Nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy

MNCN

Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0

Q=f(H)

H5 H4

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 232 trang tài liệu này.

Hình VI-46. Đặc trưng thuỷ lực của hệ tháo nước.

B - ụ khô lấy nước.

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

Các ụ khô lấy nước cũng như ụ khô thông thường là một trong những dạng công trình nâng hạ tàu xuất hiện sớm nhất, (Hình VI-47). Loại công trình này được áp dụng trong trường hợp hồ chứa nước để cung cấp nước cho ụ nằm cao hơn ụ, nên việc cấp thoát nước theo phương pháp tự chảy.

Hình VI-47. Sơ đồ ụ khô lấy nước cũ.

Hiện nay, nhờ sự phát triển của kỹ thuật hiện đại người ta đã xây dựng những ụ khô lấy nước kết hợp với một số ụ khô thông thường trong những điều kiện tự nhiên bình thường. Đặc điểm nổi bật của ụ khô lấy nước so với ụ khô thông thường là cao trình đáy ụ cao hơn mực nước của khu nước và cần cấp nước cho nó khi thao tác nâng hạ. Đặc tính này cho phép giảm đáng kể thậm trí loại trừ hoàn toàn áp lực đẩy nổi tác dụng vào đáy ụ, vì vậy làm cho kết cấu ụ nhẹ đi nhiều. Trên hình VI-48 trình bày tiết diện ngang của ụ khô thông thường được xây dựng ở Willgellmskhaphen vào năm 1938

để đóng tàu có lượng dãn nước 140.000 T. Khối lượng bê tông cho một mét dài ụ là 550 m3. Cũng trên hình đó có chỉ ra tiết diện ngang của ụ khô lấy nước có kích thước tương tự đặt trên nền đất yếu. khối lượng bê tông cho một mét dài ụ là 190 m3. Từ sự so sánh đó chúng ta thấy rằng chi phí bê tông cho ụ khô lấy nước nhỏ hơn ba lần cho ụ khô thông thường. Tuy nhiên để đưa tàu vào hoặc ra khỏi ụ

http://www.ebook.edu.vn 175

khô lấy nước người ta còn phải bố trí một hệ thống các công trình thuỷ công phức tạp khác mà trong ụ khô thông thường không có (hình VI-49). Trong đó có bể chứa nước có lạch sâu để đưa tàu vào ra và đầu âu, trạm bơm. Bể được bao quanh bởi đập và tường, công dụng của nó là để đưa tàu vào lạch sâu hoặc ngược lại tuỳ thuộc mục đích cho tàu vào ụ hay đưa ra ngoài. Đầu âu có bố trí cửa dùng để liên hệ giữa ụ và khu nước bên ngoài. Các ụ được ngăn cách với bể nước bởi đầu và cửa ụ. Việc cấp nước được tiến hành bằng cách bố trí trạm bơm có công suất lớn hoặc ở nhà riêng biệt hoặc ở đầu âu.

Giá thành của ụ khô lấy nước gồm 1 hoặc 2 ụ cao hơn giá thành 1 hoặc hai ụ khô thông thường, song khi ụ khô lấy nước có cụm các công trình phụ trợ phục vụ từ ba ụ trở lên sẽ thực sự cạnh tranh với các ụ khô thông thường. Một ưu điểm to lớn của ụ khô lấy nước có cụm công trình phụ trợ là khả năng tiến hành một khối lượng công việc thi công rất lớn mà không cần xây dựng đê quai xanh và không phải hút nước khi thi công.

Hình VI-48. Sơ đồ ụ khô và ụ khô lấy nước trên nền không phải là đá.

1 - ụ khô Willgellmskhaphen; 2 - ụ khô lấy nước tương đương.

http://www.ebook.edu.vn 176

Hình VI-49. Sơ đồ bố trí ụ khô lấy nước. 1 - các ụ; 2 - lạch sâu; 3 - đập đất; 4 - tường bê tông cốt thép liên kết;

5 - nửa âu; 6 - bể nước; 7 - tường của tuyến ụ

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

Các bộ phận chính của ụ khô lấy nước là buồng và đầu ụ có cửa phân cách buồng và bể chứa. Vật liệu chủ yếu được dùng cho ụ khô lấy nước là bê tông và bê tông cốt thép.

Buồng ụ trên nền không phải là đá thì tuỳ thuộc vào kích thước ụ, công dụng, phương pháp thi công và điều kiện tự nhiên mà người ta áp dụng hai dạng sau:

- buồng có đáy toàn khối nối liền với tường;

- buồng có đáy rời.

Khi xây dựng ụ trên nền đá cứng thì thay cho đáy người ta chỉ đổ một lớp bê tông bằng phẳng, còn thành mái dốc của đá sẽ được ốp bê tông cốt thép tạo thành tường ụ. Lớp bê tông làm phẳng đáy nhằm mục đích khắc phục độ gồ ghề của nền đá và để thu và hút nước thấm và nước sản suất, (hình VI - 50).

Hình VI-50. Mặt cắt ngang của ụ khô lấy nước trên nền là đá.

1 - ray cần trục; 2 - kênh dẫn nước công nghiệp; 3 - trục đường triền; 4 - nền đá; 5 - móng cột; 6 - bậc tam cấp của tường; 7 - cầu thang.

Buồng ụ có đáy liền tường (hình VI-51) chỉ hợp lý khi chiều rộng ụ không lớn, cũng như được

đặt trên nền đất có hệ số ma sát nhỏ, vì trong trường hợp này độ ổn định của tường đòi hỏi phải tăng kích thước đáng kể.

Hình VI-51. Mặt cắt ngang của ụ khô lấy nước có đáy liền tường trên nền không phải đá.

1- trục ụ; 2 - ray cần trục; 3 - hầm công nghiệp;

http://www.ebook.edu.vn 177

4 - lớp bê tông; 5 - bê tông lót; 6 - lớp cát đệm thoát nước.

Bể chứa nước bao gồm tường bao quanh, lạch sâu và đầu âu.

- Tường bao có thể làm bằng đập đất hoặc tường xây, đây là công trình chịu áp lực thuỷ tĩnh rất lớn.

Việc chọn kết cấu tường phụ thuộc nhiều yếu tố như: vật liệu địa phương, khả năng và phương pháp thi công, điều kiện địa chất, nhiệm vụ của ụ và lưu lượng khai thác v.v... Do vậy cần phải so sánh các phương án.

- Lạch sâu được xây dựng dưới dạng kênh đào có mái dốc bằng đá lát hay bản bê tông cốt thép. Nếu

đất thấm nước nhiều thì phải xử lý thấm bằng lõi sét như trong đập đất.

- Đầu âu là bộ phận phức tạp nhất trong hệ thống các công trình của ụ. Về kết cấu đầu âu thường là trọng lực toàn khối, tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất mà có biện pháp gia cố nền cho thích hợp.

C. ô n−íc.

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

ụ nước là một dạng của âu nước kết hợp với ụ khô. Nguyên tắc hoạt động của nó cho trên hình VI-52.

Trong đóng mới ụ nước chỉ dùng để hạ thuỷ tàu. Phần có cao trình cao tương tự âu nước có thể đưa tàu ra khỏi ụ. Trong những điều kiện cụ thể có thể dùng phần có cao trình thấp để làm bến trang trí, ngoài nhiệm vụ đưa tàu ra khu nước bên ngoài.

Về bố trí mặt bằng có thể tham khảo hình VI-53.

Hình VI-52. Nguyên tắc hoạt động của ụ nước.

I, II, III - Các vị trí kế tiếp của quá trình hạ thuỷ tàu.

http://www.ebook.edu.vn 178

Hình VI-53. Bố trí trang thiết bị của ụ nước.

1 - phần có cao trình cao; 2 - các cửa ở đầu của phần có cao trình cao; 3 - phần có cao trình sâu; 4 - bích neo; 5 - tời 8 T; 6- trạm điều khiển;

7- cửa đầu dưới; 8- hầm cấp nước; 9 -đường ống cấp nước; 10 - trạm bơm có công suất 12000 m3/h; 11 - lưới chắn rác.

Cấc kích thước chủ yếu của ụ nước:

1/- Chiều dài hữu ích của phần có cao trình cao

Lk = Lc+2Δl ,

trong đó: Lc - chiều dài tàu tính toán;

Δl - chiều dài dự trữ, bằng 5,0 m.

2/- Chiều rộng phần cao

Bk = Bc + 2Δb ,

trong đó: Bc - chiều rộng tàu tính toán;

Δb - dự trữ chiều rộng, bằng 4,0 6,0 m.

3/- Chiều rộng phần thấp bằng chiều rộng lối vào của cửa vào phần dưới BH = Bc + 2 x 1,5 m .

4/- Chiều rộng lối ra cửa trên

BB = Bc + 2 x 0,25.

5/- Độ sâu của buồng dưới tính từ mực nước tính toán tại cửa vào T = Tc + 0,5 m,

trong đó: Tc - mớn nước tính toán của tàu.

Độ sâu ở kênh dẫn tàu

Tk = T + Δh ,

trong đó: Δh - dự trữ độ sâu nạo vét.

6/- Chiều cao cấp nước H, tính từ cao trình đỉnh ray đến cao trình giới hạn H = Tc + 3,0 m (với buồng sửa chữa);

H = Tc + 2,0 m (với buồng đóng mới).

§17. Kết cấu ụ nước.

http://www.ebook.edu.vn 179

Các bộ phận chính của ụ nước bao gồm:- phần dưới (sâu);- phần trên;- tường chắn;- đầu trên;- đầu dưới;- trạm bơm. Kêt cấu mặt cắt ngang có thể có các dạng như trên hình VI-54.

Các giải pháp kết cấu khi xây dựng ụ nước rất đa dạng. Dạng có phần dưới không đối xứng (hình VI-54 a) có một tường rất cao, thường 20 25 m, còn phía bên kia tường thấp. Nhược điểm của loại này là giá thành cao, khó xây dựng vì có một tường quá cao và tải trọng tác dụng lên nền không đều. Một giải pháp đạt hơn là loại có phần dưới đối xứng, tường được đặt trên cao trình mặt xưởng, liên hệ với tường phần dưới bằng khe nối (hình VI-54 b). Trước đây không lâu phần dưới của ụ nước được làm toàn khối bằng bê tông cốt thép (hình VI-54 a - c) và được tính toán cho tiếp nhận toàn bộ áp lực đẩy nổi của nước ngầm. Theo quan điểm hiện đại, cần cố gắng để loại trừ việc sửa chữa đáy của phần dưới vì nó được đặt trong những điều kiện khai thác rất thận lợi. Tường trên có thể làm bằng kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép kiểu tường góc hoặc tường cừ. Tường dưới có thể bằng tường bê tông cốt thép, kết cấu neo theo dạng tường trong đất.

Khi tính toán ụ nước cần phải xem xét các trường hợp sau:

- trường hợp khai thác 1 - trong buồng mực nước thấp;

- trường hợp khai thác 2 - trong buồng ụ đầy nước;

- trường hợp khai thác 3 - trong buồng mực nước thấp, tàu được đặt trên xe;

- trường hợp sửa chữa 4 - trong ụ khô hoàn toàn, trường hợp này ít khi xảy ra;

- trường hợp xây dựng 5 - tương ứng với biện pháp thi công và tổ hợp bất lợi nhất của tải trọng.

http://www.ebook.edu.vn 180

Hình VI-54. Kết cấu ụ nước

a- toàn khối, phần dưới không đối xứng; b - phần dưới đối xứng;

c- phần dưới toàn khối, phần trên là tường cừ; d - đáy toàn khối, tường là cừ thép.

D. ũ nọi

§18. Sự phát triển của ụ nổi.

ụ nổi xuất hiện muộn hơn ụ khô khoảng 300 năm. Dạng sơ khai của ụ nổi là kiểu ụ bằng gỗ. ụ nổi hiện đại bằng thép có hai tháp lần đầu tiên được chế tạo vào năm 1859 ở Tây ban nha (hình VI-55). ụ này có chiều dài 105 m, rộng gần 22 m phục vụ cho tàu lớn nhất thời đó có trọng tải 11.500 T, sức nâng của ụ là 6.000 T. Bắt đầu từ thời điểm này sự phát triển của ụ nổi diễn ra theo các hướng sau:

- liên tục tăng kích thước và sức nâng phù hợp với việc tăng kích thước và trọng tải tàu;

- sử dụng những vật liệu mới ( thép, bê tông cốt thép, vật liệu nhẹ và chất dẻo );

- tìm cách phân chia ụ thép thành các phân đoạn riêng biệt;

- tìm các biện pháp chống ăn mòn cho các phân đoạn;

http://www.ebook.edu.vn 181