TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9144 : 2012 CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - YÊU CẦU THIẾT KẾ ÂU TÀU Hydraulic structure - Requirement for Navigation Locks Design Lời nói đầu TCVN 9144 : 2012 chuyển đổi từ tài liệu “Chỉ dẫn thiết kế âu tàu biên soạn sở phát triển chương trình 1-62 Cơng trình thủy lợi sông quy tắc thiết kế bản” theo quy định khoản Điều 69 Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật điểm a khoản Điều Nghị định số 127/2007/NĐ-CP ngày 1/8/2007 Chính phủ quy định chi tiết thi hành số điều Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật TCVN 9144 : 2012 Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Cơng nghệ cơng bố CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - U CẦU THIẾT KẾ ÂU TÀU Hydraulic structure - Requirement for Navigation Locks Design Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định yêu cầu kỹ thuật thiết kế âu tàu mới, sửa chữa thuộc cơng trình thủy lợi, thủy điện sông đập dâng, đập hồ chứa đoạn kênh dẫn gần âu tàu thuyền nằm đường thủy nội địa Khi thiết kế âu tàu xây dựng vùng có động đất, có cac-tơ (Karst) phải xét đến yêu cầu bổ sung việc xây dựng đội công trình thủy lợi điều kiện Tài liệu viện dẫn TCVN 8214 : 2009 Thí nghiệm mơ hình thủy lực cơng trình thủy lợi, thủy điện TCVN 4116 : 1985 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép cơng trình Thủy cơng - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 8421 : 2010 Cơng trình thủy lợi - Tải trọng lực tác dụng lên cơng trình sóng tàu TCVN 8215 : 2009 Cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế thiết bị quan trắc - Cụm cơng trình đầu mối TCVN 9143 : 2012 Cơng trình thủy lợi - Tính toán đường viền thấm đất đập khơng phải đá TCVN 4253 : 2012 Cơng trình thủy lợi - Nền cơng trình thủy cơng - Yêu cầu thiết kế TCVN 4054 : 2005 Đường ô tô - Yêu cầu thiết kế TCVN 5664 : 1992 Phân cấp kỹ thuật đường thủy nội địa TCVN 2737 : 1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 375-2006 Thiết kế cơng trình chịu động đất1 TCN 272-05 Tiêu chuẩn thiết kế cầu 20051 Các thuật ngữ 3.1 Cảng trước (front port) Khu nước trước bến bảo vệ kể liền với âu phía thượng lưu (phía hồ chứa) phía cơng trình chắn sóng, phục vụ cho việc xếp lại đoàn tàu, cho tàu đỗ bão trước lúc qua âu, đồng thời đoàn tàu vào an toàn thuận lợi 3.2 Vũng tàu trước (arrange areas) Phần khu nước trước bến vũng tàu dùng để xếp lại tàu, bè 3.3 Lượng nước bị choán chỗ tàu (Volume displaced) Khối lượng nước tính (T) bị thân tàu chốn chỗ (ở trạng thái khơng tải có tải) Tiêu chuẩn quốc gia chuyển đổi tương ứng 3.4 Cửa âu (lock gate) Là cửa van chắn mở (khẩu độ) để tàu qua lại đầu âu, gồm: Cửa (service gate): cửa làm việc thường xuyên khai thác âu; Cửa sửa chữa (lock guard gate): cửa dùng để bít lỗ cửa tạm thời sửa chữa cửa sửa chữa phận âu; Cửa cố (emergency gate): cửa dùng để đóng nhanh lỗ cửa âu có cố xảy với cửa với phận khác âu 3.5 Đoạn kênh dẫn thượng (hạ) lưu (diversion channel) Là đoạn kênh nối liền với âu phía thượng lưu (hạ lưu) với cơng trình bến cơng trình hướng dịng đảm bảo cho tàu tiến gần đến âu an toàn, cho tàu đỗ trước qua âu 3.6 Trọng tải tàu (tonnage boat) Khối lượng hàng hữu ích mà tàu chở với mớn nước tính tốn tồn phần 3.7 Lượng vận chuyển hàng hóa (luồng hàng hóa) tuyến đường thủy (mass transportation) Chỉ tiêu đặc trưng cho cường độ sử dụng tuyến đường thủy, số lượng hàng hóa (thường tính tấn) chuyển qua đoạn cho tuyến đường thủy qua tuyến cụm cơng trình đầu mối thủy lợi theo hướng xuôi ngược thời kỳ vận tải (lượng vận tải hàng hóa tháng, lượng vận tải hàng hóa ngày 3.8 Cửa van kín hành lang dẫn nước (waterlight gate) Cửa van khơng cho khí trời vào vùng dòng chảy co hẹp thời gian mở cửa van 3.9 Đầu âu (lock structure) Cơng trình dịng nước phân cách buồng âu với thượng hạ lưu phân cách buồng âu âu có nhiều buồng Đầu âu dùng để bố trí cửa âu, hệ thống cấp nước, thiết bị nhà quản lý 3.10 Chiều sâu ngưỡng (depth on lock) Chiều sâu phần nhô cao đầu âu mực nước vận tải thấp 3.11 Dao động mực nước (quán tính) (water variation) Trong buồng âu (water variation in navigation lock chamber) Dao động mực nước vào cuối trình làm đầy tháo cạn buồng âu Sau cân mực nước q trình tiếp diễn qn tính gây nên tượng dầy cạn Trong kênh dần (water variation in diversion channel) Dao động mực nước quan sát thấy trình lấy nước (từ kênh thượng lưu) xả nước (vào kênh hạ lưu) sóng dương sóng âm phản xạ truyền ngược lại từ âu, giao thoa với tạo dao động độ dốc cục mặt nước theo chiều dòng chảy ngược lại 3.12 Buồng âu (Navigation lock chamber) Phần âu giới hạn hai đầu âu, tàu bè nằm lại chờ qua âu 3.13 Các cơng trình hướng tàu (structure guide) Là cơng trình tường hướng tàu bến liền liền với mỏ biên đầu âu dùng để hướng đoàn tàu vào âu khỏi âu 3.14 Thời kỳ vận tải (period transportation) Là phần năm, tính số ngày đêm, thời gian việc vận tải thủy tiến hành phạm vi tuyến đoạn đường thủy cho 3.15 Chiều dài hữu ích buồng âu (useful length) Là kích thước lớn theo chiều dài buồng âu, chiều dài tàu bè đậu qua âu điều kiện bình thường 3.16 Chiều rộng hữu ích buồng âu (useful width) Là khoảng cách phần dô mặt tường âu đầu âu theo hướng ngang phạm vi từ cao trình mớn nước lớn tàu tính tốn mực nước thơng tàu thấp đến đỉnh tường 3.17 Các cơng trình bến (works station) Là cơng trình kề với tường hướng tàu dùng cho tàu đậu đoạn kênh dẫn đợi qua âu 3.18 Khả thông tàu âu (mass transportation capacity) Là lượng hàng hóa lớn mà âu cho qua thời kỳ vận tải trường hợp sơ đồ tổ chức vận chuyển hợp lý cấu trúc luồng hàng chọn thời hạn tính tốn 3.19 Kênh nối (connector channel) Là đoạn kênh hai âu có liên quan với thao tác thông âu cân nước hệ thống cấp nước 3.20 Khu vực cửa vào kênh dẫn (channel entrance area) Là đoạn luồng tàu giới hạn tuyến vào kênh dẫn tuyến vị trí nối tiếp với trục luồng sông, không lớn năm lần chiều rộng đường tàu kênh 3.21 Hệ thống cấp nước (Water system operation) Là toàn thiết bị dùng để làm đầy hay tháo cạn buồng âu 3.22 Thông tàu qua âu theo loạt (transportation in group) Là cho số tàu qua âu theo hướng hướng khác (theo loạt) áp dụng âu nhiều buồng nhằm mục đích giảm bớt lượng nước xả thừa vơ ích giảm bớt thời gian tiêu phí vào lúc thay đổi hướng chuyển động 3.23 Lăng trụ nước tháo âu (volume discharge) Là thể tích nước phải tháo lần làm cạn buồng âu 3.24 Tường nước đổ (water fence) Là tường ngang, tạo thành bậc cao trình ngưỡng đầu âu thượng đáy buồng âu (trong âu buồng) cao trình đáy buồng âu kề (trong âu nhiều buồng) 3.25 Lượng tàu qua âu (number of boat crossing) Là số đặc trưng cho cường độ vận tải số tàu qua âu theo hướng xuôi ngược sau thời kỳ vận tải hay thời kỳ vận tải khác 3.26 Điều khiển chu trình âu (control operation cycle) Là điều khiển mà tất động tác đóng, mở thay đổi tốc độ hướng chuyển động thiết bị khí âu, việc thay đổi tín hiệu đèn hiệu vào, tiến hành cách tự động theo trình tự cho trước, phù hợp với trình tàu qua âu tiêu chuẩn 3.27 Đoạn làm êm dòng chảy (make serence area) Là đoạn bố trí đầu âu buồng âu, sau thiết bị tiêu đầu âu, khơng nằm chiều dài hữu ích buồng âu điều kiện khơng thể cho phép tàu đậu đoạn bố trí hệ thống cấp nước đầu âu 3.28 Hõm cửa (gate slot) Là phần lõm (khe phai) thẳng đứng mố biên đầu âu cánh cửa âu ẩn vào cửa mở hoàn toàn 3.29 Âu buồng (single navigation lock chamber) Là âu việc tàu bè vượt qua độ chênh mực nước tập trung tiến hành việc thông tàu buồng 3.30 Âu nhiều buồng (multi navigation lock chamber) Là âu việc tàu bè vượt qua độ chênh mực nước tập trung tiến hành việc thông tàu số buồng bố trí liên tiếp 3.31 Âu nhiều tuyến (multi route navigation lock) Là âu bao gồm hai âu nhiều nữa, đặt bên cạnh nhau, âu làm việc độc lập 3.32 Độ gia tăng mớn nước (rate of increase water line) Là độ gia tăng tàu chuyển động âu, có kể đến độ chênh dọc so với mớn nước tàu lúc đứng yên tương ứng với mực nước ban đầu âu Một số quy định chung 4.1 Phân loại âu tàu Âu tàu phân loại sau: - Theo số lượng buồng âu đặt nối tiếp nhau: loại buồng, loại buồng có đầu âu trung gian: loại buồng, v.v - Theo số tuyến, với buồng âu bố trí song song với nhau: loại tuyến, loại tuyến, v.v Các loại đường thủy nội địa cơng trình âu xác định theo tiêu chuẩn, quy chuẩn phân cấp cơng trình hành Các kết cấu cơng trình chủ yếu âu là: cầu âu, buồng âu, cửa cửa cố, thiết bị tiêu nước, cơng trình hệ thống lấy nước, đoạn kênh dẫn vào âu, tường chắn nằm tuyến áp lực Các kết cấu cơng trình thứ yếu là: tường chắn khơng nằm tuyến áp lực, cơng trình hướng tàu, thiết bị bến bảo vệ chống va đập, cầu công tác chịu tải trọng máy đóng mở, cửa van sửa chữa, v.v 4.2 Các yêu cầu chung 4.2.1 Khi thiết kế âu tàu cần xét đến khả sử dụng âu để tháo phần lưu lượng nước lũ vào thời kì việc vận tải thủy cơng trình thực tế bị ngừng lại âu sử dụng theo chức Tần suất lưu lượng lũ xả qua tuyến cụm cơng trình thủy lợi mà âu làm nhiệm vụ tháo lũ, cần lấy không nhỏ hơn: Trên đường thủy loại I: 1%; Trên đường thủy loại II: 2%; Trên đường thủy loại III: 3%; Trên đường thủy loại IV: 5%; theo quy đinh QCVN 04 - 05 : 2012 Cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế Phần lưu lượng lũ xả qua âu xác định sở tính tốn kinh tế - kỹ thuật tương ứng có xét đến yêu cầu biện pháp bổ sung có liên quan đến đặc tính làm việc âu tháo lũ 4.2.2 Được phép dùng âu để tháo lũ tần suất nhỏ có sở phân tích kinh tế kỹ thuật xác đáng đồng ý quan quản lý nhà nước có thẩm quyền 4.2.3 Chế độ xả nước qua âu phải dựa sở tính tốn nghiên cứu thí nghiệm mơ hình theo tiêu chuẩn TCVN 8214 : 2009 Khi tính tốn cần chọn trị số lưu lượng xả qua âu có xét đến khả dịng chảy tản hạ lưu âu có xét đến việc áp dụng biện pháp cần thiết làm cho công trình thích ứng với việc xả nước Khi thiết kế cần phải xét đến biện pháp bảo vệ phận âu đặc biệt thiết bị khí thủy lợi 4.2.4 Cho phép dùng âu tàu đề xả phần lưu lượng nước mưa, phải tuân thủ tất yêu cầu Điều 4.2.1 Điều 4.2.3 phải đồng ý quan quản lý nhà nước có thẩm quyền 4.3 Vật liệu xây dựng âu tàu 4.3.1 Bê tơng thủy cơng Để xây dựng cơng trình âu tàu bê tông bê tông cốt thép thường dùng bê tông thủy công, chất lượng bê tông cần phải thỏa mãn yêu cầu bền vững nước tính khơng thấm nước, cường độ tính tỏa nhiệt đơng cứng Ngồi độ bền nước, bê tơng cần phải thỏa mãn yêu cầu chống ăn mòn môi trường nước Bê tông cần phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN 4116 : 1985 Cường độ bê tông thiết kế cần phải xác định giai đoạn thiết kế sơ Khi xây dựng âu hệ thống với cơng trình đầu mối khác để nhằm mục đích giảm bớt số lượng thiết kế bê tơng, cần cố gắng phối hợp mác thiết kế bê tông âu tàu với mác bê tông dùng cho công trình đầu mối khác Các yêu cầu phần tử bê tông cốt thép lắp ghép kết cấu âu tàu phải phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn hành sản phẩm bê tông bê tông cốt thép 4.3.2 Các vật liệu khác Đối với kết cấu bê tông cốt thép âu cần phải sử dụng cốt thép phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn TCVN 4116: 1985 Vật liệu xây dựng để chống thấm át-phan lựa chọn theo tiêu chuẩn liên quan thiết kế chống thấm Vật liệu gỗ dùng cho phần tử kết cấu riêng biệt âu tàu phải phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn, quy chuẩn hành tương ứng 4.3.3 Thành phần khối lượng Các tài liệu khảo sát thiết kế bao gồm: - Thành phần khối lượng tài liệu thiết kế âu tàu, giai đoạn thiết kế, xác định theo quy chuẩn, tiêu chuẩn hành - Thành phần khối lượng công tác khảo sát nghiên cứu địa hình, địa chất cơng trình, địa chất thủy văn, thủy văn sản xuất xây dựng, v.v xác định theo tiêu chuẩn, quy chuẩn tương đương - Các tài liệu thiết kế âu tàu phải bao gồm số liệu lượng hàng hóa vận chuyển, lượng tàu bè qua lại tuyến cơng trình, triển vọng phát triển vận tải thủy lưu vực sông, số liệu tàu bè có dạng thiết kế tuyến đường thủy - Để soạn thảo luận chứng vật để thiết kế riêng biệt trường hợp cần thiết cần phải tiến hành công tác khảo sát nghiên cứu phòng nghiên cứu thực nghiệm đặc biệt Xác định khả vận chuyển âu tàu 5.1 Các số liệu yêu cầu 5.1.1 Các số liệu lượng hàng hóa tàu bè qua lại tuyến cơng trình cần thiết để xác định khả vận chuyển âu phải tính cho thời hạn tính tốn Các thời hạn tính tốn để thiết kế âu tàu cụ thể xác định nhiệm vụ thiết kế 5.1.2 Luồng hàng hóa vận chuyển qua tuyến cơng trình phải xác định theo tài liệu quy hoạch quan quản lý nhà nước vận tải đường thủy tương lai lưu vực mà âu tàu thiết kế xây dựng, có xét đến thay đổi việc phát triển kinh tế quốc dân thời gian từ bắt đầu đề xuất sơ đồ phát triển đến thời hạn khai thác cụ thể Trong trường hợp khơng có sơ đồ quy hoạch phát triển vận tải thủy phải tiến hành điều tra kinh tế, tính tốn xác định lượng hàng hóa vận chuyển qua tuyến cơng trình thời đoạn thực tế thời đoạn khai thác theo nhiệm vụ thiết kế 5.1.3 Khi xác định khả thơng tàu bè âu tàu cần phải tính tốn lượng tàu bè qua lại thời kỳ vận tải năm (trừ thời kỳ nước kiệt bão lũ tần suất thiết kế) lượng tàu bè ngày căng thẳng 5.1.4 Lưu lượng tàu bè qua lại thời kì vận tải xi dịng tàu chở hàng tàu không tải, loại khác tàu vận tải tự hành tàu phải lai dắt, tàu chở khách tàu vừa chở hàng vừa chở khách, bè mảng, đội tàu kỹ thuật, tàu tổ chức khác đoạn bè mảng qua âu 5.1.5 Lượng tàu bè ngày căng thẳng theo kiểu loại vận chuyển tính tỉ số lượng tàu bè qua lại năm chia cho số ngày vận tải năm, có xét đến phân bố vận chuyển không Hệ số không vận chuyển lấy theo phụ lục A 5.2 Tàu đoạn tàu tính tốn 5.2.1 Khi xác định kích thước âu tàu đoạn kênh dẫn vào âu phải phân biệt: a) Tàu tính tốn theo mức nước; b) Tàu tính tốn, đồn tàu tính tốn với tàu kéo tính tốn theo chiều dài; c) Tàu tính tốn, đồn tàu bè tính tốn theo chiều rộng; d) Tàu tính tốn theo độ vượt cao mặt nước đầm đu đỡ mạn tàu; e) Tàu tính toán theo lượng nước bị choán chỗ 5.2.2 Các kiểu tàu tính tốn lấy theo tài liệu quy hoạch phát triển vận tải thủy lưu vực, có kể đến thay đổi luồng hàng hóa điều kiện luồng lạch xảy thời gian 10 năm đầu khai thác thường xuyên âu tuyến đường thủy loại I loại II, năm tuyến đường thủy loại III loại IV 5.3 Khả vận chuyển âu 5.3.1 Số lần thông tàu bè qua âu ngày đêm tính tổng số lần qua âu đội tàu vận tải xác định sở tính toán, cộng với hai cặp lần qua âu đường thủy loại I loại II; cặp lần qua âu đường thủy loại III loại IV đội tàu kỹ thuật 5.3.2 Thời gian thông tàu qua thời gian mà âu mắc vào việc cho đoàn tàu vượt qua âu Ở âu tàu buồng vận hành chiều hai chiều, âu tàu nhiều buồng vận chuyển hai chiều, thời gian tồn thời gian để đoàn tàu vượt qua âu tàu Khi chuyển vận chiều (theo loạt) qua âu nhiều buồng, thời gian thông tàu qua âu thời gian cần thiết cho đoàn tàu từ vào qua buồng, cộng thêm thời gian làm đầy (tháo cạn) buồng âu thời gian mở cửa 5.3.3 Khi tính tốn thời gian thơng tàu qua âu phải tính đến động tác sau đây: a) Làm đầy tháo cạn buồng âu; b) Mở đóng cửa âu; c) Đưa đoàn tàu vào âu đưa âu; d) Chuyển đoàn tàu từ buồng sang buồng khác Có xét tới thời gian mở đóng cửa van hệ thống cấp nước, thời gian buộc đoàn tàu buồng âu trường hợp thời hạn thực động tác làm tăng thời gian thơng tàu qua âu 5.3.4 Thời gian làm đầy tháo cạn buồng âu phải xác định theo tính tốn thủy lực Khi tính tốn sơ bộ, thời gian (tính phút) làm đầy tháo cạn buồng âu cho phép xác định theo công thức: T = k H k Bk 1.Lk (1) Trong đó: Hk: cột nước tính tốn vào buồng âu, tính m; Lk1: chiều dài hữu ích buồng âu, tính m; Bk1: chiều rộng hữu ích buồng âu, tính m; K: hệ số, lấy 0,27 loại âu có hệ thống cấp nước tập trung đầu âu, lấy 0,19 loại âu có hệ thống cấp nước kiểu phân bố Thời gian mở đóng cửa âu lấy theo Điều 15.3.3 5.3.5 Thời gian vào âu đoàn tàu, tàu riêng rẽ bè mảng, thời gian khỏi âu thời gian chuyển từ buồng sang buồng khác xác định theo tốc độ chiều dài đường tàu, bè Vận tốc di chuyển phải xác định tính tốn, phụ thuộc vào biện pháp lai dắt sử dụng âu Khi tính tốn sơ bộ, vận tốc chuyển động trung bình lấy theo bảng Bảng - Vận tốc di chuyển trung bình Vận tốc trung bình (m/s) Đối tượng qua âu Vào Ra Chuyển từ buồng sang buồng khác Đoàn tàu 0,8 1,3 0,7 Bè 0,5 0,6 0,5 1,7 0,9 Tàu tự hành 5.3.6 Chiều dài đường đoàn tàu hay tàu riêng biệt vào âu khỏi âu xác định vị trí đoạn kênh dẫn vào âu vị trí âu Vị trí tính tốn ban đầu đoạn kênh dẫn vào âu chuyển động chiều xác định vị trí đèn tín hiệu “dừng lại” gần cửa âu, cịn chuyển động chiều xác định sở khả tránh với tàu đoàn tàu ngược chiều Vị trí tính tốn cuối tàu đoàn tàu ra, di chuyển chiều xác định sở khả đóng cửa âu phía sau chuyển động hai chiều sở khả tránh với tàu đoàn tàu ngược chiều đợi vào âu Khi di chuyển từ buồng âu sang buồng âu khác, chiều dài đoạn đường di chuyển lấy chiều dài buồng âu đầu âu hai buồng Khi tính tốn sơ chiều dài đoạn đường vào (ra) Lv tàu đồn tàu tính toán, đứng đợi bên để qua âu, cho phép lấy bằng: a) Khi qua âu chiều: Lv= Lk1 (1+α1) (2) b) Khi qua âu chiều: Lv = Lo (1 + α2) + Lc/2 +L2 (3) Trong đó: α1: số, 0,4 vào 0,1 ra; α2: hệ số lấy 0,4; L2: xác định theo công thức (15); Lc: Chiều dài tàu đồn tàu tính tốn 5.3.7 Lượng thông tàu âu vào ngày giao thông căng thẳng xác định theo thời gian thông tàu qua âu số lần mở âu Đồng thời, xác định khả chuyển vận âu tuyến tất loại tàu, phải lấy nửa số lần cho qua âu chiều nửa số lần cho qua âu chiều, bè cho qua âu chiều Khi xác định khả chuyển vận tàu bè hàng hóa âu phải xuất phát từ lượng thơng tàu tồn phần âu vào ngày (23 giờ) vận tải thủy căng thẳng với loại tàu đoàn tàu tính tốn chọn với cấu vận tải thời hạn tính tốn 5.3.8 Lượng nước để thơng qua âu phải xác định theo khối lượng lăng trụ nước tháo phải tiêu hao thời gian vận tải, trừ lượng nước thời gian để lũ qua âu Trong tính tốn cho phép lấy thể tích trung bình lăng trụ nước tháo Số lượng khối lăng trụ nước tháo xác định đại lượng: k N = nx + nng + m( − 1) (4) Trong đó: nx nng: số lần mở thơng tàu qua âu xi ngược dịng; k: số buồng âu; m: số lần thay đổi hướng chuyển động đồn tàu thơng tàu qua âu, chuyển động hai chiều số đồn tàu cịn thơng tàu qua âu theo đợt số đợt Các trị số nx nng m phải phù hợp với biểu đồ thông tàu bè qua âu phải tính tốn cho thời kỳ vận tải năm, thời kì đặc biệt năm Khi tính tốn số lượng khối lăng trụ nước tháo phải ý đến đặc điểm lần thông tàu qua âu theo tuyến Đối với âu có hệ thống chuyển nước thiết bị đặc biệt để tiết kiệm nước, phải xét tới tiết kiệm nước thông tàu qua âu Không cần xét ảnh hưởng độ choán nước khác tàu đến lượng nước tiêu hao Xác định kích thước âu 6.1 Mức nước thơng tàu tính tốn 6.1.1 Mức nước thông tàu thấp thượng, hạ lưu buồng âu xác định với tần suất đảm bảo 99% với đường thủy loại I, 97% với đường thủy loại II, 95% với đường thủy loại III IV, có xét đến giảm mực nước diễn ra: a) Do biến hình lịng sơng, đà sóng gây gió tượng chuyển động không ổn định nước gây nên với chế độ điều tiết ngày đêm nhà máy thủy điện, tháo cạn làm đầy buồng âu; b) Trong thời kì tháo nước hồ trước mùa lũ, xét thấy cần kéo dài thời gian vận tải đoạn đường thủy xam xét thời hạn tính tốn tương lai; c) Trong thời gian lắp ráp đập cụm cơng trình đầu mối với loại đập tháo lắp cho tàu bè qua lại 6.1.2 Mực nước thông tàu cao thượng, hạ lưu buồng âu, trừ loại âu cụm cơng trình đầu mối có đập tháo lắp cho tàu bè qua lại, xác định theo lưu lượng nước với tần suất tính tốn 1% cho đường thủy loại I; 3% cho đường thủy loại II; 5% cho đường thủy loại III IV có kể đến tăng mực nước đà sóng xơ tới gây gió, tượng chuyển động không ổn định gây nên chế độ làm việc nhà máy thủy điện xả nước thừa, làm đầy tháo cạn buồng âu Các âu thuộc cụm cơng trình đầu mối với loại đập tháo lắp cho tàu bè qua lại, mực nước thông tàu cao mực nước dự kiến thơng tàu qua âu (cịn mực nước cao cho tàu bè vượt qua đập dâng) 6.1.3 Đối với âu tuyến nằm kênh, mực nước tính tốn nên xác định theo điều kiện lấy từ kênh (khi khơng có nước chảy vào kênh) xả vào kênh lăng trụ nước tháo đường thủy loại I II, lăng trụ nước tháo với loại đường thủy III IV Đối với âu tuyến số lượng lăng trụ nước tháo tương ứng lấy tăng lên 6.2 Kích thước âu 6.2.1 Các kích thước âu: chiều dài chiều rộng hữu ích buồng chiều sâu ngưỡng (phần nhô lên cao đáy đầu âu) cần phải thỏa mãn kích thước đồn tàu thiết kế tàu thiết kế riêng biệt, lấy tương ứng với lượng hàng hóa vận chuyển tính tốn, cho qua buồng âu lúc Kích thước âu nằm tuyến đường thủy phải lấy giống Nếu không tn theo u cầu cần phải đồng ý quan quản lý nhà nước có thẩm quyền 6.2.2 Chiều dài hữu ích buồng âu Lk1 lấy bằng: Lk1 = Lđt + ∆L (5) Trong đó: Lđt: chiều dài đồn tàu tính tốn nhóm tàu thiết kế qua âu đợt; 2∆L: chiều dài an toàn buồng âu hai đầu Khi chiều dài đồn tàu tính tốn nhóm tàu lấy tổng số chiều dài tàu nhóm 6.2.3 Chiều dài an tồn (tính m) đầu buồng âu lấy bằng: ∆L = + 0,015 Lc (6) Trong đó: Lc: chiều dài tàu đồn tàu tính tốn (tính m) Khoảng cách an tồn (theo chiều dọc âu) tàu riêng biệt đoàn tàu buồng âu xác định theo cơng thức (6) 6.2.4 Chiều rộng hữu ích buồng âu Bk1 lấy bằng: Bk1 = bđt + ∆b (7) Trong đó: bct: chiều rộng tàu đồn tàu tính tốn qua âu đợt (đứng cạnh nhau); 2∆b: chiều rộng an toàn buồng âu hai bên đồn tàu nhóm tàu Khoảng rộng an tồn phía: - Khi buồng âu tới 10 m khoảng rộng an tồn khơng nhỏ 0,2 m; - Khi buồng âu tới 18 m khoảng rộng an tồn khơng nhỏ 0,4 m; - Khi buồng 18 m khoảng rộng an toàn không nhỏ 0,5m 6.2.5 Chiều sâu ngưỡng SK lấy bằng: Sk = Sc + ∆S (8) Trong đó: Sc: mớn nước tàu tính tốn (khi chở đủ trọng tải); ∆S: độ sâu an toàn ngưỡng, không nhỏ tổng số độ gia tăng mớn nước tàu tính tốn độ chênh dọc (tính theo phụ lục B) độ an tồn nhỏ bụng tàu chạy theo Bảng Bảng - Trị số độ sâu an toàn nhỏ bụng tàu phụ thuộc vào chiều sâu đặt ngưỡng: Loại âu Chiều sâu đặt ngưỡng (m) Độ sâu an tồn nhỏ bụng tàu (m) Bê tơng cốt thép Tới 2,5 25 Trên 2,5 40 Tới 1,0 10 Trên 1,0 15 Bằng gỗ Độ an toàn chiều rộng chiều sâu bụng tàu phải lấy theo yêu cầu vào âu tàu đoàn tàu với tốc độ bảng 1, yêu cầu lượng tàu bè cho Chiều rộng chiều dài hữu ích buồng âu, chiều sâu ngưỡng có xét đến độ an tồn cần lấy theo số trịn theo phía tăng lên kích thước cần thiết theo bảng 6.2.6 Khi hệ thống lấy nước vào âu làm theo kiểu phân bố, cần coi mép hạ lưu tường nước đổ hõm cửa đầu âu, mép hạ lưu phận kết cấu khác nhơ phía hạ lưu nhiều ranh giới chiều dài hữu ích buồng âu phía thượng lưu Khi có tường nước đổ cong (ở mặt bằng) theo dạng vịm phải coi đỉnh vịm ranh giới chiều dài hữu ích buồng âu, đồn tàu tính tốn theo chiều dài bao gồm tàu theo chiều rộng (theo chiều rộng không ghép nhiều tàu với nhau) Trong trường hợp lấy nước vào âu theo kiểu tập trung đầu âu, yêu cầu tiêu dòng chảy, cần phải dành đoạn để làm tĩnh dòng chảy chiều dài hữu ích buồng âu phía thượng lưu phải tính từ cuối phần làm tĩnh dịng chảy Giới hạn chiều dài hữu ích buồng âu phía hạ lưu mép thượng lưu hõm cửa đầu âu, phần tử kết thúc khác đầu âu không nhô mép phía thượng lưu Bảng 3: Các kích thước âu Bk1 Lk Sk Bk1 Lk1 Sk Bk1 Lk1 Sk 30 18 15 5,5 5,5 2,5 290 290 180 Bk1 Lk Sk Bk1 Lk1 Sk Bk1 Lk Sk 11 18 1,5 7,5 50 1,3 35 1,2 - - 18 15 5,5 2,5 270 150 - - - - - - - - 18 5, 5;4 15 150 18 - - - - - - 1,5 CHÚ THÍCH: Được phép sử dụng trị số kích thước khác có luận chứng kinh tế - kỹ thuật thích đáng có thỏa thuận quan quản lý nhà nước chuyên ngành 6.2.7 Giới hạn chiều rộng hữu ích Bk1 buồng đầu mặt phẳng thẳng đứng qua phần nhô nhiều tường buồng âu mố biên đầu âu Chiều rộng hữu ích buồng âu cần phải đảm bảo toàn chiều cao phạm vi từ đỉnh tường (kể lan can) đến mặt phẳng qua mức mớn nước tàu tính tốn cho phép mở rộng tường phía (để tường) phạm vi chiều rộng an toàn độ sâu an tồn đáy tàu nước thơng tàu mức thấp có xét đến độ lượn cong nhỏ thân tàu tính tốn 6.2.8 Cao trình ngưỡng âu hiệu số mực nước thông tàu nhỏ nhất, xác định theo Điều 6.1.1, chiều sâu ngưỡng tính theo cơng thức (8) Đối với đầu âu trung gian âu nhiều buồng mực nước thông tàu thấp xác định sở mực nước thông tàu thấp thượng hạ lưu (có xét tới Điều 9.4.3) 6.2.9 Cao trình đáy buồng âu hiệu số mực nước thông tàu thấp buồng âu, xác định theo Điều 6.1.1 chiều sâu ngưỡng tính theo cơng thức (8) có xét đến giảm mực nước quán tính xảy buồng âu 6.2.10 Kích thước tĩnh khơng cầu âu (hình 1) kích thước phía mặt nước cửa nâng, cầu quay cầu nâng cần xác định theo tiêu chuẩn TCN272-05 tiêu chuẩn, quy chuẩn hành 6.2.11 Chiều cao tĩnh khơng Hm cầu (hình 1) phải đảm bảo chiều rộng B m = 2/3 B Trong đó: B: chiều rộng hữu ích buồng âu (xem hình 1, a) tường buồng âu thẳng đứng, chiều rộng Bm = 2/3 B, B - chiều rộng âu mực mớn nước tàu tính tốn khơng tàu tường buồng âu nghiêng (xem hình 1, b) Ở phần lại bề rộng, 1/3 B (ở bên B m 1/6B), cho phép giảm chiều cao tới trị số không lớn 1/12B Chiều cao Hm chiều rộng Bm phải xác định ứng với mực nước thơng tàu tính tốn lớn xác định theo Điều 8.2 CHÚ DẪN: a) tường buồng âu thẳng đứng; b) tường buồng âu nghiêng 1) mức nước tính tốn lớn nhất; 2) mớn nước tàu tính tốn khơng tải Hình - Kích thước tĩnh khơng cầu 6.2.12 Trong phạm vi mặt dọc theo tường hướng tàu dọc theo đường dành cho thiết bị giới, phương tiện kéo tàu đường thủy loại I loại lI cần bảo đảm chiều cao cho xe vận tải cần trục qua lại; đường thủy loại III loại IV cần đảm bảo chiều cao cho người qua lại Kích cỡ theo chiều cao tính từ bề mặt mặt dọc theo tường hướng tàu dọc theo đường kéo tàu dây không nhỏ 4,5m (hoặc quy chuẩn hành tương đương) cho ô tô vận tải cần trục qua lại, không nhỏ 2,5m cho người qua lại 6.2.13 Trong trường hợp mặt nói nằm cầu giao thơng chiều rộng chúng lấy theo Điều 6.2.16 6.2.14 Khi dắt tàu qua âu thiết bị kéo đặt bờ chiều rộng mặt cầu kích cỡ theo chiều cao phải thỏa mãn kích thước cấu kéo thiết bị có liên quan đến làm việc chúng 6.2.15 Cao trình đỉnh tường buồng âu, đầu âu mặt xung quanh cần quy định xuất phát từ mức nước thông tàu cao 6.2.16 Chiều rộng mặt xung quanh âu, nằm mức đỉnh tường buồng âu đủ để thực công việc phục vụ âu tàu Chiều rộng tối thiểu mặt bằng, không kể chiều rộng lan can thiết bị buộc tàu thị ngồi phạm vi lan can cần lấy theo yêu cầu tiêu chuẩn TCVN 4054 : 2005 tiêu chuẩn, quy chuẩn hành tương đương thiết kế đường ô tô âu đường thủy loại I loại II lấy không nhỏ m với âu đường thủy loại III loại IV, không xét đến quay đầu ô tô vận tải, lấy với tuyến bến Khi có đường vịng cho phép giảm chiều rộng mặt đầu âu (trừ chiều rộng lan can) đến m Nếu khơng đắp đất phía sau tường âu, âu nằm hố đào sâu có luận chứng kinh tế - kỹ thuật đầy đủ cho phép giảm chiều rộng mặt xung quanh âu đến m có đường cho ô tô vận tải vào tới đầu âu 6.2.17 Khi nước thông tàu thượng hạ lưu buồng âu mức cao nhất, mặt đỉnh tường âu có xét đến mớn nước khơng thấp dầm đỡ mạn tàu hàng (chở đủ tải trọng) tính tốn lớn tàu chở khách tính tốn Độ vượt cáo mặt mực nước lớn không nhỏ m âu đường thủy loại I II 0,5 âu đường thủy loại III IV Độ vượt cao đỉnh lan can mức nước lớn tổng buồng âu không thấp dầm đỡ mạn thứ hai (dầm dưới) tàu tính tốn khơng có hàng Ngồi ra, u cầu độ vượt cao đầu âu thượng lưu, tường chắn đất phần khác âu tàu nằm tuyến dâng nước phải phù hợp với u cầu đặt cơng trình thuộc tuyến dâng nước 6.2.18 Ở âu nhiều buồng có trần ngang để xả thể tích thừa lăng trụ nước tháo, độ vượt cao mặt đỉnh tường âu phải tính từ mực nước cao buồng âu đập tràn làm việc (xem Điều 9.4.3) 15.5.11 Khi phải nâng lên độ cao lớn phải vận chuyển vật nặng, cần sử dụng cần trục điện Đối với vật khó quan sát nâng lên phải dùng cần trục đặc biệt có thiết bị hạn chế làm việc tải máy hạn chế làm việc suy yếu sức căng dây cáp Chỉ phép dùng cần trục thủ công, cần trục đầm pa lăng chiều cao nâng không lớn tải trọng nâng không T 15.6 Cửa van sửa chữa cửa van cố 15.6.1 Ở âu cần phải có cửa van sửa chữa, cho phép ngăn âu với thượng lưu hạ lưu để sửa chữa hay kiểm tra kỹ thuật âu sau tháo cạn nước; phải có cửa van sửa chữa cho phép cách ly cửa van hành lang dẫn nước Trong trường hợp cửa đầu âu hạ lưu cửa hình cung quay 180° khơng cần phải có hệ thống cửa, van sửa chữa riêng phía hạ lưu 15.6.2 Cần phải tính đến khả lắp tháo cửa van sửa chữa vào thời kỳ vận tải thời gian không lâu âu tuyến đường thủy loại I II không 14 tuyến đường thủy loại III IV 15.6.3 Nên dùng cửa phẳng làm cửa sửa chữa đầu âu thượng hạ lưu, đầu âu thượng lưu cửa sửa chữa phải có thêm van chậm Được phép dùng kiểu cửa khác có luận chứng thích đáng 15.6.4 Cửa sửa chữa hay cánh phải thỏa mãn yêu cầu sau: a) cánh cửa hõm cửa phải kẹp giữ chắn; b) mặt phẳng cửa quay phía buồng âu phải bảo vệ khỏi va đập tàu bè qua lại hệ thống khung chống va đập 15.6.5 Các yêu cầu cửa phẳng ngang theo Điều 15.3.11 15.6.6 Nên sử dụng cửa sửa chữa phẳng gồm nhiều đoạn rời âu đường thủy loại III IV, dùng I hai cửa để phục vụ cho vài âu Ở âu đường thủy loại I II việc sử dụng cửa phép có luận chứng thích đáng đồng ý quan quản lý âu 15.6.7 Cửa cố - sửa chữa cần có trường hợp cần thiết phải chặn dòng chảy cách nhanh chóng, khơng làm cạn hồ chứa gây thiệt hại lớn cho kinh tế quốc dân giao thông thủy bị ngừng trệ thời gian dài, cơng trình hạ lưu bị phá hoại, v.v cửa cố cần đặt đầu âu thượng tất âu kề liền với hồ chứa điều tiết nhiều năm hay điều tiết mùa đầu âu thượng lưu âu nhiều buồng 15.6.8 Thời gian cửa cố chặn dòng chảy phải xác định trường hợp cụ thể 15.6.9 Được phép dùng cửa cố làm cửa sửa chữa Trong trường hợp riêng biệt cửa âu làm nhiệm vụ cửa cố Khi thiết phải làm cửa van sửa chữa phía trước cửa âu 15.6.10 Cửa cố - sửa chữa nên dùng kiểu sau đây: cửa phẳng thả xuống, cửa cánh hai cánh kéo ngang, cửa quạt có trục quay thẳng đứng kiểu khác có luận chứng thích đáng 15.6.11 Bản mặt (bưng) vật làm kín nước cửa cố - sửa chữa đặt phía chịu áp lực 15.6.12 Mép mặt cửa van cố sửa chữa đầu âu thượng phải cao mực nước thượng lưu lớn tối thiểu 0,3 m Bản mặt cửa sửa chữa đầu âu hạ phải cao mực nước tính tốn lớn hạ lưu tối thiểu 0,3 m 15.6.13 Cửa van sửa chữa hành lang dẫn nước nên thiết kế theo loại cửa van phẳng sâu, kiểu trượt đóng mở sau mực nước trước đầu cửa van cân 15.6.14 Ở hành lang mà cửa van nâng lên tới vị trí sửa chữa cao mực nước, phép sử dụng cửa van sửa chữa cho số cửa van đặt phía buồng âu khơng âu Trong trường hợp, đóng cửa van sửa chữa mà lỗ vào hành lang dẫn nước không bị ngăn cách với thượng lưu hạ lưu số lượng cửa van sửa chữa phải số lượng cửa van 15.7 Thiết bị tiêu nước 15.7.1 Để làm cạn buồng âu hành lang dẫn nước âu phải đặt máy bơm cố định Được phép sử dụng máy bơm di động, kể máy bơm trường hợp riêng biệt có luận chứng cụ thể có đồng ý quan quản lý vận tải thủy 15.7.2 Hiệu suất tính tốn máy bơm cần xác định theo thể tích nước buồng âu có xét đến lượng nước chảy tới thấm thời gian làm cạn buồng âu Thời gian làm cạn buồng âu mực nước sửa chữa tro buồng âu lớn không lớn 24 âu tuyến đường thủy loại I loại II; 48 âu hai tuyến đường thủy loại I II tất âu đường thủy loại III IV 15.7.3 Để tháo cạn hồn tồn đáy âu, nên bố trí giếng tập trung nước bên cạnh cửa van hành lang dẫn nước đồng thời phải có biện pháp bảo đảm cho nước bề mặt đáy âu chảy vào giếng tập trung Trong trường hợp hành lang đặt sâu đáy hành lang cần dùng để tập trung nước Để làm cạn hành lang phải có giếng tập trung nước nằm đáy hành lang Các giếng tập trung nước phải bố trí nơi đến để kiểm tra nạo vét Hệ thống tiêu nước âu phải đảm bảo tiêu nước buồng âu hành lang dẫn nước đồng thời riêng rẽ Trong trường hợp âu hai ba bốn tuyến, cần thiết phải tiêu nước đồng thời cho buồng tuyến cạnh phải xác định thiết kế tùy thuộc vào hệ thống cấp nước cấu tạo âu 16 Thiết kế điện âu 16.1 Hệ thống cung cấp điện cho âu trạm biến 16.1.1 Các phịng để bố trí thiết bị điện phải thiết kế theo tiêu chuẩn, quy chuẩn hành tương ứng ngành điện lực Các thiết bị thu điện âu, theo tiêu chuẩn, quy chuẩn đảm bảo cung cấp điện hành nhà nước ngành điện Thiết kế cung cấp điện quy định theo tiêu chuẩn cần phải tuân thủ tiêu chuẩn, quy chuẩn khác ngành điện Ở khu vực cấp điện KV 10 KV nên sử dụng hệ thống đồng mạch dự trữ tự động: âu đường thủy loại I II theo sơ đồ cung cấp điện nhánh có máy ngắt điện phụ tải, đường thủy loại III IV theo sơ đồ tuyến có máy ngắt phụ tải 16.1.2 Phải cấp điện xoay chiều pha cho tất máy phụ trợ vv hệ thống thắp sáng bên bên theo dẫn ngành điện Việc thiết kế phải tuân thủ dẫn hành ngành điện 16.1.3 Số lượng công suất máy biến trạm có trạm biến xác định theo đặc tính phụ tải phân bố chúng âu riêng biệt, đồng thời phải theo tiêu chuẩn hành thiết kế cung cấp điện tương đương Nguồn điện dự trữ để cấp cho lưới xác định theo tiêu chuẩn, quy chuẩn đảm bảo cung cấp điện hành 16.1.4 Việc lựa chọn hình thức cấu tạo trạm biến âu, lựa chọn thiết bị điện áp sơ cấp thử cấp tính tốn việc bảo vệ rơle tính tốn mạng lưới phải tiến hành tiêu chuẩn, quy chuẩn hành tương ứng ngành điện 16.1.5 Âu có cửa cố - sửa chữa mà làm việc cửa phải đảm bảo không trục trặc, phải có thiết bị đóng mạch dự trữ tự động cung cấp điện dự trữ từ nguồn điện độc lập Nếu có thể, nên dùng điện từ hệ thống lượng chung làm nguồn cấp điện chủ yếu dự trữ 16.1.6 Thông thường thiết bị thu điện phụ âu phải nối với bảng lắp điện theo nhóm nối với bảng lắp điện động lực Khi thiết kế đường dây cần phải tuân theo tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế đường dây hành ngành điện nhà nước 16.2 Dẫn động điện thiết bị chủ yếu âu 16.2.1 Khi chọn thiết bị dẫn động điện thiết bị vận hành cửa cửa cố, cần xét đến điều kiện riêng việc khai thác âu: độ ẩm cao số trường hợp nước giỏ giọt dao động nhiệt độ lớn thời kỳ khai thác khác nhau, ngừng làm việc kéo dài máy móc thông âu thời gian giai đoạn vận tải, tải máy móc riêng biệt làm việc điều kiện cố, thiết bị vận hành cửa âu khai thác - cố 16.2.2 Khi thiết kế dẫn động điện cửa âu kiểu nâng hạ dùng để làm đầy buồng âu, cần xét đến yêu cầu cần đảm bảo nâng hạ với tốc độ giảm chậm (đến 25 lần) cửa 16.2.3 Dẫn động điện thiết bị vận hành cửa van hành lang dẫn nước phải thiết kế để đảm bảo việc nâng hạ cửa van phù hợp với chế độ làm đầy tháo cạn tính tốn buồng âu, trường hợp cố chọn động điện phải xét đến khả tải xảy yêu cầu riêng việc dẫn động điện thiết bị vận hành Ví dụ chuyển động cửa van có lúc dừng lại, thay đổi tốc độ chuyển động theo chương trình định sẵn, v.v Khi số hành lang làm việc song song, cần phải xét đến trình tự chuyển động cửa van hành lang khác 16.2.4 Các khống chế điều khiển từ dẫn động điện thiết bị vận hành cửa cố âu phải cố gắng bố trí gần thiết bị vận hành cửa cho tiện để giảm bớt chiều dài dây cáp điện Ngoài dẫn Điều 17.2 việc thiết kế thiết bị cần phải tuân thủ hướng dẫn thiết kế sử dụng nhà chế tạo thiết bị 16.3 Thiết bị điện động lực phụ trợ hệ thống tiếp địa 16.3.1 Thiết bị điện máy thu điện phụ âu phải thiết kế phù hợp với quy định kỹ thuật tương ứng, đồng thời phải xét đến điều kiện khai thác riêng thiết bị điện âu, tương tự Điều 16.2.1 phải xét đến điều kiện làm việc tiết kiệm thiết bị điện (các thiết bị đóng ngắt tự động để chiếu sáng) 16.3.2 Để dẫn động cho máy bơm cố định di động làm nhiệm vụ hút cạn nước buồng âu hành lang dẫn nước phải sử dụng động điện chống ẩm, dùng trạm nam châm tổng hợp làm thiết bị khởi động điều chỉnh động điện máy bơm 16.3.3 Để nối mạch cho thiết bị thu điện động lực di động khác dùng để phục vụ cho công việc di chuyển máy hàn điện công cụ chạy điện khác mố biên âu trường hợp cần thiết dọc tường buồng âu bến cần phải bố trí bảng lắp điện động lực chế tạo nhà máy (kiểu đặt nhà trời) 16.3.4 Để nối mạch động điện phụ nhà mố biên âu cần dự kiến sử dụng bảng lắp điện phân phối theo nhóm với átơmát cầu trì Phải cung cấp điện cho bảng từ bảng phân phối trạm biến âu, vị trí tiếp nhận điện từ lưới điện cho hoạt động âu độc lập với mạng lưới dẫn động điện thiết bị vận hành âu 16.3.5 Ở âu cần có tiếp địa biện pháp bảo vệ bảo đảm an toàn theo quy định hành an toàn điện Để tăng độ tin cậy hệ thống tiếp địa cần xét đến việc sử dụng truyền nhiệt đặt sẵn tường âu cửa van (trong trường hợp mà phận ngun nhân kỹ thuật, khơng cần phải cách ly đặc biệt với cốt thép với hệ thống tiếp địa) 16.3.6 Thiết bị điện mạng điện âu phải bảo vệ chống sét chống điện áp phù hợp với quy định tương ứng 16.3.7 Cáp điện lực lớp ngăn cáp phải tuân thủ tiêu chuẩn, quy chuẩn hành cách điện, an toàn điện điều kiện đặc biệt độ ẩm ướt cao, nước, nhiệt độ 16.3.8 Để vận hành thiết bị điện, thiết kế phải dự kiến đặt phận thiết bị thử, phương tiện đo đạc bảo vệ di động, dụng cụ khác 16.3.9 Trong thiết kế phải dự kiến dự trữ phận mau hỏng thiết bị máy móc điện số lượng thiết bị điện dự trữ cần thiết 17 Thiết bị bến âu kênh dẫn 17.1 Ở âu kênh dẫn, để buộc tàu bè cần phải trang bị thiết bị bến: trụ buộc tàu, vịng (móc) buộc tàu di động cố định 17.2 Các trụ vịng (móc) phải tính với tải trọng lực kéo dứt dây cáp buộc tàu, có đường kính khơng lớn 15,5 mm (lực kéo đứt 13,7 tấn) để neo buộc buộc tàu tấn; đường kính không lớn 22 m (lực kéo đứt 25 tấn) để neo buộc tàu Khi tính trụ buộc tàu lực kéo đứt dây cáp thuộc tải trọng chủ yếu, cịn móc di động - thuộc tải trọng đặc biệt 17.3 Các vịng (móc) di động nên làm theo kiểu phao 17.4 Khi bố trí vịng (móc) kiểu phai phải thỏa mãn yêu cầu sau đây: a) vòng (móc) cần làm điều kiện dao động mực nước thông tàu buồng âu lớn m; b) vịng (móc) khơng nhơ khỏi mặt tường âu, phải chuyển động tự theo thiết bị dẫn hướng mực nước thay đổi phải có thiết bị để treo c) độ vượt cao mặt nước đầu buộc cáp vào vịng móc (ở trạng thái không chịu tải) phải tương ứng với độ vượt cao chân cột buộc cáp tàu tính tốn trạng thái đầy hàng; lấy độ vượt cao 1,6 m đến m (đối với âu loại I II) d) góc ngồi khe lõm đặt vịng (móc) tồn chiều cao phải bảo vệ lớp áo kim loại Hình dạng khe lõm mặt phải lựa chọn đảm bảo không để dây cáp sát vào tường góc hướng dây cáp trục dọc âu lớn 15° e) khe lõm vòng (móc) phải có nắp đậy, vị trí vịng (móc) giới thiệu dầm tì đặt nắp Dầm tì phải tháo nắp để lấy vịng (móc) khỏi khe lõm sửa chữa Vị trí vịng (móc) giới hạn dầm đỡ g) dao động mực nước buồng âu lớn 10 m vịng móc phải chiếu sáng h) để buộc tàu vó thành cao khơng chở hàng đề nghị dùng loại vịng có móc thẳng đứng (bổ sung thêm vào móc nằm ngang) 17.5 Khi cần thiết phải nâng cao khả thông tàu âu, nên dùng thiết bị để tăng nhanh việc dắt hãm bè tàu không tự hành (đầu máy chạy điện, tời điện, w ) 17.6 Các trụ buộc tàu phải bố trí tường hướng tàu hai bên âu theo tuyến bến Vị trí đặt trụ buồng âu chọn có xét đến việc phân chia tường đoạn, kênh dẫn có xét đến vị trí cọc đỡ tuyến bến cho khoảng cách trụ buộc tạm kề không lớn nửa chiều dài tàu tính tốn khơng vượt q 35 m 17.7 Vịng (móc) kiểu di động phải thiết kế buồng âu có tường bê tơng bê tơng cốt thép phải bố trí gần trụ buộc tàu Vịng (móc) kiểu cố định làm cơng trình bến, vịng (móc) bố trí cách 1,5 m theo chiều cao 17.8 Trên tường bê tông, bê tông cốt thép tường cừ thép, trụ buộc tàu phải bố trí gần mặt tường tốt phải đảm bảo cho thân trụ không nhô khỏi mặt phẳng lan can Ở vị trí đặt trụ buộc tàu cần làm lan can không liên tục, khoảng lan can không liên tục cần thiết kế vật chắn tháo lắp Đối diện với trụ buộc tàu, mặt ngồi phía tường âu lan can, chỗ gấp khúc dây cáp hai bên khoảng không liên tục lan can cần bảo vệ lớp áo kim loại dạng lượn cong 18 Các thiết bị điều khiển, tự động hóa, khóa liên động, tín hiệu, liên lạc, chiếu sáng 18.1 Các thiết bị điều khiển, tự động, khóa liên động 18.1.1 Trong điều kiện khai thác bình thường việc điều khiển q trình thơng tàu tất âu nhiều buồng âu hai tuyến cần phải tiến hành từ bàn điều khiển trung tâm âu Đối với âu buồng việc điều khiển trình thơng tàu phép tiến hành từ mặt bên buồng âu bàn điều khiển nhờ phương tiện điều khiển từ xa Để điều khiển thiết bị đóng mở giai đoạn sửa chữa hay hiệu chỉnh sử dụng bàn điều khiển chỗ, đặt trực tiếp bên cạnh thiết bị 18.1.2 Bàn điều khiển âu cần bố trí đảm bảo điều khiển q trình thơng tàu, người điều khiển trơng thấy rõ buồng âu, bến thượng hạ lưu đoạn kênh dẫn gần bến Trong đồ án thiết kế cụ thể cần phải tiến hành kiểm tra vị trí bàn điều khiển chọn cách xây dựng biểu đồ tầm nhìn từ phịng đặt bàn điều khiển tới kênh dẫn thượng, hạ lưu tới buồng âu Khi phải đảm bảo từ phịng đặt bàn điều khiển nhìn thấy rõ tàu tính tốn 18.1.3 Ở âu có tuyến buồng bàn điều khiển (nếu có) nên đặt nhà đầu âu hạ lưu, nhà phải bố trí mố biên phía tường hướng tàu vào âu hạ lưu 18.1.4 Ở âu hai tuyến bàn điều khiển nên bố trí khoảng buồng âu Được phép đặt bàn điều khiển chung cho hai tuyến 18.1.5 Trong trường hợp từ phòng đặt bàn điều khiển quan sát hết phần riêng biệt buồng âu bến (ở âu cột nước cao có nhiều buồng ) cần phải xét đến việc bố trí thêm camera vị trí cần thiết để quan sát tốt vị trí cần quan sát bị khuất 18.1.6 Phương pháp điều khiển chủ yếu trình thơng điều khiển theo chu trình, theo cách điều khiển này, tất công việc khởi động, dừng thay đổi tốc độ hướng chuyển động thiết bị đóng mở việc thay đổi tín hiệu đầu vào tiến hành cách tự động theo trình tự định tương ứng với q trình thơng âu bình thường Ngồi việc điều chỉnh cơng trình cần xét đến việc điều khiển riêng thiết bị nhóm thiết bị đóng mở có chức Việc điều khiển tiến hành từ bàn tự vị trí điều khiển cục 18.1.7 Việc điều khiển thiết bị đóng mở tàu chuyển động qua âu nhiều buồng cần phải bao gồm theo trình tự chu trình, ứng với việc chuyển tàu từ buồng âu sang buồng âu khác Để tiến hành thao tác riêng biệt việc đóng cửa buồng âu thời gian chu trình, cần sử dụng vị trí trung gian khóa điều khiển theo chu trình 18.1.8 Để thiết bị đóng mở riêng biệt làm việc ăn khớp với điều khiển theo chu trình điều khiển cục để ngăn ngừa việc hư hỏng thiết bị để phòng trường hợp nguy hiểm sơ đồ điều khiển phải dự kiến khóa liên động tương ứng Để tạm thời ngắt dời khóa liên động, ví dụ cần phải sửa chữa hiệu chỉnh thiết bị đóng mở cần có thiết bị khác khóa liên động 18.1.9 Khi dùng cửa đầu âu thượng làm cửa cố cần xét tới trường hợp khóa liên động tương ứng bị hư hỏng, sau chuyển mạch động điện cửa sang chế độ đóng nhanh, muốn phải dự kiến đặt khóa riêng cặp chì theo tiêu chuẩn Nếu ngồi cửa đầu âu thượng lưu theo thiết kế cịn có cửa sửa chữa - cố để điều khiển cửa cần đặt khóa riêng Khi đóng nhanh cửa khơng cần sử dụng khóa liên động Tuy nhiên, cửa giai đoạn sửa chữa cửa sử dụng làm cửa khai thác cần dựa vào sơ đồ khóa liên động cần thiết 18.1.10 Để dừng công tắc đồng thời tất thiết bị đóng mở làm việc (trong trường hợp âu xảy cố tai nạn) thiết kế phải có máy cắt điện cố riêng Các máy cắt điện cố phải đặt vị trí dễ nhìn thấy phịng đặt thiết bị đóng mở phía ngồi phịng mố biên âu Ở âu đường thủy loại I, II III, mạch điện điều khiển bảo vệ phải sử dụng cáp kiểm tra có lõi đồng Đối với phịng khơ âu đường thủy loại IV, cáp mạch điều khiển mạch liên động dùng loại có lõi nhơm Việc lựa chọn cách điện lõi cáp vỏ bảo vệ lớp phân cách dây cáp phòng âu tiến hành theo Điều 16.3.7 18.2 Hệ thống tín hiệu giao thơng thủy 18.2.1 Hệ thống tín hiệu có mục đích đảm bảo việc khai thác bình thường kiểm tra trình tự thao tác định để thơng báo việc hồn thành kịp thời thao tác để ngăn ngừa hoạt động sai lầm q trình thơng âu, âu cần đặt hệ thống tín hiệu giao thơng thủy tín hiệu vận hành âu 18.2.2 Tín hiệu giao thông thủy dùng để điều khiển chuyển động tàu qua âu cần phải thể đèn có thấu kính mầu (xanh đỏ) đèn dừng Hệ thống tín hiệu với đèn hiệu mầu (xanh, đỏ da cam) sử dụng đồng ý quan quản lý chuyên môn Các nguồn sáng đèn hiệu chiếu xa phải có cơng suất khơng nhỏ 50W theo quy chuẩn hành Đèn hiệu đèn dừng bố trí đoạn kênh dẫn gần âu buồng âu Thông thường đèn hiệu vào phải bố trí bên phải theo chiều chuyển động tàu Đèn hiệu chiếu xa phải bố trí phía bến tàu Mặt chiếu sáng đèn hiệu phải hướng phía chuyển động tàu đến gần đứng tàu phải thấy rõ dù tàu vị trí luồng tàu khoảng cách xác định đặc trưng kỹ thuật đèn hiệu tiêu chuẩn kiểu có lắp thấu kính Điểm chiếu đèn hiệu tiến gần phải khoảng cách 800m, đèn hiệu vào (ra) đạt cuối tuyến bến (ở cuối buồng âu) 18.2.3 Các đèn hiệu vào buồng âu phải đặt trước tất cửa âu phía phía ngồi buồng âu phải bố trí nhà đặt thiết bị khí âu cột đèn hiệu độ cao m đến m so với mực nước vận tải lớn nhất, buồng âu sâu vị trí đặt đèn hiệu phải xác định theo điều kiện cho mực nước vận tải thấp nhìn thấy Đèn hiệu chiếu xa đoạn kênh dẫn gần âu cần bố trí cuối bến (đầu phía xa so với âu) khơng có bến bờ kênh, bờ sơng bờ hồ chứa cột tháp cao m đến m so với mực nước vận tải lớn Trong trường hợp cá biệt đặt đèn hiệu cột đèn chiếu sáng 18.2.4 Điều khiển tín hiệu đèn phải tiến hành từ bàn điều khiển trung tâm bàn đặt bên buồng âu Trong trường hợp điều khiển theo chu trình, đèn hiệu buồng âu phải điều khiển tự động tùy thuộc vào vị trí cửa quy định chu trình, cịn điều khiển phần phải điều khiển khóa riêng biệt Khi đèn tín hiệu cho phép (ra vào) bị ngắt điện bị cháy hỏng phải tự động cắt tín hiệu cấm 18.2.5 Đèn hiệu đoạn kênh dẫn, đèn âu phải điều khiển khóa riêng biệt, không phụ thuộc vào việc điều khiển thiết bị đóng mở đèn hiệu buồng âu 18.2.6 Các đèn dùng để báo hiệu ranh giới hữu ích buồng âu phải đặt ranh rới hai bên buồng âu Được phép đặt đèn dừng vào phía chiều dài hữu ích buồng âu, khơng q 0,5 m kể từ ranh giới nói Các đèn dừng đoạn kênh dẫn gần âu làm nhiệm vụ dẫn ranh giới cho phép tiến gần tới âu, phải đặt phía bến vị trí thỏa mãn sơ đồ chuyển động chiều hai chiều Ban ngày, trời sáng rõ phải sử dụng vệt thẳng đứng màu đỏ có ghi chữ “dừng lại” (stop) vẽ tường buồng âu làm tín hiệu dừng Trên kênh dẫn tín hiệu dừng tín hiệu khác phải bố trí theo quy tắc giao thông thủy Khi trời tối phải dùng tín hiệu dừng ánh sáng điện, bảng điện tử từ loại đèn chuyên dụng Các tín hiệu dùng ánh sáng điện bố trí vị trí tín hiệu ban ngày, mắc vào lưới điện chiếu sáng thường trực khu vực an toàn âu Để thấy tín hiệu dừng buồng âu có độ lớn nên bố trí phạm vi vùng dao động mực nước 18.3 Hệ thống tín hiệu vận hành âu 18.3.1 Hệ thống tín hiệu vận hành âu chia làm loại: tín hiệu tác nghiệp, tín hiệu cố tin hiệu thăm dò Đối với âu riêng biệt, việc sử dụng loại tín hiệu vận hành loại tín hiệu vận hành khác định mức độ giới hóa tự động hóa, mật độ tàu bè qua âu 18.3.2 Cần bố trí thiết bị tín hiệu tác nghiệp bàn điều khiển trung tâm âu đặt tín hiệu lên bảng điều khiển theo trình tự thứ tự bố trí cửa van, cửa âu đèn tín hiệu phạm vi âu Trong trường hợp điều khiển q trình thơng âu từ bàn điều khiển đưa bên buồng âu, hệ thống tín hiệu giảm đến mức tối thiểu 18.3.3 Tín hiệu tác nghiệp cố ánh sáng bàn vị trí điều khiển cần phải phát từ đèn điện với thấu kính màu sắc khác hình dạng khác nhau, tùy thuộc vào nhiệm vụ tín hiệu truyền 18.3.4 Để truyền bàn điều khiển trung tâm trình chuyển động cửa âu, cửa van, trình thay đổi mực nước buồng âu miền (thượng, hạ lưu), trình thay đổi cột nước cửa độ lệch cửa kiều nâng - hạ (nếu có) âu đường thủy loại I II phải bố trí hệ thống tín hiệu tác nghiệp (hệ thống cabin hệ thống theo dõi khác) Khi đó, phải có biện pháp chống việc truyền tín hiệu số giả hệ thống làm việc không đồng Việc chọn hệ thống cần phải dựa sở tính tốn kinh tế - kỹ thuật, cần ưu tiên chọn loại hệ thống có khả tự điều chỉnh đồng bộ, hệ thống sau nguồn cung cấp điện khôi phục lại tự động truyền thực trạng đối tượng kiểm tra 18.3.5 Để phát đoạn mạch điện bị hư hỏng âu nên có hệ thống tín hiệu thăm dị 18.3.6 Tín hiệu cố âm cần phải dự kiến trường hợp sau đây: - hư hỏng mạch điện, dẫn đến việc làm ngừng q trình thơng âu, máy ngắt cố “dừng lại” (stop) hoạt động ngắn mạch; - xuất áp lực ngược lên cửa âu; - độ lệch cửa kiểu nâng - hạ vượt trị số cho phép Trong hai trường hợp cuối phải đồng thời phát tín hiệu đèn 18.4 Hệ thống liên lạc 18.4.1 Ở âu đường thủy loại I II cần phải có hình thức liên lạc tín hiệu sau: - liên lạc điều phối điện thoại với nhân viên điều độ giao thông thủy với nhân viên điều độ đơn vị quản lý kênh quản lý khu vực tuyến đường thủy; - liên lạc điện thoại với âu bến lân cận, liên lạc hành - quản trị với quan địa phương; - liên lạc loa phóng người huy trực nhật âu, hệ thống tín hiệu bảo vệ hỏa hoạn, hệ thống đồng hồ chạy điện Ở âu đường thủy loại III IV loại bỏ số hình thức liên lạc riêng biệt có đồng ý quan quản lý vận tải chuyên ngành 18.4.2 Danh mục phận trang bị máy điện thoại hệ thống liên lạc điều độ hành trường hợp cụ thể phải xác định theo đặc điểm mơ hình tổ chức quản lý âu 18.4.3 Hệ thống liên lạc loa phóng người huy trực nhật âu thiết kế chiều phục vụ cho việc truyền đạt thị cần thiết đến người lái tàu, nhân viên phục vụ thông âu đến nhân viên quản lý khác âu Sự bố trí chọn cơng suất loa phóng phải xác định thiết kế sở đảm bảo lệnh phát nghe rõ toàn khu vực âu bao gồm đoạn kênh dẫn gần âu Ở âu đường thủy loại I II nên bố trí thêm micro ban cơng bãi mặt lộ thiên, từ người huy trực nhật âu quan sát trực tiếp tàu qua âu tàu đoạn kênh dẫn gần âu Ngoài hệ thống loa phóng cịn cần có loại loa tăng âm xách tay 18.4.4 Đối với hệ thống tín hiệu bảo vệ hỏa hoạn cần phải bố trí khu vực âu số chuông điện báo nối liền với trạm tiếp nhận tương ứng cụm cơng trình đầu mối thủy lợi, cảng địa phương 18.4.5 Hệ thống máy móc liên lạc điều độ, liên lạc hành - quản trị phóng theo nguyên tắc phải bố trí bàn liên lạc chung, bàn nên đặt phòng làm việc người huy âu 18.4.6 Mạng lưới đa số hình thức thơng tin liên lạc khu vực âu cần phải thiết kế thành hệ phức tạp phải nối với hệ thống liên lạc hành - quản trị, với hệ thống liên lạc điều độ nội âu, với hệ thống tín hiệu bảo vệ hỏa hoạn, v.v 18.5 Hệ thống chiếu sáng 18.5.1 Hệ thống đèn điện bên tất phòng âu, hệ thống chiếu sáng bên ngồi buồng âu, cơng trình bến hướng tàu khu vực lân cận với âu cần thực phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn, quy chuẩn hành chiếu sáng nhân tạo 18.5.2 Trong phòng đặt bàn điều khiển phải đảm bảo độ sáng không 75 lux dùng đèn sợi đốt không nhỏ 150 lux dùng đèn huỳnh quang, bàn điều khiển cần có đèn chiếu sáng chỗ Việc lựa chọn thiết bị chiếu sáng tất phòng âu phải tiến hành phù hợp với yêu cầu tiêu chuẩn, quy chuẩn chuyên ngành hành, chiều cao chao đèn phải đảm bảo khơng làm chói mắt Đối với phịng đặt thiết bị đóng mở để máy bơm dầu áp lực, lựa chọn thiết bị chiếu sáng cần phải xác định loại phịng đặc biệt ẩm 18.5.3 Ở âu đường thủy loại I II phải dự kiến: a) hệ thống chiếu sáng cố để tiếp tục làm việc phòng đặt bàn điều khiển, liên lạc điều khiển thiết bị phân phối trạm biến thế, thiết bị đóng mở, máy bơm nước bơm dầu áp lực; b) hệ thống chiếu sáng lối thoát cố hành lang khu vực cầu thang tất phòng Hệ thống chiếu sáng cố cần phải cung cấp điện từ bảng phân phối động lực Ở âu đường thủy loại III IV, hệ thống chiếu sáng cố để tiếp tục làm việc cần phải bố trí phịng đặt bàn điều khiển liên lạc Khi hệ thống chiếu sáng cố phải cung cấp điện từ ác quy Cần trang bị đèn chiếu sáng xách tay (theo kiểu đèn trang bị cho thợ mỏ) tương đương để chiếu sáng lối có cố âu cấp III IV 18.5.4 Ở phòng đặt bàn điều khiển, thiết bị đóng mở, máy bơm áp lực, bơm nước bên cạnh lối vào hành lang dẫn nước cần có chiếu sáng sửa chữa với điện áp 12V Hệ thống chiếu sáng sửa chữa cung cấp điện từ máy hạ nối liền với bảng phân phối động lực 18.5.5 Trên âu phải có điểm phân phối mạng lưới chiếu sáng bên Các điểm phải cấp điện từ bảng phân phối trạm biến âu, qua biến trung gian từ mạng lưới điện lực (chủ yếu điện áp 660V, Điều 16.1.2) 18.5.6 Độ sáng tối thiểu toàn mặt nước buồng âu mực thấp (trong trường hợp không dùng vô Camêra việc điều độ) phải không nhỏ 0,5 lux Độ sáng khu vực hõm cửa âu, trụ xoay cửa âu cánh cửa âu không nhỏ lux Ở âu đường thủy loại III IV để chiếu sáng bên cần sử dụng hệ thống điều khiển từ xa 18.5.7 Việc cấp điện cho mạng lưới chiếu sáng bên cần thực theo nhóm riêng biệt Khi thiết phải xét đến khả tắt đồng thời tất nhóm chiếu sáng bên ngồi máy ngắt chung từ bảng phân phối, từ phòng điều khiển trung tâm âu từ phòng làm việc khác người huy trực nhật âu 18.5.8 Một phần số đèn chiếu sáng bên từ 1/4 đến 1/3 tổng số đèn cần đưa vào nhóm chiếu sáng thường trực độc lập, nhóm cần tự động bật lên trời tối tắt trời sáng Các bóng đèn cịn lại bật lên nhóm tùy theo cần thiết 19 Thiết bị kiểm tra, quan trắc âu tàu 19.1 Chỉ dẫn chung 19.1.1 Trong đồ án thiết kế phải dự kiến bố trí âu tàu thiết bị kiểm tra, đo đạc để quan trắc cách có hệ thống trạng thái điều kiện làm việc cơng trình 19.1.2 Việc quan trắc trạng thái làm việc âu phải phân làm loại: quan trắc kiểm tra quan trắc đặc biệt Quan trắc kiểm tra quan trắc cách có hệ thống để đánh giá trạng thái làm việc âu, phát kịp thời chỗ hư hỏng, ấn định việc tu sửa, ngăn ngừa cố cải tiến điều kiện khai thác Quan trắc đặc biệt nhằm kiểm tra độ xác giả thuyết thiết kế, nghiên cứu vấn đề riêng đặc biệt có ý nghĩa quan trọng âu xem xét nhằm giải vấn đề khoa học riêng biệt 19.1.3 Việc bố trí thiết bị kiểm tra, đo đạc phải tiến hành theo tiêu chuẩn TCVN 8215:2009 quy chuẩn hành kiểm tra, quan trắc cơng trình 19.2 Quan trắc kiểm tra 19.2.1 Quan trắc kiểm tra phải tiến hành tất âu, phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn, quy trình hành quản lý kỹ thuật cơng trình giao thơng thủy với dẫn riêng 19.2.2 Quan trắc kiểm tra bao gồm vấn đề sau đây: a) áp lực ngược cơng trình; b) biến động khe nhiệt - lún; c) độ lún công trình; d) chuyển dịch ngang tường buồng âu e) mực nước khối đất đắp sau tường buồng âu; g) mực nước buồng âu thượng, hạ lưu h) đặc trưng thủy lực âu làm việc chế độ bình thường; k) lưu lượng nước thấm hệ thống tiêu nước; l) quan sát có hệ thống cơng trình hệ thống tiêu nước; m) xói lở bồi lắng bùn cát đoạn kênh dẫn gần âu, v.v 19.2.3 Để xác định trị số đặc tính phân bố áp lực ngược đáy âu cần sử dụng ống đo áp lực đặt sẵn công trình 19.2.4 Để xác định trị số áp lực nước ngầm nên bố trí ống hạ xuống sau đắp đất xong vào sau lưng tường âu 19.2.5 Các ống đo áp nên lựa chọn đặt thẳng đứng Trường hợp ống đo áp đặt ngiêng góc nghiêng so với đường thẳng đứng không lớn 35° Khi cần phải bố trí ống đo áp hình gẫy khúc cần tránh làm đoạn nằm ngang Độ nghiêng đoạn khơng nhỏ 5% 19.2.6 Để xác định cao trình mực đo áp ống có áp lực nên dùng áp kế 19.2.7 Ở ống đo khơng có áp nên đo cao trình mực nước khí cụ tiếp xúc (ống tõm, cịi đo sâu, khí cụ tiếp xúc điện, vv ) 19.2.8 Để đo độ mở cửa khe nhiệt - lúc cần sử dụng dụng cụ đo khe hở, đặt ngang khe nhiệt - lún đỉnh tường đỉnh đáy Ở cơng trình đất đá dụng cụ đo khe hở cần đặt tất khe nhiệt - lún hai phía buồng âu 19.2.9 Độ lún đầu âu đoạn buồng âu cần xác định cách định kỳ đo cao trình mốc kiểm tra, đặt đỉnh tường mặt đáy Khi thiết kế phải nghiên cứu đặt mốc kiểm tra chuyển tiếp (tạm thời) để xác định tất độ lún từ bắt đầu xây dựng cơng trình đến hoàn thành 19.2.10 Trong khu vực âu cần phải bố trí mạng lưới mốc mặt mốc cao độ tin cậy 19.2.11 Việc xác định chuyển vị ngang kết cấu âu phải thực phương pháp trắc đạc Để quan trắc độ chuyển vị ngang, thiết kế phải dự kiến bố trí thiết bị cố định tương ứng 19.2.12 Để quan trắc mực nước thượng, hạ lưu buồng âu cần sử dụng thủy chí Thước đo nước cần đặt thượng lưu, buồng âu hạ lưu Vị trí gắn thước đo nước phải thỏa mãn điều kiện cho việc sử dụng thuận tiện (dễ thấy rõ ràng mực nước tĩnh) phải bảo vệ khỏi va đập tàu bè qua lại 19.2.13 Để đo lưu lượng nước thấm đường tiêu nước phải bố trí dụng cụ tương ứng 19.3 Quan trắc đặc biệt 19.3.1 Quan trắc đặc biệt cần quy định phải tính tới vấn đề sau: a) tùy theo mức độ phức tạp quan trọng cơng trình, sở cấp cơng trình để xác định thiết kế quan trắc đặc biệt; b) sử dụng thiết kế giải pháp kết cấu mới, cần phải kiểm tra; c) sử dụng âu để tháo phần lưu lượng lũ; d) phải giải nhiệm vụ nghiên cứu khoa học; Việc nghiên cứu vấn đề sau cần đến quan trắc đặc biệt: a) chế độ nhiệt; b) trạng thái ứng suất bê tông cốt thép; c) biến dạng (và ứng suất) nền; d) áp lực nước kẽ hông khe nối bê tông; e) mạch dộng áp lực thủy động lên trần hành lang dẫn nước; g) lực kéo máy nâng, thiết bị đẩy thủy lực, v.v h) điều kiện đậu tàu buồng âu đoạn kênh dẫn (độ chênh dọc tàu, lực dây cáp, v.v ) 19.3.2 Các thiết bị để quan trắc đặc biệt phải bố trí theo thiết kế, thiết kế phải dự kiến loại thành phần quan trắc, kiểu kết cấu thiết bị máy móc đo đạc, thời hạn độ kéo dài việc quan trắc Nên đưa quan nghiên cứu khoa học tham gia vào việc thiết kế bố trí thiết bị kiểm tra - đo đạc để quan trắc đặc biệt âu tàu PHỤ LỤC A (Quy định) XÁC ĐỊNH HỆ SỐ VẬN TẢI KHƠNG ĐỒNG ĐỀU Hệ số vận tải khơng đồng kđ xét đến xác định lượng tàu bè lại ngày cao điểm nhất, tính theo cơng thức: kđ = kđ1 + kđ2 (37) Trong đó: kđ1: hệ số khơng tình hình thơng tàu qua âu, tùy thuộc vào mùa vận tải hàng hóa; dđ2: hệ số không đồng di động tàu đoàn tàu ảnh hưởng bão hồ chứa Trong tính tốn nên lấy hệ số sau: kđ2 = 1,35 - hồ mà bão làm cho vận tải thủy phải ngừng trệ; kđ2 = 1,1 - hồ mà bão khơng làm cho vận tải thủy phải ngừng trệ; kđ1 - xác định sở phân tích tài liệu lượng tàu lại Đối với đường thủy I II nên lấy kđ1 = 1,1 PHỤ LỤC B (Quy định) XÁC ĐỊNH ĐỘ GIA TĂNG MỚN NƯỚC CỦA TÀU DO ĐỘ CHÊNH LỆCH KHI TÀU ĐI VÀO ĐƯỜNG ÂU Độ gia tăng mớn nước tàu ∆h có xét đến độ chênh dọc xác định theo công thức:       v  Ω  − 1 ∆h = α  2g  Ω − χ − b − ∆h   k   α    (37) Trong đó: v: tốc độ chuyển động tính m/s; g: gia tốc trọng trường, tính m/s 2; χ: diện tích phần ngập nước tiết diện tàu mặt cắt ngang giữa, tính m 2; Ω: diện tích tiết diện ướt buồng âu, tính m 2; bk: chiều rộng buồng âu, tính m; α: hệ số phụ thuộc vào kích thước tàu (chiều dài Lc chiều rộng hc) lấy bằng: - Lc = từ đến 7, hệ số α = 1,2; bc Lc = từ đến 5, hệ số α = 1,25; bc Lc = từ đến 3,5, hệ số α = 1,4 bc Nên giải cách thử dần cách tự cho trị số ∆h vế phải công thức 37 Khi sai số trị số giả thiết trị số tính ∆h lớn 5% độ an toàn chọn đáy tàu việc tính thử dần cịn phải tiếp tục Nếu khơng có hội tụ tính thử chứng tỏ rằng: âu tốc độ chọn tàu diện tích tiết diện ướt buồng trước hết độ an toàn đáy tàu khơng thích hợp Khi tính thử dần trị số ban đầu ∆h nên tính theo công thức (37) với giả thiết ∆h vế phải cơng thức PHỤ LỤC C (Quy định) XÁC ĐỊNH ĐỘ GIA TĂNG MỚN NƯỚC CỦA TÀU DO ĐỘ CHÊNH LỆCH KHI TÀU ĐI VÀO ĐƯỜNG ÂU Các kích thước (ở tử số - kích thước Kiểu tàu đồn tàu A Lượng nước Trọng chốn tải (T) (T) Đối với âu có chiều rộng 30 m Đối với âu có chiều rộng 18 m vh: tốc độ chuyển α: góc hướng vh: tốc độ chuyển động tàu tốc độ chuyển động động tàu đoàn tàu tiến gần tàu đoàn đoàn tàu tiến gần tàu tiếp tuyến với tới cơng trình tới cơng trình Mớn mặt ngồi cơng trình (m/s) (m/s) nước (độ) chiều Chiều chiều cao dài rộng thành tàu α: góc hướng tốc độ chuyển động tàu đoàn tàu tiếp tuyến với mặt ngồi cơng trình (độ) Tường thành Tường thành Tường thành Tường thành Bến hướng buồng Bến hướng buồng Bến hướng buồng Bến hướng buồng tàu âu tàu âu tàu âu tàu âu I8 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Tàu thủy Diezen không boong chở hàng khô 6350 5000 (thiết kế 507 “volga-Đông”)(*) 135 140 16,5 16,75 5,5 3,35 0,5 1 15 12 0,4 0,4 0,3 12 12 Tàu thủy Diezen không boong chở hàng khô 3920 2700 (thiết kế 791 “volga-Balt”)(*) 110 114 13 13,22 5,5 3,35 0,5 1 18 12 0,5 1 15 12 90 93,9 13 13,23 4,8 2,8 0,5 1 20 12 0,5 1 17 12 Tàu thủy Diezen 2740 2000 chở hàng khơ hồ có cửa vũng tàu (thiết kế 11 “volga lớn” thiết kế 576 kế hoạch năm lần thứ 6)(*) Tàu chở dầu thiết kế 558 6400 5000 128 132,6 16,5 16,75 5,5 3,5 0,3 1 12 12 0.3 0,3 0,3 12 12 Đồn tàu có hai đoạn, đoạn gồm tàu khơng boong có đầu tàu đẩy (thiết kế 1787) (*) 9140 7500 233,2 236,2 14 14,23 4,8 3,5 0,4 0,8 0,8 15 10 - - - - - - Đoàn tàu gồm 137,2 nhiều đoạn 4750 3750 139 đầu tàu đẩy 14 14,23 4,8 3,5 - - - - - - 0,4 0,8 0,8 15 12 CHÚ THÍCH: 1) kích thước tàu mức nước chúng lấy theo mạng lưới hành kiểu tàu chở hàng tự hành, cịn lượng nước chốn kích thước khổ biên lấy theo cẩm nang hành “Cẩm nang tàu vận tải sản xuất hàng loạt”; liên xơ chế tạo tàu có trọng tải kiểu cách tương đương 2) tất tài liệu tàu kiểu “Volga lớn” kế hoạch năm năm lần thứ lấy theo cẩm nang tàu vận tải sản xuất hàng loạt liên xơ chế tạo tàu có trọng tải kiểu cách tương đương (*) áp dụng cho loại tàu liên xô chế tạo có cơng dụng, trọng tải kiểu cách thông số kỹ thuật tương đương PHỤ LỤC D (Quy định) XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC Kích thước phần tử riêng biệt hệ thống cấp nước - chiều dài đoạn làm êm dịng chảy thể tích buồng tiêu lấy nước vào từ đầu âu, diện tích lỗ tháo hành lang dọc, chiều dài tràn bên - xác định theo công thức nêu sách kỹ thuật tương ứng cần kiểm tra mơ hình thí nghiệm âu đường thủy loại I II theo tương tự âu đường thủy loại II IV Trị số tốc độ cực đại gần đáy tàu lúc trị số xác định khoảng cách lỗ tháo (Điều 9.2.23) xác định nhờ biểu đồ (hình D1) Khi biết tỷ số khoảng cách lỗ tháo với chiều rộng lỗ B / B0 tỷ số chiều sâu nước đáy tàu với chiều rộng lỗ tháo h / Bo, tìm β = vhmax/vo - tỷ số tốc độ lớn gần đáy tàu với tốc độ lỗ tháo Từ đặc trưng thủy lực âu thời điểm nào, tính tốc độ lỗ tháo từ tính tốc độ gần đáy tàu Hình D1 - Biểu đồ xác định tốc độ cực đại gần đáy tàu MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Các thuật ngữ Một số quy định chung 4.1 Phân loại âu tàu 4.2 Các yêu cầu chung 4.3 Vật liệu xây dựng âu tàu Xác định khả vận chuyển âu tàu 5.3 Khả vận chuyển âu Xác định kích thước âu 6.1 Mức nước thơng tàu tính tốn 6.2 Kích thước âu Bố trí cơng trình thơng tàu 7.1 Bố trí âu cụm cơng trình đầu mối thủy lực 7.2 Bố trí âu kênh vận tải thủy 7.3 Các đoạn kênh dẫn tới âu tàu 7.4 Nối tiếp kênh dẫn âu tàu với sông hồ chứa 7.5 Cảng trước 7.6 Vũng tàu bên âu tàu Chọn số lượng tuyến số lượng buồng âu tàu Hệ thống cấp nước âu tàu 9.1 Yêu cầu thiết kế hệ thống cấp nước 9.2 Thời gian làm đầy tháo cạn buồng âu 9.3 Tiêu giảm dao động qn tính âu 9.4 Cơng trình điều chỉnh mực nước 10 Thiết bị chống thấm tiêu nước âu 10.1 Nhiệm vụ yêu cầu chống thấm buồng âu 10.2 u cầu tính tốn hệ thống thấm âu 10.3 Kết cấu thiết bị chống thấm tiêu nước âu 11 Các dẫn chung thiết kế cấu tạo tính tốn âu 11.1 Phân đoạn cơng trình 11.2 Tải trọng lực tác dụng tính tốn 11.3 Những dẫn chung tính tốn kết cấu âu tàu 12 Thiết kế đầu âu 12.1 Kết cấu đầu âu 12.2 Bố trí đầu âu 12.3 Giếng phao 12.4 Tính tốn đầu âu 13 Thiết kế buồng âu 13.1 Các thành phần buồng âu kích thước thành phần buồng âu 13.2 Các kiểu buồng âu đá 13.3 Các kiểu buồng âu đá 13.4 Các sơ đồ tính tốn phương pháp tính tốn tĩnh học 14 Cơng trình bến cơng trình hướng tàu 14.1 Chỉ dẫn chung 14.2 Các kiểu kết cấu cơng trình bến hướng tàu 14.3 Các điều kiện làm việc tính tốn cơng trình bến cơng trình hướng tàu 15 Thiết kế khí âu tàu 15.1 Chỉ dẫn chung 15.2 Tải trọng lực tính tốn tác dụng lên cửa van, cửa âu 15.3 Cửa âu 15.4 Cửa van hành lang dẫn nước 15.5 Thiết bị vận hành cửa âu cửa van 15.6 Cửa van sửa chữa cửa van cố 15.7 Thiết bị tiêu nước 16 Thiết kế điện âu 16.1 Hệ thống cung cấp điện cho âu trạm biến 16.2 Dẫn động điện thiết bị chủ yếu âu 16.3 Thiết bị điện động lực phụ trợ hệ thống tiếp địa 17 Thiết bị bến âu kênh dẫn 18 Các thiết bị điều khiển, tự động hóa, khóa liên động, tín hiệu, liên lạc, chiếu sáng 18.1 Các thiết bị điều khiển, tự động, khóa liên động 18.2 Hệ thống tín hiệu giao thơng thủy 18.3 Hệ thống tín hiệu vận hành âu 18.4 Hệ thống liên lạc 18.5 Hệ thống chiếu sáng 19 Thiết bị kiểm tra, quan trắc âu tàu 19.1 Chỉ dẫn chung 19.2 Quan trắc kiểm tra 19.3 Quan trắc đặc biệt ... thiết kế thiết bị khí cơng trình thủy lợi, phù hợp với yêu cầu thiết bị theo tiêu chuẩn TCVN 28 5:2 002 tiêu chuẩn, quy chuẩn hành thiết kế cơng trình thủy lợi sơng 15.1.2 Thiết bị khí âu tàu cần... 1,5 7,5 50 1,3 35 1,2 - - 18 15 5,5 2,5 270 150 - - - - - - - - 18 5, 5;4 15 150 18 - - - - - - 1,5 CHÚ THÍCH: Được phép sử dụng trị số kích thước khác có luận chứng kinh tế - kỹ thuật thích đáng... đường thủy loại II: 2%; Trên đường thủy loại III: 3%; Trên đường thủy loại IV: 5%; theo quy đinh QCVN 04 - 05 : 2012 Cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế Phần lưu lượng lũ xả qua âu