Đồ án Thiết kế khối chân đế dàn BK bằng thép độ sâu 77 mét nước

ích thước yêu cầu thực hiện với độ chính xác cao, đòi hỏi phải có trang thiết bị kiểm tra hiện đại cùng với đội ngũ kỹ sư tay nghề cao, nhiều kinh nghiệm. Phương án 2. Thực hiện chế tạo 2 Panel chính (Panel P1, Panel P2), các mặt ngang và tổ hợp các thanh xiên dạng chữ X ở dưới mặt đất, công việc tiếp theo là lắp ráp các mặt ngang với panel P1, dựng các thanh xiên xiên của 2 Panel PA và PB, cuối cùng cẩu Panel P2 vào vị trí (chụp lên trên). Phương án này có ưu điểm đẩy nhanh được tiến độ thi công , tiết kiện thời gian, thi công an toàn không đòi hỏi mặt bằng thi công quá lớn (thường được áp dụng khi trên bãi lắp ráp có nhiều công trình thi công đồng thời). Nhược điểm của phương án này là công tác kiểm soát kích thước gặp phải một số khăn như việc căn chỉnh đầu chờ các mối hàn với Panel P2 (căn chỉnh theo 3 phương) và việc lắp ráp Panel P2 đúng vị trí thiết kế rất khó khăn. Ngoài ra phương án này phải huy động nhiều thiết bị máy móc và nhân công cho công đoạn đưa panel P2 vào vị trí thiết kế. Hơn nữa do điều kiện thi công , đặc điểm và yêu cầu của công trình nên ta không áp dụng phương án này. * Lựa chọn phương án 1 có một số thuận lợi so với phương án 2: - Là phương án cổ điển do vậy có nhiều kinh nghiệm, điều kiện bến bãi và máy móc thuận lợi. - Dễ thi công do công nghệ đơn giản. * Về phương diện thi công vận chuyển và đánh chìm KCĐ. Đối với công trình dạng BK thường sử dụng sà lan và tầu kéo để vận chuyển và dùng tầu cẩu để hạ thuỷ cũng như đánh chìm. Phương pháp thi công như sau: - Lắp ráp khối chân đế trên bãi lắp ráp nhờ 2 cẩu DEMAG CC-2000 và một cẩu DEMAG CC-4000 (khi quay dựng Panel). - Vận chuyển khối chân đế ra mép cảng nhờ 3 cẩu: 1 cẩu DEMAG CC- 4000 và 2 cẩu DEMAG CC-2000. - Dùng cẩu nổi Hoàng Sa cẩu khối chân đế xuống sà lan. - Vận chuyển khối chân đế trên biển bằng sà lan với sự trợ giúp của tầu kéo. - Đánh chìm khối chân đế bằng cẩu nổi Hoàng Sa, thực hiện đóng cọc bằng tầu cẩu Trường sa. Việc thi công chế tạo, lắp ráp trên bờ bằng các phương tiện sẵn có của xí nghiệp LDDK VietsovPetro. 5.1.2. Quy trình công nghệ thi công Công tác thi công công trình BK được chia làm hai phần chính như: Phần 1: Công tác lắp ráp trên bờ, bao gồm những việc sau: a. Công tác chuẩn bị. - Chuẩn bị bãi lắp ráp, mặt bằng, gối kê. - Tiếp nhận vật liệu, cắt và kiểm tra chi tiết. - Làm sạch bề mặt kim loại và sơn chi tiết. b. Chế tạo khối chân đế * Khối chân đế được tổ hợp trực tiếp từ các đoạn ống mà không qua quá trình chế tạo nút, toàn bộ công việc được tiến hành trên bãi lắp ráp của XNLDDK VietsovPetro. b.1. Chế tạo, tổ hợp các Panel và cụm kết cấu lớn. + Chế tạo, tổ hợp các Panel (PA và PB). - Bố trí mặt bằng gối kê. - Chế tạo ống chính. - Tổ hợp và hoàn thiện các ống nhánh, ống ngang. - Đưa ống chính vào vị trí để chế tạo KCĐ. - Lắp các ống chéo, ống ngang. - Hàn và công tác kiểm tra chất lượng các mối hàn. - Kiểm tra kích thước. - Làm sạch bề mặt, sơn phủ chống ăn mòn. + Chế tạo giá cập tàu, sàn công tác, hệ thống cầu thang, lan can, phân tố chuyển hướng. - Tổ hợp lắp ráp và hàn. - Lắp đặt các Protector. b.2. Lắp đặt tổ hợp không gian. + Quay dựng các Panel. - Móc cáp, nâng và di chuyển các Panel tới vị trí lắp ráp. - Dựng và cố định các Panel. - Lắp ráp không gian các thanh chéo và thanh ngang. - Kiểm tra kích thước và công tác hàn. + Lắp đạt các kết cấu khác kèm theo ( ống Riser, ốnh hút thải, ống cáp điện…) b.3. Hoàn thiện KCĐ. - Lắp ráp các kết cấu phụ: Hệ thống cầu thang, lan can… - Sơn sửa chữa các mối hàn. - Tháo dỡ dàn giáo. c. Chế tạo và tổ hợp khối kết cấu thượng tầng. - Chế tạo, lắp đặt các Block nhà ở, Block công nghệ, Block sân bay. - Di chuyển khối chân đế và thượng tầng từ vị trí lắp ráp ra mép cảng để chuẩn bị hạ thuỷ. Phần 2: Công tác lắp ráp trên biển, gồm các việc chính: - Hạ thuỷ KCĐ xuống phương tiện nổi (Sà lan mặt boong). - Bố trí tàu kéo và các thiết bị trên tàu dịch vụ. - Vận chuyển khối công trình trên biển đến vị trí xây dựng. - Định vị, đánh chìm khối chân đế. - Công tác đóng cọc. - Tiến hành bơm trám xi măng vào khoảng không gian giữa cọc và ống chính. - Lắp phân tố chuyển tiếp. - Cẩu lắp giá cập tàu. - Cẩu lắp kết cấu phần trên(thượng tầng). - Công tác hoàn thiện công trình. - Chạy thử các móy móc, thiết bị công nghệ. - Nghiệm thu công trình. 5.2. Quy trình công nghệ thi công trên bờ 5.2.1 Chế tạo khối chân đế Chân đế là kết cấu không gian được tổ hợp từ 2 Panel PA và PB với các mặt ngang và các thanh xiên không gian nối giữa chúng. Quá trình chế tạo bao gồm các bước: 5.2.1.1. Công tác chuẩn bị. - Chuẩn bị mặt bằng: mặt bằng bãi thi công phải được dọn sạch, san phẳng trong phạm vị thi công cần thiết. - Đánh dấu khu vực lắp ráp các panel. - Hệ thống chiếu sáng: hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo cung cấp đủ áng sáng cho công tác thi công vào ban đêm. - Chuẩn bị vật tư: Chuẩn bị các chủng loại thép theo bản vẽ kỹ thuật (thép ống, thép tấm, thép chữ I), que hàn, các bình ôxy, Axetylen, cát thạch anh, sơn... - Thiết bị máy móc: Chuẩn bị máy hàn, máy mài, máy phun cát- cát, máy phun sơn- sơn, xe cẩu, xe nâng, dụng cụ, và máy đo đạc: máy kinh vĩ, thuỷ bình... - Kiểm tra và nghiệm thu bãi lắp ráp. 5.2.1.2. Chế tạo các giá đỡ Các giá đỡ được chế tạo sẵn căn cứ vào giá trị tải trọng thiết kế mà giá đỡ phải chịu đồng thời phải phù hợp với áp lực bề mặt bãi lắp ráp có thể chịu (hoặc có những biện pháp gia cố bề mạt bãi lắp ráp). Có 3 loại giá đỡ: Cấu tạo một số loại giá đỡ. + Giá đỡ ống chính: cấu tạo dạng khung, loại này không thay đổi được chiều cao. + Giá đỡ ống nhánh: dạng 2 ống lồng vào nhau, thay đổi được độ cao bằng cách rút bớt cát ở trong. + Giá đỡ xoay: Cấu tạo như một kích cát có cửa xả để chỉnh độ cao. Mặt trên cấu tạo hình máng để tạo khớp xoay. 5.2.1.3. Chế tạo các phần tử. Các phần tử được chế tạo từ thép ống với chiều dài, kích thước đường kính, hình khai triển cắt đầu ống (nếu có) được nêu trong bản vẽ kỹ thuật. Sau khi tiếp nhận vật liệu, tiến hành cắt chi tiết các ống, mài nhẵn đầu ống, làm sạch bề mặt kim loại và sơn chi tiết. Đánh dấu các phân tử được chế tạo xong, sau đó kiểm tra để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật (đặc trưng hình học, góc vát mép,…). 5.2.1.4. Chế tạo các cụm kết cấu dẫn hướng Có tất cả 4 cụm kết cấu dẫn hướng nằm trên các mặt ngang D1, D2, D3, D4. Mỗi cụm kết cấu này gồm 2 ống đường kính lớn hơn bao ở ngoài, một trong hai thanh đó chính là 1 phần tử thuộc Panel P1, phía trong gồm nhiều ống nhỏ hàn liên kết với 6 đoạn ống dạng phễu để làm giá đỡ, dẫn hướng cho Conductor. Vì chi tiết này phức tạp, khối lượng đường hàn nhiều nên phải chế tạo sẵn nhằm giảm thời gian lắp ráp thanh không gian khi lắp dựng khối chân đế (KCĐ). 5.2.1.5. Chế tạo, tổ hợp hai Panel PA, PB. a. Bố trí hệ thống giá đỡ. + Để tạo điều kiện thuận lợi cho công tác thi công hàn tổ hợp các đoạn ống, kết hợp với công tác bảo quản ống trong quá trình thi công và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quay dựng Panel. Các đoạn ống được đặt trên các giá đỡ, các giá đỡ được chế tạo căn cứ vào giá trị tải trọng mà giá đỡ phải chịu theo thiết kế đồng thời phải phù hợp với áp lực bề mặt của bãi lắp ráp. b. Chế tạo 4 ống chính cho 2 Panel PA và PB. * Bốn ống chính của 2 Panel PA và PB cũng là bốn ống chính của KCĐ. + ống A1 và B1 - Loại f1626*31,8 dài 3960 có 5 đoạn. - Loại f1626*28,6 dài 13050 có 2 đoạn. - Loại f1626*28,6 dài 15040 có 2 đoạn. - Loại f1626*28,6 dài 17040 có 2 đoạn. - Loại f1422*28,6 dài 18138 có 2 đoạn. + ống A2 và B2 - Loại f1626*31,8 dài 3960 có 5 đoạn. - Loại f1626*28,6 dài12994 có 2 đoạn. - Loại f1626*28,6 dài 15135 có 2 đoạn. - Loại f1626*28,6 dài 17145 có 2 đoạn. - Loại f1626*28,6 dài 18340 có 2 đoạn. + Trình tự các bước tổ hợp ống chính. - Tiến hành cắt ống, mài- gia công đầu ống. - Đưa các đoạn ống đã cắt lên giá đỡ. - Dùng cẩu đưa đoạn ống vào gần đoạn ống đã được định vị trước. Hai đầu ống cách nhau một khoảng theo quy định (khoảng 5mm): Dùng Palăng xích hoặc kích đẩy đoạn ống thứ hai về phía đoạn ống thứ nhất đến khi khe hở giữa hai đầu ống đúng theo yêu cầu (khoảng 2-3mm) thì dừng lại. - Tiến hành hàn gá định vị hai ống với nhau. - Kiểm tra kích thước, độ thẳng giữa các đoạn ống trước khi tiến hành hàn tổ hợp. - Sau khi hàn tiến hành kiểm tra chiều cao đường hàn, độ biến dạng của ống do công tác hàn gây ra. Đưa ra biện pháp khắc phục nếu có những sai số vượt quá giới hạn cho phép. + Công tác hàn tổ hợp các đoạn ống tiếp theo được tiến hành với các bước tương tự. + Sau khi tổ hợp xong toàn bộ ống chính phải kiểm tra lại kích thước ống chính: Độ ôval, độ thẳng. - Kiểm tra kích thước hình học: kiểm tra cao độ, kích thước hình học bằng thước dây và máy kinh vĩ (sai số cho phép ± 5mm). - Kiểm tra các mối lắp ráp: khe hở, mép vát, độ sạch bề mặt ống. - Kiểm tra: chất lượng mối hàn và chiều cao đương hàn bằng siêu âm và thước đo. c. Đưa ống chính vào vị trí. + Công tác chuẩn bị vận chuyển ống chính tới vị trí lắp dựng. - Dùng hai cẩu DEMAG CC-2000 có cánh tay cần Lb = 36m, bán kính quay 22m. Các điểm móc cáp được bố trí theo thiết kế. - Sau khi vận chuyển hai ống chính đến vị trí lắp dựng, tiến hành đo khoảng cách của các thanh trong Panel, đánh dấu đường tâm của các thanh, bố trí giá đỡ cho các ống nhánh. Xác định vị trí và khoảng cách lắp các thanh ngang và các thanh xiên trên hai ống chính. d. Tổ hợp các thanh xiên và thanh ngang. + Trình tự thực hiện: - Sử dụng cẩu DEMAG CC-2000 đưa ống vào vị trí, đặt trên hệ giá đỡ. - Tiến hành căn chỉnh ống theo điểm chuẩn đã đánh dấu trên ống chính. Khi khe hở giữa hai đầu ống đảm bảo yêu cầu thì tiến hành hàn gá định vị ống. - Dùng máy toàn đạc điện tử kiểm tra căn chỉnh vị trí đến độ chính xác cần thiết. - Tiến hành hàn cố định các ống. e. Sơn chống ăn moà cho Panel Trước khi tiến hành sơn phủ panel, phải tiến hành làm sạch bề mặt kim loại. Công việc làm sạch bề mặt nhằm loại bỏ tất cả những chất bẩn, bụi, vảy hàn, dầu mỡ bám trên bề mặt kết cấu. Công tác làm sạch bề kim loại và sơn phủ pPnel được thực hiện theo đúng quy trình sơn phủ. f. Công tác kiểm tra - Tiến hành kiểm tra chiều cao đường hàn bằng siêu âm và thước đo, kiểm tra chất lượng các mối hàn bằng phương pháp NDT (không phá huỷ), các biến dạng do hàn gây ra, nếu quá trình kiểm tra phát hiện các khuyết tật khi hàn, mối hàn không đảm bảo chất lượng thì phải có biện pháp khắc phục, sửa chữa lại mối hàn đó. Kiểm tra lại độ đồng trục, kích thước hình học Panel. Đưa ra các biện pháp khắc phục nếu có những sai số nằm ngoài phạm vi cho phép. 5.2.1.6. Quay dựng Panel PA và PB đưa vào vị trí lắp không gian. Sau khi tổ hợp xong 2 panel PA và PB thì tiến hành quay dựng và cố định 2 panel để chuẩn bị cho việc tổ hợp các bộ phận còn lại. a. Công tác chuẩn bị thực hiện và tiến hành quay cẩu. + Chọn cẩu, cáp. Căn cứ vào kích thước, khối lượng của Panel, đặc tính của các loại cẩu, ta chọn được cẩu phục vụ cho công tác thi công quay dựng Panel. - Chọn hai cẩu CC-2000, chiều dài cần Lb=36m và một cẩu CC-4000 có chiều dài cần Lb=42m. Bố trí điểm móc cáp tại hai vị trí nút của ống chính tương ứng với mặt ngang D2 và D4. - Chọn cáp dùng để quay dựng Panel là loại f70. + Trước khi quay dựng Panel phải di chuyển Panel tới vị trí lắp không gian. Bố trí các giá đỡ xoay tại vị trí đặt Panel. b. Tiến hành quay dựng, cố định Panel PA. - Hai cẩu tiến hành nhấc Panel cùng một lúc, khi Panel đã quay đến vị trí đã được xác định thì dừng lại và chuyển sang bước hai. Hai cẩu cùng tiến đến vị trí đã vạch sẵn rồi dừng lại, tiếp tục thu cáp để quay Panel. Quá trình quay dựng Panel được tiến hành từng bước một theo đúng trình tự cho đến khi Panel ở vị trí thẳng đứng. - Dùng 2 cẩu giữ Panel ổn định ở vị trí thẳng đứng, tiến hành cố định tạm Panel bằng 3 thanh chống tại các vị trí ở các mặt ngang D1, D3, D5, các thanh chống này được liên kết với các thanh ngang bằng các bản mã. Dùng các dây cáp buộc vào ống chính phía trên và liên kết chúng với các khối bê tông để tăng khả năng ổn định cho panel ở vị trí thẳng đứng. - Tháo cáp và giải phóng cẩu. - Sau khi quay dựng và cố định xong panel PA thì tiếp tục tiến hành quay dựng và cố định panel PB theo các trrình tự như đối với panel PA. 5.2.1.7. Tổ hợp các mặt ngang và các thanh chéo panel P1 , P2. Sau khi quay dựng và cố định xong 2 panel PA, PB tiến hành tổ hợp các mặt ngang các cụm phễu dẫn hướng và các thanh xiên không gian. Việc tổ hợp các thanh ngang và các thanh xiên panel P1 được thực hiện trước, tiếp theo là các cụm ống chéo ở các mặt ngang, các cụm ống dẫn hướng và cuối cùng là các thanh ngang và các thanh xiên panel P2. Thứ tự tổ hợp như vậy tuân theo trình tự từ dưới lên, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác thi công cẩu lắp đưa các cụm ống chéo vào vị trí tổ hợp. Trình tự tiến hành tổ hợp mỗi ống (cụm ống) như sau: - Cẩu nhấc đoạn ống đưa vào vị trí. - Căn chỉnh các đầu ống vào vị trí đã đánh dấu trước và tiến hành hàn gá tất cả các đầu chờ. - Kiểm tra kích thước và căn chỉnh cho đúng vị trí thiết kế. - Tiến hành hàn tổ hợp. - Kiểm tra chất lượng mối hàn và các biến dạng do công tác hàn gây ra. Đưa ra các biện pháp khắc phục sửa chữa nếu có những sai số nằm ngoài phạm vi cho phép. Riêng với các ống ngang, các ống chéo và các cụm ống chéo panel P1, do chúng được chế tạo và nằm chờ tại vị trí của panel P1, nên ta chỉ việc căn chỉnh và hàn tổ hợp trực tiếp, không có công đoạn cẩu lắp đưa vào vị trí. 5.2.2. Chế tạo giá cập tàu Giá cập tàu được chế tạo tại bãi lắp ráp cảng dầu khí xí nghiệp xây lắp thuộc LDDK VSP theo bản vẽ kỹ thuật. Giá cập tàu có cấu tạo dạng khung không gian được tổ hợp từ các ống thép theo bản vẽ thiết kế có gắn thiết bị đệm tàu bằng cao su để giảm lực va của tàu khi tàu cập vào công trình. Sau khi được tổ hợp xong giá cập tầu, tiến hành kiểm tra kích thước hình học và kiểm tra không phá huỷ các mối hàn. Thiết bị đệm tàu được lắp ráp trước ở trên bờ để thuận lợi cho công tác kiểm tra và giảm bớt đến mức tối đa khối lượng công việc trên biển. Sau khi hoàn thiện xong giá cập tàu thì tiến hành lắp thử giá cập tàu trên bãi lắp ráp. công tác này nhằm kiểm tra sự phù hợp kích thước giữa giá cập tàu với khối chân đế. Công tác lắp ráp thử như sau: Lắp ráp các thiết bị liên kết giữa 2 ống chính và giá cập tầu (các SHOCK - CELL), dùng 2 cẩu di chuyển giá cập tầu đến vị trí để lắp thử. Trong quá trình lắp thử tiến hành kiểm tra kích thước, sự ăn khớp giữa các mối nối giữa giá cập tầu và khối chân đế, sau khi đã đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật thì hàn liên kết các SHOCK - CELL với khối chân đế. Sau đó di chuyển giá cập tầu đến vị trí tập kết trên hệ thống giá đỡ tạm thời rồi sơn phủ chống ăn mòn. 5.2.3. Công tác hoàn thiện khối chân đế 5.2.3.1. Lắp ráp các hệ thống phụ Khi khối chân đế đã được tổ hợp xong, tiến hành lắp ráp các hệ thống phụ của khối chân đế: - Lắp ráp các ống Riser, ống hút thải. - Lắp ráp các Protector chống ăn mòn điện hoá cho khối chân đế. - Lắp ráp các Paker. - Lắp các ống bơm trám xi măng, kiểm tra độ bám khít của đường ống bơm bằng áp lực thử từ 6 -10 at. - Các thiết bị phụ trợ cho quá trình khai thác và thi công khối chân đế trên biển, nhằm hạn chế đến mức tối thiểu công tác thi công trên biển. 5.2.3.2. Công tác kiểm tra và sửa chữa các khuyết tật hàn và công tác sơn phủ chống ăn mòn. - Kiểm tra toàn bộ kích thước khối chân đế, khắc phục nếu có những sai số nằm ngoài phạm vi cho phép. - Kiểm tra đường hàn, sửa chữa và khắc phục các khuyết tật hàn. - Phun cát tẩy gỉ và tiến hành sơn phủ chống ăn mòn theo các qui định và quy trình sơn. - Công tác nghiệm thu khối chân đế. 5.2.3.3. Tháo dỡ giàn giáo Khối chân đế sau khi hoàn thiện, đảm bảo yêu cầu chất lượng công trình, hoàn thiện tất cả những công việc chế tạo và công tác chống ăn mòn, chấm dứt hoàn toàn công tác thi công trên cao, tiến hành tháo dỡ dàn giáo. 5.2.4. Chế tạo khối thượng tầng (KTT) Nguyên tắc cơ bản của công tác thi công khối thượng tầng là tổ hợp khối nhiều nhất trên bãi lắp ráp, giảm tối thiểu thời gian và công việc thi công trên biển. Khối thượng tầng của các dàn nhẹ BK được thi công hoàn thiện trọn gói trên bờ. Khối thượng tầng là kết cấu dạng khung không gian, tạo bởi các hệ dầm liên kết lại với nhau, bao gồm: Hệ khung nối,sàn tầng duới, sàn tầng trên, các thiết bị công nghệ và các kết cấu kèm theo như cần đốt khí thải, cầu thang, lan can… Các khối kết cấu này được chế tạo riêng sau đó tổ hợp lại thành một khối lớn - khối thượng tầng. Sau khi chế tạo xong các khối kết cấu đó, trình tự tổ hợp chúng lại với nhau như sau: - Đưa mặt sàn dưới và hệ khung nối vào tổ hợp. - Lắp đặt các thiết bị mặt sàn dưới. - Lắp đặt hệ thống cáp điện, các thiết bị điện và tự động hoá. - Lắp mặt sàn trên. - Lắp đặt cẩu và các thiết bị mặt sàn trên. - Lắp đặt hệ thống ống công nghệ, điện và tự động hoá mặt sàn trên. - Lắp đặt hệ thống cầu thang, lan can. * Để thuận tiện cho việc cẩu KTT lên phương tiện nổi thì địa điểm chế tạo KTT thường được bố trí gần mèp cảng. 5.2.5. Di chuyển khối chân đế(KCĐ) ra mép cảng Do kích thước và khối lượng của chân đế không quá lớn nên trong phương án thi công không dùng giải pháp thi công kéo trượt khối chân đế trên đường trượt mà dùng 3 cẩu để di chuyển KCĐ ra mép cảng: 1cẩu DEMAG loại CC- 4000, chiều dài cần 42m, tầm với R=15m và 2 cẩu loại DEMAG CC-2000, chiều dài cần 36m, tầm với R=12m. Khối chân đế được vận chuyển đến vị trí tập kết chờ hạ thuỷ. Vị trí này phải nằm trong phạm vi hoạt động của tàu cẩu. Dựa trên đặc tính của tàu cẩu Hoàng Sa thì phạm vi này trong phạm vi bán kính 50m. - Ba cẩu bánh xích nhấc khối chân đế lên tiến ra mép cảng cho đến khi trục dọc của KCĐ song song với mép cảng, chờ cẩu KCĐ xuống phương tiện nổi. + Công việc cuối cùng là tháo cáp và giải phóng cẩu. 5.3. Quy trình công nghệ thi công trên biển. 5.3.1. Chuẩn bị vật tư, trang thiết bị phục vụ công tác thi công trên biển. Tất cả các vật tư thiết bị cần thiết để phục vụ cho công tác thi công trên biển cần phải được xem xét và tính toán về mặt chủng loại, số lượng, bao gồm: - Tầu cẩu Hoàng Sa (sức nâng 1200T, không tự hành) và tầu cẩu Trường Sa (sức nâng 600T), tầu kéo Sao Mai 01và Sao Mai 02. - Chế tạo và liên kết hệ thống giá đỡ (để đặt khối chân đế) với xà lan. - Vận chuyển các phương tiện phục vụ cho thi công trên biển như búa đóng cọc, máy hàn, máy trộn vữa, thiết bị lặn, các thiết bị định vị,… xuống tầu Hoàng Sa. 5.3.2. Quá trình hạ thuỷ và vận chuyển khối chân đế. + Dùng cẩu nổi Hoàng Sa cẩu nhấc khối chân đế xuống sà lan. Vị trí của sà lan được neo vào bờ cảng bên cạnh cẩu nổi Hoàng Sa. Cả hai phải được neo chắc chắn đảm bảo ổn định trong quá trình hạ thuỷ khối chân đế. + Cho cẩu từ từ nhận tải để tránh trường hợp tải trọng tác dụng đột ngột, dễ gây ra hiện tượng biến dạng cục bộ ảnh hưởng đến công trình. Khối chân đế được nâng cách mặt đất với độ cao là 2m. Sau khi cẩu nhấc khối chân đế lên ta tiến hành quay cẩu một góc 90° sao cho trục dọc của KCĐ song song với trục dọc của Sà lan, điều chỉnh chiều cao nâng và tầm với của cẩu cho đến khi trục dọc của KCĐ và trục dọc của Sà lan cùng nằm trên mặt phẳng thẳng đứng. Lúc này ta từ từ nhả cáp hạ khối chân đế xuống hệ thống giá đỡ đã bố trí sẵn trên sà lan. Trong quá trình hạ, khối chân đế phải được căn chỉnh đúng vị trí đã được tính toán trước để dảm bảo cho sà lan cân bằng ổn định. Sau đó tiến hành liên kết khối chân đế vào hệ thống giá đỡ bằng các liên kết hàn và dây cáp, chuẩn bị cho quá trình vận chuyển khối chân đế ra vị trí xây dựng. Sau khi kiểm tra lại các hệ thống liên kết khối chân đế với sà lan, dùng tàu kéo Sao Mai 02 lai dắt xà lan - khối chân đế ra vị trí xây dựng. Trước khi tiến hành vận chuyển khối chân đế đến vị trí xây dựng phải tiến hàn khảo sát mặt bằng đáy biển, đánh dấu bằng phao vị trí xây dựng công trình, đánh dấu bằng phao vị trí neo đậu các tầu, sà lan phục vụ cho công tác thi công đánh chìm khối chân đế. 5.3.3. Quy trình đánh chìm và định vị khối chân đế 5.3.3.1. Chuẩn bị. Trước khi tiến hành thi công trên biển, cần dùng tàu lặn tiến hành kiểm tra khu vực xây dựng công trình, xác định tọa độ gốc khu vực xây dựng. Tiếp đó dùng thợ lặn kiểm tra đáy biển trong phạm vi bán kính 50m với tâm là tọa độ gốc đó để tìm ra vị trí đáy biển tương đối bằng phẳng có độ sâu phù hợp, chọn làm nền đặt chân đế. 5.3.3.2. Đánh chìm KCĐ. + Tàu cẩu Hoàng Sa tự định vị sơ bộ bằng neo với sự giúp đỡ của các tàu kéo ở lân cận nơi đặt công trình với bán kính hoạt động của cẩu khi hạ thuỷ khối chân đế đáp ứng các thông số kỹ thuật của cẩu và các yêu cầu thiết kế. Tiến hành tháo dỡ toàn bộ các liên kết gia cố tạm thời cho khối chân đế khi dùng trong quá trình vận chuyển trên biển. Móc cẩu vào cáp đã được buộc sãn từ trong bờ, bố trí sơ đồ cáp sao cho việc tháo cáp khi tiến hành đánh chìm khối chân đế phải dễ dàng. + NhấcKCĐ khỏi Sà lan, cẩu trên boong tàu sẽ quay khối chân đế ra khỏi mạn trái boong tàu, khi đó phối hợp 2 móc cẩu lên xuống để quay khối chân đế từ vị trí nằm ngang về vị trí thẳng đứng rồi từ từ hạ KCĐ xuống nước. + Nhả cáp cẩu cho khối chân đế tựa hẳn trên đất nền. Trong quá trình đánh chìm, bơm nước dần với vị trí và lượng nước tính toán để giúp cho khối chân đế quay lật dễ dàng. Lưu ý trước khi đánh chìm phải kiểm tra lại vị trí đánh chìm bằng máy và thợ lặn. 5.3.3.3. Định vị khối chân đế. + Maní được buộc sẵn vào đầu của bốn ống chính từ trong bờ, dùng 2 móc cẩu 300T móc vào maní. + Nhấc khối chân đế lên cao so với đáy biển 2á 3m để dịch chuyển về đúng toạ độ cần thiết. Hạ khối chân đế xuống vị trí đã định. Kiểm tra lại toạ độ bằng máy kinh vĩ, sau đó tháo dỡ cáp và giải phóng cẩu. 5.3.4. Quy trình đóng cọc, cố định khối chân đế + Quá trình thi công đóng cọc sử dụng tầu cẩu Trường Sa. + Các loại búa sử dụng trong quá trình đóng cọc: MRBS 1800 và MRBS 3000 + Công trình có 4 cọc, trong đó: Hai cọc dài Lc1 = 116,58m và hai cọc dài Lc2 = 117,15m (tính đến đỉnh KCĐ). Khả năng tầu Trường Sa có thể nâng được đoạn cọc dài 85m, vì vậy ta chia cọc thành hai đoạn: - Đoạn một có chiều dài L1= 84m. - Đoạn hai có chiều dài L2=48m (ở đây chọn chiều dài của mỗi cọc là 122m khi đóng cọc). - Các đoạn cọc được tổ hợp từ những đoạn thép ống dài 12m đã được cắt sẵn trong xưởng sản xuất cuả XNLDDK VietsovPetro. Để theo dõi quá trình đóng cọc người ta đánh dấu bằng sơn trắng theo chiều dài của đoạn cọc từng đoạn 0,5m. 5.3.4.1.Quy trình công nghệ thi công đóng cọc + Sau khi khối chân đế đã được định vị đúng vị trí thiết kế, tiến hành kiểm tra mặt bằng tại các vị trí ống chính. Nâng các đoạn cọc thứ nhất. Nếu sai số không vượt quá giới hạn cho phép thì tiến hành đóng cọc. + Thứ tự đóng cọc. Sau khi định vị KCĐ ta tiến hành kiểm tra cao trình đỉnh của bốn ống chính, cọc đầu tiên sẽ được đóng ở vị trí ống chính cao nhất.Tiếp tục công tác đóng cọc tại vị trí đối xứng theo đường chéo với ống cọc được đóng trước đó. + Trình tự thực hiện cụ thể như sau: Lồng đoạn L1 vào chân đế, hạ đoạn cọc và đóng tới khi còn một đoạn khoảng 1,5m thì dừng lại. Định vị cọc và tiến hành hàn nối đoạn cọc L2. Kiểm tra mặt bằng khối chân đế. Tiến hành đóng cọc xuống cho đến khi đạt độ sâu thiết kế. - Trình tự này được lặp lại đối với các cọc tiếp theo. 5.3.4.2. Kiểm tra, chèn cọc, cắt đầu cọc Mặc dù trong quá trình đóng cọc ta đã kiểm tra độ nghiêng của khối chân đế. Nhưng sau khi đóng cả 4 cọc xong vẫn phải kiểm tra lại độ nghiêng của khối chân đế. - Nếu độ nghiêng của KCĐ lớn hơn phạm vi cho phép, phải dùng cẩu nhấc góc thấp lên để chỉnh lại độ nghiêng. - Nếu độ nghiêng của KCĐ nằm trong phạm vi cho phép, ta tiến hành chèn cọc. - Sau khi chèn cọc xong thì tiến hành bơm trám xi măng. Chờ cho khi vữa đông cứng đến cường độ yêu cầu, dùng máy thuỷ bình đo cao trình cần thiết của đỉnh cọc rồi tiến hành cắt đầu cọc bằng máy hàn Axetylen. Vị trí cắt đầu cọc cách đầu ống chính một khoảng 500 mm. 5.3.4.3. Bơm trám xi măng Để đảm bảo quá trình truyền lực tốt từ ống chính sang cọc thì sau khi thi công đóng cọc xong, người ta tiến hành bơm trám xi măng vào khoảng không giữa ống chính và cọc. Để tiến hành bơm trám xi măng, đòi hỏi phải có các loại máy trộn, máy bơm chuyển dung dịch xi măng, vòi cao su chịu áp lực, các đầu nối nhanh ... và phải được chuẩn bị sẵn sàng hoạt động từ trước. Trước khi bơm trám, phải tiến hành thử ép nước để kiểm tra độ kín của các Paker. Dung dịch xi măng được trộn trong máy trộn và được bơm chuyển qua ống chịu áp lực nhờ máy bơm chuyển. Dung dịch xi măng sẽ được truyền đi trong các đường ống bơm trám xi măng f60´4,8 mm đã lắp sẵn chạy dọc theo thành trong ống chính khối chân đế. Tiến hành bơm dung dịch xi măng cho đến khi dung dịch này tràn ra ngoài ở đầu trên của ống chính thì dừng lại. Phần dung dịch xi măng này đóng vai trò làm lớp keo truyền lực từ chân đế sang cọc. 5.3.5. Lắp đoạn ống chuyển hướng Sau khi kết thúc toàn bộ công việc bơm trám xi măng cho phần chân đế, tiến hành lắp phân tố chuyển tiếp giữa khối chân đế và phần khung nối. Dùng tàu cẩu Trường Sa cẩu từng đoạn ống chuyển tiếp lên, căn chỉnh sao cho đầu bút chì ăn khớp với đầu cọc sau đó tiến hành hàn liên kết. 5.3.6. Lắp giá cập tàu Giá cập tàu được vận chuyển bằng tầu cẩu Trường Sa cùng với các cọc, ống chuyển hướng,…Dùng cẩu Trường Sa từ từ cẩu nhấc giá cập tầu lên đưa đến vị trí lắp đặt (tại các Shock- cell đã được lắp trước trên bãi lắp ráp). Căn chỉnh sao cho giá cập tàu ăn khớp với 2 đầu của Shock- cell. Shock- cell bên dưới có cấu tạo dạng khớp, khi giá cập lọt vào thì tạo thành liên lết, do đó ta không phải hàn ở vị trí này (phương pháp này sẽ tránh không phụ thuộc vào thuỷ triều do không phải hàn liên kết). Còn shock- cell bên trên được hàn cố định với giá cập tầu. Mối hàn này thực hiên dễ dàng vì không nằm trong vùng dao động của thuỷ triều. Sau đó kiểm tra đường hàn để đảm bảo yêu cầu về chất lượng đường hàn. 5.3.7. Lắp đặt khối thượng tầng Khối thượng tầng được vận chuyển băng tầu cẩu Trường Sa ra vị trí xây dựng. Dùng tầu cẩu Hoàng Sa cẩu nhấc KTT từ mặt boong tầu Trường Sa dịch chuyển đến vị trí lắp dựng. Khi KTT cách đỉnh KCĐ khoảng 2m thì từ từ căn chỉnh sao cho 4 chân của KTT (các đầu bút chì) lọt vào đỉnh của 4 ống chuyển tiếp. Tiến hành hàn liên kết các đầu bút chì với các ống chuyển tiếp. Kiểm tra tính năng kỹ thuật cho các mối hàn này. Sau khi lắp đặt xong KTT tiến hành đấu nối các đường ống khai thác, các thiết bị công nghệ… 5.3.8. Công tác hoàn thiện, nghiệm thu công trình + Sau khi lắp đặt, tất cả các bộ phận của công trình phải đảm bảo các yêu cầu thiết kế như hình dáng, kích thước, các đường hàn liên kết... Những bộ phận nào của công trình chưa được sơn phủ chống ăn mòn phải được hoàn thiện tại hiện trường. Khôi phục lại các Protector chống ăn mòn ở trên các kết cấu đã bị hư hỏng các đường hàn trong quá trình thi công. Thử nghiệm lại các máy móc và các trang thiết bị. + Tiến hành dọn sạch các vật liệu rơi xuống đáy biển trong quá trình thi công để đảm bảo cho dàn khoan tự nâng CPBU "TAM ĐAO" cập vào để tiến hành khoan. + Công việc cuối cùng là ký nhận, nghiệm thu công trình. 5.4. yêu cầu về An toàn lao động Công tác thi công cần được tiến hành sao cho phù hợp với các quy định về an toàn lao động như: + Quy định về an toàn phòng hỏa trong công nghiệp. + Quy định về an toàn khi sử dụng bình ôxy-Axetylen. + Quy định về an toàn khi hàn các kết cấu. + Quy định khi phun cát đánh gỉ và phun phủ sơn chống ăn mòn. + Quy định về an toàn lao động với cán bộ công nhân viên khi làm việc trên công trường và trên biển. - Mọi cán bộ công nhân phải có đầy đủ quần áo bảo hộ, mũ giầy, găng tay và các dụng cụ bảo hộ chuyên ngành khác khi đang tiến hành công việc. - Tất cả các cán bộ công nhân tham gia xây dựng công trình biển phải được học cách sử dụng các dụng cụ cứu sinh trên biển. - Các cán bộ công nhân phải biết bơi. - Cấm các cán bộ công nhân câu cá khi ở trên dàn và khi ở trên các phương tiện nổi, tàu thi công. + Quy định về sử dụng các thiết bị: xe nâng, cẩu , tàu cẩu... - Cẩu chỉ sử dụng khi có sóng gió không vượt quá điều kiện thi công: HS = 1,25m Vgió= 12m/s - Cấm cần cẩu làm việc khi ánh sáng nhỏ hơn 30lx, khi có mưa, sớm chớp, sương mù với tầm nhìn xa nhỏ hơn 100 m. - Các cán bộ chỉ huy thi công và thợ lái cẩu phải được trang bị máy bộ đàm để liên lạc được với nhau khi thi công. - Khi đang cẩu, cấm người không làm nhiệm vụ đi lại trong khu vực cẩu hoạt động. - Cấm các phương tiện nổi đi vào khu vực cẩu đang hoạt động. - Tất cả các cáp nâng và dụng cụ treo buộc lắp ráp phải phù hợp với yêu cầu kỹ thuật. Các maní, cáp nâng bị mài mòn phải được kiểm tra xác định lại mức độ chịu tải cho phép. - Cấm sử dụng các cáp cũ nát và cáp không rõ nguồn gốc, cáp cũ chưa thử tải. + Khi sử dụng các máy áp lực như bơm trám xi măng, những người không có nhiệm vụ phải rời khỏi sàn công tác. + Công việc hàn ngoài trời được tiến hành khi tốc độ gió không vượt quá 8m/s. Các cán bộ chỉ huy, đội trưởng , tổ trưởng phải kiểm tra các quy định an toàn của công nhân trước khi tiến hành công việc. Mọi công việc dưới nước do các thợ lặn thực hiện phải tuân thủ theo các quy định an toàn của công tác lặn. - Cấm tuyệt đối không được câu cá hay vứt các vật xuống biển khi các thợ lặn đang tiến hành công việc. 5.5. Một số bài toán phục vụ cho quá trình thi công * Trong qua trình thi công có rất nhiều vấn đề được đặt ra đối với người thiết kế, tuy nhiên trong phạm vi của đồ án thiết kết cấu này chỉ đưa ra một số bài toán cơ bản sau: Các bài toán tính toán quay dựng panel dùng cẩu: + Bài toán 1: Xác định vị trí móc cẩu + Bài toán 2: Xác định trọng tâm Panel - Xác định tải trọng lên móc lớn nhất - Chọn cáp móc cẩu - Xác định chiều cao nâng móc + Bài toán 3: Chọn tầm với cho cẩu + Bài toán 4: Xác định bước tiến của cẩu * ở đây ta chỉ tính toán cho một Panel Pa. * Sơ đồ tính toán theo hình vẽ sau: T: là lực nâng của móc cẩu (T) G: là trọng lượng của panel (T) R: là tầm với của cẩu (m) a: là góc quay của panel (độ) L: là bán kính quay của panel (m) x, y: là toạ độ dịch chuyển của móc cẩu 5.5.1. 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 2 cẩu có sức nâng và tầm với lớn. Do đặc điểm kết cấu của Panel các nút có khả năng chịu lực lớn. Trong quá trình quay lật Panel, các thanh trong Panel chịu uốn- nén(kéo) đồng thời, vì vậy để an toàn cho kết cấu và thuận lợi cho công tác thi công lắp dựng ta chọn 2 vị trí móc cáp như hình vẽ sau: - Vị trí thứ nhất tại nút của Diafragm thứ tư; Lb = 23,5m, sử dụng cẩu CC-4000 - Vị trí thứ hai tại nút của Diafragm thứ hai; Lb = 19,7m, sử dụng cẩu CC-2000. Trong đó: Lb là chiều rộng của Panel tại vị trí móc cẩu. 5.5.2. Bài toán 2: Xác định trọng tâm Panel + Tải trọng lên 2 móc lớn nhất. + Chọn cáp cẩu. + Chiều cao nâng móc lớn nhất. + Tầm với của cẩu. * Xác định tải trọng lên 2 móc lớn nhất: Tải trọng lên 2 cáp lớn nhất khi panel được nâng lên khỏi hệ thống giá đỡ. Gọi P là trọng lượng tính toán của panel (T). T1 là tải trọng nâng móc của cẩu 1 (T). T2 là tải trọng nâng móc của cẩu 2 (T), ta có: P = G . k1.k2.k3.k4 Bảng: Trọng lượng và trọng tâm của Panel PA P.tử Chủng loại C.dài S.t Tlđv Gi(T) xi(m) yi(m) My Mx 1 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 0 0 0 0 2 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 81 0 401.014 0 3 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 81 18.1 401.014 89.6093 4 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 0 26.2 0 129.711 5 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 23 0 113.868 0 6 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 44 0 217.835 0 7 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 63 0 311.9 0 8 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 63 19.7 311.9 97.5306 9 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 44 21.8 217.835 107.927 10 1626*31.8 3.960 1 1.2502 4.951 23 23.9 113.868 118.324 11 1626*28.6 13.05 1 1.1266 14.702 72 0 1058.55 0 12 1626*28,6 15.04 1 1.1266 16.944 53.5 0 906.507 0 13 1626*28,6 17.04 1 1.1266 19.197 33.5 0 643.108 0 14 1626*28,6 18.13 1 1.1266 20.425 11.5 0 234.89 0 15 1626*28,6 18.34 1 1.1266 20.662 11.5 25.05 237.611 517.579 16 1626*28,6 17.14 1 1.1266 19.310 33.5 22.85 646.882 441.232 17 1626*28,6 15.13 1 1.1266 17.045 53.5 20.85 911.932 355.398 18 1626*28,6 12.99 1 1.1266 14.635 72 19 1053.69 278.056 19 660*20.6 18.1 1 0.3248 5.879 81 9.05 476.189 53.2039 20 711*23.8 26.62 1 0.4033 10.736 72 9.944 772.981 106.757 21 711*20.6 19.9 1 0.3507 6.979 63 9.95 439.673 69.4404 22 762*23.8 27.25 1 0.4033 10.990 53.5 9.953 587.961 109.383 23 762*20.6 21.8 1 0.3507 7.645 44 10.9 336.391 83.3333 24 813*23.8 31.41 1 0.4632 14.549 33.5 11.942 487.395 173.745 25 813*23.8 16.45 1 0.4632 7.620 6.826 119.16 52.0117 907.979 26 813*23.8 17.99 1 0.4632 8.333 17.54 6.649 146.135 55.4059 27 813*23.8 32.81 1 0.4632 15.198 12.5 12.5 189.97 189.97 28 813*20.6 23.9 1 0.4025 9.620 22 23 211.635 221.254 29 813*20.6 26.2 1 0.4025 10.546 0 13.1 0 138.146 30 508*17.5 11.17 1 0.2117 2.481 5.858 13.1 14.5332 32.5027 Tổng 303 11497.3 4276.49 Ta có: G = 303T k1 = 1,1 là hệ số kể đến sự xác định không chính xác trọng tâm, trọng lượng. k2 = 1,2 là hệ số kể đến sự phân tải không đều giữa 2 móc cẩu. k3 = 0,9 là hệ số tổ hợp tải trọng. k4 = 0,9 là hệ số tổ hợp k1,k2,k3. Thay vào ta có: P = 303.1,1.1,2.0,9.0,9 = 323,967 T +Toạ độ trọng tâm của panel là: xG = m; yG= m. +Tải trọng tác dụng lên 2 móc cẩu là: T1 = =189,79 (T) ; T2 = = 113,21 (T) * Chọn cáp cho cẩu nhấc panel: Dựa vào tài liệu về cáp chọn cáp loại f100 dài Lc= 12,5m, 2 sợi cho cẩu 1 (cẩu CC - 4000) và cáp loại f80 dài 12,5m, 2 sợi cho cẩu 2 (cẩu CC - 2000). Tải trọng cho phép của 2 loại cáp này như sau: - Loại f100 tải trọng cho phép là 83T. - Loại f80 tải trọng cho phép là 53,1T. 5.5.3. Bài toán 3: Chọn cẩu. * Chiều cao móc lớn nhất tương ứng với trường hợp nhấc panel lên khỏi hệ thống giá đỡ 1m. + Cẩu sử dụng phải đảm bảo các yêu càu sau: - Chiều dài móc cẩu: a = 2,5 - 3,5m - Khoảng cách từ vât nâng (panel) đến cánh tay cần: B > 1,5m - Chiều dài cáp: Lc=12,5m. - Chiều cao giá đỡ: h=1,5m. - Lb là bán kính quay của panel : - hc là chiều cao tính từ mặt đất đến tâm quay của cánh tay cần: hc~2m. - r là bán kính của thân cẩu: với loại cẩu CC-4000 có r @ 4m với loại cẩu CC-2000 có r @ 2,5m. - Góc nghiêng của cần: a =700á750 + Ta có: H=Lc + Lb + a = 12,5 + 3 + Lb. - Với điểm móc cẩu 1 có Lb = 23,9mị H1 = 39,4m - Với điểm móc cẩu 2 có Lb = 19,9mị H2 = 35,4m + Cao trình đỉnh cánh tay cần: Hc = H + 2,5(m). Từ đây tính được: Hc1 = 41,9m; Hc2 = 37,9m. + Chọn góc nghiêng a = 750ị Chiều dài cần: L= (Hc- hc)/sina - Đối với cẩu 1 (CC-4000) có L1 = (41,9 – 2)/sin750=41,3mịS1 = L1.cos750 S1= 41,3.cos750= 10,7m. - Đối với cẩu 2 (CC- 2000) có L2 = (37,9 – 2)/sin750@ 37,2m ị S2 = L2.cos750 S2 = 37,2.cos750 = 9,6m + Tầm với của cẩu R = S + r ị R1= 10,7 + 4=14,7m, chọn tầm với R1=15m. R2 = 9,6 + 2,5 = 12,1m, ta chọn R2 = 12m. * Vậy trong quá trình quay lật, cẩu nhấc Panel, ta chọn 2 cẩu như sau: + Cẩu DEMAG CC - 4000 có chiều dài tay cần 42m, tầm với là R = 15m. + Cẩu DEMAG CC - 2000 có chiều dài tay cần 36m, tầm với là R = 12m. 4. Bài toán 4: Xác định hành trình tiến cẩu * Điều kiện tính toán: - Điều kiện ổn định lật - Cẩu đứng và tiến vuông góc với ống chính trên giá đỡ - Tầm với của cẩu không thay đổi trong quá trình di chuyển và quay đựng Panel Tra bảng tính năng của cẩu như đã chọn ở trên ta có: Cẩu 1: DEMAG CC - 4000 + R = 12m + Chiều cao móc cẩu 39m Cẩu 2: DEMAG CC - 2000 + R =12m + Chiều cao móc cẩu 33m * Tính toán phối hợp hai cẩu: - Tạo độ di chuyển của cẩu 1: x1i = Lb1.(1- cosai) = 23,9.(1 - cosai) y1i = Lb1.sinai = 23,9. sinai - Tạo độ di chuyển của cẩu 2: x2i = Lb2.(1- cosai) = 19,9.(1 - cosai). y2i = Lb2.sinai = 19,9.sinai Trong đó ai là góc quay của Panel tương ứng với bước Diafragm chuyển thứ i của cẩu. - Điền kiện ổn định lật. Góc nghiêng của dây cáp so với phương thẳng đứng: bi Ê 2 hay tg(bi) Ê tg(2°). 5.6.tổ chức thi công. 5.6.1. Tổng hợp vật tư thiết bị, phương tiện sử dụng trong chế tạo và lắp ráp dàn BK 5.6.1.1. Khối lượng vật liệu thép ống cần thiết cho sản xuất KCĐ. Theo bảng thống kê vật liệu đã thống kê trong các bản vẽ ta có kết quả sau: a. Khối lượng thép dùng trong chế tạo chân đế Panel PA: 303 tấn Panel PB: 303 tấn Panel P1: 129,36 tấn Panel P2: 129,36 tấn Các mặt ngang: 130,734 tấn Tổng khối lượng khối chân đế: 995,454 tấn b. Khối lượng thép chế tạo cọc + Theo tính toán cọc ta chọn chiều dài mỗi cọc là 125m. Thép làm cọc là loại thép f1422*30,2. -khối lượng thép một cọc là: 125.1,0365= 126,453 tấn Tổng khối lượng bốn cọc là: 505,812 tấn. c. Khối lượng thép chế tạo phần khung nối Theo bảng thống kê khung nối ta có khối lượng khung nối là 69,527 tấn d. Tổng khối lượng thép để chế tạo khối chân đế SP = 995,454 + 505,812 + 69,527 = 1570,793 tấn Bảng: Trọng lương các Diafragm và giá dẫn hướng CK Loại l(m) St Tlđv Gi(T) CK Loại l(m) St Tlđv Gi(T) D1 610*17.5 7.00 2 0.256 3.580 D3 762*20.6 19.60 1 0.377 7.381 610*17.5 8.307 2 0.256 4.248 D4 711*20.6 10.25 2 0.351 7.190 660*20.6 12.2 1 0.299 3.653 711*20.6 12.68 2 0.351 8.894 D2 610*17,5 7.241 2 0.256 3.703 711*20.6 14.18 2 0.351 9.946 610*17,5 8.697 2 0.256 4.448 711*20.6 17.90 1 0.351 6.278 610*17,5 10.21 2 0.256 5.222 711*20.6 23.80 1 0.351 8.347 610*17,5 13.9 2 0.256 7.108 813*20.6 23.80 1 0.403 9.580 711*20.6 15.8 1 0.351 5.541 D5 762*20.6 18.54 4 0.377 27.935 D3 660*20.6 8.544 2 0.299 5.116 762*20.6 13.10 1 0.377 4.933 660*20.6 10 2 0.299 6.250 762*20.6 28.40 1 0.377 10.695 660*20.6 11.98 2 0.299 7.174 DH 508*17.5 5.50 16 0.212 18.630 660*20.6 15.8 1 0.299 4.731 508*17.5 1.21 24 0.212 6.122 660*20.6 19.6 1 0.299 5.868 324*12.7 0.51 96 0.098 4.783 Tổng trọng lợng(T) 66.642 Tổng trọng lợng (T) 130.714 Bảng : Trọng lượng khung nối. TT Chủng loại Chiều dài Số thanh(m) Trọng lượng đơnvị(T/m) Trọng lượng(T) 1 1422*30,2 9 4 1,0365 37,314 2 711*20,6 8 2 0,351 5,611 3 711*20,6 9,86 2 0,351 6,916 4 660*17,5 10,76 2 0,277 5,965 5 660*17,5 16,76 2 0,277 9,292 Tổng trọng lượng(T) 69,527 5.6.1.2. Các loại thiết bị phương tiện để thi công dàn BK. a. Thi công trên bãi lắp ráp - Dùng phương tiện ô tô, xe nâng, cẩu DATANO, cẩu DEMAG CC-600, cẩu DEMAG CC-2000, cẩu DEMAG CC- 4000. - Các loại thiết bị: Máy hàn, máy cắt, máy mài, máy phun cát, phun sơn, máy nén khí. b. Thi công trên biển - Tầu cẩu Hoàng Sa. - Tầu cẩu Trường Sa. - Các tầu dịch vụ: Sao Mai 1, Sao Mai 2 - Các loại thiết bị phục vụ bơm trám: Máy trộn xi măng, thiết bị bơm, đường ống bơm trám. - Các thiết bị phục vụ đóng cọc: Búa đóng cọc, thiết bị định tâm, giá đóng cọc... - Thiết bị dùng để định vị khối chân đế(máy kinh vĩ, máy thủy bình), máy hàn Axetylen để cắt cọc. - Các thiết bị phục vụ công tác lặn dưới nước. 5.6.2. Tổ chức xây dựng, tiến độ thi công Mục đích: - Tổ chức xây dựng và tiến độ thi công nhằm cân đối, điều chỉnh, phân phối nhân lực một cách hợp lý trong thời gian thi công công trình. - Căn cứ vào tính kinh tế trong thời gian hoàn thành dự án công trình, căn cứ vào định mức về thời gian hoàn thành các công việc ngoài khơi và thông số đặc tính của các phương tiện nổi, ta có kế hoạch đi biển của phương tiện nổi. - Số lượng công nhân trực tiếp tham gia công tác thi công trung bình từ 200á 300 người cùng các cán bộ kỹ thuật chỉ huy thi công và bộ máy quản lý điều hành công tác thi công. - Việc tổ chức nhân lực đòi hỏi phải có sự phối hợp nhịp nhàng giữa các công đoạn thi công. Các bộ phận xe máy, con người và các vật tư thiết bị để có thể làm tăng tiến độ thi công công trình. - Trong quá trình thi công có nhiều công việc được tiến hành song song với nhau. Vì vậy cần phải phân bổ nhân công một cách hợp lý. 5.6.2.1. Tổ chức nhân lực thi công trên bờ. a. Chuẩn bị mặt bằng. Theo kinh nghiệm thực tế thì việc dọn mặt bằng thường được bố trí 2 tổ công nhân mỗi tổ 14 người làm việc trong 5 ngày. Tổng số công lao động: 140 công. b. Tiếp nhận và vận chuyển vật liệu. - Khối lượng thép cần vận chuyển: 1295tấn. Theo kinh nghiệm thì bố trí 40 người làm việc trong vòng 10 ngày có sự trợ giúp của ôtô, cẩu và xe nâng. - Tổng số công lao động: 400 công. - Số xe nâng: 3 chiếc loại 3,5 tấn. - Cẩu TANADO 2 chiếc. - Cẩu DEMAG CC-600 1 chiếc. - Ôtô trọng tải 10 tấn: 2 chiếc. c. Chế tạo giá đỡ. + Khối lượng công tác gia công hàn chế tạo giá đỡ: 160T Theo định mức 54/ BXD – VKT quy định cho danh mục này là 20 công/1tấn khối lượng công việc. Tổng số công lao động để chế tạo giá đỡ là: 20.160 = 3200 công. - Dự kiến thời gian làm việc trong 32 ngày vì vậy mỗi ngày cần đạt được 100 công lao động. Số nhân công cần thiết là 100 người, chia làm 4 đội. d. Chế tạo KCĐ. Tổng khối lượng KCĐ là 995,454tấn. Theo định mức 54/ BXD – VKT quy định cho danh mục này là 24công cho 1tấn khối lượng.Vậy số ngày công cần thiết để chế tạo KCĐ là: 24.995,454 = 23891 công. - Thời gian chế tạo KCĐ dự kiến là 4 tháng (120ngày). Số công nhân cần mỗi ngày là: 23891/120 = 199 người. - Đội sản xuất có 4 đội, mỗi đội gồm 55 người tham gia sản xuất các hạng mục khác nhau của KCĐ. e. Chế tạo khối thượng tầng(KTT). - Khối TT có khối lượng là 568 tấn. - Theo định mức 54/ BXD – VKT quy định cho danh mục này là 28công/1 tấn khối lượng. Tổng số ngày công: 28*568 = 15904 công. - Dự kiến thời gian chế tạo KTT là 100 ngày ị Số nhân công cần thiết trong mỗi ngày là: 15904/100 = 160 người. Số công nhân này được chia thành 4 đội, mỗi đội gồm có 40 người. f. Lắp đặt giá đỡ. Theo định mức của LDDK VietsovPetro đối với công việc này là: 3công/1tấn khối lượng. Số công lao động cần là: 2.160 = 320 công. - Dự kiến làm việc này trong 5 ngàyị số nhân công mỗi ngày cần: 480/5 = 96người. g. Chế tạo giá cập tầu . - Dự kiến chế tạo giá cập tầu trong thời gian 45 ngày với sự tham gia làm việc của 30 người. - Tổng số công lao động cần thiết cho phần việc này là: 45*30 = 1350 công. h. Lắp Protector. - Tổng khối lượng của Protector chống ăn mòn cho công trình là 19980kg hay 19,98tấn. - Theo định mức của VietsovPetro cho công tác này là 5công/1tấn khối lượng. - Số ngày công lao động cần: 5.19,98 @ 100 công. + Paker có 4 chiếc, số công lao động cần thiết để lắp Paker là 30 công. Dự kiến tiấn hành công việc này trong 5 ngày, số công nhân cần cho mỗi ngày là: 130/5 = 26người. i. Chế tạo cọc. - Khối lượng cọc cần chế tạo là: 505,812tấn. - Định mức quy định cho công việc này là: 4công/1tấn khối lượng. Số ngày công lao động cần là: 3.505,812 = 1518 công. - Dự kiến công việc này làm trong 60 ngày, số nhân công mỗi ngày cần là: 1518/60 = 26người. Biểu thời gian và nhân lực cho công tác thi công trong bờ. Thứ tự Tên công việc Số công LĐ Số người Số ngày 1 Chuẩn bị mặt bằng 140 28 5 2 Tiếp nhận và vận chuyển vật liệu 400 40 10 3 Chế tạo giá đỡ 3200 100 32 4 Lắp đặt giá đỡ 480 96 5 5 Chế tạo KCĐ 15904 160 120 6 Chế tạo KTT 16000 160 100 7 Chế tạo giá cập tầu 1350 30 45 8 Lắp Protector và Paker 130 26 5 9 Chế tạo cọc 1518 26 60 Tổng 37614 5.6.2.2. Tổ chức nhân lực thi công trên biển. a. Hạ thuỷ KCĐ và các đoạn cọc xuống phương tiện nổi. - Tổng khối lượng kết cấu là 1570,793 tấn. Theo kinh nghiệm của XNLD VietsovPetro thì cần 55người làm việc trong 4 ngày với sự trợ giúp của các loại cẩu. b Vận chuyển KCĐ và cọc đến vị trí xây dựng. - Công việc vận chuyển được thực hiện liên tục trong 2 ngày. Theo kinh nghiệm của XNLDDK VietsovPetro thì công việc này cần 120ngày công. Bố trí 60người làm việc. c. Đánh chìm KCĐ. Công việc này được tiến hành trong 1 ngày với sự trợ giúp của cẩu Hoàng Sa. - Theo kinh nghiệm của LDDK VietsovPetro thì công việc này cần 40 nhân công làm việc trong 1 ngày. d. Đóng cọc và cố định KCĐ. - Tổng số cọc cần đóng là 4 cọc. Theo định mức của liên doanh VietsovPetro thì thời gian đóng được 1 cọc là 1 ngày với sự làm việc của 40 nhân công và sự trợ giúp của cẩu Trường Sa. - Tổng số công lao động cần là: 1.4.40 = 160công. e. Hạ thuỷ KTT, giá cập tầu và các thiết bị khác. - Số công lao động cần thiết là 100 công, bố trí 50 người làm việc trong 2 ngày. f. Vận chuyển KTT, giá cập tầu ra vị trí xây dựng công trình. Tổng số công lao động : 50công Thời gian để thực hiện công việc (vận chuyển và định vị tại vị trí xây dựng) là 2 ngày. Số nhân công cần là: 25người. g. Lắp đặt KTT, giá cập tầu và các thiết bị công nghệ. Công việc được tiến hành trong 15 ngày với sự làm việc của 40 người. h. Công tác hoàn thiện, bàn giao công trình. Công việc này dự định thực hiện trong 10 ngày với sự làm việc liên tục của 30 người. Biểu tính thời gian và nhân lực thi công trên biển. Thứ tự Tên công việc Số công LĐ Số người Số ngày 1 Hạ thuỷ KCĐ, các đoạn cọc xuống phương tiện nổi. 180 45 4 2 Vận chuyển KCĐ trên biển 120 60 2 3 Đánh chìm KCĐ 40 40 1 4 Định vị, đóng cọc, bơm trám 160 40 4 5 Hạ thuỷ KTT và giá cập tầu 100 50 2 6 Vận chuyển KTT, giá cập tầu 50 25 2 7 Lắp đặt KTT, giá cập tầu, thiết bị công nghệ. 600 40 15 8 Hoàn thiện, bàn giao công trình 300 30 10 Tổng 1550 Tổng số nhân công xây dựng ngoài biển : A = 1550. Kthời tiết với Kthời tiết = 2,4 => A = 3720 (công). Tài liệu tham khảo 1. Tiêu chuẩn API RECOMMENDED PRACTICE 2A-WSD (RP2A-WSD) 2. Giáo trình giảng dạy : Công Trình Biển Cố Định I-Viện Xây Dựng Công Trình Biển. 3. Giáo trình: Môi Trường Biển Tác Động Lên Công Trình-PGS.TS. Vũ Uyển Dĩnh. 4. Giáo trình : Thiết Kế Móng Cọc - Lê Đức Thắng 5. Giáo trình: Kết Cấu Thép -  Mục lục Mở đầu. Chương 1: số liệu ban đầu phục vụ thiết kế 1.1. Điều kiện khí tượng hải văn, địa chất công trình. 1.1.1. Vị trí xây dựng công trình . 1.1.2. Điều kiện khí tượng hải văn _môi trường . 1.1.3. Điều kiện địa chất công trình tại khu vực xây dựng. 1.2. Chức năng và quy mô của dàn BK. 1.2.1. Chức năng của dàn BK. 1.2.2. Quy mô của dàn BK. 1.3. Điều kiện và khả năng thi công của XNLDDK Vietsopetro. 1.3.1. Điều kiện về bến bãi. 1.3.2. Các loại máy móc,phương tiện thi công. 1.4. Nhận xét. Chương 2: xây dựng và lựa chọn phương án kcđ 2.1.Cơ sở xây dựng phương án khối chân đế. 2.2.Xây dựng phương án khối chân đế . 2.2.1.Hướng đặt công trình. 2.2.2.Xác định kích thước hình học của KCĐ. 2.2.2.1. Xác định chiều cao KCĐ. 2.2.2.2. Xác định chiều cao chân đế. 2.2.2.3. Xác định kích thước đỉnh,đáy và các khoang của KCĐ. 2.2.2.4. Lựa chọn quy cách ống. 2.2.3.Đề xuất và lựa chọn các phương án. 2.2.3.1. Đề xuất, lựa chọn giải pháp móng. 2.2.3.2. Lựa chọn giải pháp KCĐ. Chương 3: tính toán kết cấu phương án chọn 3.1. Mục đích. 3.2. Lựa chọn và xây dựng sơ đồ tính. 3.3. Xác định tải trọng tác dụng lên KCĐ. 3.3.1. Các loại tải trọng tác dụng lên KCĐ. 3.3.2. Tính toán tải trọng tác dụng lên KCĐ. 3.3.3. Tổ hợp tải trọng. 3.4. Tính toán động lực học kết cấu công trình. 3.4.1. Mục đích. 3.4.1.1. Mô hình tính và phương pháp tính. 3.4.1.2. Phương trình ĐLH hệ kết cấu giàn BK cố định. 3.4.2. Tính toán dao động riêng. 3.4.2.1. Sơ đồ tính. 3.4.2.2. Giải bài toán DĐR của kết cấu giàn BK cố định. 3.4.2.3. Đánh giá ảnh hưởng động của khối chân đế, kết luận. 3.5.Tính toán tựa tĩnh kết cấu khối chân đế. 3.5.1.Tính toán. 3.5.1.1. Mục đích. 3.5.1.2.Số liệu đầu vào. 3.5.1.3. Kết quả tính toán. 3.5.1.4. Nhận xét. 3.5.2.Kiểm tra các phần tử kết cấu. 3.4.2.1.Cơ sở lý thuyết kiểm tra các phần tử kết cấu. 3.4.2.2. Tính toán kiểm tra. 3.6. Tính toán kết cấu móng. 3.6.1. Đánh giá điều kiện địa chất công trình. 3.6.2. Nguyên lý tính toán. 3.6.2.1. Xác định lực ma sát đơn vị giữa cọc và nền đất. 3.6.2.2. Xác định lực kháng đơn vị tại đầu cọc. 3.6.3. Tính toán. 3.6.3.1. Xác định các thông số tính toán. 3.6.3.2. Tính chiều dài cần thiết của cọc. Chương 4: thiết kế chi tiết kết cấu. 4.1.Thiết kế nút. 4.1.1.Các yêu cầu về cấu tạo nút. 4.1.2.Thiết kế nút. 4.2.Thiết kế chi tiết đoạn chuyển tiếp cọc – khung nối. 4.3.Thiết kế chi tiết cọc. 4.4.Thiết kế ống bơm trám. 4.5Thiết kế Packer. 4.6.Thiết kế giá cập tàu. 4.6.1.Yêu cầu cấu tạo giá cập tàu. 4.6.2.Số lượng và kích thước chi tiết giá cập tàu. 4.7.Thiết kế chống ăn mòn kết cấu. 4.7.1.Mở đầu. 4.7.2.Các phương pháp chống ăn mòn. 4.7.2.1.Chống ăn mòn điện hóa cho phần ngập nướccủa công trình. 4.7.2.2.Chống ăn mòn bằng sơn. Chương 5: thiết kế kỹ thuật thi công và tổ chức thi công. 5.1.Giới thiệu công nghệ thi công KCĐ dàn khoan biển. 5.1.1.Dự kiến phương án thi công. 5.1.2.Quy trình công nghệ thi công. 5.2.Quy trình thi công KCĐ trên bờ . 5.2.1.Chế tạo KCĐ. 5.2.2.Chế tạo giá cập tàu. 5.2.3.Công tác hoàn thiện KCĐ. 5.2.4.Chế tạo khối thượng tầng (KTT). 5.2.5.Di chuyển KCĐ ra mép cảng. 5.3.Quy trình công nghệ thi công công trình trên biển. 5.3.1.Chuẩn bị vật tư, trang thiết bị thi công trên biển. 5.3.2.Quá trình hạ thủy và vận chuyển KCĐ. 5.3.3. Quy trình đánh chìm và định vị KCĐ. 5.3.4. Quy trình đóng cọc, cố định KCĐ. 5.3.5.Lắp đoạn ống chuyển hướng . 5.3.6.Lắp đặt giá cập tàu. 5.3.7.Lắp đặt thượng tầng. 5.3.8.Công tác hoàn thiện, nghiệm thu công trình. 5.4.Yêu cầu về an toàn lao động. 5.5.Một số bài toán phục vụ cho quá trình thi công. 5.5.1.Bài toán 1: Xác định vị trí móc cẩu. 5.5.1.Bài toán 2: Xác định trọng tâm Panel. 5.5.3.Bài toán 3: Chọn cẩu. 5.6.Tiến độ thi công. 5.6.1.Tổng hợp vật tư, thiết bị sử dụng trong chế tạo, lắp ráp giàn BK. 5.6.1.1. Khối lượng thép ống sử dụng trong chế tạo công trình. 5.6.1.2. Các loại thiết bị sử dụng trong thi công công trình. 5.6.2.Tổ chức xây dựng, tiến độ thi công. 5.6.2.1.Tổ chức nhân lực thi công trên bờ. 5.6.2.2.Tổ chức nhân lực thi công trên biển. Tài liệu tham khảo . Danh mục các bản vẽ. Phụ lục.