Thiết kế tổ chức thi công giàn đầu giếng

khối chân đế và các phương tiện phục vụ khác. - Tầu DB-27 sau khi xong nhiệm vụ hạ thủy khối chân đế lên xà lan, tiến hành di chuyển ra khỏi vị trí xây dựng. Tầu cẩu DB-27 cùng các trang thiết bị, các tàu dịch vụ phục vụ công tác thi công tiến hành ra khơi trước để khảo sát vị trí xây dựng, đánh chìm khối chân đế. Tại địa điểm xây dựng công trình theo đúng vị trí tọa độ thiết kế, tầu DB-27 tiến hành thả neo định vị tầu. Cho tầu lặn DK-104 và thợ lặn tiến hành kiểm tra lại các thiết bị định hướng đánh chìm công trình, khảo sát lại mặt bằng nơi xây dựng. - Sau khi công việc khảo sát đánh dấu vị trí xây dựng được tiến hành xong thì tầu DB-27 liên lạc với đất liền để tiến hành lai dắt khối chân đế ra vị trí xây dựng. - Công tác lai dắt xà lan ra vị trí xây dựng : khi đã có đủ các điều kiện về khí hậu thời tiết, theo tiêu chuẩn đã quy định trong thiết kế thi công với điều kiện sóng biển tối đa không vượt quá chiều cao H=1.25m và Hs(chiều cao sóng tối thiểu trong khoảng thời gian 6s). Tiến hành lai dắt xà lan bằng các phương tiện tầu kéo, sử dụng tầu kéo Sao Mai 01 nối với xà lan bởi hệ thống dây cáp dài 35m. Phía sau đuôi của xà lan được bố trí một tầu dịch vụ loại nhỏ để tiến hành điều chỉnh hướng cho xà lan trong quá trình lai dắt trên biển. Sử dụng một tầu kéo Sao Mai 02 dùng làm tầu dẫn đường khoảng cách của hai tầu Sao mai 01 và Sao mai 02 cách nhau khoảng 150 đến 200m. Các tầu được liên lạc với nhau bởi hệ thống bộ đàm. Vận tốc tầu kéo lai dắt đạt tốc độ từ 16-20 km/h. Quy trình đánh chìm và cố định khối chân đế Công tác chuẩn bị Công tác khảo sát đáy biển nơi đánh chìm chân đế phải được thực hiện xong 1 tháng trước khi đánh chìm. Bán kính khảo sát khoảng 100m tính từ tâm lý thuyết của công trình. Trước khi vận chuyển khối chân đế đến vị trí, điều kiện đáy biển phải được đảm bảo ở trạng thái tốt nhất và có thể được đơn vị chủ đầu tư kiểm tra nếu cần thiết. Tàu DB-27 sẽ được kéo tới nơi xây dựng 1 ngày trước khi kéo xà lan tới, xà lan chỉ được vận chuyển đến khi điều kiện thời tiết được dự báo là tốt 3 ngày trước khi vận chuyển. Tàu DB-27 được cố định bằng hệ thống 8 dây neo như bản vẽ STĐ-TC-1 sao cho góc phương vị của trục tàu là 235°. Khi xà lan Poe Giant 01 đến vị trí xayy dựng, các tàu kéo phụ(Sao Mai 02 và Kì Vân 02) đến cập mạn xà lan và kéo nó đến đúng vị trí đánh chìm và dùng cáp nilon Þ60-70mm neo buộc liên kết xà lan với tàu cẩu DB-27, điều chỉnh xà lan đúng vị trí bán kính làm việc của tay cần. Hai tời của tàu DB-27 sẽ được móc vào 2 chân A1 và B2 của chân đế để định hướng chân đế sau khi nhấc chân đế khỏi xà lan. Qui trình đánh chìm chân đế Móc cẩu chính của tay cần vào các chặn cẩu tại mặt ngang D3 của chân đế, móc cẩu phụ vào cáp nâng và dựng đứng tại mặt ngang D1. Cắt bỏ hoàn toàn các liên kết của chân đế với xà lan. Điều chỉnh xà lan đúng vị trí thiết kế, tức là : + Trọng tâm chân đế nằm trên trục của tay cần. + Khoảng cách từ mép tàu DB-27 đến lái của xà lan khoảng 5.5m. Nâng cẩu sao cho tải trong các dây đạt khoảng 10% thì ngưng, tiến hành kiểm tra trọng tâm và điều chỉnh nếu có sai sót. Nâng cẩu đạt khoảng 70% tải trong mỗi dây thì ngưng, kiểm tra để đảm bảo tất cả các liên kết của xà lan với chân đế đã được tháo dỡ hết. Tiếp tục nâng cẩu cho đến khi chân đế cách mặt biển khoảng 8m thì dừng. Giải phóng xà lan Poe Giant 01. Hạ thấp chân đế xuống biển. Tiến hành hạ thấp móc cẩu chính và nâng móc cẩu phụ để chuyển chân đế từ vị trí nằm ngang sang thẳng đứng, việc nâng hạ cẩu được tiên hành từ từ. Khi chân đế đã ở vị trí thẳng đứng, tiếp tục hạ thấp móc cẩu phụ, lúc này một dây tời của tàu DB-27 phải luôn giữ móc cẩu chính để tránh móc cẩu này va vào chân đế. Tiến hành tháo dỡ móc cẩu chính bằng cách hạ thấp móc chính và dùng thợ lặn tháo bỏ móc tại mặt ngang D3 của chân đế, lúc này chỉ có móc cẩu phụ giữ chân đế ở phương đứng. Tiến hành lắp đặt thiết bị định vị vào đỉnh chân đế. Hạ thấp chân đế từ từ cho đến khi chân đế cách đáy biển khoảng 5m thì dừng lại, dùng 2 tời của tàu DB-27 xoay chân đế một góc 90o, kỹ thuật viên định vị sẽ kiểm tra vị trí và phương hướng chân đế, tiếp tục hạ chân đế xuống hoàn toàn tiếp xúc đáy biển. Qui trình đóng cọc, cố định chân đế Các công tác chuẩn bị cho quá trình đóng cọc Quá trình thi công đóng cọc sử dụng tầu cẩu DB-27. Xà lan Poe Giant 01 đậu cập mạn tàu DB-27 để cung cấp cọc cho tàu. Mỗi cọc cấu tạo bởi 4 đoạn cọc Lead-section(P1), 1st add-on(P2), 2nd add-on(P3), 3rd add-on(P4). Chiều dài các đoạn cọc được thống kê theo bảng sau: Bảng 19 : chiều dài các đoạn cọc Đoạn cọc Chiều dài (m) P1 78 P2 25 P3 24.7 P4 20 Chiều dài tổng cộng 131.500 Để theo dõi quá trình đóng cọc người ta đánh dấu bằng sơn trắng theo chiều dài của đoạn cọc thành từng đoạn 0.5m. Các loại búa sử dụng trong quá trình thi công đóng cọc: MRBS 3000, Menck 5000. Bảng 19 : Số liệu và cách sử dụng búa như sau Búa đóng cọc Mench Trọng lượng đã lắp ráp (Kips) Chiều dài của búa (ft) Chú ý MRBS 3000 205.0 25.0 Dùng búa MRBS 3000 để đóng P1 MRBS 3000 205.0 25.0 Dùng búa MRBS 3000 để đóng P2 MENCK 5000 313.0 27.4 Dùng búa MENCK 5000 đóng P3, P4 Quá trình thi công đóng cọc Kiểm tra cao độ chân đế. Lồng lần lượt phần P1 vào 4 chân của chân đế, chân nào có cao độ lớn nhất thì lồng trước, tương tự cho 3 chân còn lại. Hạ cọc từ từ vào chân của chân đế, khi tai cẩu cọc treo trên miệng chân của chân đế thì giải phóng cáp ở tai cẩu, móc cáp vào 2 chặn cẩu phía trên cách đầu cọc 3m, nâng cọc lên khoảng 1m, tiến hành cắt bỏ tai cẩu. Hạ cọc xuống từ từ, lúc này cọc tự lún khoảng 4m. Cẩu búa MRBS 3000 chụp lên đầu cọc, cọc sẽ tiếp tục lún thêm khoảng 4m. Đóng cọc xuống tới khi còn một đoạn khoảng 3m thì dừng lại, tiến hành cắt đầu cọc đoạn 0.5m và hàn nối đoạn cọc P2. Tiếp tục đóng đoạn P2 cho đến khi còn khoảng 2.5m thì dừng, cắt đầu cọc 1 đoạn 1m, hàn nối đoạn P3. Cẩu búa MENCK 5000 lên đầu cọc P3, đoạn P3 cũng được đóng cho tới khi còn 2.5m thì dừng, cắt đầu cọc 1 đoạn 1m, nối đoạn cọc P4. Quá trình đóng P4 tiến hành như trên, cắt đầu cọc một đoạn 3798mm đối với chân A1, 2709mm đối với chân B2. Quá trình thi công đóng cọc được thể hiện rõ trong bản vẽ Quy trình thi công đóng cọc cố định khối chân đế. Trong suốt quá trình đóng cọc việc kiểm tra cao độ của chân đế được xác định sau mỗi một lần đóng cọc nếu phát hiện thấy độ chênh cao của 2 điểm xa nhất theo đường chéo trên cao độ (+) 5.000m lớn hơn 50 mm thì phải tiến hành căn chỉnh chân đế. Sau khi kết thúc công tác đóng cọc thì mặt bằng khối chân đế có độ chênh cao không vượt quá 50 mm, nếu lớn hơn thì phải căn chỉnh lại. Quá trình đóng cọc được giám sát chặt chẽ. Thường xuyên theo dõi sức kháng của đất và độ chối của cọc...vv. Nếu có những hiện tượng bất thường phải lập tức báo về bờ để có những giải pháp khắc phục kịp thời, không ảnh hưởng tới tiến độ thi công công trình. Bảng 20 : Độ chối cho phép khi đóng cọc Đoạn cọc Độ lún cọc (m) Số lần búa nổ trong 0.3m MRBS 3000 MENCK 5000 P1 4 - P1+MRBS 3000 18 6(*) 10(**) P1+P2 42.5 20(*) 30(**) P1+P2+P3 67.2 30(*) 72(**) P1+P2+P3+P4 87.095 (A2,B2) 86.429 (A1,B1) 72(*) 120(**) Ghi chú : (*) : Số lần nổ tối đa trong 0.3m để tiếp tục đóng. (**) : Số lần nổ tối đa trong 0.3m để ngưng đóng. Cắt đầu cọc và công tác lắp nêm đầu cọc a/ Lắp nêm đầu cọc : Sau khi đóng cọc xong búa MENCK-5000 vẫn đang còn nằm ở phía đầu trên của cọc, để có sự đồng tâm giữa cọc và các ống chính khối chân đế, sau khi ngừng đóng cọc phải lắp nêm đầu cọc. Ta chế tạo sẵn 5 miếng nêm định vị có bề dày(25, 30, 32...) phù hợp với kích thước khe hở giữa cọc và ống chính chân đế. Sử dụng búa đóng trực tiếp các nêm định vị vào các vị trí đã định. Yêu cầu sau khi chêm tâm giữa ống chính và cọc phải đều nhau. Khi cọc đã ổn định ta mới tiến hành lắp nêm đầu cọc vào các vị trí như trong bản vẽ thiết kế quy định (các nêm được chế tạo theo trình tự quy định). - Trình tự tiến hành chế tạo các nêm như sau: + Từ một đoạn ống dài 915mm người ta dùng máy cắt vát mép ở đầu và cuối ống, sau đó cắt tiếp một đường như hình vương miện ở giữa đoạn ống này như vậy ta sẽ được 2 đoạn ống để chế tạo các miếng nêm đầu cọc(xem chi tiết trong bản vẽ kết cấu). Chia mỗi đoạn thành 6 phần bằng nhau theo mỗi cung là 60o, như vậy ta có được 6 miếng nêm đầu cọc. + Các miếng nêm được chèn vào các khe hở giữa ống chính và cọc. Đường hàn vào cọc có dạng hình vương miện còn đường hàn vào ống chính có dạng đường tròn bao quanh ống. Với cách này ta có thể đảm bảo được sự đồng tâm giữa các ống chính và các cọc. b/ Cắt đầu cọc : Tại cao trình (+)9.000m ta xác định tâm của 4 ống cọc bằng cách dùng máy toàn đặc điện tử xác định 3 điểm trên mỗi ống từ đó áp dụng chương trình tính toán của Scotland sẽ xác định được vị trí tâm của 4 ống. Nối tâm 4 ống với nhau sau đó khống chế chúng bằng 4 kích thước là 2 đường biên và 2 đường chéo. Lấy số liệu này đối chiếu với kích thước thật trong bản vẽ thiết kế. Nếu sai số nằm trong phạm vi cho phép thì đánh dấu vị trí cắt trên mỗi cọc, đưa máy cắt vào đúng vị trí ấy và tiến hành cắt. Đây là bước hết sức quan trọng yêu cầu độ chính xác rất cao, không được phép có những sai số, do đó yêu cầu phải đo đạc chính xác và kiểm tra kích thước cẩn thận sau đó mới đưa ra quyết định cắt. Lắp đoạn cọc chuyển tiếp Dùng tàu cẩu DB-27 cẩu từng đoạn cọc chuyển tiếp lên, căn chỉnh sao cho đầu bút chì ăn khớp với ống cọc trước, tiến hành hàn liên kết hai đoạn cọc. Trong quá trình thi công có những sai số so với lý thuyết và thiết kế, vì vậy phải có những dự phòng cho công tác thi công(cọc dự phòng, búa đóng dự phòng...vv.). Cân chỉnh mặt bằng sau khi đóng cọc Thực tế cho thấy khi đóng cọc xong, khối chân đế không đứng như trong thiết kế, do đáy biển không bằng phẳng, do ảnh hưởng của quá trình đóng cọc...vv. Để khắc phục vấn đề này, sau khi đóng cọc phải tiến hành cân chỉnh mặt bằng. Có thể sử dụng các cách sau: Dùng kích thủy lực 200T. Dùng tàu cẩu. + Phương pháp dùng kích thủy lực: Kích có cấu tạo như hệ pitton-xilanh, dùng máy nén khí để kích khối chân đế lên. Kích được bố trí sao cho một đầu thì gắn vào cọc còn đầu kia thì gắn vào khối chân đế sau khi các liên kết đó đã đảm bảo thì người ta tiến hành kích khối chân đế lên. Thực tế cho thấy cách này kéo khối chân đế lên chỉ đựơc từ 5-10mm nên tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể mà có thể áp dụng phương pháp này. + Phương pháp dùng cẩu: Đây là phương pháp khá phổ biến nó được dùng cho nhiều công trình và thi công dễ dàng trong khi nó có thể kéo khối chân đế lên đến 150-250mm Dùng móc cẩu phụ của tàu DB-27 móc vào tai móc cáp (của ống chính cần kéo) đã có sẵn ở khối chân đế kéo ống lên đến cao độ cần thiết thì dừng lại, dùng máy thủy bình để xác định khoảng cần phải kéo vị trí thấp nhất lên bao nhiêu và căn chỉnh theo mặt trên D1 từ đó xác định được cao độ cần thiết các ống để căn chỉnh cho chính xác theo đúng như bản vẽ thiết kế. Lắp dựng các bộ phận khác của giàn và thi công bơm trám xi măng Công tác đóng ống tách nước ( conductors) Ống tách nước được đóng tới độ sâu thiết kế (-)117.200m. Công tác thi công đóng ống tách nước được tiến hành tương tự như thi công đóng cọc. Lắp dựng sàn công tác tại vị trí mặt ngang D1 khối chân đế. Các đoạn ống được lồng vào phễu dẫn hướng nhờ thiết bị định tâm. Công tác hàn nối các đoạn ống tiếp theo tiến hành tương tự như thi công đóng cọc. Công tác đóng ống tác nước sử dụng loại búa nhỏ MRBS 1800. Thi công bơm trám xi măng Công tác thi công bơm trám xi măng sử dụng các thiết bị: - Tàu chở xi măng và nước ngọt được di chuyển tới bên tàu DB-27. - 03 xe ôtô phục vụ: trong đó 1 xe bơm nước ngọt, 1 xe bơm xi măng và 1 xe dùng cho công tác bơm trám. - Máy trộn. - Vòi bơm xi măng. - Các thiết bị phụ trợ khác. Các phương tiện thi công được tập kết trên tàu DB-27. Dung dịch xi măng được trộn trong máy trộn và chuyển qua ống cao su chịu áp lực bằng máy bơm IIA-320 truyền đi theo các đường ống trám xi măng đã được lắp đặt sẵn đến các vùng cần bơm. Có 3 vùng cần bơm xi măng: - Vùng gia cố cho cọc trong đất nền. - Vùng trong cột ống chính và chân đế. - Vùng trong lòng cọc. * Công tác chuẩn bị: Trước khi bơm trám, các đường ống bơm trám phải được thử ép nước bằng cách lắp ống bơm vào 1 trong 2 ống dẫn bơm trám trong lòng mỗi cọc lần lượt bơm ép cho từng ống tới khi áp lực tối đa khoảng 20-26 at. Nếu nước đi bình thường đồng hồ áp lực trên máy bơm báo chỉ số không tăng và không thấy nước trào lên miệng ống dẫn thứ 2 cũng như miệng cọc như vậy có nghĩa là nước bơm ép đã thâm nhập vào vỉa của nền đá. ỐÂng cọc này cần phải được đánh số để bơm vữa xi măng vào. Nếu các ống này bơm vào nước không đi, áp lực đồng hồ tăng đột ngột có nghĩa là nước thâm nhập vào vỉa đá nền kém, như vậy vữa xi măng sẽ được bơm vào từ từ cho đến khi dung dịch xi măng trào ra khỏi miệnh ống thứ 2 đạt tỷ trọng 1,2 –1,4 thì dừng lại. Sau khi thử các ống dẫn trong lòng cọc xong thì bơm thử các ống dẫn bên ngoài cột của chân đế. Nếu sau khi bơm thấy nước trào ra trên miệng ống chính thì có nghĩa là paker kín khít, việc bơm vữa xi măng sẽ tiến hành bình thường. Nếu bơm nước vào không thấy nước trào ra miệng ống thì có nghĩa là packer bị hở cần dùng biện pháp bơm tạo nút. Cần chuẩn bị xe trộn, máy bơm dung dịch xi măng, vòi cao su chịu áp lực, đầu nối nhanh sẵn sàng hoạt động tốt. Chuẩn bị lượng dung dịch xi măng bơm trám. * Công tác bơm trám : Dung dịch xi măng được pha trổn trong máy có tỷ trọng 1,8 –1,9 được bơm vào trong ống dẫn đã được bơm ép nước trước với áp lực 2-3 at. Đầu tiên bơm trám cho vùng gia cố cọc trong nền. Dung dịch xi măng được bơm vào trong ống f60´5 lắp sẵn trong lòng cọc cho đến khi thợ lặn kiểm tra phát hiện thấy dung dịch xi măng từ dưới phun lên khỏi mặt nền công trình xung quanh cột chân đế của chính cọc đang được bơm trám thì phải báo ngay cho ban chỉ huy thi công để có ngay quyết định kịp thời, còn trường hợp thợ lặn không phát hiện thấy dung dịch xi măng trên mặt nền công trình mà dung dịch xi măng bơm không đi vào vỉa nữa mà đi ra khỏi miện ống bơm thứ 2 có tỷ trọng 1,2- 1,4 thì dừng việc bơm trám cho vùng gia cố cọc trong nền. Tiếp tục tiến hành bơm trám xi măng cho vùng không gian giữa cọc và ống chính đến khi xi măng trào ra khỏi miệng cột trên vách cứng D1 đạt tỷ trọng 1,3 - 1,4 thì dừng lại. Nếu paker bị hở thì dùng biện pháp bơm tạo nút. Dung dịch xi măng đã trộn phụ gia đông kết nhanh có tỷ trọng 2,1 –2,2 bơm theo đường ống bơm trám vào cột khoảng 0,6 m3/cột. Chờ cho dung dịch xi măng vùa đủ thời gian đông kết đạt đến cường độ yêu cầu tạo nút sau khoảng 24h thì ta tiến hành bơm ép nước vào ống bơm trám thứ 2 ở ngoài ống chính để thử nếu nước trào nên miệng ống ®nút xi măng làm việc tốt ®tiếp tục bơm trám. Nếu nước không trào nên ®nút xi măng bị hở ®lại bơm dung dịch xi măng tạo nút tương tự. Nếu bơm lần 2 cũng không được ta tiến hành biện pháp bơm treo: Tại miệng trên của cột chân đế sau khi đã hàn các tấm định tâm giữa cọc neo và chân đế thì những chỗ nào giữa cột neo và cột chân đế còn hở thì phải được chèn thép hàn kín hoặc trám kín bằng vữa xi măng có độ đông kết nhanh nhằm tạo nút cho khoảng không gian cần bơm trám này ngay trên miệng cột. Sau đó khoét một lỗ trên thành cột ống chính tại vị tri dưới các tấm định tâm và trên các tấm vách cứng D1 vừa đủ để hàn cấy một đoạn ống f60´5 L= 30 – 40 cm một đầu được hàn sẵn mặt bích để nối với đầu nối nhanh của ống bơm trám và tiến hành bơm trám xi măng có tỷ trọng 2,1 - 2,2 với áp lực 3 at. Sau khi bơm khoảng 3,2 m3 dung dịch xi măng thì lập tức tháo đầu nối nhanh ống bơm trám ra và hàn kín đầu tự do của ống bơm cấy lại. Tiếp tục bơm trám xi măng cho vùng không gian trong lòng cọc: Thả ống bơm trám vào lòng cọc cách mặt đất khoảng 6 –7 m thì dừng lại để bơm trám. Sau khi bơm khoảng 5 m3 dung dịch xi măng thì rút ống cao su lên 5 m và tiếp tục cứ sau khi bơm được 2,5 - 3 m3 dung dịch xi măng thì lại rút ống lên 5 m cho đến khi dung dịch trào ra khỏi miệng ống. Tiếp tục bơm khoảng 5 phút thì mới dừng lại. Như vậy có thể loại bỏ được lượng bê tông đã bị phân tầng không đảm bảo chất lượng. Một số bài toán phục vụ cho quá trình thi công Xác định trọng lượng & trọng tâm Theo yêu cầu chế tạo và vận chuyển bao gồm các công việc chính như: Quay dựng Panel A Quay dựng và vận chuyển Panel B Hạ thuỷ chân đế từ trên bờ xuống xà lan Vận chuyển chân đế Đánh chìm chân đế Chân đế sẽ được chia ra tính trọng tâm và trọng lượng từng Panel và chân đế phù hợp với công tác cẩu lắp từng giai đoạn. Các kết quả tính toán trọng tâm và trọng lượng trình bày trong phụ lục. Các bài toán quay dựng panel Bao gồm các bài toán sau: 1/ Xác định vị trí móc cáp 2/ Chọn cáp móc cẩu 3/ Chọn cẩu 4/ Xác định hành trình tiến cẩu Số liệu để tính toán -Hệ toạ độ chân đế : Hình 3 : Hệ toạ độ tính toán khối chân đế - Các thông số kỹ thuật của Panel A: + Khối lượng của Panel : P= 197.532 tấn. (có kể đến trọng lượng các protector trong quá trình quay dựng). + Tọa độ trọng tâm Panel : X = -10.598 m Y= 9.711 m Z= -25.837 m - Các thông số kỹ thuật của Panel B: + Khối lượng của Panel : P= 197.669 T (có kể đến trọng lượng các protector trong quá trình quay dựng). + Tọa độ trọng tâm Panel : X = 10.592m Y= 9.727 m Z= -25.897 m Bài toán 1 : Xác định vị trí móc cáp Panel có trọng lượng và kích thước lớn, để phục vụ cho công tác quay dựng Panel bằng cẩu, ta phải sử dụng hai cẩu có sức nâng và tầm với lớn. Vì kết cấu Panel là loại kết cấu giàn chịu lực, thuộc hệ bất biến hình nên khả năng chịu lực ở nút là lớn. Trong tính toán thiết kế kỹ thuật người ta đã bố trí tại nút các ống có tiết diện thay đổi và có chiều dầy lớn hơn ở các vị trí khác. Trong quá trình quay lật Panel thanh chịu uốn nén đồng thời, do vậy để an toàn cho kết cấu và thuận lợi cho công việc thi công lắp dựng ta chọn hai vị trí móc cẩu như trên hình vẽ : Hình 4 : Vị trí móc cáp quay dựng Panel Bài toán 2 Xác định : + Tải trọng lên hai móc lớn nhất + Chọn cáp móc cẩu + Chiều cao nâng móc lớn nhất Các bài toán trên đạt trạng thái nguy hiểm nhất khi tiến hành cẩu nhấc Panel B do đó ta chỉ cần tính toán cho trường hợp di chuyển Panel B về vị trí lắp dựng là thiên về an toàn. a/ Xác định tải trọng lên hai móc lớn nhất: Ta gọi: Ptt: Là tải trọng tính toán (T) tức trọng lượng Panel B N1: Là tải trọng nâng móc của cẩu 1 CC-2000 (T) N2: Là tải trọng nâng móc của cẩu 2 CC-4000(T) Hình 5 : Kết quả tải trọng nâng móc tính từ SAP 2000 Lấy kết quả từ SAP 2000, với hệ số vượt tải là 1.2, ta được: Ptt= 234.429 T Tải trọng tác dụng lên hai móc cẩu là: N1= 55.626 T N2= 178.804 T b/ Chọn cáp cho cẩu nhấc Panel: Theo qui phạm API, chọn cáp cho cẩu với hệ số an toàn K : K = > [K] = 6 Trong đó : s : Lực căng cho phép của cáp (T) T : Lực căng dây cáp (T) Dựa vào đặc tính làm việc các loại cáp, dựa vào yêu cầu làm việc của các cẩu, ta chọn loại cáp Þ138 L= 15m/2 cho cẩu 2 CC-4000 và cáp Þ114 L=15m/2 cho cẩu 1 CC-2000. Lực căng cho phép của loại cáp Þ138 L= 15m/2 là 1406 T (gấp đôi lên do cách sử dụng cáp), theo công thức trên : K = = = 7.86 > [K] = 6 :Thoả mãn. Lực căng cho phép của loại cáp Þ114 L= 15m/2 là 1040 T (gấp đôi lên do cách sử dụng cáp). K = = = 18.7 > [K] = 6 :Thoả mãn. Trường hợp cáp làm việc ở trạng thái nguy hiểm nhất khi cẩu nhấc Panel lên khỏi hệ thống giá đỡ. c/ Chiều cao nâng móc lớn nhất : Chiều cao nâng móc lớn nhất tương ứng với chiều cao của móc cẩu trong trường hợp nhấc Panel lên khỏi hệ thống giá đỡ 1m. Sơ đồ tính toán (hình vẽ sau): Hình 6 : Chiều cao nâng Panel cho việc di chuyển Trong đó : - a= 2.5- 3.5 m: Là khoảng cách an toàn cho móc cẩu. - B > 1.5 m: Là khoảng cách an toàn cho vật nâng. - Chiều cao giá đỡ 1.5 m - T là sức căng của cáp - L là bán kính quay của Panel: * Với cẩu 1 DEMAG CC-2000 L1 = 18 m * Với cẩu 2 DEMAG CC-4000 L2= 22.206 m - Chiều cao móc lớn nhất của cẩu 1 là: H1= 59 m - Chiều cao móc lớn nhất của cẩu 2 là: H2 = 40 m Bài toán 3 : Chọn cẩu và tầm với cho cẩu a/ Cẩu 1 : - Trên cơ sở bảng về các tính năng của cẩu và đảm bảo khoảng cách an toàn cho móc cẩu là a= 2.5 -3.5m. Khoảng cách an toàn cho Panel là B > 1.5 m. Ta chọn cẩu 1 là: DEMAG CC-2000 có chiều dài cần 60m, tầm với là 10 m. b/ Cẩu 2 : -DEMAG CC-4000 có chiều dài cần 42 m -Tầm với 10 m Bài toán 4 : Xác định hành trình tiến cẩu a/ Sơ đồ tính : Hình 7 : Sơ đồ tính hành trình cẩu -Trong hình vẽ trên ta có: + x, y: Là tọa độ di chuyển của điểm móc cẩu (m) + a : Là góc quay của Panel (độ) + L : Là bán kính quay của Panel (m) b/ Điều kiện tính toán : - Điều kiện ổn định lật - Cần cẩu đứng và tiến vuông góc với ống chính trên giá đỡ - Tầm với của cẩu không thay đổi trong quá trình quay cẩu. c/ Tính toán phối hợp hai cẩu: - Tọa độ di chuyển của cẩu 1 CC-2000 x1= 22.206 – 22.206cosa1 y1= 22.206sina1 - Đối với cẩu 2 CC-4000 x2= 18 -18cos a2 y2= 18sin a2 - Điều kiện ổn định lật: Tang b1< Tang 2o (1) Tang b2< Tang 2o (2) - Giải phương trình tìm nghiệm: +Phương trình 1 có dạng: < tg2o < 0.0349 22.206cosa1 – 0.775sina1 > 20.1469 Giải phương trình ta được a1 < 21.8o. Để tính toán thiên về an toàn ta chọn a1 = 15o Trên cơ sở đó ta thay vào phương trình tìm bước tiến của cẩu Ta gọi : x(m), y(m) là tọa độ di chuyển của điểm cẩu Panel B (x) là bước tiến của cẩu (m) B (y) là chiều dài rút cáp (m) Thay các giá trị lần lượt vào phương trình ta có kết qủa như sau: Bảng 21 :Hành trình tiến cẩu CC-2000 Góc quay a x(m) Bx(m) y(m) By(m) 15 0.76 0.76 5.75 5.75 30 2.98 2.22 11.10 5.36 45 6.50 3.53 15.70 4.60 60 11.10 4.60 19.23 3.53 75 16.46 5.36 21.45 2.22 90 22.206 5.75 22.21 0.76 + Tính toán cho quá trình quay cẩu 2 DEMAG CC-4000 Phương trình 2 có dạng : < tg2o < 0.0349 18cosa2 – 0.6282sina2