Nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy

Lời nói đầu.

môc lôc.

Chương 1. Những khái niệm chung về nhμ máy đóng mới vμ sửa chữa tμu thuỷ.

1. Những nhiệm vụ cơ bản của xưởng đóng mới vμ sửa chữa tμu thuỷ. 3

2. Các bộ phận chủ yếu của nhμ máy đóng mới vμ sửa chữa tμu thuỷ. 4

3. Các dạng công trình thuỷ công chủ yếu trong nhμ máy đóng mới vμ 5

sửa chữa tμu thuỷ.

4. Sơ lược lịch sử phát triển của công trình thuỷ công. 10

Chương 2. Vấn đề qui hoạch nhμ máy đóng mới vμ sửa chữa tμu thủy.

1. Cơ sở để chọn địa điểm xây dựng nhμ máy. 13

2. Nguyên tắc bố trí công trình nâng, hạ tμu. 14

3. Mặt bằng tổng thể của nhμ máy đóng tμu. 14

4. Bố trí mặt bằng tổng thể của nhμ máy sửa chữa tμu thuỷ. 23

Chương 3. Bệ tμu, bến trang trí vμ thiết bị vận chuyển trong phạm vi nhμ máy.

1. BƯ tμu. 27

2. BÕn trang trÝ. 33

3. Thiết bị vận chuyển trong phạm vi nhμ máy. 35

Chương 4.Đμ tμu.

1. Khái niệm vμ phân loại. 42

2. Các bộ phận chủ yếu của đμ. 45

3. Những kích thước cơ bản của đμ tμu. 46

4.Các hình thức kết cấu đμ tμu 50.

5. Quá trình hạ thuỷ tμu. 52

6. Tính toán đμ tμu. 54

Chương 5. Triền tμu.

§1. Khái niệm vμ công dụng: 60

§2. Các bộ phận của triền 62

§3. Các hình thức chuyển tμu. 67

§4. Các kích thước chủ yếu của triền tμu. 76

§5. Kết cấu đường triền. 81

§6- Tính toán các bộ phận của triền tμu. 90

Chương 6. ụ Tμu.

A. ụ khô.

1. Khái niệm vμ công dụng. 112

2 Nguyên tắc thiết kế vμ cấu tạo ụ khô. 118

3. Kết cấu buồng ụ. 126

§4. Kết cấu đầu ụ khô. 137

§5. Trạm bơm, hệ thống cấp, thoát vμ tiêu nước. 139

§6.Kết cấu cửa ụ. 142

§7. Hệ thống cấp thoát nước. 144

§8. Nội dung tính toán khi thiết kế ụ khô. 146

§9. Tải trọng tác dụng lên ụ khô. 146

§10.Tóm tắt việc tính toán các bộ phận kết cấu trên nền đμn hồi vμ việc

chọn sơ đồ tính. 149

11. Các phương pháp tính toán kết cấu buồng ụ. 152

§12.Tính toán đầu ụ vμ trạm bơm. 171

§13. Tính toán hệ thống cấp thoát nước của ụ. 173

B - ụ khô lấy nước.

§14.Đặc điểm chung của ụ khô lấy nước 175.

§15. Kết cấu các bộ phận chính của tổ hợp công trình của ụ khô lấy nước. 177

C. ô n−íc.

§16. Khái niệm vμ các kích thước của ụ nước. 178

§17. Kết cấu ụ nước. 180

D. ụ nôi.

§18. Sự phát triển của ụ nổi. 181

§19. Ưu nhựợc điểm của ụ nổi. 182

§20. Các dạng cấu tạo của ụ nổi. 183

§21. Tính toán một số tiết bị của ụ nổi. 186

Chương 7. Máy nâng tμu theo phương thẳng đứng.

§1.Đặc điểm chung của máy nâng tμu. 188

§2.Kết cấu của máy nâng thuỷ lực. 189

§3.Kết cấu của máy nâng cơ khí. 191

Chương 8. Các chỉ tiêu KT-KT của công trình thuỷ công.

§1.Các chỉ tiêu chất lượng. 191

§2.Vấn đề gía thμnh của các công trình thuỷ công. 196

§3.Xác định hiệu quả kinh tế của các công trình thuỷ công 199.

Tài liệu tham khảo.

Ch−ơng VI ụ tàu

ụ tàu, tuy xuất hiện sau công trình mái nghiêng, song phát triển rất nhanh. lúc đầu chỉ xuất hiện ụ khô, sau đó được cải tiến thành ụ nước, ụ khô lấy nước và ụ nổi. Về thuật ngữ thường dùng chỉ gọi là ụ nhưng thực tế các loại này trên cơ bản chỉ giống nhau về công dụng, còn về kết cấu, nguyên lý thao tác v.v... thì khác xa. Ví dụ: về kết cấu thì khô và ụ nước giống nhau và là những công trình đặt sâu vào trong đất liền còn ụ nổi thì giống một con tàu hơn là hai loại trên. Về nguyên tắc thao tác, ụ khô và ụ nước là những công trình tĩnh, còn ụ nổi lưu động trên mặt nước. Về nguyên làm việc của ụ khô là tàu được đặt trong

đó khi tiến hành sửa chữa hoặc đóng mới, ụ nước thì trái lại, nó được dùng như những công trình nâng hạ đơn thuần (giống triền) và tàu không đặt trực tiếp trên nó, còn ụ nổi thì có thể

đặt trực tiếp hoặc không tùy theo kỹ thuật khai thác của nó.

Vì vậy, trong chương này chúng tôi chia làm 4 phần để trình bày từng loại công trình riêng. Tuy nhiên chủ yếu chỉ tập trung vào ụ khô, còn ụ nước có nhiều mặt tương tự ụ khô nên được lồng vào ụ khô mà phân tích. Riêng ụ nổi thì chủ yếu ở đây chỉ phân tích về kỹ thuật khai thác, còn tính toán và chế tạo vượt ra khỏi phạm vi giáo trình này.

A. ụ khô

1. Khái niệm và công dụng.

1-) Sự phát triển của ụ khô. ô khô bắt đầu được áp dụng từ cuối thế kỷ 15, và cho

đến nay vẫn giữ được những giá trị rất lớn của mình là độ tin cậy cao. Tuổi thọ của các ụ khô vượt xa các công trình nâng , hạ tàu khác. Như chúng ta biết rằng các ụ khô được xây bằng đá từ thời Pie -Đệ nhất đến nay vẫn còn được khai thác. Lúc đầu hình thức và kết cấu ụ rất đơn sơ, qua quá trình phát triển lâu dài nó được cải tiến dần dần. Ngày nay nhiều ụ khô hiện đại được xây dựng bằng bê tông, bê tông cốt thép có trang bị hiện đại đã được xây dựng ở nhiều nước trên thế giới.

Về kết cấu, lúc dầu chỉ là những cái hố đúng như tên gọi của nó, về sau, do phải giải quyết nhiều khâu kỹ thuật, nên được cải tiến dần thành những công trình bê tông đồ sộ, và trong những năm gần đây, tiến tới dùng kết cấu mỏng và lắp ghép.

Về thiết bị, cũng được hiện đại hoá dần nhất là cửa ụ và hệ thống cấp thoát nước.

Đến nay người ta đã xây dựng được những ụ khô rất lớn, (xem số liệu ở bảng IV-1).

Về công dụng, trước đây ụ khô chủ yếu dùng để sửa chữa, hãn hữu lắm mới có 1 số dùng để đóng mới. Nhưng từ sau đại chiến thế giới thứ hai nó đã được dùng rộng rãi để

đóng mới. Sở dĩ như vậy là do mấy nguyên nhân sau:

a) Dùng ụ khô, việc hạ tàu được an toàn, không gây ra biến dạng thân tàu và tránh

được 1 khâu kĩ thuật phức tạp mà khi đóng trên đà phải giải quyết, đó là cần phải gia cố thân tàu để chống ứng suất phụ, đặc biệt là đối với tàu lớn.

b) Không hạn chế về quy mô và kích thước của tàu được đóng mới hoặc sửa chữa.

Tuy đã rất hiện đại nhưng ụ khô vẫn được cải tiến không ngừng. Phương hướng cải tiến nhằm đạt 3 yêu cầu chủ yếu sau đây:

- Kéo dài tuổi thọ khai thác;

- Tiết kiệm vật liệu (kinh tế);

- Thi công nhanh và cơ giới hoá cao.

http://www.ebook.edu.vn 112

2-) Cách bố trí ụ khô. Trong quá trình thiết kế, trước hết phải dựa vào điều kiện địa phương để chọn vị trí của ụ, vị trí ụ không những ảnh hưởng đến quá trình khai thác về sau mà còn ảnh hưởng rất lớn đến vốn đầu tư ban đầu, bởi vì khối lượng đất đào đắp khi thi công rất lớn, mặt khác, vị trí ụ còn ảnh hưởng lớn đến việc đưa tàu ra,vào ụ.

Điều kiện địa phương là tổng hợp các điều kiện tự nhiên và nhân tạo có được ở nơi xây dựng. Điều kiện tự nhiên bao gồm điều kiện thuỷ văn, khí tượng, địa chất, địa hình...

1/-Điều kiện thuỷ văn: được đặc trưng bằng sự dao động mực nước, sóng, dòng chảy, sự vận chuyển bùn cát, sự bồi lắng khu nước, tính chất hoá học và tác dụng ăn mòn, xâm thực của nước đối với vật liệu xây dựng công trình.

Các yếu tố này ảnh hưởng nhiều đến việc bố trí công trình và tìm biện pháp gia cố nó. Ví dụ nếu dòng chảy có tốc độ lớn thì không nhất thiết phải đặt ụ thẳng góc với bờ mà có thể đặt xiên với bờ 1 góc nào đó. Hoặc nếu sự bồi lắng lớn, ta phải đặt sâu vào trong bãi

để tiện việc đưa tàu ra vào ụ và đỡ công nạo vét thường xuyên.

2/-Điều kiện địa chất: địa điểm xây dựng ụ thường ở gần bờ sông, biển nên địa chất nói chung là phức tạp, thường có nhiều lớp khác nhau (đá, cát, sét và bùn). Ngay trong đá cũng như các lớp trầm tích ta thường gặp, các lớp sét và á sét, trên mặt thường là bùn. Tình trạng địa chất phức tạp này ảnh hưởng rất nhiều đến thi công, và lựa chọn kết cấu cũng như sự ổn định của công trình. Ví dụ đất yếu, kết cấu phải kiên cố hơn, địa chất phức tạp (chịu lực không đều nhau) gây nên lún cục bộ. Do đó, khi bố trí địa điểm xây dựng ụ cần phải chọn nơi địa chất tốt và chịu lực đều (trong điều kiện có thể của bãi xây dựng). Chúng ta tận dụng được điều kiện này bao nhiêu thì thi công càng đơn giản bấy nhiêu và tất nhiên vốn đầu tư sẽ giảm.

3/-Điều kiện khí tượng: được đặc trưng bằng nhiệt độ, không khí, lượng mưa, lực gió và sương mù. Trong mấy yếu tố này thì hướng gió và tốc độ gió là ảnh hưởng đến việc bố trí ụ nhiều nhất. Cũng tương tự như dòng chảy, nếu hướng gió thổi mạnh theo chiều thẳng góc với trục thì việc đưa tàu ra vào rất khó khăn. Do đó ta cũng có thể chọn một hướng đặt ụ sao cho không ảnh hưởng đến việc đưa tàu vào ụ.

4/-Điều kiện địa hình: ảnh hưởng trực tiếp đến khối lượng đất đào đắp. Địa hình mấp mô nhiều thi công san mặt bằng lớn, sâu quá phải bồi lấp, cao quá phải đào. Cố gắng

đến mức tối đa hạn chế khối lượng đào đắp đất.

5/-Điều kiện địa chất thuỷ văn: đặc trưng bằng nước ngầm trong đất, cao trình, lưu lượng thấm, hướng chảy của dòng thấm... cũng ảnh hưởng nhiều đến sự ổn định của công trình, đến biện pháp chống thấm và kết cấu mối nối của khe lún. Tốt nhất là không cho dòng thấm chạy ngang thẳng góc với trục dọc của ụ. Trường hợp bắt buộc thì phải có biện pháp chống thấm và hạ mực nước ngầm.

http://www.ebook.edu.vn 113

Bảng (IV-1). Kích thước một số ụ khô, Một số ụ đóng mới.

STT

N−íc	Năm xây dựng		Số hiệu hoặc tên ụ	KÝch th−íc (m)				Trọng lượng toàn bộ của tàu tính toán (T)	Ghi chó
N−íc	Năm xây dựng	Năm kết thúc	Số hiệu hoặc tên ụ	Dài (m)	Réng (m)	Sâu (m)	Chiều sâu trên ngưỡng	Trọng lượng toàn bộ của tàu tính toán (T)	Ghi chó
(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)	(11)
1	Tây Đức	1938	1942	Enba -17	350	60	-	8.0	-	Nhiệm vụ thiết kế để đóng tàu chiến.
2	Tây Đức	1938	1942	-	350	60	-	9,3	-	ô Enba-17 được khôi phục sau chiến tranh (1954) để đóng tàu chở dầu.
3	Italia	1960	1963	sè 1 sè 2 sè 3	285 255 215	42,5 36 36	- - -	6,6 6,6 6,6	85000
4	Balan	1961	1963	-	240	42,5	10,75	8,0	65000
5	Đan mạch	-	1960	sè 1 sè 2	304 304	45,7 45,7	- -	7,6 7,6	140000 140000
6	Thuỵ Điển	1959	1962	sè 1 sè 2	332 332	44,6 44,6	10 10	7,2 7,2	140000 140000
7	Nhật	1958 1962	1962 1965	No 1 No 2	310 190	45 47	- -	10,5 10,5	140000 150000	ô được kéo dài trong thời kì xây dựng. Buồng số 1 dùng để lắp ghép thân tàu, buồng thứ 2 dùng để lắp ghép phân đoạn. Chiều dài toàn bộ là 506m
8	Nhật	1965	-	đang t/ kế	450	65	-	-	350000	1965 bắt đầu xây dựng.
9	Nhật	1963	1965	sè 1	400	55,7	12,5	7,0	150000

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 232 trang tài liệu này.

http://www.ebook.edu.vn 114

Một số ụ để sửa chữa

(1)

(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)	(10)	(11)
10	Xanh ga-po	1963	1965	-	270	40	-	10	90000	Nhà máy Uy-rông
11	Nhật		1966	sửa chữa	350	56	-	12,5	200000	Khả năng có thể kéo dài tới 467m để phục vụ cho tàu lớn hơn
12	Nhật	-	1965	-	278 227	45 32,1	-	11,33 10,91	130000 50000	Trị số ở mẫu số là k.thước cũ, trị số ở tử số là k. thước sau khi sửa chữa lại
13	Mỹ	1959	1962	No 6	358	55	18,6	15	-

http://www.ebook.edu.vn 115

Ngoài những điều kiện tự nhiên trên đây, việc bố trí ụ còn phụ thuộc nhiều vào dây chuyền sản xuất của nhà máy. Vì ụ là khâu cuối cùng của toàn bộ dây chuyền, nên có liên quan mật thiết với các bộ phận sản xuất khác và nhất là khâu vận chuyển các phân đoạn từ các phân xưởng ra ụ.

Trường hợp trong nhà máy phải xây dựng nhiều ụ thì nên bố trí tập trung gần nhau

để tận dụng trạm bơm và các hệ thống phục vụ khác như điện, nước, khí đốt...

Gần đây do việc bố trí tập trung này, ụ khô đã được cải tiến thành ụ lấy nước (Hình VI-1). Đặc điểm của ụ lấy nước là:

- Cao trình đáy không đặt sâu vào lòng đất như ụ khô mà đặt ngang với mặt bằng xưởng. Do đó tường ụ không chịu áp lực đất phía ngoài, chỉ chịu áp lực thuỷ tĩnh bên trong khi đưa tàu ra vào ụ mà thôi.

- Trạm bơm không phục vụ trực tiếp cho từng ụ, nó cấp nước cho âu nước, âu này giữ vai trò trung gian giưã ụ và vùng nước phía ngoài. Âu nước phải đủ rộng để cho tàu có thể quay vòng và đậu chờ đợi. Tường âu bằng bê tông hoặc đê đất.

Các ụ khô

Âu nước

Lạch sâu

Cửa âu

Cửa ụ khô

Thao tác đưa tàu ra vào ụ như sau:

MNHT

A-A

Hình (VI-1). Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt ngang ụ khô lấy nước.

Muốn đưa tàu ra khỏi ụ, trước hết bơm nước vào đến cao trình cần thiết (tàu có thể nổi lên khỏi đệm tàu), mở cửa ụ cho mực nước ở âu và ụ ngang nhau, kéo tàu ra khỏi ụ và

đưa vào lạch sâu của âu. Sau đó mở cửa âu cho mực nước ở âu và khu nước ngang nhau, kéo tàu ra ngoài.

Đưa tàu vào thì thao thác ngược lại.

http://www.ebook.edu.vn 116

Nói chung ụ khô lấy nước thường dùng để đóng mới vừa tiện cho việc bố trí các phân xưởng vừa đơn giản thao tác.

ụ khô lấy nước có 2 nhược điểm, một là phải xây thêm âu nước, hai là khối lượng nước cần bơm rất lớn, 2 nhược điểm này làm tăng giá thành xây dựng.

Tuy vậy, ụ khô lấy nước cũng có 1 ưu điểm lớn là đáy nó được đặt trên mặt đất, nên tường không chịu áp lực đất, đáy không chịu lực đẩy nổi do đó kết cấu của chúng có thể rất mỏng, giảm khổi lượng vật liệu.

Loại ụ này có nhiều ưu điểm, song cũng không ít thiếu sót, do vậy khi thiết kế phải tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật một cách nghiêm túc. Kinh nghiệm thực tế cho thấy rằng nếu 1 âu nước phục vụ cho từ 3 ụ trở lên thì gía thành xây dựng tương đối cho từng chiếc sẽ hạ.

http://www.ebook.edu.vn 117