Đồ án Thi công công trình biển bằng thép

VI.2.2. Quá trình thực hiện đóng cọc. Ta tiến hành đóng cọc nằm trên đường chéo của mặt ngang D1, đầu tiên đóng các đoạn cọc B2 và A1 trước, sau đó đóng đến các đoạn cọc P1 của chân B1, A2 sau khi đã đóng xong các đoạn cọc P1 ở các chân A1, A2, B1, B2 thì tiến hành đóng tiếp các đoạn cọc P2, P3, P4 theo thứ tự như đã đóng các đoạn cọc P1. Quá trình đóng cọc được thực hiện như sau: Dùng cẩu nổi Trường Sa với móc cẩu 150T cẩu nhấc đoạn cọc P1 lên cách cao trình điểm cắt cọc một đoạn là 1.5m và tiến hành căn chỉnh để đưa lồng đoạn cọc P1 vào chân B2 và A1. dùng búa đóng cọc MRBS 1800 để đóng Tiến hành giữ cọc bằng thiết bị đỡ đầu cọc để tiến hành cắt đầu đoạn đầu cọc của đoạn cọc P1, chiều dài đoạn cắt tuỳ thuộc vào tình trang đầu cọc có bị biến dạng nhiều hay không, và tuỳ theo yêu cầu thiết kế (ở đây ta cắt đoạn đầu cọc dài 0,5m). Sau đó tiến hành lồng đoạn cọc P1 vào chân A1, ở vị trí đối diện và thực hiện các thao tác như trên. Đoạn cọc P1 đóng vào chân A2 và B1 cũng tiến hành tương tự. Tiến hành nối đoạn cọc P2 vào đoạn cọc P1 bằng cách dùng móc cẩu 150T của tàu cẩu Trường Sa nâng nhấc đoạn cọc P2 nên cách cao trình điểm cắt cọc một đoạn là 3m, sau đó tiến hành căn chỉnh và cố định vị trí đoạn cọc Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 51 P2 lại bằng thiết bị đỡ đầu cọc rồi tiến hành nối đoạn cọc P2 với đoạn cọc P1 hàn nối đoạn cọc P2 vào đoạn cọc P1 bằng phương pháp hàn tay tại công trường đang thi công, với yêu cầu thợ hàn có tay nghề thợ hàn có kinh nghiệm và là thợ hàn bậc cao, nhằm bảo đảm chất lượng của mối hàn Tiến hành cắt đầu cọc của đoạn P2 với chiều dài đoạn cắt là 0,5m, tiến hành cẩu nâng đoạn cọc P3 bằng tàu cẩu Trường Sa, đoạn cọc P3 được giữ cố định và căn chỉnh bằng thiết bị đỡ đầu cọc và tiến hành hàn nối đoạn cọc P3 vào đoạn cọc P2 bằng phương pháp hàn tay tại công trường đang thi công. Ta sử dụng búa S-750 để đóng đoạn cọc P3 Tiến hành cắt bỏ phần đầu cọc P3 sao cho điểm cắt cọc của đoạn P3 trùng với cao độ cắt cọc theo thiết kế. Sau từng bước từ 1 đến 3 ta lặp lại các thao tác cho mỗi đoạn cọc ở các vị trí đối diện nhau từ trong ra ngoài. thời gian ngưng đóng cọc tối đa cho phép là 21h. VI.2.3. Biện pháp sử lý các sự cố đóng cọc có thể xảy ra. Trong quá trình thiết kế thi công KCĐ ngoài biển nói chung và thi công đóng cọc nói riêng thì thường gặp rất nhiều sự cố xảy ra do thời tiết biển khắc nghiệt, thất thường, do những bất thường trong thi công khó có thể lường trước được. Trong quá trinh thi công đóng cọc thường xảy ra rất nhiều sự cố, nhưng điển hình nhất vẫn là các sự cố dưới đây: VI.2.3.1 Sự cố gẫy ngang cọc khi đóng. * Nguyên nhân : -Trong quá trình đóng cọc vì cọc quá dài, búa đóng lại đặt ở đầu cọc dẫn đến độ ổn định của thanh nhỏ cộng với lực nén lớn làm xuất hiện uốn tại các vị trí nguy hiểm, tại đó ứng suất lớn hơn ứng suất cho phép của cọc. *Biện pháp khắc phục: - Bỏ đoạn cọc bị gãy thay đọan cọc khác. Sau khi đã thay đọan cọc khác thì tiến hành đóng với lực tác dụng nhỏ hơn và chiều cao treo búa cũng thấp hơn, khi đóng các cọc khác cũng phải ra tải một cách từ từ cho búa đóng bằng cách tăng dần số lần đánh búa trong một thời gian. VI.2.3.2 Sự cố đầu cọc bị phá huỷ khi đóng. * Nguyên nhân : -Do lực tác dụng vào búa lớn -Do độ cứng của nến đất lớn dẫn đến độ chối của cọc lớn. Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 52 -Sức chịu tải của đầu cọc chưa đảm bảo. * Biện pháp khắc phục : -Cắt bỏ phần phá hủy của đầu cọc, đóng tiếp nhưng phải đóng với lực nhỏ hơn, gia tải một cách từ từ. VI.2.3.3 Sự cố bị tụt. * Nguyên nhân: Do tính toán sai độ tự đâm xuyên hoặc kết cấu chặn cọc được hàn không tốt, trong quá trình đóng cọc gặp phải nền đất quá yếu, hệ số ma sát nhỏ khi lực đóng búa lớn cọc bị tụt hẫng xuống phía dưới. * Biện pháp khác phục: Vì đường kính của cọc lớn nên ta có thể cho thợ hàn chui vào ống để hàn các đoạn cọc lại với nhau và tiếp tục đóng. Ngoài các sự cố kể trên còn có nhiều các sự cố khác nữa như cọc đâm thủng ống chính, hỏng tấm dẫn hướng, gặp độ chối lớn khi đóng cọc chưa đến độ sâu thiết kế, cọc đóng xuống độ sâu thiết kế mà độ chối vẫn chưa đảm bảo. Trong thực tế do có sự khảo sát và tính toán thiết kế rất kỹ lưỡng nên có thể tránh được các sự cố này xảy ra. VI.2.3.4 Sự cố cọc đóng xuống chiều sâu thiết kế mà độ chối vẫn không đảm bảo. * Nguyên nhân : -Do khi khảo sát nền đất chưa kỹ dẫn đến cọc gặp phải lớp đất yếu. * Biện pháp khác phục: -Lắp thêm đoạn cọc để đóng tiếp VI.2.3.5 Sự cố cọc chưa đóng hết thì bị chối. * Nguyên nhân : -Xảy ra khi cọc gặp phải tầng đất tốt hoặc tầng đá cứng. * Biện pháp khác phục: -Thay búa có công suất lớn hơn rồi đóng tiếp, nếu vẫn không được thì lập báo cáo gửi về đất liền tính toán kiểm tra lại. -Nếu sau khi tính tán thấy độ sâu cọc đã đảm bảo thì dừng lại, còn không đảm bảo thì có thể dùng phương pháp xói đất rồi tiếp tục đóng tiếp. Ngoài các sự cố kể trên còn nhièu sự cố nữa như cọc đâm thủng ống chính, hỏng tấm dẫn hướng... Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 53 PHẦN II : CÁC BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH THI CÔNG CHƯƠNG I. MỘT SỐ BÀI TOÁN TRÊN BÃI LẮP RÁP I.1 Tính toán số lượng gối đỡ và khả năng chịu lự của đất nền I.1.1 Tính toán số lượng gối đỡ thi công KCĐ. Với phương án thi công chế tạo KCĐ như đã chọn (thi công KCĐ bằng phương pháp quay lật Panel), có thể đưa ra sơ đồ bố trí các gối đỡ cho các quá trình thi công KCĐ như sau: Các gối đỡ loại K1 là các gối đỡ xoay. Mỗi Panel sẽ bố trí 5 gối đỡ này, tổng ta cần 20 gối đỡ loại này. Gối đỡ ống nhánh K2 dùng để đỡ ống chính. Mỗi Panel bố trí 15 cái, ta thi công 2 Panel cùng một lúc, sau đó thu gọn mặt bằng để thi công 2 Panel sau ta có thể sử dụng gối đỡ này để thi công tiếp. Vậy tổng cộng ta cần 30 gối đỡ loại K2 này. Các gối đỡ loại K3 là các gối đỡ ống nhánh. Mỗi Panel sẽ bố trí 28 gối đỡ này, lập luận tương tự trên thì ta cũng cần 56 gối đỡ. I.1.2. Tính toán kiểm tra khả năng chịu lực của gối đỡ. * Nguyên tắc tính toán: Về nguyên tắc thì phải tính toán kiểm tra khả năng chịu lực cho toàn bộ các gối đỡ trong các quá trình thi công KCĐ (Như: Tính toán kiểm tra khả năng chịu lực của gối đỡ khi tổ hợp các ống, khi đỡ một ống chính, một ống nhánh, một Panel, toàn bộ chân đế...). Nhưng ở đồ án này vì nhiều lý do, để giảm khối lượng tính toán, sẽ chỉ tính điển hình một số trường hợp bắt lợi nhất cho khả năng chịu lực của gối đỡ, nếu các trường hợp này thỏa mãn thì các trường hợp khác cũng sẽ thỏa mãn. ∗ Tính toán khả năng chịu lực của gối đỡ khi đỡ có khối lượng lớn nhất cho các loại. Sơ đồ hoá bài toán: Ta có thể sơ đồ hoá bài toán như sau: xem KCĐ là kết cấu dạng khung không gian với đầy đủ các bộ phận phụ như các anốt, sàn chống lún, ống bơm trám....Có thể mô hình hoá kết cấu này bằng phần mềm Sap2000 để tính toán Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 54 phản lực tại các vị trí gối đỡ theo các phương để kiểm tra khả năng chịu lực của gối đỡ. Sau khi giải bài toán tìm phản lực tại vị trí các gối đỡ bằng phần mềm Sap2000, lấy kết quả phản lực theo 2 phương là phương trục Z và phương ngang nguy hiểm nhất, trong các phản lực của gối đỡ trên ta chỉ tìm ra một gối đỡ phải chịu lực lớn nhất để tính toán kiểm tra khả năng chịu lực ứng với gối đỡ đó. Công thức kiểm tra khả năng chịu lực của gối đỡ như sau: [ ]R A NR ≤= Trong đó: R là ứng suất chịu nén của gối đỡ N là phản lực theo phương nguy hiểm nhất của gối đỡ A là diện tích mặt cắt ngang tiết diện gối đỡ [R] là ứng suất chịu nén tới hạn của gối đỡ. I.1.2.1 Tính toán cho gối xoay: Theo kết quả chạy Sap2000 ta có phản lực lownns nhất là 73.34 T, phản lực lớn nhất tại vị trí gối đỡ ở mặt ngang D5.Chi tiết xem phụ lục tính toán: Phản lực cho gối đỡ xoay. Diện tích mặt cắt ngang của gối đỡ là : 4 ))2*0159.061.0(61.0(14.3 22 −−= xA . .03,0 2mA = Cường độ chịu nén giới hạn của thép API 5LX52 là [R]=35800T/m2. Ứng suất nén trong gối đỡ là: [ ] ./35800/2444 03,0 34.73 22 mTRmTR =<== Như vậy R ≤ [R] ⇒gối đỡ hoàn toàn đủ khả năng chịu lực. I.1.2.2 Tính toán cho gối đỡ ống chính: Theo kết quả chạy Sap2000 ta có phản lực lownns nhất là 9.87 T, phản lực lớn nhất tại vị trí gối đỡ ở mặt ngang D6.Chi tiết xem phụ lục tính toán: Phản lực cho gối đỡ xoay. . ).)0159,0261,0(61,0( 4 14,3 22 xA −−= .03,0 2mA = Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 55 [ ] ./35800/329 03,0 87,9 22 mTRmTR =<== Như vậy R ≤ [R] ⇒gối đỡ hoàn toàn đủ khả năng chịu lực. I.1.2.3 Tính toán cho gối đỡ khi đỡ ống nhánh: Theo kết quả chạy Sap2000 ta có phản lực lớn nhất là 3.76 T, phản lực lớn nhất tại vị trí gối đỡ ở mặt ngang D5.Chi tiết xem phụ lục tính toán: Phản lực cho gối đỡ xoay. ).)0127,02377,0(377,0( 4 14,3 22 xA −−= [ ] ./35800/259 0145,0 76.3 22 mTRmTR =<== R ≤ [R] ⇒gối đỡ hoàn toàn đủ khả năng chịu lực. I.1.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của nền đất. I.1.3.1 Tính toán cho nền dưới gối đỡ xoay: .35,12 2mxA == [ ] ./60/45,24 3 34,73 22 mTRmTR nenMax =<== R ≤ [Rnền] ⇒nền đất hoàn toàn đủ khả năng chịu lực. I.1.3.2 Tính toán cho nền dưới gối đỡ ống chính: .44,12,12,1 2mxA == [ ] ./60/85,6 44,1 87,9 22 mTRmTR nenMax =<== R ≤ [Rnền] ⇒nền đất hoàn toàn đủ khả năng chịu lực. I.1.3.3 Tính toán cho nền dưới gối đỡ xoay: .111 2mxA == [ ] ./60/76,3 1 76,3 22 mTRmTR nenMax =<== R ≤ [Rnền] ⇒nền đất hoàn toàn đủ khả năng chịu lực. Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 56 I.2. Xác định trọng tâm KCĐ. I.2.1. Xác định trọng lượng, trọng tâm các Panel: Đối với phương án thi công công trình này theo phương pháp quay lật Panel, phải quay lật bốn Panel P1; P2; P3 và P4, vì thế ta phải xác định được trọng lượng và trọng tâm của từng Panel, để có thể tính toán khả năng chịu lực các gối đỡ và cho quá trình tính toán cẩu... ∗Trọng lượng của Panel được tính như sau: G = ∑Gi1 + ∑Gi2. Gi1 = 7850.(π/4).[D2- (D-2xt)2].L kG. Trong đó: Gi1: Trọng lượng của các ống tạo thành panel. D: Đường kính ngoài của ống. t: Chiều dày ống. L: chiều dài của ống. ∑Gi2: Tổng trọng lượng của các kết cấu phụ, như: Protecter... ∗Trọng tâm của panel được tính bằng công thức: .∑ ∑ ×= i ii G G xG X .∑ ∑ ×= i ii G G yG Y .∑ ∑ ×= i ii G G zG Z Trong đó: Xi, Yi, Zi: Trọng tâm của các phần tử của Panel đối với toạ độ tổng thể ban đầu. Hệ tọa độ gốc ban đầu của Panel lấy tại trên đường trượt. Ta có được kết quả sau: Panel P1. Panel P2. Panel P3. Panel P4. G1 = 132,72 T. G2 = 132,68 T. G3 =132,76 T. G4 = 132,62 T. XG, m. YG, m. XG, m. YG,m. XG, m. YG, m. XG, m. YG, m. 55,51 32,08 10,68 32,09 -27,61 30,45 -72,44 30,45 Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 57 I.2.2. Xác định trọng lượng, trọng tâm khối chân đế: Việc xác định trọng lượng, trọng tâm khối chân đế phục vụ cho công tác tính toán trong quá trình hạ thủy, đánh chìm... Cách xác định trọng lượng, trọng tâm khối chân đế như đối với Panel. Hệ tọa độ gốc ban đầu của chân đế lấy tại tâm hình học của mặt ngang dưới cùng D5: Chi tiết xem phụ lục : Sap-trọng lượng, trọng tâm chân đế RP2-OB2. Ta có được kết quả sau: Trọng lượng. Trọng tâm chân đế. G, T. XG, m. YG, m. ZG, m. 917 -8 31,31 11,39 Chú ý : Trọng lượng của panel khi thi công được nhân với hệ số vượt tải khi tính toán cho quá trình cẩu và quay lật panel là 1,15. Gtt = Gx1,15. I.3. Các bài toán quay dựng Panel. I.3.1. Chọn cẩu và bố trí cẩu để quay lật Panel. Dựa vào trọng lượng của Panel, lực nâng và tầm với của cẩu hiện có của XNLD mà ta có thể chọn cẩu cho phù hợp với quá trình thi công, ở đây ta chọn cẩu và vị trí móc cáp trước sau đó sẽ kiểm tra lại sau. * Chọn cẩu: Chọn 2 Cẩu DEMAG CC-2000: Sức nâng lớn nhất 300 T, chiều dài cần 42 m. * Chọn vị trí móc cáp: Cáp móc vào ống chính, tại vị trí móc cáp có các thanh gá để móc cáp cẩu. Hai vị trí móc cáp tốt nhất là hai vị trí mà khi cẩu panel lên, nội lực sinh ra trong ống của kết cấu là nhỏ nhất, đồng thời lực nâng của cẩu là nhỏ nhất. Ở đây ta chọn vị trí cáp sau đó tính toán sức nâng của cẩu và kiểm tra các thanh trong Panel, nếu thoả mãn thì được nếu không thoả mãn ta chọn vị trí khác. Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 58 Chọn vị trí móc cáp thứ nhất cách ống ngang của mặt ngang D2 về phía ngoài 3 m, vị trí móc cáp thứ hai cách ống ngang của mặt ngang D5 về phía trong 3 m (xem bản vẽ thi công : TC-RP2-OB2-08). * Vị trí đặt cẩu: Cẩu đặt ở vị trí cẩu xoay Panel là thuận lợi nhất, để khi xoay Panel thì cẩu vừa tiến lên đồng thời Panel cũng xoay lên. Đảm bảo cho góc nghiêng của cáp < 50. Vậy vị trí đặt cẩu đối diện với gối đỡ xoay, Panel nằm ở giữa. Chọn cẩu DEMAG CC-4000 nhấc ở vị trí phía dưới Panel, cao trình đỉnh cần là 40m. Cẩu DEMAG CC-2000 nhấc ở vị trí phía trên Panel, cao trình đỉnh cần là 35 m. I.3.2. Tính toán lực nâng lên hai móc cẩu khi quay lật Panel. Khi quay lật Panel với hai vị trí móc cẩu đã chọn như trên thì nhận thấy rằng tải trọng tác dụng lên hai móc cẩu lớn nhất là khi mà hai cẩu nâng Panel lên khỏi mặt gối, còn lực nâng ở hai vị trí móc cẩu bé nhất khi mà Panel đang ở vị trí nằm ngang và dây cáp cẩu vừa căng, bắt đầu hai móc cẩu nhấc Panel lên khỏi gối đỡ. Như vậy để tính toán chọn cáp, móc cẩu cho quá trình quay lật Panel và di chuyển Panel thì ta chỉ tính tải trọng (lực nâng) lớn nhất mà cáp, móc cẩu phải chịu. Trong tính toán bài toán này, trọng lượng của các Panel được nhân thêm hệ số 1,15. Kể đến sự sai số trong tính toán và hệ số động khi thi công. Giải kết cấu bằng Sap2000, cho ta kết quả lực nâng lớn nhất tại hai vị trí móc cáp như sau: Panel P1. Panel P2. Panel P3. Panel P4. Cẩu CC- 2000. 38,94 38,45 T 38,44 T 38,94 T I.3.3. Tính chiều cao nâng móc cẩu và chiều cao cần. Tính toán chiều cao móc cẩu để xác định được vị trí độ cao của Panel trong quá trình di chuyển và kiểm tra lại chiều dài cần của cẩu. Trong quá trình di chyển Panel về vị trí lắp ráp thì điểm thấp nhất của Panel cách gối đỡ Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 59 1m. Ta sẽ tính toán chiều cao móc cẩu ở vị trí này và kiểm tra chiều dài cần của cẩu ở vị trí này. * Sơ đồ tính như sau: Chọn cẩu CC 2000 có chiều dài tay cần là 72m, góc giữa tay cần và mặt nằm ngang ta lấy góc là 800. ta tính được chiều cao H là H = 72* sin800 H = 70m I.3.4. Tính toán bước di chuyển của cẩu và chiều dài rút cáp. * Sơ đồ tính toán của bài toán này được mô tả như sau: Xem X, Y là toạ độ di chuyển của đầu cáp quấn vào ống chính Panel, gốc O nằm ở gối xoay, trục X hướng về phía cẩu, truc Y hướng lên trên (m). R Là tầm với của cẩu (m) . H Là chiều cao cần (m). H S¬ ®å tÝnh to¸n chiÒu cao n©ng mãc cÈu Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 60 Y α1° α2° β1 ° H l2 l1 l ΔX1 ΔX2 X O 2 1 x1 x2 β2° Tính toán quan hệ ∆Xi, α1, β1: L X L XL ii i −=−= 1cosβ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −=⇒ L X i1arccosβ ii LY βsin= ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ − Δ=⇒− Δ= i i i i i i YH Xarctg YH Xtg αα Chiều dài đoạn cáp cần thu trong mỗi bước: 1−−=Δ iii lll Với: + Hl =0 ; + i i Xl αsin Δ= Căn cứ vào các công thức trên ta chọn bước di chuyển của cẩu và kiểm tra điểu kiện: α≤5° Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 61 Do vị trí móc cẩu lựa chọn như hình trên nên ta kiểm tra cẩu với L=42 (m); H=70 (m); Kiểm tra với bước di chuyển cẩu là 1(m) cho cả hai cẩu như sau: L1(m) 18.6 Kiểm tra cẩu 1 H1(m) 70 STT Δxi Xi li βi βi Y αi αi [α] Kết luận Rút cáp i m m m rad độ m rad độ độ m 1 0.6 0.6 18 0.25 14.59 4.69 0.01 0.53 5 ok 4.69 2 1.0 1.6 17 0.42 23.94 7.55 0.02 0.92 5 ok 2.86 3 1.0 2.6 16 0.54 30.66 9.48 0.02 0.95 5 ok 1.94 4 1.0 3.6 15 0.63 36.25 11.00 0.02 0.97 5 ok 1.51 5 1.0 4.6 14 0.72 41.18 12.25 0.02 0.99 5 ok 1.25 6 1.0 5.6 13 0.80 45.66 13.30 0.02 1.01 5 ok 1.06 7 1.0 6.6 12 0.87 49.82 14.21 0.02 1.03 5 ok 0.91 8 1.0 7.6 11 0.94 53.74 15.00 0.02 1.04 5 ok 0.79 9 1.0 8.6 10 1.00 57.48 15.68 0.02 1.05 5 ok 0.68 10 1.0 9.6 9 1.07 61.06 16.28 0.02 1.07 5 ok 0.59 11 1.0 10.6 8 1.13 64.53 16.79 0.02 1.08 5 ok 0.51 12 1.0 11.6 7 1.18 67.89 17.23 0.02 1.09 5 ok 0.44 13 1.0 12.6 6 1.24 71.18 17.61 0.02 1.09 5 ok 0.37 14 1.0 13.6 5 1.30 74.41 17.92 0.02 1.10 5 ok 0.31 15 1.0 14.6 4 1.35 77.58 18.16 0.02 1.11 5 ok 0.25 16 1.0 15.6 3 1.41 80.72 18.36 0.02 1.11 5 ok 0.19 17 1.0 16.6 2 1.46 83.83 18.49 0.02 1.11 5 ok 0.14 18 1.0 17.6 1 1.52 86.92 18.57 0.02 1.11 5 ok 0.08 19 1.0 18.6 0 1.57 90.00 18.60 0.02 1.11 5 ok 0.03 L1(m) 25.9 Kiểm tra cẩu 2 H1(m) 70 STT Δxi Xi li βi βi Y αi αi [α] Kết luận Rút cáp Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 62 i m m m rad độ m rad độ độ m 1 0.6 0.6 25.3 0.22 12.36 5.54 0.01 0.53 5 ok 5.54 2 1.0 1.6 24.3 0.35 20.24 8.96 0.02 0.94 5 ok 3.42 3 1.0 2.6 23.3 0.45 25.89 11.31 0.02 0.98 5 ok 2.35 4 1.0 3.6 22.3 0.53 30.57 13.17 0.02 1.01 5 ok 1.86 5 1.0 4.6 21.3 0.61 34.67 14.73 0.02 1.04 5 ok 1.56 6 1.0 5.6 20.3 0.67 38.39 16.08 0.02 1.06 5 ok 1.35 7 1.0 6.6 19.3 0.73 41.83 17.27 0.02 1.09 5 ok 1.19 8 1.0 7.6 18.3 0.79 45.04 18.33 0.02 1.11 5 ok 1.06 9 1.0 8.6 17.3 0.84 48.09 19.27 0.02 1.13 5 ok 0.95 10 1.0 9.6 16.3 0.89 51.00 20.13 0.02 1.15 5 ok 0.85 11 1.0 10.6 15.3 0.94 53.79 20.90 0.02 1.17 5 ok 0.77 12 1.0 11.6 14.3 0.99 56.49 21.59 0.02 1.18 5 ok 0.70 13 1.0 12.6 13.3 1.03 59.10 22.22 0.02 1.20 5 ok 0.63 14 1.0 13.6 12.3 1.08 61.65 22.79 0.02 1.21 5 ok 0.57 15 1.0 14.6 11.3 1.12 64.13 23.30 0.02 1.23 5 ok 0.51 16 1.0 15.6 10.3 1.16 66.57 23.76 0.02 1.24 5 ok 0.46 17 1.0 16.6 9.3 1.20 68.96 24.17 0.02 1.25 5 ok 0.41 18 1.0 17.6 8.3 1.24 71.31 24.53 0.02 1.26 5 ok 0.36 19 1.0 18.6 7.3 1.29 73.63 24.85 0.02 1.27 5 ok 0.32 20 1.0 19.6 6.3 1.33 75.92 25.12 0.02 1.28 5 ok 0.27 21 1.0 20.6 5.3 1.36 78.19 25.35 0.02 1.28 5 ok 0.23 22 1.0 21.6 4.3 1.40 80.44 25.54 0.02 1.29 5 ok 0.19 23 1.0 22.6 3.3 1.44 82.68 25.69 0.02 1.29 5 ok 0.15 24 1.0 23.6 2.3 1.48 84.91 25.80 0.02 1.30 5 ok 0.11 25 1.0 24.6 1.3 1.52 87.12 25.87 0.02 1.30 5 ok 0.07 Nhận xét: Hai cẩu di chuyển với các bước như trên thoả mãn điều kiện. I.3.5. Tính toán chọn cẩu, cáp quá trình lắp các mặt ngang vào Panel. Trước khi lắp dựng Panel phải chọn cáp, cẩu cho quá trình lắp dựng các mặt ngang vào Panel P3, về nguyên tác khi cẩu lắp các mặt ngang vào Panel phải tính toán chọn cẩu và cáp cho quá trình cẩu dựng từng mặt ngang. Ở đây ta chỉ tính toán chọn cáp và cẩu cho một mặt ngang có khối lượng và kích thước lớn nhất, và sử dụng loại cáp, cẩu đó trong quá trình lắp dựng với tất cả các mặt ngang còn lại. Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 63 Mặt ngang có khối lượng lớn nhất là mặt ngang D1. Khối lượng của mặt ngang này là 23T. Chọn cẩu DEMAG CC-600, Với mặt ngang này chọn bán kính cẩu là 40m, cẩu có khả năng nâng 63 T. Ta chọn vị trí móc cáp sao cho góc α <600 là góc hợp bởi hai dây cáp, ở đây ta chọn cáp loại 6x37 IWRC GALVANIZED, đường kính φ42 dài 25m/2. Tương ứng ta tra được lực kéo đứt nhỏ nhất của dây cáp này là 99 T. Với loại cáp đã chọn ta có lực căng xuất hiện trong mỗi dây cáp khi α =64,50 là: . )5,64(2 0xSin PT = .47,12 )5,64(2 23 0 TxSin T == Ta có hệ số an toàn khi cáp làm việc là: .88,15 47,12 299 == xn Như vậy với loại cáp đã chọn ở trên là thoả mản điều kiện an toàn khi làm việc. Hoàn toàn tương tự ta có thể tính toán chọn cẩu và cáp cho các quá trình lắp đặt các mặt ngang còn lại. Chi tiết về cáp, bán kính cẩu, vị trí, trình tự lắp mặt ngang xem các bản vẽ lắp dựng mặt ngang: TC-RP2-OB2-09. Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 64 CHƯƠNG II : CÁC BÀI TOÁN KÉO TRƯỢT KHỐI CHÂN ĐẾ XUỐNG SÀ LAN II.1 Tính toán chọn và bố trí các máng trượt để hạ thuỷ KCĐ. Sau khi hoàn thành KCĐ thì ta tiến hành hạ KCĐ xuống máng trượt ( gồm 2 máng trượt trên và hai máng trượt dưới). Quá trình này được tiến hành như sau: + Đưa máng trượt luồn xuống dưới KCĐ tại vị trí đã tính toán trước,sau đó ta hạ dần chiều cao của các giá đỡ bằng cách xã cát ra từ từ đến lúc nào toàn bộ trọng lượng của KCĐ là do các máng trượt đỡ. + Chiều cao của máng trượt phụ thuộc vào chiều cao từ mặt nước lúc hạ thuỷ đến mép cảng (để cho KCĐ không bị chạm vào mép cảng khi hạ thuỷ ) + Trong việc lựa chọn các máng trượt ta phải quan tâm đến các vấn đề sau: Kích thước các máng trượt phải đảm bảo áp lực truyền xuống đường trượt không lớn hơn áp lực cho phép. + Kiểm tra độ bền và độ ổn định của KCĐ. Việc kiểm tra độ bền và độ ổn định ở đây là coi kết cấu đế được đặt lên hai gối. II.1.1 Xác định vị trí đặt các máng trượt. Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 65 28000 16000 g 15294 23699 18508 12427 Hình 15: Vị trí đặt máng trượt + Vị trí của MTD được đặt sao cho mép dưới của MTD cách mép dưới của KCĐ một khoảng dự trữ từ 1,5 đến 2m để đảm bảo Sà lan không bị chạm vào mép cảng, ta có MTD có kích thước là 10 x1 m. Vậy ta chọn khoảng cách từ tâm MTD đến mép dưới của KCĐ là 19 m. + Vị trí đặt máng trượt trên phụ thuộc vào điều kiện ổn định của KCĐ, mặt khác nó phải phụ thuộc vào điều kiện khi thi công, tức là ta xác định vị trí đặt máng trượt trên phụ thuộc vào độ sâu nước tính toán tại vị trí xây dựng công trình. Nếu trong tính toán mà vị trí MTT vượt ra ngoài phạm vi KCĐ ta có thể đặt MTT ra ngoài KCĐ và khi đó phải tính toán hệ thống kết cấu phụ để đặt máng trượt sao cho phù hợp về khả năng liên kết và chịu lực. Với kích thước của MTT là 2 x1 m, độ sâu nước nơi đặt công trình là 51 (m) ta chọn khoảng cách từ tâm MTT đến đỉnh KCĐ là 3 ( m ). II.1.2 Xác định các phản lực của máng trượt. Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 66 § Hình 16: Xác định phản lực tại các máng trượt Ta có phản lực MTT: RMTT = 2 1 2 18.508 1002.639 219.83( ) 2( ) 2(23.699 18.508) KCDX P x T X X = =+ + ( T ) Phản lực của MTD: RMTD = 1002.639 219.83 281.49( ) 2 2 KCD MTT P R T− = − = ( T ) Kiểm tra điều kiện áp lực cho phép trên đường trượt do áp lực của máng trượt gây ra: PMTD = 281.49 28.149( / ) 10 T m= ( T/m2 )< [P] = 120 (T/m2) ⇒ Thoả mãn. PMTT = 219.83 109.915( / ) 2 T m= ( T/m2 )< [P] = 120 (T/m2) ⇒ Thoả mãn. II.1.3 Lực kéo KCĐ trên đường trượt xuống Sà lan, bố trí tời để kéo KCĐ. Để tính toán lực kéo KCĐ trên đường trượt ta phải xác định khối lượng toàn bộ KCĐ sau khi lắp ráp xong cộng với cục ăn mòn Protector, cầu thang, Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb Thi c«ng c«ng tr×nh biÓN B»ng thÐp Svth: nhãm_8_líp 49cb1 67 giá cập tầu, sàn công tác, các loại cáp và móc cáp,... Nhưng do không biết các số liệu cụ thể nên ta tính tời kéo KCĐ không kèm các thiết bị trên. Theo tính toán trong ở phần trên ta có khối lượng toàn bộ KCĐ là: P = 1002.639 (T). - Lực kéo KCĐ phải có giá trị: T ≥ P.fms - Với fms là hệ số ma sát giữa máng trượt và đường trượt (fms = 0.16 ÷ 0.2) Do ban đầu KCĐ chưa chuyển động nên nó có sức ì với fms = 0.35 ÷ 0.5 nên lực kéo để thắng được sức ì ban đầu là (Chọn fms = 0.4): T0 = 1002.639 x 0.4 =401.056 ( T ) Khi KCĐ đã có chuyển động thì cần duy trì lực kéo tối thiểu là (Chọn fms =0.2): T = 1002.639 x0.2 = 200.538 ( T ) Nhưng trên thực tế một tời kéo chỉ kéo được từ 15 – 20 ( T ) nên chúng ta phải bố trí hệ puli giảm lực để tăng lực kéo của tời. Chọn hệ puli giảm lực 7 cấp, khi đó lực kéo của tời sau puli là: Tpl = )(647.287 538.200 7 TT == ( T ) Nếu ta chọn 2 hệ thống tời kéo chung một bàn đẩy thì lực kéo qua mỗi tời là: T’ = nxk Tpl ( T ) Trong đó: n - số tời kéo đồng thời.( n=2 ) k - hệ số kể đến sự làm việc không đồng đều giữa hai tời kéo. Lấy k = 0.8 Tr−êng §hxd ®å ¸n m«n häc ViÖn x©y dùng ctb