GIÁO TRÌNH ÂU TÀU - Phan Thanh Nghị

Âu tàu là công trình thủy công đưa tàu bè qua nơi có mực nước chênh lệch bằng cách cho tàu vào trong buồng âu và thay đổi mực nước trong buồng âu cân bằng dần dần với mực nước thượng, hạlưu. Khi cải tạo điều kiện chạy tàu của một tuyến đường thủy hoặc tạo ra tuyến mới thì phải đảm bảo các chỉtiêu thiết kcế đểtàu có thể đi lại dễdàng và an toàn, đó là các chỉtiêu: + Độsâu. + Bềrộng. + Bán kính cong. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH ÂU TÀU - Phan Thanh NghịGIÁO TRÌNH ÂU TÀUChương 1: Khái niệm chung về âu tàu http://www.ebook.edu.vn Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ÂU TÀU1.1. Khái niệm và vai trò của âu tàu trong giao thông vận tải:1.1.1. Khái niệm về âu tàu: Âu tàu là công trình thủy công đưa tàu bè qua nơi có mực nước chênh lệch bằngcách cho tàu vào trong buồng âu và thay đổi mực nước trong buồng âu cân bằng dần dầnvới mực nước thượng, hạ lưu.1.1.2. Vai trò của âu trong giao thông vận tải: Khi cải tạo điều kiện chạy tàu của một tuyến đường thủy hoặc tạo ra tuyến mới thìphải đảm bảo các chỉ tiêu thiết kcế để tàu có thể đi lại dễ dàng và an toàn, đó là các chỉtiêu: + Độ sâu. + Bề rộng. + Bán kính cong. Để làm được điều này, có thể sử dụng một số phương pháp sau: - Nạo vét các đoạn có độ sâu nhỏ, thông thường là các ghềnh cạn. - Chỉnh trị đoạn sông bằng hệ thống kè: Giảm diện tích mặt cắt ngang sông -> tăngvận tốc dòng chảy -> gây xói mặt cắt -> tăng độ sâu. Thông thường 2 phương pháp này thường được kết hợp với nhau để đạt hiệu quảcao nhất. - Tạo hồ chứa nước trong vùng vận tải (đắp đập...) - Xây dựng tuyến âu tàu: + Trên sông, tại những đoạn không đảm bảo độ sâu, bề rộng, bán kính cong chạy tàu, người ta xây dựng 1 loạt các công trình để dâng mực nước để độ sâu trên từng đoạn lớn hơn độ sâu thiết kế, đồng thời tăng bề rộng và bán kính cong của tuyến chạy tàu. + Khi các công trình dâng nước, sông được chia ra thành các đoạn có cùng một mực nước riêng. Khi đó để tàu đi qua các đoạn đã được chia ra đó, ta phải xây dựng hệ thống âu tàu. + Đối với mỗi âu có một mực nước thượng lưu và hạ lưu riêng. Độ chênh mực nước giữa thượng và hạ lưu gọi là cột nước.1.2. Phân loại âu:1.2.1. Dựa vào số lượng buồng âu bố trí theo hàng dọc:1.2.1.1. Âu đơn cấp: - Tàu vượt qua cột nước chênh lệch thượng hạ lưu chỉ qua một buồng âu. + Trên nền đất mềm âu tàu được xây dựng với cột nước H < 22m. + Trên nền đá cứng âu tàu được xây dựng với cột nước H < 42m. Âu đơn cấp là loại được dùng phổ biến nhất.1-1Chương 1: Khái niệm chung về âu tàu http://www.ebook.edu.vn mnTl mnhl Hình 1.1: Âu đơn cấp 1- Cửa âu trên 3- Ngưỡng âu 2- Cửa âu dưới 4- Khối nước cấp tháo. H- Cột nước chênh lệch. Sb: Độ sâu buồng âu.1.2.1.2. Âu đa cấp: - Có từ 2 buồng âu trở lên, bố trí nối tiếp với nhau để tàu có thể vượt qua cột nướcchênh lệch bằng nhiều lần. - Âu đa cấp thường xây dựng ở nơi có cột nước cao, vì trong trường hợp này nếuxây âu đơn cấp thì yếu tố kỹ thuật không cho phép hoặc nếu được thì cũng phải giảiquyết nhiều vấn đề kỹ thuật phức tạp. Khi thiết kế cần dựa vào các số liệu địa chất, địahình cột nước H... và thông qua so sánh kinh tế kỹ thuật để chọn phương án hợp lý. - Để thuận lợi cho thi công nên thiết kế các buồng âu giống nhau và phân phối cộtnước cho các buồng âu bằng nhau. - Âu đa cấp có thể có kênh ngắn ở giữa các buồng âu làm nơi gặp tránh nhau củatàu, hoặc cũng có thể bố trí các buồng âu liên tục. mntl mnhl Hình 1.2: Âu đa cấp 1- Cửa âu H- Cột nước chênh lệch Sb- Độ sâu các buồng âu1.2.2. Dựa vào số lượng buồng âu bố trí theo hàng ngang:1.2.2.1. Âu đơn tuyến: - Trên tuyến chạy tàu, tại một mặt cắt ngang chỉ có 1 buồng âu.1-2Chương 1: Khái niệm chung về âu tàu http://www.ebook.edu.vn Hình 1.3: Âu đơn tuyến1.2.2.2. Âu đa tuyến: - Bố trí song song từ 2 buồng âu trở lên trên mặt cắt ngang. - Âu đa tuyến thường được xây dựng tại vùng sông có mật độ tàu bè lớn, mà xây âuđơn tuyến thì không đáp ứng được yêu cầu thông qua. - Để tiện cho thiết kế và thi công, 2 âu có thể giống nhau, nhưng tuỳ theo tình hìnhvận tải và tiết kiệm nước mà có thể thiết kế 2 âu không giống nhau (tuyến ngắn và tuyếndài). Hình 1.4: Âu đa tuyến1.2.3. Dựa theo phương pháp cấp tháo nước:1.2.3.1. Âu tàu cấp tháo nước trực tiếp: - Trường hợp này cửa âu đồng thời làm nhiệm vụ cửa van cấp tháo nước. Loại nàythường áp dụng nơi có cột nước chênh lệch nhỏ. Một số dạng cấp tháo nước trực tiếp (Hình 1.5) mntl mntl mnhl ...