tk ket cauchandegiannhe

Tr−êng ®¹i häc x©y dùng ®Ò tμi: ThiÕt kÕ kÕt cÊu ch©n ®Õ dμn nhÑ d¹ng kÕt cÊu c«ng

ViÖn xd c«ng tr×nh biÓn tr×nh biÓn tèi thiÓu ë ®é s©u 100m n−íc

§å ¸n tèt nghiÖp - 1 -

svth: ph¹m thÕ ch−êng - líp 48cb - mssv: 2358.48

Môc lôc:

Ch−¬ng 1: tæng quan ......................................................................................... 7

1.1 Sù ph¸t triÓn cña ngμnh x©y dùng c«ng tr×nh biÓn trªn thÕ giíi .................... 7

1.1.1 C«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp ................................................................ 8

1.1.2 C«ng tr×nh biÓn träng lùc bª t«ng cèt thÐp .................................................... 9

1.1.3 C«ng tr×nh biÓn mÒm ..................................................................................... 9

1.1.4 §−êng èng biÓn ........................................................................................... 10

1.2 Sù ph¸t triÓn cña ngμnh x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ë ViÖt Nam ................... 10

1.3 Giíi thiÖu c«ng tr×nh biÓn thÐp d¹ng c«ng tr×nh tèi thiÓu ........................... 10

1.3.1 Kh¸i qu¸t ..................................................................................................... 10

1.3.2 Çc ®Æc tÝnh cÊu t¹o cña dμn tèi thiÓu ......................................................... 11

1.4 Çc sè liÖu ®Çu vμo phôc vô thiÕt kÕ vμ thi c«ng ......................................... 12

1.4.1 NhiÖm vô thiÕt kÕ ........................................................................................ 12

1.4.2 Sè liÖu th−îng tÇng ...................................................................................... 12

1.4.3 Sè liÖu khÝ t−îng h¶i v¨n vμ ®Þa chÊt c«ng tr×nh .......................................... 12

a. VÞ trÝ x©y dùng c«ng tr×nh ........................................................................... 12

b. Çc sè liÖu khÝ t−îng h¶i v¨n ...................................................................... 12

c. Çc sè liÖu ®Þa chÊt c«ng tr×nh .................................................................... 16

1.4.4 §iÒu kiÖn vËt t− bÕn b·i vμ trang thiÕt bÞ phôc vô thi c«ng ......................... 17

1.4.5 Çc tiªu chuÈn vμ quy ph¹m ¸p dông .......................................................... 20

Ch−¬ng 2:

X©y dùng vμ lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ch©n ®Õ ....................... 21

2.1 C¬ së x©y dùng ph−¬ng ¸n .......................................................................... 21

2.2 Nguyªn t¾c x©y dùng ph−¬ng ¸n ................................................................. 21

2.2.1 Ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ®ì sμn chÞu lùc .............................................................. 22

2.2.2 Nguyªn t¾c lùa chän kÝch th−íc çc cÊu kiÖn chÝnh cña kÕt cÊu ch©n ®Õ ... 22

2.2.3 Nguyªn t¾c cÊu t¹o panel ............................................................................. 23





2.2.4 Nguyªn t¾c cÊu t¹o Diafragm ...................................................................... 25

2.2.5 Nguyªn t¾c cÊu t¹o nót ................................................................................ 25

2.2.6 Nguyªn t¾c lùa chän phÇn tö theo ®é m¶nh ................................................ 25

2.3 Nguyªn t¾c lùa chän ph−¬ng ¸n .................................................................. 26

2.4 X©y dùng çc ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ................................................................. 29

2.4.1 Çc kÝch th−íc c¬ b¶n cña kÕt cÊu ch©n ®Õ ................................................. 29

2.4.2 Ph−¬ng ¸n kÕt cÊu dμn tèi thiÓu................................................................... 31

a. §Æc ®iÓm kÕt cÊu ......................................................................................... 31

b. Çc th«ng sè cña ph−¬ng ¸n ........................................................................ 32

2.4.3 Ph−¬ng ¸n kÕt cÊu dμn truyÒn thèng ........................................................... 34

a. §Æc ®iÓm kÕt cÊu ......................................................................................... 34

b. Çc th«ng sè cña ph−¬ng ¸n ........................................................................ 34

2.5 X¸c ®Þnh h−íng ®Æt c«ng tr×nh .................................................................... 36

2.6 TÝnh to¸n s¬ bé cho çc ph−¬ng ¸n ............................................................. 37

2.6.1 TÝnh to¸n träng l−îng b¶n th©n kÕt cÊu ch©n ®Õ ......................................... 37

2.6.2 TÝnh to¸n s¬ bé søc chÞu t¶i cña cäc ............................................................ 38

2.6.3 TÝnh to¸n s¬ bé tæng t¶i träng ngang vμ chuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu ................. 39

2.7 Ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n ...................................................................... 39

2.7.1 Tæng hîp çc kÕt qu¶ tÝnh to¸n chÝnh .......................................................... 39

2.7.2 Ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n ...................................................................... 41

Ch−¬ng 3:

tÝnh to¸n néi lùc vμ biÕn d¹ng ................................................................ 42

3.1 Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu ch©n ®Õ c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp 42

3.2 TÝnh to¸n dao ®éng riªng ............................................................................. 43

3.2.1 Ph−¬ng tr×nh ®éng lùc häc tæng qu¸t .......................................................... 43

3.2.2 S¬ ®å kÕt cÊu ................................................................................................ 43

a. M« h×nh ho¸ kÕt cÊu ch©n ®Õ ....................................................................... 43

b. M« h×nh ho¸ sù lμm viÖc cña cäc víi èng chÝnh ......................................... 44





c. M« h×nh ho¸ sù lμm viÖc cña cäc víi ®Êt nÒn .............................................. 47

3.2.3 S¬ ®å khèi l−îng .......................................................................................... 47

a. Khèi l−îng b¶n th©n .................................................................................... 47

b. Khèi l−îng v÷a b¬m tr¸m ............................................................................ 47

c. Khèi l−îng n−íc trong cäc .......................................................................... 48

d. Khèi l−îng hμ b¸m ...................................................................................... 48

e. Khèi l−îng n−íc kÌm .................................................................................. 49

3.2.4 KÕt qu¶ tÝnh to¸n ......................................................................................... 51

3.3 TÝnh to¸n t¶i träng ....................................................................................... 52

3.3.1 C¸c lo¹i t¶i träng t¸c dông lªn CTB cè ®Þnh b»ng thÐp ............................... 52

a. T¶i träng th−êng xuyªn ............................................................................... 52

b. T¶i träng t¹m thêi ........................................................................................ 52

c. T¶i träng do biÕn d¹ng ................................................................................. 52

d. T¶i träng do sù cè ........................................................................................ 52

e. T¶i träng ®Æc biÖt ......................................................................................... 52

f. T¶i träng m«i tr−êng .................................................................................... 52

3.3.2 TÝnh to¸n c¸c lo¹i t¶i träng .......................................................................... 53

a. T¶i träng giã ................................................................................................ 53

b. T¶i träng sãng, dßng ch¶y ........................................................................... 55

3.3.3 Tæ hîp t¶i träng ........................................................................................... 67

3.4 TÝnh to¸n néi lùc vμ biÕn d¹ng .................................................................... 68

3.4.1 S¬ ®å tÝnh to¸n ............................................................................................. 68

3.4.2 PhÇn mÒm tÝnh to¸n ..................................................................................... 68

3.4.3 KÕt qu¶ tÝnh to¸n ......................................................................................... 69

3.4.4 NhËn xÐt kÕt qu¶ tÝnh to¸n ........................................................................... 69

Ch−¬ng 4:

thiÕt kÕ vμ kiÓm tra cÊu kiÖn .................................................................... 70

4.1 TÝnh to¸n kiÓm tra cÊu kiÖn ......................................................................... 70





4.1.1 KiÓm tra æn ®Þnh côc bé .............................................................................. 70

4.1.2 KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ ............................................................................ 70

4.2 KiÓm tra bÒn phÇn tö ................................................................................... 71

4.2.1 KiÓm tra bÒn phÇn tö chÞu nÐn däc trôc....................................................... 71

4.2.2 KiÓm tra bÒn phÇn tö chÞu uèn .................................................................... 71

4.2.3 KiÓm tra bÒn çc phÇn tö chÞu c¾t ............................................................... 72

4.2.4 KiÓm tra bÒn çc phÇn tö chÞu xo¾n ............................................................ 72

4.2.5 KiÓm tra bÒn çc phÇn tö chÞu ¸p lùc thñy tÜnh ........................................... 72

4.2.6 Çc phÇn tö chÞu tæ hîp øng suÊt ................................................................. 74

4.3 KiÓm tra sù lμm viÖc cña nót ....................................................................... 75

4.3.1 KiÓm tra chäc thñng nót theo qui ph¹m API ............................................... 76

4.3.2 KiÓm tra ®−êng hμn ..................................................................................... 78

4.4 NhËn xÐt ...................................................................................................... 79

Ch−¬ng 5:

tÝnh to¸n thiÕt kÕ nÒn mãng ...................................................................... 80

5.1 §Æc ®iÓm nÒn mãng c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp .............................. 80

5.2 Bμi to¸n cäc chÞu t¶i däc trôc ...................................................................... 83

5.2.1 Søc chÞu t¶i cña cäc chÞu nÐn....................................................................... 83

5.2.2 Søc chÞu t¶i cña cäc chÞu nhæ ...................................................................... 85

5.3 TÝnh to¸n cäc chÞu t¶i däc trôc .................................................................... 86

5.4 ThiÕt kÕ cäc ................................................................................................. 87

5.5 NhËn xÐt ...................................................................................................... 88

Ch−¬ng 6: thi c«ng ............................................................................................ 89

6.1 Tæng quan .................................................................................................... 89

6.1.1 Thi c«ng trªn bê (BLR) ............................................................................... 89

a. Ph−¬ng ph¸p thi c«ng chÕ t¹o nót ................................................................ 89

b. Ph−¬ng ph¸p thi c«ng óp m¸i ...................................................................... 90

c. Ph−¬ng ph¸p thi c«ng xoay lËt panel ........................................................... 91





6.1.2 Thi c«ng h¹ thñy .......................................................................................... 92

a. H¹ thñy b»ng ph−¬ng ph¸p kÐo tr−ît .......................................................... 92

b. H¹ thñy b»ng ph−¬ng ph¸p cÈu n©ng .......................................................... 93

c. H¹ thñy b»ng xe Trailer ............................................................................... 94

6.1.3 Thi c«ng vËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m KC§ .................................................... 95

a. VËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m KC§ tõ hÖ ponton kh«ng dïng cÈu næi ............ 96

b. VËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m KC§ dïng SLMB vμ cÈu næi ............................ 96

c. VËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m KC§ dïng sμ lan mÆt boong bμn xoay ........... 100

6.2 X©y dùng ph−¬ng ¸n thi c«ng KC§ .......................................................... 101

6.3 TÝnh to¸n mét sè bμi to¸n trong qu¸ tr×nh thi c«ng trªn BLR ................... 112

6.3.1 TÝnh to¸n sè l−îng gèi ®ì vμ kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña gèi ®ì ........ 112

a. TÝnh to¸n sè l−îng gèi ®ì khi thi c«ng KC§ ............................................ 112

b. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña gèi ®ì ...................................................... 113

6.3.2 KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña nÒn BLR .................................................. 114

a. S¬ ®å ho¸ bμi to¸n ..................................................................................... 114

b. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu ¸p lùc nÒn BLR ................................................... 115

6.3.3 TÝnh to¸n chän çp, cÈu quay lËt panel ..................................................... 115

a. TÝnh to¸n khèi l−îng vμ to¹ ®é träng t©m panel A .................................... 115

b. Chän cÈu vμ bè trÝ cÈu ®Ó quay lËt panel ................................................... 116

c. TÝnh to¸n lùc n©ng lªn çc mãc cÈu khi quay lËt panel ............................. 117

d. Chän çp cho qu¸ tr×nh quay lËt vμ di chuyÓn panel ................................. 119

e. TÝnh to¸n b−íc di chuyÓn cña cÈu vμ chiÒu dμi rót çp ............................. 120

6.3.4 TÝnh to¸n kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña dÇm hép ................................... 124

a. CÊu t¹o dÇm hép (boxbeam) ...................................................................... 124

b. S¬ ®å ho¸ bμi to¸n vμ kiÓm tra bÒn cho dÇm hép ...................................... 125

6.4 Mét sè bμi to¸n trong qu¸ tr×nh thi c«ng h¹ thuû ...................................... 128

6.4.1 Çc th«ng sè kü thuËt cña xe Trailer ......................................................... 128

6.4.2 KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña xe Trailer ................................................. 128

6.4.3 KiÓm tra ¸p lùc nÒn ................................................................................... 129





6.5 Mét sè bμi to¸n trong qu¸ tr×nh thi c«ng vËn chuyÓn ®¸nh ch×m .............. 130

6.5.1 TÝnh to¸n æn ®Þnh tÜnh cho qu¸ tr×nh vËn chuyÓn ...................................... 130

a. Çc th«ng sè ®Çu vμo phôc vô tÝnh to¸n .................................................... 130

b. TÝnh to¸n æn ®Þnh tÜnh hÖ sμ lμn – KC§ trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn ...... 131

6.5.2 Bμi to¸n chän çp, mãc cÈu trong qu¸ tr×nh ®¸nh ch×m KC§ ................... 133

a. Chän cÈu cho qu¸ tr×nh ®¸nh ch×m KC§ ................................................... 133

b. Chän çp cho qu¸ tr×nh ®¸nh ch×m ............................................................ 134

Ch−¬ng 7:

an toμn lao ®éng vμ vÖ sinh m«i tr−êng ......................................... 136

7.1 BiÖn ph¸p thùc hiÖn ................................................................................... 136

7.2 ChÝnh s¸ch b¶o vÖ m«i tr−êng ................................................................... 137





Ch−¬ng 1: tæng quan

1.1 Sù ph¸t triÓn cña ngμnh x©y dùng c«ng tr×nh biÓn trªn thÕ giíi

HiÖn nay ngμnh c«ng tr×nh biÓn trªn toμn thÕ giíi ®· cã nh÷ng b−íc tiÕn v−ît bËc vÒ c¶

ph¹m vi còng nh− quy m« cña çc c«ng tr×nh. Tõ chç chØ ®¬n thuÇn lμ nh÷ng con ®ª, con

®Ëp nhá ®Ó ng¨n n−íc mÆn vμ sãng cho nh÷ng vïng ®Êt ven biÓn th× ngμy nay ®· cã nhiÒu

c«ng tr×nh lín c¶ ë ven biÓn lÉn çc vïng ngoμi kh¬i xa nh»m phôc vô cho nhiÒu ngμnh

nghÒ còng nh− cho c«ng t¸c b¶o vÖ an ninh quèc phßng

Do nhu cÇu sö dông çc s¶n phÈm tõ dÇu má vμ khÝ ngμy cμng t¨ng mμ l−îng dÇu, khÝ

trªn ®Êt liÒn th× h¹n chÕ. MÆt kh¸c diÖn tÝch ®¹i d−¬ng chiÕm 3/4 diÖn tÝch bÒ mÆt tr¸i ®Êt

vμ lμ n¬i tËp trung cña çc má dÇu lín, chÝnh viÖc nμy ®· thóc ®Çy viÖc x©y dùng çc c«ng

tr×nh biÓn ®Ó phôc vô khai th¸c, chÕ biÕn dÇu khÝ trªn biÓn. §Çu thÕ kû XIX viÖc khai th¸c

dÇu khÝ hÇu nh− chØ diÔn ra trªn ®Êt liÒn, ®Õn n¨m 1947 c«ng tr×nh biÓn ®Çu tiªn trªn thÕ

giíi ®−îc x©y dùng t¹i vÞnh Mexico ë ®é s©u 3 6 m n−íc. §Çu n¨m 1960 çc c«ng tr×nh

thiÕt kÕ cho ®é s©u n−íc cã kÕt cÊu chñ yÕu lμ kÕt cÊu thÐp. Tõ ®ã ®Õn nay víi sù ph¸t

triÓn m¹nh mÏ cña khoa häc kü thuËt cho nªn ®· cã nhiÒu d¹ng c«ng tr×nh biÓn cho çc

khu vùc n−íc s©u h¬n ra ®êi.

C«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh (Fixed Structures) bao gåm çc d¹ng sau:

- C«ng tr×nh biÓn thÐp (Jacket)

- C«ng tr×nh biÓn bª t«ng träng lùc (Gravity)

- C«ng tr×nh biÓn lai gi÷a bª t«ng vμ thÐp (Hybrid Steel and Concrete): lμ lo¹i

cã th©n b»ng thÐp vμ ®Õ b»ng bª t«ng cèt thÐp

Sö dông çc kÕt cÊu cè ®Þnh lμ ph−¬ng ¸n x©y dùng víi môc ®Ých lμm cho c«ng tr×nh cã

chu kú dao ®éng nhá h¬n h¼n vïng tËp trung n¨ng l−îng sãng.

C«ng tr×nh biÓn mÒm (Compaliant Structures) bao gåm çc d¹ng sau:

- C«ng tr×nh biÓn næi (Floating Structures)

- C«ng tr×nh biÓn neo ®øng

- C«ng tr×nh biÓn trô mÒm

- C«ng tr×nh biÓn neo xiªn





Çc c«ng tr×nh biÓn mÒm ®−îc thiÕt kÕ víi môc ®Ých sao cho chu kú dao ®éng riªng

v−ît h¼n ra ngoμi vïng tËp trung n¨ng l−îng sãng, th«ng th−êng chu kú dao ®éng cña

c«ng tr×nh > 25s.

§−êng èng biÓn

Dïng ®Ó vËn chuyÓn çc s¶n phÈm khai th¸c ®−îc tõ çc giÕng vÒ n¬i xö lý, hoÆc vËn

chuyÓn n−íc Ðp vØa nh»m duy tr× ¸p suÊt khai th¸c. §©y lμ lo¹i h×nh ®ang ph¸t triÓn m¹nh

mÏ. HiÖn nay c«ng nghÖ chÕ t¹o ®−êng èng ®· ®−îc chuyªn m«n ho¸ rÊt cao vμ chiÕm

mét tû lÖ lín trong c«ng t¸c x©y dùng çc c«ng tr×nh biÓn. Çc lo¹i ®−êng èng rÊt ®a d¹ng

vÒ chñng lo¹i, chiÒu dμi, kÝch th−íc tiÕt diÖn còng nh− ®é s©u ®Æt èng ngμy cμng t¨ng.

1.1.1 C«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp

Lμ lo¹i c«ng tr×nh ®−îc sö dông phæ biÕn nhÊt trªn thÕ giíi hiÖn nay.C«ng nghÖ x©y

dùng c«ng tr×nh lo¹i nμy ®· tr¶i qua mét thêi gian dμi, tõ lo¹i kÕt cÊu nhá ë vïng n−íc

n«ng, ®Õn nh÷ng c«ng tr×nh lín ë vïng n−íc s©u x©y dùng ë biÓn B¾c vμ ë vïng vÞnh

Mexico. Çc dμn lo¹i nμy th−êng ®ßi hái ph¶i ho¹t ®éng trong vßng 25 n¨m trë lªn. Cho

tíi nay trªn thÕ giíi ®· x©y dùng ®−îc trªn 6000 c«ng tr×nh, trong ®ã cã kho¶ng 4000

chiÕc x©y dùng ë vïng vÞnh Mexico. Trªn thùc tÕ hÇu nh− mäi c«ng nghÖ míi sö dông

trong chÕ t¹o vμ l¾p dùng çc dμn ®Òu xuÊt ph¸t tõ vÞnh Mexico vμ vïng biÓn B¾c. KÕt cÊu

c«ng tr×nh lín nhÊt thÕ giíi hiÖn nay lμ dμn Bullwinkle do h·ng Shell x©y dùng ë vÞnh

Mexico vμo n¨m 1985 ë vïng n−íc s©u 1615ft (492m), kÕt cÊu ch©n ®Õ b»ng thÐp nÆng

56000T.

Nãi chung çc dμn thÐp cè ®Þnh tá ra cã nhiÒu −u ®iÓm vÒ tÝnh an toμn khi khai th¸c.

§iÒu nμy gi¶i thÝch mét phÇn lý do dμn cè ®Þnh b»ng thÐp ®−îc sö dông réng r·i.

Xu h−íng ph¸t triÓn cña kÕt cÊu c«ng tr×nh biÓn thÐp:

- VÒ d¹ng kÕt cÊu: Ngμy cμng lín víi ®é s©u n−íc ngμy cμng t¨ng

- VÒ träng l−îng kÕt cÊu: Ngμy cμng gi¶m thiÓu träng l−îng nhê sù ph¸t triÓn çc

d¹ng vËt liÖu nhÑ, ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ kÕt cÊu nhÑ nh− thay ®æi trong tõng ®o¹n

víi tiÕt diÖn thanh biªn ®øng cña kÕt cÊu ch©n ®Õ vμ thay ®æi tiÕt diÖn t¹i çc nót

lμ n¬i tËp trung øng suÊt, ®iÒu nμy cho phÐp gi¶m träng l−îng tæng thÓ kÕt cÊu.

- Ph¸t triÓn dμn nhÑ, dμn vÖ tinh vμ kÕt cÊu ®ì ®Çu giÕng: ®©y lμ xu h−íng míi cña

lo¹i kÕt cÊu Jacket cho phÐp ®iÓn h×nh ho¸ kÕt cÊu vμ trang thiÕt bÞ, ®¶m b¶o

c«ng nghÖ ®¬n gi¶n, tin cËy, gi¶m träng l−îng, gi¸ thμnh x©y dùng�





- VÒ cäc: xu h−íng t¨ng kÝch th−íc çc cäc chÝnh, gi¶m bít hoÆc bá çc cäc phô.

§iÒu nμy lμm ®¬n gi¶n kÕt cÊu tæng thÓ vμ gi¶m bít thêi gian thi c«ng trªn biÓn.

- T¨ng kh¶ n¨ng thi c«ng cña thiÕt bÞ ®ãng cäc.

§èi víi kÕt cÊu th−îng tÇng: viÖc x©y dùng bé phËn th−îng tÇng cña çc dμn th−êng

®−îc tæ chøc phô thuéc vμo çc cÊu h×nh sau:

Th−îng tÇng gåm nhiÒu khèi Block Module.

Th−îng tÇng kiÓu b¸n toμn khèi

Th−îng tÇng kiÓu toμn khèi

Th−îng tÇng kiÓu tÊm ph¼ng, kiÓu mÆt boong

C«ng nghÖ th−îng tÇng kh«ng cÇn thiÕt bÞ cÈu l¾p, ®©y lμ mét kü thuËt míi, l¾p trän kÕt

cÊu th−îng tÇng lªn ®Ønh kÕt cÊu Jacket mμ kh«ng cÇn dïng bÊt kú mét lo¹i cÈu næi

chuyªn dông nμo nh− c«ng nghÖ truyÒn thèng. Theo ph−¬ng ph¸p nμy, viÖc l¾p ®Æt

th−îng tÇng ®−îc thùc hiÖn nhê mét hoÆc hai sμ lan vËn chuyÓn th«ng th−êng. Nhê ®ã

gi¶m ®−îc ®¸ng kÓ thêi gian thi c«ng trªn biÓn. C«ng nghÖ nμy còng ®· tÝnh ®Õn çc ®iÒu

kiÖn kh¸c nhau cña biÓn, träng l−îng th−îng tÇng�

1.1.2 C«ng tr×nh biÓn träng lùc bª t«ng cèt thÐp

Dμn bª t«ng träng lùc lμ kÕt cÊu c«ng tr×nh cã tiÒm n¨ng ph¸t triÓn m¹nh, thÝch hîp víi

vïng n−íc s©u. Dμn bª t«ng träng lùc ®−îc x©y dùng dùa nhê mét sè −u ®iÓm næi bËt sau:

- æn ®Þnh b»ng träng l−îng b¶n th©n cña nã theo nguyªn lý mãng n«ng

- Tuæi thä c«ng tr×nh cao

- TËn dông ®−îc nguyªn vËt liÖu ®Þa ph−¬ng, tiÕt kiÖm thÐp ®Æc chñng

- Kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn cña m«i tr−êng biÓn cao

- Chi phÝ duy tu b¶o d−ìng Ýt h¬n so víi c«ng tr×nh biÓn thÐp

- TËn dông ®−îc çc khoang (xil«) cña c«ng tr×nh lμm bÓ chøa

- Kh¶ n¨ng chÞu lùc tèt, chu kú dao ®éng nhá, kh¶ n¨ng xuÊt hiÖn mái Ýt

Dμn khoan biÓn träng lùc ®Çu tiªn lμ c«ng tr×nh EKOFISKI ë biÓn B¾c do c«ng ty

DORIS ENGINEERING cña Ph¸p thiÕt kÕ vμ hoμn tÊt n¨m 1973 ë ®é s©u 70m n−íc. Çc

c«ng tr×nh dμn bª t«ng träng lùc trªn thÕ giíi cã ®é s©u tõ 42 303m n−íc, phÇn lín ®−îc

x©y dùng ë biÓn B¾c.

1.1.3 C«ng tr×nh biÓn mÒm





C«ng tr×nh biÓn mÒm: lμ lo¹i c«ng tr×nh ®−îc sö dông vμo viÖc khai th¸c nh÷ng má nhá

hoÆc khai th¸c ë nh÷ng ®é s©u rÊt lín, kh«ng kinh tÕ khi x©y dùng nh÷ng c«ng tr×nh biÓn

cè ®Þnh. C«ng tr×nh lo¹i nμy cã thÓ sö dông lμm bÓ chøa dÇu ®ång thêi lμm kÕt cÊu bÕn

cËp tμu. Ngμy nay çc c«ng tr×nh d¹ng nμy ®· ®¹t tíi ®é s©u h¬n 1000m.

1.1.4 §−êng èng biÓn

1.2 Sù ph¸t triÓn cña ngμnh x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ë ViÖt Nam

Ngμnh c«ng tr×nh biÓn – dÇu khÝ ViÖt Nam tuy lμ ngμnh míi cßn non trÎ song còng ®·

thu ®−îc nh÷ng thμnh tùu ®¸ng kÓ. ViÖc khai th¸c dÇu khÝ ë n−íc ta hiÖn nay dùa trªn hîp

®ång ph©n chia s¶n phÈm víi çc c«ng ty n−íc ngoμi. Chóng ta cã thÒm lôc ®Þa vμ vïng

®Æc quyÒn kinh tÕ dμi hμng ngh×n km nh− çc bÓ S«ng Hång, Phó Kh¸nh, Cöu Long, Nam

C«n S¬n, ngoμi kh¬i T©y Nam, Hoμng Sa vμ Tr−êng Sa.

Sau khi ®· t×m thÊy dÇu khÝ ë thÒm lôc ®Þa ViÖt Nam, tæng c«ng ty dÇu khÝ ViÖt Nam ra

®êi (gäi t¾t lμ Petro ViÖt Nam) vμo n¨m 1979 nh»m nhanh chãng ph¸t triÓn nh÷ng ho¹t

®éng khai th¸c th¨m dß, vËn chuyÓn tμi nguyªn biÓn.

VietsoPetro lμ h×nh thøc liªn doanh gi÷a ViÖt Nam vμ Liªn X« trong lÜnh vùc th¨m dß vμ

khai th¸c dÇu khÝ. §−îc thμnh lËp n¨m 1981, ®Õn nay VietSoPetro ®· cã nh÷ng ®ãng gãp

rÊt quan träng trong viÖc ph¸t triÓn nÒn kinh tÕ ®Êt n−íc b»ng viÖc ®ãng gãp vμo ng©n

s¸ch nhμ n−íc, trë thμnh mét c¬ së c«ng nghiÖp dÇu khÝ cã kh¶ n¨ng ®éc lËp ®Ó thùc hiÖn

c«ng t¸c th¨m dß vμ khai th¸c dÇu khÝ. XÝ nghiÖp cã ®ñ kh¶ n¨ng ®¶m nhËn trän gãi çc

gãi thÇu dÞch vô kü thuËt víi tiªu chuÈn quèc tÕ trong lÜnh vùc khoan giÕng dÇu khÝ, thiÕt

kÕ vμ x©y dùng çc c«ng tr×nh biÓn, çc c«ng tr×nh phôc vô an ninh quèc phßng trªn biÓn,

l¾p ®Æt ®−êng èng dÉn dÇu vμ khÝ, vËn t¶i biÓn, dÞch vô c¶ng�

1.3 Giíi thiÖu c«ng tr×nh biÓn thÐp d¹ng c«ng tr×nh tèi thiÓu

1.3.1 Kh¸i qu¸t

Do yªu cÇu vÒ gi¸ thμnh cña s¶n phÈm dÇu khÝ biÓn, v× vËy çc nhμ ®Çu t− lu«n ®ßi hái

x©y dùng çc dμn nhá h¬n n÷a, thêi gian x©y dùng ng¾n h¬n n÷a vμ chi phÝ thÊp h¬n

nh−ng vÉn ®¸p øng çc nhu cÇu ®Æt ra cña c«ng tr×nh. §ã chÝnh lμ ®éng lùc chÝnh dÉn ®Õn

®ßi hái tèi −u ho¸ kÕt cÊu çc dμn nhÑ vμ ®−îc gäi lμ “dμn nhÑ tèi thiÓu“.

Cho tíi nay viÖc ®Þnh nghÜa nh− thÕ nμo lμ dμn tèi thiÓu vÉn ch−a cã lêi gi¶i ®¸p trän

vÑn. V× cã rÊt nhiÒu thÓ lo¹i c«ng tr×nh vμ nh÷ng ng−êi thiÕt kÕ, nh÷ng ng−êi chñ cña





nh÷ng c«ng tr×nh nμy cã çch gäi kh¸c nhau. Nh−ng theo API [2] “ kÕt cÊu dμn tèi thiÓu

“ lμ kÕt cÊu cã mét trong çc thuéc tÝnh nh− sau:

1.3.2 Çc ®Æc tÝnh cÊu t¹o cña dμn tèi thiÓu

- KÕt cÊu khung mμ cã sè èng chÝnh nhá h¬n bèn nh− so víi kÕt cÊu ch©n ®Õ truyÒn

thèng

- Dμn d¹ng èng khoan, cã mét èng lín ®ì mét hoÆc mét sè ®Çu giÕng

- Çc dμn dïng èng khoan ®éc lËp hoÆc èng khoan cã gi»ng liªn kÕt hμn hoÆc çc liªn

kÕt kh«ng hμn.

- Cã sö dông çc liªn kÕt khíp, kÑp víi çc phÇn tö mãng (cäc hoÆc cäc v¸y)

Mét sè quan ®iÓm kh¸c l¹i cã çc ®Þnh nghÜa kh¸c vÒ “dμn tèi thiÓu” nh− sau:

- Lμ nh÷ng dμn ®−îc x©y dùng cho çc má nhá, chØ sö dông çc thiÕt bÞ tèi thiÓu vμ ®Çu

t− tèi thiÓu ®Ó khai th¸c ®−îc s¶n phÈm.

B¶n th©n tªn gäi Dμn tèi thiÓu ®· cho thÊy ®©y lμ çc dμn cã kÝch th−íc vμ träng l−îng

nhá h¬n çc dμn th«ng th−êng. Çc ®Æc tÝnh cÊu t¹o chung cña dμn nhÑ tèi thiÓu nh− sau:

- KÕt cÊu th−îng tÇng nhá, nhÑ, ®¬n gi¶n, cã Ýt hoÆc kh«ng cã çc giÕng khai th¸c. PhÇn

lín kh«ng cã ng−êi ë th−êng xuyªn.

- KÕt cÊu ch©n ®Õ ®¬n gi¶n vμ ®−îc tèi −u vÒ t¶i träng do sãng + dßng ch¶y vμ kh¶ n¨ng

chÞu lùc cña kÕt cÊu. KÕt cÊu ch©n ®Õ cã thÓ cã nhiÒu d¹ng: mét trô ®¬n, hoÆc nhiÒu trô,

hoÆc kÕt cÊu d¹ng th¸p�

- KÕt cÊu mãng cäc hoÆc mãng träng lùc.

Khi thiÕt kÕ dμn tèi thiÓu ng−êi ta th−êng h−íng tíi çc môc tiªu sau:

Gi¶m thiÓu gi¸ thμnh x©y dùng b»ng çch gi¶m khèi l−îng vËt liÖu.

Gi¶m thêi gian thi c«ng

Cã thÓ thi c«ng víi nh÷ng thiÕt bÞ s½n cã

Gi¶m thiÓu chi phÝ vËn hμnh

DÔ dμng th¸o dì.

Cã kh¶ n¨ng t¸i sö dông.





1.4 Çc sè liÖu ®Çu vμo phôc vô thiÕt kÕ vμ thi c«ng

1.4.1 NhiÖm vô thiÕt kÕ

NhiÖm vô thiÕt kÕ cña ®å ¸n lμ: ThiÕt kÕ kÕt cÊu ch©n ®Õ dμn nhÑ d¹ng kÕt cÊu c«ng

tr×nh biÓn tèi thiÓu ë ®é s©u 100m n−íc.

1.4.2 Sè liÖu th−îng tÇng

Th−îng tÇng kiÓu dμn nhÑ, träng l−îng th−îng tÇng lμ 3000(T)

Chøc n¨ng th−îng tÇng: ®ì ®Çu giÕng

Sè l−îng giÕng: 09

Kho¶ng çch gi÷a çc giÕng: 03(m)

1.4.3 Sè liÖu khÝ t−îng h¶i v¨n vμ ®Þa chÊt c«ng tr×nh

a. VÞ trÝ x©y dùng c«ng tr×nh

C«ng tr×nh ®−îc x©y dùng ë vïng thÒm lôc ®Þa ViÖt Nam, t¹i vÞ trÝ x©y dùng c«ng tr×nh

®é s©u n−íc lμ: d = 100(m).

b. Çc sè liÖu khÝ t−îng h¶i v¨n

Giã

Giã thay ®æi theo mïa lμ ®Æc ®iÓm cña thÒm lôc ®Þa ViÖt Nam. Giã §«ng B¾c chiÕm −u

thÕ tõ th¸ng 11 ®Õn th¸ng 3. Tèc ®é giã lín nhÊt quan tr¾c ®−îc lμ 30m/s.

Sù ph©n phèi cña giã ®−îc thèng kª trong B¶ng 1.1, çc gi¸ trÞ cña vËn tèc giã dïng cho

thiÕt kÕ ®−îc cho trong B¶ng 1.2

Sãng

TÇn suÊt xuÊt hiÖn cña chiÒu cao sãng ®¸ng kÓ ®−îc cho trong B¶ng 1.3. Sè lÇn xuÊt

hiÖn cña chiÒu cao sãng ®¸ng kÓ vμ chu kú trung b×nh ®−îc thÓ hiÖn trong B¶ng 1.4. Ph©n

bè vÒ tÇn suÊt, chu kú, chiÒu cao cña çc h−íng sãng riªng lÎ ®−îc cho trong çc b¶ng tõ

1.5 ®Õn B¶ng 1.12. Çc th«ng sè cña sãng ®−îc dïng cho thiÕt kÕ ®−îc cho trong B¶ng

1.2 vμ B¶ng 1.3. ChiÒu cao sãng lín nhÊt øng víi chu kú lÆp 100 n¨m: HS,max = 16.4m øng

víi h−íng §«ng B¾c.

Dßng ch¶y

VËn tèc dßng ch¶y mÆt lín nhÊt víi chu kú xuÊt hiÖn lÆp l¹i 100 n¨m lμ 22.4m/s, vËn tèc

dßng ch¶y ®¸y lín nhÊt t−¬ng øng lμ 13.7m/s





Gi¸ trÞ vËn tèc dßng ch¶y mÆt lín nhÊt víi tÇn suÊt xuÊt hiÖn 100 n¨m vμ 1 n¨m øng víi

çc h−íng sãng ®−îc cho trong çc B¶ng 1.15 vμ B¶ng 1.16. Gi¸ trÞ dßng ch¶y ®¸y lín

nhÊt víi chu kú lÆp 100 n¨m vμ 1 n¨m øng víi çc h−íng sãng ®−îc cho trong B¶ng 1.17

vμ B¶ng 1.18 (L−u ý: h−íng dßng ch¶y lμ h−íng t¸c ®éng, ®−îc lÊy so víi h−íng B¾c theo

chiÒu kim ®ång hå).

Sè liÖu hμ b¸m

ChiÒu dμy hμ b¸m lÊy ®Òu lμ 10cm kÓ tõ mùc n−íc tÝnh to¸n trë xuèng, träng l−îng

riªng cña hμ b¸m lÊy theo sè liÖu míi kh¶o s¸t lμ hb = 1200(Kg/m3).

Mùc n−íc biÓn

Giã mïa, triÒu vμ b·o lμ çc yÕu tè cã ¶nh h−ëng quyÕt ®Þnh ®Õn mùc n−íc biÓn. So víi

mùc n−íc trung b×nh, ta cã çc th«ng sè nh− sau:

- Biªn ®é triÒu : + 1.03(m)

- N−íc d©ng lín nhÊt do sãng, giã: + 0.87(m)

B¶ng 1.1: VËn tèc giã dïng cho thiÕt kÕ

Chu kỳ (năm) N NE E SE S SW W NW

Vận tốc giã trung b×nh trong thời gian 2 phót

100 38.4 49.3 30.0 20.8 22.0 35.7 34.2 33.5

50 36.2 45.0 29.1 19.2 21.4 33.4 32.7 31.8

25 34.2 40.6 27.4 18.2 20.4 31.5 30.4 29.2

10 30.6 37.5 26.3 16.8 19.2 28.2 27.5 26.5

5 28.5 34.6 25.2 15.5 18.4 26.2 25.2 21.3

1 23.0 26.0 22.0 12.7 16.0 21.0 20.0 18.0

Vận tốc giã trung b×nh trong thời gian 1 phót

100 39.7 50.9 31.0 21.4 22.7 36.9 35.3 34.6

50 37.4 46.5 30.1 19.8 22.1 34.5 33.8 32.8

25 35.3 41.9 28.3 18.8 21.1 32.5 31.4 30.2

10 31.6 38.7 27.2 17.4 19.8 29.1 28.4 27.4

5 29.4 35.7 26.0 16.0 19.0 27.1 26.0 22.0

1 23.8 26.9 22.7 13.1 16.5 21.7 20.7 18.6





Chu kỳ (năm) N NE E SE S SW W NW

Vận tốc giã trung b×nh trong thời gian 3 gi©y

100 44.7 57.4 34.9 24.2 25.6 41.6 39.8 39.0

50 42.1 52.4 33.9 22.3 24.9 38.9 38.1 37.0

25 39.8 47.3 31.9 21.2 23.7 36.7 35.4 34.0

10 35.6 43.7 30.6 19.6 22.4 32.8 32.0 30.8

5 33.2 40.3 29.3 18.0 21.4 30.5 29.3 24.8

1 26.8 30.3 25.6 14.8 18.6 24.4 23.3 21.0

B¶ng 1.2: Çc th«ng sè sãng thiÕt kÕ: ChiÒu cao vμ chu kú sãng ®¸ng kÓ theo çc

h−íng

Chu kỳ

trở lại Hướng N NE E SE S SW W NW

% 0.7 45.7 8.8 1.8 3.2 27.4 12.1 0.6

100 năm Hs (m) 5.6 8.6 5.2 3.2 4.5 6.9 4.9 5.2

T (s) 7.4 10.4 8.4 7.8 9.0 9.1 8.7 8.9

50 năm Hs (m) 5.0 8.3 4.8 2.9 4.2 6.5 4.6 3.6

T (s) 7.2 10.3 8.3 7.6 8.8 9.0 8.6 7.8

25 năm Hs (m) 4.4 8.0 4.4 2.6 3.9 6.0 4.3 2.6

T (s) 7.0 10.2 8.1 7.2 8.4 8.8 8.4 7.0

10 năm Hs (m) 2.8 7.0 3.4 1.9 3.1 4.9 3.6 5.2

T (s) 6.6 9.9 7.8 6.6 7.5 8.6 8.2 8.9

1 năm Hs (m) 1.3 6.0 2.4 1.2 2.3 3.7 2.9 2.6

T (s) 6.4 9.5 7.4 6.4 6.5 8.3 8.0 7.0

B¶ng 1.3: Çc th«ng sè sãng thiÕt kÕ: chiÒu cao vμ chu kú sãng lín nhÊt

Chu kỳ


% 0.7 45.7 8.8 1.8 3.2 27.4 12.1 0.6

100 năm Hmax (m) 10.8 16.4 9.9 6.2 8.6 13.1 9.3 7.4

T (s) 10.3 14.3 11.6 10.8 12.4 12.5 12.0 12.3

50 năm Hmax (m) 9.7 15.6 9.2 5.6 8.0 12.4 8.8 6.9

T (s) 10.0 14.1 11.5 10.5 12.1 12.4 11.9 12.1

25 năm Hmax (m) 8.8 14.7 8.7 5.2 7.7 11.9 8.5 6.5





Chu kỳ


% 0.7 45.7 8.8 1.8 3.2 27.4 12.1 0.6

T (s) 9.9 14.0 11.4 10.2 11.8 12.3 11.8 11.7

10 năm Hmax (m) 5.6 13.7 6.8 3.8 6.2 9.7 7.1 4.8

T (s) 9.4 13.9 11.0 9.4 10.6 12.1 11.6 11.0

1 năm Hmax (m) 2.6 11.8 4.8 2.4 4.6 7.3 5.8 3.0

T (s) 9.1 13.3 10.5 9.1 9.2 11.7 11.3 9.9

B¶ng 1.4: VËn tèc dßng ch¶y mÆt lín nhÊt øng víi chu kú xuÊt hiÖn lÆp l¹i 100 n¨m liªn

kÕt víi c¸c h−íng sãng

C¸c th«ng số Hướng sãng

N NE E SE S SW W NW

Vận tốc (cm/s) 93 137 100 173 224 181 178 121

Hướng dßng chảy (độ) 240 242 277 41 68 79 78 134

B¶ng 1.5: VËn tèc dßng ch¶y mÆt lín nhÊt øng víi chu kú xuÊt hiÖn lÆp l¹i 1 n¨m liªn



N NE E SE S SW W NW

Vận tốc (cm/s) 80 102 83 135 128 148 142 89


B¶ng 1.6: VËn tèc dßng ch¶y ®¸y lín nhÊt øng víi chu kú xuÊt hiÖn lÆp l¹i 100 n¨m liªn



N NE E SE S SW W NW

Vận tốc (cm/s) 68 119 126 109 82 137 119 97


B¶ng 1.7: VËn tèc dßng ch¶y ®¸y lín nhÊt øng víi chu kú xuÊt hiÖn lÆp l¹i 1 n¨m liªn







N NE E SE S SW W NW

Vận tốc (cm/s) 58 69 96 85 67 97 96 77


c. Çc sè liÖu ®Þa chÊt c«ng tr×nh

§iÒu kiÖn ®Þa chÊt khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh ®−îc cho trong b¶ng sau:

B¶ng 1.8: §iÒu kiÖn ®Þa chÊt khu vùc x©y dùng c«ng tr×nh:

Sè

líp

®Êt

§é s©u

(m)

Lo¹i Tû träng

ngËp

n−íc

(KN/m3)

Gãc

néi ma

s¸t

(®é)

øng suÊt c¾t

kh«ng tho¸t n−íc

Su (Kpa)

§é rçng

50

MÆt §¸y

0.0 0.15 Çt

1 0.15 2.5 SÐt 10.0 13 85 0.03

2 2.5 9.0 Çt 9.9 24

3 9.0 15.5 SÐt 9.5 13 100 0.02

4 15.521.0 SÐt 9.0 13 135 0.02

5 21.023.0 Çt 8.5 20

6 23.026.0 SÐt 10.1 20 200 0.02

7 26.030.5 Çt 9.8 30

8 30.532.5 Çt 9.7 16 160 0.01

9 32.536.0 SÐt 9.5 14 140 0.02

1 36.046.0 SÐt 9.8 21 135 0.02

1 46.053.0 SÐt 8.7 15 155 0.01

1 53.060.0 SÐt 9.0 85 85 0.01

1 60.065.0 SÐt 8.4 10 100 0.03

1 65.0 70 Çt 9.5 30





1.4.4 §iÒu kiÖn vËt t− bÕn b·i vμ trang thiÕt bÞ phôc vô thi c«ng

§iÒu kiÖn bÕn b·i

HiÖn nay XNLD Vietsovpetro cã hai b·i l¾p r¸p: B·i MCY0 vμ MCY1 víi hai ®−êng tr−ît

dμi 183(m) vμ 216(m) b»ng bªt«ng cèt thÐp.

Tæng diÖn tÝch mÆt b»ng b·i l¾p r¸p cña XNLDDK Vietsovpetro ë khu vùc c¶ng dÇu khÝ

kho¶ng 210.000 m2 bao gåm diÖn tÝch b·i trèng vμ diÖn tÝch khu nhμ x−ëng. DiÖn tÝch

®−êng ®i vμ khu vùc thao t¸c ho¹t ®éng lμ 180.000(m2).

B·i l¾p r¸p cã ®é dèc b»ng 0o, tho¸t n−íc b»ng c¬ chÕ thÊm, cã hÖ thèng tho¸t n−íc

ngÇm trong lßng ®Êt.

NÒn b·i l¾p r¸p ®−îc gia cè b»ng çc líp tõ th« ®Õn mÞn dÇn ®Ó dÔ tho¸t n−íc, líp trªn

cïng lμ çt.

C−êng ®é nÒn b·i l¾p r¸p: R = 6(kG/cm2) ®¶m b¶o tÝnh n¨ng kü thuËt cña çc ph−¬ng

tiÖn phôc vô thi c«ng l¾p r¸p. Trªn b·i l¾p r¸p cßn cã hÖ thèng èng dÉn n−íc cøu ho¶ vμ

sinh ho¹t, hÖ thèng ®−êng d©y t¶i ®iÖn, çc lo¹i cÈu cã kh¶ n¨ng cÈu- l¾p dùng khèi ch©n

®Õ nÆng 5000- 6000 tÊn ë ®é s©u h¬n 100(m) n−íc.

CÊu t¹o ®−êng tr−ît: PhÝa d−íi lμ nÒn ®Êt ®−îc gia cè b»ng çc cäc bªt«ng cèt thÐp

(40x40 cm) dμi 20(m) ®−îc ®ãng trªn däc suèt chiÒu dμi ®−êng tr−ît çch nhau 1.2m,

tiÕp theo lμ líp bªt«ng cèt thÐp c−êng ®é cao.

+ Trªn mÆt ®−êng tr−ît l¸t tÊm thÐp dμy 12(mm) ®Ó t¨ng kh¶ n¨ng chÞu Ðp mÆt, gi¶m

lùc ma s¸t gi÷a ®−êng tr−ît vμ m¸ng tr−ît trong thi c«ng tr−ît KC§.

+ Lo¹i ®−êng tr−ît thø nhÊt: kho¶ng çch gi÷a t©m hai ®−êng tr−ît lμ 16m, chiÒu dμi

®−êng tr−ît lμ 216(m).

+ Lo¹i ®−êng tr−ît thø hai: lμ ®−êng tr−ît kÐp, gåm ®−êng tr−ît réng 16(m) vμ ®−êng

tr−ît réng 20(m). ChiÒu dμi ®−êng tr−ît lμ 183(m).

+ ¸p lùc trªn ®−êng tr−ît ®¹t ®−îc: P =100(T/m)

+ Trªn ®−êng tr−ît cã bè trÝ çc m¸ng tr−ît ®Ó ®ì vμ tr−ît khèi ch©n ®Õ ra mÐp c¶ng.

Bê c¶ng cã chiÒu dμi 750(m) ®−îc ®ãng cäc kÌ b»ng bªt«ng cèt thÐp.

+ §é s©u mùc n−íc tr−íc c¶ng khi triÒu kiÖt kho¶ng 5.2(m), khi triÒu c−êng kho¶ng

8.6(m).

Çc lo¹i m¸y mãc phôc vô thi c«ng





Çc lo¹i cÈu xÝch tù hμnh DEMAG do §øc s¶n xuÊt.

+ Lo¹i CC-4000 cã 01 chiÕc, chiÒu dμi cÇn 42m (ghÐp tõng ®o¹n dμi 9 – 12m). Søc

n©ng lín nhÊt 650T øng víi tÇm víi 18m.

+ Lo¹i CC-2000:

- ChiÒu dμi cÇn 72m cã: 01 chiÕc.



- Søc n©ng lín nhÊt: 300T øng víi tÇm víi 18m.

+ Lo¹i CC-600: ChiÒu dμi cÇn 54m vμ 36m cã 6 chiÕc.

- Søc n¨ng cÈu lín nhÊt lμ 140T øng víi tÇm víi 12m.

Çc lo¹i cÈu « t« b¸nh lèp søc n©ng 45T, 70T, 90T, cã hai lo¹i COLES vμ TANADO do

NhËt s¶n xuÊt.

Çc lo¹i m¸y n©ng h¹ cã søc n©ng kh¸c nhau, çc lo¹i xe kÐo mãc víi t¶i träng kh¸c

nhau.

Çc lo¹i xe « t« t¶i träng 5T, 10T, 12T, ..., çc lo¹i thiÕt bÞ phôc vô b¬m tr¸m xi m¨ng.

Çc lo¹i ph−¬ng tiÖn phôc vô h¹ thñy, vËn chuyÓn, ®¸nh ch×m khèi ch©n ®Õ.

+ Çc lo¹i cÈu næi: T¹i xÝ nghiÖp LDDK Vietsovpetro cã 3 tμu cÈu vμ nhiÒu lo¹i tμu

chuyªn dông kh¸c phôc vô c«ng t¸c thi c«ng trªn biÓn.

- CÈu næi Hoμng Sa (ISPOLIN): cã søc n©ng tèi ®a 1200T, cÈu næi nμy kh«ng tù hμnh

®−îc.

- Tμu cÈu Tr−êng Sa (TITAN 01) : Søc n©ng tèi ®a 600T, ®©y lμ lo¹i tÇu cÈu 2 th©n, tù

hμnh ®−îc kh«ng cÇn tμu kÐo.

- Tμu C«n S¬n: Søc n©ng tèi ®a lμ 547T. §©y lμ lo¹i tμu chuyªn dông ®Ó th¶ èng, lo¹i

tμu cÈu nμy kh«ng tù hμnh.

+ Çc lo¹i tμu kÐo chuyªn dông phôc vô c«ng t¸c vËn chuyÓn trªn biÓn: tμu “Phó Quý”,

tμu “S«ng Dinh”, tμu “Sao Mai” ...

+ Tμu phôc vô c«ng t¸c phßng hé trong qu¸ tr×nh thi c«ng trªn biÓn (tμu dÞch vô): Tμu

“BENDINH 01”, tμu phôc vô c«ng t¸c lÆn: tμu “H¶i S¬n” kÌm theo çc tr¹m lÆn bè trÝ

trªn tμu.





+ Çc thiÕt bÞ phôc vô c«ng t¸c thi c«ng trªn biÓn: Çc lo¹i xe b¬m tr¸m xi m¨ng, trén

v÷a xi m¨ng, çc lo¹i m¸y nÐn khÝ phôc vô c«ng t¸c ®ãng cäc.

+ ThiÕt bÞ ®ãng cäc: XÝ nghiÖp cã çc thiÕt bÞ (bóa) ®ãng cäc cho çc cäc cã ®−êng

kÝnh: 1219; 1016; 914; 813 ...

+ ThiÕt bÞ ®Þnh t©m cäc: çc lo¹i cäc kh¸c nhau cÇn cã çc thiÕt bÞ ®Þnh t©m kh¸c nhau.

Çc lo¹i thiÕt bÞ ®Þnh t©m cho çc lo¹i cäc: 1219 (2 chiÕc); 1016 (5 chiÕc); 914 (2

chiÕc); 813 (2 chiÕc); 720 (3 chiÕc ), 630 (2 chiÕc).

+ Çc lo¹i thiÕt bÞ kÑp cäc: dïng cho çc cäc cã ®−êng kÝnh: 1220 (4 chiÕc); 1020 (5

chiÕc); 920 (2 chiÕc); 812.8 (2 chiÕc); 720 (6 chiÕc); 630 (4 chiÕc).

Çc ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o qu¸ tr×nh thi c«ng

ViÖc ®¸nh ch×m h¹ thuû khèi ch©n ®Õ ®−îc thùc hiÖn trong çc ®iÒu kiÖn giíi h¹n sau:

- ChiÒu cao sãng kh«ng qu¸ 1.25(m)

- Tèc ®é giã kh«ng qu¸ 12(m/s).

VËt liÖu

VËt liÖu thÐp sö dông trong ®å ¸n nμy ®−îc lÊy theo tiªu chuÈn API Specification 5L

Forty First Edition, April 1, 1995. Víi mét sè chó ý sau:

Gi¸ trÞ khèi l−îng ®¬n vÞ lÊy lμ: 7.85 T/m3

Gi¸ trÞ träng l−îng theo chiÒu dμi cña tõng kÝch th−íc tÝnh theo c«ng thøc tiªu

chuÈn cña API 5L:

ttDm )..(02466.0 , Kg/m

- Víi m lμ khèi l−îng ®¬n vÞ ®−îc lμm trßn tíi 0.01 Kg/m

- D: gi¸ trÞ ®· ®−îc quy ®Þnh cña ®−êng kÝnh èng ngoμi, (mm )

- t: gi¸ trÞ ®· ®−îc quy ®Þnh cña bÒ dμy, mm

Trong c«ng thøc trªn hÖ sè tÝnh to¸n ®−îc chuyÓn ®æi tõ ®¬n vÞ khèi l−îng cña thÐp

7.85Kg/dm3.

Mét sè chØ tiªu c¬ lý cña çc lo¹i thÐp èng theo tiªu chuÈn API 5L ®−îc cho trong b¶ng

sau:

B¶ng 1.9: Mét sè chØ tiªu c¬ lÝ cña thÐp èng theo QP API:





Thø tù Lo¹i thÐp C−êng ®é ®μn håi

(Mpa)

C−êng ®é tíi h¹n

(Mpa)

1 A25 172 310

2 A 207 331

3 B 241 413

4 X42 289 413

5 X46 317 434

6 X52 358 455

7 X56 386 489

8 X60 413 517

9 X65 448 530

10 X70 482 565

11 X80 551 620

ë ®©y trong ph¹m vi ®å ¸n lo¹i thÐp ®−îc sö dông lμ thÐp X52 cã çc chØ tiªu c−êng ®é

nh− sau: R®h = 358 Mpa, Rth = 455 Mpa.

1.4.5 Çc tiªu chuÈn vμ quy ph¹m ¸p dông

1. Quy ph¹m API RECOMMENDED PRACTICE 2A – WSD (RP 2A – WSD)

2. Quy ®Þnh vÒ an toμn lao ®éng víi çn bé c«ng nh©n viªn khi lμm viÖc trªn c«ng

tr−êng vμ trªn biÓn





Ch−¬ng 2

X©y dùng vμ lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ch©n ®Õ

2.1 C¬ së x©y dùng ph−¬ng ¸n

§èi víi mçi c«ng tr×nh, viÖc ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ph¶i phï hîp víi tÝnh

chÊt lμm viÖc, yªu cÇu sö dông cña c«ng tr×nh, kh¶ n¨ng tÝnh to¸n thiÕt kÕ vμ tÝnh kh¶ thi

cña c«ng tr×nh.

§Ó ®¹t ®−îc hiÖu qu¶ trong thiÕt kÕ, khi lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu, trªn c¬ së tham

kh¶o çc c«ng tr×nh hiÖn cã, kÕt hîp çc yªu cÇu kinh tÕ kü thuËt cô thÓ, ng−êi thiÕt kÕ cã

thÓ ®−a ra lùa chän s¬ bé lμm c¬ së ban ®Çu cho çc b−íc thiÕt kÕ tiÕp theo. Ph−¬ng ¸n

®−îc lùa chän ®Ó thi c«ng ph¶i tho¶ m·n ®ång thêi hai ®iÒu kiÖn:

- Yªu cÇu kü thuËt:

+ Phï hîp víi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng

+ §¶m b¶o ®é bÒn, ®é æn ®Þnh, tuæi thä�.d−íi t¸c dông cña t¶i träng c«ng nghÖ vμ

t¶i träng m«i tr−êng trong suèt ®êi sèng c«ng tr×nh.

+ §¶m b¶o chiÒu cao sãng thiÕt kÕ kh«ng ch¹m sμn c«ng t¸c.

- Yªu cÇu vÒ kinh tÕ: ®¶m b¶o cã gi¸ thμnh hîp lý nhÊt. CÇn ph¶i thùc hiÖn çc biÖn

ph¸p :

+ Gi¶m chi phÝ vÒ vËt liÖu, tËn dông vËt liÖu cã s½n.

+ Gi¶m thêi gian thi c«ng, ®Æc biÖt lμ thi c«ng trªn biÓn.

+ TËn dông çc trang thiÕt bÞ, ph−¬ng tiÖn thi c«ng s½n cã, h¹n chÕ tèi ®a viÖc

mua, thuª�

Mét yÕu tè kh¸c còng cã ¶nh h−ëng quyÕt ®Þnh tíi viÖc x©y dùng ph−¬ng ¸n kÕt cÊu lμ

quy m« vμ chøc n¨ng cña th−îng tÇng. Bëi v× quy m« vμ chøc n¨ng cña th−îng tÇng lμ hai

yÕu tè liªn quan trùc tiÕp ®Õn kÝch th−íc ®Ønh khèi ch©n ®Õ, liªn quan ®Õn cÊu t¹o çc

panel vμ çc mÆt ngang.

2.2 Nguyªn t¾c x©y dùng ph−¬ng ¸n

§Ó x©y dùng ®−îc ph−¬ng ¸n kÕt cÊu phï hîp nhÊt víi çc sè liÖu ®Çu vμo, ng−êi thiÕt

kÕ cÇn ph¶i tu©n theo mét sè nguyªn t¾c nhÊt ®Þnh. D−íi ®©y tr×nh bμy çc nguyªn t¾c c¬

b¶n khi x©y dùng mét ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ch©n ®Õ, vμ còng ®−îc ¸p dông trong ®å ¸n Tèt

nghiÖp nμy.





2.2.1 Ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ®ì sμn chÞu lùc

ViÖc lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ®ì sμn chÞu lùc c¨n cø vμo çc yÕu tè chÝnh sau:

Quy m« cña th−îng tÇng

Quy m« th−îng tÇng ë ®©y ®−îc hiÓu lμ bao gåm kÝch th−íc th−îng tÇng vμ t¶i träng

th−îng tÇng. Tõ quy m« th−îng tÇng ta míi x¸c ®Þnh ®−îc s¬ bé kÝch th−íc cña hÖ thèng

dÇm ®ì sμn chÞu lùc còng nh− s¬ ®å lμm viÖc cña çc kÕt cÊu ®ã.

C«ng n¨ng th−îng tÇng

C«ng n¨ng th−îng tÇng chÝnh lμ chøc n¨ng cña nã, c«ng n¨ng cña th−îng tÇng sÏ quyÕt

®Þnh tíi ph−¬ng ¸n bè trÝ kÕt cÊu ®ì sμn chÞu lùc. Ta cã thÓ dÔ dμng nhËn thÊy tÝnh quyÕt

®Þnh cña yÕu tè nμy nÕu ®em ph©n tÝch c«ng n¨ng cña hai lo¹i th−îng tÇng: dïng cho

ng−êi ë vμ lo¹i th−îng tÇng dïng ®Ó ®ì kÕt cÊu ®Çu giÕng mμ tμu khoan cã thÓ cËp vμo

®−îc. Víi lo¹i th−îng tÇng thø nhÊt ta cã thÓ bè trÝ kÕt cÊu ®ì th−îng tÇng ®Òu vÒ çc phÝa

song víi lo¹i th−îng tÇng thø hai viÖc bè trÝ kÕt cÊu th−îng tÇng l¹i ph¶i lμm sao cho tμu

khoan cã thÓ cËp vμo c«ng tr×nh ®−îc (tøc lμ kÕt cÊu ®ì th−îng tÇng ph¶i cã mét mÆt

ph¼ng).

Sè l−îng giÕng vμ kh¶ n¨ng liªn kÕt víi th−îng tÇng

Sè l−îng giÕng sÏ ¶nh h−ëng trùc tiÕp tíi kÝch th−íc ®Ønh cña KC§, tõ ®ã sÏ ¶nh h−ëng

tíi ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ®ì sμn chÞu lùc, kho¶ng çch gi÷a çc hÖ thèng dÇm trùc giao ®ì

th−îng tÇng.

2.2.2 Nguyªn t¾c lùa chän kÝch th−íc çc cÊu kiÖn chÝnh cña kÕt cÊu ch©n ®Õ

C«ng tr×nh biÓn lμ lo¹i c«ng tr×nh ®Æc biÖt, tån t¹i ®éc lËp t¹i nh÷ng vïng cã ®iÒu kiÖn

tù nhiªn hÕt søc kh¾c nghiÖt. Khi cã sù cè x¶y ra viÖc tiÕn hμnh kh¾c phôc lμ rÊt khã kh¨n

vμ tèn kÐm. ChÝnh v× vËy viÖc thiÕt kÕ chÕ t¹o lo¹i c«ng tr×nh nμy ®ßi hái ph¶i tu©n theo

nh÷ng qui tr×nh rÊt chÆt chÏ. Çc nguyªn t¾c tr×nh bμy d−íi ®©y lμ nh÷ng nguyªn t¾c c¬

b¶n trong viÖc x©y dùng kÕt cÊu ch©n ®Õ c«ng tr×nh biÓn b»ng thÐp.

èng chÝnh vμ cäc:

ViÖc lùa chän kÝch th−íc èng chÝnh c¨n cø vμo sè liÖu ®Çu vμo: ®é s©u n−íc, ®iÒu kiÖn

khÝ t−îng h¶i v¨n, ph−¬ng ¸n nÒn mãng ¸p dông. Th«ng th−êng kÝch th−íc èng chÝnh

ph¶i tho¶ m·n çc yªu cÇu sau:





- èng chÝnh ph¶i ®ñ lín ®Ó chøa ®−îc cäc chÝnh ®ãng xuyªn qua chóng víi dung

sai kÓ ®Õn ®é mÐo vμ cong cña èng

- Liªn kÕt gi÷a èng chÝnh vμ èng nh¸nh ph¶i ®−îc thiÕt kÕ ®Ó kh«ng bÞ kÐo ®øt

hoÆc chäc thñng thanh chñ, ®iÒu nμy còng ¶nh h−ëng ®Õn kÝch th−íc thanh

nh¸nh

- èng chÝnh cμng to th× diÖn tÝch ch¾n cμng lín. Ng−îc l¹i, ph¶i dïng nhiÒu thanh

xiªn h¬n khi èng chÝnh nhá ®i

Th«ng th−êng ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt vμ yªu cÇu nÒn mãng lμ vÊn ®Ò quyÕt ®Þnh ®Õn kÝch

th−íc cña çc èng chÝnh. Trong çc vïng ¶nh h−ëng cña ®éng ®Êt th× kÝch th−íc çc èng

chÝnh lªn gi÷ ë møc tèi thiÓu ®Ó gi¶m thiÓu ¶nh h−ëng cña n−íc kÌm.

Çc thanh xiªn

Trong kÕt cÊu ch©n ®Õ th× thanh xiªn gi÷ vai trß rÊt quan träng, nã cã nhiÖm vô liªn kÕt

çc èng chÝnh l¹i víi nhau. Do ®ã thanh xiªn cã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn ®é cøng tæng thÓ

cña c«ng tr×nh.

Cã hai lo¹i thanh xiªn lμ thanh xiªn trong panel vμ thanh xiªn trong mÆt ngang. Cã hai

yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Õn viÖc x¸c ®Þnh kÝch th−íc cña thanh xiªn lμ:

- Tû sè ®é m¶nh (Kl/r)

Do çc thanh xiªn chñ yÕu chÞu lùc däc trôc, v× vËy tû sè ®é m¶nh ®−îc ®Þnh nghÜa lμ

®é dμi h÷u hiÖu cña phÇn tö chia cho b¸n kÝnh qu¸n tÝnh mÆt c¾t cña thanh. §é m¶nh giíi

h¹n cña thanh ®−îc lùa chän lªn trong giíi h¹n 60 ®Õn 80.

- Tû sè gi÷a ®−êng kÝnh vμ chiÒu dμy thanh (D/t)

Ngoμi t¸c dông cña lùc däc trôc, çc thanh xiªn cßn ph¶i chÞu t¸c dông cña ¸p lùc thuû

tÜnh cña n−íc biÓn. Tû sè D/t lμ gi¸ trÞ dÉn h−íng ®Ó lùa chän kÝch th−íc phÇn tö ®Ó

kh«ng bÞ h− háng do t¸c dông cña ¸p lùc thuû tÜnh vμ vÊn ®Ò mÊt æn ®Þnh g©y ra bëi t¸c

®éng nμy.

2.2.3 Nguyªn t¾c cÊu t¹o panel

Nguyªn t¾c lùa chän kÕt cÊu panel phô thuéc trùc tiÕp vμo çc ®iÒu kiÖn khÝ t−îng h¶i

v¨n, vμo yªu cÇu truyÒn lùc cña çc thanh xiªn. Mét sè d¹ng panel ®iÓn h×nh ®−îc cho

nh− h×nh vÏ sau:





Trong çc d¹ng panel nμy çc thanh chÐo th−êng ®−îc cÊu t¹o theo d¹ng ch÷: K, X

- Gi»ng chÐo kiÓu ch÷ X:

§−êng kÝnh thanh chèng cã thÓ nhá h¬n 1,6 lÇn so víi kiÓu trªn, çc èng can (phÇn èng

t¹i nót cã ®−êng kÝnh, bÒ dÇy ®−îc t¨ng c−êng) t¹i èng chÝnh cã thÓ nhá h¬n, bËc siªu

tÜnh t¨ng lªn lμm chËm qu¸ tr×nh ph¸ hñy lòy tiÕn. Tuy nhiªn, khèi l−îng cña kÕt cÊu cã

thÓ lín h¬n, lùc sãng t¸c ®éng lín h¬n. Nót ë giao ®iÓm 2 thanh ph¶i ®−îc thiÕt kÕ chi

tiÕt, bÒ dμy èng can ph¶i ®ñ. KiÓu nμy còng lμm l−îng mèi hμn t¨ng dÉn ®Õn t¨ng thêi

gian vμ gi¸ thμnh thi c«ng.

- Gi»ng chÐo kiÓu ch÷ K:

KiÓu nμy th−êng thÝch hîp víi çc kho¶ng çch ng¾n gi÷a çc v¸ch ngang chÞu t¶i träng

®øng lín. Trong tr−êng hîp nμy, ®−êng kÝnh çc èng chèng ngang ph¶i b»ng ®−êng kÝnh

çc thanh chèng xiªn. T¹i vÞ trÝ nót, ph¶i cã cÊu t¹o gia c−êng cho thanh ngang. M« men

uèn do ®é lÖch t©m t¹i nót K ph¶i ®−îc xem xÐt. ¸p dông kiÓu trªn chØ khi chøng minh

®−îc sù ph©n bè ®−êng ®i hîp lý cña lùc. Nãi chung kh«ng nªn dïng d¹ng nμy.

- Gi»ng chÐo ®¬n:

Lo¹i nμy cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, Ýt mèi hμn, th−êng ®−îc ¸p dông cho çc dμn nhá x©y

dùng ë nh÷ng vïng cã ®iÒu kiÖn khÝ t−îng h¶i v¨n kh«ng qu¸ phøc t¹p.

CÊu t¹o mét sè d¹ng panel phæ biÕn





§èi víi çc dμn lín, chiÒu s©u n−íc lín sÏ kh«ng tháa m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh cho c«ng

tr×nh. BËc siªu tÜnh cña lo¹i nμy nhá dÉn ®Õn ph¸ hñy lòy tiÕn dÔ x¶y ra.

2.2.4 Nguyªn t¾c cÊu t¹o Diafragm

Çc Diafragm (v¸ch ngang) cã cÊu t¹o thÝch hîp lμm nhiÖm vô chèng xo¾n cho c«ng

tr×nh, ®ì hÖ thèng èng Conductor vμ lμm t¨ng ®é cøng tæng thÓ cho c«ng tr×nh. H×nh d−íi

tr×nh bμy mét sè d¹ng Diafragm th−êng ®−îc sö dông

CÊu t¹o mét sè d¹ng Diafragm phæ biÕn

Trong mét sè tr−êng hîp ë çc vïng cã ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt kh«ng phøc t¹p. §Ó t¨ng æn

®Þnh cho vμ gi¶m ®é lón cho c«ng tr×nh ë v¸ch ngang cuèi cïng ng−êi ta cã thÓ chÕ t¹o

thªm hÖ thèng sμn chèng lón b»ng çc thÐp tÊm.

2.2.5 Nguyªn t¾c cÊu t¹o nót

Çc nót nªn ®−îc thiÕt kÕ ë d¹ng nót ®¬n gi¶n. Çc nót phøc t¹p, nèi chång nªn tr¸nh, ®Ó

dÔ dμng cho thi c«ng vμ tr¸nh nh÷ng mèi hμn ®Æc biÖt. Nh÷ng mèi hμn mμ ®ßi hái ph¶i

®−îc gia nhiÖt vμ gi¶i phãng øng suÊt ngay trong khi hμn hoÆc ngay sau khi hμn. Ngoμi ra

gãc hîp bëi çc phÇn tö còng kh«ng nªn nhá h¬n 250, v× çc ®−êng hμn lμ mét vÊn ®Ò hÕt

søc khã kh¨n nÕu gãc qu¸ nhá. Th«ng th−êng çc gãc gi÷a çc phÇn tö tèt nhÊt nªn n»m

trong giíi h¹n tõ 300 ÷ 600

2.2.6 Nguyªn t¾c lùa chän phÇn tö theo ®é m¶nh

ViÖc chän çc thanh trong kÕt cÊu c«ng tr×nh biÓn thÐp ph¶i ®¶m b¶o ®−îc æn ®Þnh côc

bé vμ æn ®Þnh tæng thÓ d−íi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng khai th¸c vμ ®iÒu kiÖn m«i tr−êng cùc

h¹n. §èi víi çc phÇn tö kÕt cÊu d¹ng èng, chän theo ®é m¶nh cho phÐp (theo quy ph¹m

API RP 2A-WSP, 20th, Edition, 1993) :

0r

L.k , trong ®ã:

: §é m¶nh cña kÕt cÊu thanh thiÕt kÕ.





0 : §é m¶nh cho phÐp cña thanh

k: HÖ sè quy ®æi chiÒu dμi, k 1.

L: ChiÒu dμi cña phÇn tö, ®−îc x¸c ®Þnh b»ng kho¶ng çch gi÷a hai t©m nót.

r: B¸n kÝnh qu¸n tÝnh tiÕt diÖn phÇn tö , F

Ir (m).

I: M« men qu¸n tÝnh mÆt c¾t ngang cña èng (m4)

F : DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña èng (m2)

Theo quy ph¹m vÒ thiÕt kÕ c«ng tr×nh biÓn (quy ph¹m API cña Mü) th× ®é m¶nh cho

phÐp cña çc thanh èng ®−îc quy ®Þnh nh− sau:

B¶ng 1.10: §é m¶nh cho phÐp cña çc cÊu kiÖn:

KÕt cÊu §é m¶nh cho phÐp

èng chÝnh 100120

Çc thanh xiªn 6080

Thanh ngang chÞu lùc 6080

Çc thanh ngang bè trÝ theo 6080

HÖ sè quy ®æi chiÒu dμi k ®−îc x¸c ®Þnh nh− trong b¶ng sau:

B¶ng 1.11: HÖ sè qui ®æi chiÒu dμi:

Lo¹i phÇn tö HÖ sè k

Ch©n ®Õ vμ cäc: Çc phÇn tö cét èng 1,0

Çc thanh gi»ng 0.8

Çc thanh chÐo chÝnh 0.8

Çc thanh gi»ng kiÓu ch÷ K 0.8

Çc thanh gi»ng kiÓu ch÷ X 0.8

Çc thanh phô gi»ng nhau 0.8

2.3 Nguyªn t¾c lùa chän ph−¬ng ¸n

§Ó lùa chän ®−îc ph−¬ng ¸n hîp lý, ta ®−a ra mét sè ph−¬ng ¸n vμ ph¶i tÝnh to¸n néi

lùc sau ®ã kiÓm tra çc bμi to¸n bÒn, thèng kª vËt liÖu, nh©n c«ng, thiÕt bÞ thi c«ng cho

tõng ph−¬ng ¸n cô thÓ.

Trong ph¹m vi ®å ¸n nμy viÖc lùa chän ph−¬ng ¸n ®−îc thùc hiÖn theo nguyªn t¾c sau:

Sau khi ®· x©y dùng ®−îc çc ph−¬ng ¸n phï hîp víi sè liÖu ®Çu vμo, ng−êi thiÕt kÕ ph¶i





tiÕn hμnh ph©n tÝch lùa chän ®−îc ph−¬ng ¸n phï hîp nhÊt víi ®iÒu kiÖn hiÖn cã.

Ph−¬ng ¸n ®−îc lùa chän ph¶i ®¶m b¶o tho¶ m·n çc yªu cÇu vÒ cÊu t¹o, ®é bÒn, thi c«ng

thuËn lîi. Çc chØ tiªu chñ yÕu ®−îc ®−a ra ®¸nh gi¸ lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu lμ:

Tæng khèi l−îng toμn bé kÕt cÊu ch©n ®Õ

Khèi l−îng cäc

Chu kú dao ®éng riªng

Tæng t¶i träng sãng, dßng ch¶y t¸c ®éng lªn kÕt cÊu

Ph−¬ng tiÖn thi c«ng s½n cã ®−îc sö dông

ChuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu�.

§Ó cã ®−îc çi nh×n tæng qu¸t vÒ çc b−íc chÝnh ®Ó lùa chän mét ph−¬ng ¸n kÕt cÊu

phï hîp víi çc yªu cÇu ®Æt ra, s¬ ®å d−íi ®©y tr×nh bμy vÒ quy tr×nh lùa chän ph−¬ng ¸n

®−îc thùc hiÖn trong ®å ¸n nμy.

Theo quy tr×nh nμy th× ng−êi thiÕt kÕ c¨n cø vμo çc Sè liÖu ®Çu vμo ®−îc cung cÊp, sÏ

®−a ra mét sè ph−¬ng ¸n kÕt cÊu phï hîp. Sau ®ã tõ çc ph−¬ng ¸n nμy sÏ tiÕn hμnh thiÕt

kÕ s¬ bé (bao gåm bèn b−íc). Tõ thiÕt kÕ s¬ bé ë trªn sÏ ph©n tÝch lùa chän lÊy ph−¬ng

¸n phï hîp nhÊt víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ.

TÊt c¶ çc tÝnh to¸n chØ tiªu so s¸nh: tæng khèi l−îng toμn bé kÕt cÊu ch©n ®Õ, khèi

l−îng cäc, chu kú dao ®éng riªng ®−îc tr×nh bμy trong môc TÝnh to¸n s¬ bé (môc 2.5).

Riªng phÇn tÝnh to¸n tæng t¶i träng ngang vμ kÕt qu¶ chuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu sÏ chØ thèng

kª kÕt qu¶, phÇn lý thuyÕt tÝnh to¸n sÏ ®−îc tr×nh bμy kü trong Ch−¬ng 4.

Qui tr×nh x©y dùng vμ lùa chän ph−¬ng ¸n thùc hiÖn

Trong ®å ¸n





Sè liÖu ®Çu vμo

Sè LIÖU C¤NG TR×NH

Th−îng tÇng[Chøc n¨ng, quy m«( kÝch th−íc, t¶i träng, sè l−îng giÕng khoan�); kh¶ n¨ng cung cÊp trang thiÕt bÞ, vËt t−, ®iÒu kiÖn thi c«ng]

Sè liÖu m«i tr−êng

§é s©u n−íc, �.. , ®Þa chÊt c«ng tr×nh

X©y dùng çc gi¶i ph¸p kÕt cÊu phï hîp víi çc sè

liÖu ®Çu vμo

Xem xÐt vμ ph©n tÝch sù phï hîp cña gi¶i ph¸p víi:

- Sù phï hîp víi quy m«, chøc n¨ng th−îng tÇng, kh¶ n¨ng liªn kÕt víi th−îng tÇng - Phï hîp víi ®é s©u n−íc, ®Þa chÊt c«ng tr×nh

ThiÕt kÕ s¬ bé

(Gåm 4 b−íc sau)

X¸c ®Þnh çc

kÝch th−íc c¬

b¶n cña kc®

Dù kiÕn ph−¬ng

¸n thi c«ng

tÝnh to¸n tæng

thÓ

KiÓm tra çc

kÕt cÊu chÝnh

a.Ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ®ì

th−îng tÇng, kÝch th−íc ®Ønh

-X¸c ®Þnh chiÒu cao c«ng tr×nh, chiÒu cao ph©n ®o¹n, kÝch th−íc mÆt ngang(nÕu cã)

b.Chän kÝch th−íc cäc, èng

chÝnh

- h×nh thøc thanh xiªn trong panel

- h×nh thøc diafragm

c.Chän tiÕt diÖn theo ®é m¶nh

d.Chän lo¹i vËt liÖu sö

dông(m¸c thÐp�)

a.Ph−¬ng ¸n thi

c«ng trªn bê

b.Ph−¬ng ¸n thi c«ng h¹ thuû

c.Ph−¬ng ¸n thi

c«ng vËn chuyÓn ®¸nh ch×m

d.Ph−¬ng ¸n th¸o bá ( nÕu cã)

a.TÝnh to¸n dao ®éng

riªng vμ ®¸nh gi¸ ¶nh h−ëng ®éng

b.TÝnh to¸n tæng t¶i

träng lín nhÊt, chuyÓn vÞ ngang lín nhÊt, kiÓm tra chuyÓn vÞ cho phÐp

c.KiÓm tra æn ®Þnh

tæng thÓ (nÕu cã), tÝnh lón (nÕu cã)

a.KiÓm tra èng

chÝnh, cäc vμ çc kÕt cÊu chÝnh kh¸c(çc thanh xiªn tham gia chÞu lùc chÝnh)

b. §¸nh gi¸ l¹i

søc chÞu t¶i cña cäc so s¸nh víi lùc ®Çu cäc

Ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n

(Mét sè th«ng sè ®Ò nghÞ xem b¶ng kÌm theo)

§¸nh gi¸

QuyÕt ®Þnh





2.4 X©y dùng çc ph−¬ng ¸n kÕt cÊu

2.4.1 Çc kÝch th−íc c¬ b¶n cña kÕt cÊu ch©n ®Õ

ChiÒu cao c«ng tr×nh ®−îc tÝnh ®Õn mÆt d−íi cña sμn c«ng t¸c çch ®Ønh sãng mét

kho¶ng çch an toμn 0, 0 gäi lμ ®é tÜnh kh«ng cña c«ng tr×nh ®−îc tÝnh tõ ®Ønh con

sãng cao nhÊt ®Õn mÆt d−íi sμn chÞu lùc, 0 ®−îc x¸c ®Þnh dùa trªn çc yÕu tè:

- Sai sè cã thÓ cã cña ®¸y biÓn

- §Ønh sãng cao nhÊt cã thÓ cã

- T−¬ng t¸c thuû ®éng gi÷a kÕt cÊu vμ m«i tr−êng biÓn cã thÓ lμm cho sãng

vì, bät biÓn b¾n lªn.

- Phô thuéc vμo ®é lón c«ng tr×nh (khi thi c«ng ®ãng cäc, trong qu¸ tr×nh sö

dông)

- TÝnh chÊt ®Þa chÊt cña nÒn ®Êt g©y nghiªng c«ng tr×nh.

Theo quy ph¹m DNV: 0 1.5(m), ë ®©y ta chän 0 = 1.5(m).

ChiÒu cao c«ng tr×nh ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

HCT = d0 + d1 + d2 + *H + 0

Trong ®ã: d0: ®é s©u n−íc, d0 = 100(m).

d1: biªn ®é triÒu, d1 = 1.03(m)

d2: n−íc d©ng do giã d2 = 0.87(m)

VËy: HCT = d0 + d1 + d2 + *H + 0 = 100 + 1.03 + 0.87 + 0.7*16.4 + 1.5 = 114.88(m)

VËy ta chän chiÒu cao c«ng tr×nh lμ HCT = 115(m)

ChiÒu cao mÆt ngang trªn cïng D1:

HD1 = d0 + d1 + d2 + 1

1: lμ kho¶ng çch ®¶m b¶o thi c«ng l¾p ®Æt khung sμn chÞu lùc. Chän 1 = 2.1(m)

HD1 = 100 + 1.03 + 0.87 + 2.1 = 104(m)

ChiÒu cao khèi ch©n ®Õ:

HKC§ = HD1 + 2,





Víi 2 lμ kho¶ng çch ®¶m b¶o thi c«ng liªn kÕt nót khung sμn chÞu lùc vμo khèi

ch©n ®Õ. Chän 2 = 1(m)

HKC§ = 104 + 1 = 105(m)

ChiÒu cao khung sμn chÞu lùc:

Toμn bé phÇn th−îng tÇng ®Æt trªn mét hÖ sμn chÞu lùc. Gi÷a hÖ sμn chÞu lùc vμ khèi

ch©n ®Õ lμ phÇn khung sμn chÞu lùc.

ChiÒu cao phÇn khung sμn chÞu lùc: HKSCL = HCT - HKC§

Trong ®ã:

HKSCL : chiÒu cao phÇn khung sμn chÞu lùc.

HCT : chiÒu cao tÝnh tõ ®¸y biÓn ®Õn mÆt sμn chÝnh. HCT = 115 (m)

HKC§ : chiÒu cao cña khèi ch©n ®Õ: HKC§ = 105 (m)

HKSCL = HCT - HKC§ = 115 – 105 = 10 (m)

PhÇn th−îng tÇng ®−îc liªn kÕt víi ®Çu trªn cña 4 cäc lång trong èng chÝnh cña ch©n ®Õ

nhê hÖ khung nèi th«ng qua liªn kÕt hμn.

KÝch th−íc mÆt trªn cña khung sμn chÞu lùc ph¶i t−¬ng øng víi kÝch th−íc cña khèi

th−îng tÇng. V× vËy kÝch th−íc mÆt trªn cña khung sμn chÞu lùc lμ 12x12(m).

Khung sμn chÞu lùc cã 4 èng trô chÝnh chÕ t¹o tõ thÐp èng cã cïng ®−êng kÝnh víi cäc,

®Çu d−íi nh− ®Çu v¸t bót ch× liªn kÕt víi khèi ch©n ®Õ kiÓu nót ®Çu nèi. Bèn ®Çu cäc nèi

víi khung sμn chÞu lùc qua ph©n tè chuyÓn tiÕp ®−îc chÕ t¹o s½n ®Ó chuyÓn h−íng.

Víi ®é s©u n−íc d = 100m trªn c¬ së tham kh¶o mét sè d¹ng kÕt cÊu míi ®· ®−îc x©y

dùng hoÆc ®−îc x©y dùng ë d¹ng m« h×nh cña çc tËp ®oμn dÇu löa Hoa Kú ®ång thêi

phï hîp víi quy m« th−îng tÇng ®· cã ta ®−a ra hai d¹ng kÕt cÊu:

+ M« h×nh dμn tèi thiÓu ®· ®−îc x©y dùng cho ®é s©u n−íc nμy

+ D¹ng kÕt cÊu dμn truyÒn thèng bèn èng chÝnh

Trong mçi d¹ng kÕt cÊu ®−a ra l¹i bao gåm çc ph−¬ng ¸n nhá (cã kÝch th−íc çc cÊu

kiÖn kh¸c nhau) ®Ó lùa chän mét ph−¬ng ¸n tèi −u ®em so s¸nh víi ph−¬ng ¸n ®· ®−îc

lùa chän cña d¹ng kÕt cÊu cßn l¹i. Trong çc ph−¬ng ¸n ®−a ra ®Ó gi¶m chiÒu cao c«ng

tr×nh, thuËn lîi cho qu¸ tr×nh thi c«ng ®ãng cäc ta sÏ sö dông kÕt cÊu khung sμn chÞu lùc.

C¨n cø vμo nguyªn t¾c lùa chän ph−¬ng ¸n ta c¨n cø vμo môc 2.3 ®Ó so s¸nh ®−a ra

ph−¬ng ¸n kÕt cÊu hîp lý nhÊt. Sau ®ã ta sÏ lùa chän ph−¬ng ¸n tho¶ m·n çc yªu cÇu ®−a





ra lμm ph−¬ng ¸n lùa chän cuèi cïng. Çc ph−¬ng ¸n ®−a ra ®Ó so s¸nh ph¶i ®¶m b¶o çc

yªu cÇu sau:

Cã cïng sè liÖu ®Çu vμo (®é s©u n−íc, sè liÖu ®Þa chÊt, sè liÖu khÝ t−îng h¶i v¨n�.)

Çc ph−¬ng ¸n ®−a ra so s¸nh ph¶i cã kÝch th−íc ®Ønh t−¬ng ®−¬ng (tøc lμ phï hîp

víi ph−¬ng ¸n ®ì kÕt cÊu th−îng tÇng vμ c«ng nghÖ trªn ®ã)

ChiÒu cao c«ng tr×nh b»ng nhau

Phï hîp víi nhiÖm vô chøc n¨ng cña c«ng tr×nh

§¶m b¶o æn ®Þnh tæng thÓ

ViÖc x©y dùng ph−¬ng ¸n kÕt cÊu cã thÓ c¨n cø vμo kinh nghiÖm cña ng−êi thiÕt kÕ, sau

®ã tõ kÝch th−íc ®· chän ng−êi thiÕt kÕ tiÕn hμnh kiÓm tra bÒn, æn ®Þnh cña kÕt cÊu ®ång

thêi còng ph¶i ®¶m b¶o tÝnh kinh tÕ vμ thuËn lîi cho qu¸ tr×nh thi c«ng.

2.4.2 Ph−¬ng ¸n kÕt cÊu dμn tèi thiÓu

a. §Æc ®iÓm kÕt cÊu

KÕt cÊu cã d¹ng h×nh th¸p, gåm hai phÇn: phÇn th©n trªn ®−îc thu nhá d¹ng th¸p bèn

c¹nh cã cÊu t¹o mÆt ngang h×nh vu«ng kÝch th−íc 12x12(m); phÇn th©n d−íi cã kÕt cÊu

më réng ®¸y theo ba ph−¬ng. §©y lμ d¹ng kÕt cÊu phï hîp víi çc c«ng tr×nh ®−îc x©y

dùng ë nh÷ng n¬i cã ®é s©u n−íc lín vμ ®iÒu kiÖn khÝ t−îng h¶i v¨n phøc t¹p.

ChiÒu cao s¬ bé cña phÇn më réng ®−îc x¸c ®Þnh theo kinh nghiÖm (kho¶ng 1/3 chiÒu

cao cña khèi ch©n ®Õ). Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n kiÓm tra nÕu thÊy chiÒu cao nμy lμ ch−a

®ñ ®Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh tæng thÓ còng nh− kh¶ n¨ng chÞu lùc ta cã thÓ ®iÒu chØnh l¹i cho

phï hîp.

Víi d¹ng kÕt cÊu nh− ®· m« t¶ ë trªn, trong ph−¬ng ¸n nμy sÏ cã 6 cäc n»m ë phÇn th©n

d−íi, riªng phÇn th©n trªn sè cäc sö dông lμ 2 vμ ®−îc ®ãng cho hai èng chÝnh thuéc phÇn

mÆt ph¼ng cña KC§ nh»m t¨ng c−êng æn ®Þnh cho c«ng tr×nh.

S¬ ®å h×nh häc d¹ng kÕt cÊu nμy nh− sau:





H×nh 1: S¬ ®å h×nh häc ph−¬ng ¸n 1

b. Çc th«ng sè cña ph−¬ng ¸n

Do sè l−îng èng chÝnh nhiÒu h¬n h¼n – 8 èng (dÉn ®Õn sè l−îng cäc còng nhiÒu h¬n)

so víi ph−¬ng ¸n dμn truyÒn thèng nªn lùc däc trôc mμ mçi cäc sÏ chÞu Ýt h¬n. Do vËy

kÝch th−íc èng chÝnh vμ kÝch th−íc cäc cña ph−¬ng ¸n nμy sÏ nhá h¬n so víi ph−¬ng ¸n

kÕt cÊu dμn truyÒn thèng

Bªn c¹nh ®ã do cÊu t¹o diafragm kh«ng cã sù thay ®æi cÊu t¹o tõ trªn xuèng d−íi do

vËy æn ®Þnh côc bé cña mçi thanh xiªn còng nh− lùc däc trôc cña çc thanh xiªn kh«ng

cã sù thay ®æi ®ét ngét. C¨n cø vμo çc lËp luËn nμy ta ®−a ra ba ph−¬ng ¸n kÝch th−íc s¬

bé cho ph−¬ng ¸n nμy nh− sau:

B¶ng 1.12: KÝch th−íc cÊu kiÖn ph−¬ng ¸n KC tèi thiÓu:

CÊu kiÖn PA1 PA2 PA3

D(mm) T(mm) D(mm) T(mm) D(mm) T(mm)

Èng chÝnh 914 31.8 914 30.2 914 30.2

Thanh chÐo 711 20.6 660 20.6 610 17.5

Thanh ngang 660 17.5 610 17.5 610 14.3

Thanh gi»ng diaframg 610 15.9 610 15.9 559 14.3

Cäc 813 23.8 813 20.6 813 20.6

Khung sμn chÞu lùc 813 23.8 813 20.6 813 20.6





Çc kÝch th−íc cÊu kiÖn nh− ®· lùa chän ë trªn ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ ®é m¶nh. B¶ng d−íi

®©y thèng kª kÕt qu¶ ®é m¶nh lín nhÊt cña tõng cÊu kiÖn. KÕt qu¶ tÝnh to¸n cô thÓ ®−îc

tr×nh bμy trong phÇn Phô lôc 18

B¶ng 1.13: §é m¶nh lín nhÊt trong çc cÊu kiÖn:

CÊu kiÖn §é m¶nh lín nhÊt

PA1 PA2 PA3

Èng chÝnh 55.24 55.144 55.144

Thanh xiªn 31.47 33.97 36.665

Thanh ngang 21.12 22.9 22.78

Thanh gi»ng diafragm 27.995 27.995 30.535

CÊu t¹o panel:

Víi cÊu t¹o kÕt cÊu cã mét mÆt ph¼ng nªn ph−¬ng ¸n nμy ®¶m b¶o cho tμu khoan cã thÓ

cËp vμo thùc hiÖn c«ng t¸c khai th¸c. CÊu t¹o cô thÓ cña çc panel nh− sau:

12000 12000

20500120008500

1050

00

8500 1200029000

8500

1500

015

000

1500

015

000

1500

015

000

1500

0

H×nh 2: CÊu t¹o panel





CÊu t¹o çc diafragm:

Nh»m ®¶m b¶o bè trÝ ®ñ sè l−îng giÕng khoan, cÊu t¹o diafragm cho phÇn trô vμ phÇn

më réng ®¸y cÊu t¹o nh− sau:

12000 8500 12000 8500

1200

0

1200

085

00

PhÇn trô PhÇn th©n d−íi

H×nh 3: CÊu t¹o Diafragm kÕt cÊu dμn tèi thiÓu

Çc mÆt ngang çch ®Òu nhau víi kho¶ng çch lμ 15(m), riªng hai mÆt ngang trªn cïng

çch nhau 14(m). Víi d¹ng kÕt cÊu nμy cäc sÏ ®−îc luån trong hai èng chÝnh ë phÇn mÆt

ph¼ng cïng víi çc èng chÝnh cña phÇn më réng ®¸y. Sè l−îng cäc sö dông lμ 8.

2.4.3 Ph−¬ng ¸n kÕt cÊu dμn truyÒn thèng

a. §Æc ®iÓm kÕt cÊu

Víi ph−¬ng ¸n nμy kÕt cÊu gåm bèn èng chÝnh cã mét mÆt th¼ng ®øng ®Ó tμu khoan cã

thÓ cËp vμo, çc thanh xiªn trong panel nh− ®· ph©n tÝch ë trªn ta chän cÊu t¹o d¹ng ch÷

X ®Ó ®¶m b¶o kh¶ n¨ng truyÒn lùc vμ t¨ng c−êng ®é cøng tæng thÓ cho kÕt cÊu, do c«ng

tr×nh x©y dùng ë ®é s©u n−íc lín. Ph−¬ng ¸n mãng cäc ®−îc sö dông trong ph−¬ng ¸n

nμy lμ cäc chÝnh ®ãng trong èng chÝnh, vμ kh«ng sö dông cäc phô. Nh− vËy ph−¬ng ¸n

nμy sö dông 4 cäc. §ång thêi ®Ó gi¶m chiÒu cao KC§ ph−¬ng ¸n nμy còng sö dông kÕt

cÊu khung sμn chÞu lùc. Çc mÆt ngang ®−îc bè trÝ çch ®Òu nhau.

§Ó phï hîp víi quy m« th−îng tÇng ta chän kÝch th−íc ®Ønh khèi ch©n ®Õ lμ 13x13(m).

èng chÝnh cã ®é dèc 1/8.

b. Çc th«ng sè cña ph−¬ng ¸n

Theo kinh nghiÖm thiÕt kÕ çc ch©n ®Õ trong vïng §«ng Nam ¸ kÕt hîp víi çc sè liÖu

®Þa chÊt cïng víi sù tham kh¶o kinh nghiÖm thiÕt kÕ cho çc dμn t−¬ng tù, ta nhËn thÊy

víi t¶i träng tõ th−îng tÇng truyÒn xuèng cïng víi träng l−îng b¶n th©n kÕt cÊu. Do vËy





®Ó ®¶m b¶o ®é s©u ®ãng cäc còng nh− lùc ®Çu phï hîp víi nh÷ng thiÕt bÞ thi c«ng hiÖn cã

th× ®−êng kÝnh èng chÝnh – cäc cïng çc cÊu kiÖn kh¸c cã thÓ s¬ bé ®−a ra nh− sau:

B¶ng 1.14: KÝch th−íc tiÕt diÖn çc cÊu kiÖn ph−¬ng ¸n kÕt cÊu truyÒn thèng:

CÊu kiÖn PA1 PA2

D(mm) T(mm) D(mm) T(mm)

èng chÝnh 1524 31.8 1422 31.8

Thanh chÐo 965 20.6 813 20.6

Thanh ngang 813 17.5 762 17.5

Thanh gi»ng diaframg 762 15.9 711 15.9

Cäc 1118 23.8 1016 23.8

Khung sμn chÞu lùc 1118 23.8 1016 23.8

Çc kÝch th−íc cÊu kiÖn nh− ®· chän ë ®©y phï hîp víi yªu cÇu ®¶m b¶o vÒ ®é m¶nh.

B¶ng sau ®©y thèng kª ®é m¶nh lín nhÊt cho tõng cÊu kiÖn:

B¶ng 1.14: §é m¶nh lín nhÊt trong çc cÊu kiÖn PA kÕt cÊu truyÒn thèng:

CÊu kiÖn §é m¶nh lín nhÊt

PA2.1 PA2.2

èng chÝnh 28.697 30.801

Thanh xiªn 47.599 56.724

Thanh ngang 36.97 39.5

Thanh gi»ng diafragm 51.76 55.56

CÊu t¹o panel:

Nh− ®· ph©n tÝch ë trªn ®Ó phï hîp víi çc sè liÖu ®Çu vμo nªn ph−¬ng ¸n kÕt cÊu

truyÒn thèng cã cÊu t¹o panel theo s¬ ®å d−íi ®©y. Theo s¬ ®å nμy çc thanh xiªn cã cÊu

t¹o d¹ng ch÷ X, riªng khoang cuèi cïng cña panel cã cÊu t¹o thanh xiªn d¹ng ch÷ V vμ

®−îc gia c−êng thªm mét thanh chèng ®øng. Kho¶ng çch gi÷a çc mÆt ngang nh− ®· cÊu

t¹o ®¶m b¶o cho gãc gi÷a thanh xiªn vμ èng chÝnh n»m trong giíi h¹n ®¶m b¶o cho liªn

kÕt hμn t¹i çc nót (gãc 300 ÷ 600)





13000 13000

PANEL 2

1050

00

PANEL A

13000

26000

13000

26000

13000 13000

CÊu t¹o Diafragm

26000

2600

0

13000

1300

0

Diafragm 8 Diafragm 1

H×nh 4: CÊu t¹o diafragm ph−¬ng ¸n kÕt cÊu truyÒn thèng

2.5 X¸c ®Þnh h−íng ®Æt c«ng tr×nh

H−íng ®Æt c«ng tr×nh phô thuéc vμo mét sè yÕu tè sau:

+ H−íng t¶i träng m«i tr−êng cùc h¹n.

+ Chøc n¨ng chÝnh cña dμn ( dμn c«ng nghÖ, dμn khai th¸c...)

+ ThuËn lîi cho viÖc bè trÝ gi¸ cËp tμu ®Ó gi¶m tèi ®a t¶i träng do m«i tr−êng t¸c





®éng khi cËp tμu hoÆc t¸c ®éng trùc tiÕp lªn gi¸ cËp tμu.

+ S¬ ®å quy ho¹ch cña côm má (çc dμn ®· x©y dùng vμ dù kiÕn çc dμn sÏ x©y

dùng).

Trong khu«n khæ ®å ¸n nμy ta chØ xÐt ®Õn yÕu tè t¶i träng m«i tr−êng ®Ó x¸c ®Þnh

h−íng ®Æt c«ng tr×nh. Tõ çc sè liÖu m«i tr−êng, nhËn thÊy sãng (nh©n tè ngo¹i lùc chÝnh)

theo h−íng §«ng-B¾c cã chiÒu cao lín nhÊt, mμ chiÒu cao sãng lín th−êng sinh néi lùc

lín trong kÕt cÊu.

Do ®ã ta sÏ chän h−íng ®Æt c«ng tr×nh nh− sau cho PA 2.2 cña d¹ng kÕt cÊu truyÒn

thèng: mÆt Panel 1,2 sÏ cã h−íng §«ng-B¾c (høng sãng). Nh− thÕ víi t¶i träng m«i

tr−êng cùc ®¹i th× sù chÞu lùc cña 4 èng chÝnh sÏ ®ång ®Òu h¬n (th−êng 2 èng phÝa sau

chÞu nÐn, 2 èng phÝa tr−íc chÞu nhæ (s¬ ®å vμ quy −íc hÖ trôc to¹ ®é nh− h×nh vÏ. §èi víi

ph−¬ng ¸n 1.3 d¹ng kÕt cÊu dμn tèi thiÓu mÆt ph¼ng cña c«ng tr×nh song song víi h−íng

§«ng B¾c

y

x

y

x

Pa 1.3 Pa 2.2

n e

sw

w

s e

n

H×nh 5: S¬ ®å h−íng ®Æt c«ng tr×nh

2.6 TÝnh to¸n s¬ bé cho çc ph−¬ng ¸n

§Ó phôc vô cho viÖc lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu hîp lý ta tiÕn hμnh tÝnh to¸n s¬ bé cho

çc ph−¬ng ¸n. ViÖc tÝnh to¸n s¬ bé bao gåm çc b−íc tÝnh to¸n sau:

2.6.1 TÝnh to¸n träng l−îng b¶n th©n kÕt cÊu ch©n ®Õ

ViÖc tÝnh to¸n träng l−îng b¶n th©n kÕt cÊu ch©n ®Õ nh»m phôc vô cho viÖc ph©n tÝch

lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu

B¶ng tæng hîp träng l−îng b¶n th©n cña çc ph−¬ng ¸n:

B¶ng 1.15: B¶ng thèng kª träng l−îng b¶n th©n çc ph−¬ng ¸n:

Ph−¬ng ¸n PA 1.1 PA 1.2 PA 1.3 PA 2.1 PA 2.2

TL KC§ (T) 1213.642 1155.702 1019.004 1573.258 1439.09





KÕt LuËn: Tõ nh÷ng tÝnh to¸n ë trªn ta s¬ bé lùa chän hai ph−¬ng ¸n ®em so s¸nh tiÕp

®ã lμ: ph−¬ng ¸n 1.3 trong d¹ng kÕt cÊu dμn tèi thiÓu vμ ph−¬ng ¸n 2.2 trong d¹ng kÕt

cÊu dμn truyÒn thèng. ViÖc lùa chän nμy dùa trªn nguyªn t¾c ®¶m b¶o ®é m¶nh çc cÊu

kiÖn, chu kú dao ®éng riªng nhá h¬n 3s ®ång thêi cã khèi l−îng nhá h¬n (PA1.3 cã khèi

l−îng KC§ lμ 1019.004(T) cßn PA2.2 cã khèi l−îng KC§ lμ 1439.09(T) trong khi PA2.1

lμ 1537.258(T), PA1.1 lμ 1213.642(T), PA 1.2 lμ 1155.702(T).

2.6.2 TÝnh to¸n s¬ bé søc chÞu t¶i cña cäc

§Ó ®¸nh gi¸ lùa chän ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ta s¬ bé tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cña cäc, tõ ®ã

tÝnh to¸n ®−îc chiÒu dμi cäc cÇn thiÕt tøc lμ tÝnh ®−îc tæng träng l−îng cäc cña tõng

ph−¬ng ¸n. C¨n cø vμo ®ã kÕt hîp víi çc chØ tiªu so s¸nh kh¸c ta sÏ quyÕt ®Þnh ®−îc

ph−¬ng ¸n lùa chän cuèi cïng.

Theo ph−¬ng ph¸p nμy tr−íc hÕt ta ph¶i tÝnh to¸n ®−îc träng l−îng cña khèi ch©n ®Õ

(KC§), träng l−îng th−îng tÇng. Tõ ®ã suy ra tæng träng l−îng ch©n ®Õ vμ th−îng tÇng

®em chia cho sè l−îng cäc ®Ó suy ra lùc däc trôc s¬ bé mμ mçi cäc ph¶i chÞu. Tõ lùc däc

trôc mμ mçi cäc ph¶i chÞu ta tÝnh ®−îc chiÒu dμi cäc s¬ bé cÇn thiÕt. Tõ ®ã suy ra träng

l−îng cäc s¬ bé. Trong tÝnh to¸n s¬ bé coi nh− çc cäc chÞu lùc nh− nhau vμ chØ chÞu nÐn.

Lý thuyÕt dïng ®Ó tÝnh to¸n sÏ ®−îc tr×nh bμy kü trong ch−¬ng 5: TÝnh to¸n vμ thiÕt kÕ

nÒn mãng. TÝnh to¸n cô thÓ ®−îc tr×nh bμy trong phÇn phô lôc, ë ®©y chØ thèng kª kÕt qu¶

tÝnh to¸n:

B¶ng 1.16: B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho hai ph−¬ng ¸n

D¹ng kÕt cÊu dμn tèi thiÓu

Träng l−îng

TT (T)

Träng l−îng

KC§ (T)

Sè cäc Lùc däc trôc cho

mét cäc (T)

ChiÒu s©u ®ãng

cäc s¬ bé (m)

3000 1019.004 8 502.375 48

Träng l−îng cäc s¬ bé: 275.351 (T)

D¹ng kÕt cÊu dμn truyÒn thèng

Träng l−îng

TT (T)

Träng l−îng

KC§ (T)

Sè cäc Lùc däc trôc cho

mét cäc (T)

ChiÒu s©u ®ãng

cäc s¬ bé (m)

3000 1439.09 4 1106.26 67

Träng l−îng cäc s¬ bé: 400.67(T)





2.6.3 TÝnh to¸n s¬ bé tæng t¶i träng ngang vμ chuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu

Nh− ®· tr×nh bμy ë trªn trong môc nμy ta chØ thèng kª kÕt qu¶ tÝnh to¸n tæng t¶i träng

ngang t¸c ®éng lªn KC§. TÝnh to¸n cô thÓ ®−îc tr×nh bμy trong Ch−¬ng 3. Qu¸ tr×nh tÝnh

to¸n ®−îc thùc hiÖn b»ng ch−¬ng tr×nh Sap 2000 Ver 10, KC§ ®−îc m« h×nh ho¸ nh− m«

h×nh khung kh«ng gian, lý thuyÕt tÝnh to¸n dùa trªn ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n.

KÕt qu¶ tÝnh to¸n tæng t¶i träng ngang vμ chuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu cña hai ph−¬ng ¸n nh−

sau:

B¶ng 1.17: B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ tÝnh to¸n tæng t¶i träng ngang vμ chuyÓn vÞ ®Ønh cña

hai ph−¬ng ¸n:

Ph−¬ng ¸n Tæng t¶i träng ngang (T) ChuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu (cm)

PA13 506.514 35.8

PA22 505.011 9.12

2.7 Ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n

2.7.1 Tæng hîp c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n chÝnh

Sau khi tÝnh to¸n ®Õn th«ng sè chuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu ta cã b¶ng thèng kª mét sè th«ng

sè tÝnh to¸n cho hai ph−¬ng ¸n kÕt cÊu. Tõ b¶ng thèng kª trªn tiªu chÝ ®¶m b¶o yªu cÇu

c«ng nghÖ, tiÕt kiÖm vËt liÖu ®ång thêi ®¶m b¶o qu¸ tr×nh thi c«ng kh«ng qu¸ phøc t¹p ta

sÏ ®−a ra ph−¬ng ¸n lùa chän cuèi cïng. Víi ph−¬ng ¸n lùa chän Êy ta tiÕp tôc ®i tÝnh

to¸n chi tiÕt kÕt cÊu, tÝnh to¸n thiÕt kÕ nÒn mãng c«ng tr×nh. B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ mét

sè th«ng sè so s¸nh chÝnh ®−îc tr×nh bμy d−íi ®©y. B¶ng nμy chØ mang tÝnh tæng hîp kÕt

qu¶, mét sè th«ng sè tÝnh to¸n cô thÓ cÇn xem xÐt trong c¸c môc kÌm theo cña ThuyÕt

minh ®å ¸n nμy:





B¶ng1.18: B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ so s¸nh cña hai ph−¬ng ¸n

C¸c th«ng sè chÝnh

Ph−¬ng ¸n kÕt cÊu

PA1.3

(KÕt cÊu dμn tèi thiÓu)

PA 2.2

(KÕt cÊu dμn truyÒn thèng)

Sè liÖu m«i tr−êng

1 §é s©u n−íc, (m) 100 100

2 ChiÒu cao/Chu kú sãng 16.4m/14.3s 16.4m/14.3s

ChiÒu cao c«ng tr×nh 115(m) 115(m)

Th©n trªn

1 KÝch th−íc ®Ønh, (mxm) 12x12 13x13

2 TiÕt diÖn èng chÝnh (Dxt) 914x30.2 (mm) 1422x31.8 (mm)

3 ChiÒu cao, (m) 75

Th©n d−íi

4 KÝch th−íc ngang, (mxm) 29x20.5 26x26

5 TiÕt diÖn èng chÝnh (Dxt) 914x30.2 (mm) 1422x31.8 (mm)

6 ChiÒu cao, (m) 30

TÇn sè D§R (s) 1.57 1.297

HÖ sè k® 1.023 1.013

Tæng träng l−îng CT (kh«ng cäc) 1019.004(T) 1439.09(T)

Tæng t¶i träng sãng lín nhÊt theo

ph−¬ng ngang, (T) 506.514 505.011

ChuyÓn vÞ ®Ønh lín nhÊt, (cm) 35.8 9.12

C¸c th«ng sè s¬ bé vÒ cäc

1 KÝch th−íc cäc, (Dxt) 813x20.6 (mm) 1016x23.8 (mm)

2 Sè l−îng cäc 8 4

3 Tæng chiÒu dμi cäc, (m) 684 688

4 Tæng träng l−îng cäc, (T) 275.351 400.688

5 ChiÒu s©u ®ãng cäc, (m) 48 67





2.7.2 Ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n

Tõ b¶ng thèng kª ë trªn ta nhËn thÊy víi cïng mét th«ng sè ®Çu vμo th× ph−¬ng ¸n kÕt

cÊu dμn tèi thiÓu sÏ cho träng l−îng c«ng tr×nh nhá h¬n h¼n so víi ph−¬ng ¸n kÕt cÊu

truyÒn thèng (420,1T khi ch−a tÝnh träng l−îng cäc cßn khi kÓ c¶ ®Õn träng l−îng cäc th×

träng l−îng ph−¬ng ¸n dμn tèi thiÓu nhá h¬n so víi ph−¬ng ¸n kÕt cÊu truyÒn thèng lμ

545.419T). MÆt kh¸c do sè l−îng cäc lín h¬n do ®ã ph−¬ng ¸n kÕt cÊu dμn tèi thiÓu chØ

cÇn cäc cã kÝch th−íc bÐ h¬n, chiÒu s©u ®ãng cäc ng¾n h¬n so víi ph−¬ng ¸n kÕt cÊu dμn

truyÒn thèng, do ®ã sÏ lμm cho qu¸ tr×nh thi c«ng ®ãng cäc thuËn lîi h¬n nhiÒu.

Tuy nhiªn ph−¬ng ¸n kÕt cÊu dμn truyÒn thèng còng cã nh÷ng −u ®iÓm râ rÖt:

Cã chu kú dao ®éng riªng nhá h¬n tøc lμ ®é æn ®Þnh cao h¬n so víi d¹ng kÕt

cÊu tèi thiÓu.

ChuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu còng nhá h¬n h¼n so víi ph−¬ng ¸n kÕt cÊu dμn tèi

thiÓu, do ®ã nÕu kÕt cÊu phôc vô cho nh÷ng c«ng t¸c yªu cÇu cã ng−êi ë sÏ

®¶m b¶o h¬n so víi ph−¬ng ¸n dμn tèi thiÓu.

Do c«ng tr×nh ®−îc x©y dùng ®Ó ®ì ®Çu giÕng nªn viÖc khèng chÕ chu k× dao ®éng riªng

cïng chuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu lμ kh«ng qu¸ kh¾t khe, céng víi nh÷ng −u ®iÓm ®· ph©n tÝch

ë trªn cña d¹ng kÕt cÊu dμn tèi thiÓu nªn trong ph¹m vi ®å ¸n nμy em chän d¹ng kÕt cÊu

dμn tèi thiÓu lμm ph−¬ng ¸n lùa chän cuèi cïng.





Ch−¬ng 3:

tÝnh to¸n néi lùc vμ biÕn d¹ng

3.1 Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu ch©n ®Õ c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp

Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu ®−îc sö dông ë ®©y lμ ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n

(PTHH). Theo ph−¬ng ph¸p nμy kÕt cÊu ch©n ®Õ ®−îc m« t¶ d−íi d¹ng s¬ ®å khung

kh«ng gian, nót liªn kÕt cøng, liªn kÕt gi÷a hÖ kÕt cÊu bªn trªn vμ ®Êt nÒn ®−îc coi lμ

ngμm cøng. Do ®Êt kh«ng ph¶i tuyÖt ®èi cøng cho nªn vÞ trÝ ®−îc coi lμ ngμm ®−îc

chuyÓn xuèng vÞ trÝ cã chuyÓn vÞ hÇu nh− b»ng kh«ng vμ ®é s©u nμy ®−îc coi lμ ngμm gi¶

®Þnh. Môc 3.2 d−íi ®©y sÏ tr×nh bμy chi tiÕt viÖc m« h×nh ho¸ kÕt cÊu ch©n ®Õ c«ng tr×nh

biÓn b»ng thÐp.

Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n kÕt cÊu ch©n ®Õ CTB cã thÓ dÉn tíi kh¶ n¨ng gi¶i quyÕt mét

trong hai bμi to¸n: bμi to¸n tùa tÜnh hoÆc bμi to¸n ®éng. §iÒu nμy hoμn toμn phô thuéc

vμo kÕt qu¶ tÝnh to¸n bμi to¸n Dao ®éng riªng

Bμi to¸n tùa tÜnh

T¸c ®éng cña c¸c yÕu tè m«i tr−êng biÓn (Sãng, giã, dßng ch¶y) lμ t¸c dông ®éng víi

t¸c ®éng cña sãng lμ tréi. Chu kú cña sãng biÓn n»m trong kho¶ng 5(s) ®Õn 20(s). Th«ng

th−êng ta ph¶i xÐt ®Çy ®ñ bμi to¸n ®éng lùc häc c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh. Nh−ng theo thùc

tÕ tÝnh to¸n c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp ng−êi ta thÊy nÕu chu kú dao ®éng riªng

cña c«ng tr×nh Tct < 3s th× ¶nh h−ëng ®éng cña sãng lμ kh«ng ®¸ng kÓ. Khi ®ã cã thÓ tÝnh

to¸n kÕt cÊu theo ph−¬ng ph¸p tùa tÜnh, tøc lμ cÇn x¸c ®Þnh mét hÖ sè ®éng dk , råi nh©n

víi gi¸ trÞ t¶i träng ®Çu vμo hoÆc kÕt qu¶ néi lùc ®Çu ra khi tÝnh to¸n.

HÖ sè ®éng dk ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:

kd = 2

11

22

1

t

o

..2

1

1

u

u

Trong ®ã

uo : biªn ®é cña chuyÓn vÞ ®éng

ut : chuyÓn vÞ cùc ®¹i do t¸c dông tÜnh cña t¶i träng

1 : tÇn sè cña d¹ng dao ®éng riªng thø nhÊt cña kÕt cÊu, 1 = 2/Tddr





/1: HÖ sè gi¶m chÊn lÊy b»ng 0.08.

: tÇn sè vßng cña sãng t¸c dông.

Bμi to¸n ®éng

NÕu chu k× DDR cña c«ng tr×nh gÇn víi chu k× t¶i träng t¸c ®éng (ë ®©y lμ chu k× sãng)

th× ¶nh h−ëng cña t¶i träng ®éng ®Õn ph¶n øng cña kÕt cÊu c«ng tr×nh lμ ®¸ng kÓ. Lóc nμy

ph¶i tÝnh to¸n ®éng cho kÕt cÊu

3.2 TÝnh to¸n dao ®éng riªng

3.2.1 Ph−¬ng tr×nh ®éng lùc häc tæng qu¸t

Ph−¬ng tr×nh chuyÓn ®éng cña hÖ (DKBC§), sau khi ®· thùc hiÖn rêi r¹c hãa s¬ ®å kÕt

cÊu (qui khèi l−îng vÒ nót theo ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n), cã d¹ng dao ®éng tæng

qu¸t cña hÖ nhiÒu bËc tù do :

)(...

tFKUUCUM

Trong ®ã

M: Ma trËn khèi l−îng kÕt cÊu (®· qui vÒ nót) cã kÓ ®Õn khèi l−îng n−íc kÌm

C: Ma trËn çc hÖ sè c¶n

K: Ma trËn ®é cøng kÕt cÊu

U: VÐc t¬ chuyÓn vÞ cña kÕt cÊu (t¹i çc nót)

F(t): VÐc t¬ t¶i träng sãng

Bμi to¸n dao ®éng riªng lμ tr−êng hîp riªng cña bμi to¸n §LH khi F(t)= 0.

3.2.2 S¬ ®å kÕt cÊu

a. M« h×nh ho¸ kÕt cÊu ch©n ®Õ

§èi víi CTB b»ng thÐp th−êng cã mét sè m« h×nh tÝnh nh− sau:

- KÕt cÊu cã thÓ ®−îc tÝnh theo çc m« h×nh ®¬n gi¶n, m« h×nh khung ph¼ng, khung

t−¬ng ®−¬ng hoÆc ®−îc m« h×nh ®Çy ®ñ d¹ng kh«ng gian 3D. Theo m« h×nh khung kh«ng

gian l¹i cã:

- M« h×nh tÝnh theo s¬ ®å khung kh«ng gian, çc nót ®−îc coi lμ liªn kÕt cøng, t¹i vÞ trÝ

khung liªn kÕt víi nÒn ®Êt ta sö dông liªn kÕt ngμm víi ngμm gi¶ ®Þnh.VÞ trÝ cña ngμm

tÝnh to¸n ®−îc x¸c ®Þnh tïy thuéc vμo tÝnh chÊt cña ®Êt nÒn vμ ®−êng kÝnh cña cäc lång

trong èng chÝnh. §©y lμ ph−¬ng ph¸p ngμm gi¶ ®Þnh.





- M« h×nh tÝnh theo s¬ ®å khung kh«ng gian trong ®ã viÖc tÝnh to¸n kÕt cÊu cã kÓ ®Õn sù

lμm viÖc ®ång thêi cña kÕt cÊu mãng vμ nÒn. Ng−êi ta coi kÕt cÊu bªn trªn vμ cäc lμ mét

hÖ tæng thÓ lμm viÖc trªn nÒn ®μn håi dÎo lý t−ëng. ThÓ hiÖn t−¬ng t¸c gi÷a cäc vμ nÒn

b»ng çc liªn kÕt lß xo theo çc ph−¬ng cÇn thiÕt. ChiÒu dμi cäc ®−îc kÐo dμi h¬n so víi

tÝnh theo s¬ ®å ngμm gi¶ ®Þnh mét ®o¹n (th−êng tõ 1÷5 mÐt) phô thuéc vμo ®−êng kÝnh

cäc, tÝnh n¨ng c¬ lý cña líp ®Êt nÒn vμ tÝnh chÊt lμm viÖc cña kÕt cÊu.

Trong ph¹m vi cña ®å ¸n tèt nghiÖp nμy ta chän tÝnh to¸n kÕt cÊu theo s¬ ®å tÝnh khung

kh«ng gian víi ngμm gi¶ ®Þnh v× ph−¬ng ph¸p (gÇn ®óng) nμy ®¬n gi¶n, dÔ tÝnh, dÔ kiÓm

tra vμ vÉn cho kÕt qu¶ t−¬ng ®èi chÝnh x¸c vμ ®¸ng tin cËy. Cßn s¬ ®å tÝnh cäc lμm viÖc

®ång thêi víi nÒn tuy cho kÕt qu¶ chÝnh x¸c nh−ng tÝnh to¸n phøc t¹p, yªu cÇu ph¶i sö

dông nh÷ng ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n kÕt cÊu chuyªn dông.

KÕt cÊu KC§ trªn mÆt ®Êt ®−îc m« t¶ d−íi d¹ng khung kh«ng gian gièng nh− kÕt cÊu

thËt. Çc thanh liªn kÕt víi nhau t¹i nót. Bèn èng chÝnh coi liªn kÕt ngμm vμo ®¸y biÓn, vÞ

trÝ ngμm nμy x¸c ®Þnh trong môc [3.2.2.c]. HÖ èng chÝnh – cäc coi lμm viÖc ®ång thêi,

quy vÒ d¹ng tiÕt diÖn t−¬ng ®−¬ng nh− tr×nh bμy trong môc [3.2.2.b]

b. M« h×nh ho¸ sù lμm viÖc cña cäc víi èng chÝnh

Nh− trong phÇn x©y dùng ph−¬ng ¸n kÕt cÊu ®· tr×nh bμy m« h×nh cäc ®−îc sö dông cho

hai ph−¬ng ¸n lμ m« h×nh cäc lång trong èng chÝnh. §Ó ®¶m b¶o sù lμm viÖc ®ång thêi

gi÷a cäc víi èng chÝnh nªn gi÷a cäc vμ èng chÝnh ®−îc lÊp ®Çy b»ng mét líp bª t«ng b¬m

tr¸m. Tuy nhiªn viÖc khai b¸o tiÕt diÖn trong ch−¬ng tr×nh tÝnh cã ®Çy ®ñ çc thμnh phÇn:

cäc, èng chÝnh, v÷a b¬m tr¸m lμ kh«ng thÓ thùc hiÖn ®−îc. ChÝnh v× vËy ®Ó kÓ ®Õn sù lμm

viÖc ®ång thêi cña çc thμnh phÇn trªn ng−êi ta tiÕn hμnh m« h×nh ho¸ thμnh mét tiÕt diÖn

t−¬ng ®−¬ng, trªn c¬ së c©n b»ng c¶ vÒ diÖn tÝch vμ m« men qu¸n tÝnh. Trong ph¹m vi ®å

¸n nμy ta bá qua sù lμm viÖc cña líp bª t«ng b¬m tr¸m, tiÕt diÖn t−¬ng ®−¬ng chØ kÓ ®Õn

¶nh h−ëng cña cäc vμ èng chÝnh.





èNG CHÝNH Vμ CäC MãNG TIÕT DIÖN QUY §æI

N¦íC

D, T

d, t

BT B¥M TR¸M

D', T'

H×nh 6: M« h×nh lμm viÖc gi÷a cäc víi èng chÝnh

Trong ®ã:

D, T lμ ®−êng kÝnh ngoμi vμ chiÒu dμy èng chÝnh

d, t lμ ®−êng kÝnh ngoμi vμ chiÒu dμy cña cäc

D’, T’ lμ ®−êng kÝnh ngoμi vμ chiÒu dμy cña tiÕt diÖn quy ®æi

Khi tÝnh çc ®Æc tr−ng h×nh häc cña tiÕt diÖn quy ®æi ph¶i kÓ ®Õn ba thμnh phÇn: èng

chÝnh, cäc, bª t«ng b¬m tr¸m. Tuy nhiªn ë ®©y mét çch gÇn ®óng ta bá qua sù lμm viÖc

cña líp bª t«ng b¬m tr¸m. Khi ®ã tiÕt diÖn t−¬ng ®−¬ng cã çc ®Æc tr−ng h×nh häc sau:

C©n b»ng vÒ diÖn tÝch mÆt c¾t (A).

DiÖn tÝch phÇn thÐp cña cäc vμ èng chÝnh lμ:

A1 = .(D.T + d.t).

DiÖn tÝch trong m« h×nh tÝnh lμ:

A2 = .(D’.T’)

C©n b»ng diÖn tÝch

A = A1 = A2

Hay: .(D’.T’) = .(D.T + d.t)

C©n b»ng vÒ m«men qu¸n tÝnh (I).

M«men qu¸n tÝnh cña cäc vμ èng chÝnh lμ:

64

)2(

64

)2( 4444

1

tddTDDI





64

)'2'(' 44

2

TDDI

C©n b»ng m«men qu¸n tÝnh

I = I1 = I2

Tõ hai ph−¬ng tr×nh (1) vμ (2) ta cã:

A

I

8D'

'

'D

AT

Trong c¸c c«ng thøc trªn:

D’: ®−êng kÝnh trung b×nh cña èng t−¬ng ®−¬ng (mm).

T’: chiÒu dμy cña èng t−¬ng ®−¬ng (mm).

D: ®−êng kÝnh trung b×nh cña èng chÝnh (mm).

t: chiÒu dμy cña èng chÝnh (mm).

d: ®−êng kÝnh trung b×nh cña cäc (mm).

t: chiÒu dμy cña cäc .

R: b¸n kÝnh ngoμi cña èng chÝnh (mm).

r: b¸n kÝnh ngoμi cña cäc (mm).

KÕt qu¶ tÝnh to¸n ta thu ®−îc:

B¶ng 1.19: TiÕt diÖn qui ®æi cña èng chÝnh víi cäc:

D¹ng kÕt cÊu dμn tèi thiÓu

TD t−¬ng ®−¬ng PA1.1 PA1.2 PA1.3

D’(mm) 846.625 850.7 850.7

T’(mm) 55.32 50.563 50.6

D¹ng kÕt cÊu dμn truyÒn thèng

TD t−¬ng ®−¬ng PA1.1 PA1.2

D’(mm) 1266.24 1364.83

T’(mm) 53.56 53.85





c. M« h×nh ho¸ sù lμm viÖc cña cäc víi ®Êt nÒn

S¬ ®å tÝnh cña hÖ ®−îc m« t¶ d−íi d¹ng khung kh«ng gian, nót liªn kÕt cøng, liªn kÕt

gi÷a hÖ kÕt cÊu bªn trªn vμ m«i tr−êng xung quanh (®Êt) ®−îc coi lμ ngμm. Do ®Êt kh«ng

ph¶i lμ tuyÖt ®èi cøng, vÞ trÝ ®−îc coi lμ ngμm ®−îc chuyÓn xuèng vÞ trÝ mμ chuyÓn vÞ hÇu

nh− b»ng kh«ng vμ ®é s©u nμy ®−îc coi lμ ®é s©u ngμm gi¶ ®Þnh. §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c

vÞ trÝ nμy ta ph¶i tÝnh lÆp, nh−ng trªn thùc tÕ khi thiÕt kÕ, ®é s©u ngμm ®−îc lÊy theo

kinh nghiÖm dùa trªn tÝnh chÊt c¬ lý cña nÒn ®Êt, tiÕt diÖn cäc vμ vËt liÖu lμm cäc, m«

men, lùc c¾t.

+ Theo quy ph¹m ph−¬ng T©y:

- víi ®Êt sÐt: = (3,5 4,5)DC

- Víi ®Êt bïn, phï sa: = (7 8,5)DC

Tr−êng hîp kh«ng cã sè hiÖu vÒ ®Þa chÊt c«ng tr×nh th× lÊy = 6DC

DC lμ ®−êng kÝnh ngoμi cña cäc.

Do nÒn ®Êt gåm c¶ ®Êt çt vμ ®Êt sÐt lªn ta lÊy = 6DC = 6*1.016 = 6.1(m)

VËy ta chän ®é s©u ngμm gi¶ ®Þnh lμ = 6.1(m)

3.2.3 S¬ ®å khèi l−îng

ViÖc tÝnh to¸n dao ®éng riªng sÏ ®−îc tÝnh to¸n b»ng ch−¬ng tr×nh SAP2000. Tuy nhiªn

®Ó cã ®−îc kÕt qu¶ chÝnh x¸c th× ta ph¶i nhËp sè liÖu ®Çu vμo chÝnh x¸c. Sau khi m« t¶ s¬

®å h×nh häc kÕt cÊu víi ®Çy ®ñ çc tÝnh chÊt c¬ lý cña vËt liÖu, ®iÒu kiÖn biªn, ta ph¶i

nhËp vμo çc thμnh phÇn g©y khèi l−îng ®èi víi c«ng tr×nh. Çc thμnh phÇn nμy bao gåm:

khèi l−îng th−îng tÇng, khèi l−îng hμ b¸m, khèi l−îng bª t«ng b¬m tr¸m, khèi l−îng

n−íc kÌm, khèi l−îng n−íc trong cäc, khèi l−îng gi¸ cËp tμu (khèi l−îng b¶n th©n

ch−¬ng tr×nh tù tÝnh). Çc khèi l−îng nμy ®−îc quy vÒ nót cña kÕt cÊu.

Qui ®æi khèi l−îng th−îng tÇng vÒ çc nót ë ®Ønh khung sμn chÞu lùc, çc khèi l−îng:

b¶n th©n, hμ b¸m, v÷a b¬m tr¸m, n−íc kÌm ®−îc tr×nh bμy d−íi ®©y

a. Khèi l−îng b¶n th©n

Sap2000 lμ ch−¬ng tr×nh cã kh¶ n¨ng tù tÝnh to¸n khèi l−îng b¶n th©n sau khi ®· khai

b¸o ®Çy ®ñ çc th«ng sè ®Çu vμo.

b. Khèi l−îng v÷a b¬m tr¸m





ChØ cã c¸c phÇn tö èng chÝnh míi cã khèi l−îng v÷a b¬m tr¸m. Khèi l−îng v÷a b¬m

tr¸m qui ®æi vÒ nót (mv(i)) ®−îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc:

viiv lAm *5.0

Trong ®ã: Ai: lμ diÖn tÝch tiÕt diÖn b¬m tr¸m, ®−îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc

22

4 OCOCIOCi DDA

DIOC: ®−êng kÝnh trong cña èng chÝnh, m

DOCOC: ®−êng kÝnh ngoμi cäc, m

Li: chiÒu dμi phÇn tö thø i, m

v: khèi l−îng riªng cña v÷a bªt«ng b¬m tr¸m, v = 1.8(t/m3)

KÕt qu¶ tÝnh to¸n khèi l−îng v÷a b¬m tr¸m qui vÒ nót ®−îc tr×nh bμy trong Phô lôc 4

c. Khèi l−îng n−íc trong cäc

Khèi l−îng n−íc trong cäc qui vÒ nót ®−îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc:

intcv lAm *5.0

Trong ®ã: Antc: diÖn tÝch tiÕt diÖn n−íc trong cäc, m2

2

4 ICOCi DA

DICOC: ®−êng kÝnh trong cña cäc, m

: mËt ®é khèi l−îng n−íc biÓn, = 1.25(t/m3)

KÕt qu¶ tÝnh to¸n khèi l−îng n−íc trong cäc qui vÒ nót ®−îc cho trong Phô lôc 2

d. Khèi l−îng hμ b¸m

Khèi l−îng hμ b¸m qui vÒ nót ®−îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc:

hihbv lAm *5.0

Trong ®ã: Antc: diÖn tÝch tiÕt diÖn n−íc trong cäc, m2

}2{4

22OCOChb DtDA

DOC: ®−êng kÝnh ngoμi cña èng chÝnh, m

hb: khèi l−îng riªng hμ b¸m, hb = 1.2(t/m3)

t: chiÒu dμy hμ b¸m, m





KÕt qu¶ tÝnh to¸n khèi l−îng hμ b¸m qui vÒ nót ®−îc cho trong Phô lôc 3

e. Khèi l−îng n−íc kÌm

Sau ®©y ta sÏ tr×nh bμy c¸ch x¸c ®Þnh khèi l−îng n−íc kÌm.

H×nh 6: M« h×nh tÝnh khèi l−îng n−íc kÌm

Víi 1 thanh xiªn FG bÊt k×, hÖ to¹ ®é 0’xyz nh− h×nh vÏ trªn, th× theo tμi liÖu Compliant

Offshore Structures, khèi l−îng n−íc kÌm ®−îc tÝnh nh− sau:

§iÓm F, G cã to¹ ®é F(x1,y1,z1) , G(x2,y2,z2)

Thanh FG cã ®−êng kÝnh D

ChiÒu dμi thanh L = 212

212

212 )()()( zzyyxx

Cosin chØ ph−¬ng

cos = L

xx 12 , cos = L

yy 12 , cos= L

zz 12

Víi 1 gia tèc ®¬n vÞ song song víi trôc x sÏ sinh ra 2 thμnh phÇn gia tèc: song song vμ

vu«ng gãc víi trôc thanh. ChØ thμnh phÇn gia tèc vu«ng gãc víi trôc thanh míi t¹o lùc

n−íc kÌm ®¸ng kÓ (significant added mass force). Chó ý r»ng khèi l−îng n−íc kÌm chÝnh

b»ng lùc n−íc kÌm cho mét gia tèc ®¬n vÞ.

Do ®ã, ®èi víi 1 gia tèc ®¬n vÞ song song trôc Ox, thμnh phÇn gia tèc vu«ng gãc víi trôc

thanh sÏ lμ: 1. sin = sin vμ lùc n−íc kÌm theo h−íng nμy lμ: k1.sinThμnh phÇn lùc

k1.sinchiÕu xuèng Ox sÏ lμ k1.sin2vμ thμnh phÇn cña k1.sinchiÕu xuèng Oy lμ

(k1.sincos’ = k1.sincotcos k1cos cos





ChiÕu xuèng Oz :

(k1.sincos’ = k1.sincotcos k1cos cos

Trong ®ã k1 = .Cm.D2 .L/4

mËt ®é n−íc biÓn, = 1025 kg/m3

Cm : hÖ sè khèi l−îng n−íc kÌm, Cm = CI – 1

Theo API víi èng nh½n CI = 1.6 Cm = 0.6

Víi èng nh¸m (cã hμ b¸m) CI = 1.2 Cm = 0.2

Tãm l¹i khèi l−îng n−íc kÌm cña 1 thanh bÊt k× cña c«ng tr×nh trong phÇn ngËp n−íc

nh− sau:

mx = k1sin2

my = - k1coscos

mz = - k1coscos

Sau khi tÝnh ®−îc khèi l−îng n−íc kÌm cña çc thanh ta sÏ chia vÒ 2 ®Çu nót cña thanh

®ã ®Ó nhËp vμo s¬ ®å kÕt cÊu trong SAP2000 .

NhËn xÐt : ta thÊy r»ng tÝnh khèi l−îng n−íc kÌm theo ph−¬ng ph¸p nμy (ph−¬ng ph¸p

tÝnh chÝnh x¸c) th× t¹i 1 nót khèi l−îng n−íc kÌm theo 3 ph−¬ng sÏ kh¸c nhau.

Mùc n−íc ®Ó tÝnh n−íc kÌm lμ MNTT, dtt = 101.9(m)

D−íi ®©y tæng hîp çc lo¹i khèi l−îng cho çc ph−¬ng ¸n:

B¶ng 1.20: B¶ng tæng hîp çc lo¹i khèi l−îng cho ph−¬ng ¸n kÕt cÊu tèi thiÓu:

Khèi l−îng(T) Ph−¬ng ¸n

PA1.1 PA1.2 PA1.3

B¬m tr¸m 26.385 28.697 28.7

Hμ b¸m 883.198 848.32 815.13

N−íc trong cäc 138,56 140.89 140.89

B¶ng 1.21: B¶ng tæng hîp çc lo¹i khèi l−îng cho ph−¬ng ¸n kÕt cÊu truyÒn thèng:





Khèi l−îng(T) Ph−¬ng ¸n

PA2.1 PA2.2

B¬m tr¸m 527.204 506.36

Hμ b¸m 1078.14 970.41

N−íc trong cäc 378.113 309.485

3.2.4 KÕt qu¶ tÝnh to¸n

Sau khi khai b¸o khèi l−îng qui ®æi vÒ çc nót vμo s¬ ®å kÕt cÊu cña ch−¬ng tr×nh

Sap2000 ta t×m ®−îc kÕt qu¶ d¹ng dao ®éng riªng lín nhÊt cña çc ph−¬ng ¸n nh− sau.

KÕt qu¶ nμy ®· ®−îc thèng kª trong môc Ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n

B¶ng 1.22: KÕt qu¶ tÝnh to¸n D§R cho ph−¬ng ¸n kÕt cÊu tèi thiÓu:


PA 1.1 PA 1.2 PA 1.3

Tddr = 1.545(s) Tddr = 1.5807 (s) Tddr = 1.57(s)

B¶ng 1.23: KÕt qu¶ tÝnh to¸n D§R cho ph−¬ng ¸n kÕt cÊu truyÒn thèng:


PA 2.1 PA 2.2

Tddr = 1.271(s) Tddr = 1.2974(s)

Theo tÝnh to¸n nμy ta nhËn thÊy çc ph−¬ng ¸n ®Òu cã chu kú dao ®éng riªng nhá h¬n

3(s). Nh− vËy trong tÝnh to¸n ta cã thÓ tÝnh to¸n tùa tÜnh cã kÓ tíi ¶nh h−ëng ®éng th«ng

qua hÖ sè k®.

Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n chu k× D§R, ta suy ra kÕt qu¶ tÝnh to¸n hÖ sè k® cho hai ph−¬ng ¸n

®−îc ®em ra ®Ó so s¸nh lùa chän tiÕp (PA1.3 vμ PA 2.2) nh− sau:

/ /1 k®1.3

0.5528 4.002 0.08 0.138 1.019

/ /1 k®2.2

0.5528 4.843 0.08 0.114 1.013





3.3 TÝnh to¸n t¶i träng

3.3.1 Çc lo¹i t¶i träng t¸c dông lªn CTB cè ®Þnh b»ng thÐp

a. T¶i träng th−êng xuyªn

T¶i träng th−êng xuyªn bao gåm:

Träng l−îng b¶n th©n c«ng tr×nh

Träng l−îng trang thiÕt bÞ cè ®Þnh

¸p lùc thuû tÜnh cña n−íc (®−îc tÝnh víi mùc n−íc tÜnh trung b×nh)

b. T¶i träng t¹m thêi

T¶i träng t¹m thêi lμ toμn bé çc t¶i träng ph¸t sinh do qu¸ tr×nh vËn hμnh cña c«ng

tr×nh. Nã cã thÓ thay ®æi c¶ vÒ gi¸ trÞ vμ vÞ trÝ. Bao gåm çc lo¹i t¶i nh− sau:

T¶i träng ph¸t sinh trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng c«ng nghÖ nh−: khoan, s¶n xuÊt vμ

chøa ®ùng çc s¶n phÈm, cÊt vμ n©ng h¹ çnh cña m¸y bay�

Trang thiÕt bÞ cã thÓ thay ®æi hay di chuyÓn

VËt t− kh¸c (n−íc ngät, dÇu�)

c. T¶i träng do biÕn d¹ng

T¶i träng ph¸t sinh do sù chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a trong vμ ngoμi m«i tr−êng. T¶i träng

ph¸t sinh do sù lón kh«ng ®Òu cña kÕt cÊu.

d. T¶i träng do sù cè

C«ng tr×nh biÓn th−êng xuyªn ph¶i ®øng tr−íc nguy c¬ høng chÞu çc sù cè nh−: va

ch¹m, vËt r¬i, ch¸y næ, va ch¹m cña tμu thuyÒn khi cËp, b¨ng tr«i, vμ nhiÒu nguyªn nh©n

kh¸c n÷a.

e. T¶i träng ®Æc biÖt

Bao gåm çc lo¹i t¶i träng do ®Þa chÊn hoÆc do sãng thÇn, b¨ng tr«i. Trong ph¹m vi ®å

¸n ta bá qua lo¹i t¶i träng nμy.

f. T¶i träng m«i tr−êng

T¶i träng m«i tr−êng lu«n lμ çc t¶i träng quan träng nhÊt, tréi nhÊt trong tÝnh to¸n thiÕt

kÕ c«ng tr×nh biÓn. T¶i träng m«i tr−êng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh lμ çc lo¹i t¶i träng cã trÞ

sè rÊt lín vμ tÝnh thay ®æi ngÉu nhiªn. T¶i träng m«i tr−êng chØ cã thÓ ®−îc dù tÝnh b»ng





ph−¬ng ph¸p x¸c suÊt.T¶i träng m«i tr−êng t¸c dông lªn dμn khoan do çc hiÖn t−îng tù

nhiªn bao gåm: sãng, giã, dßng ch¶y. T¶i träng m«i tr−êng còng bao gåm c¶ sù thay ®æi

¸p lùc thñy tÜnh vμ lùc ®Èy næi lªn phÇn tö do sù thay ®æi cña mùc n−íc d−íi sù biÕn

®éng cña thñy triÒu, n−íc d©ng, sãng vμ dßng ch¶y.

Çc gi¸ trÞ tÝnh to¸n cña giã, sãng vμ dßng ch¶y ph¶i ®−îc gi¶ thiÕt lμ tån t¹i ®ång thêi

theo cïng mét h−íng.

3.3.2 TÝnh to¸n çc lo¹i t¶i träng

PhÇn t¶i träng tõ th−îng tÇng truyÒn xuèng khèi ch©n ®Õ (giã, b¶n th©n, th−îng tÇng,

ho¹t t¶i,�) ®−îc truyÒn qua nh÷ng ®iÓm liªn kÕt gi÷a khèi ch©n ®Õ vμ th−îng tÇng ë d¹ng

tËp trung. Gi¶ thuyÕt çc liªn kÕt gi÷a KC§ vμ th−îng tÇng lμ tuyÖt ®èi cøng.

PhÇn t¶i träng t¸c dông trùc tiÕp lªn khèi ch©n ®Õ bao gåm: t¶i träng sãng, t¶i träng

dßng ch¶y, t¶i träng giã, t¶i träng cËp tμu, t¶i träng do ¸p lùc thuû tÜnh, lùc ®Èy næi, träng

l−îng hμ b¸m.

+ T¶i träng do giã: Qui vÒ t¶i träng tËp trung t¹i träng t©m cña tõng phÇn diÖn tÝch tÝnh

to¸n.

+ T¶i träng sãng, dßng ch¶y: T¸c dông ph©n bè trªn tõng ®o¹n thanh t−¬ng øng víi çc

kho¶ng çch ta chia ®Ó tÝnh to¸n. Ta coi t¶i träng ®−îc ph©n bè tõng ®o¹n trªn thanh

+ ¸p lùc thuû tÜnh: ChØ t¸c dông lªn nh÷ng thanh rçng kh«ng chøa n−íc.

+ T¶i träng cËp tμu: TÝnh trong tr−êng hîp b×nh th−êng cho phÐp tμu cËp vμo c«ng tr×nh

Trong ph¹m vi ®å ¸n nμy ta bá qua çc lo¹i t¶i träng ®Æc biÖt, t¶i träng do sù cè, do biÕn

d¹ng� vμ chØ xÐt ®Õn t¸c ®éng cña t¶i träng m«i tr−êng vμ t¶i träng do b¶n th©n kÕt cÊu

kÓ c¶ çc lo¹i tÜnh t¶i, ho¹t t¶i. D−íi ®©y tr×nh bμy chi tiÕt lÝ thuyÕt vμ kÕt qu¶ tÝnh to¸n

cho t¶i träng m«i tr−êng.

a. T¶i träng giã

T¶i träng do giã t¸c dông lªn nh÷ng phÇn c«ng tr×nh n»m phÝa trªn mùc n−íc biÓn. B¶n

chÊt cña t¶i träng giã lμ ®éng, nh−ng qua thùc nghiÖm cho thÊy r»ng t¶i träng giã chØ

chiÕm kho¶ng 10% tæng t¶i träng m«i tr−êng t¸c dông lªn c«ng tr×nh nªn trong tÝnh to¸n

ng−êi ta coi t¶i träng giã lμ tÜnh.

+ C«ng thøc x¸c ®Þnh t¶i träng giã theo qui ph¹m API:

ACsVgF **)2/( 2 (N)





Trong ®ã:

F: lùc giã t¸c dông lªn kÕt cÊu.

: khèi l−îng riªng cña kh«ng khÝ, trong ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn = 1.211 kg/m3

V: VËn tèc giã trung b×nh t¹i ®é cao z so víi mùc n−íc chuÈn (m/s).

V = V(Z) = 8

1

10 10.

Z

V

V10: VËn tèc giã t¹i ®é cao 10m so víi mùc n−íc chuÈn (vËn tèc giã ®o ®−îc) (m/s)

Z: ®é cao cÇn x¸c ®Þnh vËn tèc (m)

A: diÖn tÝch cña vËt c¶n (m2)

Cs : hÖ sè khÝ ®éng, theo qui ph¹m API th× Cs cã thÓ lÊy nh− sau:

B¶ng 1.24: B¶ng hÖ sè khÝ ®éng theo tiªu chuÈn API:

Lo¹i kÕt cÊu CS

KÕt cÊu nhμ 1.5

KÕt cÊu trô trßn 0.5

Sμn c«ng t¸c cña dμn khoan 1

* Ph©n chia khèi tÝnh to¸n.

+ PhÇn th−îng tÇng chia thμnh 3 modul ®Ó tÝnh t¶i träng giã, bao gåm:

- Khèi thiÕt bÞ c«ng nghÖ: Cs = 1.0

- Khèi s©n bay: Cs = 1.0

T¶i träng giã phÇn th−îng tÇng tÝnh theo mùc n−íc tÜnh thÊp nhÊt. KÕt qu¶ tÝnh to¸n t¶i

träng giã cho kÕt cÊu th−îng tÇng víi tõng block ®−îc quy vÒ bèn nót cña khung sμn chÞu

lùc, bao gåm t¶i träng tËp trung vμ ngÉu lùc.

+ §èi víi t¶i träng giã t¸c dông lªn phÇn kÕt cÊu ch©n ®Õ sÏ ®−îc tÝnh to¸n bëi

ch−¬ng tr×nh Sap2000 Ver10.

B¶ng tÝnh to¸n kÕt qu¶ t¶i träng giã (NE) cho kÕt cÊu phÇn th−îng tÇng qui vÒ nót nh−

sau:

B¶ng 1.25: KÕt qu¶ tÝnh to¸n t¶i träng giã cho kÕt cÊu th−îng tÇng qui vÒ nót:





Ph−¬ng TT Ftty(T) MxI MyI Fttx(T)

T¶i träng (T) 18.163 77.3744 108.978 12.895

B¶ng tÝnh t¶i träng giã cho kÕt cÊu th−îng tÇng theo h−íng NE ®−îc cho trong P.Lôc7

b. T¶i träng sãng, dßng ch¶y

T¶i träng m«i tr−êng (bao gåm t¶i träng sãng, dßng ch¶y vμ t¶i träng giã) lu«n lμ çc

t¶i träng quan träng nhÊt, tréi nhÊt trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ c«ng tr×nh biÓn. T¶i träng m«i

tr−êng t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh lμ çc lo¹i t¶i träng cã trÞ sè rÊt lín vμ tÝnh thay ®æi ngÉu

nhiªn. T¶i träng m«i tr−êng chØ cã thÓ ®−îc dù tÝnh b»ng ph−¬ng ph¸p x¸c suÊt.

M« h×nh tÝnh to¸n t¶i träng sãng, dßng ch¶y

T¸c ®éng cña dßng ch¶y lªn c«ng tr×nh ®−îc biÓu diÔn bëi yÕu tè vËn tèc. VËn tèc dßng

ch¶y, trong thùc tÕ tÝnh to¸n ®−îc xem lμ mét ®¹i l−îng kh«ng thay ®æi theo thêi gian. V×

vËy khi chØ cã t¸c ®éng cña dßng ch¶y (kh«ng kÓ sãng) th× t¶i träng do dßng ch¶y g©y ra

®−îc coi lμ t¶i träng tÜnh. Khi tÝnh ®ång thêi t¸c ®éng cña sãng vμ dßng ch¶y, th× ¶nh

h−ëng cña dßng ch¶y ®−îc bæ sung vμo thμnh phÇn vËn tèc cña t¶i träng sãng. V× thμnh

phÇn t¶i träng do vËn tèc g©y ra cã chøa b×nh ph−¬ng vËn tèc, nªn sù tham gia cña dßng

ch¶y còng lμm t¨ng ®¸ng kÓ cho t¶i träng sãng.

T¸c ®éng cña sãng lªn c«ng tr×nh biÓn mang b¶n chÊt ®éng vμ lμ tréi tuyÖt ®èi trong

tæng t¶i träng ngang t¸c dông lªn kÕt cÊu khèi ch©n ®Õ (chiÕm kho¶ng 85% tæng t¶i träng

ngang).

Tïy theo tÝnh chÊt cña lùc sãng t¸c dông mμ çc phÇn tö cña kÕt cÊu ngoμi biÓn ®−îc

chia thμnh vËt thÓ m¶nh vμ vËt thÓ cã kÝch th−íc lín. §èi víi vËt thÓ m¶nh th× lùc qu¸n

tÝnh vμ lùc c¶n cña sãng lμ ®¸ng kÓ, cßn ®èi víi vËt thÓ lín th× ¶nh h−ëng cña nhiÔu x¹ l¹i

®ãng vai trß quyÕt ®Þnh. §èi víi çc phÇn tö kÕt cÊu thÐp cña khèi ch©n ®Õ cã D/L < 0,2

nªn ®−îc coi lμ nh÷ng vËt thÓ m¶nh.

Trong ®ã:

D - ®−êng kÝnh cña vËt thÓ.

L – chiÒu dμi b−íc sãng.

Do ®ã ta cã thÓ ¸p dông c«ng thøc Morison ®Ó tÝnh to¸n.





T¶i träng do sãng vμ dßng ch¶y ®−îc tÝnh to¸n dùa theo ph−¬ng tr×nh Morison, víi çc

gi¶ thiÕt:

§©y lμ lo¹i kÕt cÊu cã ®−êng kÝnh phÇn tö lμ nhá so víi chiÒu dμi sãng

Bá qua sù biÕn d¹ng h×nh d¸ng cña sãng khi t−¬ng t¸c víi çc phÇn tö

Theo tÝnh phi tuyÕn cña lùc c¶n vËn tèc víi vËn tèc trong c«ng thøc Morison, do vËy

tuyÖt ®èi kh«ng ®−îc tÝnh t¶i träng sãng vμ dßng ch¶y riªng, sau ®ã ®em céng l¹i mμ cÇn

tæng hîp vËn tèc cña sãng vμ dßng ch¶y l¹i, sau ®ã míi sö dông c«ng thøc Morison ®Ó

x¸c ®Þnh t¶i träng sãng – dßng ch¶y lªn KC§.

C«ng thøc Morison:

xI.xxdID a.V.g

w.CV.V.A.

g

w.CFFF

22

Trong ®ã:

w: Träng l−îng riªng cña n−íc biÓn (w = 1.025T/m3)

g: Gia tèc träng tr−êng (g = 9.81m/s2).

A: DiÖn tÝch chiÕu vu«ng gãc lªn trôc phÇn tö kÕt cÊu trªn 1 ®¬n vÞ chiÒu dμi.

V: ThÓ tÝch cho¸n n−íc cña phÇn tö trªn 1 ®¬n vÞ chiÒu dμi (m3).

Cd: HÖ sè c¶n vËn tèc

CI: HÖ sè qu¸n tÝnh: CI = 1 + Cm (Cm lμ hÖ sè n−íc kÌm)

+ §èi víi vïng trªn mùc n−íc tÝnh to¸n, kh«ng cã hμ b¸m th×:

Cd = 0.65, CI = 1.6 (API)

+ §èi víi vïng ngËp n−íc cã hμ b¸m th×:

Cd = 1.05, CI = 1.2 (API)

D: ®−êng kÝnh ngoμi cña phÇn tö (cã kÓ ®Õn hμ b¸m).

Vx: thμnh phÇn vector vËn tèc chiÕu lªn vu«ng gãc víi trôc cña phÇn tö (do sãng vμ

dßng ch¶y)

Vx = Vxsãng + Vxd/c (m/s).

+ Dßng ch¶y ®−îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së çc gi¶ thiÕt sau:

- Coi vËn tèc dßng ch¶y cña dßng n−íc lμ n»m ngang, ®Òu vμ æn ®Þnh.





- Ta xÐt c«ng tr×nh trong ®iÒu kiÖn c«ng tr×nh kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn chuyÓn ®éng cña

dßng ch¶y.

Dßng ch¶y biÓn do hai chuyÓn ®éng chñ yÕu g©y nªn, dßng ch¶y do thuû triÒu vμ dßng

ch¶y do giã. ChÝnh v× vËy vËn tèc dßng ch¶y t¹i ®é s©u z ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc

sau:

)z(v)z(v)z(v dtdgdc

Trong ®ã:

vdg(z): Lμ vËn tèc dßng ch¶y do giã theo chiÒu s©u ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:

g

og

dgdg d

zdvzv

0

)0()(

nÕu ];0[ ogdz

0)z(v dg nÕu ogdz

Víi:

vdg(z): VËn tèc dßng ch¶y mÆt do giã ë ®é s©u z.

dog: ChiÒu s©u chÞu ¶nh h−ëng cña t¸c ®éng giã, ta th−êng lÊy theo DnV lμ: dog =

50 (m), ë ®é s©u d−íi do coi nh− giã kh«ng g©y ra dßng ch¶y.

vdt(z): VËn tèc dßng ch¶y do thuû triÒu lªn xuèng theo chiÒu s©u, x¸c ®Þnh theo

c«ng thøc sau:

71

0/

dtdtd

zd)(v)z(v

, z < 0

Trong ®ã:

vdt(0): VËn tèc dßng ch¶y do triÒu ë mùc n−íc lÆng.

D: ChiÒu s©u n−íc biÓn.

Do sè liÖu quan tr¾c ®−îc dïng cho thiÕt kÕ ®· tæng hîp tõ hai vËn tèc dßng ch¶y do giã

vμ dßng ch¶y ®èi víi vËn tèc mÆt vμ vËn tèc ®¸y. ChÝnh v× vËy vËn tèc dßng ch¶y t¹i c¸c

®é s©u z theo 2 ph−¬ng x,y ®−îc x¸c ®Þnh theo quy luËt tuyÕn tÝnh, dùa theo c«ng thøc

sau:

)zd(d

vvv)z(v dm

ddc

Trong ®ã:





vm: VËn tèc dßng ch¶y mÆt sau khi chiÕu lªn çc ph−¬ng (m/s).

vd: VËn tèc dßng ch¶y ®¸y sau khi chiÕu lªn çc ph−¬ng (m/s).

d: §é s©u n−íc biÓn (m).

z: §é s©u tÝnh to¸n

Chän hÖ to¹ ®é cã gèc to¹ ®é t¹i mÆt biÓn, trôc z cã chiÒu d−¬ng h−íng lªn.

ax: thμnh phÇn gia tèc chiÕu lªn vu«ng gãc trôc phÇn tö, bá qua thμnh phÇn gia tèc do

dßng ch¶y.

Trong c«ng thøc Morison sè h¹ng ®Çu thÓ hiÖn thμnh phÇn lùc c¶n vËn tèc, sè h¹ng thø

hai thÓ hiÖn thμnh phÇn lùc qu¸n tÝnh.

Thùc tÕ hÇu hÕt çc thanh trong KC§ ®Òu n»m xiªn trong kh«ng gian nªn ta xÐt t¶i

träng lªn ®o¹n thanh xiªn bÊt kú theo ph−¬ng tr×nh Morison nh− sau:

Trong çc c«ng tr×nh nghiªn cøu ng−êi ta ph©n tÝch vËn tèc vμ gia tèc cña chÊt láng

thμnh çc thμnh phÇn ph¸p tuyÕn vμ tiÕp tuyÕn so víi trôc cña thanh vμ chØ sö dông thμnh

phÇn vËn tèc vμ gia tèc theo ph−¬ng ph¸p tuyÕn ®Ó tÝnh to¸n t¶i träng ph©n bè theo c«ng

thøc Morison. T¶i träng sãng lªn thanh xiªn h−íng theo ph¸p tuyÕn ®èi víi trôc cña

thanh. Nh−ng ®Ó ®¬n gi¶n ho¸ cho tÝnh to¸n thùc hμnh, thuËn tiÖn h¬n c¶ lμ thÓ hiÖn nã

qua çc thμnh phÇn theo ph−¬ng ngang (x,y) vμ ph−¬ng ®øng (z).

XÐt mét phÇn tö thanh cã vÞ trÝ bÊt kú trong kh«ng gian víi hÖ to¹ ®é oxyz:

n

x

zy

H×nh 6: PhÇn tö thanh cã vÞ trÝ bÊt kú trong kh«ng gian

Gi¶ sö h−íng lan truyÒn sãng trïng víi trôc x, chuyÓn ®éng cña n−íc cã liªn quan ®Õn

sãng ®−îc ®Æc tr−ng bëi çc thμnh phÇn vËn tèc vμ gia tèc theo ph−¬ng ngang vx, ax vμ

theo ph−¬ng ®øng vz, az.

Ta sö dông hÖ to¹ ®é cùc ®Ó thuËn lîi cho viÖc x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña trôc thanh.





VËn tèc cña chÊt láng theo ph−¬ng ph¸p tuyÕn víi trôc thanh trong hÖ to¹ ®é nμy ®−îc

x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc:

vn = [vx2 + vy

2 + vz2- (cxvx + cyvy + czvz)

2]1/2

Çc thμnh phÇn cña vn theo trôc x, y, z:

vnx = vx - cx(cxvx + czvz)

vny = vy - cy(cxvx + cz)

vnz = vz - cz(cxvx + czvz)

Trong ®ã:

cx = sin.cos = L

L

L

xx x

12

cy = sin.cos = L

L

L

yy y

12

cz = cos = L

L

L

zz z

12

Víi:

(x1, y1, z1) vμ (x2, y2, z2) lμ to¹ ®é nót ®Çu vμ nót cuèi cña thanh.

L, Lx, Ly, Lz lμ chiÒu dμi cña thanh vμ h×nh chiÕu cña nã lªn çc trôc x, y, z.

Çc thμnh phÇn gia tèc cña chÊt láng vu«ng gãc víi trôc thanh:

anx = ax - cx(cxax + czaz)

any = ay - cy(cxax + czaz)

anz = az - cz(cxax + czaz)

Sau khi cã çc biÓu thøc nμy, ta nhËn ®−îc ph−¬ng tr×nh Morison ®èi víi çc thμnh

phÇn t¶i träng sãng ph©n bè t¸c dông lªn vËt c¶n h×nh trô xiªn bÊt kú:

fx = 0.5.g

w.Cd.A.vn.vnx +

g

w.Cm.V.anx

fy = 0,5.g

w.Cd.A.vn.vny +

g

w.Cm.V.any

fz = 0,5.g

w.Cd.A.vn.vnz +

g

w.Cm.V.anz





§èi víi çc phÇn tö t−¬ng ®èi ng¾n, çc ®Æc tr−ng chuyÓn ®éng cña chÊt láng thay ®æi

kh«ng ®¸ng kÓ tõ ®Çu nμy sang ®Çu kia, ta cã thÓ sö dông çc gi¸ trÞ trung b×nh cña vx, vz,

ax, az. Khi ®ã ta cã çc thμnh phÇn cña t¶i träng sãng lªn phÇn tö sÏ lμ:

Fx = fx.L Fy = fy.L Fz = fz.L

Tr−êng hîp chung, khi vËn tèc vμ gia tèc thay ®æi ®¸ng kÓ theo chiÒu dμi phÇn tö, çc

thμnh phÇn cña t¶i träng sãng t¸c ®éng lªn phÇn tö ®−îc x¸c ®Þnh b»ng çc c«ng thøc sau:

Fx = S

.Lfx

Fy = S

.Lfy

Fz = S

.Lfz

S lμ kho¶ng çch däc trôc phÇn tö chÞu t¶i träng sãng.

X¸c ®Þnh lý thuyÕt sãng tÝnh to¸n

HiÖn cã rÊt nhiÒu lý thuyÕt sãng th«ng dông, do ®ã viÖc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c lý thuyÕt

sãng tÝnh to¸n lμ rÊt quan träng. Ta cã thÓ x¸c ®Þnh lý thuyÕt sãng tÝnh to¸n th«ng qua ®å

thÞ ph©n chia miÒn ¸p dông lý thuyÕt sãng cña Keulegan.

Tõ 2gT

H &

2gT

d ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc lý thuyÕt sãng dïng ®Ó tÝnh to¸n.

HoÆc ta cã thÓ dùa vμ tØ sè H/L & d/L víi L lμ chiÒu dμi sãng.

L ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

L =

d.

L

.th.

.

gT 2

2

2

Trong ®ã:

H : chiÒu cao sãng (m).

d : ®é s©u n−íc tÝnh to¸n (m).

g : gia tèc träng tr−êng (m/s2).

T : chu kú dao ®éng sãng (s).

B»ng ph−¬ng ph¸p lÆp ta x¸c ®Þnh ®−îc L = 201.019 (m)

KÕt qu¶ x¸c ®Þnh L ®−îc cho trong b¶ng phÇn phô lôc.

Tõ b¶ng kÕt qu¶ ®ã ta cã kÕt luËn lμ dïng lý thuyÕt sãng Stockes ®Ó tÝnh t¶i träng sãng

t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh. Trong ®å ¸n ta sö dông lý thuyÕt sãng Stockes bËc 5 ®Ó tÝnh.

X¸c ®Þnh vËn tèc, gia tèc sãng theo lý thuyÕt sãng Stokes bËc 5





Theo lÝ thuyÕt sãng Stokes bËc 5 khi sãng cã chiÒu cao H, sè sãng k, tÇn sè vßng lan

truyÒn theo chiÒu d−¬ng cña trôc X th× dao ®éng cña bÒ mÆt chÊt láng so víi mùc n−íc

tÜnh ®−îc biÓu diÔn bëi ph−¬ng tr×nh sau.

= 1/k

5

1

.n

n tkxCosnF

Trong ®ã:

F1 = a.

F2 = a2F22 + a4F24.

F3 = a3F33 + a5F35.

F4 = a4F44.

F5 = a5F55.

Çc gi¸ trÞ F22, F24.. gäi lμ çc th«ng sè h×nh d¹ng cña profil sãng, nã phô thuéc vμo tØ

sè k.d = L

d2 vμ cã quan hÖ víi chiÒu cao sãng H theo biÓu thøc.

k.H = 2[a + a3F33 + a5(F35 + F55)]

Çc gi¸ trÞ F22, F24.. ®−îc tra theo b¶ng:

B¶ng 1.26: Tra çc trÞ sè F22, F24�

d/L F22 F24 F33 F35 F44 F55

0.10 3.892 -28.610 -13.090 -138.6 44.990 163.80

0.15 1.539 1.344 2.381 6.935 4.147 7.935

0.20 0.927 1.398 0.996 3.697 1.259 1.734

0.25 0.699 1.064 0.630 2.244 0.676 0.797

0.30 0.599 0.893 0.495 1.685 0.484 0.525

0.35 0.551 0.804 0.435 1.438 0.407 0.420

0.40 0.527 0.759 0.410 1.330 0.371 0.343

0.50 0.507 0.722 0.384 1.230 0.344 0.339

0.60 0.502 0.712 0.377 1.205 0.337 0.329





Çc thμnh phÇn vËn tèc theo ph−¬ng ngang Vx vμ theo ph−¬ng ®øng Vz cña phÇn tö

n−íc cã to¹ ®é (x,z) g©y ra do sù lan truyÒn cña sãng bÒ mÆt trong vïng n−íc cã ®é s©u d

®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc.

Vx = ).(cos.)(

)(5

1

tkxnnkdsh

nkzchG

k nn

Vz = ).(sin.)(

)(5

1

tkxnnkdsh

nkzshG

k nn

Trong ®ã:

G1 = a.G11+ a3G13 + a5G15.

G2 = 2(a2.G22 + a4.G24).

G3 = 3(a3.G33 + a5.G35).

G4 = 4a4.G44.

G5 = 5a5.G55.

Çc gi¸ trÞ G11, G13... lμ çc th«ng sè vËn tèc sãng. Çc th«ng sè nμy phô thuéc vμo tØ sè

d/L, ®−îc tra theo b¶ng:

B¶ng 1.27: Tra çc hÖ sè G.

d/L G11 G13 G15 G22 G24 G33 G35 G44 G55

0.10 1.00 -7.394 -12.73 2.966 -48.14 5.942 -121.7 7.617 0.892

0.15 1.00 -2.302 -4.864 0.860 -0.907 0.310 2.843 -0.617 -0.257

0.20 1.00 -1.263 -2.226 0.326 0.680 -0.017 1.093 -0.044 0.006

0.25 1.00 -0.911 -1.415 0.154 0.673 -0.030 0.440 -0.005 0.005

0.30 1.00 -0.765 -1.077 0.076 0.601 -0.020 0.231 0.002 0.001

0.35 1.00 -0.696 -0.925 0.038 0.556 -0.012 0.152 0.002 0.000

0.40 1.00 -0.662 -0.850 0.020 0.528 -0.006 0.117 0.001 0.000

0.50 1.00 -0.635 -0.790 0.006 0.503 -0.002 0.092 0.000 0.000

0.60 1.00 -0.628 -0.777 0.002 0.502 -0.001 0.086 0.000 0.000

Çc thμnh phÇn gia tèc cña phÇn tö n−íc ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

ax = ).(sin2

5

1

2

tkxnRkc

nn





az = ).tkx(ncos.Skc

nn

5

1

2

2

Trong ®ã gi¸ trÞ Rn, Sn lμ çc th«ng sè, ®−îc x¸c ®Þnh theo çc c«ng thøc sau:

3221322111 2 VVVVUUUUUR

31312

12

122 224 VVUUVUUR

4141212133 33336 VVUUVVUUUR

31312244 44228 VVUUVUUR

3241324155 55510 VVVVUUUUUR

Vμ: 112 VUSO

2332122111 55332 VUUUVUUUVS

133122 444 VUVUVS

1442122133 556 VUVUVUVUVS

22133144 4228 VUVUVUVS

2332144155 3310 VUVUVUVUVS

Víi:

shnkd

chnkz.GU nn

shnkd

shnkz.GV nn

TÇn sè vßng cña sãng ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

2 = g.k.(1+ a2C1+ a4C2).th(kd).

Çc hÖ sè C1,C2 lμ çc th«ng sè tÇn sè sãng, phô thuéc vμo tØ sè d/L vμ ®−îc tra trong

b¶ng:

B¶ng 1.28: Tra çc hÖ sè C.

d/L C1 C2

0.10 8.791 383.700

0.15 2.646 19.820





0.20 1.549 5.004

0.25 1.229 2.568

0.30 1.107 1.833

0.35 1.055 1.532

0.40 1.027 1.393

0.50 1.080 1.283

0.60 1.002 1.240

M« h×nh profil sãng theo lý thuyÕt sãng Stokes bËc 5 nh− sau:

H×nh 7: M« h×nh Profil sãng tÝnh to¸n theo lý thuyÕt sãng Stokes bËc 5

T¶i träng sãng, dßng ch¶y vμ t¶i träng giã cho phÇn kÕt cÊu ch©n ®Õ n»m trªn mùc n−íc

tÜnh sÏ ®−îc ch−¬ng tr×nh Sap 2000 Ver 10 tÝnh trùc tiÕp trªn m« h×nh tÝnh cña c«ng tr×nh.

§Ó tÝnh to¸n çc lo¹i t¶i träng nμy ch−¬ng tr×nh cÇn çc sè liÖu ®Çu vμo nh− sau:

T¶i träng sãng, dßng ch¶y

- Çc ®Æc tr−ng cña sãng:





+ HÖ sè Kinematics

+ §é s©u mùc n−íc tÜnh tÝnh to¸n

+ ChiÒu cao sãng

+ Chu kú sãng

+ Lý thuyÕt sãng tÝnh to¸n

- Çc ®Æc tr−ng cña dßng ch¶y

+ HÖ sè Blockage

+ Ph−¬ng ph¸p tÝnh vËn tèc dßng ch¶y (tuyÕn tÝnh hay phi tuyÕn)

+ Sè ph¹m vi dßng ch¶y khai b¸o.

T¶i träng giã

+ VËn tèc giã cã nghÜa ®o trong thêi gian 1h ë ®é cao 10m so víi mùc n−íc tÜnh tÝnh

to¸n

+ Gãc t¹o bëi h−íng giã víi trôc x cña c«ng tr×nh

+ Chu kú trung b×nh do giã

+ HÖ sè h×nh d¹ng Cs

Sè liÖu hμ b¸m

+ Sè ph¹m vi hμ b¸m

KÕt qu¶ ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n ra t¶i träng giã, sãng, dßng ch¶y, lùc ®Èy næi

Ch−¬ng tr×nh tÝnh to¸n lùc sãng t¸c dông t¹i mét vÞ trÝ bÊt kú øng víi mét thêi ®iÓm cô

thÓ trong chu k× sãng theo çc b−íc sau:

B−íc 1: TÝnh to¸n chu k× sãng biÓu kiÕn Tapp

B−íc 2: TÝnh to¸n vËn tèc vμ gia tèc phÇn tö n−íc víi lý thuyÕt sãng tÝnh to¸n ®·

chän

B−íc 3: §iÒu chØnh vËn tèc vμ gia tèc b»ng hÖ sè Kinematics

B−íc 4: X¸c ®Þnh profile dßng ch¶y

B−íc 5: X¸c ®Þnh vËn tèc phÇn tö n−íc do tæ hîp sãng vμ dßng ch¶y ®· hiÖu chØnh

bëi çc hÖ sè ®iÒu chØnh

B−íc 6: X¸c ®Þnh çc kÝch th−íc ®Æc tr−ng cña tiÕt diÖn (kh«ng kÓ ®Õn chiÒu dμy

hμ b¸m)





B−íc 7: X¸c ®Þnh çc th«ng sè hμ b¸m

B−íc 8: X¸c ®Þnh çc hÖ sè c¶n vËn tèc Cd, vμ hÖ sè qu¸n tÝnh Cm

B−íc 9: Sö dông c«ng thøc Morison ®Ó x¸c ®Þnh t¶i träng sãng ph©n bè trªn mét

®¬n vÞ dμi

B−íc 10: TÝnh to¸n lùc ®Èy næi

D−íi ®©y tr×nh bμy çch tÝnh chu kú sãng biÓu kiÕn Tapp:

Chu k× sãng mμ ng−êi sö dông ®· ®Þnh nghÜa ch−a kÓ ®Õn t¸c dông hiÖu qu¶ cña dßng

ch¶y. Trong khi ®ã, chu k× dïng ®Ó tÝnh to¸n vËn tèc vμ gia tèc phÇn tö n−íc ph¶i kÓ ®Õn

t¸c dông cña dßng ch¶y liªn kÕt víi h−íng sãng. Chu k× ®ã gäi lμ chu k× sãng biÓu kiÕn

Tapp, ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua ba ph−¬ng tr×nh sau:

dzdz

zUd

V

dgT

VTT

d

C

app

)(4cosh)(

)/4sinh(

/4

)/2tan(

2

0

1

2

1

Trong ®ã:

lμ chiÒu dμi sãng

T: chu k× cña sãng ( ®−îc nhËp vμo bëi ng−êi sö dông, kh«ng kÓ ®Õn t¸c dông

cña dßng ch¶y).

Tapp: chu k× biÓu kiÕn, ®· kÓ ®Õn t¸c dông cña dßng ch¶y

V1: vËn tèc hiÖu qu¶ cña dßng ch¶y liªn kÕt víi h−íng sãng

g: gia tèc träng tr−êng

z: cao ®é tÝnh to¸n

Uc(z): vËn tèc dßng ch¶y ®Òu ch−a nh©n hÖ sè ®iÒu chØnh

d: ®é s©u n−íc tÝnh to¸n

KÕt qu¶ tÝnh to¸n t¶i träng sãng, dßng ch¶y vμ t¶i träng giã cho trong phÇn phô lôc.

B¶ng sau ®©y tæng hîp kÕt qu¶ tÝnh to¸n ph¶n lùc t¹i çc liªn kÕt cña kÕt cÊu ch©n ®Õ

ph−¬ng ¸n chän:

B¶ng 1.29: Ph¶n lùc t¹i çc liªn kÕt cña ph−¬ng ¸n kÕt cÊu tèi thiÓu:





Joint Output Case

F1 F2 F3 M1 M2 M3

Text Text Ton Ton Ton Ton-m Ton-m Ton-m 85 COMBO -52.983 34.301 -138.237 -122.217 -188.806 -7.342 86 COMBO -47.847 9.962 386.194 -37.705 -173.392 -6.518 87 COMBO -72.383 26.039 -286.638 -91.111 -258.858 3.254 88 COMBO -63.781 18.753 -163.637 -69.471 -227.523 2.4082 89 COMBO -68.643 27.257 224.049 -97.732 -235.125 0.7036 90 COMBO -69.619 10.317 779.829 -39.811 -240.049 -0.584 91 COMBO -62.683 14.461 957.799 -52.578 -228.438 1.466 92 COMBO -68.573 15.659 784.352 -55.752 -247.187 0.463

NhËn xÐt: Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n thu ®−îc ta nhËn thÊy víi kÕt cÊu ch©n ®Õ ®· chän

cïng víi ®iÒu kiÖn m«i tr−êng nh− ®· cho th× kÕt qu¶ t¶i träng m«i tr−êng mμ ch−¬ng

tr×nh ®−a ra lμ kh¸ chÝnh x¸c. V× vËy viÖc sö dông phÇn mÒm Sap 2000 ®Ó tÝnh to¸n t¶i

träng m«i tr−êng lμ hoμn toμn ®¸ng tin cËy trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n.

3.3.3 Tæ hîp t¶i träng

Do qu¸ tr×nh chÕ t¹o, còng nh− sö dông c«ng tr×nh ph¸t sinh nhiÒu yÕu tè bÊt lîi cho

c«ng tr×nh mμ ng−êi thiÕt kÕ ®¸nh gi¸ ch−a hÕt. V× vËy, khi thiÕt kÕ ta ®−a vμo çc hÖ sè

t¶i träng.

Trong cïng mét thêi ®iÓm, c«ng tr×nh cã thÓ chÞu nhãm çc tæ hîp t¶i träng kh¸c nhau

t¸c dông lªn nã, ®iÒu nμy phô thuéc vμo tõng lo¹i t¶i träng trong nhãm, tõng lo¹i t¶i träng

dùa vμo çc kh¶ n¨ng xÈy ra ®ång thêi hay kh«ng ®ång thêi cña çc t¶i träng. Dùa trªn

®¸nh gi¸ ®é tin cËy, ng−êi ta ®−a ra çc tæ hîp t¶i träng:

Çc tæ hîp trong ®iÒu kiÖn biÓn cùc h¹n:

Çc tæ hîp nμy cã thÓ bao gåm çc tr−êng hîp t¶i träng: t¶i träng cè ®Þnh, t¶i träng t¹m

thêi, t¶i träng thuû tÜnh, vμ nÕu cÇn th× ph¶i xÐt ®Õn c¶ t¶i träng do biÕn d¹ng

Çc tæ hîp t¶i träng vËn hμnh:

Ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc ®iÒu kiÖn biÓn cùc h¹n cña m«i tr−êng ®Ó cho phÐp c«ng tr×nh vËn

hμnh ®Ó tæ hîp cïng t¶i träng cè ®Þnh, t¶i t¹m thêi, t¶i thuû tÜnh, vμ nÕu cÇn ph¶i xÐt ®Õn

c¶ t¶i träng do biÕn d¹ng

Tæ hîp t¶i träng khi cã sù cè:





Çc t¶i träng do sù cè ph¶i ®−îc tæ hîp cïng víi t¶i cè ®Þnh, t¶i t¹m thêi, t¶i thuû tÜnh,

vμ nÕu cÇn th× ph¶i xÐt ®Õn c¶ t¶i träng do biÕn d¹ng cïng víi t¶i träng m«i tr−êng vμ t¶i

träng vËn hμnh t−¬ng øng

MÆt kh¸c sau khi sù cè còng ph¶i xem xÐt ®Ó kÕt cÊu ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc víi ®iÒu kiÖn

m«i tr−êng cùc ®¹i víi chu kú Ýt nhÊt lμ 1 n¨m.

3.4 TÝnh to¸n néi lùc vμ biÕn d¹ng

3.4.1 S¬ ®å tÝnh to¸n

S¬ ®å tÝnh to¸n néi lùc vμ chuyÓn vÞ cho kÕt cÊu ch©n ®Õ lμ s¬ ®å khung kh«ng gian, liªn

kÕt cøng t¹i çc nót. KÕt cÊu liªn kÕt víi nÒn ®Êt b»ng m« h×nh ngμm gi¶ ®Þnh. §é s©u

ngμm gi¶ ®Þnh phô thuéc vμo ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt còng nh− çc ®Æc tr−ng h×nh häc cña tiÕt

diÖn cäc vμ ®−îc tÝnh to¸n nh− trong môc tÝnh to¸n §éng lùc häc c«ng tr×nh. Lý thuyÕt

tÝnh to¸n ®−îc sö dông lμ ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n

3.4.2 PhÇn mÒm tÝnh to¸n

§Ó tÝnh to¸n néi lùc vμ chuyÓn vÞ cho kÕt cÊu ta sö dông phÇn mÒm SAP2000 Ver10.

Ch−¬ng tr×nh SAP 2000 ®−îc ph¸t triÓn tõ çc kÕt qu¶ nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p sè,

ph−¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n trong tÝnh to¸n c¬ häc cña Gi¸o s− Edward L. WILSON

(University of California at Berkeley, USA) x©y dùng theo qui ph¹m API RP2A-WSD

TWENTIETH EDITION vμ quy ph¹m mét sè n−íc Ch©u ¢u. Tõ phiªn b¶n 9.0 SAP ®·

®−a vμo phÇn tÝnh to¸n t¶i träng sãng theo tiªu chuÈn API, sau khi nhËp çc th«ng sè ®Çu

vμo ch−¬ng tr×nh cã thÓ tù ®éng tÝnh to¸n t¶i träng sãng, mÆt kh¸c khi ch¹y ®−îc kÕt qu¶

néi lùc ch−¬ng tr×nh cßn ®−îc lËp tr×nh ®Ó cã thÓ tù ®éng kiÓm tra ®é bÒn, kiÓm tra æn

®Þnh phÇn tö, kiÓm tra sù lμm viÖc cña çc nót.

§©y lμ ch−¬ng tr×nh chuyªn dông ®Ó tÝnh to¸n kÕt cÊu c«ng tr×nh b»ng ph−¬ng ph¸p

PTHH. Ch−¬ng tr×nh ®−îc ®¸nh gi¸ lμ chuyªn nghiÖp h¬n so víi çc ch−¬ng tr×nh kh¸c v×

nã cã kh¶ n¨ng ph©n tÝch ®a d¹ng nhiÒu lo¹i phÇn tö nh−: phÇn tö d©y (Cable), phÇn tö

®Æc (Solid), phÇn tö máng(Plate), phÇn tö chÞu nÐn (compression Only)�ThuËt to¸n cña

Sap rÊt m¹nh do ®ã ch−¬ng tr×nh ch¹y nhanh h¬n, kh«ng h¹n chÕ sè phÇn tö còng nh− cã

kh¶ n¨ng gi¶i kÕt cÊu phøc t¹p

Sap 2000 Ver10 cã kh¶ n¨ng tù ®éng tÝnh to¸n çc lo¹i t¶i träng:

- T¶i träng giã

- T¶i träng sãng, dßng ch¶y do giã





- T¶i träng sãng, dßng ch¶y.

Víi çc th«ng sè ®Çu vμo ®−îc ng−êi thiÕt kÕ ®−a vμo ch−¬ng tr×nh theo tr×nh tù ®· tr×nh

bμy trong môc [3.2.2], Sap 2000 Ver 10 sÏ tù ®éng tÝnh to¸n cho ta kÕt qu¶ néi lùc, vμ

chuyÓn vÞ cña kÕt cÊu.

3.4.3 KÕt qu¶ tÝnh to¸n

Sau khi nhËp çc th«ng sè ®Çu vμo cho ch−¬ng tr×nh Sap2000 kÕt qu¶ tÝnh to¸n ta thu

®−îc kÕt qu¶ néi lùc nh− trong phÇn phô lôc. B¶ng sau thèng kª kÕt qu¶ tæng néi lùc theo

ph−¬ng ngang cho hai ph−¬ng ¸n:

B¶ng 1.30: B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ tÝnh to¸n tæng t¶i träng ngang cho hai ph−¬ng ¸n:

Tæng néi lùc PA1.3 PA 2.2

FX(T) 506.514 505.011

FY(T) 156.75 178.668

KÕt qu¶ chuyÓn vÞ nót ®−îc thèng kª trong phÇn phô lôc. B¶ng d−íi ®©y thèng kª kÕt

qu¶ chuyÓn vÞ lín nhÊt trong c¶ hai ph−¬ng ¸n:

B¶ng 1.31: B¶ng tæng hîp kÕt qu¶ tÝnh to¸n chuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu cho hai ph−¬ng ¸n:

Ph−¬ng ¸n ChuyÓn vÞ ®Ønh kÕt cÊu (cm)

PA 1.3 35.8

PA 2.2 9.12

3.4.4 NhËn xÐt kÕt qu¶ tÝnh to¸n

Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ta nhËn thÊy víi cïng mét sè liÖu ®Çu vμo th× ph−¬ng ¸n kÕt cÊu

dμn tèi thiÓu tuy cã nh÷ng −u ®iÓm râ rÖt nh− trong môc ph©n tÝch lùa chän ph−¬ng ¸n ®·

tr×nh bμy. Song kÕt cÊu truyÒn thèng còng cã nh÷ng −u ®iÓm riªng nh− cã chuyÓn vÞ ®Ønh

kÕt cÊu nhá h¬n h¼n

KÕt qu¶ tÝnh to¸n néi lùc còng ph¶n ¸nh kh¸ chÝnh x¸c tÝnh chÊt lμm viÖc cña c«ng

tr×nh: çc phÇn tö n»m s¸t mÆt ®Êt vμ t¹i giao ®iÓm víi mÆt n−íc tÜnh cã néi lùc lín h¬n

h¼n. Trong qu¸ tr×nh lμm viÖc cña c«ng tr×nh cã mét sè cäc chÞu nÐn vμ mét sè cäc chÞu

nhæ, tÝnh chÊt nμy còng ph¶n ¸nh tÝnh chÊt tréi tuyÖt ®èi cña t¶i träng m«i tr−êng ®èi víi

çc c«ng tr×nh biÓn (®Æc tr−ng bëi çc t¶i träng ngang).





Ch−¬ng 4:

thiÕt kÕ vμ kiÓm tra cÊu kiÖn

4.1 TÝnh to¸n kiÓm tra cÊu kiÖn

ViÖc kiÓm tra çc phÇn tö kÕt cÊu dùa vμo tiªu chuÈn API. VÒ nguyªn t¾c cÇn kiÓm tra

toμn bé çc phÇn tö cña hÖ nh−ng trong ph¹m vi ®å ¸n nμy ta chØ tiÕn hμnh kiÓm tra cho

mét sè phÇn tö. ViÖc kiÓm tra ®−îc thùc hiÖn trªn tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt cña çc phÇn

tö kÕt cÊu cã néi lùc lín nhÊt trong sè çc phÇn tö cã cïng d¹ng liªn kÕt, cïng tiÕt diÖn vμ

®iÒu kiÖn lμm viÖc.

4.1.1 KiÓm tra æn ®Þnh côc bé

Trong tiªu chuÈn API, çc thanh cã tû sè 300 D/t 60 th× kh¶ n¨ng mÊt æn ®Þnh côc

bé lín h¬n kh¶ n¨ng mÊt æn ®Þnh tæng thÓ.

Trong ®ã: D,t lμ ®−êng kÝnh ngoμi vμ chiÒu dμy cña tiÕt diÖn.

øng suÊt cho phÐp mÊt æn ®Þnh côc bé (trong miÒn ®μn håi)

FXC = 2.C.E.t /D

Trong ®ã:

C : hÖ sè uèn däc ®μn håi côc bé

D : ®−êng kÝnh ngoμi (m)

t : chiÒu dμy cña tiÕt diÖn (m).

Theo lý thuyÕt th× C = 0,6 ; tuy nhiªn, ng−êi ta th−êng lÊy C = 0,3.

øng suÊt mÊt æn ®Þnh côc bé (ngoμi miÒn ®μn håi)

FXC = Fy.

4

1

t

D32,064,1 FXC

Vμ FXC = Fy( víi D/t 60 )

Trong ®ã: FXC lμ øng suÊt mÊt æn ®Þnh côc bé ngoμi miÒn ®μn håi.

4.1.2 KiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ

Víi çc tiÕt diÖn ®· chän ta nhËn thÊy tÊt c¶ çc phÇn tö ®Òu cã D/t < 60:

B¶ng 1.32: Tû sè D/t:





D(mm) 914 813 610 610 559

T(mm) 30.2 20.6 17.5 14.3 14.3

D/T 39.466 30.265 34.857 42.657 30.091

øng suÊt cho phÐp ( Fa) ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc ASTM cho c¸c phÇn tö cã tû sè

D/t 60

Fa = 3

C

3

c

y2

C

2

C8

r/kl

C8

)r/kl(3

3

5

F.C2

)r/kl(1

víi kl/r < Cc

HoÆc Fa= 2

2

r/kl23

E12 víi kl/r > Cc

Trong ®ã: Cc = y

2

F

E..2

E: modul ®μn håi ngang (Mpa).

K : hÖ sè phô thuéc vμo liªn kÕt ë hai ®Çu cña phÇn tö.

R : b¸n kÝnh qu¸n tÝnh (m).

Fy: Giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu(Mpa).

4.2 KiÓm tra bÒn phÇn tö

4.2.1 KiÓm tra bÒn phÇn tö chÞu nÐn däc trôc

Ft=0,6 Fy

Trong ®ã: Ft : øng suÊt kÐo cho phÐp cña phÇn tö (Mpa)

Fy: giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu (Mpa)

4.2.2 KiÓm tra bÒn phÇn tö chÞu uèn

øng suÊt do uèn cho phÐp (Fb ) ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

Fb = 0.75. Fy víiyF

1500

t

D hay

yF

10340

t

D (1)

Fb = y

y F.t.E

D.F74,184,0

víi

yF

1500

t

D <

yF

3000 (2)





Fb = y

y F.t.E

D.F58,072,0

víi

yF

3000

t

D < 300 (3)

Trong ®å ¸n nμy ta cã: (D/t)max= 610/14.3 = 42.657 < 60

(D/t)min= 559/14,3 = 30.091

Mμ: 59.6455

30003000

yF < 38.36

VËy khi kiÓm tra dïng c«ng thøc (3)

4.2.3 KiÓm tra bÒn çc phÇn tö chÞu c¾t

øng suÊt tiÕp lín nhÊt trong phÇn tö, fv, ®èi víi phÇn tö trô lμ:

fv = A

Q

5.0

Trong ®ã: fv : øng suÊt tiÕp lín nhÊt (Mpa)

Q : lùc c¾t (MN)

A : diÖn tÝch tiÕt diÖn ngang (m2)

øng suÊt cho phÐp (Fv) ®−îc x¸c ®Þnh:

Fv = 0.4.Fy

4.2.4 KiÓm tra bÒn çc phÇn tö chÞu xo¾n

+ øng suÊt xo¾n trong phÇn tö ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau.

x=p

x

I.2

D.M

Trong ®ã: Mx lμ gi¸ trÞ m« mem xo¾n.

D lμ ®−êng kÝnh ngoμi cña tiÕt diÖn.

Ip lμ m« men qu¸n tÝnh ®éc cùc cña tiÕt diÖn.

+ øng suÊt xo¾n cho phÐp cña vËt liÖu ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

Fvt = 0.4Fy

4.2.5 KiÓm tra bÒn çc phÇn tö chÞu ¸p lùc thñy tÜnh

Do ¸p lùc thuû tÜnh tû lÖ thuËn víi ®é s©u n−íc nªn chØ cÇn kiÓm tra çc phÇn tö ë gÇn

®¸y biÓn.





§èi víi c¸c phÇn tö ngËp trong n−íc, nã chÞu mét ¸p lùc bªn ngoμi cã thÓ g©y mÊt

æn ®Þnh cho tiÕt diÖn theo ph−¬ng vßng. Theo qui ph¹m API th× øng suÊt theo

ph−¬ng vßng ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:

fh= p.D/2t

Trong ®ã: fh : øng suÊt vßng do ¸p lùc thuû tÜnh

p lμ gi¸ trÞ cña ¸p lùc (Mpa). P = .Hz

víi Hz= z +

d.kcosh

zdkcosh

2

Hw

Trong ®ã: z lμ ®é s©u n−íc t¹i vÞ trÝ kiÓm tra (m).

Hmax: chiÒu cao sãng lín nhÊt.

K: sè sãng. K = L

2 (1/m)

L : chiÒu dμi sãng (m).

d: ®é s©u n−íc (m)

: mËt ®é n−íc

§iÒu kiÖn kiÓm tra. Fh h

hc

sF

F

Trong ®ã: Fhc: øng suÊt vßng giíi h¹n.

sFh : hÖ sè an toμn chèng l¹i sù ph¸ ho¹i do ¸p lùc thuû tÜnh

+ Trong miÒn ®μn håi øng suÊt vßng tíi h¹n b»ng:

Fhc=2Ch.E.t/ D

Trong ®ã:

Ch: hÖ sè mÊt æn ®Þnh vßng tíi h¹n

Ch= 0.44t/D khi M 1.6D/t

Ch= 0.44t/D +

4

3/21.0

M

tD khi 0.825D/t M < 1.6D/t

Ch= 0.736/(M – 0.636) khi 3.5 M < 0.825D/t

Ch= 0.755/(M – 0.559) khi 1.5 M < 3.5

Ch= 0.8 khi M 1.5





Víi M lμ th«ng sè h×nh d¹ng, ®−îc x¸c ®Þnh tõ c«ng thøc:

M =

2/1

t

D2

D

l

l: chiÒu dμi phÇn tö (hoÆc kho¶ng çch gi÷a çc vßng chèng mÊt æn ®Þnh).

+ Ngoμi miÒn ®μn håi, øng suÊt vßng tíi h¹n b»ng:

Fhc= Fhe khi Fhe 0.55Fy

Fhc= 0.45Fy +0.18 Fhe khi 0.55Fy < Fhe 1.6Fy

Fhc= hey

y

FF

F

/15.1

31.1

khi 1.6Fy < Fhe 6.2Fy

Fhc= Fy khi Fhe > 6.2Fy

NÕu x¶y ra mÊt æn ®Þnh do ¸p lùc thuû tÜnh cã thÓ kh¾c phôc b»ng çc vßng chèng

mÊt æn ®Þnh (rings), m«men qu¸n tÝnh cÇn thiÕt cña tiÕt diÖn vßng chèng mÊt æn

®Þnh x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

Ic= hc

2

FE.8

D.l.t

Trong ®ã:

Ic: momen qu¸n tÝnh cÇn thiÕt cña tiÕt diÖn vßng chèng mÊt æn ®Þnh (m4)

4.2.6 Çc phÇn tö chÞu tæ hîp øng suÊt

ViÖc kiÓm tra phÇn tö chÞu nhiÒu tr¹ng th¸i øng suÊt th−êng phøc t¹p vμ cÇn ph¶i cã qui

ph¹m cô thÎ hoÆc ph−¬ng ph¸p luËn ®Ó ®¸nh gi¸ ®óng sù lμm viÖc cña kÕt cÊu.Trong

ph¹m vi ®å ¸n nμy, ta chØ kiÓm tra phÇn tö chÞu øng suÊt do lùc däc vμ m«men uèn g©y ra.

Tæ hîp øng suÊt trong phÇn tö chÞu nÐn uèn.

+ KÕt hîp víi ®iÒu kiÖn æn ®Þnh tæng thÓ ta cã ®iÒu kiÖn kiÓm tra nh− sau.

b'

e

a

2

bz

2

bym

a

a

FF

f1

ffC

F

f

1.0

b

bzby

y

a

F

ff

F

f22

.6.0

1.0

Khi fa/Fa < 0.15, th× cã thÓ thay thÕ hai c«ng thøc trªn c«ng thøc sau.





b

2

bz

2

by

a

a

F

ff

F

f 1.0

Trong ®ã: Fa: øng suÊt nÐn cho phÐp ®−îc tÝnh theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh tæng thÓ.

Fby, fbz: øng suÊt do momen uèn My vμ Mz g©y ra.

Fa: øng suÊt do lùc nÐn (N )g©y ra.

Tæ hîp øng suÊt trong phÇn tö chÞu kÐo uèn.

+ §iÒu kiÖn kiÓm tra.

b

2

bz

2

by

t

t

F

ff

F

f 1

Trong ®ã: ft lμ øng suÊt do lùc kÐo g©y ra.

Çc kÕt qu¶ kiÓm tra æn ®Þnh vμ bÒn cña phÇn tö do ch−¬ng tr×nh Sap tù kiÓm tra.KÕt

qu¶ cho trong phÇn phô lôc.

4.3 KiÓm tra sù lμm viÖc cña nót

KiÓm tra sù lμm viÖc cña nót theo qui ph¹m API thùc chÊt lμ tÝnh to¸n liªn kÕt gi÷a çc

thanh víi nhau. Ta ph¶i tÝnh to¸n, kiÓm tra çc bμi to¸n sau:

+ KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn, chäc thñng èng chÝnh.

+ KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn èng nh¸nh t¹i nót.

+ KiÓm tra ®−êng hμn.





4.3.1 KiÓm tra chäc thñng nót theo qui ph¹m API

Theo quy ph¹m API ta cã:

øng suÊt chäc thñng ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

Vp = .f.sin

Trong ®ã:

: Gãc hîp bëi èng chÝnh vμ èng nh¸nh.

f: øng suÊt däc trôc danh nghÜa, øng suÊt uèn trong mÆt ph¼ng vμ ngoμi

mÆt

ph¼ng èng nh¸nh (tÝnh riªng cho tõng tr−êng hîp t¶i träng)

= t/T víi T lμ bÒ dμy èng chÝnh, t lμ bÒ dμy èng nh¸nh.

øng suÊt chäc thñng cho phÐp:

Vpa = Qq. Qf. .6,0

Fyc

Fyc: giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu.

= T2

D , D lμ ®−êng kÝnh ngoμi cña èng chÝnh.

Qq : hÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h−ëng cña lo¹i t¶i träng vμ h×nh häc, lÊy theo B¶ng

4.3.1-1(Quy ph¹m API).

B¶ng 1.33: HÖ sè Qq:

Lo¹i nót KÐo däc trôc NÐn däc trôc Uèn trong mp Uèn ngoμi mp

K gQ)/2.01.1(

)/67.072.3(

Q)/67.037.1( T & Y )/2.01.1(

X )/2.01.1(

Qf : hÖ sè kÓ ®Õn sù xuÊt hiÖn øng suÊt däc trôc danh nghÜa trong èng chÝnh.

Qf = 1- .f.A2 , trong ®ã:

= 0.03 ®èi víi øng suÊt däc trôc cña èng nh¸nh.

= 0.045 ®èi víi øng suÊt uèn trong trong mÆt ph¼ng èng nh¸nh.





= 0.021 ®èi víi øng suÊt uèn n»m ngoμi mÆt ph¼ng èng nh¸nh.

A =yc

2

OPB

2

IPB

2

AX

F.6,0

fff

OPBIPBAX f,f,f : øng suÊt däc trôc danh nghÜa, øng suÊt uèn trong mÆt ph¼ng

vμ uèn ngoμi mÆt ph¼ng èng chÝnh.

Qf = 1,0 khi tÊt c¶ øng suÊt thí ngoμi cña èng chÝnh lμ øng suÊt kÐo.

+ Víi èng nh¸nh ®ång thêi chÞu lùc däc vμ momen uèn th× ph¶i tho¶ m·n:

2

OPBpa

p

2

IPBpa

p

V

V

V

V

1.0

2

OPBpa

p

2

IPBpa

p

AXpa

p

V

V

V

Varcsin

2

V

V

1.0

KÕt LuËn:

Qu¸ tr×nh kiÓm tra sù lμm viÖc cña nót ®−îc thùc hiÖn b»ng ch−¬ng tr×nh Sap2000 Ver

10. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®−îc cho trong Phô Lôc 8.

§Ó ®èi chiÕu kÕt qu¶ tÝnh to¸n cña ch−¬ng tr×nh ta ®i thùc hiÖn tÝnh to¸n kiÓm tra cho

mét sè nót. Do vËy ta chØ kiÓm tra nh÷ng nót mμ çc èng nh¸nh qui tô vμo ®ã cã néi lùc

lín. KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho mét sè nót tiªu biÓu ta nhËn thÊy víi çc kÝch th−íc phÇn tö ®·

chän th× çc nót ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng chäc thñng vμ kÕt qu¶ nμy còng phï hîp víi kÕt

qu¶ kiÓm tra b»ng phÇn mÒm Sap 2000.

Tuy nhiªn vÉn cã bèn nót bÞ chäc thñng lμ: 19, 20, 38, 56. §©y lμ bèn nót thuéc phÇn

kÕt cÊu khung nèi. §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng chäc thñng ta tiÕn hμnh gia c−êng côc bé

cho bèn nót nμy. §o¹n ®−îc gia c−êng gäi lμ ®o¹n èng “CAN” yªu cÇu cÊu t¹o nh− sau:

§o¹n

"C

AN

"

D /4 hoÆc 300m m

D/4 hoÆc 300m m





C«ng thøc thùc nghiÖm dïng ®Ó tÝnh to¸n bÒ dμy nót gia c−êng nh− sau:

41.059.0 )()/()9.0( RdFFt yb

Trong ®ã: R lμ b¸n kÝnh tiÕt diÖn èng chÝnh

d ®−êng kÝnh thanh nh¸nh

Fb néi lùc trong èng nh¸nh

Fy lμ c−êng ®é ch¶y cña vËt liÖu

Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n néi lùc trong Sap ta cã Fb = 76.63(T). Thay çc sè liÖu vμo c«ng

thøc trªn ta tÝnh ®−îc chiÒu dμy èng gia c−êng lμ:

)(0205.0)2/914.0()2^10*358*813.0/()63.76*9.0( 41.059.0 mt

4.3.2 KiÓm tra ®−êng hμn

* KiÓm tra ®−êng hμn liªn kÕt ë ®©y chñ yÕu lμ ®−êng hμn gãc liªn kÕt gi÷a èng chÝnh vμ

çc èng nh¸nh. ë ®©y èng chÝnh cã chiÒu dμy t = 30.2 (mm) (t¹i nót), èng nh¸nh gåm èng

chÐo cã chiÒu dμy 17.5 (mm), thanh gi»ng ngang cã chiÒu dμy 14.3 (mm)

+ TÝnh çc ®Æc tr−ng ®−êng hμn:

Momen kh¸ng cña ®−êng hμn:

Wgh = h. .

td

4

htd

4

td

R.64

hR.2R.2

( Rtd = 2

Ce , víi Ce lμ chiÒu dμi giao tuyÕn gi÷a 2 èng ®−îc tÝnh b»ng chu vi elip t¹o

bëi (d/2, d/(2sin )); lμ gãc hîp gi÷a 2 èng).

- DiÖn tÝch tÝnh to¸n cña ®−êng hμn:

Agh = h..hh.Ce

øng suÊt trong ®−êng hμn do lùc däc vμ momen uèn g©y ra:

1=gh

zy

gh

a

W

MM

A

f22

Trong ®ã: d lμ ®−êng kÝnh èng nh¸nh(m).

fx: Lùc däc trong èng nh¸nh (kN).

My, Mz: M«men uèn trong èng nh¸nh (kNm).





Tr×nh tù kiÓm tra c−êng ®é cña ®−êng hμn nh− sau:

+ Lùa chän phÇn tö kiÓn tra.

KiÓm tra ®−êng hμn liªn kÕt ë ®©y chñ yÕu lμ ®−êng hμn gãc liªn kÕt gi÷a èng chÝnh vμ

çc èng nh¸nh. ë ®©y èng chÝnh cã chiÒu dμy t = 30.2 (mm)(t¹i nót), èng chÐo lμ

17.5(mm) vμ thanh gi»ng ngang lμ 14.3(mm)

+ Tr−íc hÕt, ta chän chiÒu cao ®−êng hμn (hh) theo yªu cÇu cÊu t¹o:

hhmin hh 1,2min

Trong ®ã: hhmin lμ chiÒu cao tèi thiÓu cña ®−êng hμn; hhmin min.

min: BÒ dμy nhá nhÊt cña çc cÊu kiÖn.

Vëy ta chän hh= min= 14.3(mm).

+ KiÓm tra sù lμm viÖc cña ®−êng hμn.

- Víi que hμn E55, hμn tay, ta cã: Rhg=2400kG/cm2= 240000kN/m2, h=0,7; t=1.

- V× h.Rgh = 0,7.240000 = 168000 < t .Rgt = 358000 (kN/m2), nªn nÕu liªn kÕt bÞ ph¸

ho¹i th× ph¸ ho¹i theo ®−êng hμn. Nh− vËy, chØ cÇn kiÓm tra bÒn ®èi víi ®−êng hμn.

KÕt qu¶ kiÓm tra tÝnh to¸n cô thÓ ®−îc cho trong Phô Lôc 12

Ta nhËn thÊy víi chiÒu cao ®−êng hμn, lo¹i que hμn ®· chän th× ®−êng hμn ®¶m b¶o

c−êng ®é chÞu lùc.

4.4 NhËn xÐt

Ta nhËn thÊy kÕt qu¶ tÝnh to¸n kiÓm tra gi÷a ch−¬ng tr×nh Sap 2000 vμ kÕt qu¶ tÝnh to¸n

cña ng−êi thiÕt kÕ lμ hoμn toμn phï hîp. Nh− vËy víi kÝch th−íc ®· chän, çc cÊu kiÖn

hoμn toμn ®¶m b¶o yªu cÇu æn ®Þnh vμ tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn. Çc nót ®¶m b¶o ®iÒu

kiÖn chèng chäc thñng.





Ch−¬ng 5:

tÝnh to¸n thiÕt kÕ nÒn mãng

5.1 §Æc ®iÓm nÒn mãng c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp

Còng nh− çc c«ng tr×nh kh¸c, c«ng tr×nh biÓn còng cã hai lo¹i gi¶i ph¸p nÒn mãng chñ

yÕu lμ:

- Mãng n«ng

- Mãng cäc

Nguyªn lý lμm viÖc cña mãng n«ng lμ nguyªn lý träng lùc. Mãng ®−îc gi÷ æn ®Þnh

b»ng träng l−îng b¶n th©n mãng vμ c«ng tr×nh. Mãng n«ng ®−îc sö dông nhiÒu nhÊt

trong c«ng tr×nh träng lùc bª t«ng cèt thÐp, tuy nhiªn chõng mùc nμo ®ã vÉn ¸p dông cho

çc ch©n ®Õ c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp (C«ng tr×nh b¸n träng lùc). Mãng n«ng

thÝch hîp víi nh÷ng vïng mμ ®Þa chÊt ®¸y biÓn cã çc líp ®Êt mÆt cã kh¶ n¨ng chÞu lùc

tèt.

Trong khi ®ã nguyªn lý lμm viÖc cña mãng cäc dùa trªn ma s¸t gi÷a bÒ mÆt cäc vμ ®Êt

nÒn (cäc ma s¸t) hoÆc ma s¸t gi÷a cäc víi ®Êt nÒn céng víi søc kh¸ng mòi cäc.

Cäc trong c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp ®−îc tæ hîp tõ çc ®o¹n thÐp èng cã ®−êng

kÝnh D vμ chiÒu dμy thμnh cäc kh¸c nhau. Trong çc kÕt cÊu ch©n ®Õ th«ng th−êng ng−êi

ta th−êng sö dông cäc luån trong èng chÝnh, gäi lμ cäc chÝnh. Trong tr−êng hîp cäc chÝnh

kh«ng ®ñ huy ®éng søc chÞu t¶i yªu cÇu th× ph¶i ®ãng thªm çc cäc phô bªn c¹nh gäi lμ

cäc phô (cäc v¸y).

Trong ph¹m vi ®å ¸n nμy ta chØ dïng cäc chÝnh kh«ng dïng çc cäc phô. Cäc liªn kÕt

víi èng chÝnh cña khèi ch©n ®Õ th«ng qua çc liªn kÕt hμn, liªn kÕt b¬m tr¸m. Cäc trong

èng chÝnh th−êng ®−îc ®ãng xiªn theo gãc xiªn cña èng chÝnh.

Cäc trong ch©n ®Õ cã thÓ chÞu nÐn hoÆc chÞu nhæ, tuú thuéc vμo cÊu t¹o c«ng tr×nh. Cäc

trong çc c«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh b»ng thÐp lμm viÖc nh− mãng cäc ®μi cao chÞu t¶i träng

ngang do m«i tr−êng vμ t¶i träng ®øng do b¶n th©n kÕt cÊu vμ thiÕt bÞ.

Sù lμm viÖc cña cäc trong èng trong ®Êt lμ rÊt phøc t¹p do çc nguyªn nh©n:

- Quan hÖ gi÷a øng suÊt vμ biÕn d¹ng cña nÒn lμ phi tuyÕn

- TÝnh chÊt c¬ lý cña ®Êt lμ kh«ng ®ång nhÊt, th−êng thay ®æi theo ®é s©u





M« t¶ gÇn ®óng sù lμm viÖc cña cäc trong nÒn ®Êt gÆp khã kh¨n do khèi l−îng tÝnh to¸n

th−êng t¨ng lªn rÊt lín. MÆt kh¸c viÖc x¸c ®Þnh tÝnh chÊt c¬ lý cña c¸c líp ®Êt do c¸c

ph−¬ng ph¸p thÝ nghiÖm kh¸c so víi sù lμm viÖc thùc tÕ cña ®Êt. Ngμy nay sù ph¸t triÓn

cña khoa tÝnh to¸n vμ c«ng nghÖ tin häc cho phÐp hoμn thiÖn m« h×nh tÝnh to¸n cäc vμ

nÒn lμm viÖc ®ång thêi

Trong ph¹m vi ®å ¸n nμy ta chØ tÝnh to¸n søc chÞu t¶i cho tr−êng hîp cäc chÞu nÐn vμ

cäc chÞu nhæ. Tuy nhiªn trªn thùc tÕ víi c«ng tr×nh biÓn cäc kh«ng chØ chÞu t¶i träng däc

trôc mμ cßn chÞu c¶ t¶i träng ngang.

Sù lμm viÖc cña cäc khi chÞu t¶i träng ngang

Khi chÞu t¶i träng ngang, cäc sÏ chuyÓn vÞ vμ ®Êt sÏ bÞ t¸c dông bëi lùc nÐn ph©n bè trªn

cäc. Còng nh− sù biÕn d¹ng cña cäc, lùc t¸c ®éng gi÷a ®Êt vμ cäc cã gi¸ trÞ lín nhÊt t¹i

vïng trªn mÆt ®Êt vμ gi¶m dÇn theo ®é s©u cäc. Lùc t¸c ®éng ngang cã thÓ lμm mét phÇn

®Êt trªn cïng bÞ ch¶y dÎo. §Ó x¸c ®Þnh ®−îc ph¶n øng cña cäc trong bμi to¸n nμy th×

kh«ng nh÷ng cÇn m« t¶ b»ng gi¶i tÝch ph¶n øng lùc cña cäc ë phÇn ®· ch¶y dÎo mμ cßn

c¶ phÇn cäc n»m trong phÇn ®Êt bªn d−íi vïng ch¶y dÎo.

Gi¶i bμi to¸n nμy sÏ x¸c ®Þnh ®−îc quan hÖ gi÷a chuyÓn vÞ vμ ¸p lùc h«ng cña ®Êt theo

ph−¬ng ngang. X©y dùng ®−êng cong (P-Y) cho tõng lo¹i ®Êt. Kh¶ n¨ng chÞu t¶i träng

ngang cña ®Êt Pu ®−îc x¸c ®Þnh theo quy ph¹m API tuú theo tõng lo¹i ®Êt.

§èi víi ®Êt sÐt mÒm

- Khi 0 X Xr:

D

cXJXcpu 3

- Khi X Xr:

cpu 9

Trong ®ã:

pu: søc chÞu t¶i ngang tèi ®a cña ®Êt (kPa)

c: lùc dÝnh cña ®Êt (kPa)

träng l−îng riªng cña ®Êt

D: ®−êng kÝnh ngoμi cña cäc

J: hÖ sè kinh nghiÖm kh«ng thø nguyªn, J = 0.25 5, ®−îc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c t¹i





hiÖn tr−êng

X: ®é s©u bªn d−íi mÆt ®Êt

Xr: ®é s©u tõ mÆt ®Êt ®Õn ®¸y vïng líp ®Êt cã c−êng ®é gi¶m

Jc

DD

X r

.6

§−êng cong biÓu diÔn quan hÖ gi÷a p vμ y, trong ®ã:

p: søc kh¸ng thùc cña nÒn

y: chuyÓn vÞ t¹i ®iÓm ®ang xÐt

§−êng cong (p-y) ®−îc x©y dùng theo b¶ng sau:

p/pu 0 0.5 0.72 1.0 >1.0

y/yc 0 1.0 3.0 8.0

Trong ®ã:

Yc = 2.5cD (mm)

c: chuyÓn vÞ cña nÒn khi øng suÊt t¸c dông b»ng 1/2 øng suÊt max. TÝnh ®−îc pu, yc

sÏ x©y dùng ®−îc ®−êng cong (p-y) cho tõng líp ®Êt

§èi víi ®Êt c¸t

Quan hÖ (p-y) ®−îc biÓu diÔn qua ph−¬ng tr×nh sau:

).

.tanh(. y

pA

HkpAp

uu

Trong ®ã: H: chiÒu s©u cña ®iÓm ®ang xÐt

A: hÖ sè kÓ ®Õn sù lμm viÖc cña t¶i träng:

+ TÜnh t¶i A = (3 0.8H/D)

+ T¶i cã chu kú A = 0.9

K x¸c ®Þnh theo h×nh 6.8.7-1 quy ph¹m API, ®−îc coi lμ mét hμm cña gãc

ma s¸t trong

pu: søc chÞu t¶i tèi ®a cña líp ®Êt ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:

pu = min(pus, pud)

pus = (C1.H + C2.D)..H





pud = C3.D..H

C1, C2, C3: c¸c hÖ sè ®−îc x¸c ®Þnh tõ h×nh 6.8.6-1, phô thuéc gãc ma s¸t

trong cña c¸t.

5.2 Bμi to¸n cäc chÞu t¶i däc trôc

5.2.1 Søc chÞu t¶i cña cäc chÞu nÐn

H×nh 8: S¬ ®å chÞu t¶i cña cäc trong ®Êt.

Kh¶ n¨ng chÞu lùc tíi h¹n cña cäc chÞu nÐn ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

WQQQQ ppd ),inf( 211

Trong ®ã:

Q1: Tæng lùc ma s¸t bªn ngoμi thμnh cäc (T), ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

UfQL

zz

.0

01

QP1, QP2: Ph¶n lùc t¹i mòi cäc trong hai tr−êng hîp cäc cã bÞt ®Çu vμ cäc kh«ng bÞt

®Çu (T).

i

L

Lziwppp

ppp

UfAqQ

AqQ

02

1

W: Träng l−îng cäc trong ®Êt (T)





Lnp

L

LzwpAW

)(0

f: Søc kh¸ng ma s¸t cña ®Êt xung quanh thμnh cäc (T/m2)

As: DiÖn tÝch xung quanh thμnh cäc (m2).

Q: Søc kh¸ng mòi – lùc ph©n bè d−íi mòi cäc (T/m2).

AP: DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang cäc (cäc bÞt ®Çu) (m2)

SPWPP AAA

AWP: diÖn tÝch mÆt c¾t thμnh cäc

Asp: diÖn tÝch phÇn lâi ®Êt trong cäc

W: träng l−îng cäc trong ®Êt, ®−îc tÝnh theo c«ng thøc

X¸c ®Þnh søc kh¸ng ma s¸t xung quanh vμ søc kh¸ng mòi trong ®Êt dÝnh:

+ Søckh¸ng ma s¸t xung quanh thμnh cäc cña ®Êt dÝnh ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:

uCf

Trong ®ã: : lμ hÖ sè lùc dÝnh, ®−îc tÝnh theo c«ng thøc

5.05.0 khi 1

25.05.0 khi > 1 víi = Cu/v

v lμ ¸p lùc ®Êt hiÖu qu¶ (KN/m3)

Cu: c−êng ®é c¾t kh«ng tho¸t n−íc cña ®Êt (KN/m2)

+ Søc kh¸ng mòi trong ®Êt dÝnh ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

uC CNq .

Víi NC lμ hÖ sè c−êng ®é kh¸ng mòi, NC = 9.

X¸c ®Þnh søc kh¸ng ma s¸t xung quanh vμ søc kh¸ng mòi trong ®Êt rêi:

+ Søc kh¸ng ma s¸t xung quanh ®Êt rêi ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

gKf v tan.

Trong ®ã: lμ gãc ma s¸t gi÷a cäc vμ ®Êt

K lμ hÖ sè ¸p lùc ngang cña ®Êt, K = 0.8 ®èi víi cäc ®ãng kh«ng bÞt

®Çu vμ K = 1 ®èi víi cäc ®ãng cã bÞt ®Çu. Trong ph¹m vi ®å ¸n nμy do

cäc ®ãng kh«ng bÞt ®Çu cho nªn K = 0.8





v lμ ¸p lùc ®Êt hiÖu qu¶ (KN/m3)

+ Søc kh¸ng mòi trong ®Êt rêi:

qvp Nq .

Víi Nq lμ hÖ sè kh«ng thø nguyªn ®−îc cho trong b¶ng sau:

B¶ng 1.34: B¶ng tra hÖ sè Nq theo tiªu chuÈn API:

Gãc ma s¸t trong cña ®Êt (®é) Gãc ma s¸t gi÷a ®Êt víi thμnh cäc (®é) HÖ sè Nq

20 15 8

25 20 12

30 25 20

35 30 40

5.2.2 Søc chÞu t¶i cña cäc chÞu nhæ

Víi cäc chÞu kÐo, søc chÞu t¶i cña cäc ®−îc tÝnh theo c«ng thøc sau:

'1 WQQ

Trong ®ã: Q1 lμ søc kh¸ng biªn ngoμi cña cäc ®−îc tÝnh theo c«ng thøc

UfQL

zz

.0

01

LAAW sw

L

zzpw

])([ '

0





5.3 TÝnh to¸n cäc chÞu t¶i däc trôc

Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n néi lùc ta cã b¶ng tæng hîp kÕt qu¶ néi lùc cho c¸c cäc nh− sau:

B¶ng 1.35: B¶ng kÕt qu¶ thèng kª lùc ®Çu cäc:

Frame Station OutputCase P M2 M3

Text m Text Ton Ton-m Ton-m

301 0 COMBONE 286.6376 -91.1111 258.85791

301 3 COMBONE 287.8452 -12.99472 41.70791

301 6 COMBONE 289.0527 65.12166 -175.4421

302 0 COMBONE 163.637 -69.47082 227.52344

302 3 COMBONE 164.8446 -13.21089 36.17952

302 6 COMBONE 166.0521 43.04904 -155.1644

303 0 COMBONE -224.0495 -97.7321 235.12485

303 3 COMBONE -222.842 -15.9605 29.19489

303 6 COMBONE -221.6344 65.81111 -176.73507

304 0 COMBONE -779.8289 -39.81057 240.04788

304 3 COMBONE -778.6214 -8.85814 31.19137

304 6 COMBONE -777.4138 22.09428 -177.66514

305 0 COMBONE -957.7996 -52.57755 228.4378

305 3 COMBONE -956.592 -9.19408 40.38826

305 6 COMBONE -955.3845 34.1894 -147.66127

306 0 COMBONE -784.3524 -55.75242 247.18652

306 3 COMBONE -783.1449 -8.77492 41.46656

306 6 COMBONE -781.9373 38.20258 -164.25339

307 0 COMBONE -386.1944 -37.7047 173.39153

307 3 COMBONE -384.9868 -7.81952 29.84884

307 6 COMBONE -383.7793 22.06565 -113.69385

308 0 COMBONE 138.2367 -122.2173 188.80575

308 3 COMBONE 139.4442 -19.31505 29.85687

308 6 COMBONE 140.6517 83.58719 -129.09201

KÕt LuËn:

Ta nhËn thÊy trong sè 8 cäc th× cã 6 cäc chÞu nÐn vμ 2 cäc chÞu nhæ. Lùc däc trôc lín

nhÊt cho cäc chÞu nÐn lμ 957.8(T), cßn lùc däc trôc lín nhÊt cho cäc chÞu nhæ lμ

289.05(T)

TÝnh to¸n cô thÓ cho cäc chÞu nÐn ta nhËn thÊy víi ®é s©u ®ãng cäc s¬ bé nh− ®· chän

trong môc thiÕt kÕ s¬ bé (50m) th× cäc ch−a ®ñ søc chÞu t¶i. §Ó ®¶m b¶o søc chÞu t¶i cho

cäc chÞu nÐn th× chiÒu s©u ®ãng cäc ph¶i ®¹t tíi ®é s©u 66.5(m). KÕt qu¶ tÝnh to¸n cô thÓ

®−îc cho trong phÇn Phô Lôc 9.





§èi víi cäc chÞu nhæ th× chiÒu s©u ®ãng cäc cÇn thiÕt theo tÝnh to¸n lμ 34.5(m). KÕt qu¶

tÝnh to¸n cô thÓ cho cäc chÞu nhæ ®−îc cho trong phÇn Phô Lôc 10.

Nh− vËy ®Ó ®¶m b¶o søc chÞu t¶i cña cäc cho c¶ hai tr−êng hîp ta chän chiÒu s©u ®ãng

cäc lμ 68(m)

5.4 ThiÕt kÕ cäc

Çc kÕt cÊu ngoμi kh¬i ®−îc ®Æc tr−ng bëi tû sè lín gi÷a t¶i träng ngang vμ t¶i träng

®øng, chñ yÕu do sãng b·o g©y ra. Sù thËt th× dông ý chÝnh Èn sau kÕt cÊu ch©n ®Õ lμ cho

phÐp çc cäc ®ãng chÞu toμn bé t¶i träng nh− mét thÓ thèng nhÊt. §èi víi çc ch©n ®Õ

thÐp th× cäc còng ®−îc cÊu t¹o tõ thÐp èng vμ ®−îc ®ãng xuyªn qua èng chÝnh. Khi thiÕt

kÕ cäc cÇn chó ý ®Õn çc yÕu tè sau:

- KÝch cì vμ kh¶ n¨ng ®ãng cña bóa sÏ ®−îc sö dông khi thi c«ng ®ãng cäc

- Kh¶ n¨ng chuyªn chë cña sμ lan dïng khi thi c«ng cäc

Gi¸ trÞ thiÕt kÕ søc chÞu t¶i cña cäc vμ ®é s©u ®ãng cäc kh«ng nªn v−ît qu¸ giíi h¹n cña

kinh nghiÖm ®èi víi ®iÒu kiÖn t−¬ng tù vμ ®èi víi cïng hoμn c¶nh, cã nghÜa lμ cïng tiÕt

diÖn cäc, cïng thiÕt bÞ thi c«ng, cïng ph−¬ng ph¸p thi c«ng. §é s©u xung quanh 100m

®−îc coi lμ gi¸ trÞ tíi h¹n trong thùc tÕ thi c«ng ®ãng cäc. Tr¸nh viÖc thiÕt kÕ d− ®é s©u

®ãng cäc bëi v× viÖc xö lý t¹i hiÖn tr−êng do ®é chèi sím qu¸ sÏ rÊt tèn kÐm vμ mÊt thêi

gian

Nh− vËy trªn thùc tÕ viÖc thiÕt kÕ cäc thùc chÊt lμ viÖc lùa chän kÝch th−íc cäc (®−êng

kÝnh ngoμi vμ chiÒu dμy thμnh cäc), x¸c ®Þnh ®−îc ®é s©u ®ãng cäc ®Ó ®¶m b¶o cäc ®ñ

søc chÞu t¶i ®øng vμ chÞu t¶i träng ngang. ViÖc lùa chän kÝch th−íc tiÕt diÖn cäc ph¶i c¨n

cø vμo kÝch th−íc tiÕt diÖn èng chÝnh. Cßn viÖc x¸c ®Þnh chiÒu s©u ®ãng cäc ®−îc tÝnh

to¸n ®óng dÇn dùa theo chiÒu s©u s¬ bé ®· tÝnh to¸n trong phÇn thiÕt kÕ s¬ bé. ChiÒu s©u

®ãng cäc tho¶ m·n nÕu:

td NQ

Trong ®ã: )cos..( 0 QNkNt

N0: lμ lùc däc tÝnh to¸n t¹i ®Ønh cäc

Q: träng l−îng ®o¹n cäc d−íi mÆt ®Êt

k: hÖ sè an toμn, lÊy k = 2





Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta thu ®−îc kÕt qu¶ chiÒu s©u ®ãng cäc cÇn thiÕt lμ L =

68(m). Cäc sÏ ®−îc tæ hîp tõ çc ®o¹n thÐp èng thμnh çc ph©n ®o¹n. Trong qu¸ tr×nh thi

c«ng ®ãng cäc çc ph©n ®o¹n cäc sÏ ®−îc cÈu lªn b»ng tμu cÈu. Çc ph©n ®o¹n cäc nμy sÏ

®−îc thi c«ng hμn nèi ngay t¹i vÞ trÝ x©y dùng c«ng tr×nh trong qu¸ tr×nh thi c«ng. Çc

ph©n ®o¹n cäc ®−îc tæ hîp hμn nèi víi nhau th«ng qua çc chi tiÕt nèi cäc. §Ó ®¶m b¶o

chiÒu dμi çc ®o¹n cäc phï hîp víi tÇm víi cña cÈu, dù kiÕn víi hai cäc ®ãng xuyªn suèt

tõ ®Ønh ch©n ®Õ xuèng sÏ chia lμm ba ®o¹n. ChiÒu dμi tõng ®o¹n lμ: ®o¹n 1 dμi 60m, ®o¹n

cäc sè 2 dμi 60(m), ®o¹n cäc sè 3 dμi 52(m). Víi çc ®o¹n cäc cã chiÒu dμi nh− vËy sÏ

®¶m b¶o phï hîp víi tÇm víi cña cÈu, ®ång thêi nh÷ng ®iÓm nèi cäc còng ®¶m b¶o kh«ng

n»m t¹i nh÷ng vÞ trÝ tËp trung néi lùc lín (t¹i mÆt ®¸y biÓn vμ phÇn giao ®iÓm cña mùc

n−íc víi KC§).

Chi tiÕt cÊu t¹o nèi cäc xem b¶n vÏ §ATN � 12.

5.5 NhËn xÐt

Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta nhËn thÊy víi lùc ®Çu cäc tÝnh ®−îc (víi cäc chÞu nÐn Nmax

= 957.8T) vμ chiÒu s©u ®ãng cäc 68m. Th× víi n¨ng lùc thi c«ng, çc thiÕt bÞ thi c«ng

hiÖn t¹i cña xÝ nghiÖp liªn doanh VietsoPetro hoμn toμn cã thÓ ®¸p øng ®−îc.

KÕt qu¶ tÝnh to¸n thùc tÕ nμy còng cho thÊy tÝnh to¸n s¬ bé ë trªn, cïng víi çc kÝch

th−íc cÊu kiÖn ë trªn ®Æc biÖt lμ kÝch th−íc cäc + èng chÝnh ®· chän ë trªn lμ t−¬ng ®èi

chÝnh x¸c, ®¶m b¶o kh¶ n¨ng æn ®Þnh vμ ®iÒu kiÖn bÒn trong suèt ®êi sèng c«ng tr×nh.





Ch−¬ng 6: thi c«ng

6.1 Tæng quan

Víi sù ph¸t triÓn v−ît bËc cña khoa häc kü thuËt nãi chung vμ trong ngμnh x©y dùng

c«ng tr×nh biÓn nãi riªng, hiÖn nay c«ng nghÖ thi c«ng cho çc c«ng tr×nh biÓn rÊt phong

phó. Tuú vμo quy m« c«ng tr×nh còng nh− nh÷ng ph−¬ng tiÖn thi c«ng s½n cã mμ ta cã thÓ

sö dông nh÷ng ph−¬ng ¸n thi c«ng phï hîp. D−íi ®©y tr×nh bμy mét sè ph−¬ng ph¸p thi

c«ng hay ®−îc sö dông.

6.1.1 Thi c«ng trªn bê (BLR)

a. Ph−¬ng ph¸p thi c«ng chÕ t¹o nót

Thi c«ng KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o nót lμ ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o s½n çc nót cña

KC§ trong nhμ m¸y vμ c«ng x−ëng, sau khi chÕ t¹o xong çc nót cña KC§ trong c«ng

x−ëng ng−êi ta tiÕn hμnh vËn chuyÓn çc nót ra ngoμi c«ng tr−êng b»ng çc xe n©ng hoÆc

cÈu läai nhá.

Çc nót nμy ®−îc ®Æt lªn trªn hÖ thèng çc gèi ®ì ®· ®−îc thiÕt kÕ vμ l¾p s½n ngoμi

c«ng tr−êng.

Sau khi ®· cè ®Þnh çc nót trªn hÖ thèng çc gèi ®ì ng−êi ta tiÕn hμnh chÕ t¹o çc thanh

cßn l¹i cña çc nót theo ®óng chiÒu dμi thiÕt kÕ, tiÕn hμnh l¾p çc thanh vμo çc nót theo

b¶n vÏ thiÕt kÕ vμ tiÕn hμnh hμn cè ®Þnh çc thanh vμo çc nót, khi hμn ng−êi ta ph¶i kiÓm

so¸t chÊt l−îng çc mèi hμn vμ kiÓm so¸t ®−îc hÖ thèng kÝch th−íc cña çc kÕt cÊu theo

®óng b¶n vÏ thiÕt kÕ.

TiÕn hμnh l¾p r¸p çc kÕt cÊu phô cßn l¹i cña khèi ch©n ®Õ nh− çc hÖ thèng sμn chèng

lón, çc èng dÉn h−íng�

BiÖn ph¸p thi c«ng chÕ t¹o KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o nót cã çc −u, nh−îc ®iÓm

sau ®©y:

¦u ®iÓm :

¦u ®iÓm lín nhÊt cña ph−¬ng ph¸p nμy lμ cã thÓ chÕ t¹o toμn bé çc nót cña KC§ trong

nhμ x−ëng v× vËy ta cã thÓ kiÓm so¸t ®−îc chÊt l−îng çc mèi hμn, h¬n n÷a kÕt cÊu ®−îc

chia nhá do vËy cã thÓ sö dông çc thiÕt bÞ n©ng, çc lo¹i cÈu nhá ®Ó phôc vô cho qu¸

tr×nh thi c«ng KC§, nã còng rÊt thuËn tiÖn cho viÖc kiÓm so¸t hÖ thèng kÝch th−íc cña

çc cÊu kiÖn theo thiÕt kÕ.

Nh−îc ®iÓm:





Tuy vËy nh−ng ph−¬ng ph¸p nμy cã rÊt nhiÒu nh−îc ®iÓm, ®ã lμ:

Do l¾p r¸p b»ng ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o nót nªn sè l−îng çc mèi hμn t¨ng lªn rÊt nhiÒu,

çc khèi l−îng c«ng viÖc thùc hiÖn ngoμi c«ng tr−êng nhiÒu, do vËy mμ çc chi phÝ vÒ

kiÓm tra, kiÓm so¸t mèi hμn còng rÊt khã kh¨n, tèn rÊt nhiÒu thêi gian vμ nh©n lùc, khèi

l−îng çc c«ng viÖc thi c«ng trªn cao vμ trong kh«ng gian còng rÊt lín v× vËy mμ cÇn

nhiÒu hÖ thèng giμn gi¸o vμ c«ng t¸c an toμn ph¶i ®−îc ®¶m b¶o h¬n, lμm t¨ng chi phÝ

c«ng tr×nh vμ thêi gian thi c«ng còng kÐo dμi, viÖc kiÓm so¸t kÝch th−íc còng khã kh¨n

h¬n.

Nãi chung lμ ph−¬ng ph¸p nμy cã rÊt nhiÒu nh−îc ®iÓm ®Æc biÖt lμ khã ®Èy nhanh tiÕn

®é vμ hiÖu qu¶ kinh tÕ thÊp do vËy hiÖn nay khi mμ çc thiÕt bÞ thi c«ng ®· ®−îc trang bÞ

hiÖn ®¹i th× ng−êi ta kh«ng thi c«ng chÕ t¹o KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p nμy n÷a.

b. Ph−¬ng ph¸p thi c«ng óp m¸i

Thi c«ng KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p óp m¸i lμ ph−¬ng ph¸p chÕ t¹o s½n hai Panel d−íi ®Êt,

mét Panel ®−îc chÕ t¹o ngay trªn ®−êng tr−ît, Panel cßn l¹i th× ®−îc chÕ t¹o ngay vÞ trÝ

bªn c¹nh ®−êng tr−ît, sau khi thi c«ng xong Panel trªn ®−êng tr−ît, ng−êi ta tiÕn hμnh l¾p

dùng çc thanh xiªn kh«ng gian cña hai Panel bªn.

Sau khi l¾p ®Æt xong çc thanh kh«ng gian cña hai Panel bªn th× tiÕn hμnh l¾p ®Æt çc

mÆt ngang (çc mÆt Diafragm).

Sau cïng lμ dïng cÈu cÈu nhÊc Panel cßn l¹i (®−îc chÕ tao ë d−íi ®Êt bªn c¹nh ®−êng

tr−ît) lªn vμ óp nã xuèng råi tiÕn hμnh hμn cè ®Þnh Panel ®ã víi çc thanh ngang, thanh

xiªn vμ çc mÆt ngang.

TiÕp theo ng−êi ta sÏ tiÕn hμnh l¾p ®Æt çc kÕt cÊu phô cña KC§ nh− sμn chèng lón, çc

anèt hy sinh, çc èng dÉn h−íng�

Thi c«ng chÕ t¹o KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p óp m¸i nμy cã nh÷ng −u nh−îc ®iÓm nh− sau:

¦u ®iÓm:

Thi c«ng chÕ t¹o KC§ theo ph−¬ng ph¸p nμy th× chóng ta tËn dông vμ tiÕt kiÖm diÖn

tÝch chÕ t¹o, tËn dông tèi ®a kh«ng gian thi c«ng khi mμ diÖn tÝch b·i l¾p r¸p h¹n chÕ.

Nh−îc ®iÓm:

Thi c«ng chÕ t¹o KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p nμy cã rÊt nhiÒu h¹n chÕ, ®ã lμ ph¶i thi c«ng

nhiÒu cÊu kiÖn ë trªn cao, ®Æc biÖt lμ ph¶i hμn çc thanh kh«ng gian cña hai Panel bªn ë

trªn cao, vμ hμn nèi Panel trªn cïng còng ph¶i thùc hiÖn ë trªn cao, do ®ã chÊt l−îng çc





mèi hμn khã kiÓm so¸t ®−îc, hÖ thèng giμn gi¸o còng nhiÒu, møc ®é an toμn khi lμm viÖc

trªn cao còng khã kiÓm so¸t h¬n, mÆt kh¸c khi cÈu l¾p çc thanh kh«ng gian vμ cÈu l¾p

Panel trªn cïng ph¶i dïng çc lo¹i cÈu cì lín nh− DEMAGCC2000 vμ DEMAGCC4000,

thêi gian thi c«ng kÐo dμi, tiÕn ®é thi c«ng chËm, g©y tèn kÐm vÒ nh©n c«ng vμ hiÖu qu¶

kinh tÕ kh«ng cao.

Nãi chung thi c«ng chÕ t¹o KC§ theo ph−¬ng ph¸p nμy còng kh«ng m¹ng l¹i hiÖu qu¶

kinh tÕ vμ ng−êi ta chØ ¸p dông biÖn ph¸p thi c«ng nμy khi mμ diÖn tÝch thi c«ng cña b·i

l¾p r¸p bÞ h¹n chÕ vμ ®èi víi nh−ng KC§ d¹ng nhá.

c. Ph−¬ng ph¸p thi c«ng xoay lËt panel

Thi c«ng chÕ t¹o KC§ theo ph−¬ng ph¸p quay lËt Panel lμ thi c«ng chÕ t¹o tr−íc hai

Panel A & Panel B ë trªn hÖ thèng gèi ®ì ®· ®−îc thiÕt kÕ s½n.

Sau khi chÕ t¹o xong hai Panel A & Panel B th× tiÕn hμnh quay lËt Panel A ®−a Panel A

vÒ vÞ trÝ th¼ng ®øng råi tiÕn hμnh l¾p dùng çc mÆt ngang. Sau khi l¾p dùng xong çc mÆt

ngang th× tiÕn hμnh quay lËt Panel B vμ tiÕn hμnh hμn liªn kÕt Panel B.

Cuèi cïng ng−êi ta tiÕn hμnh l¾p dùng çc thanh kh«ng gian cña Panel 1 & Panel 2

TiÕp ®ã tiÕp tôc tiÕn hμnh xoay lËt hai panel cßn l¹i Panel A1 & Panel B1, sau khi l¾p

r¸p xong çc thanh kh«ng gian th× tiÕn hμnh l¾p r¸p çc bé phËn phô kh¸c cña KC§ nh−

sμn chèng lón, çc anèt, çc èng dÉn h−íng�

Thi c«ng KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p quay lËt Panel cã çc −u ®iÓm sau ®©y:

Thi c«ng chÕ t¹o KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p quay lËt Panel cã rÊt nhiÒu çc −u ®iÓm.

TÊt c¶ çc cÊu kiÖn cña KC§ ®ù¬c chÕ t¹o d−íi thÊp, do vËy ta cã thÓ sö dông çc tr¹m

hμn tù ®éng ngoμi c«ng tr−êng ®Ó hμn, çc c«ng t¸c c¾t èng vμ chÕ t¹o èng hoμn toμn

®−îc chÕ t¹o t¹i c«ng tr−êng vμ cã thÓ tiÕn hμnh chÕ t¹o nhiÒu cÊu kiÖn cïng mét lóc, vÝ

dô nh− trong khi tæ hîp hai Panel A th× ta cã thÓ tiÕn hμnh chÕ t¹o çc mÆt D vμ chÕ t¹o

çc thanh kh«ng gian cho Panel 1 & Panel 2�, do vËy ta cã thÓ ®Èy nhanh tiÕn ®é thi

c«ng, ®ång thêi cã thÓ tËn dông tèi ®a çc thiÕt bÞ m¸y mãc vμ nh©n lùc s½n cã mét çch

hiÖu qu¶ nhÊt.

HÖ thèng dμn gi¸o phôc vô thi c«ng còng h¹n chÕ c«ng t¸c kiÓm tra kÝch th−íc vμ kiÓm

tra chÊt l−îng çc mèi hμn ®−îc kiÓm so¸t rÊt tèt.

Ph−¬ng ph¸p thi c«ng nμy cã thÓ ¸p dông ®−îc víi tÊt c¶ çc lo¹i c«ng tr×nh lín nhá

kh¸c nhau.





Ph−¬ng ph¸p thi c«ng nμy mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt.

KÕt LuËn:

Tõ çc −u nh−îc ®iÓm cña çc ph−¬ng ph¸p thi c«ng KC§ ®· ph©n tÝch ë trªn th× ta

nhËn thÊy r»ng KC§ trong ph¹m vi ®å ¸n thi c«ng theo ph−¬ng ph¸p quay lËt Panel sÏ

mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt. Do vËy KC§ tr×nh bμy trong ®å ¸n sÏ ®−îc thi c«ng

chÕ t¹o theo ph−¬ng ph¸p quay lËt Panel.

6.1.2 Thi c«ng h¹ thñy

a. H¹ thñy b»ng ph−¬ng ph¸p kÐo tr−ît

ViÖc h¹ thuû khèi ch©n ®Õ lªn hÖ Ponton chØ ®−îc thùc hiÖn trong nh÷ng thêi ®iÓm nhÊt

®Þnh, ®¶m b¶o çc yªu cÇu vÒ: §iÒu kiÖn thêi tiÕt, thuû triÒu (biÕn ®éng triÒu, biªn ®é

triÒu) khÝ t−îng h¶i v¨n...Th«ng th−êng c«ng t¸c h¹ thuû diÔn ra tõ th¸ng 4 ®Õn th¸ng 9.

Giai ®o¹n I:

Sau khi ®−a khèi ch©n ®Õ nh« ra mÐp c¶ng, tiÕn hμnh d»n n−íc vμo Ponton1 (hoÆc chê

triÒu xuång) lai d¾t Ponton1 vμo vÞ trÝ nhËn t¶i sau ®ã tiÕn hμnh liªn kÕt Ponton1 víi khèi

ch©n ®Õ.

ViÖc c©n b»ng Ponton khi nhËn t¶i ®−îc kiÓm so¸t b»ng çch b¬m d»n n−íc vμo çc

khoang ®· ®−îc tÝnh to¸n tr−íc.

Sau khi liªn kÕt ë Ponton 1 vμ khèi ch©n ®Õ ®· hoμn thμnh, tiÕn hμnh c¾t vμ gi¶i phãng

çc m¸ng tr−ît d−íi.

Giai ®o¹n II:

TiÕn hμnh kiÓm tra liªn kÕt gi÷a khèi ch©n ®Õ vμ Ponton1. Sau ®ã sö dông tμu kÐo ®−a

Ponton1 ra khái vÞ trÝ mÐp c¶ng. Sau khi ®¹t ®−îc kho¶ng çch yªu cÇu th× luån Ponton 2

vμo vÞ trÝ liªn kÕt.

B¬m n−íc ra khái Ponton2 (hoÆc ®îi triÒu c−êng) ®Ó ®−a Ponton2 trªn vμo tr¹ng th¸i

nhËn t¶i.

Sau khi Ponton2 nhËn ®ñ t¶i, tiÕn hμnh liªn kÕt khèi ch©n ®Õ vμo Ponton 2 b»ng çc liªn

kÕt ®· chê s½n. ViÖc c©n b»ng Ponton khi nhËn t¶i ®−îc kiÓm so¸t b»ng çch b¬m d»n

n−íc vμo çc khoang ®· ®−îc tÝnh to¸n tr−íc.

Sau khi liªn kÕt ë Ponton2 vμ khèi ch©n ®Õ ®· hoμn thμnh, tiÕn hμnh c¾t vμ gi¶i phãng

çc m¸ng tr−ît trªn





Giai ®o¹n III:

Sau khi c¶ hai Ponton ®· nhËn ®ñ t¶i tiÕn hμnh c¾t cÇn ®Èy. §−a c¶ hÖ Ponton vμ ch©n ®Õ

neo t¹i mÐp c¶ng chê ®Õn thêi ®iÓm thuËn lîi ®Ó vËn chuyÓn ®Õn vÞ trÝ x©y dùng.

H¹ thuû KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p kÐo tr−ît th−êng chØ ¸p dông ®èi víi çc KC§ cã khèi

l−îng lín h¬n 1200 (T) nh− çc KC§ dμn MSP, hoÆc dμn CTP�h¹ thuû b»ng ph−¬ng

ph¸p kÐo tr−ît cã çc −u nh−îc ®iÓm sau ®©y:

¦u ®iÓm:

H¹ thuû KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p nμy th× kh«ng cÇn dïng ®Õn cÈu næi, chØ cÇn hÖ thèng

têi kÐo b»ng søc kÐo cña çc cÈu DEMAGCC4000 & DEMAGCC2000.

Nh−îc ®iÓm:

H¹ thuû KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p kÐo tr−ît cã rÊt nhiÒu nh−îc ®iÓm, ®ã lμ ph¶i thiÕt kÕ

vμ chÕ t¹o hÖ thèng cÇn g¹t rÊt phøc t¹p, thiÕt kÕ vμ bè trÝ hÖ thèng hè thÕ, thiÕt kÕ hÖ

thèng têi kÐo phøc t¹p, sö dông nhiÒu lo¹i çp lín ®¾t tiÒn, thiÕt kÕ hÖ thèng m¸ng tr−ît.

§Æc biÖt lμ qu¸ tr×nh ®−a KC§ lªn hÖ Ponton rÊt phøc t¹p vμ tèn rÊt nhiÒu thêi gian.

b. H¹ thñy b»ng ph−¬ng ph¸p cÈu n©ng

Ph−¬ng ph¸p nμy chØ thùc hiÖn víi çc ch©n ®Õ cã khèi l−îng nhá d−íi 1200 TÊn.

§Ó h¹ thuû KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p nμy th−êng ng−êi ta chÕ t¹o ch©n ®Õ ë gÇn mÐp

c¶ng. Sau khi chÕ t¹o xong ng−êi ta sö dông hai cÈu CC2000, CC4000 tiÕn hμnh xoay

khèi ch©n ®Õ vu«ng gãc víi mÐp c¶ng.

§−a ®u«i cña tμu cÈu Hoμng Sa vμo s¸t mÐp c¶ng vμ tiÕn hμnh cÈu khèi ch©n ®Õ.

Dïng 4 d©y çp tiÕn hμnh mãc vμo 4 vÞ trÝ mãc cÈu ®· ®−îc thiÕt kÕ s½n t¹i 4 nót cña

DIAFRAG2, DIAFRAG3 ®−îc liªn kÕt víi hai mãc cÈu cã t¶i träng thiÕt kÕ lμ 600T cho

1 mãc cÈu. Çp ®−îc ®Êu nèi víi khèi ch©n ®Õ b»ng 4 ma nÝ. TiÕn hμnh di chuyÓn tμu cÈu

Hoμng Sa vÒ vÞ trÝ cña KC§ b»ng tμu kÐo Sao Mai 01, kho¶ng çch cña mòi tμu cÈu

Hoμng Sa ®Õn vÞ trÝ cña mÐp c¶ng cña b·i sè 0 mét kho¶ng 5m. VÞ trÝ cña xμ lan ®−îc ®Æt

t¹i cÇu c¶ng vμ ®−îc bè trÝ lai d¾t b»ng tμu kÐo Sao Mai 02. Tμu cÈu ®−îc ®Þnh vÞ b»ng

çc d©y neo ë bê c¶ng d−íi mÆt ®¸y biÓn ®Ó gi÷ æn ®Þnh cho tμu cÈu trong qu¸ tr×nh vËn

hμnh chuyÓn, 4 ®o¹n çp neo ®−îc mãc vμo 4 vÞ trÝ cña mÐp c¶ng. TiÕn hμnh mãc çp vμo

vÞ trÝ thø 2 cña mãc cÈu víi søc chÞu t¶i cña mçi mãc lμ 600T. kiÓm tra liªn kÕt cña çp

víi mãc cÈu tiÕn hμnh ®ãng chèt ma nÝ. §iÒu khiÓn cÈu Hoμng Sa cho cÈu tõ tõ nhËn t¶i

®Ó tr¸nh tr−êng hîp t¶i träng t¸c dông ®ét ngét. VÞ trÝ n©ng KC§ çch mÆt ®Êt víi chiÒu





cao lμ 2m, th× tiÕn hμnh cho tμu kÐo 01 lai d¾t cÈu Hoμng Sa ra ngoμi bê c¶ng kho¶ng

100m. Dïng tμu kÐo 02 kÐo xμ lan tõ vÞ trÝ bÕn nh« quay vÒ vÞ trÝ mμ tμu Hoμng Sa ®· cÆp.

TiÕn hμnh neo gi÷ cè ®Þnh xμ lan vμo bê c¶ng b»ng çc d©y neo vμ mÆt ®Êt cña bê c¶ng.

Rót liªn kÕt cña tμu kÐo 02 víi xμ lan vμ di chuyÓn tμu kÐo 02 ra khái vÞ trÝ h¹ thuû. Dïng

tμu kÐo 01 lai d¾t tμu cÈu Hoμng Sa tiÕn ®Õn vÞ trÝ cña xμ lan. Tõ tõ nh¶ çp th¶ KC§

xuèng çc vÞ trÝ gi¸ ®ì ®· ®−îc liªn kÕt s½n trªn mÆt cña xμ lan. TiÕn hμnh liªn kÕt KC§

vμo çc gi¸ ®ì b»ng çc liªn kÕt hμn cè ®Þnh ®Ó chuÈn bÞ cho qu¸ tr×nh vËn chuyÓn.

H¹ thuû KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p nμy cã çc −u nh−îc ®iÓm sau ®©y:

¦u ®iÓm:

Ph−¬ng ph¸p h¹ thuû b»ng cÈu næi nμy ®−îc thùc hiÖn rÊt ®¬n gi¶n vμ thuËn lîi, ®ång

thêi qu¸ tr×nh h¹ thuû diÔn ra trong thêi gian ng¾n, tiÕt kiÖm ®−îc thêi gian vμ nh©n lùc

®ång thêi tËn dông ®−îc çc thiÕt bÞ m¸y mãc s½n cã cña XÝ nghiÖp Vietsovpetro nh− cÈu

DEMAGCC4000, cÈu næi Tr−êng Sa, Hoμng Sa.

HÖ thèng b¬m d»n n−íc vμo Xμ Lan còng ®−îc kiÓm so¸t mét çch ®¬n gi¶n h¬n.

Nh−îc ®iÓm:

Nh−îc ®iÓm lín nhÊt cña ph−¬ng ph¸p nμy lμ chØ h¹ thuû ®−îc nh÷ng KC§ cã khèi

l−îng nhá h¬n 1200T, cßn nh÷ng KC§ cã khèi l−îng lín h¬n th× kh«ng thÓ thùc hiÖn

b»ng ph−¬ng ph¸p nμy v× cÈu næi hoμng Sa kh«ng ®ñ søc n©ng, cßn ®èi víi nh÷ng KC§

cã khèi l−îng lín h¬n mμ ph¶i h¹ thuû b»ng ph−¬ng ph¸p nμy th× ph¶i ®i thuª cÈu næi cña

n−íc ngoμi cã søc n©ng lín h¬n (nh− DB-27 cña Singapo) th× rÊt ®¾t tiÒn, tèn kÐm vÒ kinh

tÕ.

c. H¹ thñy b»ng xe Trailer

§©y lμ ph−¬ng ph¸p kh¸ phæ biÕn trªn thÕ giíi trong viÖc h¹ thuû, nh−ng míi ®−îc ¸p

dông ë Vietsovpetro n¨m 2003.

ViÖc chÕ t¹o vμ hoμn thiÖn khèi ch©n ®Õ ®−îc thùc hiÖn trªn 2 dÇm ®ì (Box-Beam) ë b·i

l¾p r¸p.

Sau khi chÕ t¹o xong tiÕn hμnh luån xe siªu träng (Trailer) vμo çc vÞ trÝ gèi ®ì b»ng

çch h¹ thÊp chiÒu cao cña xe.

N©ng chiÒu cao xe (Trailer) b»ng hÖ thèng kÝch thuû lùc ®−a xe vμo tr¹ng th¸i nhËn t¶i .

Sau khi khèi ch©n ®Õ hoμn toμn n»m trªn xe trailer th× tiÕn hμnh di chuyÓn xe (Trailer)

ra mÐp c¶ng theo h−íng ®· thiÕt kÕ.





TiÕn hμnh ®−a xμ lan vμo mÐp c¶ng chê thêi ®iÓm thuËn lîi ®Ó h¹ thuû khèi ch©n ®Õ.

Di chuyÓn xe (Trailer) tõ mÐp c¶ng xuèng xμ lan. ViÖc c©n b»ng xμ lan khi nhËn t¶i

®−îc kiÓm so¸t b»ng çch b¬m d»n n−íc vμo çc khoang ®· ®−îc tÝnh to¸n tr−íc.

H¹ thÊp xe (Trailer) ®Ó ®−a khèi ch©n ®Õ vμo çc gèi liªn kÕt ®−îc chê s½n.

Hμn cè ®Þnh khèi ch©n ®Õ vμo xμ lan .

H¹ thÊp xe (Trailer) xuèng ®Ó ®−a xe (Trailer) ra khái ch©n ®Õ.

TiÕn hμnh neo gi÷ hÖ ch©n ®Õ vμ xμ lan t¹i mÐp c¶ng chê ®Õn thêi ®iÓm thuËn lîi ®Ó vËn

chuyÓn ®Õn vÞ trÝ x©y dùng.

Thi c«ng h¹ thuû KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p nμy cã çc −u nh−îc ®iÓm sau:

¦u ®iÓm:

Víi ph−¬ng ph¸p nμy th× cã thÓ ¸p dông ®Ó thi c«ng cho bÊt cø KC§ nμo còng ®−îc kÓ

c¶ çc KC§ cã khèi l−îng lín nh− dμn MSP, CTP�

Qu¸ tr×nh h¹ thuû còng hÕt søc ®¬n gi¶n vμ diÔn ra trong thêi gian ng¾n.

Nh−îc ®iÓm:

H¹ thuû KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p nμy cã sù h¹n chÕ ®ã lμ viÖc kiÓm so¸t sù c©n b»ng

cña xμ lan khi xe trailer di chuyÓn ®−a KC§ xuèng xμ lan, hÖ thèng b¬m d»n n−íc ph¶i

®−îc tÝnh to¸n vμ thiÕt kÕ hÕt søc chÝnh x¸c, h¬n n÷a xe trailer ph¶i ®i thuª cña n−íc

ngoμi.

KÕt LuËn:

Tõ viÖc ph©n tÝch çc −u nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p thi c«ng h¹ thuû th× ta nhËn thÊy

r»ng víi KC§ cã khèi l−îng lín nh− trong ®å ¸n th× ph−¬ng ph¸p thi c«ng h¹ thuû b»ng

ph−¬ng ph¸p xe trailer xuèng sμ lan mÆt boong sÏ mang l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ vμ ®¶m b¶o

an toμn cao nhÊt. KC§ sÏ ®−îc thi c«ng h¹ thuû b»ng ph−¬ng ph¸p xe trailer xuèng sμ lan

mÆt boong.

6.1.3 Thi c«ng vËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m KC§

Qu¸ tr×nh thi c«ng vËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m khèi ch©n ®Õ còng cã rÊt nhiÒu ph−¬ng ¸n

®Ó sö dông. Mét sè ph−¬ng ph¸p hay ®−îc dïng trªn thÕ giíi hiÖn nay lμ:

Ph−¬ng ¸n vËn chuyÓn, ®¸nh ch×m KC§ tõ ponton kh«ng dïng cÈu næi.

Ph−¬ng ¸n vËn chuyÓn, ®¸nh ch×m KC§ dïng cÈu næi.

VËn chuyÓn, ®¸nh ch×m KC§ dïng sμ lan mÆt boong(SLMB).





§Ó lùa chän ®−îc ph−¬ng ¸n thi c«ng phï hîp víi d¹ng kÕt cÊu, víi ®iÒu kiÖn hiÖn cã ta

®i ph©n tÝch −u nh−îc ®iÓm cña çc ph−¬ng ph¸p nμy

a. VËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m KC§ tõ hÖ ponton kh«ng dïng cÈu næi

Thi c«ng theo ph−¬ng ph¸p nμy bao gåm çc giai ®o¹n sau:

Giai ®o¹n 1: §−a KC§ tíi ®iÓm x©y dùng, cè ®Þnh KC§ vμ hÖ ponton b»ng hai tμu

kÐo. Gi¶i phãng mèi liªn kÕt gi÷a KC§ vμ Ponton d−íi.

Giai ®o¹n 2: Dïng tμu giËt liªn kÕt h×nh nªm.

Giai ®o¹n 3: Sau khi giËt liªn kÕt h×nh nªm ra th× PTS sÐ tù tr−ît ra ngoμi, lóc ®ã KC§

sÏ tù xoay tõ vÞ trÝ n»m ngang sang vÞ trÝ næi ®øng nhê lùc næi vμ mèi liªn kÕt víi PTT

Giai ®o¹n 4: HÖ KC§ vμ Ponton tr−íc sÏ tù xoay vÒ ph−¬ng th¼ng ®øng. VÞ trÝ cña

PTT ®−îc x¸c ®Þnh sao cho hÖ PTT vμ KC§ næi ®øng çch ®¸y biÓn kho¶ng 2,5 ®Õn

3m.

Giai ®o¹n 5: Dïng cÈu hoÆc tμu kÐo ®−a c¶ hÖ ponton trªn vμ KC§ ®Õn vÞ trÝ x¸c

®Þnh.

Giai ®o¹n 6: D»n n−íc vμo ponton ®Ó hÖ kÕt cÊu ch×m xuèng tiÕp xóc víi ®¸y biÓn.

Sau ®ã th¸o PTT ra khái KC§.

Ph−¬ng ph¸p nμy th−êng ¸p dông cho cho nh÷ng KC§ cã khèi l−îng lín, khi mμ t¶i

träng n©ng cña cÈu næi lμ nhá h¬n khèi l−îng cña KC§

b. VËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m KC§ dïng SLMB vμ cÈu næi

Trªn thùc tÕ cã mét sè ph−¬ng ph¸p h¹ thñy KC§ tõ SLMB nh− ph−¬ng ¸n dïng mét

cÈu, ph−¬ng ¸n dïng hai cÈu.

Ph−¬ng ph¸p dïng mét cÈu næi:

Sau khi vËn chuyÓn KC§ b»ng sμ lan mÆt boong ra biÓn sÏ cè ®Þnh sμ lan mÆt boong

b»ng neo tÇu kÐo. Sau ®ã çc giai ®o¹n cña c«ng t¸c ®¸nh ch×m lμ:

- Giai ®o¹n 1: Gi¶i phãng çc liªn kÕt gi÷a KC§ vμ SlMB, cho mãc çp cña tμu cÈu vμo

çc vÞ trÝ theo s¬ ®å ®· tÝnh to¸n s½n. mét mãc cÈu ngang, mét mãc cÈu ®Ønh trªn KC§.





slmb

12

tμu cÈu

- Giai ®o¹n 2: gi¶i phãng KC§ khái sμ lan.

tμu cÈu

21

slmb

h1: giai ®o¹n 1

kÐo slmb ®i

20 - 50cm

- Giai ®o¹n 3: Nh¶ c¸p ®ång thêi c¶ hai mãc tíi thêi ®iÓm KC§ tiÕp xóc mét phÇn víi

n−íc, sau ®ã kÐo c¨ng mãc c¸p thø hai dÇn dÇn quay KC§ tõ vÞ trÝ n»m ngang sang vÞ trÝ

th¼ng ®øng.

tμu cÈu

12





tμu cÈu

12

h2: giai ®o¹n 2

2 - 3m

- Giai ®o¹n 4: Th¶ mãc çp 1, kÐo c¨ng mãc çp 2 lóc ®ã KC§ hoμn toμn ë vÞ trÝ th¼ng

®øng. Dïng cÈu c¨n chØnh vÞ trÝ cña KC§ vμo ®óng vÞ trÝ cÇn x©y dùng sau ®ã dïng thî

lÆn th¸o çp vμ lμm çc c«ng t¸c ngÇm kh¸c.

tμu cÈu

h5: dïng cÈu c¨n chØnh vÞ trÝ

Ph−¬ng ¸n dïng hai cÈu næi:

Khi mμ khèi l−îng vμ kÝch th−íc KC§ lμ qu¸ lín mμ søc n©ng mét cÈu lμ kh«ng ®ñ th×

ta ph¶i dïng hai cÈu næi. §Ó ®¸nh ch×m KC§ dïng hai cÈu næi çc giai ®o¹n ®¸nh ch×m

lμ:





- Giai ®o¹n 1: §−a SLMB vμ cÈu næi tíi vÞ trÝ x©y dùng

- Giai ®o¹n 2: Dïng mãc çp cÈu mãc vμo mÆt d−íi vμ mÆt trªn cña KC§.

KÐo slmb ra khi hai cÈu

cïng thu çp n©ng kc®

lªn khái slmb tõ 20-50cm

- Giai ®o¹n 3: Sau khi c¾t liªn kÕt gia c−êng gi÷a KC§ vμ SLMB sÏ gi¶i phãng ng−êi

vμ SLMB ra khái KC§, hai cÈu næi ®ång thêi nh¶ çp tíi khi KC§ tù næi trªn mÆt n−íc.

- Giai ®o¹n 4: Th¸o çp cÈu sè 2 ra khái KC§ lóc ®ã KC§ sÏ tù næi, ®Çu trªn KC§ liªn

kÕt víi çp cÈu 1, tõ tõ cho n−íc d»n trμn vμo çc èng chÝnh mÆt d−íi KC§, nhê sù hç trî

cña cÈu næi sè 1 KC§ sÏ tõ tõ quay tõ vÞ trÝ n»m ngang sang vÞ trÝ th¼ng ®øng.

h2: hai cÈu cïng nh¶ çp

- Giai ®o¹n 5: Sau khi KC§ ®· ë vÞ trÝ th¼ng ®øng dïng cÈu næi 1 ®Ó chØnh KC§ vμo vÞ

trÝ, çch thao t¸c nh− ®· tr×nh bμy ë ph−¬ng ¸n nªu trªn.





c. VËn chuyÓn vμ ®¸nh ch×m KC§ dïng sμ lan mÆt boong bμn xoay

§èi víi ph−¬ng ¸n nμy phÝa ®u«i sμ lan ng−êi ta bè trÝ mét lo¹i bμn xoay chuyªn dông

víi môc ®Ých khi kÐo KC§ tõ ®Çu SLMB tíi bμn xoay, ®Õn khi träng t©m KC§ n»m ngoμi

t©m cña bμn xoay mét gãc nμo ®ã( gãc ®ã x¸c ®Þnh qua hÖ sè ma s¸t gi÷a ®−êng tr−ît

KC§ víi bμn xoay) tiÕp ®ã KC§ tõ tõ tr−ît xuèng biÓn.

Nhê hç trî lùc næi cña phÇn KC§ b»ng n−íc bëi vËy SLMB kh«ng bÞ nghiªng däc lín

mμ vÉn æn ®Þnh vÞ trÝ.

Sau khi KC§ tr−ît hoμn toμn khái bμn xoay do lùc næi phÇn trªn KC§ lín vμ träng t©m

cña KC§ l¹i gÇn vÒ phÝa ®¸y bëi vËy KC§ l¹i xoay næi ®øng theo chiÒu thuËn ( ®¸y phÝa

d−íi ®Ønh phÝa trªn).

Cã thÓ tæng quan çc pha ®¸nh ch×m KC§ b»ng SLMB cã bμn xoay nh− sau:

- Pha 1: KC§ ®−îc tr−ît trªn sμ lan bëi têi, vμ ch−a tiÕp xóc víi bμn xoay

- Pha 2: KC§ chuyÓn ®éng ®Õn gÇn t©m xoay cña bμn xoay

- Pha 3: KC§ võa tr−ît võa xoay trªn bμn xoay

- Pha 4: ChuyÓn ®éng cña KC§ sau khi rêi khái sμ lan

Çc pha ®¸nh ch×m KC§ dïng SLMB cã bμn xoay ®−îc thÓ hiÖn trong çc h×nh vÏ d−íi

®©y:





h×nh 1: Pha 1

h×nh 2: Pha 2

§iÓm t©m xoay

X

z

seabed

seabed

lùc ®Èy næi

c

g

h×nh 4: Pha 4

h×nh 3: Pha 3

seabed

seabed

H×nh 9: C¸c pha ®¸nh ch×m dïng SLMB cã bμn xoay

6.2 X©y dùng ph−¬ng ¸n thi c«ng KC§





Víi çc ph−¬ng ph¸p thi c«ng cho çc giai ®o¹n ®· ®−îc ph©n tÝch çc −u nh−îc ®iÓm

nh− trªn ta ®−a ra quy tr×nh thi c«ng khèi ch©n ®Õ cho tÊt c¶ çc giai ®o¹n nh− sau:

D−íi ®©y tr×nh bμy quy tr×nh chÕ t¹o KC§ trªn BLR:

ChÕ t¹o gèi ®ì vμ bè trÝ mÆt b»ng gèi ®ì

§Ó ®¶m b¶o cho c«ng t¸c thi c«ng l¾p r¸p çc bé phËn kÕt cÊu cña khèi ch©n ®Õ, çc bé

kÕt cÊu liªn kÕt ®−îc víi nhau mét çch dÔ dμng th× cÇn cã çc gèi ®ì, ®ì çc bé phËn cña

kÕt cÊu. Khi quay lËt PANEL còng cÇn ph¶i cã nh÷ng gèi ®ì ®Ó lμm çc ®iÓm tú khi quay

lËt� TÊt c¶ çc gèi ®ì cã cÊu t¹o sao cho ph¶i ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu lùc do t¶i träng cña

kÕt cÊu truyÒn xuèng trong tõng giai ®o¹n thi c«ng khèi ch©n ®Õ. Tuú thuéc vμo quy tr×nh

thi c«ng khèi ch©n ®Õ kh¸c nhau mμ sÏ cã nh÷ng lo¹i gèi ®ì kh¸c nhau cho phï hîp víi

qu¸ tr×nh thi c«ng vμ l¾p r¸p. Cô thÓ lμ cã çc lo¹i gèi ®ì sau ®©y:

+ Gèi ®ì èng chÝnh K1

Lμ lo¹i kÕt cÊu d¹ng hai èng lång vμo nhau, èng nhá kÝch th−íc (610x15.9), lång vμo

èng lín kÝch th−íc (711x15.9), liªn kÕt gi÷a hai èng ®−îc t¹o bëi 4 èc vÝt b»ng çc

bulong M36 L=95, ®ång thêi nã ®−îc hμn cè ®Þnh l¹i víi nhau b»ng 4 tÊm thÐp b¶n.

MÆt trªn cã cÊu t¹o d¹ng khíp lμ mét m¸ng thÐp cã ®−êng kÝnh 865, mÆt d−íi lμ b¶n

thÐp tÊm chÞu lùc kÝch th−íc 30x1400x2000, chiÒu cao cña gèi lμ 1.1m, ®−îc ®Æt trªn

®−êng tr−ît (khi chÕ t¹o PANEL) vμ ®Æt trªn dÇm thÐp réng 2m cao 1.8m, vμ nã ®−îc ®Æt

Thi c«ng trªn BLR

(Ph−¬ng ph¸p thi c«ng quay lËt panel)

Thi c«ng h¹ thuû KC§

(Ph−¬ng ph¸p dïng xe Trailer)

Thi c«ng vËn chuyÓn & ®¸nh ch×m

(Ph−¬ng ph¸p dïng SLMB, ®¸nh ch×m dïng cÈu næi)





t¹i çc vÞ trÝ mÆt D3, D5 vμ D7 cña èng chÝnh. Víi kÕt cÊu nh− vËy gèi ®ì ®ñ kh¶ n¨ng

chÞu t¶i träng b¶n th©n do çc èng chÝnh (trong giai ®o¹n chÕ t¹o èng chÝnh) vμ do t¶i

träng cña toμn bé khèi ch©n ®Õ truyÒn xuèng (trong giai ®o¹n chuÈn bÞ h¹ thuû), viÖc tÝnh

to¸n kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña gèi ®ì xem phÇn tÝnh to¸n kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu t¶i

cña gèi ®ì.

+ Gèi ®ì èng chÝnh K3

Gèi ®ì èng chÝnh K3 còng cã kÕt cÊu t−¬ng tù K1 nh−ng chiÒu cao cña gèi K3 th× lín

h¬n (4.180m), b¶n thÐp tÊm th× cã kÝch th−íc lín h¬n (2000x3000x30) ®Ó ®¶m b¶o kh¶

n¨ng chÞu lùc vμ t¨ng ®é cøng gèi K3 cßn ®−îc gia c−êng thªm 4 thanh chèng xiªn kh«ng

gian dμi 1.9m. Gèi ®ì èng chÝnh K3 nμy chØ cã 3 gèi ®−îc ®Æt ë vÞ trÝ mÆt ngang cuèi

cïng (D8), mÆt ngang D4 vμ mÆt ngang trªn cïng (D1) trªn èng chÝnh, gèi nμy chØ sö

dông khi mμ toμn bé ch©n ®Õ ®· ®−îc ®−a lªn dÇm hép (Box-Beam), nã ®−îc kª trùc tiÕp

trªn ®Êt nÒn.

+ Gèi ®ì èng nh¸nh K2

Lμ lo¹i gèi chØ dïng trong tr−êng hîp tæ hîp PANEL, ®©y lμ çc gèi ®ì çc èng nh¸nh

vμ èng ngang trong khi tæ hîp 4 panel: PANELA, PANELB, PANELA1 vμ PANEL B1.

VÒ mÆt kÕt cÊu th× nã còng hoμn toμn t−¬ng tù nh− çc gèi ®ì ®· tr×nh bμy ë trªn, çc

gèi ®ì nμy cao 1.665m vμ cã diÖn tÝch tiÕp xóc víi ®Êt nÒn bÐ h¬n (1100x2000), phÇn trªn

th× kh«ng ph¶i cÊu t¹o d¹ng khíp mμ nã chØ lμ mét tÊm thÐp ph¼ng kÝch th−íc nh− sau

(20x1000x1000), nã ®−îc ®Æt t¹i çc vÞ trÝ cña èng nh¸nh, ®−îc kª trùc tiÕp trªn ®Êt nÒn.


Lo¹i gèi ®ì nμy chØ sö khi mμ ®−a KC§ lªn hÖ thèng dÇm hép (Box-beam) khi ®ã t¹i

çc vÞ trÝ èng nh¸nh x¸c ®Þnh sÏ bè trÝ nh÷ng gèi ®ì d¹ng nμy ®Ó ®ì çc èng nh¸nh çc

gèi ®ì nμy còng ®−îc kª trùc tiÕp trªn nÒn ®Êt. VÒ kÕt cÊu th× gèi ®ì d¹ng nμy còng gièng

nh− gèi K2 nh−ng cã chiÒu cao rÊt lín (cao 4.72m) vμ diÖn tÝch tiÕp xóc víi ®Êt nÒn lμ

1mx1m.


Lo¹i gèi ®ì nμy còng chØ ®−îc dïng ®Õn khi mμ ®−a KC§ lªn hÖ thèng dÇm hép (Box-

beam) khi ®ã t¹i mét sè vÞ trÝ cña èng nh¸nh ph¶i dïng gèi ®ì d¹ng nμy ®Ó cho thuËn tiÖn

trong qu¸ tr×nh thi c«ng tiÕp theo. VÒ kÕt cÊu gi¸ ®ì lo¹i nμy th× kh¸c h¼n víi kÕt cÊu çc





gi¸ ®ì kh¸c. Nã lμ d¹ng gèi ®ì kÐp, nã ®−îc t¹o nªn tõ hai gi¸ ®ì d¹ng K5 ghÐp l¹i víi

nhau.

+ Gèi ®ì dÇm box-beam (dÇm hép) K4

Lμ gèi ®ì dÇm hép (Box-beam) gèi nμy cã cÊu t¹o gièng nh− gèi K2 chØ kh¸c nhau vÒ

chiÒu cao (1,8m) nã chØ ®−îc sö dông khi mμ b¾t ®Çu ®−a dÇm hép vμo vÞ trÝ lμm viÖc, nã

®−îc ®Æt ngay vÞ trÝ gi÷a dÇm vμ kª trùc tiÕp trªn nÒn ®Êt.

CÊu t¹o çc lo¹i gèi ®ì vμ cÊu t¹o dÇm hép xem b¶n vÏ §ATN�12 vμ §ATN-13

Tæ hîp vμ chÕ t¹o èng chÝnh

èng chÝnh ®−îc tæ hîp tõ çc ®o¹n thÐp èng hμn l¹i víi nhau. Quy tr×nh chÕ t¹o èng

chÝnh nh− sau:

Sau khi nhËn vËt liÖu vμ kiÓm tra chÊt l−îng vÒ c−êng ®é, ®−êng kÝnh vμ bÒ dμy èng

theo thiÕt kÕ. TiÕn hμnh gia c«ng chi tiÕt theo çc kÝch th−íc ®· ®Þnh s½n theo çc b¶n vÏ

Shopdrawning b»ng m¸y c¾t tù ®éng ë trong x−ëng c¾t èng.

Trªn çc vÞ trÝ chÕ t¹o çc ®o¹n èng chÝnh tiÕn hμnh bè trÝ çc con kª vμ gèi ®ì èng

chÝnh (con kª vμ gèi ®ì lμ nh÷ng ®o¹n thÐp èng nhåi bª t«ng vμ nh÷ng dÇm bª t«ng dμi

5m, cao kho¶ng 0.5m ).

Dïng DEMAGCC600 cÈu ®Æt çc ®o¹n èng chÝnh lªn çc con kª, gi¸ ®ì, sau ®Êy tiÕn

hμnh c«ng t¸c lÊy cao ®é chuÈn vμ ®Þnh t©m çc ®o¹n èng, cè ®Þnh nã l¹i b»ng çc mèi

hμn liªn kÕt víi çc con kª vμ gi¸ ®ì.

TiÕp theo dïng cÈu DEMAGCC600 ®−a ®o¹n èng thø hai vμo gÇn ®o¹n èng thø nhÊt cì

(50mm), sau ®ã dïng Pa-L¨ng xÝch hoÆc kÝch (tïy theo khèi l−îng cña çc ®o¹n èng cÇn

nèi mμ cã thÓ chän çc lo¹i kÝch 10T, 25T hoÆc 50T) ®Èy ®o¹n èng thø 2 vÒ phÝa ®o¹n

èng thø nhÊt ®Õn khi khe hë gi÷a hai èng lμ 3-4mm th× dõng l¹i. dïng m¸y ®o ®¹c Total

Station TC 500 cã phÇn mÒm kÌm theo ®Ó kiÓm tra kÝch th−íc vμ lμm c«ng t¸c ®Þnh t©m

gi÷a hai trôc èng, sau ®ã tiÕn hμnh hμn g¸ cè ®Þnh ®o¹n èng ®ã l¹i b»ng çc mèi hμn tay

cã chiÒu dμi ®−êng hμn cì 10 -15cm, tiÕp tôc l¾p çc ®o¹n èng cßn l¹i mét çch t−¬ng tù.

Sau khi ®· l¾p hÕt çc ®o¹n èng l¹i víi nhau th× tiÕn hμnh ®Þnh t©m l¹i trôc èng vμ kiÓm

tra kÝch th−íc b»ng m¸y toμn ®¹c Total Station TC 500. TiÕn hμnh thùc hiÖn líp hμn lãt

b»ng çc m¸y hμn tay, líp hμn lãt cã chiÒu dμy lμ 12mm.





§−a ®o¹n èng chÝnh tõ gi¸ ®ì lªn hÖ thèng RUNO b»ng cÈu DEMAGCC2000, gÇn hÖ

thèng RUNO ®Æt ë ®ã 2 tr¹m hμn tù ®éng, tiÕn hμnh thùc hiÖn çc mèi hμn b»ng m¸y hμn

tù ®éng.

èng chÝnh ®−îc hμn trªn m¸y hμn tù ®éng lo¹i thuèc hμn F7 A6-EH14, tr−íc khi thùc

hiÖn hμn èng chÝnh ph¶i thùc hiÖn hμn thö b»ng vËt liÖu API 2H Gr.52. Tr−íc khi hμn

ph¶i nung nãng gi÷a çc ®−êng hμn tíi nhiÖt ®é tèi ®a 2500C b»ng ph−¬ng ph¸p khß nung

khÝ ®èt (khÝ propanl). Sau khi nung nãng dïng s¸p nhiÖt hoÆc nhiÖt kÕ kiÓm tra nhiÖt ®é,

khi nμo ®¹t tíi nhiÖt ®é cho phÐp míi tiÕn hμnh hμn.

Kü thuËt hμn lμ hμn th¼ng vμ hμn thμnh nhiÒu líp (tÊt c¶ çc mèi hμn ë èng chÝnh lμ hμn

®èi ®Çu), ®−êng hμn ®−îc tiÕn hμnh bao quanh èng, khi hμn th× má hμn ®−îc cè ®Þnh cßn

èng chÝnh th× ®−îc quay quanh má hμn nhê hÖ thèng RUNO, sau khi hμn xong mét mèi

hμn th× thùc hiÖn di chuyÓn m¸y hμn tù ®éng ®Õn vÞ trÝ mèi hμn tiÕp theo b»ng hÖ thèng

®−êng ray.

Sau khi kÕt thóc mèi hμn th× tiÕn hμnh kiÓm tra mèi hμn b»ng ph−¬ng ph¸p kiÓm tra

kh«ng ph¸ huû qu¸ tr×nh kiÓm tra ®−îc thùc hiÖn trong 48h tõ khi kÕt thóc qu¸ tr×nh hμn.

Dïng 3 ph−¬ng ph¸p kiÓm tra t¹i çc vÞ trÝ cña mèi hμn.

- Ph−¬ng ph¸p bét tõ (MT-Magnetic praticle Testing)

- KiÓm tra b»ng siªu ©m (UT-Ultrasonic praticle Testing)

- KiÓm tra b»ng chôp phim (RT-Rabiographic praticle Testing)

- Qu¸ tr×nh kiÓm tra mμ thÊy xuÊt hiÖn çc khuyÕt tËt lËp tøc tiÕn hμnh ph¸ huû

mèi hμn ®ã vμ tiÕn hμnh hμn l¹i theo quy tr×nh nh− thùc hiÖn ë trªn.

Sau khi ®· chÕ t¹o xong çc ®o¹n èng chÝnh cã chiÒu dμi theo thiÕt kÕ ë khu vùc b·i chÕ

t¹o sÏ ®−a çc èng chÝnh vÒ vÞ trÝ chÕ t¹o panel.

T¹i khu vùc tæ hîp panel tiÕn hμnh l¾p dùng çc gèi ®ì èng chÝnh theo thiÕt kÕ, c¨n

chØnh cao ®é gèi ®ì vμ lÊy mÆt b»ng gèi ®ì.

Sau khi ®Þnh vÞ chÝnh x¸c vÞ trÝ èng chÝnh sÏ tiÕn hμnh hμn cè ®Þnh çc gèi ®ì èng chÝnh

víi ®−êng tr−ît.

Tæ hîp vμ chÕ t¹o èng nh¸nh

Çc èng nh¸nh gåm cã ba lo¹i: thanh xiªn trong çc panel, thanh ngang trong çc panel,

thanh gi»ng trong çc Diafragm. Quy tr×nh chÕ t¹o çc èng nh¸nh nh− sau:





- TiÕn hμnh c¾t èng theo kÝch th−íc vμ h×nh d¹ng thiÕt kÕ.

- Sau khi c¾t èng xong dïng cÈu hoÆc xe n©ng vËn chuyÓn èng ®Õn khu vùc b·i l¾p r¸p.

- T¹i ®ã tiÕn hμnh mμi v¸t mÐp çc ®o¹n èng nh¸nh vμ tæ hîp nã l¹i thμnh nh÷ng ®o¹n

èng nh¸nh theo ®óng b¶n vÏ thiÕt kÕ

- Sau khi tæ hîp xong çc ®o¹n èng nh¸nh th× chuÈn bÞ mÆt b»ng ®Ó vËn chuyÓn èng

nh¸nh vμo khu vùc tæ hîp PANEL

Quy tr×nh tæ hîp çc panel

- Sau khi chÕ t¹o çc èng chÝnh vμ çc èng nh¸nh th× tiÕn hμnh tæ hîp PANEL trªn mÆt

b»ng b·i l¾p r¸p. TiÕn hμnh tæ hîp ®ång thêi çc PANEL A, PANELB, PANEL A1 vμ

PANEL B1 víi quy tr×nh tæ hîp nh− sau:

- TiÕn hμnh ®o kÝch th−íc çc thanh cña PANEL vμ tiÕn hμnh v¹ch ®−êng t©m cña çc

thanh, bè trÝ gèi ®ì cho çc thanh cña PANEL. X¸c ®Þnh vÞ trÝ vμ kho¶ng çch cña çc

thanh xiªn vμ çc thanh ngang trªn 2 èng chÝnh, dïng s¬n (hoÆc phÊn chuyªn dông) ®Ó

®¸nh ®iÓm giao nhau cña t©m çc èng nh¸nh, èng ngang víi èng chÝnh (b»ng m¸y toμn

®¹c Total Station TC500).

- X¸c ®Þnh ®−êng bao cña èng chÝnh vμ èng nh¸nh, tiÕn hμnh mμi s¹ch khu vùc ®−êng

bao trªn èng chÝnh, sau ®ã tiÕn hμnh cÈu l¾p çc thanh theo thø tù ®· ®−îc v¹ch s·n theo

b¶n vÏ thi c«ng. Çc thanh ®−îc cÈu l¾p b»ng cÈu di ®éng (Mobile) søc n©ng 16T

- Sau khi cÈu ®−a èng lªn gèi ®ì vμ ®−a nã vμo ®óng vÞ trÝ th× tiÕn hμnh c¨n chØnh kÝch

th−íc vμ c¨n chØnh ®−a èng vÒ theo ®óng vÞ trÝ ®· ®Þnh trªn èng chÝnh, Qu¸ tr×nh c¨n

chØnh kÝch th−íc vμo vÞ trÝ nμy ph¶i cã sù hç trî cña cÈu ®Ó gi÷ èng trªn cao vμ sö dông

çc t¨ng ®¬ b»ng vÝt (15T, 25T tuú theo träng l−îng cña èng). Sau khi c¨n chØnh èng vÒ

®óng vÞ trÝ nh− ®· ®Þnh víi sai sè cho phÐp th× tiÕn hμnh hμn g¸ cè ®Þnh èng l¹i, sau khi

hμn g¸ cè ®Þnh èng xong th× dïng m¸y toμn ®¹c ®Ó kiÓm tra l¹i kÝch th−íc vμ cao ®é mét

lÇn n÷a, sau khi thÊy ®· ®¶m b¶o chÝnh x¸c theo thiÕt kÕ vÒ kÝch th−íc th× míi tiÕn hμnh

thùc hiÖn çc mèi hμn.

S¬ ®å tæ hîp çc panel ®−îc cho trong h×nh vÏ d−íi ®©y:





B

A15

000

H×nh 10: MÆt b»ng tæ hîp panel A1 vμ panel B1

3

2

1

8500

1200

0

H×nh 11: MÆt b»ng tæ hîp panel A vμ panel B

Quy tr×nh chÕ t¹o c¸c mÆt ngang

Sau khi tiÕp nhËn vËt liÖu, tiÕn hμnh c¾t èng theo c¸c b¶n vÏ Shopdrawing b»ng m¸y c¾t,

®Çu tiªn øng víi mçi mÆt c¾t èng th× ®· ®−îc m« t¶ b»ng mét b×a cøng, c¾t èng ë ngoμi

c«ng tr−êng th× ng−êi ta dïng b×a cøng ®ã ¸p vμo vÞ trÝ c¾t èng råi dïng phÊn hoÆc s¬n

v¹ch theo tÊm b×a cøng ®ã ®−êng c¾t cña ®o¹n èng cÇn c¾t. TiÕp theo dïng m¸y c¾t b»ng

khÝ Propanl ®Ó c¾t theo ®−êng c¾t ®· ®−îc v¹ch s½n trªn èng, sau khi c¾t èng xong ph¶i

dïng m¸y mμi ®Ó mμi nh½n vμ lμm s¹ch bÒ mÆt mèi c¾t cña èng. TiÕp theo dïng cÈu hoÆc





xe n©ng ®Ó ®−a çc èng lªn gi¸ ®ì vμ tiÕn hμnh tæ hîp chóng l¹i thμnh tõng mÆt ngang

mét, tæ hîp xong tiÕn hμnh hμn g¸, cè ®Þnh chóng l¹i b»ng çc ®−êng hμn nhá, tiÕn hμnh

kiÓm tra kÝch th−íc råi míi tiÕn hμnh hμn ghÐp çc mÆt ngang.

Sau khi chÕ t¹o xong bèn mÆt ngang th× tiÕn hμnh nghiÖm thu vμ chuÈn bÞ cho qu¸ tr×nh

l¾p ghÐp çc mÆt Diafragm vμo Panel A.

Quy tr×nh quay lËt, di chuyÓn vμ cè ®Þnh vÞ trÝ panel A

Sau khi c«ng t¸c chuÈn bÞ ®· hoμn tÊt th× tiÕn hμnh mãc çp vμo èng chÝnh theo çc vÞ trÝ

®· ®Þnh nh− thiÕt kÕ:

Mãc cÈu DEMAG600 chiÒu dμi cÇn lμ L = 54m, tÇm víi R=12m ®−îc ®Æt ë vÞ trÝ phÝa

trong mÆt ngang D2, lùc n©ng cña çp ë vÞ trÝ nμy theo tÝnh to¸n lμ 105.515 (T)

Mãc cÈu DEMAG2000 chiÒu dμi cÇn lμ L=36m, tÇm víi R=18m ®−îc ®Æt ë vÞ trÝ phÝa

trong mÆt ngang D7, lùc n©ng cña çp ë vÞ trÝ nμy theo tÝnh to¸n lμ 156.874(T)

TiÕn hμnh rót çp sao cho hai d©y çp ë hai ®Çu mãc cÈu ë vÞ trÝ th¼ng ®øng, kiÓm tra l¹i

çp vμ mãc cÈu lÇn cuèi s½n sμng cho qu¸ tr×nh quay lËt Panel A.

TiÕn hμnh di chuyÓn cÈu theo çc b−íc tiÕn cÈu ®· v¹ch s½n, trong qu¸ tr×nh tiÕn cÈu th×

®ång thêi ph¶i rót çp lu«n sao cho vÞ trÝ ®Çu cÇn cÈu kh«ng thay ®æi (tay cÇn vÉn gi÷a

nguyªn vÞ trÝ ban ®Çu), hai cÈu ph¶i phèi hîp mét çch nhÞp nhμng víi nhau theo hiÖu

lÖch cña kü s− ®iÒu hμnh qu¸ tr×nh cÈu dùng.

Trong qu¸ tr×nh quay lËt Panel th× ta tiÕn hμnh bè trÝ çc xe n©ng víi søc n©ng 4-15T ®Ó

di chuyÓn çc gèi ®ì ®Õn çc vÞ trÝ kh¸c, ®ång thêi gi¶i phãng lu«n mÆt b»ng tiÕn cÈu cho

qu¸ tr×nh quay dùng. TiÕn hμnh mμi nh½n vμ lμm s¹ch çc çc liªn kÕt gi÷a gèi ®ì vμ èng.

Khi quay dùng Panel A vÒ vÞ trÝ th¼ng ®øng th× hai cÈu dõng tiÕn vμ gi÷ nguyªn Panel A

ë vÞ trÝ nμy vμ tiÕn hμnh rót çp ®ång thêi n©ng Panel A lªn theo ph−¬ng th¼ng ®øng çch

gèi ®ì xoay mét ®o¹n lμ 0.5m råi tiÕn hμnh di chuyÓn gèi ®ì xoay ®i chç kh¸c b»ng xe

n©ng.

Tr−íc khi di chuyÓn Panel A vÒ vÞ trÝ l¾p dùng th× ph¶i tiÕn hμnh x©y dùng hμnh lang an

toμn khi cÈu di chuyÓn, chuÈn bÞ çc çn bé vÒ ®iÒu hμnh an toμn vμ ®iÒu hμnh cÈu.

ChuÈn bÞ l¾p ®Æt s½n hÖ thèng çc gèi ®ì èng chÝnh trªn dÇm hép, hÖ thèng gèi ®ì trªn

dÇm hép nμy l¹i ®−îc kª trªn hÖ thèng hai dÇm däc.

TiÕn hμnh di chuyÓn ba cÈu ®Ó ®−a Panel A vÒ vÞ trÝ l¾p dùng, ba cÈu di chuyÓn ®ång

thêi, trong qu¸ tr×nh di chuyÓn cÈu th× vÞ trÝ ®Çu cÇn vÉn ®−îc gi÷ nguyªn.





Khi cÈu di chuyÓn ®Õn gÇn vÞ trÝ l¾p dùng ®· ®−îc ®Þnh s½n th× tiÕn hμnh dõng di chuyÓn

cÈu, vμ c¨n chØnh di chuyÓn cÈu sao cho Panel A ®−îc ®−a vÒ ®óng vÞ trÝ l¾p r¸p. Ba cÈu

tiÕn hμnh rót çp ®ång thêi n©ng Panel A lªn theo ph−¬ng th¼ng ®øng sao cho èng chÝnh

phÝa d−íi cña Panel A çch gèi ®ì trªn dÇm hép mét ®o¹n lμ 0.3-0.5m th× dõng l¹i vμ

Panel A ®−îc gi÷ nguyªn ë vÞ trÝ nμy, c¨n chØnh vμ kiÓm tra lÇn cuèi hÖ thèng gèi ®ì vμ

hÖ thèng dÇm hép råi h¹ çp xuèng ®−a Panel A kª trªn çc gèi ®ì èng chÝnh ë vÞ trÝ

th¼ng ®øng ë vÞ trÝ nμy hai cÈu vÉn gi÷ nguyªn ®Ó lμm c«ng t¸c c¨n chØnh vμ cè ®Þnh

Panel A ë vÞ trÝ th¼ng ®øng.

Sau khi tiÕn hμnh quay lËt xong panel A ta tiÕp tôc lμm c«ng t¸c cè ®Þnh vÞ trÝ cho nã.

ViÖc tiÕn hμnh cè ®Þnh vÞ nμy cÇn lμm çc c«ng t¸c sau:

+ ChuÈn bÞ 6 khèi bª t«ng cã kÝch th−íc 2x2x2m, çc ®o¹n d©y thõng ®−êng kÝnh 22

dμi 65m, çc thanh chèng ngang vμ thanh chèng chÐo (çc thanh tã) cã kÝch th−íc

720x20, L=23.27m, 610x12.7x20, L=18.302m.

+ Hμn çc thanh tã (thanh chèng xiªn vμ thanh chèng ngang) vμo çc vÞ trÝ çc thanh

xiªn ë vÞ trÝ D2, D4 vμ D6 theo thiÕt kÕ ®Ó chèng gi÷ Panel A. HÖ thèng çc thanh tã nμy

cã t¸c dông gi÷ æn ®Þnh cho Panel A ë vÞ trÝ l¾p dùng.

+ Bè trÝ çc khèi bª t«ng trªn vμo çc vÞ trÝ nh− sau:

T¹i vÞ trÝ mÆt ngang D1 th× bè trÝ hai bªn Panel A hai khèi bª t«ng vμ chóng çch gèi ®ì

mÆt ngang D1 mét ®o¹n R=8m, t¹i vÞ trÝ mÆt ngang D7 th× bè trÝ hai bªn Panel A hai khèi

bª t«ng vμ chóng çch gèi ®ì mÆt ngang D7 mét ®o¹n R =12m, t¹i vÞ trÝ D4 th× bè trÝ hai

bªn Panel A hai khèi bª t«ng vμ chóng çch trôc èng chÝnh mét ®o¹n R =15m. Sau ®ã

tiÕn hμnh neo gi÷ Panel A ë vÞ trÝ th¼ng ®øng b»ng 3 sîi d©y çp mÒm cã ®−êng kÝnh 22

(mm) ®−îc neo chÆt vμo çc khèi bª t«ng liªn tiÕp nhau.

HÖ thèng çc d©y çp mÒm neo vμo çc khèi bª t«ng chØ cã t¸c dông lμ gióp cho viÖc

c¨n chØnh vÞ trÝ cña Panel ë vÞ trÝ l¾p dùng.

Quy tr×nh quay lËt panel xem trong b¶n vÏ §ATN-14

Quy tr×nh l¾p çc mÆt ngang lo¹i 1 vμo panel A

Çc mÆt ngang lo¹i 1 lμ çc mÆt ngang cã t¸c dông liªn kÕt hai panel A vμ panel B l¹i

víi nhau. §Ó l¾p r¸p çc mÆt ngang vμo panel A ta dïng cÈu di chuyÓn çc mÆt ngang tõ

vÞ trÝ chÕ t¹o tíi vÞ trÝ tæ hîp KC§. §iÒu chØnh tÇm víi cña cÈu sao cho çc mÆt ngang vμo





®óng vÞ trÝ hμn nèi. Sau khi hoμn tÊt qu¸ tr×nh cè ®Þnh vÞ trÝ mÆt ngang vμo KC§ th× tiÕn

hμnh th¸o çp vμ di chuyÓn cÈu vÒ vÞ trÝ ®Ó tiÕn hμnh cÈu l¾p çc mÆt ngang tiÕp theo.

Quy tr×nh quay lËt vμ cè ®Þnh vÞ trÝ panel B

Qu¸ tr×nh quay lËt vμ di chuyÓn Panel B vÒ vÞ trÝ x©y dùng hoμn toμn t−¬ng tù víi quy

tr×nh quay dùng vμ di chuyÓn Panel A vÒ vÞ trÝ l¾p dùng.

Sau khi hoμn thμnh c«ng t¸c tæ hîp Panel B vμ l¾p r¸p tÊt c¶ çc anèt hy sinh vμ hÖ

thèng x¶ n−íc vμo èng chÝnh (Flootding Systerm), hÖ thèng giμn gi¸o thi c«ng trªn cao,

®ång thêi çc qu¸ tr×nh l¾p çc thanh kh«ng gian vμo Panel 1 ®· kÕt thóc th× tiÕn hμnh

quay lËt PaneB.

Hμn cè ®Þnh panel B vμo çc mÆt ngang

Sau khi ®· cè ®Þnh Panel B ë vÞ trÝ l¾p dùng tiÕn hμnh hμn g¸ Panel B vμo çc mÆt ngang

lo¹i 1 b»ng çc mèi hμn g¸, sau ®ã tiÕn hμnh kiÓm tra kÝch th−íc theo ®óng tiªu chuÈn vμ

theo b¶n vÏ thiÕt kÕ b»ng m¸y toμn ®¹c, sau khi kiÓm tra xong kÝch th−íc th× tiÕn hμnh

hμn cè ®Þnh Panel B vμo çc mÆt lo¹i 1 b»ng çc mèi hμn tay ngoμi cong tr−êng, sau khi

hμn xong tiÕn hμnh kiÓm tra NDT cho çc mèi hμn ®ång thêi tæ chøc nghÖm thu çc mèi

hμn.

L¾p r¸p çc mÆt ngang lo¹i 2 vμo KC§

Qu¸ tr×nh di chuyÓn vμ l¾p r¸p çc mÆt ngang lo¹i 2 vμo KC§ hoμn toμn gièng nh− quy

tr×nh thi c«ng cho çc mÆt ngang lo¹i 1. Tuy nhiªn sè l−îng çc mÆt ngang lo¹i 2 nμy Ýt

h¬n h¼n so víi sè l−îng çc mÆt ngang lo¹i 1. Tæng sè mÆt ngang lo¹i 2 lμ bèn mÆt

ngang.

CÈu l¾p vμ hμn cè ®Þnh çc panel A1 & panel B1 vμo KC§

Panel A1 vμ panel B1 lμ hai panel cã kÝch th−íc h×nh häc còng nh− khèi l−îng t−¬ng

®èi nhá. §©y lμ hai panel thuéc kÕt cÊu th©n d−íi (phÇn më réng ®¸y). ViÖc thi c«ng l¾p

r¸p chóng vμo KC§ ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu so víi hai panel A vμ panel B. Cô thÓ lμ chóng ta

kh«ng cÇn dïng ph−¬ng ph¸p quay lËt panel mμ cã thÓ dïng cÈu ®Ó trùc tiÕp n©ng chóng

vμo vÞ trÝ l¾p r¸p. S¬ ®å h×nh häc cña çc panel A1 vμ panel B1 nh− sau:





-101.000

- 83.000

- 85.000

-100.000

100

Ø 6

10x1

7.5

Ø 610x17.5

Ø 610x14.3

Ø 610x14.3

Ø 9

14x3

0.2

Ø 9

14x3

0.2

100

Paker

1800

0

21

100

100

12000

2000

1000

1500

0

Paker

H×nh 12: CÊu t¹o panel A1 vμ panel B

Do hai panel A1 vμ panel B1 cã kÝch th−íc vμ khèi l−îng t−¬ng ®èi nhá nªn sau khi ®·

cè ®Þnh çc mÆt ngang lo¹i 2 vμo KC§ ta tiÕn hμnh cÈu l¾p vμ hμn cè ®Þnh çc panel A1

vμ B1 vμo KC§.

L¾p ®Æt çc thanh xiªn cho panel 1, panel 2 vμ panel 3

Çc thanh xiªn cña Panel 1,2,3 ®−îc chÕ t¹o t¹i x−ëng c¾t èng b»ng m¸y c¾t èng tù

®éng, sau ®ã ®−îc vËn chuyÓn ra c«ng tr−êng t¹i khu vùc l¾p r¸p ch©n chÕ. Çc thanh nμy

®−îc c¾t theo b¶n vÏ Shopdrawing vμ b¶n vÏ Soplon .

Sau khi vËn chuyÓn ra khu vùc chÕ t¹o KC§ th× tiÕn hμnh tæ hîp çc ®o¹n èng theo b¶n

vÏ thiÕt kÕ. Vμ tiÕn hμnh kiÓm tra kÝch th−íc.

CÊu t¹o cña panel 1, 2 vμ panel 3 nh− sau:

A B

12000 8500

A B B1

Ø 610x14.3

8500

A115000

H×nh 13: CÊu t¹o panel 1(2) vμ panel 3





L¾p ®Æt hÖ thèng èng b¬m tr¸m vμ çc protector chèng ¨n mßn cho KC§

B¬m tr¸m xi m¨ng vμo khe hë gi÷a cäc vμ èng chÝnh nh»m môc ®Ých t¹o kh¶ n¨ng lμm

viÖc ®ång thêi cña cäc vμ èng chÝnh trong suèt ®êi sèng c«ng tr×nh. §−êng èng b¬m tr¸m

®−îc thiÕt kÕ cho tõng èng chÝnh, çc ®−êng b¬m tr¸m nμy ®−îc thiÕt kÕ l¾p ®Æt ngay trªn

b·i l¾p r¸p tr−íc khi tiÕn hμnh c«ng t¸c thi c«ng h¹ thuû, ®¸nh ch×m.

§−êng èng b¬m tr¸m ®−îc thiÕt kÕ n»m däc bªn ngoμi theo çc èng chÝnh tõ mÆt ngang

trªn cïng ®Õn mÆt ngang cao ®é –100m. èng b¬m tr¸m cã kÝch th−íc 100 x 5mm,

®−îc liªn kÕt víi çc «ng chÝnh b»ng çc kÑp gi÷ ®−îc hμn liªn kÕt víi çc èng chÝnh

b»ng çc b¶n s−ên dμy 6mm. Kho¶ng çch gi÷a çc s−ên nhá h¬n 3m, nh»m gi÷ æn ®Þnh

cho çc ®o¹n èng b¬m tr¸m.

T¹i vÞ trÝ bªn trªn mÆt ngang trªn cïng, cã thiÕt kÕ mÆt b»ng phôc vô cho c«ng t¸c thi

c«ng b¬m tr¸m ngoμi biÓn.

Chi tiÕt xem b¶n vÏ §ATN - 11.

Sau khi hoμn thiÖn l¾p r¸p ®−êng èng dÉn b¬m tr¸m, c«ng t¸c thi c«ng tiÕp theo lμ l¾p

r¸p çc protector chèng ¨n mßn cho KC§. Sè l−îng vμ kho¶ng çch gi÷a çc protector ®·

®−îc thiÕt kÕ tr−íc phï hîp víi yªu cÊu tuæi thä c«ng tr×nh.

C«ng t¸c cuèi cïng hoμn thiÖn qu¸ tr×nh thi c«ng KC§ trªn b·i l¾p r¸p (BLR) lμ tiÕn

hμnh s¬n chèng ¨n mßn cho toμn bé kÕt cÊu ch©n ®Õ.

6.3 TÝnh to¸n mét sè bμi to¸n trong qu¸ tr×nh thi c«ng trªn BLR

6.3.1 TÝnh to¸n sè l−îng gèi ®ì vμ kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña gèi ®ì

a. TÝnh to¸n sè l−îng gèi ®ì khi thi c«ng KC§

Víi ph−¬ng ¸n thi c«ng chÕ t¹o KC§ nh− ®· chän (thi c«ng KC§ b»ng ph−¬ng ph¸p

quay lËt PANEL), cã thÓ ®−a ra s¬ ®å bè trÝ çc gèi ®ì cho çc qu¸ tr×nh thi c«ng KC§

nh− sau(xem b¶n vÏ s¬ ®å bè trÝ gèi ®ì) tÝnh ®−îc tæng sè gèi ®ì lμ 115 gèi ®ì çc lo¹i,

trong ®ã:

30 gèi ®ì èng chÝnh lo¹i K1

6 gèi ®ì èng chÝnh lo¹i K3

64 gèi ®ì ènh nh¸nh lo¹i K2

6 gèi ®ì dÇm hép (Box-Beam) lo¹i K4

9 gèi ®ì èng nh¸nh lo¹i K5





Víi tæng sè gèi ®ì, sè lo¹i gèi ®ì vμ s¬ ®å bè trÝ gèi ®ì nh− trªn th× KC§ hoμn toμn cã

n»m æn ®Þnh trªn hÖ thèng gèi ®ì.

b. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña gèi ®ì

Nguyªn t¾c tÝnh to¸n:

VÒ nguyªn t¾c th× ph¶i tÝnh to¸n kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cho toμn bé çc gèi ®ì

trong çc qu¸ tr×nh thi c«ng KC§. Nh−ng ë ®å ¸n nμy th× ta chØ tÝnh to¸n ®iÓn h×nh mét

lo¹i gèi ®ì èng chÝnh lo¹i K1 t−¬ng øng víi qu¸ tr×nh KC§ n»m hoμn toμn trªn 10 gèi ®ì

lo¹i K1 vμ K3 (tr−êng hîp mμ c¶ hÖ KC§ vμ 6 gèi ®ì K1 ®−îc ®Æt trªn hÖ thèng dÇm hép

(Box-Beam) cßn 4 gèi K3 th× ®Æt trùc tiÕp xuèng nÒn ®Êt chê thêi ®iÓm h¹ thuû). V× ë

tr−êng hîp nμy th× 6 gèi ®ì lo¹i K1 chÞu t¶i träng lín nhÊt, lμ tr−êng hîp b¾t lîi nhÊt cho

kh¶ n¨ng chÞu lùc cña gèi ®ì.

S¬ ®å ho¸ bμi to¸n:

Ta cã thÓ s¬ ®å ho¸ bμi to¸n nh− sau: xem KC§ lμ kÕt cÊu d¹ng khung kh«ng gian víi

®Çy ®ñ çc bé phËn phô nh− çc anèt hy sinh, sμn chèng lón, ®−îc kª trªn s¸u gèi ®ì

chÝnh K1. Cã thÓ m« h×nh ho¸ kÕt cÊu nμy b»ng phÇn mÒm Sap 2000 ®Ó tÝnh to¸n ph¶n

lùc t¹i 6 vÞ gèi ®ì K1 theo ph−¬ng nguy hiÓm nhÊt ®Ó kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña gèi

®ì.

Sau khi gi¶i bμi to¸n t×m ph¶n lùc t¹i 6 vÞ trÝ gèi ®ì b»ng phÇn mÒm Sap 2000, xuÊt kÕt

qu¶ ph¶n lùc theo ph−¬ng nguy hiÓm nhÊt lμ ph¶n lùc theo ph−¬ng trôc Z cña 6 vÞ trÝ gèi

®ì. Ta ký hiÖu çc thμnh phÇn ph¶n lùc nμy lÇn l−ît lμ N1, N2, N3, N4 �trong 6 ph¶n lùc

trªn ta chØ t×m ra mét ph¶n lùc lín nhÊt ®Ó tÝnh to¸n kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc øng víi

gèi ®ì nguy hiÓm nhÊt. C«ng thøc kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña gèi ®ì nh− sau:

RA

NR

Trong ®ã: R lμ øng suÊt chÞu nÐn cña gèi ®ì

N lμ ph¶n lùc theo ph−¬ng nguy hiÓm nhÊt cña gèi ®ì

A lμ diÖn tÝch mÆt c¾t ngang tiÕt diÖn gèi ®ì

[R] lμ øng suÊt chÞu nÐn tíi h¹n cña gèi ®ì

TÝnh to¸n:

Theo kÕt qu¶ ch¹y Sap 2000 ta cã çc ph¶n lùc t¹i çc vÞ trÝ gèi ®ì nh− sau:

B¶ng 1.36: Ph¶n lùc t¹i çc vÞ trÝ gèi ®ì:





Joint Output Case

Case Type

F1 F2 F3 M1 M2 M3

Text Text Text Ton Ton Ton Ton-m Ton-m Ton-m 1 DEAD LinStatic 23.847 20.254 81.471 0.000 0.000 0.000 2 DEAD LinStatic -19.679 -0.614 46.950 0.000 0.000 0.000 8 DEAD LinStatic 5.9790 20.903 142.31 0.000 0.000 0.000 11 DEAD LinStatic -13.465 -1.794 106.85 0.000 0.000 0.000 15 DEAD LinStatic 3.3185 -1.264 95.922 0.000 0.000 0.000 50 DEAD LinStatic 23.847 -20.254 81.471 0.000 0.000 0.000 51 DEAD LinStatic -19.679 0.6146 46.950 0.000 0.000 0.000 57 DEAD LinStatic 5.9790 -20.90 142.31 0.000 0.000 0.000 60 DEAD LinStatic -13.465 1.795 106.85 0.000 0.000 0.000 64 DEAD LinStatic 3.3185 1.264 95.922 0.000 0.000 0.000

Nh− vËy ta nhËn thÊy r»ng ph¶n lùc lín nhÊt t¹i gèi ®ì K1 cã gi¸ trÞ lμ Nmax=142.31(T),

DiÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña gèi ®ì lμ :

)(03.04

))20159.061.0(61.0(14.3 222

mxx

A

C−êng ®é chÞu nÐn giíi h¹n cña thÐp API 5LX52 lμ [R]=35800T/m2(SMSY=358Mpa),

vËy ta cã øng suÊt nÐn trong gèi ®ì lμ: )/(35800)/(67.474303.0

31.142 22 mTRmTR .

Nh− vËy R [R] gèi ®ì K1 hoμn toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc.

6.3.2 KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña nÒn BLR

a. S¬ ®å ho¸ bμi to¸n

§Ó kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña nÒn ®Êt BLR ta m« h×nh ho¸ theo s¬ ®å tÝnh sau:

H×nh 14: S¬ ®å bμi to¸n tÝnh to¸n ¸p lùc nÒn BLR

Víi s¬ ®å tÝnh nh− trªn ta ®i kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu ¸p lùc cña BLR nh− sau:

3000

2000

3000

1200

P=81.47t





b. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu ¸p lùc nÒn BLR

¸p lùc nÒn ®Êt d−íi gèi ®ì ®−îc tÝnh theo c«ng thøc sau:

RA

NR

Trong ®ã: R lμ ¸p lùc nÒn khi chÞu t¶i

A lμ diÖn tÝch tiÕp xóc gi÷a gèi ®ì K3 vμ nÒn ®Êt

[R] lμ ¸p lùc ¸p lùc nÒn cho phÐp

N lμ ph¶n lùc lín nhÊt t¹i gèi ®ì èng chÝnh lo¹i K3, theo kÕt qu¶ tÝnh

to¸n ph¶n lùc trong çc gèi ®ì ë trªn ta cã Nmax = 81.47(T).

)/(60)/(58.136

47.81 22 mTRmTR , Nh− vËy R [R] nÒn ®Êt BLR hoμn

toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu t¶i tõ çc gèi ®ì truyÒn xuèng.

6.3.3 TÝnh to¸n chän çp, cÈu quay lËt panel

a. TÝnh to¸n khèi l−îng vμ to¹ ®é träng t©m panel A

§èi víi c«ng tr×nh nμy ph¶i quay lËt hai Panel A, panel B, trong ®ã panel A vμ panel B

gièng nhau. Do vËy trong ®å ¸n nμy ta chØ tÝnh to¸n ®iÓn h×nh cho PanelA.

Khèi l−îng cña Panel ®−îc tÝnh nh− sau:

G = Gi

Gi = 7850..[D2- (D-2.t)].L (kg)

Trong ®ã: Gi: Khèi l−îng cña çc èng t¹o thμnh panel.

D: ®−êng kÝnh ngoμi cña èng.

T: chiÒu dμy èng.

L: chiÒu dμi cña èng.

Träng t©m cña panel ®−îc tÝnh b»ng c«ng thøc:

XG = i

ii

G

xGX

YG = i

ii

G

xGY

ZG = i

ii

G

xGZ





Trong ®ã: Xi, Yi, Zi träng t©m cña c¸c thanh cña Panel ®èi víi to¹ ®é x0y

To¹ ®é cña gèc 0(0,0,0) ë vÞ trÝ ®Çu trªn cña èng chÝnh xoay.

Trôc x lÊy theo ph−¬ng èng chÝnh ®Ó xoay.

KÕt qu¶ tÝnh to¸n khèi l−îng panel vμ to¹ ®é träng t©m cña panel nμy ®−îc tÝnh to¸n cô

thÓ trong Phô Lôc

H×nh 15: M« h×nh tÝnh to¸n to¹ ®é träng t©m panel

Ta cã ®−îc kÕt qu¶ sau:

XG = 47.319 (m)

YG = 7.491 (m)

ZG = 0 (m)

Khèi l−îng cña PanelA tÝnh ®−îc lμ:

G =262.421 (t)

Träng l−îng cña panel khi thi c«ng ®−îc nh©n víi hÖ sè v−ît t¶i khi tÝnh to¸n cho qu¸

tr×nh cÈu vμ quay lËt panel lμ

Gx1.1 = 262.421x1.1 = 288.663 (t)

b. Chän cÈu vμ bè trÝ cÈu ®Ó quay lËt panel

T¹i VietsoPetro hiÖn nay ®ang sö dông c©c lo¹i cÈu sau ®Ó phôc vô cho qu¸ tr×nh thi

c«ng chÕ t¹o KC§:

CÈu DEMAG CC600: søc n©ng lín nhÊt 140T chiÒu dμi cÇn 54 m





Ngoμi ra cßn cã mét sè lo¹i cÈu b¸nh nèp kh¸c: 4045, cÈu 4008�.





Dùa vμo träng l−îng cña Panel, lùc n©ng vμ tÇm víi cña cÈu mμ ta cã thÓ chän cÈu cho

phï hîp víi qu¸ tr×nh thi c«ng, ë ®©y ta chän cÈu vμ vÞ trÝ mãc çp tr−íc sau ®ã sÏ kiÓm

tra l¹i sau.

Chän ba vÞ trÝ mãc çp, vÞ trÝ mãc çp ph¶i tho¶ m·n çc yªu cÇu sau:

+ Çp mãc vμo èng chÝnh, t¹i vÞ trÝ mãc çp cã çc thanh g¸ ®Ó mãc çp cÈu

+ Ba vÞ trÝ mãc çp tèt nhÊt khi cÈu panel lªn néi lùc sinh ra trong èng cña kÕt cÊu lμ

nhá nhÊt.

ë ®©y ta chän vÞ trÝ çp sau ®ã tÝnh to¸n søc n©ng cña cÈu vμ kiÓm tra ®é vâng cña çc

thanh trong Panel nÕu tho¶ m·n th× ®−îc nÕu kh«ng tho¶ m·n ta chän vÞ trÝ kh¸c.

Chän ba vÞ trÝ mãc çp t¹i vÞ trÝ cña hai mÆt ngang D2, mÆt ngang D7 vμ gi÷a hai mÆt

ngang D4, D5.

* VÞ trÝ ®Æt cÈu:

CÈu ®Æt ë vÞ trÝ cÈu xoay Panel lμ thuËn lîi nhÊt, ®Ó khi xoay Panel th× cÈu võa tiÕn lªn

®ång thêi Panel còng xoay lªn. §¶m b¶o cho gãc nghiªng cña çp < 50

VËy vÞ trÝ ®Æt cÈu ®èi diÖn víi gèi ®ì xoay, Panel n»m ë gi÷a.

c. TÝnh to¸n lùc n©ng lªn çc mãc cÈu khi quay lËt panel

Khi quay lËt Panel víi ba vÞ trÝ mãc cÈu ®· chän nh− trªn th× nhËn thÊy r»ng t¶i träng

t¸c dông lªn çc mãc cÈu lín nhÊt lμ khi mμ ba cÈu di chuyÓn Panel vÒ vÞ trÝ l¾p r¸p, cßn

lùc n©ng ë çc vÞ trÝ mãc cÈu bÐ nhÊt khi mμ Panel ®ang ë vÞ trÝ n»m ngang vμ d©y çp cÈu

võa c¨ng, b¾t ®Çu ba mãc cÈu nhÊc Panel lªn khái gèi ®ì.

Nh− vËy ®Ó tÝnh to¸n chän çp, mãc cÈu cho qu¸ tr×nh quay lËt Panel vμ di chuyÓn Panel

vÒ vÞ trÝ th¼ng ®øng th× ta chØ tÝnh t¶i träng (lùc n©ng) cña mãc cÈu ë vÞ trÝ cã lùc n©ng lín

nhÊt. Tøc lμ tÝnh to¸n lùc n©ng lín nhÊt cña mãc cÈu øng víi tr−êng hîp mμ di chuyÓn

Panel vÒ vÞ trÝ l¾p r¸p, ë ®©y ta chØ tÝnh cho PanelA, vμ kÕt qu¶ tÝnh to¸n cña PanelB th×

hoμn toμn t−¬ng tù.

Tr−êng hîp nμy th× ta nhËn thÊy r»ng ba vÞ trÝ mãc çp chÞu toμn bé t¶i träng lμ träng

l−îng cña Panel, vμ khi m« h×nh tÝnh to¸n trong Sap 2000 ta cã thÓ coi ë tr−êng hîp nμy

panel ®−îc kª lªn ba gèi ®ì cè ®Þnh t¹i hai vÞ trÝ mãc çp, vμ ph¶n lùc theo ph−¬ng nguy

hiÓm nhÊt t¹i ba vÞ trÝ gèi ®ì ®ã chÝnh lμ t¶i träng n©ng lín nhÊt øng víi ba vÞ trÝ mãc cÈu.

KÕt qu¶ tÝnh to¸n ta cã kÕt qu¶ néi lùc nh− sau:





B¶ng 1.37: B¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n lùc n©ng cho çc mãc cÈu:

Joint Output Case

Case Type

F1 F2 F3 M1 M2 M3

Text Text Text Ton Ton Ton Ton-m Ton-m Ton-m 1 DEAD LinStatic 20.731 0.0000 23.102 0.000 -1.271 0.000

38 DEAD LinStatic -56.241 0.0000 144.059 0.000 3.748 0.000 53 DEAD LinStatic 35.509 0.0000 95.227 0.000 3.845 0.000

Nh− vËy t¹i ba vÞ trÝ mãc çp t¶i träng n©ng lÇn l−ît lμ N1 = 23.102(T), N2 = 144.059(T)

vμ N3 = 95.227(T). Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n kÓ trªn ta chän ba cÈu: CC600 cã søc n©ng

140(T) chiÒu dμi cÇn 54(m) cho hai vÞ trÝ mãc çp chÞu t¶i träng n©ng N1 = 23.102(T) (vÞ

trÝ n»m gi÷a hai mÆt ngang D4 vμ D5) vμ N3 = 95.227(T) (vÞ trÝ mÆt ngang D2) vμ cÈu

CC2000 søc n©ng 300 (T) chiÒu dμi cÇn 36(m) cho vÞ trÝ mãc cÈu cßn l¹i (t¹i vÞ trÝ mÆt

ngang D7). Víi ba cÈu ®· chän th× qu¸ tr×nh quay lËt panel hoμn toμn ®−îc ®¶m b¶o.





d. Chän çp cho qu¸ tr×nh quay lËt vμ di chuyÓn panel

Ta cã b¶ng th«ng sè kü thuËt cña çc lo¹i çp phôc vô cho qu¸ tr×nh thi c«ng nh− sau:

B¶ng 1.38: Chän çp trong qu¸ tr×nh n©ng t¶i

§−êng kÝnh çp(mm) Träng l−îng(Kg/m) Lùc kÐo ®øt nhá nhÊt(T)

60 12.5 261

66 15.2 316

72 18.1 377

78 21.2 442

84 26.6 513

90 28.2 588

96 32.1 670

102 36.2 756

108 40.6 848

114 45.6 945

120 50.2 1047

126 55.1 1154

132 60.7 1267

138 66.4 1385

144 72.3 1509

150 78.4 1637

156 84.8 1771

162 91.5 1909

174 105.5 2203

180 113.3 2473

192 128.3 2797

204 144.8 3138

216 162.8 3490

228 180.8 3866

240 201 4258

258 234.8 4866

266 242.8 5088

280 265.6 5741

292 289.2 6200

304 313.6 6435

318 339.2 7149

330 366 7548





Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn cho t¶i träng mμ mçi çp ph¶i chÞu trong qu¸ tr×nh quay lËt

panel. Trong tÝnh to¸n chän çp cã kÓ tíi hÖ sè an toμn ®ång thêi c¨n cø vμo b¶ng th«ng

sè trªn ta chän lo¹i çp cã ®−êng kÝnh 120 (mm), träng l−îng 50.2 (Kg/m) vμ cã lùc kÐo

®øt nhá nhÊt lμ 1047 (T)

e. TÝnh to¸n b−íc di chuyÓn cña cÈu vμ chiÒu dμi rót çp

§Ó tÝnh to¸n b−íc di chuyÓn cÈu vμ chiÒu dμi rót çp tr−íc hÕt ta ®i tÝnh to¸n chiÒu cao

mãc cÈu H. TÝnh to¸n chiÒu cao mãc cÈu ®Ó x¸c ®Þnh ®−îc vÞ trÝ ®é cao cña Panel trong

qu¸ tr×nh di chuyÓn vμ kiÓm tra l¹i chiÒu dμi cÇn cña cÈu. Trong qu¸ tr×nh di chyÓn Panel

vÒ vÞ trÝ l¾p r¸p th× ®iÓm thÊp nhÊt cña Panel çch gèi ®ì 1m. Sau khi di chuyÓn Panel ®Õn

vÞ trÝ l¾p r¸p th× tiÕn hμnh tiÕp tôc n©ng cao mãc cÈu sao cho ®iÓm thÊp nhÊt cña Panel ë

vÞ trÝ nμy çch gèi ®ì trªn hÖ thèng dÇm hép lμ 0.5m. ta sÏ tÝnh to¸n chiÒu cao mãc cÈu ë

vÞ trÝ nμy vμ kiÓm tra chiÒu dμi cÇn cña cÈu ë vÞ trÝ nμy.

S¬ ®å tÝnh to¸n chiÒu cao mãc cÈu nh− sau, trong h×nh vÏ çc th«ng sè tÝnh to¸n bao

gåm:

h1= 4.8+1=5.8m lμ cao n©ng vËt lªn cao h¬n cao tr×nh cÈu ®øng.

H2=12(m) (®èi víi ®iÓm mãc çp cña CC600), h2=20.5 (m) ®èi víi ®iÓm

mãc çp cña cÈu CC2000

h3 lμ chiÒu cao cña thiÕt bÞ treo buéc tÝnh tõ ®iÓm cao nhÊt cña cÊu kiÖn tíi

mãc cÈu cña cÇn trôc, chän h3 = 5(m)

h4= 2.5m (®o¹n puli, rßng räc, mãc cÈu ®Çu cÇn),

Hm lμ chiÒu cao n©ng mãc

H lμ chiÒu cao tõ vÞ trÝ cÈu ®øng ®Õn puli ®Çu cÇn(chiÒu cao cÇn cÈu).





h1

h2

h3

h4

Hm

H

S¬ ®å tÝnh to¸n chiÒu cao n©ng mãc cÈu

B¶ng 1.39: KÕt qu¶ tÝnh chiÒu cao cÈu

Cèu h1(m) h2(m) h3(m) h4(m) Hm(m) H(m) [H](m)

CC600 5.8 12 5 2.5 22.8 25.3 52.74

CC2000 5.8 20.5 5 2.5 31.3 33.8 35.83

Nh− vËy tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ta nhËn thÊy chiÒu cao cÇn trong qu¸ tr×nh thi c«ng lu«n

nhá h¬n chiÒu cao cho phÐp cña mãc cÈu.

TÝnh to¸n b−íc di chuyÓn cña cÈu

Nguyªn lÝ tÝnh to¸n b−íc cÈu: Do çc cÈu cã ®iÓm ®Æt kh¸c nhau, chiÒu dμi tay ®ßn

kh¸c nhau nªn b−íc cÈu sÏ kh¸c nhau. CÇn tÝnh to¸n b−íc cÈu cho çc cÈu sao cho gãc

nghiªng lμ nh− nhau; gãc nhá h¬n hoÆc b»ng 50 ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh cña

cÈu.

Quü ®¹o chuyÓn ®éng cña ®iÓm mãc çp lμ cung trßn cã b¸n kÝnh lÇn l−ît lμ L1 cho cÈu

CC2000 vμ L2 cho hai cÈu CC600 (víi L1 vμ L2 lμ chiÒu dμi çnh tay ®ßn t¹i ®iÓm mãc

çp).

Çc th«ng sè x, x, y liªn quan víi nhau nh− sau:

L

X ii cos

L

X iarccos

ii LY sin





i

ii

i

ii YH

Xarctg

YH

Xtg

Tõ ®ã ta cã thÓ chän tr−íc b−íc cÈu iii XXX 1 sau ®ã kiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn gãc

05 .

H×nh 16: S¬ ®å tÝnh to¸n b−íc tiÕn cña cÈu trong qu¸ tr×nh quay lËt panel

TÝnh to¸n chiÒu dμi rót çp

ChiÒu dμi ®o¹n çp cÇn thu trong mçi b−íc cÈu lμ:

1 iii lll víi li lμ chiÒu dμi çp cÈu ë b−íc thø i ( i ch¹y tõ 0 ®Õn n).

Hl 0 ; i

i

Xl

sin

víi i lÎ ; iii ll cos1 víi i ch½n.

KÕt qu¶ tÝnh to¸n cô thÓ b−íc tiÕn cÈu cho hai cÈu nh− sau:

B¶ng 1.39: B¶ng tÝnh to¸n b−íc cÈu cho cÈu CC600:

STT xi Xi Yi i i KÕt luËn

i m m ®é rad m rad ®é ®é 0 0 20.5 0 0.00 0.00 0.00 0.00 5 Tho¶ m·n

1 0.078 20.422 5 0.09 1.79 0.00 0.19 5 Tho¶ m·n

2 0.233 20.189 10 0.17 3.56 0.01 0.62 5 Tho¶ m·n

3 0.387 19.801 15 0.26 5.31 0.02 1.11 5 Tho¶ m·n

4 0.538 19.264 20 0.35 7.01 0.03 1.68 5 Tho¶ m·n

5 0.684 18.579 25 0.44 8.66 0.04 2.36 5 Tho¶ m·n

6 0.826 17.754 30 0.52 10.25 0.05 3.14 5 Tho¶ m·n





7 0.961 16.793 35 0.61 11.76 0.07 4.06 5 Tho¶ m·n

8 0.861 15.931 39 0.68 12.90 0.07 3.97 5 Tho¶ m·n

9 0.817 15.114 42.5 0.74 13.85 0.07 4.08 5 Tho¶ m·n

10 0.618 14.496 45 0.79 14.50 0.06 3.28 5 Tho¶ m·n

11 0.646 13.850 47.5 0.83 15.11 0.06 3.63 5 Tho¶ m·n

12 0.672 13.177 50 0.87 15.70 0.07 4.01 5 Tho¶ m·n

13 0.698 12.480 52.5 0.92 16.26 0.08 4.41 5 Tho¶ m·n

14 0.721 11.758 55 0.96 16.79 0.08 4.85 5 Tho¶ m·n

15 0.593 11.165 57 0.99 17.19 0.07 4.18 5 Tho¶ m·n

16 0.607 10.558 59 1.03 17.57 0.08 4.49 5 Tho¶ m·n

17 0.620 9.939 61 1.06 17.93 0.08 4.81 5 Tho¶ m·n

18 0.314 9.624 62 1.08 18.10 0.04 2.50 5 Tho¶ m·n

19 0.317 9.307 63 1.10 18.27 0.05 2.58 5 Tho¶ m·n

20 0.320 8.987 64 1.12 18.43 0.05 2.67 5 Tho¶ m·n

21 0.323 8.664 65 1.13 18.58 0.05 2.75 5 Tho¶ m·n

22 0.326 8.338 66 1.15 18.73 0.05 2.84 5 Tho¶ m·n

23 0.328 8.010 67 1.17 18.87 0.05 2.92 5 Tho¶ m·n

24 0.331 7.679 68 1.19 19.01 0.05 3.01 5 Tho¶ m·n

25 0.333 7.347 69 1.20 19.14 0.05 3.09 5 Tho¶ m·n

26 0.335 7.011 70 1.22 19.26 0.06 3.18 5 Tho¶ m·n

27 0.337 6.674 71 1.24 19.38 0.06 3.26 5 Tho¶ m·n

28 0.339 6.33 72 1.26 19.50 0.06 3.35 5 Tho¶ m·n

28 0.341 5.99 73 1.27 19.60 0.06 3.43 5 Tho¶ m·n

28 0.343 5.65 74 1.29 19.71 0.06 3.51 5 Tho¶ m·n

28 0.345 5.31 75 1.31 19.80 0.06 3.59 5 Tho¶ m·n

28 0.346 4.96 76 1.33 19.89 0.06 3.66 5 Tho¶ m·n

28 0.348 4.61 77 1.34 19.97 0.07 3.74 5 Tho¶ m·n

28 0.349 4.26 78 1.36 20.05 0.07 3.81 5 Tho¶ m·n

28 0.351 3.91 79 1.38 20.12 0.07 3.87 5 Tho¶ m·n

28 0.352 3.56 80 1.40 20.19 0.07 3.94 5 Tho¶ m·n

28 0.353 3.21 81 1.41 20.25 0.07 4.00 5 Tho¶ m·n

28 0.354 2.85 82 1.43 20.30 0.07 4.05 5 Tho¶ m·n

28 0.355 2.50 83 1.45 20.35 0.07 4.10 5 Tho¶ m·n

28 0.355 2.14 84 1.47 20.39 0.07 4.14 5 Tho¶ m·n

28 0.356 1.79 85 1.48 20.42 0.07 4.18 5 Tho¶ m·n

28 0.357 1.43 86 1.50 20.45 0.07 4.21 5 Tho¶ m·n

28 0.357 1.07 87 1.52 20.47 0.07 4.23 5 Tho¶ m·n

28 0.357 0.72 88 1.54 20.49 0.07 4.25 5 Tho¶ m·n

28 0.358 0.36 89 1.55 20.50 0.07 4.26 5 Tho¶ m·n

28 0.358 0.00 90 1.57 20.50 0.07 4.26 5 Tho¶ m·n





B¶ng 1.40: B¶ng tÝnh to¸n b−íc cÈu cho cÈu CC2000:

STT xi Xi Yi i i KÕt luËn

i m m ®é rad m rad ®é ®é 0 0 12 0 0.00 0.00 0.00 0.00 5 Tho¶ m·n

1 0.046 11.954 5 0.09 1.05 0.00 0.08 5 Tho¶ m·n

2 0.137 11.818 10 0.17 2.08 0.00 0.25 5 Tho¶ m·n

3 0.227 11.591 15 0.26 3.11 0.01 0.42 5 Tho¶ m·n

4 0.315 11.276 20 0.35 4.10 0.01 0.61 5 Tho¶ m·n

5 0.401 10.876 25 0.44 5.07 0.01 0.80 5 Tho¶ m·n

6 0.483 10.392 30 0.52 6.00 0.02 1.00 5 Tho¶ m·n

7 0.562 9.830 35 0.61 6.88 0.02 1.20 5 Tho¶ m·n

8 0.637 9.193 40 0.70 7.71 0.02 1.40 5 Tho¶ m·n

9 0.345 8.847 42.5 0.74 8.11 0.01 0.77 5 Tho¶ m·n

10 0.362 8.485 45 0.79 8.49 0.01 0.82 5 Tho¶ m·n

11 0.378 8.107 47.5 0.83 8.85 0.02 0.87 5 Tho¶ m·n

12 0.394 7.713 50 0.87 9.19 0.02 0.92 5 Tho¶ m·n

13 0.408 7.305 52.5 0.92 9.52 0.02 0.96 5 Tho¶ m·n

14 0.422 6.883 55 0.96 9.83 0.02 1.01 5 Tho¶ m·n

15 0.435 6.448 57.5 1.00 10.12 0.02 1.05 5 Tho¶ m·n

16 0.448 6.000 60 1.05 10.39 0.02 1.10 5 Tho¶ m·n

17 0.459 5.541 62.5 1.09 10.64 0.02 1.14 5 Tho¶ m·n

18 0.470 5.071 65 1.13 10.88 0.02 1.17 5 Tho¶ m·n

19 0.479 4.592 67.5 1.18 11.09 0.02 1.21 5 Tho¶ m·n

20 0.488 4.104 70 1.22 11.28 0.02 1.24 5 Tho¶ m·n

21 0.496 3.608 72.5 1.27 11.44 0.02 1.27 5 Tho¶ m·n

22 0.503 3.106 75 1.31 11.59 0.02 1.30 5 Tho¶ m·n

23 0.509 2.597 77.5 1.35 11.72 0.02 1.32 5 Tho¶ m·n

24 0.513 2.084 80 1.40 11.82 0.02 1.34 5 Tho¶ m·n

25 0.517 1.566 82.5 1.44 11.90 0.02 1.35 5 Tho¶ m·n

26 0.520 1.046 85 1.48 11.95 0.02 1.36 5 Tho¶ m·n

27 0.522 0.523 87.5 1.53 11.99 0.02 1.37 5 Tho¶ m·n

28 0.523 0.000 90 1.57 12.00 0.02 1.38 5 Tho¶ m·n

6.3.4 TÝnh to¸n kiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña dÇm hép

a. CÊu t¹o dÇm hép (boxbeam)

Do ph−¬ng ¸n h¹ thuû KC§ b»ng xe trailer do vËy mμ khèi ch©n ®Õ ph¶i ®−îc ®Æt ë mét

®é cao thÝch hîp ®Ó xe trailer cã thÓ luån vμo phÝa d−íi ch©n ®Õ mét c¸ch dÔ dμng thuËn

lîi cho viÖc thi c«ng h¹ thuû. V× thÕ KC§ ®−îc ®Æt hoμn toμn lªn hÖ thèng gåm ba dÇm

ngang, ba dÇm nμy cã cÊu t¹o sao cho ®ñ bÒn vμ ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc.





Ba dÇm nμy ®−îc ®Æt ë vÞ trÝ mÆt D3, D5 vμ D7 cña KC§, cã chiÒu dμi kh¸c nhau, dÇm

®Æt ë vÞ trÝ D2 vμ D5 cã chiÒu dμi 20 (m), cßn dÇm ë vÞ trÝ D7 dμi 32 (m), chóng ®−îc

ghÐp l¹i tõ nh÷ng ®o¹n dÇm cã m« ®un 12m, chóng cã tiÕt diÖn gièng nhau, ®Òu lμ tiÕt

diÖn ch÷ nhËt rçng, cao 1.8m, réng 1.3m chiÒu dμy çc b¶n ®¸y vμ hai çnh lμ 30mm,

®−îc ghÐp tõ hai tÊm thÐp tiÕt diÖn ch÷ I kÝch th−íc 1.8x0.6x0.003, ®−îc gia c−êng thªm

çc tÊm thÐp 500x1800x30mm däc theo chiÒu dμi dÇm, ë vÞ trÝ nμo mμ chÞu t¶i träng lín

th× tiÕn hμnh gia c−êng çc tÊm thÐp trªn, cßn çc vÞ trÝ b×nh th−êng thi cø 3m th× gia

c−êng thªm mét tÊm thÐp nh− trªn ®Ó t¨ng ®é cøng vμ æn ®Þnh cho dÇm.

H×nh 17: CÊu t¹o dÇm hép

b. S¬ ®å ho¸ bμi to¸n vμ kiÓm tra bÒn cho dÇm hép

+ S¬ ®å ho¸ bμi to¸n:

Ba dÇm hép n»m ngang ®ì KC§ ®−îc kª trªn hai dÇm däc n»m däc theo ®−êng tr−ît,

®ång thêi ë gi÷a çc dÇm ®−îc kª bëi 3 gèi ®ì lo¹i K4.

Víi s¬ ®å KC§ n»m trªn hÖ thèng dÇm hép nh− vËy ta cã thÓ ®−a ra s¬ ®å bμi to¸n nh−

sau:

Ta coi KC§ ®−îc kª trùc tiÕp lªn ba dÇm hép t¹i çc vÞ trÝ D2, D5 vμ D7 nh− vËy cã thÓ

coi t¶i träng cña KC§ tryÒn xuèng ba dÇm nμy lμ nh÷ng lùc tËp trung ®Æt t¹i vÞ trÝ tiÕp

xóc, ba dÇm nμy cã thÓ ®−îc coi nh− dÇm liªn tôc kª trªn 3 gèi ®ì sau: 2 gèi ngoμi lμ kª

trªn hai dÇm däc, gèi gi÷a lμ kª trªn gèi K4, nh− vËy s¬ ®å bμi to¸n lμ gi¶i mét hÖ dÇm

liªn tôc ®¬n gi¶n hai nhÞp cã ®Çu thõa, chÞu t¶i träng tËp trung. D−íi ®©y ta ®i tÝnh to¸n

kiÓm tra cho dÇm hép cã chiÒu dμi lín nhÊt (32m) ®ång thêi còng lμ dÇm chÞu t¶i träng

lín nhÊt truyÒn xuèng tõ KC§.





11 11 55

128.5 8.5

32

P2P1 P3 P4

H×nh 18: S¬ ®å tÝnh to¸n kiÓm tra bÒn cho dÇm hép

Trong s¬ ®å tÝnh trªn c¸c thμnh phÇn lùc tËp trung P1 ®Õn P4 chÝnh lμ t¶i träng tõ khèi

ch©n ®Õ truyÒn sang gèi ®ì ®Æt trªn dÇm hép trªn mÆt ngang D7.

NhËn thÊy r»ng ®©y lμ mét hÖ dÇm liªn tôc ®¬n gi¶n chÞu uèn, do vËy theo lý thuyÕt ®é

bÒn cña thanh ®¬n gi¶n chÞu uèn th× ta kiÓm tra bÒn cho dÇm nh− kiÓm tra bÒn cho mét

thanh ®¬n gi¶n chÞu uèn.

C«ng thøc kiÓm tra bÒn theo søc bÒn vËt liÖu:

x

x

W

M

Trong ®ã: lμ øng suÊt ph¸p trªn tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt

[] lμ øng suÊt cho phÐp trong tiÕt diÖn víi thÐp lÊy []=3850Kg/cm2

Mx lμ m« men uèn theo ph−¬ng x t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt

TiÕt diÖn tÝnh to¸n cña dÇm hép nμy nh− sau:

1 2 00

1 6

3 0

60 0

900

900

3 0 0

30

3 0

3 0

3 0

700

3 00

3 0

180

0

t iÕ t d iÖ n t Ýn h t o ¸ n c ñ a d Ç m h é p

§Ó tÝnh to¸n Wx ta sö dông c«ng thøc chuyÓn trôc qu¸n tÝnh nh− sau:





xc

Yc Y2Y1

c2cC1

H×nh 19: M« h×nh tÝnh to¸n m« men kh¸ng uèn cña dÇm hép

Dïng c«ng thøc chuyÓn trôc vÒ hÖ trôc qu¸n tÝnh chÝnh trung t©m ta tÝnh ®−îc momen

qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t dÇm hép:

)2()1(

222

)1(2

)1(

121

)1(1

)1(

)2()1(

.

.

,

xx

xx

xx

xxx

II

AaII

AaII

III

Trong ®ã a1, a2 lμ kho¶ng c¸ch tõ trôc qu¸n tÝnh chÝnh trung t©m Y1 vμ Y2 cña hai tiÕt

diÖn thÐp ch÷ I ®Õn trôc qu¸n tÝnh trung t©m YC. ë ®©y a1 = a2 = 0.

VËy ta cã Ix = 2Ix1, tõ ®ã suy ra m« men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn dÇm lμ:

Wx = h

I x.2(m3), víi h lμ chiÒu cao dÇm hép, h = 1.8(m)

KÕt qu¶ tÝnh to¸n ta thu ®−îc momen kh¸ng uèn cña dÇm lμ: Wx = 8.752E-02(m3)

Sau khi m« h×nh ho¸ s¬ ®å KC§ ®Æt trªn hÖ thèng dÇm hép vμ gèi ®ì b»ng phÇn mÒm

Sap 2000 ta thu ®−îc kÕt qu¶ néi lùc truyÒn lªn c¸c gèi ®ì ë vÞ trÝ mÆt ngang D7 nh− sau:

B¶ng 1.41: TÝnh to©n P1 ÷ P4:

Joint Output Case

Case Type

F1 F2 F3 M1 M2 M3

Text Text Text Ton Ton Ton Ton-m Ton-m Ton-m8 DEAD LinStatic -15.06 -2.891 156.985 -11.510 16.118 0.06457 DEAD LinStatic -15.06 2.891 156.985 11.510 16.118 -0.06477 DEAD LinStatic -38.15 -5.32 79.777 -18.027 16.618 0.54681 DEAD LinStatic -38.15 5.32 79.777 18.027 16.618 -0.546





Nh− vËy theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ta cã: P1 = 79.777(T), P2 = 156.985(T), P3 = 156.985(T),

P4 = 79.777(T).

Thay çc gi¸ trÞ tÝnh to¸n ®−îc ë trªn vμo s¬ ®å tÝnh h×nh 18 ta thu ®−îc biÓu ®å momen

uèn nh− sau:

H×nh 20: BiÓu ®å néi lùc kiÓm tra bÒn dÇm hép

Nh− vËy gi¸ trÞ momen uèn lín nhÊt lμ Mmax = 279.23 (T.m). Vëy:

)/(38500][)/(5.319010.752.8

23.279 222

mTmTW

M

x

KÕt LuËn: VËy víi kÝch th−íc dÇm hép ®· chän th× dÇm hoμn toμn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn

bÒn trong qu¸ tr×nh thi c«ng KC§.

6.4 Mét sè bμi to¸n trong qu¸ tr×nh thi c«ng h¹ thuû

6.4.1 Çc th«ng sè kü thuËt cña xe Trailer

Trailer lμ hÖ thèng trôc kÐo tù hμnh b»ng thuû lùc, nã ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng hÖ thèng

®iÖn tö. HÖ thèng trailer ®−îc t¹o thμnh b»ng çch ghÐp çc trôc xe l¹i víi nhau, sè trôc

xe cÇn ghÐp th× phô thuéc vμo träng l−îng vμ quy m« c«ng tr×nh mμ trailer vËn chuyÓn.

Mçi trôc xe cña nã cã çc th«ng sè kü thuËt sau ®©y.

ChiÒu réng mçi trôc xe lμ : 2430mm

BÖ trailer cã thÓ n©ng lªn cao nhÊt lμ : 1800mm, h¹ xuèng thÊp nhÊt lμ 1200mm, nhê hÖ

thèng kÝch thuû lùc.

Khèi l−îng cña mçi trôc xe lμ : 4.5T

Mçi trôc xe cã thÓ chÞu t¶i träng lín nhÊt lμ :32T

Mçi trôc xe cã 4 b¸nh xe vμ ¸p lùc b¬m c¨ng ë mçi b¸nh lμ 10Bar

6.4.2 KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña xe Trailer

Tr−íc hÕt ta ®i tÝnh to¸n sè l−îng trôc xe Trailer cÇn dïng ®Ó phôc vô cho c«ng t¸c ®¸nh

ch×m KC§.





Sè l−îng trôc xe Trailer ®−îc tÝnh to¸n theo c«ng thøc:

N

Gn

Trong ®ã: G lμ tæng träng l−îng cña toμn bé KC§ kÓ c¶ hÖ thèng 3 dÇm hép, 8 gèi ®ì

èng chÝnh vμ c¸c thiÕt bÞ g¾n trªn KC§, theo tÝnh to¸n ë trªn ta cã träng

l−îng KC§ lμ G = (1019.004 + 96 + 16.16)*1.25 = 1413.955(T).

N lμ t¶i träng mμ mçi trôc xe cã thÓ chÞu ®−îc, N = 32T.

VËy: 186,4432

955,1413n . Vëy ta chän sè trôc xe Trailer lμ n = 48 trôc ®Ó phôc vô cho

qu¸ tr×nh thi c«ng nh»m ®¶m b¶o t¨ng tÝnh æn ®Þnh cña hÖ thèng trong qu¸ tr×nh vËn

chuyÓn.

6.4.3 KiÓm tra ¸p lùc nÒn

Mçi trôc xe Trailer cã cÊu t¹o nh− sau:

H×nh 20: CÊu t¹o mét trôc xe Trailer

H×nh 21: H×nh chiÕu b»ng b¸nh xe Trailer

Trong qu¸ tr×nh h¹ thuû th× mçi trôc xe ph¶i chÞu mét t¶i träng:





T = 1413.955/48 = 29.457 (T)

Mçi b¸nh xe ph¶i chÞu mét t¶i träng:

)(364.74

457.29

41 TT

T

DiÖn tÝch tiÕp xóc cña mçi b¸nh xe xuèng nÒn ®Êt:

)(13443.0)(625.1344295.1773551002100 2222 mmmxRRxS

VËy mçi b¸nh xe g©y ¸p lùc xuèng nÒn ®Êt lμ:

)/(60][)/(78.5413443.0

364.7 221 mTPmTS

TP

KÕt LuËn: Víi sè trôc xe Trailer ®· chän th× nÒn BLR hoμn toμn ®ñ kh¶ n¨ng chÞu lùc

tõ c¸c b¸nh xe truyÒn xuèng.

6.5 Mét sè bμi to¸n trong qu¸ tr×nh thi c«ng vËn chuyÓn ®¸nh ch×m

6.5.1 TÝnh to¸n æn ®Þnh tÜnh cho qu¸ tr×nh vËn chuyÓn

a. C¸c th«ng sè ®Çu vμo phôc vô tÝnh to¸n

Khèi l−îng KC§ lμ : 947.134(T) (kh«ng kÓ kÕt cÊu khung nèi).

Khèi l−îng ba dÇm hép lμ : 114(T)

Khèi l−îng 6 gèi ®ì lμ : 10.8(T)

Khèi l−îng sμ lan lμ :4324.67(T)

KÝch th−íc sμ lan lμ :85.95x27.43(T)x5.49(m)

Täa ®é träng t©m cña KC§ víi gèc to¹ ®é dÆt t¹i mÆt ngang cuèi cïng, mÆt ph¼ng XY

trïng víi mÆt ph¼ng cña KC§ lμ:

XG = 40.27(m)

YG = 0

ZG = 7.166(m)

Mín n−íc cña sμ lan khi kh«ng chë hμng lμ : T0 = 1.8(m)

M« men qu¸n tÝnh cña sμ lan theo trôc X lμ :

)(14782312

)43.27(95.85

124

33

mxLxB

J X

M« men qu¸n tÝnh cña sμ lan theo trôc Y lμ:





)(6.145138312

27)95.85(

124

33

mxBxL

JY

b. TÝnh to¸n æn ®Þnh tÜnh hÖ sμ lμn � KC§ trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn

TÝnh to¸n mín n−íc T1 cña hÖ sμ lan – KC§

Ta bè trÝ l¾p ®Æt KC§ trªn xμ lan sao cho träng t©m KC§ trïng víi träng t©m cña sμ

lan, vμ khi ®ã mín n−íc cña hÖ sμ lan –KC§ cã thÓ ®−îc tÝnh nh− sau:

)(344.2025.143.2795.85

67.432492.13391 m

xxLxBx

PT

Trong ®ã:

P = P1 + P2 = 1339.917 + 4324.67 = 5664.587(T) lμ khèi l−îng cña sμ lan vμ KC§.

P1 = (947.134 + 114 +10.8)x1.25 = 1339.917(T) lμ khèi l−îng KC§ ®· tÝnh ®Õn

çc chi tiÕt phô kh¸c vμ nh©n thªm víi hÖ sè an toμn n = 1.25.

P2 = 4324.67(T) lμ khèi l−îng cña sμ lan.

L = 85.95(m) lμ chiÒu dμi sμ lan

B = 27.43(m) lμ chiÒu réng sμ lan

= 1.025(T/m3) lμ khèi l−îng riªng cña n−íc biÓn.

TÝnh to¸n to¹ ®é t©m næi cña hÖ sμ lan-KC§

C«ng thøc x¸c ®Þnh to¹ ®é t©m næi cña ph−¬ng tiÖn næi bÊt kú nh− sau:

V

MZ

V

MY

V

MX XY

CXZ

CYZ

C ,,

Trong ®ã:

MYZ, MXZ, MXY lμ çc m« men tÜnh thÓ tÝch ®èi víi çc mÆt ph¼ng YOZ, XOZ, XOY.

V lμ thÓ tÝch cho¸n n−íc cña ph−¬ng tiÖn næi.

Ph−¬ng tiÖn næi ë ®©y lμ hÖ sμ lan-KC§ ta cã thÓ coi mÆt ®−êng n−íc cña nã cã d¹ng

h×nh ch÷ nhËt.

Víi gi¶ thiÕt ë trªn lμ träng t©m KC§ trïng víi träng t©m cña sμ lan, do v©y mμ to¹ ®é

t©m næi cña hÖ sμ lan-KC§ sÏ lμ:

)(172.12

344.2

21 m

TZ C

TÝnh to¸n träng t©m cña hÖ sμ lan-KC§:





To¹ ®é träng t©m cña hÖ sμ lan-KC§ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

i

n

ii

Gi

i

n

i

Gn

i

i

n

i

G P

ZPZ

P

YPY

P

XPX

11

1

1 ,,

Trong ®ã:

Pi: träng l−îng cña thμnh phÇn thø i

N: sè l−îng träng l−îng thμnh phÇn

Xi, Yi, Zi: lμ to¹ ®é träng t©m thμnh phÇn thø i

Tõ c«ng thøc trªn suy ra:

)(325.3587.5664

2

49.567.432438)3.02.1(38.06.06166.7134.947

mxxxxxx

ZG

X¸c ®Þnh c¸c ®Æc tr−ng æn ®Þnh næi cña hÖ sμ lan-KC§:

B¸n kÝnh nghiªng ngang cña hÖ sμ lan-KC§ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

)(38.2729.243.2795.85

1478230 m

xxV

Jr X

B¸n kÝnh nghiªng däc cña hÖ sμ lan-KC§ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

)(8.26829.243.2795.85

6.14513830 m

xxV

JR Y

Trong ®ã:

JX, JY, V lÇn l−ît lμ m« men qu¸n tÝnh diÖn tÝch mÆt ®−êng n−íc ®èi víi c¸c trôc

OX, OY vμ thÓ tÝch chiÕm n−íc cña ph−¬ng tiÖn næi.

ChiÒu cao æn ®Þnh ban ®Çu ph−¬ng ngang ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:

h0 = r0 + ZC – ZG = 27.38 + 1.172 – 3.325 = 25.23(m):

ChiÒu cao æn ®Þnh ban ®Çu theo ph−¬ng däc ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:

H0 = R0 + ZC – ZG = 268.8 + 1.172 – 3.325 = 266.65(m):

Nh− vËy theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn ta cã:

h0 = 25.23(m) > 0 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh ngang

H0 = 266.65(m) > 0 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn æn ®Þnh däc





KL: Nh− vËy trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn KC§ trªn biÓn th× hÖ xμ lan-KC§ lu«n æn

®Þnh, kh«ng bÞ nghiªng ngang vμ nghiªng däc.

6.5.2 Bμi to¸n chän c¸p, mãc cÈu trong qu¸ tr×nh ®¸nh ch×m KC§

a. Chän cÈu cho qu¸ tr×nh ®¸nh ch×m KC§

Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n, th× tæng khèi l−îng cña KC§ lμ: G = 947.134(T)

Khèi l−îng tÝnh to¸n khi chän cÈu lμ:

P = Gx1.25 = 947.134x1.25 = 1183.92(T)

B¶ng 1.42: C¸c th«ng sè cña cÈu Hoμng Sa

Mãc cÈu

TÇm víi

Kh¶ n¨ng chÞu t¶i

ChiÒu cao tõ mãc cÈu ®Õn

boong

ChiÒu cao tõ mãc cÈu ®Õn

mÆt n−íc

M 1 mãc 2 mãc (m) (m)

Mãc 300 tÊn

25,5

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

75,0

78,5

300

300

300

300

300

300

300

280

245

200

115

115

115

71,8

71,4

69,8

67,3

65,3

63,6

59,0

54,8

49,8

43,0

34,8

22,8

75

74,6

73,0

70,5

68,5

66,8

62,2

58,0

53,0

46,2

38,0

26,0

Hai mãc 600 tÊn

21,0

25,0

30,0

35,0

39,5

44,5

50,0

55,0

60,0

65,0

70

600

600

600

600

600

500

425

350

300

230

180

1200

1200

1200

1200

1200

1000

850

700

600

460

360

56,8

55,8

54,0

52,0

49,8

46,4

41,8

36,4

30,3

210

-

60,0

59,0

57,2

55,2

53,0

49,6

45,0

39,6

33,5

24,2

-





Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n khèi l−îng KC§ vμ b¶ng çc th«ng sè ®Æc tr−ng cña cÈu Hoμng Sa

ta cã thÓ chän cÈu cho qu¸ tr×nh ®¸nh ch×m KC§ lμ cÈu næi Hoμng Sa víi çc ®Æc tÝnh kü

thuËt sau ®©y:

Tæng t¶i träng n©ng cña cÈu lμ: 1200(T), víi hai mãc cÈu mçi mãc 600 (T).

TÇm víi cña cÈu lμ: R = 39.5(m)

ChiÒu cao tõ mãc cÈu ®Õn boong lμ: H1 = 49.8 (m)

ChiÒu cao tõ mãc cÈu ®Õn mÆt n−íc lμ: H2 = 53.0 (m)

b. Chän çp cho qu¸ tr×nh ®¸nh ch×m

Víi s¬ ®å mãc çp nh− trªn ta cã thÓ tÝnh to¸n lùc c¨ng trong çp nh− sau:

Ta m« h×nh ho¸ s¬ ®å mãc çp nμy b»ng phÇn mÒm Sap2000, trong ®ã thay 4 vÞ trÝ mãc

çp b»ng 4 gèi cè ®Þnh vμ ta tÝnh to¸n ®−îc ph¶n lùc t¹i 4 vÞ trÝ gèi cè ®Þnh ®ã theo

ph−¬ng trôc Z. Sau khi tÝnh toμn b»ng phÇn mÒm Sap2000 cho ta kÕt qu¶ sau:

B¶ng kÕt qu¶ çc ph¶n lùc t¹i çc vÞ trÝ mãc çp

B¶ng 1.43: KÕt qu¶ ph¶n lùc t¹i vÞ trÝ mãc çp

R1(T) R2(T) R3(T) R4(T)

331.87 331.87 141.64 141.64

Trong ®ã:

R1, R2, R3, R4 lμ çc ph¶n lùc t¹i çc vÞ trÝ mãc çp.





H×nh 22: S¬ ®å tÝnh to¸n lùc c¨ng çp

Víi ®iÒu kiÖn rμng buéc lμ gãc hîp gi÷a hai d©y çp trong cïng mét mãc cÈu ph¶i nhá

h¬n hoÆc b»ng 600, do vËy mμ ta cã s¬ ®å tÝnh lùc c¨ng çp nh− h×nh vÏ trªn. Tõ s¬ ®å

trªn ta dÔ dμng tÝnh ®−îc lùc c¨ng trong çc d©y çp lμ :

030Cos

RT

TÝnh to¸n ta cã b¶ng kªt qu¶ d−íi ®©y:

B¶ng 1.44: Lùc c¨ng trong d©y çp khi h¹ thuû

D©y çp sè 1 D©y çp sè 2 D©y çp sè 3 D©y çp sè 4

Ri(T) 331.87 331.87 141.64 141.64

Ti(T) 383.21 383.21 163.55 163.55

Tõ b¶ng kÕt qu¶ trªn vμ dùa vμo b¶ng chän çp ta cã thÓ chän çp cho qu¸ tr×nh ®¸nh

ch×m KC§ nh− sau:

Çp sö dông cho qu¸ tr×nh h¹ thuû lμ çp lo¹i PM20, ®−êng kÝnh 180mm, lùc kÐo ®øt

tèi thiÓu lμ Tmin=2473(T).

Víi lo¹i çp ®· chän ë trªn ta kiÓm tra l¹i hÖ sè an toμn khi lμm viÖc cña çp, hÖ sè an

toμn khi lμm viÖc cña çp lμ : iT

Tn min =68 (theo quy ph¹m API).

B¶ng 1.45: Çc ®Æc tÝnh cña d©y çp ®· chän

D©y çp sè 1 D©y çp sè 2 D©y çp sè 3 D©y çp sè 4

Tmi 2473 2473 2473 2473

Ti( 383.21 383.21 163.55 163.55

n 6.45 6.45 15.12 15.12

Nh− vËy nh×n vμo b¶ng trªn ta thÊy r»ng víi d©y çp ®· chän th× çp lu«n ®¶m b¶o quy

®Þnh vÒ an toμn khi lμm viÖc.





Ch−¬ng 7

an toμn lao ®éng vμ vÖ sinh m«i tr−êng

7.1 BiÖn ph¸p thùc hiÖn

Mäi çn bé kü thuËt, çn bé c«ng nh©n viªn trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp thi c«ng trªn c«ng

tr×nh ®Òu ph¶i tu©n thñ nghiªm ngÆt nh÷ng qui ®Þnh sau:

Quy ®Þnh vÒ an toμn phßng ho¶ trong c«ng nghiÖp

Quy ®Þnh vÒ an toμn khi sö dông b×nh ¤xy- Exetylen

Quy ®Þnh vÒ an toμn khi hμn çc kÕt cÊu

Quy ®Þnh vÒ phun çt ®¸nh gØ vμ phun phñ s¬n chèng ¨n mßn

Quy ®Þnh vÒ an toμn lao ®éng víi çn bé c«ng nh©n viªn khi lμm viÖc trªn c«ng

tr−êng vμ trªn biÓn

Mäi çn bé c«ng nh©n viªn ph¶i ®−îc trang bÞ ®Çy ®ñ quÇn ¸o b¶o hé, mò giÇy, g¨ng

tay vμ çc dông cô b¶o hé chuyªn ngμnh kh¸c khi ®ang tiÕn hμnh c«ng viÖc

TÊt c¶ çc çn bé c«ng nh©n tham gia x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ph¶i ®−îc häc çch sö

dông çc dông cô cøu sinh trªn biÓn

Quy ®Þnh vÒ viÖc sö dông çc thiÕt bÞ: xe n©ng, cÈu, tμu cÈu nh− sau:

Cèu chØ ®−îc sö dông khi sãng giã kh«ng v−ît qu¸ ®iÒu kiÖn thi c«ng:

Hs = 1,25(m)

Vgiã = 12m/s

CÊm cÇn cÈu lμm viÖc khi ¸nh s¸ng nhá h¬n 30lux, khi cã m−a, sÊm chíp, s−¬ng

mï víi tÇm nh×n xa nhá h¬n 100m

Çc çn bé chØ huy thi c«ng vμ thî l¸i cÈu ph¶i ®−îc trang bÞ m¸y bé ®μm ®Ó liªn

l¹c ®−îc víi nhau khi thi c«ng

Khi ®ang cÈu cÊm ng−êi kh«ng lμm nhiÖm vô ®i l¹i trong khu vùc cÈu ho¹t ®éng

CÊm çc ph−¬ng tiÖn næi ®i vμo khu vùc cÈu ®ang ho¹t ®éng

TÊt c¶ çc çp n©ng vμ dông cô treo buéc l¾p r¸p ph¶i phï hîp víi yªu cÇu kü

thuËt. Çc manÝ, çp n©ng bÞ mμi mßn ph¶i ®−îc kiÓm tra x¸c ®Þnh l¹i møc ®é

chÞu t¶i cho phÐp





CÊm sö dông çc çp ®· cò n¸t vμ çp kh«ng râ nguån gèc, çp cò ch−a kiÓm tra

c−êng ®é chÞu lùc. Khi sö dông çc m¸y ¸p lùc nh− b¬m tr¸m xi m¨ng, nh÷ng

ng−êi kh«ng cã nhiÖm vô ph¶i dêi khái sμn c«ng t¸c

C«ng viÖc hμn ngoμi trêi ®−îc tiÕn hμnh khi tèc ®é giã kh«ng v−ît qu¸ 8m/s. Çc çn

bé chØ huy, ®éi tr−ëng, tæ tr−ëng ph¶i kiÓm tra çc quy ®Þnh an toμn cña c«ng nh©n tr−íc

khi tiÕn hμnh c«ng viÖc

Mäi c«ng viÖc d−íi n−íc do çc thî lÆn thùc hiÖn ph¶i tu©n thñ theo çc quy ®Þnh an

toμn cña c«ng t¸c lÆn. CÊm tuyÖt ®èi kh«ng ®−îc c©u ç hay vøt çc vËt xuèng biÓn khi

çc thî lÆn ®ang lμm viÖc.

7.2 ChÝnh s¸ch b¶o vÖ m«i tr−êng

Trong suèt qu¸ tr×nh thi c«ng, sö dông còng nh− sau khi c«ng tr×nh ®· hÕt h¹n sö dông

®Òu ph¶i tu©n thñ çc h−íng dÉn, quy ®Þnh vÒ b¶o vÖ m«i tr−êng. Cô thÓ nh−:

Sau khi thi c«ng c«ng tr×nh cÇn ph¶i tiÕn hμnh kiÓm tra lμm s¹ch ®¸y biÓn do

nguyªn vËt liÖu khi thi c«ng r¬i xuèng

Trong qu¸ tr×nh vËn hμnh, sö dông c«ng tr×nh mäi çn bé c«ng nh©n viªn ph¶i cã

ý thøc b¶o vÖ m«i tr−êng tr¸nh hiÖn t−îng rß rØ dÇu, çc nguyªn liÖu phôc vô

m¸y mãc, sinh ho¹t, çc chÊt th¶i c«ng nghiÖp cã t¸c ®éng xÊu tíi m«i tr−êng

xuèng biÓn

Sau khi th«i sö dông c«ng tr×nh cÇn ph¶i cã biÖn ph¸p th¸o gì, lo¹i bá c«ng tr×nh

®Ó b¶o vÖ m«i tr−êng�





Tμi liÖu tham kh¶o

1. Gi¸o tr×nh: C«ng tr×nh biÓn cè ®Þnh 1/ViÖn X©y Dùng C«ng Tr×nh BiÓn

2. Gi¸o tr×nh: C«ng tr×nh biÓn trong c«ng nghiÖp dÇu khÝ/ Chñ biªn: GS.

Ph¹m Kh¾c Hïng

3. Gi¸o tr×nh: M«i tr−êng biÓn t¸c ®éng lªn c«ng tr×nh biÓn/ PGS.TS Vò UyÓn DÜnh

4. Bμi gi¶ng: C«ng tr×nh biÓn träng lùc bª t«ng cèt thÐp/PGS.TS §inh Quang C−êng

5. Bμi gi¶ng: C«ng tr×nh biÓn mÒm/ TS NguyÔn Quèc Hoμ

6. Bμi gi¶ng: Thi c«ng C«ng tr×nh biÓn/ ViÖn XD c«ng tr×nh biÓn

7. Gi¸o tr×nh: C¬ häc ®Êt nÒn mãng/GS.TS Vò C«ng Ng÷

8. Gi¸o tr×nh: KÕt cÊu thÐp/ Nhμ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt

9. TuyÓn tËp: Danh môc tæng hîp/Chu ChÊt ChÝnh

10. Qui ph¹m API Recommended Pratice 2A-WSD (RP 2A-WSD), 1993

tk ket cauchandegiannhe

Documents