Chương 11 Thi công thùng chìm

Chương 11. Thi công thùng chìm
11-1
Chương 11
THI CÔNG THÙNG CHÌM
Trong công trình thủy, khi xây dựng các công trình bến trọng lực và đê chắn sóng
tường đứng, phần nhiều sử dụng kết cấu thùng chìm có tính toàn khối cao, tốc độ xây
dựng nhanh và hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Công trình cảng ngày càng có xu hướng
phát triển ra nơi nước sâu, việc sử dụng thùng chìm kích thước lớn, cao đến 10
÷
20m,
nặng đến 1600
÷
6000T để thi công các công trình này thể hiện ưu điểm ngày càng rõ rệt
Một số công trình có kết cấu thùng chìm như sau:

Hình 11.1_ Bến tường đứng bằng các thùng chìm kiểu Gda'nsk Ba Lan.
1. Lớp đệm đá; 2. Thùng chìm đúc sẵn;
3. Tường đổ bê tông tại chỗ; 4. Khối đá chống xói.

Hình 11.2_ Mặt cắt ngang một bến tường đứng thuộc Liên Xô cũ bằng các thùng
hẹp ngang có bản đáy thừa và sườn gia cường.
Chương 11. Thi công thùng chìm
11-2

Hình 11.3_ Đê chắn sóng bằng thùng chìm có các vách ngăn.
a. Đê chắn sóng dạng tường đứng; b. Đê chắn sóng dạng hỗn hợp.


Hình 11.4_ Đê chắn sóng bằng thùng chìm có buồng tiêu năng.
a. Buồng có khe ngang; b. Buồng có khe dọc; c. Buồng có khe dạng cong.
Chng 11. Thi cụng thựng chỡm

11-3
1
:
5
1
:
1
4,975
11,000
13,000
16,000
19,000
400
1
:
1
Đá dăm
4,975
250 400
1
:
2
Lấp cát
dày 20 cm
Tấm đan
1,500
5,000
Lấp cát
1
:

1
1,000
650
Đá hộc
Mặt đất tự nhiên
sỏi
Cọc ống bê tông D700
Ray cần cẩu
20,000
+2.15
MNTN +0.6
MNTB +2.06
MNCN +3.6
-13.0
-14.5
-13.5
Sét cứng
Sét mềm
Gạch tự chèn 12 cm
Cát dày 5 cm
Lớp Base dày 30 cm
Lớp subbase dày 20 cm
+4.5
+5.2
Vải địa
-5.5
Đá hộc

Hỡnh 11.5_ Mt ct ngang bn cng Cỏi Lõn.
11.2. Cụng ngh ch to thựng chỡm

11.2.1. Mt s phng phỏp ỳc v h thy thựng chỡm
11.2.1.1. ỳc v h thy bng ng trin,
Trong thc t, h thy bng phng phỏp ny l khụng kinh t bi vỡ ng trin
yờu cu phi cú nn múng v b mt trt tt.

Hỡnh 11.6_ ỳc v h thy thựng chỡm bng ng trin.
cho trt ờm thun, thựng chỡm cú th c t v ỳc trờn xe trin vi h thng
ray thit k phự hp vi ti trng ca thựng chỡm. Nu xe ỳc c s dng h thu
thựng chỡm thỡ phi trang b thờm ti iu khin tc h thu.
Mt ng trin in hỡnh g
m hai phn chớnh, mt phn ch yu dựng ỳc
thựng chỡm phn cũn li phc v cho h thu thựng chỡm. Phn ỳc thựng chỡm cú dc
l 1:15, v dc l 1:18, 1:20 khi xe ỳc c s dng. Phn cũn li ca ng trin
c s l phn h thu nú cú dc t 1:8ữ1:10 v dc uụi trin l 1:3ữ1:7.
Chương 11. Thi công thùng chìm
11-4
* Ưu điểm : Nước ta có nhiều nhà máy đóng tàu vì vậy có thể đúc và hạ thuỷ thùng
chìm bằng triền tàu hay đà tàu.
* Nhược điểm:
- Kinh phí để chế tạo thùng chìm sẽ rất lớn nếu phải xây dựng triền tàu mới.
- Chỉ có thể hạ thuỷ được các thùng chìm có kích thước nhỏ do trong điều kiện
Việt Nam các thiết bị động lực và quy mô các triền tàu trong các nhà máy đóng
tàu còn hạn chế.
- Không kinh tế do phải gia cố nền móng dưới đà tàu, chế tạo xe triền, trang bị hệ
thống động lực (nếu có) nên giá thành đúc thùng chìm sẽ rất cao.
- Khó vận chuyển thùng chìm do khu nước tại đuôi triền tàu không đủ sâu để
thùng chìm có thể tự nổi.
- Thùng chìm khi hạ thuỷ bằng phương án này có thể bị lật dẫn đến kinh phí chế
tạo thùng chìm sẽ rất lớn.
* Phạm vi áp dụng có lợi nhất c

ủa phương pháp này là:
- Có nhà máy chế tạo thùng chìm và hạ thuỷ thùng chìm bằng triền tàu.
- Trọng lượng bản thân của thùng chìm nhỏ.
- Không phải nạo vét khu nước tại đuôi triền tàu và khu nước từ nơi đúc đến nơi
lắp đặt.
11.2.1.2. Đúc và hạ thủy bằng ụ khô
Ụ khô sử dụng để đóng và sửa chữa tàu. Việc xây dựng một ụ khô là rất tốn kém,
thường không chỉ xây dựng ụ khô chỉ nhằm mục đích sản xuất thùng chìm. Do đó người
ta thường thuê ụ khô để đúc các thùng chìm thì mới đạt hiệu quả kinh tế.
* Ưu điểm: Nước ta có nhiều nhà máy đóng tàu vì vậy có thể đúc và hạ thuỷ thùng
chìm bằng ụ khô.
* Nhược
điểm:
- Kinh phí để chế tạo thùng chìm sẽ rất lớn nếu phải xây dựng ụ mới.
- Các ụ hiện có ở trong nước chỉ có thể chế tạo được các thùng chìm có kích
thước nhỏ.
- Khó vận chuyển thùng chìm do khu nước tại cửa ụ không đủ sâu để thùng chìm
có thể tự nổi và khó khăn trong quá trình vận chuyển thùng chìm từ vị trí đúc
đến chân công trình.
* Phạm vi áp dụng có lợi nhất của phươ
ng án này là:
- Có nhà máy chế tạo thùng chìm và hạ thuỷ thùng chìm bằng ụ khô.
- Kích thước và trọng lượng bản thân của thùng chìm nhỏ.
- Không phải nạo vét khu nước tại cửa ụ và khu nước từ nơi đúc đến nơi lắp đặt.
Chương 11. Thi công thùng chìm
11-5
Ray cÇn cÈu
M¸y b¬m
Buång ô
Cöa ô

Hình 11.7_ Đúc và hạ thủy thùng chìm bằng ụ khô.
11.2.1.3. Đúc và hạ thủy bằng ụ nổi

Hình 11.8_ Đúc và hạ thủy thùng chìm bằng ụ nổi.
Như trên hình vẽ, ụ nổi thường được dùng để đóng và sửa chữa tàu tuy nhiên có thể
dùng nó để chế tạo và hạ thuỷ thùng chìm. Thùng chìm được hạ thuỷ bằng cách bơm
nước vào các téc nước dằn của ụ nổi để cho ụ nổi chìm xuống đến khi thùng chìm tự nổi.
Chương 11. Thi công thùng chìm
11-6

Đúc thùng chìm trên ụ nổi
* Ưu điểm : Nước ta có một số ụ nổi có thể đúc được thùng chìm như:
- Ụ nổi XNLH Ba Son Tp Hồ Chí Minh:
Chiều dài: 152 m Chiều cao: 10.6 m
Chiều rộng: 23.5 m Sức nâng: 8500 T
- Ụ nổi BTCT: Nhà máy sửa chữa tàu biển và dàn khoan:
Chiều dài: 120 m Chiều cao: 14 m
Chiều rộng: 30.5/22.5 m Sức nâng: 6500 T
Chiều cao đáy đôi: 4.45 m Mớn nước đánh chìm: 7 m
- Ụ nổi nhà máy đóng tàu Hạ Long, ụ nổi công ty công nghiệ
p tàu thuỷ Nam
Triệu có sức nâng 8500 tấn.
* Nhược điểm:
- Kinh phí để chế tạo thùng chìm sẽ rất lớn nếu phải chế tạo ụ nổi mới.
- Các ụ hiện có ở trong nước chỉ có thể chế tạo được các thùng chìm có kích
thước nhỏ.
* Phạm vi áp dụng có lợi nhất của phương án này là:
- Hạ thuỷ thùng chìm an toàn, năng suất thi công cao.
- Tiết kiệm kinh phí nạo vét khu nước tại n

ơi đúc và khu nước từ nơi đúc đến nơi
lắp đặt.
Ngoài ra, còn có thể đúc và hạ thủy thùng chìm bằng cần cẩu nổi hoặc hệ thống tời,
ray, xe, kích.
11.2.2. Phương pháp dùng ván khuôn lắp ghép
11.2.2.1. Cấu tạo kết cấu ván khuôn
Theo phương pháp này, ván khuôn có dạng cửa phao như hình 11.8. Đó là một kết
cấu không gian ổn định, gồm thép I, bulông và gỗ. Thép I bố trí thành cặp có khoảng
cách giữa hai thanh trong cùng một cặp bằng chiều dày tường vách thùng, được khống
chế bằng ống PVC hay ống bằng vữa ximăng cát luồn qua bulông liên kết hai thanh.
Khoảng cách giữa các cặp thép I bằng chiều dày bụng thép cộng chiều dày tấm phai và có
độ dự trữ nhất định. Dãy thép I bên ngoài tựa trực ti
ếp lên ván khuôn đáy, dãy thép I bên
Chương 11. Thi công thùng chìm
11-7
trong tựa lên những gối bằng bêtông, chiều cao gối bằng chiều dày bản đáy. Dọc theo các
thanh thép I, khoan lỗ cách nhau 2m để luồn bulông liên kết. Trên cánh của thép I hàn
thép L ngắn để làm chỗ tựa cho gỗ nẹp ván khuôn và làm đà giáo, sàn công tác. Sàn trên
đỉnh dùng để nhận và phân phối vữa cho các ô thùng, sàn các tầng dưới dùng để làm nơi
buộc cốt thép, lắp đặt tấm phai và đầm bêtông.

Hình 11.8_ Kết cấu ván khuôn dạng cửa phai
Chiều dày tấm phai, số hiệu thép I, đường kính bulông, khoảng cách bulông đều
được xác định bằng tính toán dựa trên áp lực ngang của vữa bêtông. Tấm phai ván khuôn
có 2 loại: bằng gỗ, bằng thép (hình 11.9). Đối với tấm phai bằng gỗ, để tránh cong vênh,
cần làm bằng gỗ tốt và chiều rộng tấm phai không quá 15
÷
20cm. Để tăng số lần quay
vòng, chiều dày tấm phai không nên nhỏ hơn 6cm. Tính theo áp lực vữa bêtông thì chiều
dài tấm phai khoảng 1m.

Chương 11. Thi công thùng chìm
11-8

Hình 11.9_ Tấm phai ván khuôn
11.2.2.2. Lắp dựng ván khuôn và buộc dựng cốt thép

Hình 11.10_ Sơ đồ trình tự lắp ván khuôn.
Trên ván khuôn đáy sau khi đo định vị mép tường vị trí gối kê, đặt gối bêtông, cẩu
dựng các mảng thép I như trên hình 11.10 (trên mặt đất dùng gỗ nẹp hai đầu các thanh
thép I thành mỏng và dùng các thanh gỗ nẹp), 2 đầu dùng mỗi đầu 3 dây neo để tránh bị
đổ
→
cẩu dựng mảng thép I số 1
#
và số 2
#
, hai đầu dùng mối đoạn 1 dây neo, lắp các