2.15 dài dòng ch y trong ng xi phông Length flow the siphon... 3.5 Tính áp l c bên trong và bên ngoài ng xi phông.
Trang 1Hydraulic structures - Steel siphon - Technical requirements
for designing, manufacturing and testing
HÀ N I - 2011
Trang 2M c l c
Trang
L i nói đ u 4
1 Ph m vi áp d ng 5
2 Thu t ng và đ nh ngh a 5
3 Yêu c u k thu t chung 8
4 Thi t k ng xi phông 10
5 Yêu c u h s thi t k 15
6 Yêu c u ch t o và s n b o v 15
7 Ki m tra khi ch t o t i nhà máy 17
8 Nghi m thu ch t o 18
Ph l c A (Tham kh o): S đ c u t o ng xi phông 19
Ph l c B (Tham kh o): Tính toán th y l c trong ng xi phông 20
Ph l c C (Quy đ nh): Các b ng bi u và s li u s d ng trong tính toán thi t k ng xi phông 23
Ph l c D (Tham kh o): S đ v trí các đ ng hàn 29
Th m c tài li u tham kh o 31
Trang 3L i nói đ u
TCVN 8635 : 2011 Công trình th y l i - ng xi phông k t c u thép - Yêu c u
k thu t trong thi t k , ch t o và ki m tra, đ c chuy n đ i t 14 TCN 178 :
2006 ng xi phông k t c u thép - Yêu c u thi t k , theo quy đ nh t i kho n 1
đi u 69 c a Lu t Tiêu chu n và Quy chu n k thu t và đi m a, kho n 1 đi u 7
c a Ngh đ nh s 127/2007/N -CP ngày 01 tháng 8 n m 2007 c a Chính ph quy đ nh chi ti t thi hành m t s đi u c a Lu t Tiêu chu n và Quy chu n k thu t
TCVN 8635 : 2011 do Trung tâm Khoa h c và Tri n khai k thu t th y l i thu c
tr ng i h c Th y l i biên so n, B Nông nghi p và Phát tri n nông thôn đ ngh , T ng c c Tiêu chu n o l ng Ch t l ng th m đ nh, B Khoa h c và Công ngh công b t i Quy t đ nh s 362/Q -BKHCN ngày 28 tháng 02 n m
2011
Trang 4Công trình th y l i - ng xi phông k t c u thép - Yêu c u k thu t
Hydraulic structures - Steel siphon - Technical requirements for
designing, manufacturing and testing
1.1 Tiêu chu n này quy đ nh các yêu c u k thu t v thi t k , ch t o, ki m tra ng xi phông b ng thép có ti t di n hình tròn, dùng đ d n n c trong các công trình th y l i v t qua phía d i các công trình ch n ngang khác, bao g m ch t o m i, s a ch a, ph c h i ho c nâng c p
1.2 Ngoài các yêu c u c a tiêu chu n này còn ph i tuân theo các yêu c u đ c quy đ nh trong các tiêu chu n k thu t hi n hành có liên quan
Tiêu chu n này s d ng các thu t ng và đ nh ngh a sau:
2.1
ng xi phông k t c u thép dùng trong công trình th y l i (Steel siphon used in hydraulic works)
ng thép có ti t di n hình tròn, đ c u n cong theo hình ch U, dùng đ d n n c lu n xu ng phía
d i đo n có công trình khác c t ngang nh đ ng giao thông, sông ngòi ho c các công trình th y l i khác v.v…
2.2
C a vào c a ng xi phông (Siphon inlet)
Ph n ti p giáp gi a kênh d n vào và đ u vào c a ng xi phông
2.3
ng d n vào c a ng xi phông (Inlet pipeline of siphon)
Ph n k t c u ti p giáp gi a c a vào và khu u cong c a ng xi phông
2.4
Khu u cong (cút cong) c a ng xi phông (Siphon elbow)
o n ng cong h ng dòng ch y xu ng d i ho c v t lên công trình ch n ngang
TIÊU CHU N QU C GIA TCVN 8635 : 2011
Trang 52.5
ng trung tâm c a ng xi phông (Central siphon pipe)
o n ng n i hai khu u cong c a ng xi phông
2.6
ng d n ra c a ng xi phông (Outlet pipeline of siphon)
o n ng n m gi a hai khu u cong và c a ra c a xi phông
2.7
C a ki m tra c a ng xi phông (Siphon checking hole)
B ph n n m trên đ ng ng xi phông (th ng có hình tròn v i đ ng kính DR kt R t 450 mm đ n 500 mm) đ ki m tra phía trong lòng ng
2.8
C a ra c a ng xi phông (Outlet of siphon)
Ph n k t c u n m gi a ng d n ra và kênh d n n c ti p theo
2.9
L i ch n rác và l i b o v c a ng xi phông (Trashnet and protective net of siphon)
L i đ c l p ch n hai đ u ng xi phông nh m ng n các v t l chui vào trong ng Thông th ng
l i ch n rác ch l p l i b o v c a vào ng xi phông i v i ng xi phông g n khu dân c ph i
ng kính danh ngh a D c a ng xi phông (Siphon nominal diameter, D)
ng kính trong c a ng theo m t c t vuông góc v i đ ng tâm d c ng xi phông
2.12
C hi u dày δ c a thành ng xi phông (Siphon thickness, δ)
Tr s b ng m t n a c a hi u đ ng kính ngoài và đ ng kính trong c a ng xi phông
2.13
ai và gân t ng c ng c a ng xi phông (Reinforced ring of siphon)
Nh ng chi ti t đ c hàn b sung vào m t ngoài c a ng nh m làm t ng kh n ng ch u l c c a ng xi phông
Trang 62.14
dài công trình xi phông (Length siphon)
Kho ng cách ng n nh t gi a hai ti t di n ngang c a c a vào và c a ra đ c đo d c theo đáy c a công trình
2.15
dài dòng ch y trong ng xi phông (Length flow the siphon)
Kho ng cách ng n nh t gi a hai tâm ti t di n c a vào và c a ra đo trên m t c t d c theo tr c c a ng
xi phông
2.16
Áp l c trong ng xi phông (Siphon pressure)
L c do dòng ch t l ng trong lòng ng tác d ng lên m t trong c a ng
2.17
Áp l c trong ng xi phông dùng trong thi t k (Design siphon pressure)
L c có giá tr l n nh t trong ng khi m c n c trên kênh d n có tr s l n nh t
2.18
Áp l c ngoài xi phông (External siphon pressure)
L c tác đ ng lên m t ngoài c a ng do ngo i l c nh đ t và ph n công trình phía trên ng, l c đàn h i
c a đ t, áp l c th y t nh c a n c ng m v.v.…
2.19
M i hàn d c c a xi phông (Siphon longitudinal welding)
M i hàn n i song song v i tr c tâm d c ng xi phông
2.20
M i hàn ngang c a xi phông (Siphon horizontal welding)
M i hàn n i theo chu vi đ ng tròn c a ng
2.21
Kh p co giãn c a xi phông (Expansion joint of siphon)
Kh p n i gi a hai ng đ ng tâm có tính n ng đi u ch nh chi u dài ng nh m lo i tr sai s do ch t o,
l p ráp ho c do lún n n móng công trình và giãn n nhi t khi ng b c đ nh hai đ u
2.22
M néo c a xi phông (Siphon anchor)
M néo c đ nh ng xi phông vào n n công trình
Trang 72.23
M đ trung gian c a xi phông (Middle support of siphon)
Các g i đ n m gi a hai m néo đ ng và cho phép ng xi phông xê d ch theo chi u song song v i
G i đ kín c a xi phông (Closed support of siphon)
G i đ gi ng xi phông n m trong kh i bê tông c a tr đ
2.26
B l ng tr c c a vào c a xi phông (Siphon outlet sediment basin)
H sâu h n đáy kênh đ t tr c c a vào ng xi phông
2.27
ng x c n c a ng xi phông (Siphon sediment drain pipe)
ng n m v trí th p nh t c a ng xi phông và sâu h n đáy ng xi phông
3.1 Kh o sát đ a hình, đ a ch t
3.1.1 Kh o sát đ a ch t đ xác đ nh c u trúc đ a ch t, các ch tiêu c lý c a t ng t ng đ t, đá làm c
s tính toán, xây d ng ph ng án thi t k móng, tr đ
3.1.2 Kh o sát đ a hình đ l p bình đ chung khu v c xây d ng công trình, v các m t c t ngang,
3.3.1 L a ch n l thi t k và tính toán xác đ nh mô hình l thi t k
3.3.2 Xem xét, xác đ nh l u l ng dòng ch y nh nh t đ thi t k đo n ra c a ng xi phông
3.3.3 Kh o sát l ch th y tri u đ xác đ nh th i đi m h chìm ng xi phông khi m c n c xu ng nh
nh t
Trang 83.4.2 Tính l u l ng thi t k trong ng xi phông, bao g m các công vi c sau:
a) Tính l u l ng thi t k trong ng xi phông :
L u l ng thi t k trong ng xi phông ph i b ng l u l ng thi t k trên kênh d n L u l ng trong
µR ht R là h s l u l ng c a h th ng :
µR ht R =
ht
ζ + 1
b) Tính toán th y l c trong ng xi phông, tham kh o ph l c B
3.5 Tính áp l c bên trong và bên ngoài ng xi phông
Trang 94.1.2 Tính toán thi t k ng xi phông có áp ph i c n c vào các tr s p và D đ l a ch n v t li u phù
h p, trong đó p là áp su t l n nh t trong ng, MPa và D là đ ng kính trong c a ng, cm Khi ng ch u
áp l c có đ ng kính l n, tích s p.D ph i l n h n ho c b ng 60 MPa/cm tránh chi u dày thành
ng quá l n, khó gia công nên s d ng lo i thép h p kim th p có gi i h n ch y t 300 MPaP Pđ n 400 MPa, ho c lo i thép có đ b n cao có gi i h n ch y t 400 MPa đ n 600 MPa
4.1.3 Vi c ch n v t li u đ gia công ch t o đ ng ng xi phông c n đ c xem xét trên c s áp l c tính toán và các đ c tính c a chúng v đ b n, kh n ng ch u hàn, đi u ki n và bi n pháp hàn
Trang 10RR 2 R = RR 2 RP
TC
P
.C.kR 2 R.m.mR 2 R(6) trong đó:
- Khi tính toán ch u áp l c bên trong: m = 0,71;
- Khi tính toán ch u áp l c bên ngoài: m = 0,85,
- Khi tính toán ch u t i tr ng đ c bi t: m = 0,95;
V i ng đ t ng m:
- Khi tính ch u áp l c bên trong: m = 0,80;
- Khi tính n đ nh v i áp l c bên ngoài: m = 0,50;
mR 1 R là h s đi u ki n làm vi c khi kéo đ t, l y theo b ng C.2 ph l c C;
mR 2 R là h s đi u ki n làm vi c c a ng xi phông, l y theo c p c a công trình:
- i v i công trình c p I và c p đ c bi t: mR 2 R = 0,85;
- i v i công trình c p II: mR 2 R = 0,95;
- i v i công trình c p III, c p IV: mR 2 R = 1,00;
Trong tính toán thi t k s b , mR 2 R có th l y theo b ng C.2 ph l c C;
c) D a vào tr s p, D, RR 1, R RR 2 Rđ ch n lo i thép ch t o ng xi phông
Trang 114.2.2 ng xi phông b ng thép dùng trong công trình th y l i nên s d ng lo i ng li n ch t o s n có kích th c và ch t l ng ng theo tiêu chu n hi n hành, đ ng th i cho phép s d ng các ng thép
v là v n t c c a n c trong ng xi phông, m/s, đ c quy đ nh t i 4.7
4.3.2 Chi u dày ng xi phông
4.3.2.1 Chi u dày ng xi phông đ c tính theo các công th c sau:
δ ≥
) (
2
.
1 n p R
D p
n ng
+ khi 1 . 2 0 , 75
m R
RTC
TC
(8)
δ ≥
) 9
, 0 (
2
.
2 n p R
D p
n ng
+ khi 1 . 2 0 , 75
m R
RTC
TC
(9) trong đó:
δ là chi u dày tính toán c a thành ng, cm;
R M N N
2
2 2
6 25 , 0 5
,
(10)
δ ≥ 0,03 3 M.D ng (11) Trong đó: N, M là t h p l c và mô men u n tác d ng lên ng xi phông theo m t c t d c
4.3.2.3 Chi u d y thành ng đ c ch n t ng lên so v i chi u d y tính toán quy đ nh quy đ nh sau: a) T ng lên 1 mm cho các đ ng ng không b bào mòn b i phù sa và s phá ho i c a sinh v t trong
n c
Trang 12b) T ng lên t 2 mm đ n 3 mm cho các đ ng ng có s bào mòn b i phù sa và s phá ho i c a sinh
v t trong n c
4.4 Chi u dày khu u cong c a ng xi phông
4.4.1 Chi u dày khu u cong c a ng xi phông tính theo công th c sau:
δ’ ≥
) (
2
.
1 n p R
D p
m R
RTC
TC
(12)
δ’ ≥
) 9 , 0 (
2
.
2 n p R
D p
2 <
m R
RTC
D là đ ng kính ngoài c a thành ng khu u cong, cm;
RR 1 R là ng su t v t li u tính toán c a khu u cong , MPa;
a) Áp l c l n nh t x y ra khi v n hành ho c th nghi m không đ c v t quá áp l c đã th nghi m cút cong và ng
xi phông trong nhà máy;
b) i v i cút cong ch t o b ng ng hàn và có m i hàn v m t phía, các tr s có s c b n tính toán và tiêu chu n
c n ph i nhân v i h s 0,8
4.4.2 Khu u cong ki u hàn chôn ng m d i đ t sâu h n 3 m ho c có t s δ '/ Dng c < 1/100 thì chi u
dày đ c tính theo công th c (10) và (11) quy đ nh t i 4.3.2.2
4.5 Tính toán m i hàn ng xi phông
4.5.1 Tính toán ki m tra m i hàn d c theo công th c:
p D [ ]ha
.2
σ δ
σ = ≤ (14) Trong đó [σ]R ha R là ng su t cho phép c a m i hàn, MPa, tham kh o b ng C.8 ph l c C
4.5.2 Tính toán ki m tra m i hàn ngang theo công th c:
p D [ ]ha
.4
σ δ
σ = ≤ (15)
Trang 134.6 C a vào và c a ra
Ph i đ m b o các yêu c u k thu t sau:
- G , c a vào và c a ra có đ nghiêng h p lý, phù h p tiêu chu n tính toán th y l c c ng d i sâu;
Kh p co giãn đ n i đo n ng đ i đ u, có đ ng tâm d c ng trùng nhau K t c u ph i b o đ m kín,
có kh n ng co giãn theo chi u d c ng Các đ u n i ph i thu n chi u theo h ng dòng ch y, xem s
đ hình A.2 ph l c A
4.11 G i đ néo
Tính toán thi t k g i đ néo ph i đ m b o:
a) G i b ng bê tông c t thép liên k t v i n n móng công trình luôn n đ nh;
b) Ph i néo ng vào g i đ b ng các đai thép
4.13.1 B n v thi t k và kích th c b n v ph i phù h p v i tiêu chu n hi n hành
4.13.2 K t c u chi ti t trong thi t k ph i đ m b o gia công đ c theo đi u ki n công ngh tiên ti n
c a Vi t Nam Kích th c bao bì v n chuy n theo quy đ nh c a giao thông đ ng b , đ ng th y và
Trang 14đ ng s t đ v n chuy n thi t b đ n công trình l p đ t Các ng xi phông ph i đ c kê kích, ch ng
bu c trên ph ng ti n v n chuy n n đ nh, không đ c u n quá ng su t cho phép
4.13.3 Yêu c u v sai s gia công quy đ nh b ng C.4 ph l c C
5.1 H s thi t k ph i th hi n đ y đ , chính xác, rõ ràng v tính pháp lý và tính khoa h c c a công trình
5.2 Thành ph n và n i dung h s thi t k th c hi n theo quy đ nh sau:
1) Các c n c pháp lý đ thi t k công trình (quy t đ nh, tài li u, s li u, tiêu chu n có liên quan…); 2) Các tài li u kh o nghi m, kh o sát nh th y v n, đ a ch t, th y l c đã đ c kh ng đ nh b ng v n
b n và đã đ c tính toán theo đúng tiêu chu n k thu t đã quy đ nh;
3) Có đ y đ b ng s li u tính toán Các b n v ph i đáp ng yêu c u k thu t c a công trình thi t k ; 4) Có đ y đ h s thi t k quy trình công ngh , công đo n thi công, ph ng pháp v n chuy n các b
ph n chi ti t xi phông t i nhà máy và t i hi n tr ng;
5) L a ch n ph ng pháp và d ng c đo ki m tra ch t l ng s n ph m t i nhà máy ch t o và t i hi n
tr ng thi công đ b o đ m các yêu c u k thu t theo thi t k đ c duy t;
6) Có b n thi t k quy trình, th i đi m h chìm xi phông, ph ng pháp kê kích, ki m tra, san l p và hoàn thi n sau khi h chìm xi phông;
7) Có bi n pháp an toàn lao đ ng;
8) Có quy trình qu n lý, v n hành và b o d ng xi phông theo đúng quy đ nh hi n hành
6.1 Yêu c u v ch t o
6.1.1 ng xi phông ph i ch t o theo đúng b n v thi t k đ c duy t
6.1.2 u tiên dùng ng thép li n tiêu chu n có kích th c phù h p đ ch t o các b ph n c a xi phông
6.1.3 Khi ch t o chi ti t ng xi phông b ng ph ng pháp l c tròn ph i dùng máy l c 3 tr c đ cu n
ng, không đ c gò ng b ng tay
6.1.4 Các yêu c u k thu t khi hàn ng xi phông:
a) Hai m t đ u c a đo n ng ph i th ng góc v i đ ng tâm tr c d c ng;
b) T i v trí m i hàn d c c a ng ph i có cùng bán kính v i bán kính đ ng tròn ng;
c) Phân c p các đ ng hàn c a đ ng ng c n đ m b o yêu c u sau:
- T t c các đ ng hàn d c v ng ph i là đ ng hàn c p I;
Trang 15- Các đ ng hàn ngang đ i v i công trình t c p II tr lên là đ ng hàn c p I i v i công trình c p III c p IV là đ ng hàn c p II Các đ ng hàn đai t ng c ng, đai m néo, m đ trung gian, m i bù
co giãn c a ki m tra là đ ng hàn c p II Còn l i là đ ng hàn c p III;
- Ch t l ng các lo i đ ng hàn (c p I, c p II, c p II) quy đ nh trong b ng C.7 ph l c C
6.1.5 Dung sai cho phép khi ch t o, l p ráp đ ng ng áp l c b ng thép quy đ nh trong b ng C.4
ph l c C
6.1.6 T i nh ng v trí tr c tim c a đ ng ng thay đ i đ ng th i theo hai ph ng th ng đ ng và
ph ng n m ngang, thì t i nh ng v trí y đ ng ng ph i đ c thi t k ch t o b ng m t khu u cong trong không gian 3 chi u
6.1.7 Nh ng khu u cong đ c chia thành nhi u đo n ng n i l i v i nhau theo góc tâm bán kính cong, chi u dài m i đo n không nh h n 300 mm
6.1.8 Bán kính cong c a tâm các khu u cong không nh h n 3 l n đ ng kính trong c a khu u
6.1.9 Khi thi t k các đo n ng l p n i c a đ ng ng c n k t h p kích c c a thép t m v i các quy
đ nh v v trí các đ ng hàn d c, hàn ngang đ m b o sao cho:
a) i v i nh ng đ ng ng có đ ng kính l n, các đo n ng l p n i đ c ch t o g m nhi u t m thép ghép l i Kho ng cách theo chu vi ng gi a các đ ng hàn d c c a các t m k nhau a không
6.2 Yêu c u v s n ph b o v b m t
6.2.1 Toàn b b m t kim lo i c a đ ng ng xiphông và các c u ki n ch đ làm vi c t nh đ u
ph i đ c s n b o v đ ch ng l i s n mòn và han r
6.2.2 V t li u s d ng đ s n ph b o v b m t ph i có đ nhãn mác, đúng ch ng lo i và ch tiêu k thu t theo yêu c u thi t k Tr c khi s n ph , b m t đ ng ng ph i đ c làm s ch theo đúng quy trình Ph i th c hi n theo đúng quy trình s n ph và quy trình b o d ng s n do thi t k quy đ nh
6.2.3 S n ph m t trong c a đ ng ng ph i đ m b o đi u ki n th y l c và các thành ph n h t, thành ph n hóa h c c a n c do c quan thi t k cung c p
