ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
MỤC LỤC
PHẦN A: QUY HOẠCH CẢNG
CHƯƠNG I: ĐỊA ĐIỂM, VỊ TRÍ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH VÀ ĐIỀU KIỆN
TỰ NHIÊN
I.1. Địa điểm, vị trí xây dựng cơng trình....................................................................6
I.2. Các điều kiện tự nhiên của khu vực xây dựng....................................................6
I.2.1.
Điều kiện địa hình.......................................................................................6
I.2.2.
Đặc điểm địa chất cơng trình......................................................................7
I.2.3.
Điều kiện về Khí tượng...............................................................................8
I.2.4.
Điều kiện về Thủy văn................................................................................9
I.3. Cơ sở hạ tầng khu vực.........................................................................................10
I.3.1.
Hệ thống giao thông tại khu vực...............................................................10
I.3.2.
Hạ tầng kỹ thuật tại khu vực.....................................................................11
CHƯƠNG II: DỰ BÁO LƯỢNG HÀNG QUA CẢNG VÀ ĐỘI TÀU ĐẾN
CẢNG
II.1. Dự báo khối lượng hàng container qua cảng...................................................12
II.2. Dự báo đội tàu đến cảng....................................................................................12
II.2.1. Đội tàu biển đi đến cảng...........................................................................12
II.2.2. Đội tàu, sà lan nội địa đi đến cảng............................................................13
CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC CẢNG
III.1. Sơ đồ cơng nghệ bốc xếp xuất nhập hàng Container.....................................14
III.2. Lựa chọn công nghệ khai thác tại cảng Tân cảng Hiệp Phước.....................16
III.2.1. Bốc xếp hàng hóa tại cầu cảng..................................................................16
III.2.2. Vận chuyển hàng hóa từ cầu cảng vào kho bãi cảng.................................18
III.2.3. Bốc xếp hàng hóa tại khu vực kho bãi......................................................19
III.3. Tính tốn số lượng thiết bị...............................................................................22
III.3.1. Xác định số lượng cần trục SSG trên bến................................................22
III.3.2. Xác định số lượng các thiết bị bốc xếp chính trên bãi..............................24
III.3.3. Xác định số lượng xe gắp container rỗng HELI CPCD18........................26
III.3.4. Xác định số lượng xe nâng FORKLIFT....................................................28
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
III.3.5. Số lượng ô tô H30 vận chuyển container vào bãi......................................28
CHƯƠNG IV: SỐ LƯỢNG BẾN VÀ CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA BẾN
IV.1. Tính tốn số lượng bến.....................................................................................31
IV.1.1. Tính tốn Qth.............................................................................................31
IV.1.2. Tính tốn Pngđ..........................................................................................31
IV.1.3. Kết quả tính tốn số lượng bến...................................................................32
IV.2. Xác định kích thước khu bến...........................................................................33
IV.2.1. Các thơng số kích thước cơ bản của tàu tính tốn.....................................33
IV.2.2. Cao trình đỉnh bến.....................................................................................34
IV.2.3. Cao trình đáy bến......................................................................................34
IV.2.4. Cấp cơng trình...........................................................................................36
IV.2.5. Chiều dài bến, chiều rộng bến, cầu dẫn và định vị tuyến bến...................36
IV.2.5.1. Xác định chiều dài, chiều rộng cầu tàu chính.....................................36
IV.2.5.2. Định vị tuyến bến và cầu dẫn.............................................................37
IV.3. Khu nước của cảng...........................................................................................37
IV.3.1. Vũng bốc xếp............................................................................................37
IV.3.2. Vũng chờ đợi tàu......................................................................................38
IV.3.3. Vũng quay tàu...........................................................................................39
IV.3.4. Kích thước luồng tàu vào cảng.................................................................39
IV.3.4.1. Tuyến luồng thứ nhất.........................................................................39
IV.3.4.2. Tuyến luồng thứ hai...........................................................................40
IV.3.5. Chiều dài đường hãm................................................................................40
IV.4. Khu đất của cảng..............................................................................................40
IV.4.1. Diện tích bãi chứa container.......................................................................40
IV.4.2. Nhu cầu về kho container rỗng và bãi lạnh...............................................42
IV.4.3. Nhu cầu về nhà xử lí container (CFS).......................................................43
CHƯƠNG V: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH
V.1. Phương án 1........................................................................................................44
V.2. Phương án 2........................................................................................................44
V.3. Phân tích lựa chọn phương án..........................................................................44
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
PHẦN B: THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN TÀU CONTAINER 30,000 DWT
CHƯƠNG I: SỐ LIỆU ĐẦU VÀO VÀ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU
I.1. Số liệu đầu vào.....................................................................................................46
I.2. Thiết kế sơ bộ cho các phương án kết cấu.........................................................48
I.2.1. Cầu chính......................................................................................................48
I.2.2. Cầu dẫn.........................................................................................................50
I.2.3. Mố cầu dẫn....................................................................................................51
I.3. Đặc trưng vật liệu................................................................................................52
CHƯƠNG II: TÍNH TỐN TẢI TRỌNG VÀ CÁC TÁC ĐỘNG CỦA TÀU LÊN
CƠNG TRÌNH
II.1. Lực neo tàu.........................................................................................................54
II.1.1. Tải trọng gió tác dụng lên tàu......................................................................54
II.1.2. Tải trong dịng chảy tác dụng lên tàu...........................................................55
II.1.3. Xác định lực neo tàu tác dụng lên bến.........................................................55
II.2. Tính tốn năng lượng cập tàu...........................................................................58
II.3. Chọn đệm và tính lực va....................................................................................60
II.2.1. Xác định chiều dài đệm và vị trí đặt đệm....................................................60
II.2.2. Chọn loại đệm và tính lực va.......................................................................62
II.4. Kiểm tra khoảng cách đệm và bố trí đệm........................................................64
II.5. Lực tựa tàu.........................................................................................................65
CHƯƠNG III: TÍNH TỐN SƠ BỘ LỰC LÊN KẾT CẤU
III.1. Tính tốn sơ bộ tải trọng lên các đầu cọc.......................................................66
III.1.1. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc không dưới ray cần trục.............................66
III.1.2. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc hàng cọc ngoài mép bến............................67
III.1.3. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc dưới ray cần trục.......................................68
III.1.4. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc cầu dẫn......................................................70
III.2. Tính tốn sức chịu tải của cọc theo đất nền
III.2.1. Sức chịu tải nén..........................................................................................74
III.2.2. Sức chịu tải nhổ.........................................................................................75
III.3. So sánh và chọn sức kháng của cọc.................................................................77
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
III.4. Tính chiều dài tính tốn của cọc......................................................................77
III.4.1. Chiều dài chịu nén của cọc.........................................................................77
III.4.2. Chiều dài chịu uốn của cọc........................................................................78
III.5. Phân phối lực neo, lực va lên bến....................................................................79
III.6. Kiểm tra khả năng chịu lực ngang của cọc đơn.............................................87
CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN NỘI LỰC
IV.1. Tính tốn nội lực cầu chính.............................................................................89
IV.1.1. Tính tốn nội lực khung dọc ray cần trục...................................................89
IV.1.2. Tính tốn nội lực khung dọc khơng dưới ray..............................................98
IV.1.3. Tính tốn nội lực khung ngang.................................................................107
IV.2. Tính toán nội lục cầu dẫn...............................................................................120
IV.2.1. Khung ngang cầu dẫn...............................................................................120
IV.2.2. Khung dọc cầu dẫn...................................................................................126
IV.3. Tính tốn nội lực bản mặt cầu.......................................................................134
IV.3.1. Cầu chính.................................................................................................134
IV.3.2. Cầu dẫn....................................................................................................136
CHƯƠNG V: KIỂM TRA CHỌC THỦNG CỦA BẢN VÀ NỘI LỰC CỦA
CẤU KIỆN
V.1. Kiểm tra chọc thủng của bản..........................................................................138
V.2. Kiểm tra nội lực cấu kiện.................................................................................139
V.2.1. Điều kiện nội lưc.......................................................................................139
V.2.3. Điều kiện chuyển vị...................................................................................140
V.2.3. Điều kiện ổn định nền xum quanh cọc.......................................................141
CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ CỐT THÉP
VI.1. Tính toán cốt thép theo trạng thái giới hạn 1 ..............................................145
VI.2. Tính tốn cốt thép theo trạng thái giới hạn 2...............................................146
VI.3. Tính tốn cốt thép chịu cắt của dầm.............................................................149
VI.4. Tổng hợp tính tốn và bố trí cốt thép............................................................150
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
PHẦN C: THI CÔNG BẾN TÀU CONTAINER 30.000DWT
CHƯƠNG I: TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC THI CƠNG
I.1. Trình tự và biện pháp thi cơng.........................................................................155
I.2. Những điểm lưu ý khi thi cơng.........................................................................155
CHƯƠNG II: TÍNH TỐN KHỐI LƯỢNG CƠNG TRÌNH
II.1. Khối lượng tổng thể các cấu kiện....................................................................155
II.2. Tính tốn khối lượng thép, bê tơng.................................................................156
II.2.1. Tính tốn khối lượng thép...........................................................................156
II.2.2. Tính tốn khối lượng bê tơng......................................................................157
CHƯƠNG III: THI CƠNG ĐÓNG CỌC
III.1. Định vị tọa độ bến...........................................................................................158
III.1.1. Xây dựng lưới đo đạc khống chế...............................................................158
III.1.2. Công tác ngọai nghiệp...............................................................................162
III.2. Chọn thiết bị đóng cọc....................................................................................163
III.2.1. Chọn tàu đóng cọc.....................................................................................163
III.2.1. Chọn búa đóng cọc....................................................................................163
III.2.3. Chọn giá búa đóng cọc..............................................................................165
III.3. Sơ đồ đóng cọc................................................................................................165
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
PHẦN A: QUY HOẠCH CẢNG
CHƯƠNG I: VỊ TRÍ, ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH VÀ ĐIỀU KIỆN
TỰ NHIÊN
I.1. Vị trí, địa điểm xây dựng cơng trình
Địa điểm xây dựng cảng Tân Cảng Hiệp Phước nằm bên bờ phải sơng Sồi Rạp tại lơ
A9 của KCN Hiệp Phước xã Hiệp Phước, huyện Nhà Bè, TP. Hồ Chí Minh.
I.2. Các điều kiện tự nhiên của khu vực xây dựng
I.2.1. Điều kiện địa hình
I.2.1.1. Địa hình trên cạn
Khu đất xây dựng cảng Tân Cảng Hiệp Phước có tổng diện tích 15.4ha (theo ranh giới
được cấp). Vị trí khu đất xây dựng cảng như sau:
+ Phía Bắc tiếp giáp với cảng xi măng Chinfon.
+ Phía Nam tiếp giáp với kênh Đồng Điền.
+ Phía Tây tiếp giáp với tuyến đường số 1 của KCN Hiệp Phước.
+ Phía Đơng tiếp giáp với sơng Sồi Rạp.
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
Hiện nay toàn bộ khu đất đã được san lấp mặt bằng đến cao độ từ +4.40 ÷ +4.80m (hệ
Hải đồ).
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
I.2.1.2 Địa hình dưới nước
-
Tại tuyến đường bờ hiện hữu, cao độ tự nhiên từ +4.1÷ +4.3 m.
Tại tuyến cách đường bờ hiện hữu khoảng 50m cao độ tự nhiên từ +1.3m phía
hạ lưu đến -4.5m phía thượng lưu.
Tại tuyến cách đường bờ hiện hữu khoảng 100m cao độ tự nhiên từ ±0.0m phía
hạ lưu đến -8.0m phía thượng lưu.
Tại tuyến cách đường bờ hiện hữu khoảng 150m cao độ tự nhiên từ -1.2m phía
hạ lưu đến -8.5m phía thượng lưu.
Tại tuyến cách đường bờ hiện hữu khoảng 200m cao độ tự nhiên từ -4.5m phía
hạ lưu đến -8.0m phía thượng lưu.
Trong phạm vi từ tuyến cách đường bờ hiện hữu 200m ra đến biên luồng tàu
biển tại khu vực, cao độ tự nhiên phần lớn từ -4.0÷ -9.0m.
I.2.2. Đặc điểm địa chất cơng trình
Căn cứ vào tài liệu địa chất do Cơng ty cổ phần tư vấn xây dựng cơng trình Hàng Hải
khảo sát tháng 9/2010 thì địa tầng khu vực xây dựng cảng Tân Cảng Hiệp Phước bao
gồm các lớp đất chính như sau:
1. Lớp 1:
Bùn sét, màu xám, xám xanh, xám đen, đơi chỗ kẹp cát, lẫn vỏ sị và hữu cơ. Lớp đất
này có diện phân bố rộng, có mặt ở tất cả các lỗ khoan. Bề dày trung bình của lớp là
21.9m. Đây là lớp đất yếu có sức chịu tải nhỏ và tính nén lún cao, thời gian lún khi có
tải lâu dài.
2. Lớp 2:
Sét, màu xám vàng, xám xanh, nâu vàng, đôi chỗ kẹp cát, trạng thái nửa cứng. Bề dày
của lớp này là 4.0m, bắt đầu phân bố ở cao độ -24.8m (Hệ Hải Đồ). Đây là lớp đất có
sức chịu tải khá cao và tính nén lún khá nhỏ.
3. Lớp 3:
Cát hạt trung đôi chỗ hạt thô, màu xàm vàng, xám xanh, xám trắng, nâu vàng, đôi chỗ
kẹp cát pha, sét và lẫn sạn, sỏi, kết cấu chặt vừa đến chặt. Lớp đất này có diện phân bố
rộng,. Bề dày của lớp này là 3.6m. Đây là lớp đất có sức chịu tải cao, tính nén lún nhỏ.
4. Lớp 4:
Sét, màu xám xanh, trạng thái nửa cứng. Lớp đất này có bề dày là 2.1m. Đây là lớp
đất có sức chịu tải trung bình đến cao và tính nén lún nhỏ.
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
5. Lớp 5:
Cát pha, xám trắng, xám vàng, nâu vàng, trạng thái dẻo. Lớp đất này có bề dày là
10.6m. Đây là lớp đất có sức chịu tải khá cao và tính nén lún khá nhỏ.
6. Lớp 6:
Sét, màu xám vàng, xám trắng, nâu vàng, nâu đỏ, trạng thái cứng. Tất cả các lỗ khoan
đều chưa khoan qua đáy lớp.
Bảng AI.1. Tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất chính.
Tên
lớp
đất
W
(%)
γw
(g/cm3)
Gs
(g/cm3)
Wl
(%)
Wp
(%)
Ip
(%)
Is
φ (độ)
C (Kg/cm2)
1
80.4
1.47
2.60
73.3
42.0
31.3
1.23
2°42'
0.077
2
26.4
1.97
2.70
48.0
22.5
25.5
0.15
17°44'
0.317
3
16.7
4
26.1
1.95
2.71
50.4
22.0
28.4
0.14
17°17'
0.322
5
19.0
1.92
2.67
23.0
16.3
6.7
0.41
22°56'
0.109
6
22.8
2.03
2.70
51.4
24.3
27.0
-0.06 19°35'
0.464
2.66
αư
(độ)
32°23'
I.2.3. Điều kiện về Khí tượng
Đặc điểm về điều kiện khí tượng tại khu vực xây dựng cảng như sau:
I.2.3.1. Chế độ gió
Tại khu vực xây dựng cảng tồn tại 3 hệ thống gió chính:
- Gió Đơng Bắc - Bắc từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau.
- Gió Đông Nam - Nam từ tháng 2 đến tháng 5.
- Gió Tây Nam từ tháng 6 đến tháng 10.
- Vận tốc gió bình qn năm là 3.38m/s
I.2.3.2. Mưa
Gồm có 2 mùa: Mùa khô từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, mùa mưa từ
tháng 5 đến tháng 10.
Lượng mưa năm: Lượng mưa trung bình năm là 1,908mm. Số ngày mưa trung bình
trong năm là 159 ngày. Lượng mưa tập trung chủ yếu từ tháng 5 đến tháng 10 (từ
100300 mm/tháng). Các tháng giữa mùa mưa có số ngày mưa xấp xỉ nhau (trên 20
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
ngày/tháng). Các tháng mùa khơ có lượng mưa rất nhỏ (dưới 50 mm/tháng), số ngày
mưa từ 17 ngày/tháng, có tháng khơng mưa.
I.2.3.3. Nhiệt độ khơng khí
- Nhiệt độ trung bình năm là 27oC.
- Nhiệt độ trung bình thấp nhất khơng dưới 25oC.
- Nhiệt độ trung bình cao nhất khơng qúa 29oC.
I.2.3.4. Bão
Tại khu vực TP. Hồ Chí Minh rất ít bão, nếu có chỉ tập trung xuất hiện vào tháng 10,
tháng 11 với cường độ không lớn, vận tốc dưới 20m/s.
I.2.4. Điều kiện về Thủy văn
Vị trí xây dựng cảng nằm bên bờ phải sơng Sồi Rạp, đặc điểm và chế độ thủy văn tại
khu vực như sau:
I.2.4.1. Về đặc trưng mực nước
Các giá trị đặc trưng mực nước tại trạm Nhà Bè được tổng hợp tại bảng sau:
Bảng AI.2. Mực nước giờ ứng với các tần suất tại trạm Nhà Bè.
Mực
nước
giờ
Suất bảo đảm (%)
1
2
5
10
25
(Hệ
hải
đồ)
417.7
410.6
399.9 388.2 362.3 314.8 237.5
(Hệ
Hòn
Dấu)
130.7
123.6
112.9 101.2
75.3
50
27.8
75
90
95
98
99
161.5
128.6
99.0
82.1
-49.5 -125.5 -158.4 -188.0
204.9
I.2.4.2. Dòng chảy
Vận tốc dịng chảy cực đại trên sơng Sồi Rạp (Đo tại khu vực Nhà máy X51 - Ngã
ba sông Nhà Bè - Sơng Sồi Rạp), cách vị trí xây dựng cảng khoảng 6.5 km (theo
đường sơng) về phía thượng lưu như sau:
- Về mùa mưa: Vận tốc dòng chảy 1.47m/s khi triều xuống và 1.08m/s khi triều lên.
- Về mùa khơ: Vận tốc dịng chảy 0.85m/s khi triều xuống và 0.93m/s khi triều lên.
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
I.2.4.3. Sóng
Khu vực xây dựng cảng nằm sâu trong nội địa nên không chịu tác động trực tiếp của
sóng biển, sóng tác dụng chủ yếu là do tàu và do gió gây ra với chiều cao sóng nhỏ
(chiều cao sóng dưới 1.0m).
I.3. Cơ sở hạ tầng khu vực
I.3.1. Hệ thống giao thông tại khu vực
I.3.1.1. Hệ thống giao thơng đường bộ
Vị trí xây dựng cảng nằm tiếp giáp với trục đường giao thơng chính (đường số 1)
trong KCN Hiệp Phước. Từ cảng theo tuyến đường số 1 đi thẳng về hướng Bắc ra đến
đường Nguyễn Văn Tạo khoảng 2.0 km. Theo đường Nguyễn Văn Tạo đi về hướng
Nam qua cầu Hiệp Phước sang tỉnh Long An khoảng 2km. Theo đường Nguyễn Văn
Tạo đi về hướng Bắc đến đường Nguyễn Hữu Thọ và đường Nguyễn Văn Linh
khoảng 8÷10km. Từ đây đi về hướng Tây ra QL1A (khoảng 12.5km) đi Long An,
Tiền Giang và các tỉnh ĐBSCL. Theo đường Nguyễn Văn Linh đi về hướng Đông đến
đường Huỳnh Tấn Phát, từ đây đi đến các tỉnh miền Đông Nam Bộ.
I.3.1.2. Hệ thống giao thông đường thuỷ nội địa
Cảng Tân cảng Hiệp Phước được xây dựng trên sơng Sồi Rạp nên được kết nối
với mạng lưới đường thủy nội địa của khu vực phía Nam. Từ cảng theo sơng Sồi
Rạp, sơng Nhà Bè, sơng Sài Gịn, sơng Đồng Nai đi đến tỉnh Đồng Nai, Bình Dương.
Từ cảng theo sơng Sồi Rạp ra Cần Giờ đi Vũng Tàu, theo sông Vàm Cỏ, Vàm Cỏ
Đông, Vàm Cỏ Tây đi đến các tỉnh Tiền Giang, Long An, Tây Ninh…
I.3.1.3. Tuyến luồng tàu biển đi đến cảng
Vị trí xây dựng cảng nằm trên sơng Sồi Rạp cách ngã ba Bình Khánh (ngã ba sơng
Lịng Tàu - Sơng Nhà Bè - Sơng Sồi Rạp) khoảng 7.0 km về phía Nam và cách cửa
sơng Sồi Rạp khoảng 63km về phía Tây Bắc nên luồng tàu biển đi đến cảng có thể
theo 2 tuyến sau:
Tuyến luồng thứ nhất
Tuyến luồng tàu biển từ Vũng Tàu theo Vịnh Gành Rái - Sơng Ngã Bảy - Sơng
Lịng Tàu - Sơng Sồi Rạp vào đến khu vực xây dựng cảng dài khoảng 75km bao gồm
2 đoạn sau:
- Đoạn luồng từ Vũng Tàu đến ngã ba Bình Khánh dài khoảng 68km. Đây là tuyến
luồng chính đang phục vụ lưu thông cho tàu biển từ Vũng Tàu đến các cảng khu vực
TP. Hồ Chí Minh. Hiện nay, tuyến luồng đang được khai thác cho tàu 15,000 DWT
hành thủy thường xuyên và tận dụng mực nước triều cao để lưu thông các tàu biển có
trọng tải đến 30,000÷40,000 DWT. Hệ thống báo hiệu hàng hải đã được bố trí hồn
chỉnh đảm bảo cho tàu lưu thông cả ngày lẫn đêm.
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
- Đoạn luồng từ ngã ba Bình Khánh vào đến cảng Tân cảng Hiệp Phước dài khoảng
7km, qui mô của đoạn luồng này tương đương với đoạn luồng từ Vũng Tàu đến Ngã
ba Bình Khánh. Hiện nay, đoạn luồng từ ngã ba Bình Khánh đến KCN Hiệp Phước
dài khoảng 12km đã được lắp đặt đầy đủ hệ thống báo hiệu hàng hải.
Tuyến luồng thứ hai
- Tuyến luồng tàu biển từ phao số 0 “P0” theo cửa Sồi Rạp vào sơng Sồi Rạp đi đến
khu vực xây dựng cảng dài khoảng 63km. Năm 2007, tuyến luồng trên sơng Sồi Rạp
đã được nạo vét 3 đoạn cạn đến độ sâu -7.0m (hệ Hải đồ). Ngày 09/11/2007 Cục Hàng
hải Việt Nam đã có Quyết định số: 741/QĐ-CHHVN cho phép đưa tàu biển có trọng
tải đến 5,000 DWT chở đầy tải, tàu đến 15,000 DWT chở vơi tải lợi dụng thủy triều
hành hải 2 chiều cả ban ngày và ban đêm.
- Ngày 27/04/2009 tuyến luồng trên sơng Sồi Rạp đã khởi công nạo vét đến cao độ 9.5m để cho tàu 30,000 DWT đầy tải và cho tàu 50,000 DWT vơi tải lưu thông. Theo
kế hoạch, giai đoạn đến năm 20122013 sẽ nạo vét đến cao độ -11m cho tàu 50,000
DWT đầy tải và tàu 70,000 DWT vơi tải lưu thông. Sau năm 2015 nạo vét đến cao độ
-12m cho tàu 70,000 DWT đầy tải lưu thông.
I.3.2. Hạ tầng kỹ thuật tại khu vực
I.3.2.1. Hệ thống cung cấp điện
Cảng Tân cảng Hiệp Phước được xây dựng trong KCN Hiệp Phước tiếp giáp với
tuyến đường số 1 (trục đường chính của KCN), dọc theo tuyến đường này đã có
đường dây điện trung thế chạy dọc ranh đất phía sau của cảng, do đó nguồn điện phục
vụ cho cảng dự kiến được lấy từ đường dây này kéo về trạm biến thế bố trí trong cảng.
I.3.2.2. Hệ thống cung cấp nước
Nguồn nước cấp cho cảng được sử dụng từ nguồn nước của KCN Hiệp Phước, riêng
nguồn nước phục vụ cứu hỏa có thể kết hợp sử dụng thêm nước sơng bằng cách bơm
trực tiếp từ sơng Sồi Rạp lên.
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
CHƯƠNG II: DỰ BÁO LƯỢNG HÀNG QUA CẢNG VÀ ĐỘI TÀU ĐẾN CẢNG
II.1. Dự báo khối lượng hàng container qua cảng
Hàng Container qua cảng Hiệp Phước khoảng 200,000÷250,000 TEU/năm
(2,000,000÷3,500,000 T/năm).
Trong đó:
- Tỷ lệ container 40 feet dự tính từ 35 ÷ 40%; loại container 20 feet từ 60 ÷65%.
Trong tổng số container lưu kho bãi dự tính:
+ Tỷ lệ container đầy hàng tính mức trung bình cho tồn cảng 90 ÷ 95%, trong
đó container lạnh từ 2.5 ÷ 5%.
+ Tỷ lệ container rỗng dự tính từ 5 ÷ 10%.
Những đặc trưng chủ yếu về hàng hóa thơng qua cảng gồm các loại thùng
container tiêu chuẩn 20 feet, 40 feet.
Thông số kỹ thuật Container
20 feet
40 feet
Trọng lượng bản thân
2.2 T
4.4 T
Dài
6.065 m
12.13 m
Rộng
2.438 m
2.438 m
Cao
2.438 m
2.438 m
Dung tích chứa
29.9 m3
59.8 m3
Diện tích
14.8m2
19.6 m2
II.2. Dự báo đội tàu đến cảng
II.2.1. Đội tàu biển đi đến cảng
Căn cứ dự báo nhu cầu xuất nhập hàng hóa thơng qua cảng Tân Cảng Hiệp
Phước định hướng đến năm 2020, nguồn hàng đi đến cảng, các điều kiện tự nhiên, địa
hình khu nước tại khu vực xây dựng cảng và quy mơ tuyến luồng tàu biển đi đến cảng
từ đó lựa chọn cỡ tàu đến cảng Tân Cảng Hiệp Phước là tàu tổng hợp, tàu Container
có trọng tải lớn nhất đến 30,000 DWT. Các thơng số của tàu tính tốn như sau:
Bảng AII.1. Thơng số của tàu tính tốn
Loại tàu
Container
(DWT)
Lượng giãn
nước
(m)
Chiều
dài
(m)
Chiều
rộng
(m)
Mớn
đầy tải
(m)
Mớn
Ballats
(m)
30,000
42,800
218
30.2
11.1
6.9
Trọng tải
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
II.2.2. Đội tàu, sà lan nội địa đi đến cảng
Cảng Tân cảng Hiệp Phước ngoài việc tiếp nhận tàu biển vào bốc xếp hàng hóa
cịn thực hiện việc thu gom và xuất nhập hàng hóa bằng đường thủy nội địa. Với khu
đất xây dựng cảng tiếp giáp với 2 mặt nước (sơng Sồi Rạp và kênh Đồng Điền) nên
dự kiến sẽ xây dựng khu bến sà lan phía kênh Đồng Điền. Căn cứ vào địa hình khu
đất, khu nước, bề rộng kênh Đồng Điền, các tuyến đường thủy nội địa tại khu vực
phía Nam và các loại sà lan thông dụng chở Container, hàng tổng hợp, từ đó dự kiến
cỡ tàu, sà lan nội địa đi đến khu bến trung chuyển của cảng Tân cảng Hiệp Phước là
các tàu, sà lan tự hành chở Container loại lớn nhất đến 150 TEU, tàu sà lan chở hàng
tổng hợp có trọng tải từ 300÷2,000 DWT.
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN CƠNG NGHỆ KHAI THÁC CẢNG
III.1. Sơ đồ cơng nghệ bốc xếp xuất nhập hàng Container
III.1.1. Container nhập khẩu
Container đến cảng từ các tàu biển. Tại đây chúng được dỡ xuống và đưa vào bãi
chứa (container yard - CY). Sau khi hoàn thành thủ tục hải quan, các container được
phân loại.
Các container không phải qua kho CFS sẽ được xếp vào bãi hoặc bốc xếp lên các
phương tiện vận tải nội địa (ôtô, sà lan...) chở thẳng đến nơi giao hàng.
Các container phải qua kho CFS sẽ được chuyển vào kho CFS, và tại đây các loại xe
nâng hàng sẽ rút hàng xếp vào kho. Hàng hoá được phân loại và lưu kho, sau đó được
các phương tiện vận tải nội địa chở tới nơi giao hàng.
Các container rỗng được xếp vào khu bãi dành riêng.(Lượng container đi thẳng dự
kiến bằng 20% Lượng container đến cảng, số còn lại là 80% Lượng container đến
cảng sẽ được lưu bãi hoặc chuyển vào kho CFS)
III.1.2. Container xuất khẩu
Hàng hoá hoặc container đến cảng chủ yếu bằng đường bộ và chu trình hoạt động
được thực hiện theo chiều ngược lại với hàng nhập khẩu.
III.1.3. Cơng nghệ làm hàng hố container tại cảng
Những hoạt động chính trong q trình khai thác của cảng sẽ gồm:
- Bốc, xếp container;
- Lưu giữ container và hàng hố;
- Đóng, rút hàng;
- Sửa chữa và bảo dưỡng container
Để cảng container hoạt động đạt hiệu quả thì việc lựa chọn cơng nghệ khai thác
phù hợp có ý nghĩa quyết định. Do đó, để lựa chọn cơng nghệ khai thác phù hợp cần
dựa trên những phân tích đánh giá số liệu đầu vào như khối lượng hàng qua cảng, tỷ lệ
các loại container, thời gian lưu kho bãi…
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
Sơ đồ quá trình vận tải container – Hàng nhập khẩu
Sơ đồ quá trình vận tải container – Hàng xuất khẩu
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
Ngoài ra, những tác nghiệp phải thực hiện từ khi gom hàng đến khi xếp hàng
xuống tàu trong trường hợp xuất khẩu và từ khi dỡ hàng từ tàu đến khi giao trả hàng
cho người nhận trong trường hợp nhập khẩu, đều có mối liên hệ mật thiết với việc lên
kế hoạch, chỉ dẫn - điều phối và lập - lưu giữ thông tin, dữ liệu…
HÀNG XUẤT KHẨU
HÀNG NHẬP KHẨU
Gom hàng
Thủ tục hải quan
Thủ tục hải quan
Đóng hàng vào
cont.
Rút hàng khỏi cont.
Sửa chữa.
Thủ tục nhập
cảng
Bảo dưởng
Thủ tục rời cảng
Sắp
Sắp xếp,
xếp, định
định vị
vị
cont.
cont. trên
trên bãi
bãi
Sắp xếp cont. rỗng
Xếp/Dỡ cont.
ở
khu bãi cont.
xuất khẩu
Xếp cont.
lên tàu
Chỉ dẫn, điều phối
Cập nhật, lưu trữ
thông tin, giấy tờ
Lập kế hoạch
Xếp/Dỡ cont.
ở
khu bãi cont.
nhập khẩu
Dỡ cont.
từ tàu xuống
Sơ đồ tổng quát quá trình tác nghiệp vận tải container xuất nhập khẩu
III.2. Lựa chọn công nghệ khai thác tại cảng Tân cảng Hiệp Phước
Căn cứ vào mục tiêu đầu tư xây dựng cảng, dự báo về khối hàng hóa (container)
thơng qua cảng, dự kiến về hạng mục đầu tư phục vụ khai thác cảng, đội tàu đến cảng
từ đó lựa chọn cơng nghệ khai thác của cảng Tân Cảng Hiệp Phước như sau:
III.2.1. Bốc xếp hàng hóa tại cầu cảng
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
Sử dụng cần trục chuyên dụng bốc xếp Container loại SSG sức nâng khai thác Q=50
Tấn ứng ở tầm với R=36m.
CẦN TRỤC CHUYÊN DÙNG BỐC XẾP CONTAINER SSG (SHIP SHORE
GRANTRY)
Thông số kỹ thuật cần trục chuyên dùng bốc xếp Container SSG
+ Sức nâng lớn nhất
: 50 T.
+ Độ vươn phía trước kể từ tim ray ngoài
: 35 m.
+ Chiều cao nâng (trên/dưới mặt ray)
: 27/12 m.
+ Khẩu độ ray
: 18m (Theo phương ngang).
+ Khoảng cách giữa 2 chân
: 17 m (Theo phương dọc).
+ Số bánh xe trong một chân
: 8 bánh (4 cụm, mỗi cụm 2 bánh xe)
+ Áp lực lớn nhất lên một bánh xe:
* Phía sơng: 31.8T.
* Phía bờ: 24.9T.
+ Nâng hạ tải 40 T dưới khung chụp
: 50 m/phút
+ Nâng hạ khung chụp không tải
: 120 m/phút
+ Tốc độ di chuyển xe tời đầy tải
: 120 m/phút
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
+ Tốc độ di chuyển xe tời không tải
: 150 m/phút
+ Tốc độ di chuyển giàn cẩu
: 46 m/phút
+ Thời gian thu/hạ cần
: 5 phút
III.2.2. Vận chuyển hàng hóa từ cầu cảng vào kho bãi cảng
Vận chuyển Container sử dụng đầu kéo + Rơ móoc chuyên dùng Tractor-Trailer
tương đương xe tải H30 chở Container.
XE CHUYÊN DÙNG TRACTOR-TRAILER TƯƠNG ĐƯƠNG XE TẢI H30
- 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
- Khoảng cách tim trục xe
: 6m+ 1.6m
- Khoảng cách tim bánh xe :1.9m
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ CƠNG TRÌNH THỦY – THỀM LỤC ĐỊA
GVHD: Ths. PHẠM MINH GIANG
III.2.3. Bốc xếp container tại khu vực kho bãi
III.2.3.1. Phương án 1
Công nghệ bốc xếp chính trên bãi được thực hiện bằng hệ thống cần trục RUBBER
TYRED GRANTRY (RTG) có sức nâng Q max =40T, xếp được 4 tầng container có
hàng và 5 tầng container rỗng. Để thực hiện công tác bốc xếp container dễ dàng và
hiệu quả, đặc biệt là khi xếp thành nhiều tầng trên bãi xếp container, cần có hệ thống
xếp container được dự kiến trước và hệ thống máy tính. Đồng thời kết hợp sử dụng xe
nâng thủy lực chuyên dùng RSC45 (Reach Stacker), loại 20 feet và 40 feet, khả năng
chất xếp được 4-5 tầng container có hàng, 5-6 tầng container rỗng.
Vận chuyển Container từ bến vào bãi và giữa các vị trí cơng nghệ trong cảng bằng xe
chun dùng H30 loại 20 và 40 feet.
Việc tính tốn số lượng RTG trên bãi phụ thuộc vào năng suất của cần trục bốc xếp
container trên bến. Để sắp xếp container trên bãi, tính tốn sao cho số lượng RTG làm
việc trên bãi hỗ trợ cho hoạt động của cần trục container trên bến.
Để tiện lợi và chun mơn hóa các thiết bị bốc xếp, bố trí thiết bị bốc xếp riêng trên
khu vực bãi container rỗng và bãi lạnh. Do container rỗng nên khối lượng các
container giảm đi đáng kể, do đó sử dụng xe gắp container rỗng HELI CPCD18 có sức
nâng 18T làm việc ở khu vực này.
Khu vực kho: bốc xếp hàng từ container xếp vào kho, từ kho chuyển ra các xe và
ngược lại sử dụng xe nâng FORKLIFT KOMATSU FD30T-17 kết hợp một phần lao
động thủ cơng.
III.2.3.2. Phương án 2
Trên bãi sử dụng tồn bộ là xe nâng thủy lực RSC45 có sức nâng Q max = 45T để bốc
xếp container, khả năng chất xếp được 4-5 tầng container có hàng. Khi sử dụng xe
nâng thủy lực thì khả năng linh động hỗ trợ nhau bốc xếp các hàng container trên bãi
là khá cao, vì xe nnang thủy lực có thể tự do di chuyễn hơn là RTG.
Vận chuyển Container từ bến vào bãi và giữa các vị trí cơng nghệ trong cảng bằng xe
chun dùng H30 loại 20 và 40 feet. Để thuận tiện cho ơ tơ di chuyển, có thể bố trí
container trên bãi đặt vng góc với tuyến bến.
Khu vực bãi contauner rỗng và bãi lạnh sự dụng xe gắp container rỗng HELI CPCD18
như phương án 1.
Các thao tác bốc xếp trong kho được thực hiện bằng hệ thống xe nâng FORKLIFT
KOMATSU FD30T-17 kết hợp với lao động thủ công cũng như phương án 1 đã đề ra.
(Hình ảnh của các loại thiết bị bốc xếp trên kho, bãi được thể hiện ở trang sau)
THIẾT KẾ KỸ THUẬT BẾN CONTAINER 30.000 DWT CẢNG TÂN CẢNG HIỆP PHƯỚC
SVTH: NGUYỄN TUẤN KIỆT
Trang 20