BAN NOP DAO VAN HOANG

THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

MỤC LỤC
Trang

A. QUY HOẠC CẢNG

3

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ BỐC XẾP VÀ TÍNH TOÁN QUY MÔ CẢNG

I. CÔNG NGHỆ BỐC XẾP

4

II. TÍNH TOÁN SỐ LƯNG THIẾT BỊ

10

II.1. Cần trục SSG trên bến.
II.2. Số lượng thiết bò bốc xếp và vận chuyển trên bãi

10
13

II.2.1. RTG

13

II.2.2. OMEGA 7 ECH SP

14

II.2.3. Xe RƠ – MOOC

15

III. SỐ LƯNG BẾN – KÍCH THƯỚC KHU BẾN

17

III.1 Số lượng bến

17

III.2. Kích thước bến

20

IV. KHU NƯỚC CỦA CẢNG

29

IV.1. Vũng bốc xếp

29

IV.2. Vũng chờ tàu

30

IV.3. Vũng quay tàu

31

IV.4. Đường hãm tàu

31

IV.5. Luồng vào cảng

32

V. KÍCH THƯỚC KHO BÃI CONTAINER

33

V.1. Bãi xuất container

33

V.2. Bãi container rỗng

34

VI. KHO CFS

35

VII. HỆ THỐNG ĐƯỜNG Ô TÔ

36

VIII. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH CẢNG

37

IX. KẾT LUẬN – CHỌN PHƯƠNG ÁN MẶT BẰNG

37

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 1


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

B. THIẾT KẾ BẾN TÀU 30.000 DWT
I. SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

38

II. THIẾT KẾ SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

42

III. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG DO TÀU LÊN CÔNG TRÌNH

44

III.1. Lực neo tàu

44

III.2. Năng lượng cập tàu

45

III.3. Lực tựa tàu

51

IV. TÍNH TOÁN NỘI LỰC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

52

IV.1. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc

52

IV.2. Sức chòu tải cọc BTDƯL

58

IV.3. Chiều dài tính toán cọc

64

V. PHÂN PHỐI LỰC NGANG

66

VI. TÍNH TOÁN NỘI LỰC CÁC KHUNG TÍNH TOÁN

80

VI.1. Khung ngang

80

VI.2. Khung dọc dưới ray cần trục ( dầm dọc chính )

93

VII. TÍNH TOÁN BẢN SÀN

103

VIII. TÍNH TOÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP

104

A. TTGH 1

104

1. Cốt thép cho dầm ngang

105

2. Cốt thép cho dầm dọc dưới ray cần trục

110

3. Cốt thép cho bản sàn

116

B. TTGH 2
IX. KIỂM TRA CỌC

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

117
118

Trang: 2


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

A. QUY HOẠCH CẢNG
SỐ LIỆU ĐẦU VÀO:

H5 , L5 ,T6_17_

Loại hàng qua cảng :

CONTAINER

Lượng hàng qua cảng

:

280.000 TEU/ năm ( 3.920.000 T/ năm )

Loại tàu :

30.000 DWT

Hệ số qua kho :

0.8

Phương thức vận chuyển :

Đến -bộ
Đi- thủy

Tàu đến cảng là loại tàu container 30.000 DWT có thông số kỹ thuật sau:
(theo tiêu chuẩn OCDI)
•

Chiều dài thiết kế tàu lớn nhất:

Lt(max) = 218 m

•

Chiều rộng thiết kế tàu lớn nhất :

Bt( max) = 30.2 m

•

Mớn nước đầy tải:

Tf = 11.1 m

•

Sức chở container :

1670 ( TEU)

Các thông số xếp hàng container trên tàu (theo loại tiêu chuẩn 20 feet)
+ Theo chiều rộng tàu :

13 dãy

+ Theo chiều cao tàu : - Dưới hầm tàu :
- Từ boong tàu trở lên:

5 tần

4 – 5 tầng.

Những đặc trưng chủ yếu về hàng hóa thông qua cảng gồm các loại thùng container tiêu
chuẩn 20 feet, 40 feet. Trong đó :
 Tỷ lệ container 40 feet dự tính ≈ 35 ÷ 40%
 Tỷ lệ container loại 20 feet từ 60 ÷65%.

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 3


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ BỐC XẾP VÀ
TÍNH TOÁN QUY MÔ CẢNG
I/. CÔNG NGHỆ BỐC XẾP :
I.1. Thông số kỹ thuật container 20 feet
•

Trọng lượng bản thân : 2,2 T

•

Dài : 6,065 m

•

Rộng : 2,438 m

•

Cao : 2,438 m

•

Dung tích chứa: 29,9 m3

•

Diện tích 1 Container tiêu chuẩn : 14,8 m2

I.2. Thông số kỹ thuật container 40 feet
•

Trọng lượng bản thân : 4,4 T

•

Dài : 12,13 m

•

Rộng : 2,438 m

•

Cao : 2,438 m

•

Dung tích chứa : 59,8 m3

•

Diện tích 1 container tiêu chuẩn : 19,6 m2

I.2. Sơ đồ công nghệ nhập – xuất hàng hóa.

(Sơ đồ công nghệ bốc xếp bến Container)

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 4


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Công tác bốc xếp Container xuống tàu được thực hiện như sau:
Hàng hóa được vận chuyển từ nơi sản xuất đến cảng bằng xe rơ mooc.20% lượng hàng được
xe đưa thẳng đến các cẩu chuyên dụng SSG tại bến để đưa hàng trực tiếp lên tàu. 80% lượng
hàng được xe kéo và xe rơ mooc đưa đến các bãi chứa hàng và kho, tại đây các xe rơ moóc
dừng lại dưới gầm cần trục bánh lốp (RTG) hoặc bên cạnh xe nâng thủy lực, công tác xếp
chồng container tại kho bãi hoặc đưa lên xe để đi đến cẩu chuyên dụng được RTG và xe nâng
thủy lực đảm nhận.
I.3. Thiết bò bốc xếp ở trước tuyến bến

Cần trục Container chuyên dụng Ship Shore Grantry :

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 5


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

• Sức nâng : Tải trọng với khung chụp chuẩn loại 10T, tự thay đổi khẩu độ dùng cho
container 20 feet

: 40T

• Tải trọng dưới móc nâng : 50T
• Tầm với max :

+ Tính từ tâm ray phía biển : 35m
+ Tính từ tâm ray phía bờ

: 16m

• Độ cao nâng :
+ Chiều cao nâng dưới khung chụp tính từ mặt đường ray
+ Độ sâu hạ tính từ mặt ray

: 27m

: 12m

• Khung cẩu :
+ Khẩu độ ray

: 18m

+ Đường kính bánh xe

: 630mm

+ Chiều cao khoảng không dưới dầm ngang

: 13,5m

+ Khoảng trống giữa các chân (theo phương dọc ray)

: 17m

• Số bánh xe :
+ Phía bờ

:4 x 2 = 8

+ Phía biển

:4x2=8

+ Số bánh xe chủ động phía bờ

:4

+ Số bánh xe chủ động phía biển : 4

• Tốc độ hoạt động :
+ Nâng hạ tải 40 T dưới khung chụp

: 50 m/phút

+ Nâng hạ khung chụp không tải

: 120m/phút

+ Tốc độ di chuyển xe tời đầy tải

: 120m/phút

+ Tốc độ di chuyển xe tời không tải

: 150m/phút

+ Tốc độ di chuyển giàn cẩu

: 46m/phút

+ Thời gian thu/ hạ cần

: 5 phút

• Tải trọng :

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 6


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

+ Điều kiện làm việc chòu tác động của gió và lực quán tính
+ Tải trọng tối đa góc phía biển
+ Tải trọng tối đa góc phía bờ

: 3000 KN
: 3000 KN

• Tổng trọng lượng cần cẩu

: 620 T

• p lực lớn nhất của bánh xe
+ Phía biển

: 31,2 T

+ Phía bờ

: 24,4 T

• Năng suất nâng hạ container

: 40 Teu/giờ

• Chiều rộng lớn nhất của toàn bộ cần cẩu theo phương dọc ray : 24,8 m
• Chiều dài di chuyển cần cẩu

: +/ - 150 m

• Nguồn điện : sử dụng điện bờ
+ Tổng công suất tiêu thụ : 964 KW
+ Nguồn điện bờ xoay chiều : AC 15 kV +/ - 10%, 3 pha, 50 HZ+/-2%

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 7


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

I.4. Thiết bò bốc xếp trên bãi
I.4.1. Khung cẩu RTG

Bốc xếp container có hàng xuất nhập : Sử dụng thiết bò cẩu khung RTG: bố trí 6 hàng
container, bố trí 1 làn xe ô tô chạy dưới khung cẩu. Xếp được 4+1 tầng container.

• Tải trọng nâng hàng

: 40T

• Khẩu độ cổng trục

: 23,47m

• Khoảng cách di chuyển xe con

:19,07m

• Số bánh xe

: 8 bánh (2 bánh trên mỗi chân)

• Tải trọng của bánh xe:

- Không tải :19T
- Có tải

• Tốc độ nâng hàng

- Không tải : 40m/phút
- Có tải

• Tốc độ di chuyển xe con

: 70m/phút

• Tốc độ di chuyển giàn cần trục

: 90m/phút

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

:28.2T

: 17m/phút

Trang: 8


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

I.4.2. Xe nâng container Omega 7ECH SP

• Sức nâng loại Container 20 ÷ 40 feet
• Chiều cao nâng max : 18,9 m
• Tốc độ nâng : 0,65 m/s
• Tốc độ di chuyển xe : 27 km/h
o Tốc độ di chuyển khi có hàng : 90 m/phút.
I.4.3. Xe Nâng Điện
Sức nâng 1,6 - 2,5 tấn dùng nâng các kiện hàng trong container ở kho CFS
I.4.4. Xe đầu kéo chuyên dụng Tractor-Trailer tương đương xe tải H30
Đặc tính kỹ thuật của xe tải H30 như sau :

• Tải trọng trục bánh sau

:12T

• Tải trọng trục bánh trước

: 6T

• Trọng lượng 1 xe

: 30T

• Bề rộng bánh sau

: 0,6m

• Bề rộng bánh trước

: 0,3m

• Chiều dài tiếp xúc

: 0,2m

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 9


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

• Khoảng cách tim trục xe

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

: 6m + 1,6m

• Khoảng cách tim bánh xe :1,9m

II. TÍNH TOÁN SỐ LƯNG THIẾT BỊ
II.1. Xác đònh số lượng cần trục SSG trên bến
II.1.1. Năng lực thông qua của cảng trong một giờ
3600.q
p =
k
T
ck
Trong đó


Pk : Năng lực bốc xếp của bến trong 1 giờ ( TEU/giờ )



q : Khối lượng một mã hàng, TEU

 Tck :Chu kỳ làm việc của cần trục container chuyên dụng SSG :
Tck = Tn1 + Th1 + Tvc1 + Tn2 + Th2 + Tvc2 + Tk
Tn1 : Thời gian nâng hàng
Tn1 = Hn/Vn = 20/50 = 0, 4 phút = 24 s
Th1 : Thời gian hạ hàng
Th1 = Hh/Vh = 10/50 = 0,2 phút = 12 s
Tvc1 : Thời vận chuyển hàng từ tàu lên xe
Tvc1 = L/Vvc = (17 + 18)/120 = 0,292 phút = 17,5 s

Tn2 : Thời gian nâng không hàng
Tn2 = Hn/Vn = 20/120 = 0,167 phút = 10 s
Th2 : Thời gian hạ không hàng
SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 10


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Th2 = Hh/Vh = 10/120 = 0,083 phút = 5 s
Tvc2 : Thời vận chuyển không hàng từ xe tới tàu
Tvc2 = L/Vvc = (17 + 18)/150 = 0,233 phút = 14 s
Tk : Thời gian thực hiện các thao tác khác, Tk = 45 s
⇒ Chu kỳ làm việc của cần trục Container chuyên dụng là :
Tck = 24 + 12 + 17,5 + 10 + 5 + 14 + 45 = 127,5 s
⇒ năng suất của cần trục container chuyên dụng ( loại container 20 feet) là :
Pk(20 feet) = 28,235 (TEU/giờ)
⇒ năng suất của cần trục container chuyên dụng ( loại container 40 feet) là :
Pk(40 feet) = 56,47 (TEU/giờ)

II.1.2: Lượng hàng lớn nhất qua cảng trong một giờ
Theo mục VI -3/ trang 100_Sách “Quy hoạch cảng” , ta có :
Qh max =

Qn .k
kd
Tn .c.t g .k

b

Trong đó :
•

Qh max : Lượng hàng lớn nhất qua cảng trong 1 giờ (TEU/giờ)

•

Qn

: Lượng hàng qua cảng, Qn = 280.000 (TEU/năm)

Giả sử tỷ lệ container 40 feet dự tính 35%; loại 20 feet là 65%
•

Kkđ

: Hệ số không đều của lượng hàng qua cảng trong 1 tháng

Tra bảng VI_3 Sách “Quy hoạch cảng” lấy với đặc trưng của nguồn hàng là:
Nguồn hàng trong và ngoài nước ( cơ sở hợp đồng lâu dài ) → Kkđ = 1,2
•
•

Tn : Thời gian khai thác của cảng trong một năm,Tn = 355 ( ngày)
tg

: Thời gian làm việc thuần tuý trong 1 ca có kể đến sự không liên tục của công

nghệ bốc xếp : tg = 7 ( giờ )
•

c =3 : Số ca làm việc trong 1 ngày

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 11


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

•

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

kbb : Hệ số bến bận. Theo sách “Quy hoạch cảng”, thì trong tính toán sơ bộ có thể lấy
kbb = 0,7 ÷ 0,85 – đối với tàu đi theo tuyến. Chọn kbb = 0,85
Loại
container

Qn

20 feet

182.000

40 feet

98.000

kkđ

Tn

tg

c

kb

7

3

0,85

1,2 355

Qhmax
34,466
18,558

Qh max
⇒ Số cần trục cần thiết cho một bến là : nSSG = P
k

Qhmax

Pk

nSSG

(TEU/h)

( TEU/h )

(chiếc)

20 feet

34,466

28,235

1,22

40 feet

18,558

56,47

0,33

Loại container

ΣnSSG
(chiếc)
1,55

Trong đó :
 Qhmax : Lượng hàng lớn nhất qua cảng trong 1 giờ (TEU/gjờ)
 Pk

: Năng lực bốc xếp của bến trong 1 giờ ( TEU/giờ )

Vậy ta chọn số cần trục SSG tại bến là : 2 ( cần trục)

II.2: Số lượng các thiết bò bốc xếp và vận chuyển trên bãi
Theo số liệu lượng hàng hóa thông qua cảng, chỉ có 80% lượng container 20 feet và 40 feet
qua bãi. Trong đó loại container 20 feet thông qua bãi là 65% , loại container 40 feet là
35%.Để thuận tiện cho tính toán, ta lấy lượng hàng loại container 40 feet tính cho xe nâng
container Omega 7ECH SP và loại container 20 feet tính cho cần trục RTG. Còn xe đầu kéo
chuyên dụng Tractor-Trailer tương đương xe tải H30 chỉ tính với lượng hàng vận chuyển vào
bãi. Còn xe đầu kéo chuyên dụng Tractor-Trailer tương đương xe tải H30 chỉ tính với lượng
hàng vận chuyển vào bãi.

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 12


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Vậy lượng hàng thông qua bãi đối với từng loại thiết bò trên bãi
Loại xe

Omega 7ECH SP

Lượng hàng Qn

78.400

( TEU/năm)

RTG

H30

145.600

224.000

II.2.1: Số lượng RTG trên bãi
nRTG =

Q
h max
PRTG

Trong đó :

• Qhmax : lượng container qua bãi trong 1 giờ, (TEU/giờ)
Q ×k
n kd
Q max = T × c × t × k
n

g bb
h

• Qn : Lượng hàng qua bãi trong năm (TEU/năm)
• kkđ : Hệ số do lượng hàng đến không đều
• Tn : Thời gian khai thác bãi trong năm, (ngày)
• c : Số ca làm việc trong ngày, (ca)
• tg : Thời gian làm việc trong 1 ca , (giờ)
• kbb : Hệ số xét đến thời gian bến bận
• PRTG : Năng suất của RTG trong 1 giờ, (TEU/giờ)
PRTG =

60 × q
× k 0 (TEU/giờ)
tm

• q : Trọng lượng của RTG 1 lần nâng , (TEU)
• k0 : Hệ số sử dụng máy
• tm : Chu kì 1 lần nâng của RTG
tm = 1,5 × 2 × Σti

• t1 : Thời gian nâng hàng, t1 =
SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Hn
12, 2 − 2, 44
=
= 0,57 phút
Vn
17

Trang: 13


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

S

15

• t2 : Thời gian di chuyển xe con, t2 = V =
= 0,21 phút
70
xt
• t3 : Thời gian hạ hàng , t3 =

H n − H xe
12, 2 − 2, 44 − 1,5
=
= 0,48 phút
17
V

• t4 : Thời gian di chuyển cần trục, t4 =

S
12
=
= 0,133 phút

90
V

=> t m = 1,5 x 2 x ( 0,57 + 0,21 + 0,48 + 0,133 )= 4,179 ( phút)
Kết quả tính toán số lượng cần trục RTG
Qn

kkđ

145.600

1,2
Q

Tn

c

tg

kbb

q

k0

tm

355

3

7

0,85

1

0,7

4,179

h
max

= 27,572

PRTG = 10,050

nRTG = 2,74

Vậy bến container cần 3 cần trục RTG.

II.2.2 Số lượng xe nâng container Omega 7ECH SP trên bãi
Tính toán tương tự như tính số lượng RTG :
Kết quả tính toán số lượng xe nâng container Omega 7ECH SP
Qn

kkđ

Tn

c

tg

kbb

q

k0

tm

78.400

1,2

355

3

7

0,85

1

0,7

5,42

Qhmax = 14,85

PRTG = 7,749
nomega = 1,92

Vậy bến container cần 2 xe nâng container Omega 7 ECH SP
II.2.3: Số lượng ôtô vận chuyển container vào bãi
Ở đây ta chỉ tính số lượng ôtô vận chuyển container vào bãi, còn số lượng ôtô chuyển thẳng
là do khách hàng thuê xe chở nên không tính toán.
Dự tính quãng đường chạy từ bến vào bãi hoặc từ bãi ra bến là 300 m.
SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 14


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

nxe =

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Qh (max)
Pxe

•

N

: số xe tải chở container vào bãi

•

Qhmax : lượng hàng qua bến trong 1 giờ.
Lượng hàng qua bến trong 1 giờ :
Qhmax =

Qn .kkd
Tn .c.t g .k bb

Với :
•

Qhmax : Lượng hàng thiết kế qua bến trong 1 giờ (TEU/giờ)

•

Qn

: Lượng hàng thiết kế qua bến trong năm đối với container 20 feet và 40 feet.
(TEU/năm)

Qn(20 feet) = 0,65 x 224.000 = 145.600 (TEU/năm)
Qn(40 feet) = 0,35 x 224.000 = 78.400 (TEU/năm)
•

kkđ

: Hệ số do lượng hàng đến không đều, kkđ = 1,2

•

Tn

: Số ngày cảng hoạt động trong năm, Tn = 355 ngày

•

c: Số ca làm việc trong ngày, c = 3 (ca)

•

tg: Thời gian thuần túy để làm công việc bốc xếp của 1 tuyến bốc xếp / 1 ca, tg = 7
giờ

•

kbb

: Hệ số bận của bến, kbb = 0,85

 Lượng hàng thiết kế qua bến trong 1 giờ:

•

Qhmax (20 feet) =

145.600 x1,2
= 27,57 (TEU/giờ).

355 x3 x7 x0,85

Qhmax (40 feet) =

78.400 x1,2
= 14,85 (TEU/giờ).
355 x3 x7 x0,85

Pxe: năng suất của 1 xe trong 1 giờ
Pxe =

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

60.q
.k0
tm
Trang: 15


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

 q : Trọng lượng 1 lần xe chở
 k0 : Hệ số sử dụng máy, k0 = 0,7 (theo sách “Quy hoạch cảng”/ T465)
 tm : Chu kì một lần chở của xe (phút)
tm = 1,5 × Σti


t1

: Thời gian đợi lấy hàng ở bến , t1 = 1,94 phút



t2

: Thời gian xe chạy về bãi và trở ra bến với quãng đường S , vận
tốc xe là 15km/h.
t2 = 2 ×



t3

400
S
×
1000 = 3,2 phút
=2
15 ×
Vxe
60

: Thời gian chờ RTG hoặc xe nâng container Omega 7 ECH SP
lấy hàng , t3 = 5,25 phút

⇒ tm = 1,5 x ( 1,94 + 3,2 + 5,25 ) = 15,585 phút
Năng suất của 1 xe trong 1 giờ:
Đối với xe chở container 20 feet: Pxe =

60 x1
x0,7 = 2,7 (TEU/h)
15,585

Đối với xe chở container 40 feet: Pxe =

60 x 2
x 0,7 = 5,4 (TEU/h)
15,585

Số lượng ô tô vận chuyển trong cảng:
nxe (20 feet) =

27,57
= 10,2 (xe)
2,7

nxe (40 feet) =

14,85
= 2,75 (xe)
5,4

=> Tổng lượng xe cần thiết:

∑n

xe

= nxe (20 feet) + nxe (40 feet) = 12,95 (xe)

⇒ Vậy chọn 13 chiếc ô tô H30.

III: SỐ LƯNG BẾN – KÍCH THƯỚC KHU BẾN
III.1: Số lượng bến
Số lượng bến được tính toán số lượng bến theo“Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển”
SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 16


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Số lượng bến tính theo công thức sau :
Nb =

Qth
Pth

Trong đó :
•

Nb : Số lượng bến

•

Qth : Lượng hàng tính toán trong tháng làm việc nhiều nhất (T)

Q th =

Qn .K th
mn

•

Q n : Lượng hàng trong năm của cảng Qn= 280.000 TEU

•

mn : Số tháng của thời kỳ khai thác trong năm ; mn = 12 (Tháng )

•

Kth : Hệ số không đều của nguồn hàng tháng, Kth = 1.2
Qth=

•

280000 × 1.2
=28.000 (Teu/tháng)
12

Pth : Khả năng thông qua của bến trong tháng (TEU/tháng)
Pth = 30.Png .k tt .k bb

•

ktt : Hệ số sử dụng thời gian làm việc của bến do thời tiết . Theo “Quy trình thiết

kế công nghệ cảng biển”
k tt =


720 − t tt
720

ttt :Thời gian ngừng làm việc của bến do thời tiết.

ktt = 0,65 ÷ 0,95 => Chọn ktt = 0,9
•

kbb : Hệ số bến bận, Kbb = 0, ÷ 0,85 , lấy kbb = 0.85

•

Png : Khả năng thông qua của bến trong một ngày đêm, (T/ngày đêm)
Png =

24.Dt
t bx + t p

•

Dt : Khối lượng hàng hóa trên tàu (T)(trọng tải của tàu)

•

tp : Thời gian bến bận làm thao tác phụ . Được tra theo “ Phụ lục VII/

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 17


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Trang 186 - Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển theo phương thức dỡ
hàng cho tàu 30.000DWT đi viễn dương và ven biển xa, ta có:
+) Làm thủ tục cập tàu

: 1,00 giờ

+) Mở nắp hầm tàu

: 0,50 giờ

+) Neo dắt
⇒
•

: 0,50

tp = 1,00 + 0,50 + 0,50 = 2,00 (giờ)
tbx : Thời gian bến bận bốc xếp cho một tàu (h)
tbx =

Dt

Mg

Với:


Dt : Khối lượng hàng hóa trên tàu (T):
Dt =30.000 DWT=1670 (TEU)



Mg : Tiêu chuẩn bốc xếp hàng của tàu (TEU/tàu-giờ)(Đònh mức giờ tàu
thiết kế coi trên tàu không có cần trục) được tính theo công thức:
Mg =

c × Pkp × nt × λ1 × λ2
24

Trong đó:
 c số ca làm việc trong ngày, c=3


Pk : Năng suất bốc xếp của 1 tuyến bến trong một giờ, chính là năng suất
bốc xếp trong một giờ của cần trục trước bến (TEU/giờ)

 nt = 3 : Số tuyến bốc xếp trên bến bằng số cần trục bốc xếp trên bến


λ1 trong khoảng từ 0.85 → 0.9 hệ số ảnh hưởng do các hoạt động công
nghệ. lấy λ1 = 0.9.



λ2 trong khoảng từ 0.75 → 0.95 hệ số giảm hiệu suất bốc xếp gần nhau. lấy
λ2 = 0.95.

Khả năng bốc xếp của cảng trong một ca: Pkp= 28,235 x 7= 197,645 (TEU/ca).

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 18


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

⇒ Mg=

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

3 × 197,645 × 3 × 0,9 × 0,95
= 63,37 (TEU/tàu- giờ)
24

Thời gian bốc xếp hàng hoá:

tbx=

1670
= 26,35(h)
63,37

Năng suất bốc xếp của cảng trong một ngày đêm
P ng=

24 × 1670
= 1413,75 (TEU/ngàêm)
26,35 + 2

Năng lực thông qua của bến trong một tháng
Ptháng= 30 x 1413,75 x 0.85 x 0.9= 32445,56 (TEU/tháng)


Số lượng bến container:
Nb( 20 feet) =



28000
= 0,86 ( bến)
32445,56

Chọn 1 bến container.

III.2 Xác đònh kích thước khu bến
III.2.1/Các thông số kích thước cơ bản của tàu tính toán
Tàu tính toán lớn nhất là tàu chở container 30.000DWT có các thông số cơ bản sau:
- Trọng tải tàu :

D

= 30.000 DWT

- Lượng chiếm nước toàn tải :

Ws

= 42.800 T

- Chiều dài tàu :

LT

= 218,0 m

- Chiều dài giữa hai đường vuông góc :

LPP

≈ 204 m

- Chiều rộng tàu :

BT

= 30,2 m

- Chiều cao mạn tàu :

HT

= 17,1 m

- Mớn nước đầy tải :

Tc

= 11,1 m

- Mớn nước không tải :

To

= 7,0 m

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 19


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

III.2.2/ Xác đònh mực nước tính toán

Mực nước thấp thiết kế (MNTTK)
Theo “Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 207-92”, bảo đảm suất để xác đònh mực nước tính toán
đối với khu nước của cảng được xác đònh tùy thuộc vào hiệu số giữa H50%, Hmin
Điều kiện mực nước trong khu vực cảng Tín Nghóa:
Mực nước : Công trình nằm trên Sông Đồng Nai, mực nước tại đây chòu ảnh hưởng của thuỷ
chiều lên xuống. Biên độ triều dao động trong khoảng từ 3m-3.2m

Mực nước cao nhất lòch sử : +1.67m (tính theo hệ cao độ quốc gia Hòn Dấu)
Mực nước thấp nhất lòch sử : -2.30m
MNCTK (suất bảo đảm P=1%)
MNTC (P=50%)

=

= +1.30m (Hệ cao độ Hòn Dấu)

+0.3m

MNTTK (P = 99%) = -1.60m
 H50% - Hmin = 30 – (–160) = 190 (cm)
Tra “Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 207-92”_ Bảng 1_ Trang 9:
H50% - Hmin ≤ 180 cm : Đảm bảo suất 98 %
H50% - Hmin = 260 cm : Đảm bảo suất 99 %
SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 20


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

H50% - Hmin > 300 cm : Đảm bảo suất 99,5 %
Ta có: 180 < H50%- Hmin < 260, ta chọn được mực nước thấp thiết kế P= 98,125% theo
đường tần suất chân triều.
 MNTTK = H98,125% = - 1,28 (m)
Mực nước cao thiết kếâ (MNCTK)

Mực nước cao thiết kế P = 1% theo đường suất bảo đảm mực nước cao nhất hàng năm.
Theo số liệu thủy văn: MNCTK = H(P=1%) = +1.3m ( Hệ cao độ Hòn Dấu)
Vậy:
Mực nước cao thiết kế (MNCTK)
Mực nước thấp thiết kế (MNTTK)

: +1,3m. ( Hệ cao độ Hòn Dấu )
: -1,28m. ( Hệ cao độ Hòn Dấu ).

III.2.3/ Cao trình đỉnh bến
Cao trình đỉnh bến đặc trưng kinh tế quan trọng khi chọn cao độ thiết kế phải thỏa mãn những
yêu cầu sau:
Thuận tiện công tác xếp dỡ.
Không làm ngập vào công trình cảng.
Cao trình đỉnh bến được xác đònh theo hai tiêu chuẩn: Tiêu chuẩn chính ( cơ bản) và tiểu
chuẩn kiểm tra.
Tiêu chuẩn cơ bản:
∇ Đỉnh(CB) = H50% + a
Trong đó :


a : độ vượt cao được tra bảng 27 trang 65 “Quy thiết kế công nghệ cảng biển”, ứng
với biển có triều. ⇒ a = 2 m.



H50% : mực nùc đảm bảo suất 50%. ⇒ H50% = +0.3m ( hệ cao độ Hòn Dấu ).

Suy ra:
∇ Đỉnh(CB) = H50% + a = 0.3 + 2 = +2.3(m) ( hệ cao độ Hòn Dấu ).

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 21


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Tiêu chuẩn kiểm tra:
∇ Đỉnh (KT) = H(1%) + a’
Trong đó:


a’ : độ vượt cao được tra bảng 27 trang 65 “Quy thiết kế công nghệ cảng biển”, ứng
với biển có triều. ⇒ a’ = 1 m.



H1% : mực nùc đảm bảo suất 1%. ⇒ H1% = +1.3m ( hệ cao độ Hòn Dấu ).

Suy ra:
∇ Đỉnh (KT) = H(1%) + a’= 1.3 + 1 = +2.3(m) (hệ cao độ Hòn Dấu ).
Ta có :
∇ Đỉnh = Max [ ∇ Đỉnh(CB) ; ∇ Đỉnh(KT) ] = +2,3 (m)
Vậy cao trình đỉnh bến: +2,3(m) ( hệ cao độ Hòn Dấu ).

III.2.4/ Cao trình đáy bến:
Độ sâu thiết kế:

Tính toán theo Tiêu Chuẩn Thiết Kế Công Trình Bến Cảng Biển “22 TCN 207-92”.
I. Độ sâu chạy tàu :
Hct = T + Z1 + Z2 + Z3 + Z0
Trong đó:

• T : Mớn nước của tàu tính toán (m)
• Z1 : Dự phòng chạy tàu tối thiểu (đảm bảo an toàn và độ lái tốt của tàu khi chuyển
động), (m)
Theo bảng 3 trang 10 “22 TCN 207-92” ⇒Z1 = 0,03.Tf (đất đáy là bùn)

• Z2 : Độ dự phòng do sóng, (m)
Do sóng không đáng kể (theo số liệu đầu vào) ⇒Z2 = 0 m

• Z3 : Dự phòng về vận tốc (tính đến sự thay đổi mớn nước của tàu khi chạy so với mớn
nước tàu neo đậu khi nước tónh (m)
Do sử dụng tàu lai dắt khi cập bến ⇒ Z3 = 0 m
SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 22


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

• Z0 : Dự phòng do nghiêng lệch của tàu do xếp hàng hóa lên tàu không đều, do hàng
hoá bò xê dòch … (m)
Theo bảng 6 trang 12 - “22 TCN 207-92” ⇒Z0 = 0,026.Bt (tàu Container)
Với Bt là chiều rộng tàu tính toán
II. Độ sâu thiết kế :

H0 = Hct + Z4

• Z4 : độ sâu dự phòng do sa bồi (m) Z4 = 0,5 m
o Hct : độ sâu chạy tàu (m)
Độ sâu thiết kế (H0)
Tàu tính toán

Tf

Bt

Z0

Z1

Z2

Z4

Hct

H0

(DWT)

(m)

(m)

(m)

(m)

(m) (m) (m)

(m)

(m)

Tàu
30.000DWT

11,1 30,2

0,78
5

0,333

0

Z3

0

0,5

12,218 12,72

Cao trình đáy bến:

∇ Đáy = MNTTK – Ho

• MNTTK :Mực nước thấp thiết kế (m)
MNTTK = -1,28 m

• Ho : Độ sâu thiết kế luồng, (m)
Vậy cao trình đáy bến của bến 30.000 DWT
∇ Đáy = -1,28 – 12.72 = -14( m ).

(Hệ cao độ Hòn Dấu ).

Chọn ∇ Đáy = -14,0 m
Cấp công trình bến:
Chiều cao bến :
H = 2,3 – (-14,0) = 16,3 m < 20 m
SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 23


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Theo điều 2.3 – Tiêu chuẩn ngành “Công trình bến cảng biển – Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN
207 – 92”. Công trình bến được thiết kế là công trình cấp III.

III.2.5/ Chiều dài bến, chiều rộng bến, cầu dẫn và đònh vò tuyến bến
Xác đònh chiều dài bến:
Lựa chọn bến thẳng cho 1 bến độc lập:

Chiều dài cầu tàu :
Lb = L t + d
Trong đó :
 LT : Chiều dài lớn nhất của tàu tính toán, LT = 218(m)
 d: khoảng cách từ mũi tàu hoặc đuôi tàu đến mép của bến. Theo bảng 8_trang 14 tiêu
chuẩn ngành 22TCN207- 92, thì với chiều dài tàu LT = 218(m) thì d=25m.
 Lb = 218 + 25 = 243 (m).
 Chọn chiều dài tuyến bến: Lb = 245 (m).

Xác đònh chiều rộng bến:
Chiều rộng bến được xác đònh: Bb = a+Bray+c
SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 24


THIẾT KẾ BẾN CONTAINER_30.000 DWT

GVHD: Th.S PHẠM MINH GIANG

Với:
 a: Tuyến từ mép bến đến đường cần trục cảng, a=2,5m
 Bray

: Tuyến bố trí đường cần trục SSG và đường ô tô. Bray= 18m

 c

: chiều rộng đường ô tô và dầm consol phía trong, c= 10,5m

Suy ra:
Chiều rộng bến: Bb = 2,5 + 18 + 10,5 = 31(m)
Định vị vị trí bến:
Phương án quy hoạch cảng đưa ra chỉ có khác nhau về vị trí đặt bến.
Phương án 1: Bến liền bờ
Phương án 2: Bến xa bờ có cầu dẫn
A- Phương án 1: Bến liền bờ
Khi đặt bến liền bờ, do độ sâu khu nước khơng đảm bảo để tiếp nhận tàu có trọng tải
30.000 DWT, cho nên phải tiến hành nạo vét.
Nhìn vào các đường đẳng sâu tại khu vực trước mép ngồi bến ta chia ra làm 7 mặt cắt qua
các đường đẳng sâu để xác định đượng khối lượng nạo vét cần thiết, các mặt cắt này nằm
từ một nửa bến đi về phía hạ lưu, tại vì tại vị trí một bên cầu tàu phía giáp với bến 1000
DWT hiện hữu độ sâu đảm bảo.
Ta có, mặt cắt lòng sơng được thể hiện:

SVTH: ĐÀO VĂN HOÀNG

Trang: 25