THUYẾT MINH đồ án môn học QUY HOẠCH cả NG

Công trình Cảng Cát Lái có khả năng tiếp nhận tàu có tải trọng 30.000 DWT.. Nhưng do sộ sâu lòng sông của sông Lòng Tàu lớn hơn sông Soài Rạp, cộng thêm trên sông Soài Rạp lượng tàu lưu

BỘ MÔN CẢNG – CÔNG TRÌNH BIỂN

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN MÔN HỌC

GVHD: ThS LÊ NHƯ THẠCH NHÓM THỰC HIỆN : 01

THÀNH VIÊN:

Hố Tấn Thương Bùi Hữu Nghĩa

Võ Đăng Khoa Cao Thị Ngọc Bích

Tháng 1 năm 2021

MỤC LỤC

A SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

B.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

2.1 Đ a ch â t 2.2 Th y đ a h i nh

A SỐ LIỆU ĐẦU VÀO

- Loại hàng: Container

- Lượng hàng hóa qua cảng dự kiến năm 2020 đạt 5.5 triệu TEU/ năm Tương đương 93.500.000 triệu tấn/năm (Với khối lượng hàng hóa trong 1 container ước tính 17 tấn

- Hệ số qua kho (Lượng hàng thông qua kho từ bến): 90%

- Phương tiệ n trong c ả ng: Xe nâng, xe ch ở container ( Đầu kéo và rơ -móc)

- Giờ làm việc: 720 giờ/tháng

- Dựa vào thông tư 07/2019/TT-BXD sửa đổi Thông tư 03/2016/TT-BXD về phân cấp công trình xây dựng Công trình Cảng Cát Lái có khả năng tiếp nhận tàu có tải trọng 30.000 DWT Như vậy Cảng phân loại cấp I (lớn).

B ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

1. V ị trí đị a lý

- Cảng Cát Lái tọa lạt tại quận 2 thành phố Hồ Chí Minh Nằm trên bờ phía bồi của sông Đồng Nai Đường tàu chạy là theo sông Lòng Tàu.

- Có 2 hướ ng theo song vào C ả ng Cát Lái

o Đi theo sông Soài Rạ p

o Đi theo sông Lòng Tàu

nhiều so với sông Lòng Tàu Nhưng do sộ sâu lòng sông của sông Lòng Tàu lớn hơn sông

Soài Rạp, cộng thêm trên sông Soài Rạp lượng tàu lưu thông nhiều, 2 bên bờ sông có nhiều bến Phà hoạt động, có nhiều bến cảng lớn nhỏ hoạt động Ưu tiên sông Lòng Tàu làm luồng tàu chính.

2. Đị a ch â t v th y đị a h nh

a, Đ a ch â t

- Bến cảng Cát Lái nằm ở phía Đông Nam ở quận 2 thuộc Thành Phố Hồ Chí Minh Quận 2

có lịch sử là vùng đất ruộng có bề mặt bùn lầy rất không phù hợp cho các công trình lớn.

Hinh 1: sơ đồ đ a ch â t

- Với lớp k: là lớp đất đã được san lấp để xây dựng công trình

- Lớp 1: bùn sét trạng thái chảy Đây là trạng thái đất rất yếu nên khi xây dựng công trình lớp sẽ tốn chi phí nhiều.

- Cho đế n t ận độ sâu 30m thì đấ t v ẫ n ở tr ạ ng thái d ẻ o m ề m và thu ộ c lo ại

đấ t sét Ta nh ậ n th ấ y r ằ ng khu v ực này đấ t r ấ t y ế u nên c ần đưa ra các phương pháp và biệ n pháp thi công x ử lý n ền đấ t.

b, Th y đ a hình

- Về mặt thủy địa hình nơi đặt cảng có một vị trí rất tốt khi con sông Đồng Nai có đồ sâu -13

m so với mực nước biển trung bình, rất thích hợp cho loại tàu vừa vào cập cảng, trên thực tế cảng đã từng tiếp nhận tàu 45.000 DWT.

sông này là luồng tàu vào các Cảng bân trong là con sông này có độ bồi lấp không lớn, tương đối ổn định nên không tốn chi phí nạo vét, và điều này được chứng minh qua sự tiếp nhận con tàu 45.000 DWT cập vào cảng Cát Lái.

Hình 2: lu ồ ng tàu vào c ả ng

Hình 3: v trí đặ t c ả ng

Cả hai hình 2 và hình 3 đều có phương hướng xác định nằm ở góc phải trên cùng.

Hình 4: m ặ t c ắt ngang sông Đồ ng Nai

- Nhận xét: độ sâu lớn nhất theo biểu đồ là -12.5 m, cao độ bề mặt nước của con sông theo biểu đồ là +1 m, cả hai con số trên đều so với mực nước biển trung bình.

GỐC MỰC NƯỚC BIỂN TRUNG BÌNH: là gốc tại hòn dấu

3. Khí tượ ng th y văn

a Khí h ậ u

- Cảng Cát Lái thuộc TPHCM, khí hậu nhiệt đới gió mùa mang tính chất cận xích đạo Lượng bức xạ tương đối lớn (Liên quan đến vấn đề thiết kế kho bảo quản hàng đông lạnh).

- Có 2 biến thể của mùa hè: Mùa Mưa – Mùa Khô

o Mùa Khô : khí hậu khô nóng, nhiệt độ cao 36-40 °C

Mưa ít từ 4-50 mm Độ ẩ m 74.5%

o Mùa Mưa : . Khí h ậ u nóng ẩ m , nhi ệt độ cao 36 – 40 °C Mưa nhiề u t ừ 120 – 330 mm Độ ẩ m 80%

b. Hoa Gió

- Có 2 hướ ng gió chính

o Hướ ng Tây – Tây Nam (Gió Ấn Độ Dương)

o Hướng Đông – Đông nam (Gió M ậ u D ị ch)

- Nhận Xét:

o Vào mùa khô tốc độ gió trung bình 2.4 m/s

o Vào mùa mưa tố c độ gió trung bình 3.6 m/s

- Nhìn chung, khí hậu của thành phố tương đối ôn hòa, không có những ngày đông tháng giá lạnh cũng như không có những tháng nóng gắt KHÔNG BÃO LŨ LỤT Đây là điều kiện thuận lợi đối với việc phát triển các ngành kinh tế cũng như đối với đời sống của dân.

C SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

1. Nh ậ p hàng t ừ tàu đồ ng th ời đưa h ng lên t u

- Tàu (Vessel) cập vào bến cảng → Cẩu bờ STS sẽ bốc dở container trên tàu xuống chất lên

xe đầ u kéo (Truck) Sau đó có 2 hướ ng:

o Ch ở đế n kho bãi ch ứ a container (Yard) ch ấ t vào bãi ch ờ (Yard

crane) R ồi sau đó mớ i ch ở đi đến nơi nhậ n hàng.

2.2 Xe đầu kéo + Rơ móc

Xe đầ u k é o Hyundai HD1000

Trọng lượng xe Trọng lượng kéo theo cho phép Kích thướ c

Vận tốc tối đa Khả năng vượt dốc (tanθ)

2.3 Xe nâng (c ó th ể )

2.4 C ẩu khung RTG đặ c trên kho bãi

Cẩu khung Kalmar RTG: 6 + 1

- Tốc độ di chuyển móc 50m/phút

- Tốc độ di chuyển cần tr c 134m/phút

- Trọng lượng bản thân 130 tấn

- Tải trọng tối đa: 30 tấn/tr c

- Khoảng cách giữa các tr c bánh xe theo

phương dọ c: 6,4m

- Tổng số bánh xe: 8 bánh (2 bánh/chân cần tr c)

Hệ thống neo cần tr c: điều khiể bằng tay

- Khả năng xoay container: 90º bằng hệ thống thủy lực

- Chu kì làm việc: T80-90s/chu kì (40-45chu kì/h)

D KHU NƯỚC

1 S ố lượ ng tàu

- Số lượng tàu qua bến trong một năm

Với khả năng tiếp nhận tàu lên đến 30.000 DWT của Cảng Cát Lái

Lượ ng hàng hóa thông qua C ả ng d ự đoán vào Năm 2020 là 5.5 triệu TEU/ năm tương đương 82.5 triệ u T ấ n/ năm ( 1 container = 15 tấ n bao g ồ m c ả hàng hóa và container)

- Số lượng tàu qua Cảng trong năm 2020 được xác định như sau :

- Từ đó, số tàu đồng thời đổ vào trong Cảng Cát Lái được xác định như sau :

n × td

m N × α × α

CHỌN 4 tàu

Trong đó :

td ∶ Thời gian đổ tại cảng của một tàu ( ngày − đêm )

- Ở đây theo như tìm hiể u và so sánh v ớ i công su ấ t c ẩ u b ờ K.E & KOCK thì rút

ra CH Ọ N th ờ i gian đổ t ạ i C ả ng c ủ a m ộ t tàu là kho ả ng 8 ti ế ng ( bao g ồ m th ờ i gian b ố c x ế p hàng hóa làm th ủ t c ra vào c ảng ) tương đương 0.3 Ngày đêm

α & α ∶ Hệ số ra vào không đồng đều của tàu trong tháng và ngày đêm

- Ở đây hệ s ố không đồng đều có nghĩa là số lượ ng tàu ra vào C ả ng trong ngày này có th ể khác so v ớ i ngày kia, t ứ c s ẽ có ngày nhi ề u ngày ít nên ch ọ n ngày nhi ề u nh ấ t làm m ố c 100% thì các ngày khác s ẽ < 100 % => h ệ s ố α 0.9

Còn sự không đồng đều trong tháng α 0.8

2. Vũng quay t u

- Vũng quay tàu phả i ph ải có kích thướ c và hình dáng trong m ặ t b ằ ng sao cho có th ể cho phép th ự c hi ệ n m ọi thao tác ma nơ cầ n thi ết để đưa tàu vào cả ng ho ặ c ra kh ỏ i c ảng, đặ c bi ệt đả m b ả o :

o Kh ả năng tiêu năng củ a tàu vào c ả ng

o Khả năng tự quay trở theo một góc yêu cầu trên vòng

tròn o Khả năng thả neo và neo đậu tạm thời khi có sự cố

Do cảng Cát Lái có thể tiếp nhận tàu lên đến 30.000 DWT tương đương với 2.500 TEU

- Hiện tại trên thế giới có 6 thế hệ tàu CONTAINER xếp hạng theo tải trọng

o Tàu l ớ n, nh ờ tàu lai d ắ t: D Vũ à 1.25L O + 1550

4119 m D ự a trên s ố li ệ u t ổ ng h ợ p t ừ GOOGLE EARTH

- Chúng ta có chiều rộng vùng nước (Chiều rộng sông ĐỒNG NAI trước khu Cảng Cát Lái) trung bình khoả ng 700 mét.

THỎA ĐIỀU KIỆN THIẾT KẾ VŨNG QUAY TÀU

3. Vũng tác nghiệ p

- Kích thước vũng tác nghiệp được xác định từ diều kiện đảm bảo an toàn

và thuận tiện trong quá trình cập bến, neo đậu và làm cho hàng cho tàu tính toán có xét đến khả năng phát triển để đón nhận tàu lớn trong tương lai.

Q : lưu lượng hàng bốc xếp trong năm ( T )

K d : h ệ s ố không đồng đề u c ủa lượ ng hàng

t d: thời gian đỗ của 1 tàu trên vũng (ngày/đêm)

T : s ố ngày khai thác c ủ a c ảng trong 1 năm (ngày/đêm)

G : t ả i tr ọ ng c ủa tàu đỗ trên vũng (tấ n)

o 2: con số biểu thị mỗi tàu đến cần đỗ trên một vũng chờ đợi 2 lần (1 lần vào + 1 lần ra)

15

6. M ực nước v độ sâu c a khu nướ c tính toán

TCVN 11419:2016: yêu cầu thiết kế luồng tàu biển

- Độ sâu trướ c b ế n: 12m

- Mực nước cao thiết kế +3.6m với suất đảm bảo 5% mực nước giờ

- Mực nước thấp thiết kế +0.8m với suất đảm bảo 98% mực nước giờ

- Mớn nước tàu 40000 DWT chở container đầy hàng T=11,7m với chiều dài tàu 237m

- TCCS 04-2010/CHHVN: Tiêu chuẩn thiết kế cng nghệ cảng biển.

- Khi tàu neo đậ u có v ậ n t ố c nh ỏ không quá 3 h ả i lý trên gi ờ nên Z 3 = 15cm = 0.015m

- Z 4 : độ sâu d ự tr ữ do phù sa gi ữ a 2 l ầ n n ạ o vét: do lu ồ ng sông ở trướ c c ả

theo thời gian tồn kho :

Sức chứa của kho:

Q×K×K×T

Trong đó

- Q ∶ Lượng hàng của bến trong năm của Cảng

- K ∶ Hệ số không đồng đều của lượng hàng trong năm

- K : Tỉ số của lượng hàng qua kho và lượng hàng qua bến trong năm

K

Lượng hàng qua kho

Lượng hàng qua bến

- T : Th ờ i gian t ồ n kho trung bình c ủ a hàng

- T : Thời gian khai thác của cảng trong năm

Diện tích kho bãi:

F q × E K f

Trong đó

- E : S ứ c ch ứ a c ủ a kho (T)

- q : t ả i tr ọ ng c ủa kho là lượ ng hàng ch ấ t lên trên 1 m 2 di ệ n tích kho ( T/m 2 )

- Kf : Hệ số sử d ng diện tích hữu ích của kho, xét đến các diện tích ph khác như tường cột khoảng cách,….

Ta giả định một số thông số :

- 1 TEU 20 feet tương đương kh ối lượ ng là 17 t ấ n ( bao g ồ m kh ối lượ ng

20

- Thời gian tồn kho trung bình T k = 7 ngày

- Hệ số sử d ng diện tích hữu ích của kho Kf = 80%

- Tải trọng q của kho:

Tầng 1: 4T/m 2 Tầng 2-6: 2T/m 2 Suy ra: q= 6 Tầng 14T/m 2

Kết quả tính

K

Q

93.500.000

Kết luận : Diện dích kho bãi cần xây dựng là : F 300.000 m

1.2 S ố lượ ng c ẩ u khung RTG c a kho

- Năng suất máy làm việc trong một chu kỳ

P 8×K×P

PP × N 4624x3 13872(T/ng ày đêm) ~ xấ p x ỉ 816 container/ng ày đêm

Vậy số cẩu cần bố trí là :

20 CÂU RTG TƯƠNG ĐƯƠNG VỚI 20 BÃI CHẤT CONTAINER

(CHƯA T NH BÃI CONTAINER TRỐNG, KHO CFS VÀ KHO LẠNH CH CONTAINER LẠNH)

- Cẩu RTG Karmal 6+1 có thể để 6 TẦNG container + 1 tầng (nhưng thường chỉ 6 tầng để

- Do một kho bãi CONTAINER có cẩu RTG Karmal 6+1 tức là chứa 6 hàng CONTAINER + 1 hàng cho xe Đầ u kéo ch ạ y vào nh ậ n hàng.

21

Bề rộng một bãi 2 35 × 6 + 0 5 × 5 + 4 21 m

Trong đó

o 2.35 (m) là chiều rộng tiêu chuẩn của 1 container

o 0.5 (m) khoảng cách thông thủy giữa các hàng container

o 4 (m) chiều rộng làn đường trong kho bãi để xe container di

chuyển thuận tiện Chiều dài một kho bãi

2500

Như vậ y di ệ n tích m ộ t bãi container th ự c t ế s ẽ là 21x120 = 2520 m 2

2. Đườ ng giiaao thông

B ng 8.4 Chi u r ộng đườ ng v l đườ ng

Dựa vào Bảng 8.4 TCSS 04-2010 Do Cảng Lát Lái thuộc công trình loại I , chọn

- Chiều rộng đường : 10 m

3 S ố lượ ng c ẩ u b ờ STS

- Vì loại hàng hóa chủ yếu thông qua Cảng Cát Lái là Container Sẽ

có những thiết bị bốc xếp trong cảng sau đây:

o C ẩ u b ờ (C ầ n tr c giàn chuyên d ng ch ạ y trên ray) lo ạ i FEEDER SERVER K.E &

o Thiết bị trên bãi Rubber tyred grantry crane (RTG) : Cẩu khung RTG bánh lốp loại KALMAR 6+1 , xe nâng, xe kéo Container (Lấy trung bình loại 40 feet)

- Năng suấ t máy làm vi ệ c trong m ộ t chu k ỳ

Cảng cát lái chỉ tiếp nhận container có khối lượng 25 tấn và tối đa có thể là 27 tấn

Nên chọn 1 container = 15 tấn (Cả container + hàng hóa)

K t = hệ số khí tượng do ảnh hưởng thời tiết trong năm (0,7 –

1) chọn K t = 0.9 α: số ngày ngh ỉ trong năm lấy α = 12 ngày

Năm 2020 ướ c tính s ẽ đón nhậ n 5.5 tri ệu TEU do

đó ta có năng suấ t c ủ a 1 c ẩ u K.E và 1 c ẩ u KOCK là

P năm = 12240 x 0.9 x (365 – 12)x2 = 7.777.296 Tấn

⁄ Năm (Tối đa) Hoặc P năm = 8568 x 0.9 x (365 – 12)x2 = 5.444.107 Tấn

⁄ Năm (Trung bình)

Vậy với số lượng thiết bị tối thiểu phải bố trí là:

- ng với công suất lớn nhất của thiết bị

N ă , ,

, , 10,6 cái; ta ch ọ n 12 cái, b ố trí 6 c ẩ u K.E và 6 c ẩ u KOCK - ng v ớ i công su ấ t trung bình c ủ a thi ế t b ị

N , , 15,15 cái; ta ch ọ n 16 cái, b ố trí 8 c ẩ u.E và 8 c ẩ u KOCK

ă , ,

Vậy chọn 16 cẩu bố trí cho Cảng

4 S ố lượ ng b ế n

- Số lượng bến: N b (1)

Trong đó

o Q th: lượng hàng hóa tính toán trong tháng căng nhất (

T ) o Kh ả năng thông qua củ a b ế n trong tháng ( T )

Q Q×K

(2)

m

Q n là lượng hàng trong năm của cảng ( T )

k th là hệ số không đều của nguồn hàng tính theo tháng

m n là số tháng của thời kỳ khai tháng trong năm – 12 tháng

o P ng là khả năng thông qua trong một ngày đêm của bến-lượng hàng ( T/Ngày đêm )

Lên phương án thiết kế:

Đặc bãi container có chiều dài dọc theo đường bờ (5 bãi mỗi bãi 120x21 m)

25