Bố trí các công trình thông tàu
Bố trí âu trong cụm công trình đầu mối thủy lực
4.1. Khi bố trí các công trình thông tàu cần chú ý đến các điều kiện thiên nhiên tại chỗ (địa hình, địa chất, thủy văn . ), các điều kiện thi công và vị trí các vùng dân cư, các xí nghiệp công nghiệp, các đường xá và các công trình khác.
4.2. Các công trình thông tàu trên nền đá, theo nguyên tắc phải bố trí bên cạnh đập tràn hoặc nhà máy thủy điện. Khi nền không phải là đá thì các công trình thông tàu được phép bố trí riêng rẽ, nếu có luận chứng kinh tế kỹ thuật thích đáng.
11 trang |
Chia sẻ: tlsuongmuoi | Lượt xem: 2055 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Bố trí các công trình thông tàu, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
Chương 4
BỐ TRÍ CÁC CÔNG TRÌNH THÔNG TÀU
1. Bố trí âu trong cụm công trình đầu mối thủy lực
4.1. Khi bố trí các công trình thông tàu cần chú ý đến các điều kiện thiên nhiên tại chỗ
(địa hình, địa chất, thủy văn ... ), các điều kiện thi công và vị trí các vùng dân cư, các xí
nghiệp công nghiệp, các đường xá và các công trình khác.
4.2. Các công trình thông tàu trên nền đá, theo nguyên tắc phải bố trí bên cạnh đập tràn
hoặc nhà máy thủy điện. Khi nền không phải là đá thì các công trình thông tàu được
phép bố trí riêng rẽ, nếu có luận chứng kinh tế kỹ thuật thích đáng.
4.3. Âu và các đoạn kênh dẫn tới âu cần bố trí trong cụm công trình đầu mối thủy lực
như thế nào để việc xả nước qua công trình xả và nhà máy thủy điện không gây ảnh
hưởng xấu đến sự đi lại của tàu bè.
4.4. Khi bố trí các công trình thông tàu của cụm công trình đầu mối thủy lực nên xét
phương án bố trí âu kề liền với các công trình bêtông chủ yếu của cụm công trình đầu
mối, để có thể thi công trong cùng một hố móng sau đê quai sanh, giảm bớt đường
giao thông và để tiết kiệm kinh phí xây dựng các công trình tiếp giáp. Các chỉ tiêu kinh
tế của phương án đó cần xác định có xét đến sự tăng kinh phí trong việc gia cố hạ lưu
để bảo vệ âu khỏi bị xói lở và chi phí về việc làm tường ngăn cách để bảo đảm an toàn
cho tàu bè đi lại (xem điều 4.35)
4.5. Trong các trường hợp khi mà sự phát triển vận tải trong tương lai tính toán trên
tuyến đường thủy đã cho đòi hỏi sẽ phải tăng khả năng chuyển vận của âu đang thiết
kế, thì khi bố trí cụm các công trình đầu mối cần phải dự kiến khả năng sau này sẽ xây
thêm tuyến âu bổ sung hay bố trí các thiết bị thông tàu khác, các việc này không được
làm gián đoạn sự làm việc của âu đang khai thác. Khi đó trong thiết kế cần xét đến tính
hợp lý về mặt kinh tế và kỹ thuật của việc xây dựng các phần tử của tuyến âu bổ sung
nằm trong tuyến dâng nước đồng thời với việc xây dựng tuyến âu chủ yếu.
4.6. Theo nguyên tắc âu tàu phải bố trí về phía hạ lưu. Trong các trường hợp đặc biệt
do các điều kiện địa chất hoặc do sự cần thiết phải bố trí cầu đường sắt qua âu, cho bố
trí âu một buồng ở thượng lưu, nhưng phải có luận chứng kinh tế kỹ thuật.
4.7. Đối với mỗi âu, tuyến thông tàu phải có một đoạn thẳng (hình 3-1) không ngắn
hơn:
dthltla LLLLL .2+++= (4-1)
Trong đó :
La- Chiều dài âu kể cả đầu âu;
Ltl,Lh1 - Chiều dài kênh dẫn thượng lưu và hạ lưu, xác định theo điều 4.23;
Ldt - Chiều dài của đoàn tàu tính toán;
Trong các trường hợp đặc biệt do điều kiện bố trí hoặc trên cơ sở tính toán kinh tế
nếu được sự đồng ý của Bộ Giao thông vận tải cho phép rút ngắn đoạn thẳng của
tuyến thông tàu, trong trường hợp này sẽ lấy điểm đầu của đoạn cong nối tiếp với
trục của buồng tàu đi trong phạm vi đoạn có chiều dài Ldt.
4-1
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
L
Ldt Ltl La Lhl Ldt
R
R
Hình 4-1: Sơ đồ Âu tàu cùng với kênh dẫn.
4.8. Trục đoạn thẳng của kênh dẫn cần được nối tiếp với trục của luồng tàu đi trong
kênh, cũng như với trục của luồng tàu đi trong sông theo đường cong có bán kính R (
hình 3-1) không nhỏ hơn 5 lần chiều dài của tàu tính toán nằm trong đoàn tàu lai dắt
hoặc của chiếc tàu đơn tính toán; còn trong trường hợp khi đoàn tàu đẩy nối cứng với
nhau thì không nhỏ hơn ba lần chiều dài của tàu đẩy tính toán.
4.9. Khi bố trí âu tàu cần xét đến khả năng đặt các thiết bị cơ khí ở bãi lộ thiên (không
có nhà che) có xét đến việc sử dụng cần trục chân để phục vụ âu.
4.10. Để giảm chi phí làm cầu qua âu, cho phép làm các cầu quay ở vị trí giao nhau
của âu với các tuyến đường sắt cụt phục vụ cho thủy điện, còn trong các trường hợp
riêng biệt và trên các đoạn đường sắt ít khi sử dụng - theo sự thoả thuận với các cơ
quan hữu quan và với Bộ Giao thông.
Cầu qua các công trình thông tàu nên bố trí ở phía hạ lưu, qua đầu âu hạ lưu hoặc
kênh hạ lưu, còn ở các âu nhiều buồng âu - cũng làm qua một trong các buồng âu hạ
lưu hoặc qua một trong các kênh đầu âu giữa. Khi bờ sông cao thì cũng phải xét đến
các phương án bố trí cầu qua âu đặt trên các trụ cao.
4.11. Chọn tuyến kênh dẫn nối tiếp với sông cần chú ý tới hiện tượng đổi dòng và khả
năng bồi lấp cửa vào kênh dẫn.
2. Bố trí âu trên kênh vận tải thủy
4.12. Các âu nằm kế tiếp nhau trên một kênh vận tải thuỷ (hình 3.a) phải được bố trí
như thế nào để khoảng cách giữa các âu lân cận thoả mãn được các yêu cầu tránh
nhau của các đoàn tàu, và không nhỏ hơn:
L1 =2(l1+l2)+l3 (4-2)
Trong đó l1, l2 , l3 - chiều dài các đoạn lấy theo điều 4.23
4-2
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
1l
L
l2 l2 l1l3
1
1l l2 l3 ldt
ldt l3 l2 l1
kdl kdl
cgl
R R
Hình 4-2: Sơ đồ bố trí các âu đặt kế tiếp nhau trên kênh vận tải thủy.
a- Khi bố trí trên đoạn kênh thẳng.
b- Khi bố trí các đoạn kênh có phần chuyển tiếp cong.
Trong trường hợp nói trên đoạn kênh giữa hai âu kế tiếp nhau phải là đoạn thẳng.
Khi khoảng cách giữa các âu lớn hơn trị số đã quy định ở trên (xem hình 4-2b),
cho phép bố trí một đoạn cong nối tiếp với các âu bằng một đoạn thẳng có chiều
dài không nhỏ hơn chiều dài của đoàn tàu tính toán. Trong trường hợp này khoảng
cách giữa các âu không được nhỏ hơn:
L2=2(l1+l2+l3+ldt)+lcg (4-3)
Trong đó : lcg - Chiều dài đoạn cong.
Chiều dài đoạn kênh giữa các âu kế tiếp nhau cần được xác định có xét đến thời
gian ngừng làm việc của âu và thời gian tàu chết máy, và do đó giảm khả năng
chuyển vận của tuyến đường thuỷ trong đoạn có âu; đồng thời cũng phải xét đến
hiện tượng sóng trong đoạn kênh giữa hai âu.
4.13. Trong trường hợp nếu các kênh dẫn của âu có bố trí công trình tháo nước từ
kênh dẫn của nhà máy thủy điện và của trạm bơm cũng như từ các tràn bên và các
công trình tương tự khác phải nghĩ đến việc mở rộng kênh dẫn vào âu. Việc mở rộng
đó được ấn định tuỳ thuộc vào độ trôi dạt của tàu dưới ảnh hưởng của dòng chảy
ngang. Cũng cần phải mở rộng mặt cắt ngang của kênh trong phạm vi giới hạn của các
công trình lấy nước. Chuyển tiếp giữa mặt cắt mở rộng và mặt cắt bình thường của
kênh cần được tiến hành một cách từ từ trên một chiều dài không nhỏ hơn 20 lần độ
mở rộng về mỗi phía kể từ giới hạn của công trình lấy nước hay công trình khác. Diện
tích mặt cắt vào ra của kênh dẫn nhà máy thủy điện hoặc trạm bơm phải như thế nào
để thành phần vận tốc ngang (đối với đường tàu chạy) của dòng chảy trong kênh
không vượt quá 0,25 m/s khi mực nước thông tàu thấp nhất. Vận tốc đó cũng phải
được đảm bảo cả vị trí tháo nước từ kênh dẫn của nhà máy thủy điện hoặc trạm bơm.
4.14. Của vào kênh dẫn của trạm bơm hoặc nhà máy thuỷ điện, bố trí trong phạm vi
kêh dẫn tàu, nơi mà tàu bè đi lại với tốc độ nhỏ hoặc nơi tàu đậu, cần được ngăn chặn
bằng một tường ngực có chiều sâu bằng mớn nước của tàu. Chiều sâu ngập nước của
tường ngực được kể từ mực nước thông tàu thấp nhất.
4-3
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
3. Các đoạn kênh dẫn tới âu tàu
4.15- Các đoạn kênh dẫn tới âu tàu cần phải có chiều sâu tiêu chuẩn (xem điều 4.21)
trong suốt mùa vận tải thuỷ ở tất cả các mực nước thông tàu của hồ chứa và của hạ
lưu. Khi thiết kế đoạn kênh dẫn thượng lưu cần dự kiến các biện pháp ngăn ngừa tàu
bè có thể bị trôi về phía đập tràn trong trường hợp xảy ra cấp gió tính toán.
4.16. Kích thước và hình dạng các đoạn kênh dẫn trên mặt bằng cần đảm bảo cho các
đoàn tàu vào ra âu có thể tránh nhau khi chuyển động hai chiều.
Chú thích: Trong thời kỳ tạm thời khai thác âu tàu khi xây dựng cụm công trình đầu
mối, cho phép bố trí các đoạn kênh dẫn để thông tàu theo một chiều, có hoặc không có
chỗ để tránh nhau nhưng phải đảm bảo khả năng vận tải cần thiết.
4.17. Theo nguyên tắc các đoàn tàu phải đi về phía kênh bên phải theo hướng chuyển
động của mình. Trong phạm vi kênh dẫn cho phép đi về phía bên trái trong trường hợp
nếu như điều đó tạo điều kiện tốt cho tàu bè vào âu, hoặc cho phép đạt được hiệu ích
kinh tế cao.
4.18. Đối với âu một tuyến nên làm các đoạn kênh không đối xứng để các đoàn tàu
vào âu có thể đi theo đường thẳng.
Cũng cho phép bố trí các đoạn kênh dẫn không đối xứng để các đoàn tàu đi theo
hướng có luồng hàng hóa nhiều hơn đáng kể có thể vào và ra âu theo đường thẳng.
Trong trường hợp thông bè là chủ yếu phải bố trí các đoạn kênh dẫn sao để đảm bảo
bè vào âu và ra âu theo đường thẳng.
4.19. Chiều rộng tính toán của luồng tàu đi trên các đoạn kênh dẫn vào âu một tuyến
phải đủ để các đoàn tàu vào âu và ra âu tránh nhau, có xét đến các tổ hợp tàu gặp
nhau có thể xảy ra.
Khi mực nước thông tàu trong kênh thấp nhất, trên các đoạn chuyển động thẳng, chiều
rộng an toàn ở mức mớn nước có tải và tàu tính toán của cả hai hướng không được
nhỏ hơn 0.3 chiều rộng tổng cộng của các tàu tránh nhau. Trong trường hợp đó chiều
rộng luồng đi của tàu ở mức mớn nước không được lấy nhỏ hơn:
B0= 1.3(bc1 +bc2) (4-3)
Trong đó : bc1 và bc2 - chiều rộng tính toán của các đoàn tàu tránh nhau.
Khi lòng kênh không phải là đá thì độ sâu an toàn tính toán không được nhỏ hơn
0.1(bc1+bc2) và chiều rộng luồng tàu đi ở mức nước đó không được nhỏ hơn 1.1(bc1
+ bc2) khi lòng kênh là đá thì các đại lượng trên sẽ lấy tương ứng bằng
0.25(bc1+bc2) và 1.25(bc1+bc2)
4.20. Các kênh dẫn tới các âu hai tuyến cần phải được thiết kế thống nhất làm một.
Chiều rộng chung của kênh dẫn cần đảm bảo đủ để ba đoàn tàu đi song song có kể
đến độ mở rộng an toàn ( xem điều 4.24) và không được nhỏ hơn:
B0 =1.3(bc1 +bc2 +bc3) (4-4)
Trong tất cả các điều kiện, chiều rộng kênh dẫn không được nhỏ hơn khoảng cách giữa
mặt cắt tường ngoài cùng của tuyến âu kề nhau. Nếu khoảng cách đó không đủ, thì độ
mở rộng cần thiết của kênh phải bố trí về phía bờ tiếp xúc với tuyến âu đã được thiết
kế để tàu bè chuyển động hai chiều.
4.21. Chiều sâu tính toán của kênh dẫn, tính từ mực nước thông tàu thấp nhất (xem
điều 3.1), trên toàn bộ chiều rộng đường tàu đi không được nhỏ hơn:
Sk = Sc +DSc+DSk+Z (4-5)
4-4
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
Trong đó: Sc - mớn nước có tải của tàu tính toán
DSc- độ an toàn về sự tăng mớn nước của tàu khi chuyển động, được
xác định theo công thức:
DSc = k . v (4-6)
Trong đó: v- vận tốc chuyển động của tàu (km/h)
k- hệ số, lấy bằng:
đối với chiều dài lớn hơn 185 m………..0.033;
từ 126 đến 185 m ……0.027;
từ 86 đến 125 m ………0.022;
từ 85 và nhỏ hơn .……..0.017;
DSk - Độ an toàn về chiều sâu vận tải thủy dưới đáy tàu, lấy theo quy phạm các
tiêu chuẩn và quy tắc thiết kế các công trình thủy công;
Z - Độ an toàn về bồi lắng (đối với kênh có bồi lắng) được xác định trên cơ sở tính
toán kinh tế - kỹ thuật có xét đến việc nạo vét định kỳ;
Trên đoạn kênh dẫn , khi có khả năng xuất hiện sóng do gió gây nên, thì cần tính
thêm độ an toàn về sóng theo điều 4.48.
4.22. Tùy số diện tích mặt cắt ướt của kênh khi mực nước thông tàu thấp nhất trên diện
tích phần ngập nước của mặt cắt ngang giữa thân đoàn tàu hoặc chiếc tàu tính toán lấy
theo điều 12.5 của quy phạm và các quy tắc thiết kế các công trình thủy công trên sông.
4.23. Chiều dài đoạn kênh dẫn kề với âu Lkd (hình 4-3), nơi mà các đoàn tàu tránh
nhau, phải cố gắng lấy ngắn trong phạm vi có thể được.
Khi định tàu kéo chiều dài đoạn đó được xác định như sau:
1l l2 l =l3 l =20 B4dt 0∆
Lkd
B
+
B
0
?Tim ©u
Tim kªnh
Hình 4-3: Sơ đồ phần mở rộng của kênh dẫn tới âu
a) Chiều dài phần đầu l1, liền kề với âu, lấy bằng nửa chiều dài chiếc tàu tính toán
lớn nhất 0.5 lc
b) Chiều dài phần thứ hai l2, trên phần này đoàn tàu khi chuyển động ngược chiều
sẽ rẽ từ trục âu sang trục đường thủy trong kênh - lấy không nhỏ hơn
)4(22 CRCll c −+= (4-7)
Trong đó :
lC - chiều dài chiếc tàu tính toán lớn nhất;
R - bán kính quỹ đạo trọng tâm của tàu ( bán kính quặt), lấy không nhỏ hơn 3 lC.
4-5
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
C - độ lệch của tuyến đường thủy trong kênh so với trục của âu (xem hình 9):
- khi các đoạn kênh dẫn đối xứng:
C ≥ 0.4 bđt + 0.5 DB0 (4-8)
- khi các đoạn kênh dẫn không đối xứng:
C b≥ đt + 0.5 DB0 (4-9)
Trong đó : bđt - Chiều rộng đoàn tàu tính toán .
DB0 - Độ mở rộng của kênh, xác định theo công thức (18) .
c) Chiều dài phần thứ ba l3, lấy không nhỏ hơn chiều dài đoàn tàu tính toán lđt.
Chiều dài toàn bộ của đoạn kênh dẫn tới âu nói trên không được nhỏ hơn:
Lkd=l1+l2+l3 (4-10)
Khi các tàu trong đoàn tàu được ghép cứng với nhau thí dụ khi có đoàn tàu đẩy, các
chiều dài tương tự của các phần thuộc đoạn dùng để cho các đoàn tàu tránh nhau
cũng được xác định bằng các công thức trên, nhưng phải thay chiều dài chiếc tàu tính
toán lớn nhất bằng chiều dài đoàn tàu đẩy tính toán lớn nhất. Sau khi đã tính toán theo
hai trường hợp kể trên, người ta lấy trị số chiều dài lớn nhất của đoạn dẫn vào âu đã
tính toán được .
4.24. Chiều rộng luồng tàu đi ở các phần l2 và l3 của đoạn dẫn tới âu ( xem hình 4-3)
cần được tăng lên nếu tàu chạy theo đường cong, và lấy bằng (B0 +∆B0) khi các tàu chỉ
chuyển động cong theo một chiều vận tải nào đó và bằng (B +2∆B0) khi các tàu chuyển
động cong theo cả hai chiều.
Cho phép xác định có mở rộng ∆B0 theo công thức:
DB0 = 0.35 R
lc
2
(4-11)
Trong đó: R và lc - các đại lượng lấy theo (4.23)
4.25. Sự chuyển tiếp từ mặt cắt mở rộng của kênh dẫn đến mặt cắt bình thường
cần được thực hiện dần dần trên chiều dài:
l4 ≥ 20 DB0
Trong các trường hợp, khi mà trong giới hạn của phần kênh dẫn l4 hoặc ngay sau
phần đó kênh dẫn nối tiếp ngay với miền thượng hoặc hạ lưu hoặc với kênh dẫn
của âu kế tiếp thì mặt cắt của kênh dẫn cần được thiết kế mở rộng trên suốt chiều
dài của nó. Khi khó tăng được chiều dài đoạn dẫn l4 cần so sánh kinh tế các
phương án kênh dẫn với một số bán kính quặt R, đồng thời có xét đến sự thay đổi
tương ứng về chiều dài của đường bến tàu, xác định theo điều 11.5, 11.7, 11.9.
4. Nối tiếp kênh dẫn của âu tàu với sông và hồ chứa
4.26. Sự nối tiếp trục kờnh dẫn của õu với trục đường thủy trờn sụng hoặc hồ chứa
được tiến hành theo điều 4.8. Đối với cỏc kờnh cho tàu bố đi lại tạm thời trong giai
đoạn thi cụng cụm cụng trỡng thủy lợi, cho phộp giảm bỏn kớnh cong nhưng bỏn kớnh
đú khụng được nhỏ hơn ba lần chiều dài chiếc tàu lớn nhất sẽ chạy trong đoạn đường
thủy đú trong giai đoạn thi công.
4.27. Không cho phép làm các đường cong ngược nhau khi nối tiếp trục đường thủy
thường xuyờn trờn sụng hoặc hồ chứa với trục kờnh dẫn. Đối với các kênh giao thông
4-6
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
tạm thời trong giai đoạn xõy dựng cụm cụng trỡnh đầu mối, trong trường hợp đặc biệt
cho phộp làm cỏc đường cong ngược nhau nhưng phải đảm bảo giữa hai đoạn cong cú
một đoạn thẳng nối tiếp. Đoạn nối tiếp đú phải cú chiều dài khụng nhỏ hơn chiều dài
chiếc tàu tớnh toỏn hoặc chiều dài đoàn tàu đẩy tớnh toỏn sẽ qua lại trờn đoạn đường
thủy này trong thời gian đó định.
4.28. Cửa từ sụng vào kờnh dẫn nờn bố trớ ở bờ lừm, vỡ tuyến đường thủy trờn sụng
thường đi sỏt về phớa bờ này.
4.29. Cửa từ sụng vào kờnh dẫn phải bố trớ sao cho cú thể trỏnh được bựn cỏt bồi
lắng ở vị trớ đú.
4.30. Trong phạm vi tuyến đường thủy, tốc độ dọc lớn nhất của dũng chảy trong sụng
khụng vượt quỏ 2 m/s đối với đường thủy loại I và II; 1,5m/s đối với đường thủy loại III
và IV. Đối với tất cả cỏc loại đường thủy, ngay ở tuyến cửa vào kờnh đó dẫn thành
phần tốc độ vuụng gúc với trụ luồng tàu đi không được lớn hơn 0.25m/s, cũn trong
vựng cửa vào kờnh dẫn, trong phạm vi luồng tàu đi, tốc độ đú khụng vượt quỏ 0.4m/s.
Khi đú phải xột đến độ trụi dạt của tàu bố cú thể xảy ra và mở rộng luồng tàu đi một
cách tương ứng. Mômen xoắn mà tàu tự hành và đoàn tàu đẩy phải chịu đựng khi vào
kờnh dẫn do tỏc động của cỏc lực thủy động của dũng chảy và tỏc động của giú khụng
được vượt quỏ mụ-men xoắn mà hệ thống dẫn tiến - lỏi của tàu và cỏc đoàn tàu tương
ứng cú thể tạo ra, (đối với cỏc tàu khụng tự hành và cỏc đoàn tàu kộo thỡ mụ-men
xoắn khụng cần quy định). Cỏc điều kiện núi trờn cần phải được tuõn theo khi nhà mỏy
thủy điện làm việc ở bất kỡ chế độ nào cũng như khi cụng trỡnh xả lưu lượng lũ ứng
với tần suất 2% và lớn hơn - đối với cỏc õu trờn đường thủy loại I và II, 5% và lớn hơn
đối với cỏc õu trờn đường thủy loại III và IV.
4.31. Khi thiếu cỏc tài liệu về tốc độ dũng chảy thỡ hướng luồng tàu đi ở cửa ra khỏi
kờnh dẫn vào sụng, cần phải làm với hướng chủ yếu của dũng chảy trờn sụng ở đoạn
đú một gúc α khụng lớn hơn 250 đối với õu trờn đường thủy loại I và II và 300 - đối với
õu trờn đường thủy loại III và IV.
Chú thích: Đối với cỏc đường thủy tạm thời thỡ gúc núi ở trờn điều này cho phộp tăng
lờn, do cỏc điều kiện cụ thể tại chỗ nhưng phải được sự đồng ý của cỏc cơ quan vận
tải thủy.
4.32. Cửa từ sụng hoặc từ hồ chứa vào kờnh dẫn cần được mở rộng để trỏnh cho tàu
khụng bị giú, súng hoặc dũng chảy xụ nghiờng vào mỏi kờnh. Trị số độ mở rộng ∆B0 so
với chiều rộng lấy theo điều 4.19, cần được xỏc định cú xột đến gúc trụi dạt do giú và
dũng chảy trong điều kiện bất lợi nhất về hướng cũng như về độ trụi dạt ∆B0 khụng
được lấy nhỏ hơn một nửa chiều rộng kờnh. Cần đảm bảo chiều rộng cửa vào kờnh
dẫn Bv (xem hỡnh 5) trờn một đoạn khụng nhỏ hơn chiều dài chiếc tàu (đoàn tàu) tớnh
toỏn, kể từ mũi đờ chắn súng chuyển tiến từ chiều rộng BV đến chiều rộng B0 của kờnh
cần được thực hiện từ từ trờn một chiều dài khụng nhỏ hơn 20 ∆B0. Gúc tạo nờn ở cửa
vào giữa bờ kờnh và bờ sụng hoặc hồ chứa cần được lượn trũn với bỏn kớnh khụng
nhỏ hơn R= 0,2 lC ( khi mực nước thụng tàu lớn nhất). Cần xỏc định chiều rộng luồng
lạch cú mộp bờ ngập trong nước B1 (xem hỡnh 4-3) xuất phỏt từ khả năng trỏnh nhau
giữa cỏc đoàn tàu cú tớnh đến độ trụi dạt của chỳng. Chuyển tiếp từ B1 đến BV cần
được thực hiện từ từ trờn chiều dài khụng nhỏ hơn 20*(B1 - BV). Điểm đầu của đoạn
lượn cong của trục luồng lạch vào phải lấy ở khoảng cỏch khụng nhỏ hơn chiều dài
đoàn tàu tớnh toỏn, tớnh từ cuối mũi đờ ngăn, sau phần chuyển tiếp. Trờn phần lượn
cong đú phải dự kiến cú độ mở rộng thờm ∆B0 (xem điều 4.24).
4-7
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
20(B -B )l v
B
l
B
v
B
o
v20(B -B )ol dt ldt
V
dßng ch¶y
Vgh
cl
γ
1
2
3
R=0.2lc
Hình 4-4. Hình dạng kênh dẫn ở khu vực cửa cửa sông
1- Trục kênh ; 2- Trục đường tàu đi trên sông ;
3- Ranh giới đoạn ra vùng lượn cong trong trường hợp bố trí trục đường tàu đi và
trục kênh không nằm trên cùng một đường thẳng.
4.33. Chiều sâu luồng tàu đi trên toàn bộ đoạn luồng lạch ngập dưới nước nguyên tắc
phải lấy không nhỏ hơn chiều sâu kênh SK (xem công thức (13)). Trong trường hợp
cần thiết phải lấy chiều sâu luồng lạch lớn hơn thì việc chuyển tiếp từ chiều sâu S1 đến
chiều sâu bình thường trong kênh cần tiến hành từ từ trên một đoạn dài 20∆B0.
4.34. Đối với các âu nằm trong cụm công trình đầu mối có công trình xả, thì các điều
kiện vào, đậu, chuyển động của tàu bè trong kênh dẫn trên đường thủy loại I và II cần
phải được xác định theo các tài liệu nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
Trên đoạn cửa vào kênh, các tài liệu sau đâu cần được xác định bằng nghiên cứu thí
nghiệm trong phòng: trường tốc độ, quỹ đạo chuyển động của mô hình chiếc tàu hoặc
đoàn tàu tính toán với các góc trôi dạt tương ứng, các trị số mômen xoắn mà tàu hoặc
đoàn tàu hoặc đoàn tàu phải chịu đựng.
Trong trường hợp cần thiết cũng có thể tiến hành các nghiên cứu thí nghiệm tương tự
đối với âu trên đường thủy loại III và IV.
4.35. Để bảo vệ tàu bè khỏi tác dụng của sóng và dòng chảy, các đoạn kênh dẫn liền
kề với âu cần được ngăn chặn trong mọi trường hợp, khi chiều cao sóng ngang và
sóng xiên (với góc lớn hơn 450) do gió gây ra ở bến âu có thể vượt quá 0,6m ứng với
tần suất tính toán trong thời gian vận tải thủy là 2% và lớn hơn - đối với âu trên đường
thủy loại I và II, 5% và lớn hơn đối với âu trên đường thủy loại III và IV, cũng như
trường hợp khi mà thành phần vuông góc với trục đường tàu đi của tốc độ dòng chảy
trung bình và trị số mômen xoắn vượt quá các trị số nói trong điều 4.30.
Trong trường hợp nói trên, chiều dài đoạn kênh dẫn được bảo vệ không nhỏ hơn Lmax,
xác định theo công thức (17).
4. Cảng trước
4.36. Nên làm cảng trước trong trường hợp khi tại khu nước trước bến ở các đoạn
kênh dẫn vào âu có thể sinh sóng với chiều cao không cho phép bố trí, sắp xếp lại các
đoàn tàu và các bè mảng hoặc không cho phép tiến hành các thao tác khác đối với
chúng.
4-8
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
4.37. Khi chọn vị trí khu nước trước bến của cảng trước nên lợi dụng địa hình tự nhiên
của bờ kết hợp với việc bố trí các công trình chắn sóng để bảo vệ.
Chiều cao tổng cộng của sóng phát sinh từ hồ chứa truyền tới khu nước trước bến của
cảng trứơc và của sóng tại chỗ cho phép tới 1m tại các vũng tàu đậu và 0,6m tại các
vũng dùng để kết bè. Chiều cao tổng cộng của sóng được xác định theo quy trình xác
định tác dụng của sóng lên các công trình. Chiều cao sóng nói trên phải lấy tần suất
tính toán trong thời kỳ vận tải không lớn hơn 2% đối với âu trên đường thủy loại I và II
và không lớn hơn 5% đối với loại III và IV.
Ngoài ra khi có gió với tốc độ 25 m/s, chiều cao sóng trên khu nước bến của cảng
trước phải không lớn hơn trị số mà cơ quan đăng kiểm đường sông đã quy định cho
tàu bè đi lại trên tuyến đường thủy này.
4.38. Đối với các âu trên đường thủy loại I và II, việc bố trí công trình chắn sóng của
cảng ngoài lấy theo quy trình thiết kế các công trình chịu tác động của sóng phải được
kiểm tra bằng nghiên cứu thí nghiệm trong phòng đối với các âu trên đường thủy loại III
và IV cũng nên kiểm tra như vậy.
4.39. Kích thước khu nước trước bến của cảng trước cần được quy định trên cơ sở
lượng tàu bè qua lại, tương ứng với khả năng chuyển vận của âu. Kích thước các vũng
tàu trong khu nước trước bến của cảng trước được quy định trên cơ sở các tiêu chuẩn
tính toán thiết kế và các quy tắc khai thác vận tải đường sông và khai thác các công
trình vận tải.
4.40. Việc bố trí công trình chắn sóng của cảng trước, chiều rộng cửa vào khu nước
trước bến và chiều rộng luồng tàu đi cần lấy theo quy định thiết kế các công trình chịu
tác dụng của sóng, có xét đến các chỉ dẫn sau đây:
Cửa từ hồ chứa vào cảng trước không được bố trí trên đường kéo dài của trục âu. Chỉ
cho phép vi phạm nguyên tắc này khi việc bố trí cửa vào cảng trước trên đường kéo dài
của trục âu vẫn đảm bảo sự yên tĩnh ở bến trước âu cho tàu bè đậu, điều đó cần được
xác nhận bằng các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
Chiều rộng cửa vào cảng trước ở mức chiều sâu tính toán khi mực nước thông tàu
thấp nhất cần phải đủ để tàu bè đi thẳng vào.
Cần bố trí công trình chắn sóng và cửa vào cảng trước như thế nào để ở gần cửa vào
không phát sinh sóng có chiều cao lớn hơn chiều cao tính toán, bảo đảm điều kiện đi lại
của các tàu tính toán lớn nhất.
4.41. Khi định các kích thước của cảng trước phải xét đến khả năng bố trí trên khu
nước trước bến các luồng tàu đi sau đây:
- Luồng tàu đi thẳng vào âu để các đoàn tàu đi từ hồ chứa vào âu hoặc ngược lại, và
để cho chúng tránh nhau.
- Luồng tàu vào cảng, để các đoàn tàu đi từ hồ chứa và từ âu tới bến bốc hàng hoặc
bến đậu và ngược lại, và để tới các nhà máy hoặc xưởng sửa chữa tàu, nếu nhà máy
hoặc xưởng đó có ở trong phạm vi cảng.
- Luồng nội bộ dùng cho các đoàn tàu bè từ các vũng tàu đi vào âu, vào cảng và ra
ngoài hồ chứa hoặc ngược lại.
4.42. Bán kính cong của luồng tàu đi thẳng vào âu và luồng vào cảng, vào bến đỗ, nhà
máy không được nhỏ hơn 5 lần chiều dài chiếc tàu tính toán đối với các đoàn tàu kéo,
còn đối với các đoàn tàu đẩy ghép cứng - không nhỏ hơn 3 lần chiều dài đoàn tàu.
Trên luồng tàu, đi thẳng vào âu không được có các đường cong ngược nhau. Trong
trường hợp không thể thỏa mãn được điều kiện đó thì giữa các đường cong đó cần bố
4-9
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
trí các đoạn thẳng trung gian có chiều dài không nhỏ hơn chiều dài chiếc tàu hoặc đoàn
tàu đẩy tính toán.
Bán kính cong của các luồng khác trong phạm vi khu nước trước bến của cảng trước
không được nhỏ hơn 3 lần chiều dài tàu (đoàn tàu) tính toán.
4.43. Trục của luồng tàu đi thẳng vào âu ở chỗ từ hồ chứa vào cảng trước cần có
hướng thẳng trên một khoảng cách không nhỏ hơn chiều dài đoàn tàu tính toán về cả 2
phía của tuyến cửa vào.
4.44. Chiều rộng của luồng tàu đi thẳng vào âu trong phạm vi khu nước trước bến của
cảng trước ở mức mớn nước có tải trọng trường hợp âu một tuyến được xác định có
xét đến khả năng có 2 đoàn tàu chuyển động trên tuyến đó, một trong hai đoàn tàu đó
là đoàn tàu tính toán đối với âu, còn đoàn tàu thứ 2 là đoàn tàu lớn nhất về chiều dài và
chiều rộng trong số các đoàn tàu điển hình sử dụng trong hồ chứa. Trong trường hợp
âu 2 tuyến còn cần phải tính đến khả năng có các tàu chở hàng và hành khách tính
toán vượt lên trước các đoàn tàu.
Khi tính toán để xác định chiều rộng luồng tàu đi cần chú ý đến độ trôi dạt và hệ số an
toàn về chiều rộng không nhỏ hơn 1,3 để các tàu và đoàn tàu tránh nhau không bị cản
trở.
Phải tính toán với tất cả các tổ hợp các đoàn tàu tính toán có thể xảy ra đối với âu và tổ
hợp các tàu điển hình đối với hồ chứa. Sau khi tính toán xong phải chọn lấy chiều rộng
lớn nhất.
4.45. Chiều rộng luồng nội bộ ở mức mớn nước có tải cần được xác định xuất phát từ
sự chuyển động của 1 đoàn tàu tính toán lớn nhất có thể đi trên đường đó.
Chiều rộng luồng tàu tính toán theo 4.44, ngoài ra hệ số an toàn về chiều rộng lấy bằng
1,5.
4.46. Chiều rộng luồng tàu đi quy định đối với đoạn thẳng theo các điều 4.44 và 4.45
cần được tăng thêm tại các đoạn cong theo các chỉ dẫn ở điều 4.24.
4.47. Ranh giới các luồng tàu đi thẳng vào âu và luồng nội bộ cần đuợc bố trí ở ngoài
vùng mà ở đó sẽ xuất hiện tốc độ có thành phần ngang (so với tuyến tàu chạy) lớn hơn
0,25 m/s trong thời gian khi ở hồ chứa tháo lưu lượng tính toán lớn nhất ( qua công
trình lâý nước vào kênh tưới hoặc bất kì công trình lấy nước nào khác đặt trong phạm
vi cảng trước).
4.48. Chiều sâu khu nước trước bến của cảng trước cần được xác định theo điều 4.21
có xét đến độ an toàn thêm đối với sóng, xác định theo công thức:
Z = 0.3h - ∆SC
Trong đó: h là chiều cao sóng có xét đến mức độ được bảo vệ trong các bộ phận
trong cảng ( trị số âm của Z sẽ không lấy khi xác định chiều sâu). Chiều sâu thông
tàu phải tính từ mực nước thông tàu thấp nhất.
5. Vũng tàu bên âu tầu
4.49. Vũng tàu bên âu tàu dùng cho tàu đậu khi thay đổi tàu kéo hoặc khi cần sắp xếp
lại đoàn tàu trước và sau khi qua âu, nó còn dùng cho tàu đậu khi có bão và khi có dự
báo bão. vũng tàu được bố trí ở thượng và hạ lưu gần tuyến công trình đầu mối. Chúng
cần được bố trí trong các khu nước trước bến, nơi mà chiều cao sóng không vượt quá
các trị số cho phép đã nói trong điều 4.37. Thành phần vũng tàu được xác định bằng
tính toán thiết kế.
4-10
Chương 4: Bố trí các công trình thông tàu
4.50. Khu nước trước vũng tàu, ngoài khu nước của bản thân vũng dùng cho tàu đậu
khi đổi tàu kéo và khi bão, còn bao gồm cả khu nước của vũng tàu trước, nơi tiến hành
sắp xếp lại các đoàn tàu. Chỉ làm vũng tàu trước trong các trường hợp, khi các đoàn
tàu chạy trên hồ hoặc sông và các đoàn tàu đi qua âu có kích cỡ khác nhau. Số vị trí để
sắp xếp lại các đoàn tàu cần được quy định có xét đến thời gian ( nhanh, chậm) tiến
hành các động tác sắp xếp lại các đoàn tàu và mật độ các đoàn tàu từ âu, từ sông hoặc
từ hồ chứa đi vào trong điều kiện âu làm việc bình thường. 4.51. Kích thước của khu
nước trước vũng tàu cần được quy định xuất phát từ số lượng tính toán các tàu và
đoàn tàu có kích cỡ lớn nhất cần đậu hoặc cần sắp xếp lại tại vũng này, có xét đến
khoảng cách cần thiết giữa các tàu và đoàn tàu để cho vũng làm việc đuợc an toàn
đồng thời có xét đến khả năng dịch chuyển của các đoàn tàu dưới tác dụng của gió do
chiều dài dây neo và do sự hạ thấp mức nước trong hồ chứa. Số lượng tính toán các
đoàn tàu trên mỗi vùng cần lấy theo điều kiện làm việc bình thường của cảng trước
trong thời kì vận tải thủy căng nhất với lượng hàng hóa tính toán. Khi quy định các kích
thước từng vũng tàu và việc bố trí chúng phải xét đến các yêu cầu của những quy
phạm tương ứng.
4.52. Cần phải bố trí các vũng tàu như thế nào để khi đi vào một vũng tàu bất kì, hoặc
đi từ vũng vào âu, vào hồ chứa ra sông và hạ lưu, hoặc vào các bến cảng ( nếu việc đó
cần thiết) các đoàn tàu không phải đi cắt ngang qua nước trước các vũng tàu khác.
Đồng thời việc điều khiển cho các tàu đi trên các đoạn đường cong khi ra khỏi vũng cần
được thực hiện theo đuờng cong có bán kính lớn hơn 3 lần chiều dài của một chiếc tàu
đối với đoàn tàu kéo và tàu đơn, và 3 lần chiều dài đoàn tàu đối với đoàn tàu đẩy.
4.53. Khi bố trí các vũng tàu riêng biệt trong phạm vi cảng trước thì các vũng cho
hướng đi và hướng về của các đoàn tàu giống nhau nên bố trí bên cạnh nhau. Các
vũng dành cho bè nên bố trí dọc theo đê ngăn và gần luồng tàu đi thẳng vào âu sao
cho bè có thể vào vũng và rời vũng một cách dễ dàng.
Nên bố trí vũng sửa chữa bè ở ngoài khu vực nước của cảng trước, trong các vùng kín
thiên nhiên hoặc nhân tạo. Trong trường hợp bố trí trong khu nước cảng trước thì nên
bố trí nó xa các hướng tàu đi và xa khu vực nước trước các vũng tàu để củi gỗ không
làm bẩn. Chiều cao sóng ở bến sửa chữa bè không được lớn hơn 0,5m.
4.54. Chiều sâu nước ở các vũng tàu phải vượt quá chiều sâu trong khu vực nước của
cảng trước (xác định theo điều 4.48) ít nhất là 30cm.
4-11
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Bố trí các công trình thông tàu.pdf