do an quy hoach mau(dang xem)

Số lượng bến Số lượng bến được tính toán số lượng bến theo“Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển” Số lượng bến tính theo công thức sau :... Dt : Khối lượng hàng hóa trên tàu Ttrọng tải

ĐỒ ÁN CỐNG TRÌNH CẢNG

A.Phần quy hoạch

I SỐ LIỆU ĐẦU VÀO :

Phương thức vận chuyển : đến -thuỷ

đi -bộ

II PHÂN CHIA KHU BẾN:

Với số liệu dầu vào,và công việc giao phó ta phân ra làm hai khu bến chính Mỗi khu bến được đặt ra theo tên hàng mà nó thực hiện bốc xếp và vận chuyển hàng hoá,ta có hai khu bến đó là :

+ Bến Container

+ Bến Bách hoá

*.BẾN CONTAINER

Loại tàu thiết kế lớn nhất : 10000 DWT

Tra PL3 kích thước tàu theo nhóm ta có :

+Chiều dài tàu thiết kế lớn nhất : Lt =159.0m

+Chiều rộng tàu thiết kế lớn nhất : Bt =23.5 m

+Mớn nước đầy tải của tàu thiết kế : Td =8.0 m

Phương thức vận chuyển : đến -thuỷ

đi -bộ

1/ THIẾT BỊ BỐC XẾP :

a/ Cần trục Container chuyên dụng Ship Shore Grantry :

- Sức nâng max : 40,6 T

- Tầm với phía trước : 47,8 m

- Tầm với phía sau : 16 m

- Khoảng cách ray : 30 m

- Chiều cao nâng :

Trên ray : 30 m

Dưới ray : 14,0 m

- Tốc độ nâng :

Có hàng : 40 m/phút

Không hàng : 80 m/phút

- Tốc độ vận chuyển của xe tời : 120 m/phút

- Tốc độ di chuyển của cần trục : 45 m/phút

- Năng suất bốc xếp : 25 TEU/h

Chu kỳ làm việc của cần trục Container chuyên dụng SSG :Tck = Tn1 + Th1 + Tvc1 + Tn2 + Th2 + Tvc2 +Tk

Tn1 : Thời gian nâng hàng

Tk : Thời gian thực hiện các thao tác khác Tk =1phút=60s

⇒ Chu kỳ làm việc của cần trục Container chuyên dụng là :

Tck = 30 + 15 + 26.7 + 15 + 7,5 + 26.7+60=164.3 s

Năng suất của cần trục Container chuyên dụng là :

)/(9,21

3600

h TEU q

T

P

ck

(q : Khối lượng hàng được vận chuyển trong một chu kỳ , q = 1 TEU )

L ư ợng hàng lớn nhất thông qua cảng trong 1 h

Qh max=Tn×Qn c××Tg Kkd×Kb

Trong đó

Qh max: L ư ợng hàng lớn nhất thông qua cảng trong 1 h

Qn:lượng hàng thống qua cảng trong một năm,Qn=240000 teu

Kkd: hệ số tính đến lượng hàng qua cảng không đều trong một tháng ,được tra trong trang 101 sách Quy hoạch cảng, Kkd=1.25

Tg: thời gian làm việc trong một ca, Tg=8 h

Tn: thời gian khai thác cảng trong năm,Tn=330 ngày

c: số ca làm việc trong ngày , c= 3

Kb từ 0.6→0.9 hệ số bận bến lấy Kb=0.9

Vậy Qh max=330240000×3××81×.250.9=42.08

Số lượng cần trục cần cho bến:

N ct= Qh max Pk = 4221..089 =1.99⇒ Chọn số cần trục là 2

b/ Cần trục xếp Container trên bãi (RGT)

- Sức nâng max : 40 T

- Bề rộng : 23,47 m

- Số bánh xe : 8 bánh ( 2bánh /mỗi chân )

- Tốc độ nâng :

Có hàng : 17 m/phút

- Tốc độ di chuyển xe con : 70 m/phút

- Tốc độ di chuyển dàn cần trục : 90 m/phút

-Tải trọng của bánh xe :

T1:thới gian hạ không hàng T1=H/Voh=15.24/40=0.381 phút=22.86 s

T2: thời gian nâng có hàng T2=H/Vch=15.24/17=0.896 phút=53.79 s

T3: thời gian hạ có hàng T3=T2=53.79 s

T4:thời gian nâng không hàng T4=T1=22.86 s

T5: thời gian dành cho các thao tác khác,T5=1 phút=60s

1

3600×

=16.8 Teu/hSố lượng cần trục RGT: NRGT= max =1642..8708

Pk

Qh

=2.49Chọn số cần trục RGT là 3

c/ Xe nâng Container Omega 7ECH SP

- Sức nâng loại Container 20÷40ft

- Chiều cao nâng max : 18,9 m

- Tốc độ nâng : 0,65 m/s

- Tốc độ di chuyển xe : 27 km/h

- Tốc độ di chuyển khi có hàng : 90 m/phút =1.5m/s

+ q là trọng lượng 1 lần nâng ,q=1 Teu

+Txe chu kì làm việc của xe nâng ,được tính theo công thức:

+Txe= T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7

Với :

T1 là thời gian lấy hàng T1=H/Voh=18.9/0.65=29 s

T2 thời gian nâng hàng T2=H/Vch=9.45/0.65=14.5 s

T3 thời gian di chuyển từ chỗ nhân hàng tới nơi xếp hàng,

T3 =S/V=50/1.5=33.33s

T4 thời gian hạ hàng T4=T1=29 s

T5thời gian nâng không hàng T5=T2=14.5 s

T6 thời gian chạy về vị trí lấy hàng T6=S/Voh=50/7.5=6.66s

T7 thời gian chạy về vị trí lấy hàng,T7=120s

2/Số lượng bến container, kích thước cơ bản của bến

a Số lượng bến

Số lượng bến được tính toán số lượng bến theo“Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển”

Số lượng bến tính theo công thức sau :

Nb : Số lượng bến

Qth : Lượng hàng tính toán trong tháng làm việc nhiều nhất, T

n

th n m

K

Q

Qth =

Q n : Lượng hàng trong năm của cảng , Qn=240000 Teu

mn : Số tháng của thời kỳ khai thác trong năm

ng K K

P

72720720

ttt :Thời gian ngừng làm việc của bến do thời tiết ,ttt =72h

Kbb : Hệ số bến bận, theo “Điều : 5.1.11/ Trang 44 – Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển “

Kbb = 0,6 ÷ 0,9 ,lấy Kbb = 0.9

Png : Khả năng thông qua của bến trong một ngày đêm, T/ngày đêm

p bx

t ng

t t

D P

+

= 24.

Dt : Khối lượng hàng hóa trên tàu (T)(trọng tải của tàu)

tp : Thời gian bến bận làm thao tác phụ Được tra theo “ Phụ lục VII/ Trang 186 - Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển theo phương thức dỡ hàng tp=3.3 h

tbx : Thời gian bến bận bốc xếp cho một tàu (h)

Mg : Tiêu chuẩn bốc xếp hàng của tàu (T/h)(Định mức giớ tàu thiết kế coi trên tàu không có cần trục) được tính theo công thức :

+ c số ca làm việc trong ngày ,c=3

+Pk năng suất làm việc trong 1 ca ,Pk được xác định Pk=Ph.Tg.Kc

Với :

Ph:năng lực thông qua của bến trong 1 h, Ph=39.8

Tg : thời gian làm việc trong một ca, Tg=8 h

Kc: hệ số ảnh hưởng của máy móc tới việc nâng Kc= 0.9

+nt số tuyến bốc xếp chính tương đương vời số cần trục ,nt=2

+λ1 trong khoảng từ 0.85→0.9 hệ số ảnh hưởng của máy móc,lấy bằng 0.9

+λ2 trong khoảng từ 0.75→0.95 hệ số giảm hiệu suất bốc xếp ,lấy bằng 0.95

500

=8.16 hNăng suất bốc xếp của cảng trong một ngày đêm

P ng=

3

Ptháng=1047.12× 30 × 0 9 × 0 9 = 25445 01 Teu/tháng

Số lượng bến container: Nb= 0.98

01.25445

25000 = Chọn số bến là 1 bến

b Xác định kích thước ,chiều cao bến

a : đđộ vượt cao a=2.0 m

Vậy : CTĐB =max (CTĐBcb , CTĐBkt ) =max ( 4.94 , 4.57) =4.94 m

Cao trình đáy bến

CTĐ =MNTTK- HoTrong đó:

CTĐ : cao trình đáy bến

+MNTTK: mực nước thấp thiết kế được nội suy theo bảng 1 trang 9 sách 22 TCN

207-92 chọn P=98% với H50% -Hmin =1.2-0.45 =0.75 m <1.8,MNTTK=0.49

+Ho :chiều sâu chạy tàu ,theo sách công trình cảng Ho được xác định

Ho=T+ Z0+Z1+Z2+Z3+Z4

Trong đĩ :

T :mớn nước đầy tải của tàu thiết kế lớn nhất, T=8.0 m

Zo : độ dự phòng do sự nghiêng lệch của tàu thiết kế lớn nhất theo bảng 6/12 ,22TCN207-92 Zo=0.026 Bt ( Bt =chiều rộng tàu thiết kế Bt =16.8m)

=0.026× 23 5=0.61 m

Z1 :Dư phòng chạy tàu theo bảng 3/10,11 22TCN207 -92 ta có :

Z1=0.04 Td ( Td mớn nước dầy tải của tàu thiết kế Td = 8.0 m)

Lt : chiều dài tàu thiết kế Lt =125.0 m

d :khoảng cách an toàn giữa 2 tàu liền nhau để đảm bảo thuận lợi cho tàu ra vào và cập bến (m) theo bảng VI _1 trang 91 Quy hoạch cảng d= 20 m

Lbến = Lt + d =159+20 =179.0 m

d Chiều rộng bến

Bbến=Bmẻp tước+ B hoạt động +Bmép sau

Trong đó :

Bbến :chiều rộng khu bến

Bmẻp tước :chiều rộng mép trước của bến Bmẻp trước =2.75 m

Bhoạt động chiều rộng khu vực hoạt đđộng của thiết bị bốc xếp chính trên cảng lấyBhoạt động = 30 m

Bméép sau ;chiều rộng mép sau của cảng từ 7 đến15 m ,lấy Bméép sau = 10 m

Bbến=Bmẻp tước+ Bhoạt động +Bméép sau =2.75+30+10=42.75m

3./ Nhu cầu về kho bãi của cảng

a./ Nhu cầu về chỗ xếp Container nguyên :

nc : Số chỗ cần thiết để xếp Container

Qn : Số lượng Container nguyên thông qua bãi trong năm ( TEU)

Qn = 240000× 70 % = 168000 Teu

kth : Hệ số không đều của lượng hàng năm , kth =1.25

Tk : Thời gian lưu bãi của Container (ngày-đêm)

T k Q

n

n

k th nr

cr

=

ncr : Số chỗ cần thiết để xếp Container rỗng

Qnr : Số lượng Container rỗng thông qua bãi trong năm ( TEU)

Qnr = 30%240000 TEU=72000 Teu

kth : Hệ số không đều của lượng hàng năm

n

k th k k

T

T k Q

E =

Ek : Sức chứa của kho CFS (T)

Qk : Khối lượng hàng thông qua kho CFS ,

E F

5.2704

30908.5m2

*.Khu bến bách hoá

+Lượng hàng 650000 T/năm

+Loại tàu 15000 DWT theo phụ lục 3 tham khảo ta có

Chiều dài tàu Lt=161m ,chiều rộng tàu Bt=21.7 m ,mớn nước đầy hàng là 9.4 m,

k

α =0.85

1/Sơ đồ công nghệ bốc xếp

a/ Cần Trục Gottwald Hsk300

Sử dụng cần trục trên ray dạng GottwaldHSK300 với các thông số kỹ thuật sau:

- Tổng trọng lượng khi không tải : 430T

- Sức nâng max : 63T

- Tầm với : từ 11m đến 50m

- Số lượng bánh xe : 32 bánh (8 bánh xe 1 cụm chân cần trục)

- Tải trọng lên 1 bánh xe khi không tải : 13,44T

- Chiều cao nâng : 28m

- Chiều cao hạ : -23m

- Kích thước : 22,6 x 17m

- Khoảng cách ray : 15m

- Khoảng cách 2 bánh xe trong 1 cụm chân : 1,32m

- Khoảng cách 2 bánh xe trong 2 cụm chân : 19m

- Khi có tải, áp lực lên 1 bánh xe là 15,4T

- Tốc độ nâng , hạ hàng : 120m/ phút

- Tốc độ quay : 1,5 vòng/phút

Chi tiết áp lực lên các chân như sau :

E1 = 256,00T

E4 = 112,62T

-Với cần trục HSK 300 được tính:

+ Thời gian nâng(hạ) hàng tại vị trí tàu: tn =

oh

ch V V

H

+

× 12

=02,4×+130,,16 = 26,2s

+ Thời gian nâng(hạ) hàng trên bến : th =

oh

ch V V

H

+

× 22

= 02,4×+40,0,6 = 8,0s

+ Thời gian quay vòng: tqv =

qv

qv V

L

×2 = 2×1,943,2 = 144,92s

= 94,2m+ Thời gian móc và tháo hàng: tmt = 60s

⇒ thời gian 1 chu kỳ làm việc của 1 cần trục:

kd n h

K t T

K Q Q

Trong đđó :

Qhmax - lượng hàng lớn nhất qua cảng trong 1 giờ , T

Qn - lượng hàng qua cảng trong 1 năm : Qn =650000T

Kkđ - hệ số về lượng nguồn hàng qua cảng không đều được tra trong trang 101 sách quy hoạch cảng đối với hàng bách hoá trong và ngoài nước có cơ sở hợp đồng lâu dài : Kkđ = 1,15

Tn - thời gian khai thác cảng trong 1 năm : Tn = 330ngày

tg =8h - thời gian thuần túy làm việc trong 1 ca có tính đến sự không liên tục của công nghệ bốc xếp

83.143

Các đặc trưng kỹ thuật của đoàn xe H30

- Tải trọng trục bánh sau :12T

- Tải trọng trục bánh trước : 6T

- Trọng lượng 1 xe : 30T

- Bề rộng bánh sau : 0,6m

- Bề rộng bánh trước : 0,3m

- Chiều dài tiếp xúc : 0,2m

- Khoảng cách tim trục xe : 6m+1,6m

- Khoảng cách tim bánh xe :1,9m

giả sử quãng đường chở hàng là 5km tới kho chứa hàng ,vận tốc trung bình của xe là 10m/s

Năng suất của xe trong một giờ làm việc

Pkxe= q

Txe ×3600

Trong đó :

+q trọng lượng một lần trở q=12T

+Txe: chu kì làm việc của xe , Txe=T1+T2+T3+T4+T5

Với T1: thời gian đi từ nguồn hàng tới nơi dỡ hàng ,T1=S/V=5000/10=500 s

T2: thởi gian trởi lại nguôn hàng ,T2=T1=500s

T3 : thởi gian dỡ hàng , T3= 5 phút

T4 thởi gian hao phí do giao thông 2 phút

T5 thời gian ddanh cho thủ tục hành chính 1 phút

83.134

- Chiều cao nâng : 3 m

- Tốc độ nâng hàng : 0,26 m/s

- Vận tốc di chuyển khi không hàng : 33Km/h

- Khoảng cách 2 trục bánh xe theo phương dọc : 2,85 m

- Khoảng cách 2 trục bánh xe theo phương ngang : 1,8 m

- Trọng lượng tổng cộng : 27.5T

Giả sử quãng đường mà xe nâng đi là 100m, thì chu kì làm việc của xe nâng là:Txe= T1+T2+T3

Trong đó:

+T1 : thời gian chạy đi và chạy về từ nơi nhận hàng tới nơi xếp hàng

T1=2×S/V=2×100/9.16= 21.83 s

+T2 thơì gian nâng và hạ hàng , T2=2×Vn H =2×3/0.26=23.07 s

+T3: thởi gian cho các thao tác và ảnh hưởng của thiết bị tới việc nâng hàng T3= 60s

⇒Txe= 100.9 s

Năng suất của xe nâng trong 1 h Pxe= 5

9.100

3600× =35.67 ( một lân nâng được 5T)

Số lượng xe cần thiết Nxe=

67.35

83.134

=3.77⇒Số xe là 4 xe

2/ Số lượng bến ,kích thước tính toán của bến bách hoá

a Số lượng bến

Số lượng bến được tính toán số lượng bến theo“Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển”

Số lượng bến tính theo công thức sau :

Nb : Số lượng bến

Qth : Lượng hàng tính toán trong tháng làm việc nhiều nhất, T

n

th n m

K

Q

Qth =

Q n : Lượng hàng trong năm của cảng , Qn=650000 T

mn : Số tháng của thời kỳ khai thác trong năm

650000×

=62291.67 T/thángPth : Khả năng thông qua của bến trong tháng, T/tháng

bb tt

ng K K

P

108720720

tt

t K

ttt :Thời gian ngừng làm việc của bến do thời tiết ,ttt =108h

Kbb : Hệ số bến bận, theo “Điều : 5.1.11/ Trang 44 – Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển “

Kbb = 0,6 ÷ 0,9 ,lấy Kbb = 0.7

Png : Khả năng thông qua của bến trong một ngày đêm, T/ngày đêm

p bx

t ng

t t

D P

+

= 24.

Dt : Khối lượng hàng hóa trên tàu (T)(trọng tải của tàu)

tp : Thời gian bến bận làm thao tác phụ Được tra theo “ Phụ lục VII/ Trang 186 - Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển theo phương thức dỡ hàng với hàng bách hoá có tp=5.6 h

tbx : Thời gian bến bận bốc xếp cho một tàu (h)

Dt : Khối lượng hàng hóa trên tàu (T), Dt =15000 DWT

Mg : Tiêu chuẩn bốc xếp hàng của tàu (T/h)(Định mức giớ tàu thiết kế coi trên tàu không có cần trục) được tính theo công thức :

+ c số ca làm việc trong ngày ,c=3

+Pk năng suất làm việc trong 1 ca ,Pk được xác định Pk=Ph.Tg.Kc

Với :

Ph:năng lực thông qua của bến trong 1 h, Ph=150.6 T/h

Tg : thời gian làm việc trong một ca, Tg=8 h

Kc: hệ số ảnh hưởng của máy móc tới việc nâng Kc= 0.9

+nt số tuyến bốc xếp chính tương đương vời số cần trục ,nt = 1

+λ1 trong khoảng từ 0.85→0.9 hệ số ảnh hưởng của máy móc,lấy bằng 0.85

+λ2 trong khoảng từ 0.75→0.95 hệ số giảm hiệu suất bốc xếp ,lấy bằng 0.9

=115.2TeuThời gian bốc xếp hàng hoá: t bx=

69.103

15000

=144.8hNăng suất bốc xếp của cảng trong một ngày đêm

P ng=

6.5

Ptháng=2979.9× 30 × 0 85 × 0 9 = 68388 7 T/tháng

Số lượng bến : Nb= 0.91

7.68388

67

62291 = chọn số bến là 1 bến

b Xác định kích thước ,chiều cao bến

Vậy : CTĐB =max (CTĐBcb , CTĐBkt ) =max ( 4.94 , 4.57) =4.94 m

Cao trình đáy bến

CTĐ =MNTTK- HoTrong đó:

CTĐ : cao trình đáy bến

+MNTTK: mực nước thấp thiết kế được nội suy theo bảng 1 trang 9 sách 22 TCN

207-92 chọn P=98% với H50% -Hmin =1.2-0.45 =0.75 m <1.8,MNTTK=0.49

+Ho :chiều sâu chạy tàu ,theo sách công trình cảng Ho được xác định

Ho=T+ Z0+Z1+Z2+Z3+Z4

Trong đó:

T :mớn nước đầy tải của tàu thiết kế lớn nhất, T=9.4

Zo : độ dự phòng do sự nghiêng lệch của tàu thiết kế lớn nhất theo bảng 6/12 ,22TCN207-92 Zo=0.026 Bt ( Bt =chiều rộng tàu thiết kế Bt =21.7m)

=0.026× 21 7=0.56 m

Z1 :Dư phòng chạy tàu theo bảng 3/10,11 22TCN207 -92 ta có :

Z1=0.04 Td ( Td mớn nước dầy tải của tàu thiết kế Td =9.4 m)

c.Chiều dài bến

Trong đđó :

Lb : chiều dài bến cho một tàu được tính theo công thức trang 90 sách quy hoạch cảng Lbến = Lt + d

Lt : chiều dài tàu thiết kế Lt =161.0 m

d :khoảng cách an toàn giữa 2 tàu liền nhau để đảm bảo thuận lợi cho tàu ra vào và cập bến (m) theo bảng VI _1 trang 91 Quy hoạch cảng d= 1 m

Lbến = Lt + d =143.0+15.0 =158.0 m

d Chiều rộng bến

Bbến=Bmẻp tước+ Bhoạt động +Bméép sau

Trong đó :

Bbến :chiều rộng khu bến

Bmẻp tước :chiều rộng mép trước của bến Bmẻp trước =2.75 m

Bhoạt động chiều rộng khu vực hoạt đđộng của thiết bị bốc xếp chính trên cảng lấy

Bhoạt động = 20 m

Bméép sau ;chiều rộng mép sau của cảng từ 7 đến 15 m ,lấy Bméép sau = 10 m

Bbến=Bmẻp tước+ Bhoạt động +Bmép sau =2.75+15+10=27.75m

3./ Nhu cầu về kho bãi của cảng

Theo sách quy hoạch cảng trang 323

a/ Nhu cầu về bãi :

n

b th b b

T

T k Q

E =

Eb : Sức chứa của bãi (T)

Qb : Khối lượng hàng thông qua bãi(T)

Qb = 650000T

kth : Hệ số không đều của lượng hàng năm

E F

n

kk th kk kk

T

T k Q

Ekk : Sức chứa của kho (T)

Qkk : Khối lượng hàng thông qua kho (T)

E F

=Fkk : Diện tích kho (m2)

Ekk : Dung tích kho (T)

q : Tải trọng của hàng hóa

q = 2,5 (T/m2)

kf : Hệ số sử dụng diện tích kho

kf = 0,7

⇒Fkk = 16503.2 m2

III/ Khu nước của cảng_Khu đất của cảng

1/ Khu nước của cảng

Khu nước trước nến được tính theo giáo trình quy hoạch cảng trang 113 và tính chung cho 2 bến và tính với tàu thiết kế lớn nhất của 2 bến

a./ Vũng bốc xếp và chạy tàu

Vũng bốc xếp và chạy tàu được bố trí sát bến đảm bảo tàu đỗ bốc xếp hàng vừa

đi lại dọc bến Chiều rộng của vùng này được tính toán trong trường hợp sự quay vòng của tàu tiến hành ở nơi khác của khu nước.Chiều rộng của vũng tính trong trường hợp số bến <3 và bến thẳng dọc bờ ,theo cong thức trang 125 sách quy hoạch cảngVũng bốc xếp và chạy tàu được bố trí sát ngay bến vừa bảo đảm tàu đỗ bốc xếp hàng vừa để cho tàu đi lại dọc bến Chiều rộng của vũng này được tính toán trong trường hợp sự quay vòng của tàu tiến hành ở nơi khác của khu nước (ở vũng quay tàu)

Chiều rộng của vũng tính cho trường hợp khi số bến Nb < 3 với bến bố trí thẳng chạy dài theo đường bờ Công thức tính toán như sau :

B = 2Bt + Bl + Bn + ∆B

Trong đó :

B : chiều rộng của vũng, m

Bt : chiều rộng lớn nhất của các tàu vào cảng, m

Bl : chiều rộng của tàu lai dắt, m

Bn : chiều rộng của tàu nạp nhiên liệu, m

∆B : khoảng cách an toàn giữa các tàu, m

Ơû đây tính được B trong trường hợp quay tàu có sự trợ giúp của tàu lai

b./Vũng quay vòng của tàu

Vũng quay tàu được bố trí ở phía trên thượng lưu, trong điều kiện có sự giúp đỡ của tàu lai, có đường kính quay vòng Dqv như sau :

Dqv = (1,5 ÷ 2).Lt

Chọn Dqv = 1,5.Lt = 1,5.161 = 241.5 m lấy Dqv =242m

c/.Chiều rộng của luồng tàu

Chiều rộng của luồng tàu vào cảng được tính toán theo “Quy trình thiết kế công nghệ cảng biển”

Đối với kênh chạy tàu hai chiều thì chiều rộng chạy tàu Bc được tính theo công thức sau:

Bl = 2Bhd + 2C1 + ∆B + C

C1 : Độ mở rộng dự phòng xét đến sự an toàn giữa tàu và mái kênh

C : Khoảng cách an toàn giữa các tàu, C = Bt =23.5

∆B : Độ dự phòng mở rộng xét đến sự sa bồi trở lại của mái kênh.Căn cứ vào số liệu đo đạc năm 1992, tháng 2/1997, 11/1997 thấy rằng lòng sông trong phạm vi cảng tương đối ổn định ,mức bồi lắng không lớn nên ∆B=0

* Tính Bhđ :

Bhđ = Lt.sin(α1 + α2) + Bt.cos(α1 + α2) + Vmax (t.sinβ)

Với :

Lt : Chiều dài của tàu Lt =161

Bt : Chiều rộng của tàu Bt = 23.5

Vmax : Vận tốc chạy tàu lớn nhất trong kênh Vmax

* Tính C1 :độ mở rộng dự phòng xét đến sự an toàn giữa tàu và mái kênh

C1 = 0,5 23,5 =0,5.23,5=11,75

B2L =2.69,2+2.23,5+0+11,75 =197,15

Chọn chi e à u rộn g luồ n g tà u là 19 7 m

d/.Chi e à u sa â u luồ n g tà u

Độ sâu chạy tàu được tính toán theo Tiêu chuẩn “22 TCN

207 - 92”

Độ sâu chạy tàu

Hct = T + ZO + Z1 + Z2 + Z3

Trong đó :

T : Mớn nước đầy hàng(m) T=9.4

ZO : Độ dự phòng do sự nghiêng lệch tàu,( m)

Z1 : Độ dự phòng chạy tàu tối thiểu đảm bảo an toàn và độ lái tốt của tàu khi chuyển động, m

Z2 : Độ dự phòng do sóng, m Z2 =0

Z3 : Dự phòng về vận tốc tính đến sự thay đổi của mớn nước khi vận tốc thay đổi đột ngột, m

Tàu tính toán có kích thước :

Tàu 15.000 DWT có kích thước (L x B x T) là : (161 x 21.7

x 9.4)m

* Tính Z1 : được xác định theo Bảng 3, tuỳ thuộc vào loại đất ở khu nước trong phạm vi độ sâu từ Hct đến Hct + 0,5mVới đất cát hạt lẫn đá dăm trạng thái chặt vừa tại công trình ⇒ Z1 = 0.04 T

Tàu 15.000 DWT : Z1 = 0,04T = 0,04.9,4 = 0,38 m

* Tính Z3 : xác định theo Bảng 5 trong quy trình

⇒ Z3 = 0.15(v=1.6m/s)

* Tính Z0 : xác định theo Bảng 6

Với tàu chở hàng khô, tàu hỗn hợp : Z0 = 0,026B

ZO =0,026.Bmax=0,026.23,5=0.61 m

Hct =9.4+0,61+0,38+0+0,15=10.54 m

Chiều sâu luồng tàu

Ho = Hct + Z4

Trong đó :

Hct : Độ sâu chạy tàu, m

Z4 : Độ sâu dự phòng do sa bồi, m

Z4 lấy tuỳ thuộc vào mức độ sa bồi dự kiến trong thời gian giữa hai lần nạo vét duy tu (kể cả bị hàng rời rơi vãi xuống trong khu nước), nhưng không được được nhỏ hơn trị số 0,4m để đảm bảo tàu nạo vét có năng suất

Z4 = 0,4 m

Vậy độ sâu thiết kế luồng là :

Ho = 10.54 + 0,5 = m

e/.Vu õ n g chơ ø tà u

Theo sách quy hoạch cảng ,vững chờ tàu với 2 điểm neo được tính

-Chiều dài vũng chở tàu:

Lv= Lt +10H

Trong đó:

Lt chiều dài tàu thiết kế lớn nhất , Lt =161 m

H chiều sâu khu nước thả neo lấy H=10m

Lv= 161+ 10.10 =261 m

- Chiều rộng vũng chờ tàu Bv=Bt+∆B

Trong đó : Bt=23.5chiều rộng tàu lớn nhất cho 2 bến

∆B= 3 Bt =3*23,5= 70,5 : khoảng cách an toàn giữa 2 vũng

Bv=Bt+∆B =23,5+70,5=94 m

 Khu đất của cảng

Khu đất của cảng bao gồm diện tích kề liền với tuyến bến ( lãnh thổ phía trước) và phần diện tích ngoài vùng hàng của cảng tính theo sách quy hoạch cảng trang 139 Lãnh thổ phía trước được chia làm 3 vùng :

+ Vùng trước bến (A+B+C)

+ Vùng bãi và kho hàng

+ Vùng sau kho

Căn cứ sao bình đồ khu vực xây dựng ta có đươc bố trí mặt bằng tống thể cho 2 khu bến vối 2 phương án :

Tổng thể

Căn cứ vào bình đố tỗng thể khu vực xây dựng ta có được 2 phương án

Phướng án 1 : Bến liền bờ

 Phướng án 2 : Bến nhô

Dựa vào bình đồ xây dựng 14, thấy độ sâu của lòng sông Hậu tại khu vực đặt bến bách hoá nhỏ khối lượng nạo vét lớn khi làm bến liền bờ.Tại vị trí cách bơ økhoảng70 m độ sâu là 10.4 m phù hợp với bến ( cao trình đáy là -10.35) phướng án bến nhô được chọn để thi công với chiều dài câù dẫn là 42m

B Phần kết cấu

Phương án bến liền bờ

+ tải trọng do hàng hố thiết bị vận chuyển

+ tải trọng do cần trục chạy trên ray

+ tải trọng do tàu khai thác tác động lên bến

Ngồi ra cịn cĩ tải trọng do sĩng , giĩ,dịng chảy và tải trọng do chấn động địa chất.Các tải này do đặc thù khu vực xây dựng cảng trên sơng và ít chịu ảnh hưởng địa chất nên

cĩ thể bỏ qua

II.1.1- Tải trọng do cần trục trên ray

Sử dụng cần trục trên ray dạng Gottwald HSK300 (hoặc loại tương đương) với các thông số kỹ thuật sau :

-Tổng trọng lượng khi mang tải : 520T

-Sức nâng max : 63T

-Tầm với lớn nhất : 11-50 m

-Số lượng bánh xe : 32 bánh (8 bánh xe 1 cụm chân cần trục)

-Tải trọng lên 1 bánh xe khi di chuyển : 16,25T

-Chiều cao nâng : 28m

-Chiều cao hạ : -23m

-Kích thước : (15,3×15)m

-Khoảng cách ray : 15m

-Khoảng cách 2 bánh xe trong chân : cùng 1 xe con a =1,0m

- Tải trọng do hàng hoá xếp trên mặt bến : q = 4T/m2 mép bến tính từ ray cần trục là 2T/m2

- Tải trọng ô tô H-30

Các đặc trưng kỹ thuật của đoàn xe H30

+ Tải trọng trục bánh sau : 12T

+ Tải trọng trục bánh trước : 6T

+ Trọng lượng 1 xe : 30T

+ Bề rộng bánh sau : 0.6m

+ Bề rộng bánh trước : 0.3m

+ Chiều dài tiếp xúc : 0.2m

+ Khoảng cách tim trục xe : 6.0m + 1.6m

+ Khoảng cách tim bánh xe : 1.9m

II.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN ĐẦU CỌC

c.Trọng lượng do cần trục chạy dưới ray

dùng đường ảnh hưởng tại gối thứ hai

i n

Trong đĩ :

Pi : áp lực một bánh xe

Si :tung độ đường ảnh hưởng

Vậy tải trọng tác dụng lên cọc dưới ray cần trục

Vậy khi tính tốn áp lực đầu cọc ta cần tính theo Q2 =90 T

II.3/TẢI TRỌNG DO TÀU TÁC ĐỘNG LÊN CƠNG TRÌNH BẾN

Tính tốn tải trọng và tác động do lực neo và lực va tính theo tiêu chuẩn ngành 22TCN222-92

Sơ đồ neo:

II.3.1- Lực neo tàu

Lực neo tàu gồm lực do dòng chảy và do gió tác dụng lên tàu

a/ Lực do gió tác dụng lên tàu

Xác định theo công thức :

Wq = 73.6 × 10-5× Aq × vq2×ξ

Wn = 49.0 × 10-5× An × vn2×ξ

Trong đó

Wq và Wn là lực do gió theo phương ngang và phương dọc tàu, KN

Aq và An là diện tích đón gió theo phương ngang và phương dọc tàu, m2

vq và vn là tốc độ gió tính toán theo phương ngang và phương dọc tàu, m/s

ξ là hệ số xác định theo bảng 26 phụ thuộc chiều dài tàu

Lực do gió tính toán theo 2 trường hợp

Khi ∇ MNCTK và tàu đầy hàng

Khi ∇ MNCTK và tàu không hàng

Xét theo hướng gió thịnh hành và bất lợi nhất là hướng vuông góc với tuyến bến (tức vn = 0 m/s) Các hệ số được xác định như sau :

Diện tích đón gió:

Lúc đầy tải : Aq1 = 2

max t

q L

αTrong đó : αq: Hệ số xác định theo bảng 1 Phụ lục 3; αq= 0,06

⇒ Aq1 = 0,06x1612 = 1555.26 m²

Lúc không tải : Aq2 = 2

max t

q L

αTrong đó : αq: Hệ số xác định theo bảng 1 Phụ lục 3; αq= 0,10

⇒ Aq1 = 0,10x1612 = 2592.1m²

Tốc độ gió tính toán : vq = W = 20.6 m/s

Hệ số ξ tra bảng 26 có nội suy với Lt =161 m thì ξ = 0,56

Thay tất cả các hệ số trên vào ta có lực do gió tác dụng lên công trình như sauWq1= 297.5 KN=29.75 Kg Wn1 = 0

Wq2 = 453.4 KN =45.34Kg Wn2 = 0

b/ Lực do dòng chảy tác dụng lên tàu

Tính lực do dòng chảy tác dụng lên tàu

Qω = 0.59× Ad × vd2

Nω = 0.59× An × vn2

Trong đó :

Qω và Nω – Lực do dòng chảy tác dụng lên phương ngang và dọc tàu, KN

Ad và An - diện tích chắn nước theo phương ngang và dọc tàu , m2

vd và vn – tốc độ dòng chảy theo phương ngang và dọc tàu , m/s

Xác định lực do dòng chảy tác dụng lên phương ngang và dọc tàu theo 2 trường hợp : lúc đầy hàng và lúc không hàng

Diện tích chắn nước theo phương ngang tàu : Ad = 0.85× Lt × T

Diện tích chắn nước theo phương dọc tàu : An = Bt × T

Với Lt = 161 m – chiều dài tàu tính toán

Bt = 21.7 m – chiều rộng tàu tính toán

T1 = Tmax = 9,4 m mớn nước tàu lúc đầy tải

T2 = Tmin = 3,2 m mớn nước lúc không tải

Vậy diện tích chắn nước : Lúc đầy tải Ad1 = 1286.4 m2

An1 = 204 m2

Lúc không tải Ad2 = 437.9 m2

An2 = 69.44 m2

Vận tốc thành phần ngang dòng chảy nhỏ không đáng kể (coi vd = 0)

Vận tốc dòng chảy dọc thực tế đo đạc được là vn = 1,2m/s

Vậy lực do dòng chảy tác dụng lên tàu là :

Qω 1 = Q ω 2 = 0

Nω1 = 120.36 KN

Nω 2 = 40.97KN

c/ Tổng lực do dòng chảy và do gió tác dụng lên tàu

Lúc đầy tải Q1 tot = Q ω 1 + Wq1 = 0 + 297,5 = 297,5 KN = 29,75 T

Lúc không tải Q2 tot = Qω2 + Wq2 = 0 + 453,4 = 453,4KN = 45,34T

d/ Lực căng dây neo

β α

Sv

Sq Sn

S

β

αcossin

Hình chiếu của lực S lên các phương

vuông góc, song song với mép bến và

thẳng đứng lần lượt là :

β

βαsin

coscos

Sq(T)

Sn(T)

Sv(T)

15.000 Không tải 48,37 4 30 40 29.6 11,33 30,07 22,67Chọn bích neo cho tàu 15.000 DWT đảm bảo chịu được lực neo lớn hơn 30,07 T

Vậy ta chọn bích neo có khả năng chịu tải 100T

v : Thành phần vuông góc (với mặt trước công trình) của tốc độ cập tàu, m/s, lấy theo Bảng 29 trang 69 “22 TCN 222-95”

Tra Bảng 29 có nội suy ứng với tàu biển ta được v = 0,084 m/s

ψ : Hệ số, lấy theo Bảng 30 trang 70 “22 TCN 222-95”, trong đó nếu tàu cập bến là tàu rỗng hoặc tàu chỉ có nước đối trọng thì các giá trị ψ phải giảm đi 15%

Tra Bảng 30 ứng với tàu biển được ψ = 0,55

g : Gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2

Kết quả tính toán cho ở Bảng sau :

Trọng tải

tàu

DWT

LượngDãn nước

b/ Chọn đệm va tàu và tính lực va tàu

Từ năng lượng va tàu tính toán được, để thích hợp cho tàu 15.000DWT cập bến an toàn ta chọn loại đệm LAMBDA 400H – 1000L sản xuất bằng loại chất liệu cao su CL2, có khả năng tiếp nhận năng lượng va tàu có giá trị 4.2Tm, với mức biến dạng 52,5%

Căn cứ vào loại đệm được chọn, dựa vào đồ thị để xác định lực va tàu tác dụng lên công trình như sau:

Theo phương vuông góc với tuyến bến Hx = 30,07T

Theo phương song song với tuyến bến Hy = 0,5 × 30,07 = 15,035 T

Trong đó 0,5 là hệ số ma sát giữa đệm cao su và bản tựa tàu bê tông

c/ Chọn khoảng cách đệm tàu

Đệm tàu được bố trí tại đầu các dầm ngang, khoảng cách giữa các đệm là a=4,0 m

II.2.3- Tải trọng ép của tàu lên công trình

Xác định tải trọng ép tàu đang neo dưới tác dụng của dòng chảy và gió qh (T/m), đối với công trình bến có tuyến bến liên tục trong phạm vi phần thẳng của boong tàu theo công thức :

Ld Đoạn thẳng của boong tàu tính toán, được tra trong 22 TCN 222 – 1995 với tàu 15.000DWT; Ld = aδ.Lmax = 0,37x161 = 59,57m

Lực ép của tàu là : 0,83

57.59

34.451,

=

h

II.3- TẢI TRỌNG ÁP LỰC ĐẤT SAU BẾN

Chọn giải pháp tiếp đất của cầu tàu là dạng tường chắn nên áp lực đất sau bến sẽ không tác dụng lên cầu tàu Tường chắn sau bến sẽ tiếp nhận áp lực này

Phương án kết cấu

CỌC

chọn cọc trịn :φ500

bước cọc theo phương dọc : 4.0 m

bước cọc theo phương ngang :3.25 m

mỗi kết cấu ngang đều cĩ trụ tựa

chiều dày lớp bê tông nhựa : 5cm

III : SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

III.1.1 SỨC CHỊU TẢI NÉN

Sức chịu tải nén của cọc được xác định theo TCXD205-1998 theo mục A1 trang 426

Ktc : Hệ số an toàn móng có số cọc >21 Ktc =1,4

QTC:sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc ma sát theo mục A3 trang 427

QTC = m (mR qpAP+ u ∑mf fi li)

m : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất m =1.0

mR, mf : Hệ số điều kiện làm việc của đất tại mũi cọc và mặt hông cọc, kể đến phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất, xác định theo Bảng A3 trang

429 với phương pháp hạ cọc bằng búa diezên mR = mf =1

qp :sức kháng mũi theo bảng A1 trang 428 TCXD189-1996

fi : Sức kháng hông theo bảng A2 trang 428 TCXD189-1996

Ap: Diện tích chống của cọc lên đất,

2 2

2

196,04

5,014,3

fi : Sức kháng hông theo bảng A2 trang 428 TCXD189-1996

u : Chu vi ngoài của tiết diện ngang cọc qp

u = π D = 3,14 × 0,5 = 1,57m

li : Chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt hông cọc

Lớp đất Lớp

phân tố Độ sâu Loại đất Trạng thái B fi li qp

6 9 38.2 Sét pha 0.61 2.2 2 140

Căn cứ vào đặc điểm địa chất qua lỗ khoan thứ nhất ta chọn ZR = 41 m

Sức chịu tải giới hạn với ZR= 41 m

QTC = m (mR qpAP+ u ∑mf fi li)

=1.0(1.0*1375*0.196+1.57*70.47)=380.14T

Sức chiụ tải nén

53.2714

.1

14

III.1.2 SỨC CHỊU TẢI NHỔ

Sức chịu tải nhổ của cọc theo đất nền được xác định theo mục A6 trang 431

QNH = m u ∑mf fi li

Trong đó :

m : Hệ số điều kiện làm việc do z > 4 nên m = 0.8

mf : Hệ số điều kiện làm mặt hông cọc, kể đến phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất, xác định theo Bảng A3 trang 429 với phương pháp hạ cọc bằng búa diezên mf =1

fi : Sức kháng hông theo bảng A2 trang 428 TCXD189-1996

u : Chu vi ngoài của tiết diện ngang cọc

u = π D = 3,14 × 0,5 = 1,57m

li : Chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt hông cọc

QNH = m u ∑mf fi li =0.8*1.57*70.47=88.51 T

III.2 SỨC KHÁNG CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

Với cọc BTCT ƯST thì sức khang cọc theo vật liệu tính chỉ riêng bê tông và trừ đi phần cốt thép bị kéo trước

Φvl = ϕ RnAb – FaNk

Trong đó :

Φvl :sức kháng theo vật liệu

Rn :ường độ chịu nén của bê tông, với bê tông mác 500 có Rn =215 kg/cm2

ϕ :hệ số uốn dọc, tra bảng trong sách BTCT toàn khối có ϕ = 0,59

Ab :diện tích mặt cắt ngang phần bê tông

Fa :diện tích cốt thép ƯST

Nk :lực ƯST trên 1 đơn vị diện tích thép

Cọc BTCTDƯL Φ500mm dày 90mm có

Ab = 1159,25cm2

Nk = 7,1N/mm2 = 0,71kg/mm2

⇒Φvlcc = 0,59 × 215 × 1159,25 – 898,75 × 0,71 = 146,413 T

TÍNH TOÁN KẾT CẤU

IV.1.1 CHIỀU DÀI CHỊU UỐN CỦA CỌC

Lo : Chiều dài tự do của cọc (có tính đến chiều dày lớp bùn sét)

αbd : Hệ số biến dạng, 1/m

5

I E

b

K c

bd =

α

K : Hệ số tỷ lệ, theo Bảng G1 trang 445 TCXD 205-1998

Đối với đất có 0.5 < K <0.8 nên K =200 T/ m4

bc : Chiều rộng quy ước của cọc, m

Đối với cọc ống, cọc nhồi có <0.8

bc = 1,5d + 0,5m

⇒ bc = 1,5 × 0,5+ 0,5 = 1,25 m