm các b n t
ng c đ c bi t là t
vùng
c s t ng tu i
ng c không neo. Các
lo i b n này thích h p v i chi u sâu nh không l n h n 3m.
ng c thép: Có u đi m t ng chi u cao c a b n do s c ch u v t
- Công trình b n t
li u cao nh t là c có neo, t ng neo càng nhi u càng gi m chi u sâu đóng c c. Ti t
d ng c nhi u d ng: c ph ng, ch Z, ch T, ch I... M t u đi m n a là c c c c ng
và dài nên đóng đ
c vào nhi u lo i đ t n n. Liên k t gi a các c c c là khóa thép nên
ng n gi đ t l p sau t
Nh
ng r t t t.
c đi m c a c thép là d b
s n quét nh a đ
n mòn do n
ng và các mi ng k m ch u n mòn thay cho c c ván thép. Lo i này
t n nhi u thép cho nên giá thành th
(12÷30)m, vì v y c thép đ
tr
ng cao. Chi u dài c
thép trong kho ng
c ng d ng nhi u cho các lo i b n d c b có chi u sâu
c b n (10÷12)m.
- Công trình b n t
ng c bê tông c t thép: So v i c thép c bê tông c t thép ch ng
tác đ ng n mòn c a n
tr
c bi n cho nên ph i b o v b ng cách
c bi n t t h n song chi u sâu tr
ng h p làm b ng c c bê tông c t thép ng su t tr
còn đóng đ
c c vào đ t c ng.
phép s d ng đ
iv in
c ngu n v t li u đ a ph
c b n có ph n gi m. Trong
c thì ti t ki m đ
c v t li u và
c ta s d ng lo i công trình này còn cho
ng. V i t
15
ng b n cao 10m thì c c có th
dài 25m, n ng t i 15 t n. Vì c c dài và n ng nên thi công khó đ m b o ch t l
đóng sít, đ ng n đ t l p sau t
ng, khó
ng trôi ra ngoài c n ph i dùng bi n pháp hàn bít đ c
bi t đó là v n đ khó kh n trong thi công.
1.3.3. Công trình b n b c c cao
1.3.3.1. Khái ni m
Công trình b n b c c cao g m b c c và n n c c. B c c th
kho ng nào đó. Công trình b n b c c cao có th ch u đ
ng cách m t đ t m t
c t i tr ng và n đ nh đ
c
là nh s c ch ng c a n n c c, ch y u là l c ma sát xung quanh c c và m t ph n s c
ch ng
m i c c. B c c có nhi m v ch u toàn b t i tr ng phía trên và truy n t i
tr ng đó cho n n c c, n n c c ti p nh n t i tr ng do b c c truy n xu ng g m t i tr ng
khai thác phía trên và tr ng l
ng b n thân b , ... r i truy n t i tr ng này cho n n đ t.
Hình 1.11: Công trình b n b c c cao
Ph m vi áp d ng: Công trình b n b c c cao có th xây d ng
đóng đ
c c c, thích nghi v i m i lo i hình, đ
b t k n i nào có th
c dùng cho các b n nh c ng nh b n
có đ sâu l n.
1.3.3.2. Phân lo i
- Theo v t li u ch t o c c: C u tàu c c g (ho c tre), c u tàu c c thép, c u tàu c c bê
tông c t thép (c c l ng tr , c c ng v.v..).
16
- Theo t
ng quan đ c ng đ n v gi a đài và c c: C u tàu đài c ng (
tàu đài m m (
B
≤ 7 ), c u
htd
B
B
> 7 ), c u tàu đài không c ng ( 4,3 ≤
≤ 7 ).
htd
htd
Hình 1.12: S đ tính đ c ng c a b c c
ng quan v i mép b , g m các lo i sau: B n c u r ng; b n c u t
- Theo s t
ch n (c tr
c, c sau); b n c u r ng – t
ng ch n; b n c u nhô; b n c u nhô – t
ng
ng
ch n; b n c u ch U; ch L; ch T; tr đ c l p v.v..
1.3.3.3.
c đi m c a k t c u b n c u tàu
So v i các lo i b n mái nghiêng, b n tr ng l c, b n t
ng c , c u tàu n i b t b i các
đ c đi m sau:
- K t c u nh , t n ít v t li u, có nhi u c u ki n đúc s n
- Ch thi công đ
c
nhà máy;
nh ng n i n n đ t cho phép đóng c c nh : cát, sét, á sét, á cát,
bùn sét, bùn cát …
- Thi công nhanh, nh t là k t c u c u tàu có nhi u c u ki n đúc s n. Ngoài ra, c u tàu
đòi h i r t ít các công đo n thi công d
in
c (th l n).
- C u tàu luôn luôn là gi i pháp hàng đ u cho k t c u b n trên n n đ t y u. Do các đ c
đi m trên nên c u tàu là k t c u đ
c s d ng r ng rãi nh t trên th gi i c ng nh
Vi t Nam, c cho các b n c ng bi n, c ng đ o l n các b n c ng sông, c ng h .
17
