Bài giảng Công trình bến - cảng - Chương 1: Những khái niệm chung

Chương 1. Những khái niệm chung.<br /> <br /> Chương 1.<br /> <br /> NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG.<br /> 1.1. Khái niệm về cảng, bến tàu và công trình bến.<br /> 1.1.1.Cảng:<br /> <br /> Cảng là tập hợp các công trình và thiết bị cho phép tàu đỗ yên tĩnh, xếp dỡ hàng<br /> hóa, đưa hành khách xuống tàu và ngược lại nhanh chóng, tiện lợi tập trung, bảo quản,<br /> bao gói, và phân loại hàng hóa phục vụ những nhu cầu của tàu đỗ trong cảng.<br /> Vì vậy các Cảng trở thành những đầu mối giao thông quan trọng. Tính chất xung<br /> yếu và phức tạp của đầu mối giao thông này phụ thuộc vào vị trí địa lý, vai trò và nhiệm<br /> vụ của Cảng ví dụ cảng biển nằm trên các cửa sông (Hình 1.1) có thể là đầu mối phức tạp<br /> nhất, bao gồm vận tải đường biển, vận tải đường sông, vận tải đường sắt, vận tải đường ô<br /> tô và vận tải đường ống còn các cảng sông đơn giản nhất cũng là đầu mối không kém<br /> phức tạp của vận tải đường sông và vận tải đường ô tô.<br /> Tổ chức và điều hòa mọi hoạt động của đầu mối giao thông giữa vận tải đường thủy<br /> với các hình thức vận tải trên bộ để vận chuyển hàng hóa từ dưới nước lên bờ và ngược<br /> lại là chức năng chủ yếu của các cảng hiện đại.<br /> <br /> 1<br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> 1. VËn t¶i biÓn<br /> 2. VËn t¶i ®−êng s¾t<br /> 3. VËn t¶i ®−êng « t«<br /> 4. VËn t¶i ®−êng s«ng<br /> 5. VËn t¶i ®−êng èng<br /> <br /> 3<br /> 2<br /> <br /> 4<br /> 5<br /> <br /> 3<br /> <br /> Hình 1_ 1 Sơ đồ cảng là đầu mối giao thông.<br /> 1.1.2.Bến tàu.<br /> <br /> Chức năng chủ yếu của cảng là vận chuyển hàng hóa từ vận tải thủy lên bờ hay<br /> ngược lại. Quá trình này được mô tả trên hình 1.2.<br /> Hàng hóa có thể chuyển theo hai phương án<br /> - Phương án trực tiếp: Từ tàu thủy lên tàu hỏa (2) và ô tô (4) hoặc lên tàu sông (1).<br /> - Phương án gián tiếp: Từ tàu thủy lên bãi (3) và kho (5); phân loại, xếp đống (6);<br /> chuyển tiếp lên tàu hỏa (7) và ô tô (8). Hàng hóa trên bờ đưa xuống tàu theo chiều<br /> ngược lại.<br /> <br /> 1-1<br /> <br /> Chương 1. Những khái niệm chung.<br /> <br /> 3<br /> <br /> 2<br /> <br /> 1<br /> <br /> 4<br /> <br /> 5<br /> <br /> 6<br /> <br /> 7<br /> <br /> 8<br /> <br /> Hình 1_ 2 Sơ đồ bốc xếp hàng qua bến.<br /> Toàn bộ các quá trình nói trên đều được thực hiện nhờ các dây chuyền bốc xếp hay<br /> là tuyến xếp dỡ bố trí trên bến. Bến không chỉ là phần công trình bến để cho tàu đỗ mà<br /> còn bao gồm các thiết bị xếp dỡ, kho bãi, hệ thống các công trình và trang bị kỹ thuật<br /> khác bảo đảm cho bến tàu thực hiện được chức năng xếp dỡ, vận chuyển hàng hóa.<br /> Vậy bến là tập hợp công trình và thiết bị kỹ thuật của cảng để tiến hành công tãc<br /> xếp dỡ hàng hóa cho tàu.<br /> 1.1.3.Công trình bến<br /> <br /> Là bộ phận quan trọng nhất trong số các công trình xây dựng của bến. Nó là gianh<br /> giới giữa khu đất và khu nước của cảng, tạo điều kiện tốt nhất cho tàu tiếp xúc với bờ,<br /> bảo đảm cho tàu neo đậu và bốc xếp hàng hóa đồng thời bảo đảm cho các thiết bị xếp dỡ<br /> và phương tiện vận chuyển trên bến làm việc an toàn, thuận tiện.<br /> 1.2.Phân loại công trình bến.<br /> Các công trình bến có thể được phân loại dựa vào các đặc điểm như: Hình dáng mặt<br /> cắt, vị trí đối với bờ, vật liệu xây dựng, kiểu kết cấu, thời hạn phục vụ, công dụng, vốn<br /> đầu tư.<br /> 1.2.1.Phân loại theo mặt cắt<br /> a)<br /> <br /> d)<br /> <br /> b)<br /> <br /> c)<br /> <br /> e)<br /> <br /> Hình 1_ 3 Hình dạng mặt cắt ngang của công trình bến.<br /> a _ Thẳng đứng; b _ mái nghiêng; c _ Nửa nghiêng;<br /> d _ Nửa đứng; e _ Hai tầng (bậc thang)<br /> 1-2<br /> <br /> Chương 1. Những khái niệm chung.<br /> <br /> Trên hình 1.3 là những dạng mặt cắt ngang thường gặp của công trình bến. Kiểu<br /> thẳng đứng tuy khối lượng xây lắp lớn nhưng tiện lợi khi sử dụng (đặc biệt là các bến có<br /> độ sâu lớn) nên được dùng rộng rãi nhất. Công trình bến mái nghiêng là loại đơn giản và<br /> rẻ tiền nhưng không thuận tiện cho khai thác. Kiểu công trình bến này thường dùng trong<br /> các bến cảng sông hoặc kết hợp với các phao nổi hay các trụ độc lập.<br /> Các kiểu hỗn hợp nửa nghiêng, nửa đứng hay hai tầng được sử dụng trong trường<br /> hợp nơi xây dựng có mực nước thấp hay mực nước cao kéo dài trong năm hoặc theo mùa.<br /> 1.2.2. Phân loại theo vị trí công trình đối với bờ<br /> <br /> Tùy thuộc vào vị trí của công trình bến đối với bờ, có thể chia thành bến liền bờ,<br /> bến song song với bờ, bến nhô và bến vũng. Điều này đã được nêu trong phần quy hoạch<br /> cảng ở đây chỉ trình bày mang tính chất tóm lược.<br /> - Bến liền bờ (hình 1.4a) là công trình bến tiếp liền liên tục với bờ suốt cả tuyến<br /> bến, do đó tạo điều kiện thuận tiện cho việc xếp dỡ hàng giữa tàu với các phương<br /> tiện vận tải trên bờ cũng như với kho bãi. Bến liền bờ là hình thức khá phổ biến<br /> trong các cảng biển cũng như cảng sông.<br /> - Bến song song với bờ (hình 1.4b, 1.4c) gồm có đường dẫn vài chục mét, có khi<br /> hàng kilômet và cầu chính được đặt nơi có đủ độ sâu tự nhiên. Số lượng đường dẫn<br /> có thể là một, hai hay ba bố trí thẳng góc hay xiên một góc nào đó với bờ. Công<br /> trình bến song song với bờ thường dùng cho các bến chuyên dụng hay bến có lượng<br /> hàng nhỏ.<br /> a)<br /> <br /> c)<br /> <br /> 2<br /> b)<br /> <br /> 1<br /> <br /> Hình 1_ 4 Phân loại công trình bến theo vị trí của nó đối với bờ.<br /> a _Bến liền bờ; b _Bến song song với bờ;<br /> c _ Cắt ngang bến song song với bờ: 1 _ Cầu chính; 2 _ Cầu dẫn.<br /> 1.2.3- Phân loại theo vật liệu xây dựng<br /> <br /> Vật liệu xây dựng có thể dùng để làm công trình bến là gỗ, thép, bê tông, bê tông<br /> cốt thép và vật liệu hỗn hợp. Vật liệu gỗ chỉ được sử dụng nơi có nhiều gỗ để làm các<br /> công trình bến tạm hoặc cho phân công trình luôn ngập trong nước. Phổ biến nhất là các<br /> công trình bến bằng bê tông, bê tông cốt thép và bê tông cốt thép ứng suất trước. Để xây<br /> dựng các công trình bến có độ sâu lớn, gần đây ở một số nước tiên tiến đã dùng cọc ống<br /> thép đường kính từ 1-3mét và cừ thép có độ cứng chống uốn rất lớn.<br /> 1.2.4. Phân loại theo quy mô công trình<br /> 1-3<br /> <br /> Chương 1. Những khái niệm chung.<br /> <br /> Tùy thuộc quy mô của công trình mà người ta chia thành các cấp:<br /> Bảng 1_ 1 Phân cấp công trình bến.<br /> Cấp công trình với công trình<br /> Chủ yếu<br /> Thứ yếu<br /> <br /> Công trình<br /> CẢNG BIỂN.<br /> Chiều cao của bến (m)<br /> > 25<br /> 10 ÷ 25<br /> < 20<br /> CẢNG SÔNG.<br /> Lượng hàng hóa tính đổi<br /> (triệu tấn/năm)<br /> > 3,0<br /> 0,15 ÷ 3,0<br /> < 0,15<br /> <br /> IV<br /> <br /> I<br /> II<br /> III<br /> <br /> III<br /> IV<br /> IV<br /> <br /> II<br /> III<br /> IV<br /> <br /> 1.2.5. Phân loại theo đặc điểm kết cấu<br /> <br /> Theo đặc điểm kết cấu và tính toán, các công trình bến được chia thành bốn nhóm<br /> chính: bến trọng lực, bến tường cừ, bến móng cọc và nhóm các công trình bến trên móng<br /> đặc biệt như giếng chìm, giếng chìm hơi ép... Công trình bến mà tính ổn định chống<br /> trượt, lật... do trọng lượng bản thân của nó sinh ra gọi là công trình bến trọng lực tường<br /> cừ là loại tường chắn gồm nhiều cây cừ riêng lẻ đóng sát nhau và tính ổn định của nó là<br /> nhờ gối neo (nếu có) và phần chân cừ, ngàm trong đất nền.<br /> Công trình bến kiểu móng cọc bao gồm bệ cọc đạt trên nền cọc và tính ổn định của<br /> nó là do phần cọc ngàm trong đất.<br /> Như thế theo đặc điểm làm việc của công trình bến thì tường cừ cũng là một dạng<br /> riêng của móng cọc.<br /> Phân loại công trình bến chi tiết hơn trình bày trong bảng 1.2.<br /> TT<br /> (1)<br /> <br /> Bảng 1_ 2 Phân loại công trình bến.<br /> Tên gọi<br /> Sơ đồ kết cấu<br /> (2)<br /> CÔNG TRÌNH BẾN TRỌNG LỰC<br /> <br /> (3)<br /> Bến trọng lực<br /> liền khối.<br /> <br /> 1.<br /> <br /> 1-4<br /> <br /> Đặc điểm kết<br /> cấu<br /> (4)<br /> Vật liệu bê tông,<br /> bê tông ít cốt<br /> thép, bê tông đá<br /> hộc, đá xây.<br /> <br /> Chương 1. Những khái niệm chung.<br /> <br /> Tường trọng lực<br /> khối xếp.<br /> <br /> Vật liệu bê tông,<br /> bê tông ít cốt<br /> thép, bê tông đá<br /> hộc, đá xây.<br /> <br /> Bến thùng chìm.<br /> <br /> Thùng nổi bê<br /> tông cốt thép chế<br /> tạo từ trên bờ,<br /> dùng tàu kéo đưa<br /> đến nơi xây dựng.<br /> <br /> Thùng chìm với<br /> phần trên là<br /> tường có neo.<br /> <br /> Thùng chìm được<br /> ghép bằng các<br /> bản BTCT trên<br /> triền. Kết cấu<br /> phần trên là tường<br /> BTCT dây neo<br /> bằng thép tấm.<br /> <br /> Tường góc neo<br /> trong.<br /> <br /> Bản đứng, bản<br /> đáy bằng BTCT<br /> lắp ghép, dây neo<br /> bằng thép lá.<br /> <br /> Tường góc neo<br /> trong.<br /> <br /> Bản đứng được<br /> neo ra ngoài bản<br /> đáy.<br /> <br /> 2.<br /> <br /> 3.<br /> <br /> 4.<br /> <br /> 5.<br /> <br /> 6.<br /> <br /> 1-5<br /> <br />