MỘT SỐ ƯU ĐIỂM CỦA THÙNG CHÌM BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ BUỒNG TIÊU SÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN

Thùng chìm bê tông cốt thép thông thường (BTCT) là một loại kết cấu trọng lựcdạng tường đứng thường dùng để xây dựng các công trình biển và công trình bảo vệ bờ(chân đế giàn khoan, đê chắn sóng, tường bến cảng, cảng nổi…). Đặc điểm của côngtrình tường đứng làm cho sóng tới bị phản xạ mạnh, tạo dao động mực nước lớn trướctường và tăng áp lực lên công trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
MỘT SỐ ƯU ĐIỂM CỦA THÙNG CHÌM BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ BUỒNG TIÊU SÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂNwww.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn MỘT SỐ ƯU ĐIỂM CỦA THÙNG CHÌM BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ BUỒNG TIÊU SÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN TS. Nguyễn Trung Anh Cục quản lý Xây Dựng Công Trình (Bộ Nông nghiệp & PTNT) 1. Sơ lược về thùng chìm có buồng tiêu sóng Thùng chìm bê tông cốt thép thông thường (BTCT) là một loại kết cấu trọng lựcdạng tường đứng thường dùng để xây dựng các công trình biển và công trình bảo vệ bờ(chân đế giàn khoan, đê chắn sóng, tường bến cảng, cảng nổi…). Đặc điểm của côngtrình tường đứng làm cho sóng tới bị phản xạ mạnh, tạo dao động mực nước lớn trướctường và tăng áp lực lên công trình. Để giảm bất lợi này và bảo đảm an toàn cho tầuthuyền neo cập, đi lại trong vùng có công trình, đã có các giải pháp được sử dụng nhưđặt lăng thể phá sóng trước tường, tạo góc vát nghiêng trên đỉnh tường... nhưng hiệu quảnhất là sử dụng buồng tiêu sóng (BTS) ở mặt đón sóng của công trình[3]. Ý tưởng vềbuồng tiêu sóng được Jarlan (Canada) thực hiện vào năm 1961, sau đó đã được sử dụngđể xây dựng bến cảng, đê chắn sóng ở một số nước tiên tiến như Nhật, Canada, Ý…vớikết cấu tương tự như hình 1. Trên Thế giới, thùng chìm có BTS hiện đang trong giaiđoạn tiếp tục nghiên cứu và hoàn chỉnh. Nước ta đã có khoảng gần chục công trình sửdụng thùng chìm BTCT thông thường như: công trình tôn tạo đảo Đá Tây (Trường Sa),bến cảng và đê chắn sóng đảo Phú Quí (Bình Thuận), cảng Cái Lân (Quảng Ninh), đêchắn sóng cảng Tiên Sa (Đà Nẵng)… nhưng chưa có công trình nào sử dụng thùng chìmcó BTS. 2. Ưu điểm kỹ thuật của Thùng chìm có buồng tiêu sóng 2. 1 Đánh giá chung Bên cạnh những ưu điểm của thùng chìm BTCT thông thường, thùng chìm cóBTS còn khắc phục được tồn tại lớn nhất của công trình biển dạng tường đứng là giảmđáng kể phản xạ sóng. Nếu chọn được chiều rộng buồng tiêu sóng và tỷ lệ mở lỗ thôngsóng hợp lý, hệ số phản xạ sóng trước công trình chỉ còn 0,4-0,5 [2]. Với công trìnhtường đứng mặt đón sóng nhẵn, hệ số phản xạ sóng thường xấp xỉ 1,0, tức là chiều caosóng phản xạ bằng chiều cao sóng tới. Khi đó áp lực ngang của sóng lên công trình tăngcao do nó tỷ lệ thuận với chiều cao của sóng tác dụng. Ngoài ra, giảm phản xạ sóng đồngnghĩa với việc giảm xói chân công trình và bớt được biên độ dao động mực nước khuvực lân cận, đảm bảo an toàn cho các hoạt động hành hải. 1www.vncold.vn www.vncold.vn www.vncold.vn Với công trình bến cảng, giảm dao Lç th«ng khÝ TÊm trÇn động mực nước trong bể cảng cho phép tăng thời gian cập tầu bốc dỡ hàng của các phương tiện, đặc biệt khu vực chịu ảnh hưởng mạnh của C¸t, ®¸ sóng gió. Ngoài ra nó còn có một số Buång tiªu sãng tác dụng quan trọng khác, có thể tóm tắt như sau: −Tăng thêm mức độ an toàn chống BÖ ®¸ trượt cho công trình do giảm lực xô ngang của sóng, đặc biệt khi thùng Hình 1. Mặt cắt ngang điển hình thùng chìm có buồng tiêu sóng được đặt trên bệ đá cao; − Do hấp thụ sóng tốt, lượng sóng tràn qua đỉnh tường cũng giảm đáng kể trongtrường hợp cao trình đỉnh tường không tăng; − Mặt cắt ngang công trình nhỏ, bớt được khối lượng vật liệu xây dựng, thuận lợicho quá trình thi công chế tạo, vận chuyển nổi, giảm giá thành xây dựng; − Chủ động công việc chế tạo thùng chìm trên bờ, cho phép rút ngắn thời gian thicông trên biển, rất phù hợp với việc tôn tạo các đảo xa bờ đáp ứng nhiệm vụ phát triểnkinh tế biển và mục đích quốc phòng; − Ngoài ra, BTS còn có thể đặt thiết bị phát điện lợi dụng năng lượng sóng, kếthợp làm lồng nuôi cá, làm bể chứa nước ngọt trên đảo, kết hợp làm công sự bảo vệ đảo. 2.2 Ưu điểm trong thi công Ngoài những ưu điểm về mặt công trình của thùng chìm BTS, vấn đề thuận lợitrong thi công cũng rất được quan tâm khi xây dựng các công trình biển. Các công trìnhnày thường được xây dựng trong điều kiện cột nước sâu, quá trình thi công chịu tác độngthường xuyên của sóng, gió và cả dông bão trên biển. Thùng chìm thường được đúc sẵntrên ụ nổi sau đó lai dắt ra vị trí lắp đặt nên rút ngắn được thời gian thi công do vậy cóthể lựa chọn thời đoạn thi công thích hợp, giảm thiểu bất lợi của sóng gió và dòng chảy.Việc định vị phao bè trong điều kiện sóng tác động, mực nước thuỷ triều thay đổi thườngxuyên và công tác vận chuyển một khối lượng đáng kể vật liệu với cự ly cách bờ hàngtrăm hải lý cần kinh phí lớn và thường gặp nhiều khó khăn. Các ưu điểm về kỹ thuật củathùng chìm BTS được các nhà chuyên môn đánh giá cao, chính vì vậy kết cấu này cónhiều triển vọng áp dụng trong thực tế.3. Ưu điểm về kinh tế của thùng chìm có BTS Sử dụng thùng chìm BTS còn cho phép giảm kinh phí xây dựng, tăng hiệu quảkinh tế: giảm khối lượng BTCT chế tạo thùng do mặt cắt ngang yêu cầu nhỏ hơn, giảmđáng kể khối lượng vật liệu gia trọng. Để có số liệu so sánh về mặt kinh tế, tác giả đã giảđịnh tính toán cho công trình thực tế đê chắn sóng cảng Tiên Sa - Đà Nẵng [2], kết quảđược thể hiện như sau: 3.1 Giới thiệu đê chắn sóng cả ...