Nhà máy đóng mới và sửa chữa tàu thủy

Hình VI-24. Bố trí và trang trí động lực trạm bơm trong ụ khô ở Thổ nhĩ kỳ. 1 - độ dốc đaý ụ; 2 - tường ụ; 3 - trạm bơm; 4 - khu nước.

Hình VI-25. Các dạng máy bơm được dùng trong trạm bơm của ụ. a - máy bơm ly tâm trục ngang; b - máy bơm ly tâm trục đứng; c - máy bơm

dạng chân vịt. 1 - ống đẩy; 2 - thân trên của máy bơm; 3 - trục máy bơm; 4 - ống hút; 5 - van điều chỉnh; 6 - thân dưới của máy bơm;

7 - buồng tiếp nước; 8 - động cơ điện; 9 - bánh răng làm việc. Hình VI-26 là một ví dụ bố trí máy bơm trong ụ khô ở Genue (Italia).

http://www.ebook.edu.vn 141

Hình VI-26. Trạm bơm của ụ khô ở Genue - Italia.

§6.Kết cấu cửa ụ.

I- Các dạng cửa ụ khô.

Cửa ụ là bộ phận nhằm ngăn cách buồng ụ với khu nước, còn cửa trung gian cho phép ngăn buồng ụ thành các phần khác nhau.

1/- Dạng cửa nổi: Cửa nổi là cửa có dạng phao nổi, khi đóng thì đưa vào vị trí bơm nước vào, đánh chìm để tỳ vào ngưỡng và mố đầu ụ, còn khi mở bơm hết nước ra khỏi phao, cho nổi lên rồi kéo ra ngoài. Kết cấu cửa ta có thể xem hình vẽ VI-27 và VI-28.

Kích thước cửa ụ phụ thuộc vào kích thước đầu ụ và được xác định như sau:

- Chiều rộng cửa ụ: L = Lo + 2.b, (6 - 7) Trong đó: Lo - chiều rộng cửa đầu ụ; b = 0,3 - 0,8m.

- Chiều cao cửa ụ: H = Ho + d, (6 -8 )

Trong đó: Ho-chiều cao cửa đầu ụ; d-một nửa chiều cao ngưỡng đầu ụ lấy bằng 0,4 - 0,7m.

http://www.ebook.edu.vn 142

Hình VI-27. Cửa phao nổi kiểu cũ.

1 - boong B; 2 -boong A; 3 - hầm ngăn cách không khí; 4 - thanh đỡ; 5 - boong C; 6 - van của phao; 7 - khung sườn;

8 - boong D; 9- sống; 10- đệm kín nước.

Hình VI-28. Cửa phao hiện đại.

1 - khoang nước dằn; 2 - boong dẫn điều khiển; 3 - khoang khô; 4 - chiếu sáng;

5 - thông khí; 6 - cọc cáp; 7 - thanh gia cường; 8 - lớp ba lát cứng.

- Bề dầy cửa : B = (1/5 - 1/7 ).L. ( 6 - 9)

- Trọng lượng cửa có thể xác định theo công thức gần đúng

G = k . L . B . H. (6 - 10)

Trong đó k-là hệ số xét đến hình dạng phao, lấy theo kinh nghiệm.

2/- Cửa ụ dạng kéo ngang: Về hình thức loại cửa này là một cái phao dạng chữ nhật, quá trình đóng, mở cửa được kéo theo phương ngang, (hình VI - 29).

3/- Cửa ụ dạng lật: Loại cửa này hiện nay đã bắt đầu được sử dụng nhiều, khi đóng hoặc mở cửa được quay quanh một trục nằm ngang. Nó được điều khiển bằng thuỷ lực, khi mở cho nước vào phao để cửa chìm xuống, khi đóng nước trong phao được bơm ra để cửa nổi lên, hình (VI - 30). Dạng cửa này khi đóng trọng lượng truyền xuống trục đỡ rất lớn nên phải bố trí hai trục, trong đó một trục chỉ để đỡ cửa còn trục kia để quay cửa. Nhược

điểm lớn nhất của loại cửa này là yêu cầu đầu ụ phải kéo dài về phái trước và phải bố trí trụ

đỡ cửa, nên tốn thêm vật liệu.

http://www.ebook.edu.vn 143

Hình VI - 29. Bố trí cửa kéo ngang. 1 - các bộ phận che có thể tháo được; 2 - vách cửa kéo ngang; 3 - mố đầu ụ; 4 - vị trí bố trí cửa sửa chữa;

5 - cửa hốc; 6 - cửa ; 7 - mố đặt máy bơm.

Hình VI- 30. Cửa lật. 1 - kết cấu thép của cửa; 2 - kêt cấu bên trên;

3 - cầu đi bộ; 4 - khối để di chuyển; 5 -gối khớp; 6 - bản lề; 7 - gối con lăn.

§7. Hệ thống cấp thoát n−íc.

I- Cấp n−íc.

Việc cấp nước cho buồng ụ khô được thực hiện bằng tự chảy qua hệ thống dẫn ở

đầu ụ hoặc cửa ụ. Hệ thống cấp nước đặt ở đầu và đáy ụ bao gồm hai bộ phận chính: hố chứa và thiết bị phân phối.

Trên hình VI-31 trình bày một số hình thức cấp nước cho buồng ụ.

http://www.ebook.edu.vn 144

H×nh VI-31. HÖ thèng cÊp n−íc cho buång ô kh«.

a - cÊp ngang tõ hai phÝa; b - cÊp ngang tõ mét phÝa;

c - cÊp tËp trung tõ hai phÝa;

d - cÊp däc; e - qua hèc cöa chÝnh.

II-HÖ thèng tho¸t n−íc.

HÖ thèng nµy bao gåm hÖ thu gom vµ hót n−íc tõ ®¸y ô do n−íc thÊm, n−íc m−a, n−íc c«ng nghiÖp. H×nh VI- 32 lµ s¬ ®å thu gom vµ tiªu n−íc.

H×nh VI-32. S¬ ®å thu gom vµ hót n−íc tõ ®¸y ô.

a - thu n−íc vµo hÇm chøa ë ®¸y; b - thu n−íc vµo hÇm chøa ë t−êng ô; c - cho ch¶y vµo ®¸y ô, 1 - Hå thu

http://www.ebook.edu.vn 145

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

Cũng như các loại hình kỹ thuật khác, nhiệm vụ tính toán các bộ phận của ụ khô bao gồm việc xác định các kích thước hợp lý của chúng sao cho trong những điều kiện tự nhiên xác định và với những tải trọng khai thác cụ thể chúng phải bảo đảm điều kiện khai thác bình thường, tin cậy.

Các bộ phận của ụ khô cần phải tính toán là tường, mố, đáy buồng và đầu, nền của chúng, kết cấu trạm bơm, đường cần trục, đường hầm công nghiệp, kết cấu kè bờ, hệ thống cấp thoát nước và thiết bị tiêu nước v.v...

Theo các tài liệu tiêu chuẩn của nước ta và Liên-xô, việc tính toán kết cấu và nền cần phải thực hiện theo các trạng thái giới hạn. Các trạng thái giới hạn được xem xét được phân thành hai nhóm bao gồm:

- Nhóm TTGH thứ nhất là theo khả năng chịu tải ( độ bền, độ ổn định, độ bền mỏi);

- Nhóm TTGH thứ hai là theo biến dạng ( theo độ lún và chuyển vị) và theo độ bền

nứt

(hình thành và mở rộng vết nứt trong các bộ phận bê tông cốt thép).

1/- Nội dung tính toán theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất: Gồm

- Tính theo khả năng chịu tải ( lấy tải trọng tính toán ) được thực hiện với mọi bộ

phận của ụ và nền;

- Tính theo độ ổn định ( lấy tải trọng tính toán ) - tính cho tường ụ rời đáy, đáy,

đầu, bệ cọc chịu tải trọng ngang, tường chắn nối liền với ụ;

- Tính theo độ bền mỏi ( lấy tải trọng tiờu chuẩn ) - tính cho kết cấu bê tông cốt thép của dầm cần trục, tường khi cần trục di chuyển trên đó, đáy một số ụ, và các bộ phận khác chịu tác dụng của tải trọng có chu kỳ.

2/- Nội dung tính theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai: ( lấy tải trọng tiêu chuẩn )

- Tính lún và chuyển vị ( biến dạng) cho buồng ụ liền, đầu ụ, tường đứng riêng rẽ,

đáy rời, kết cấu giữa các ụ, trạm bơm, kết cấu cọc cũng như các kết cấu khác.

3/- Nội dung tính theo độ bền nứt : ( lấy tải trọng tiờu chuẩn ) - tính cho các bộ phận bê tông cốt thép của ụ.

§9. Tải trọng tác dụng lên ụ khô.

Các tải trọng tính toán tác dụng lên các bộ phận của ụ khô được xét trong hai tổ hợp: cơ bản và đặc biệt. Tuỳ thuộc vào trường hợp tính toán cụ thể mà ta xác định các tải trọng thành phần trong các tổ hợp tương ứng.

Tổ hợp cơ bản có thể bao gồm:

- Khối lượng các bộ phận kết cấu và các trang thiết bị đặt trên chúng;

- ¸p lùc n−íc;

- ¸p lực đất có xét đến tải trọng tác dụng trên mặt đất;

- ¸p lực do nước ngầm;

- ¸p lực do các phương tiện vận tải, phương tiện nâng và kéo;

- Tải trọng do tàu, lục neo, va;

- Tác dụng của nhiệt độ.

Tổ hợp đặc biệt bao gồm các tải trọng của tổ hợp cơ bản và:

- Tác dụng động đất;

- ¸p lùc n−íc khi cao nhÊt;

http://www.ebook.edu.vn 146

- ¸p lực nước thấm do phá hoại hệ thống tiêu.

Khối lượng các bộ phận kết cấu được xác định theo kích thước và trọng lượng thể tích của vật liệu. Trọng lượng thể tích của bê tông lấy bằng 2,4T/m3, của nước biển là 1,02 T/m3, còn của nước sông là 1,0 T/m3. Khi tính kết cấu bê tông và bê tông cốt thép dưới nước phải xét đén áp lực đẩy nổi của nước. ¸p lực nước tác dụng lên tường ụ được xác định tuỳ thuộc giá trị và hướng của chuyển vị. Khi đó có thể có các trường hợp chuyển vị sau: - tường chuyển vị từ phía đất ra; - tường chuyển vị về phía đất; - tường không chuyển vị, tương ứng ta có các loại áp lực chủ động, bị động và áp lực tĩnh. Cách thức xác định như trong cơ học đất. ¸p lực thấm và áp lực đẩy nổi cần được xét đến khi tính buồng và đầu ụ, (hình VI-33).

Hình (VI-33). Sơ đồ tải trọng do nước và đất.

Wi - tải trọng do áp lực thuỷ tĩnh và thấm của nước; Ei - tải trọng do áp lực ngang của đất; Qi - tải trọng do trọng lượng đất và nước; MNN- mực nước ngầm.

Tải trọng do các phương tiện vận tải được xác định tuỳ thuộc vào dạng của chúng. Khi vận chuyển phân đoạn và hàng nặng trên xe thì cần phải cho biết hoặc là tải trọng phân bố tương đương hoặc là tải trọng tác dụng lên một bánh xe (từ 57 t) và sự sắp đặt của chúng. Khi vận chuyển hàng trên xe có ray hoặc trên sàn thì cần cho biết khoảng cách giữa các bánh xe và áp lực tác dụng lên một bánh xe. Ngoài ra cũng cần xét đến tải trọng do ôtô vận chuyển hàng hoá trong phạm vi ụ (thường 5t trên một bánh xe). Trong phạm vi diện tích trước ụ và diện tích liền tường lấy tải trọng phân bố đều do phân đoạn và trang thiết bị

đặt trên đó (từ 4 - 8 T/m2).

Tải trọng do cần trục truyền vào kết cấu qua bánh xe gồm áp lực đứng và ngang tác dụng dọc và ngang đường, (Hình VI-34).

http://www.ebook.edu.vn 147

a) 15,0m

Pk Pk Pk =40T

0.9

1.4

0.9

6.4

0.9

1.4

0.9

0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6

17,5m

Pk Pk

Pk =80T

1.3 1.9 1.3 1.9 1.3 1.9 1.3

6.6

1.3 1.9 1.3 1.9 1.3 1.9 1.3

Hình VI-34. Sơ đồ tải trọng do cần trục. a- tải trọng do cần trục cổng 80T;

b -tải trọng do cần trục cầu 320 T.

Tải trọng do tàu tác dụng lên tường buồng ụ trong trạng thái nổi bao gồm lực va và lực neo. Các lực này phát sinh là do gió tác dụng lên tàu.

Lực va được xác địng theo công thức sau:

p k .q.F ,

c 1000.l

(VI -11)

trong đó: F -diện tich mặt hứng gió của tàu, m2; lb - chiều dài đoạn thẳng của thân tàu;

q = 16 áp lực gió, kG/cm , v - vận tốc gió, m/s, tuỳ theo vùng có ụ mà lấy theo

bảng phân vùng gió trong các tài liệu tiêu chuẩn; k - hệ số xét đến độ lệch tâm của áp lực gió so với điểm giữa đoạn thẳng, lấy bằng 1,1.

Lực va tàu do gió khi tính toán tường và đáy ụ được xét dưới dạng tải trọng phân bố

đều (dao động trong khoảng từ 2 đến 4 T/m2). Trong bảng VI-7 cho các giá trị của các đại lượng trong công thức VI-11, ta có thể tham khảo.

Bảng VI-7.

Đại lượng

Loại tàu
Tàu hàng khô	Tàu khách	Loại tàu	Tàu cá
Diện tích hứng gió F	0,13L2 t	0,12L2 t	Hàng khô	0,11L2 t
Chiều dài đoạn thẳng Lb	0,65Lt	0,50 Lt	0.65 Lt	0.65 Lt