De cuong mon hoc cong trinh bien cd
ā¢
0 likesā¢186 views
De cuong mon hoc cong trinh bien cd
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Viewers also liked
Viewers also liked (13)
Similar to De cuong mon hoc cong trinh bien cd
Similar to De cuong mon hoc cong trinh bien cd (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (10)
De cuong mon hoc cong trinh bien cd
- 1. 1 CHĆĆNG 1 KHAĆI QUAĆT VEĆ COĆNG TRĆNH BIEĆ N 1.1 KhaĆ¹i nieƤm veĆ CoĆ¢ng trƬnh bieĆ„n. CoĆ¢ng trƬnh bieĆ„n ƱƶƓĆÆc hieĆ„u laĆø caĆ¹c coĆ¢ng trƬnh xaĆ¢y dƶĆÆng caĆ¹ch xa bĆ“Ćø bieĆ„n. NgoaĆøi taĆ»i troĆÆng baĆ»n thaĆ¢n vaĆø caĆ¹c hoaĆÆt taĆ»i, chuĆ¹ng coĆøn chĆ²u caĆ¹c taĆ»i troĆÆng cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng bieĆ„n, chuĆ» yeĆ”u do gioĆ¹, soĆ¹ng vaĆø doĆøng chaĆ»y gaĆ¢y ra. Nhƶ vaƤy coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n laĆø thuaƤt ngƶƵ chung ƱeĆ„ chƦ caĆ¹c coĆ¢ng trƬnh chĆ²u taĆ»i troĆÆng coĆ¹ cuĆøng baĆ»n chaĆ”t, ƱƶƓĆÆc giƶƵ vaĆøo ƱaĆ¹y bieĆ„n bĆ“Ć»i troĆÆng lƶĆÆc, coĆÆc hoaĆ«c neo, ƱƶƓĆÆc duĆøng vaĆøo nhƶƵng muĆÆc ƱĆch khaĆ¹c nhau, maĆ«c duĆø hieƤn nay chuĆ» yeĆ”u ƱƶƓĆÆc duĆøng trong coĆ¢ng nghieƤp daĆ u khĆ. CaĆ¹c coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n cuƵng ƱƶƓĆÆc goĆÆi laĆø coĆ¢ng trƬnh theĆ m luĆÆc Ć±Ć²a. Ta caĆ n phaĆ¢n bieƤt coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n vĆ“Ć¹i coĆ¢ng trƬnh ven bĆ“Ćø. 1.2 ĆaĆ«c ƱieĆ„m cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n CoĆ¢ng trƬnh bieĆ„n ƱƶƓĆÆc xaĆ¢y dƶĆÆng caĆ¹ch xa bĆ“Ćø bieĆ„n (ngoaĆøi khĆ“i). Do khoĆ¢ng theĆ„ cheĆ” taĆÆo coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n taĆÆi vĆ² trĆ xaĆ¢y dƶĆÆng Ć“Ć» ngoaĆøi khĆ“i vƬ khoĆ¢ng coĆ¹ maĆ«t baĆØng neĆ¢n phaĆ»i cheĆ” taĆÆo tƶĆø caĆ¹c modun rieĆ¢ng bieƤt treĆ¢n bĆ“Ćø. Sau ƱoĆ¹ vaƤn chuyeĆ„n ra vĆ² trĆ xaĆ¢y dƶĆÆng vaĆø tieĆ”n haĆønh laĆ©p raĆ¹p. CoĆ¢ng trƬnh bieĆ„n chĆ²u taĆ¹c ƱoƤng raĆ”t maĆÆnh meƵ cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng: ChĆ²u taĆ»i troĆÆng do soĆ¹ng, gioĆ¹ (ƱaĆ¢y laĆø caĆ¹c taĆ»i troĆÆng coĆ¹ tĆnh chu kyĆø neĆ¢n chuĆ¹ng gaĆ¢y ra hieƤn tƶƓĆÆng moĆ»i ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i caĆ¹c keĆ”t caĆ”u theĆ¹p). NgoaĆøi ra coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n coĆøn bĆ² aĆŖn moĆøn maĆÆnh bĆ“Ć»i moĆ¢i trƶƓĆøng vaĆø sinh vaƤt bieĆ„n. ChuĆ» yeĆ”u caĆ¹c coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n ƱƶƓĆÆc xaĆ¢y dƶĆÆng Ć“Ć» nĆ“i coĆ¹ ƱoƤ saĆ¢u lĆ“Ć¹n (tƶĆø vaĆøi chuĆÆc ƱeĆ”n vaĆøi traĆŖm meĆ¹t) neĆ¢n vieƤc thi coĆ¢ng raĆ”t khoĆ¹ khaĆŖn. KhoĆ”i lƶƓĆÆng thi coĆ¢ng voĆ¢ cuĆøng lĆ“Ć¹n 1.3 PhaĆ¢n loaĆÆi coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n. 1.3.1 Theo coĆ¢ng duĆÆng.
- 2. 2 1. PhuĆÆc vuĆÆ daĆ¢n duĆÆng CoĆ¢ng trƬnh phuĆÆc vuĆÆ thaĆŖm doĆø, khai thaĆ¹c daĆ u khĆ.
- 3. 3 HaĆ»i ƱaĆŖng. ThaĆ¹p daĆ£n ƱƶƓĆøng voĆ¢ tuyeĆ”n.
- 4. 4 2. PhuĆÆc vuĆÆ quoĆ”c phoĆøng CaĆ¹c coĆ¢ng trƬnh ƱƶƓĆÆc trang bĆ² heƤ thoĆ”ng raƱa ƱeĆ„ phaĆ¹t hieƤn maĆ¹y bay, taĆ u thuĆ»y.
- 5. 5
- 6. 6 1.3.2 Theo keĆ”t caĆ”u Trong vaĆøi chuĆÆc naĆŖm trĆ“Ć» laĆÆi ƱaĆ¢y, coĆ¢ng nghieƤp khai thaĆ¹c daĆ u ā khĆ treĆ¢n theĆ m luĆÆc Ć±Ć²a ngaĆøy caĆøng phaĆ¹t trieĆ„n maĆÆnh Ć“Ć» nhieĆ u nĆ¶Ć“Ć¹c treĆ¢n theĆ” giĆ“Ć¹i. ĆeĆ„ taĆÆo ra saĆøn coĆ¢ng taĆ¹c treĆ¢n maĆ«t bieĆ„n khĆ“i coĆ¹ ƱoƤ saĆ¢u tƶĆø haĆøng chuĆÆc ƱeĆ”n haĆøng traĆŖm meĆ¹t vĆ“Ć¹i caĆ¹c thieĆ”t bĆ² phuĆÆc vuĆÆ cho vieƤc khoan khai thaĆ¹c daĆ u khĆ, ngƶƓĆøi ta ƱaƵ thieĆ”t keĆ” xaĆ¢y dƶĆÆng caĆ¹c coĆ¢ng trƬnh chuyeĆ¢n duĆÆng, ta taĆÆm goĆÆi laĆø giaĆøn khoan bieĆ„n. NhƶƵng coĆ¢ng trƬnh naĆøy, tuĆøy theo keĆ”t caĆ”u, ƱƶƓĆÆc phaĆ¢n loaĆÆi nhƶ sau: 1. GiaĆøn khoan coĆ” Ć±Ć²nh. GiaĆøn nheĆÆ baĆØng theĆ¹p: bao goĆ m nhieĆ u phaĆ n tƶƻ oĆ”ng haĆøn laĆÆi vĆ“Ć¹i nhau, phĆa treĆ¢n laĆø saĆøn, coĆøn phĆa dĆ¶Ć“Ć¹i laĆø caĆ¹c coĆÆc ƱƶƓĆÆc ƱoĆ¹ng saĆ¢u xuoĆ”ng neĆ n hay ƱaĆ¹y bieĆ„n. CaĆ¹c taĆ»i troĆÆng treĆ¢n saĆøn cuƵng nhƶ taĆ»i troĆÆng cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng ƱƶƓĆÆc truyeĆ n xuoĆ”ng neĆ n qua caĆ¹c chaĆ¢n ƱeĆ”; caĆ¹c chaĆ¢n ƱeĆ” ƱƶƓĆÆc noĆ”i vĆ“Ć¹i nhau baĆØng caĆ¹c oĆ”ng giaĆØng, chuĆ» yeĆ”u ƱeĆ„ chĆ²u caĆ¹c lƶĆÆc ngang, taĆÆo thaĆønh moƤt khoĆ”i chaĆ¢n ƱeĆ”. GiaĆøn coĆ” Ć±Ć²nh ƱƶƓĆÆc duĆøng chuĆ» yeĆ”u Ć“Ć» vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c noĆ¢ng, coĆ¹ raĆ”t Ćt giaĆøn kieĆ„u naĆøy Ć“Ć» vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c saĆ¢u hĆ“n 100m. GiaĆøn troĆÆng lƶĆÆc: ThƶƓĆøng duĆøng caĆ¹c thuĆøng chƬm raĆ”t lĆ“Ć¹n laĆøm chaĆ¢n ƱeĆ”n, treĆ¢n ƱoĆ¹ coĆ¹ 3Ć·4 coƤt ƱƓƵ saĆøn. PhaĆ n saĆøn thƶƓĆÆng taĆ n laĆø keĆ”t caĆ”u theĆ¹p daĆÆng hoƤp hoaĆ«c daĆÆng khung. VĆ“Ć¹i thieĆ”t keĆ” naĆøy seƵ giaĆ»m ƱƶƓĆÆc ƱaĆ¹ng keĆ„ troĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n cuĆ»a giaĆøn khi di chuyeĆ„n treĆ¢n bieĆ„n, coĆ¹ theĆ„ laĆ©p ƱaĆ«t saĆ¼n ƱƶƓĆÆc nhieĆ u thieĆ”t bĆ² trĆ¶Ć“Ć¹c khi di chuyeĆ„n treĆ¢n bieĆ„n neĆ¢n ruĆ¹t ngaĆ©n thĆ“Ćøi gian laĆ©p dƶĆÆng ngoaĆøi bieĆ„n. NhĆ“Ćø troĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n giaĆøn vaĆø cuĆ»a chaĆ”t loĆ»ng chĆ¶Ć¹a trong caĆ¹c thuĆøng chƬm maĆø keĆ”t caĆ”u giƶƵ ƱƶƓĆÆc tĆnh oĆ„n Ć±Ć²nh khoĆ¢ng caĆ n neo giƶƵ hoaĆ«c ƱoĆ¹ng coĆÆc.
- 7. 7 KeĆ”t caĆ”u choĆ”ng baĆŖng. KeĆ”t caĆ”u troĆÆng lƶĆÆc.
- 8. 8 KeĆ”t caĆ”u nĆ¶Ć“Ć¹c saĆ¢u. ThƶƓĆøng coĆ¹ moƤt chaĆ¢n kieĆ„u giaĆøn raĆ”t daĆøi, ƱƶƓĆÆc giƶƵ oĆ„n Ć±Ć²nh baĆØng caĆ¹c sĆ“ĆÆi caĆ¹p neo. 2. GiaĆøn khoan di ƱoƤng. GiaĆøn tƶĆÆ naĆ¢ng. GiaĆøn tƶĆÆ naĆ¢ng goĆ m 3 Ć· 4 chaĆ¢n coĆ¹ khaĆ» naĆŖng naĆ¢ng haĆÆ. Trong quaĆ¹ trƬnh khoan, caĆ¹c chaĆ¢n ƱƶƓĆÆc haĆÆ xuoĆ”ng tƶĆÆa vaĆøo ƱaĆ¹y bieĆ„n, coĆøn saĆøn coĆ¢ng taĆ¹c ƱƶƓĆÆc naĆ¢ng leĆ¢n khoĆ»i maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c. BaĆ»n thaĆ¢n saĆøn coĆ¢ng taĆ¹c laĆø moƤt keĆ”t caĆ”u voĆ» kĆn nĆ¶Ć“Ć¹c coĆ¹ tĆnh noĆ„i vaĆø tĆnh oĆ„n Ć±Ć²nh. Khi di chuyeĆ„n treĆ¢n maĆ«t bieĆ„n, caĆ¹c chaĆ¢n ƱeĆ” ƱƶƓĆÆc naĆ¢ng leĆ¢n vaĆø saĆøn ƱƶƓĆÆc haĆÆ xuoĆ”ng maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c roĆ i
- 9. 9 duĆøng taĆøu keĆ¹o ƱeĆ„ rĆ“Ćøi choĆ£. GiaĆøn tƶĆÆ naĆ¢ng thƶƓĆøng ƱƶƓĆÆc duĆøng laĆøm giaĆøn khoan. GiaĆøn nƶƻa chƬm. GiaĆøn nƶƻa chƬm goĆ m nhƶƵng voĆ» kĆn chieĆ”m nĆ¶Ć“Ć¹c cƓƵ lĆ“Ć¹n, treĆ¢n ƱoĆ¹ laĆø nhƶƵng coƤt ƱƓƵ saĆøn. HƬnh daĆÆng cuĆ»a saĆøn coĆ¹ theĆ„ laĆø vuoĆ¢ng, chƶƵ nhaƤt hoaĆ«c tam giaĆ¹c. CuƵng coĆ¹ theĆ„ chƦ coĆ¹ moƤt coƤt ƱƓƵ saĆøn gaĆ©n vĆ“Ć¹i caĆ¹c thuĆøng nƶƻa chƬm cƓƵ lĆ“Ć¹n ƱaĆ«t thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng. TrƶƓĆøng hĆ“ĆÆp coĆ¹ nhƶƵng daƵy coƤt thƬ caĆ¹c coƤt ƱƶƓĆÆc noĆ”i vĆ“Ć¹i nhau baĆØng nhƶƵng thanh giaĆØng daĆÆng oĆ”ng kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c nhoĆ» hĆ“n. CaĆ¹c thuĆøng nƶƻa chƬm ƱƶƓĆÆc Ć±Ć²nh vĆ² baĆØng heƤ daĆ¢y neo thoĆ¢ng thƶƓĆøng, heƤ daĆ¢y caĆŖng hoaĆ«c heƤ Ć±Ć²nh vĆ² ƱoƤng lƶĆÆc. HeƤ neo thƶƓĆøng goĆ m tƶĆø 6 Ć· 12 daĆ¢y coĆ¹ neo Ć“Ć» ƱaĆ u. GiaĆøn coĆ¹ chaĆ¢n keĆ¹o. GiaĆøn coĆ¹ chaĆ¢n keĆ¹o hay coĆøn goĆÆi laĆø giaĆøn neo Ć±Ć¶Ć¹ng cuƵng thuoƤc kieĆ„u nƶƻa chƬm, nhƶng Ć“Ć» ƱaĆ¢y lƶĆÆc ƱaĆ„y noĆ„i lĆ“Ć¹n hĆ“n toĆ„ng troĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n vaĆø do ƱoĆ¹ caĆ n coĆ¹ nhƶƵng daĆ¢y neo caĆŖng thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng chĆ¶Ć¹a trong caĆ¹c oĆ”ng theĆ¹p ƱeĆ„ giƶƵ giaĆøn vĆ“Ć¹i ƱaĆ¹y bieĆ„n. NoĆ¹i chung kieĆ„u keĆ”t caĆ”u nƶƻa chƬm thƶƓĆøng ƱƶƓĆÆc sƶƻ duĆÆng laĆøm giaĆøn khoan thaĆŖm doĆø, ƱƶƓĆÆc bieƤt Ć“Ć» vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c saĆ¢u.
- 10. 10 3. CaĆ¹c coĆ¢ng trƬnh khaĆ¹c CoĆ¢ng trƬnh bieĆ„n cuƵng bao goĆ m caĆ¹c loaĆÆi: CaĆ n truĆÆc noĆ„i. ThaĆ¹p buoƤc kho noĆ„i hoaĆ«c xƶƓƻng noĆ„i. ChaĆ¢n neo ƱƓn. XƶƓƻng noĆ„i baĆØng beĆ¢ toĆ¢ng coĆ”t theĆ¹p. ThaĆ¹p noĆ„i buoƤc taĆøu treĆ¢n bieĆ„n. Phao noĆ„i buoƤc kho noĆ„i. TAĆI LIEĆU THAM KHAĆO: 1. Design of Offshore Concrete Structures - Ivar Holand. 2. Construction of Marine and Offshore Structures, Third Edition - Ben C. Gerwick. 3. API. 4. CoĆ¢ng trƬnh bieĆ„n coĆ” Ć±Ć²nh ā NguyeĆ£n HƶƵu BaĆØng.
- 11. 1 CHĆĆNG 2 CAĆU TAĆO GIAĆN KHOAN COĆ ĆĆNH 2.1 TƬnh hƬnh thieĆ”t keĆ” xaĆ¢y dƶĆÆng giaĆøn khoan coĆ” Ć±Ć²nh. VĆ“Ć¹i yeĆ¢u caĆ u xaĆ¢y dƶĆÆng caĆ¹c coĆ¢ng trƬnh khai thaĆ¹c daĆ u treĆ¢n bieĆ„n, tƶĆø naĆŖm 1938, LieĆ¢n xoĆ¢ cuƵ ƱaƵ xaĆ¢y dƶĆÆng caĆ¹c giaĆøn khoan ƱaĆ u tieĆ¢n treĆ¢n bieĆ„n Ban-tĆch. ĆoƤ saĆ¢u 4,3m, caĆ¹ch xa bĆ“Ćø chƶa tĆ“Ć¹i 2km, keĆ”t caĆ”u giaĆøn baĆØng goĆ£. NaĆŖm 1947 giaĆøn baĆØng theĆ¹p ƱaĆ u tieĆ¢n ƱƶƓĆÆc MyƵ xaĆ¢y dƶĆÆng treĆ¢n vĆ²nh Mec-xĆch ƱaĆÆt ƱoƤ saĆ¢u 6,1m, naĆ«ng gaĆ n 1100T. CaĆ¹c coĆ¢ng trƬnh tieĆ”p theo ƱaƵ ƱaĆÆt ƱoƤ saĆ¢u 15,0m. NhƶƵng naĆŖm 1960, ƱoƤ saĆ¢u ƱaƵ ƱaĆÆt 90m vaĆø lĆ“Ć¹n hĆ“n, chuĆ» yeĆ”u laĆø keĆ”t caĆ”u chaĆ¢n ƱeĆ” kieĆ„u giaĆøn. TƶĆø cuoĆ”i naĆŖm 1970, ƱoƤ saĆ¢u ƱaƵ ƱaĆÆt tĆ“Ć¹i 311m. HieƤn nay treĆ¢n theĆ” giĆ“Ć¹i ngƶƓĆøi ta chuĆ» yeĆ”u duĆøng loaĆÆi keĆ”t caĆ”u chaĆ¢n ƱeĆ” baĆØng theĆ¹p kieĆ„u giaĆøn. Tuy gaĆ«p nhieĆ u khoĆ¹ khaĆŖn trong kyƵ thuaƤt nhƶng daĆÆng keĆ”t caĆ”u naĆøy vaĆ£n ƱƶƓĆÆc ƶa duĆøng, chieĆ”m ƱeĆ”n 50% giaĆøn khoan coĆ” Ć±Ć²nh. 2.2 NhƶƵng yeĆ¢u caĆ u chung veĆ caĆ”u taĆÆo. GiaĆøn coĆ” Ć±Ć²nh thƶƓĆøng goĆ m 3 boƤ phaƤn 1. KeĆ”t caĆ”u beĆ¢n treĆ¢n: chĆ¶Ć¹a caĆ¹c moĆ¢Ć±un coĆ¢ng taĆ¹c nhƶ nhaĆø sinh hoaĆÆt, caĆ¹c phoĆøng chĆ¶Ć¹a thieĆ”t bĆ² khoan, thieĆ”t bĆ² saĆ»n xuaĆ”t, caĆ n truĆÆc quay, giaĆøn daĆ£n khĆ Ć±oĆ ng haĆønh. 2. KhoĆ”i chaĆ¢n ƱeĆ”: laĆø boƤ phaƤn keĆ”t caĆ”u chĆnh ƱƓƵ keĆ”t caĆ”u beĆ¢n treĆ¢n. 3. MoĆ¹ng. CaĆ”u taĆÆo coĆ¢ng trƬnh giaĆøn khoan caĆ n phaĆ»i thoĆ»a maƵn caĆ¹c yeĆ¢u caĆ u sau ƱaĆ¢y: 1. ThoĆ»a maƵn chĆ¶Ć¹c naĆŖng khai thaĆ¹c. KeĆ”t caĆ”u giaĆøn khoan coĆ” Ć±Ć²nh phaĆ»i coĆ¹ kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c khoĆ”ng cheĆ” nhoĆ» nhaĆ”t maĆø vaĆ£n thoĆ»a maƵn caĆ¹c yeĆ¢u caĆ u veĆ Ć±oƤ beĆ n, ƱoƤ oĆ„n Ć±Ć²nh, thƶĆÆc hieƤn ƱƶƓĆÆc caĆ¹c chĆ¶Ć¹c naĆŖng khai thaĆ¹c. ĆaĆ»m baĆ»o ƱieĆ u kieƤn sƶƻ duĆÆng bƬnh thƶƓĆøng vaĆø an toaĆøn trong suoĆ”t thĆ“Ćøi gian khai thaĆ¹c, thuaƤn tieƤn cho vieƤc kieĆ„m tra, sƶƻa chƶƵa, tieĆ„u tu. 2. ThoĆ»a maƵn ƱieĆ u kieƤn kinh teĆ”: SoĆ” lƶƓĆÆng vaĆø kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c caĆ¹c khoĆ”i giaĆøn chaĆ¢n ƱeĆ” vaĆø caĆ¹c keĆ”t caĆ”u beĆ¢n treĆ¢n cuƵng phaĆ»i nhoĆ» nhaĆ”t ƱeĆ„ sao cho tieĆ¢u toĆ”n Ćt vaƤt lieƤu nhaĆ”t, thĆ“Ćøi gian thi coĆ¢ng nhanh nhaĆ”t. 3. ThoĆ»a maƵn ƱieĆ u kieƤn thi coĆ¢ng: KĆch thĆ¶Ć“Ć¹c vaĆø troĆÆng lƶƓĆÆng khoĆ”i giaĆøn chaĆ¢n ƱeĆ” vaĆø caĆ¹c moĆ¢Ć±un beĆ¢n treĆ¢n phaĆ»i phuĆø hĆ“ĆÆp vĆ“Ć¹i ƱieĆ u kieƤn thi coĆ¢ng nhƶ cheĆ” taĆÆo, laĆ©p gheĆ¹p, vaƤn chuyeĆ„n vaĆø ƱaĆ¹nh chƬm chaĆ¢n ƱeĆ”. - ChieĆ u daĆøi khoĆ¢ng ƱƶƓĆÆc vƶƓĆÆt quaĆ¹ khaĆ» naĆŖng vaƤn chuyeĆ„n cuĆ»a caĆ¹c thieĆ”t bĆ² chuyeĆ¢n chĆ“Ć».
- 12. 2 - TroĆÆng lƶƓĆÆng tƶĆøng moĆ¢Ć±un vaĆø toĆ„ng troĆÆng lƶƓĆÆng khoĆ”i giaĆøn khoĆ¢ng ƱƶƓĆÆc vƶƓĆÆt quaĆ¹ sĆ¶Ć¹c naĆ¢ng cuĆ»a caĆ n caĆ„u vaĆø khoĆ¢ng vƶƓĆÆt quaĆ¹ aĆ¹p lƶĆÆc cho pheĆ¹p treĆ¢n maĆ«t baƵi, maĆ«t ƱƶƓĆøng trƶƓĆÆt vaĆø maĆ«t beĆ”n. - ChaĆ¢n ƱeĆ” phaĆ»i coĆ¹ caĆ”u taĆÆo sao cho khi haĆÆ vaĆøo trong nĆ¶Ć“Ć¹c bieĆ„n noĆ¹ phaĆ»i coĆ¹ ƱoƤ tƶĆÆ noĆ„i nhaĆ”t Ć±Ć²nh, luĆ¹c aĆ”y nhĆ“Ćø caĆ n truĆÆc noĆ„i vaĆø caĆ¹ch caĆ¢n baĆØng nĆ¶Ć“Ć¹c cuĆ»a tƶĆøng phaĆ¢n ƱoaĆÆn laĆøm cho chaĆ¢n ƱeĆ” ƱƶƓĆÆc giƶƵ Ć“Ć» vĆ² trĆ thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng vaĆø haĆÆ daĆ n xuoĆ”ng ƱaĆ¹y bieĆ„n. 4. GiaĆ»i phaĆ¹p keĆ”t caĆ”u vaĆø boĆ” trĆ giaĆøn khoan leĆ¢n ƱaĆ¹y bieĆ„n sao cho coĆ¢ng trƬnh chĆ²u taĆ¹c ƱoƤng cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng caĆøng nhoĆ» caĆøng toĆ”t trong hĆ¶Ć“Ć¹ng taĆ¹c ƱoƤng cuĆ»a soĆ¹ng gioĆ¹ lĆ“Ć¹n nhaĆ”t. (HĆ¶Ć“Ć¹ng coĆ¹ ƱoƤ cƶĆÆng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t phaĆ»i truĆøng vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng taĆ¹c ƱoƤng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t). BoĆ” trĆ caĆ¹c thieĆ”t bĆ² vaĆø caĆ¹c boƤ phaƤn Ć“Ć» keĆ”t caĆ”u bieĆ¢n treĆ¢n phaĆ»i phuĆø hĆ“ĆÆp vĆ“Ć¹i chĆ¶Ć¹c naĆŖng coĆ¢ng ngheƤ cuĆ»a giaĆøn. KhoĆ”i nhaĆø Ć“Ć» phaĆ»i boĆ” trĆ treĆ¢n hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹ thoĆ”ng trĆ². CaĆ¹c thaĆ¹p khoan, thaĆ¹p ƱeĆøn boĆ” trĆ dĆ¶Ć“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹ thoĆ”ng trĆ². ChoĆÆn keĆ”t caĆ”u giaĆøn khoan coĆ” Ć±Ć²nh, keĆ„ caĆ» phaĆ n moĆ¹ng, treĆ¢n cĆ“ sĆ“Ć» laƤp nhieĆ u phƶƓng aĆ¹n vaĆø xem xeĆ¹t Ć“Ć» caĆ¹c maĆ«t sau: - CaĆ¹c yeĆ¢u caĆ u veĆ khoan, khai thaĆ¹c vaĆø sƶƻa chƶƵa loĆ£ khoan. - CaĆ¹c yeĆ¢u caĆ u veĆ khai thaĆ¹c, laĆ©p raĆ¹p vaĆø thaĆ¹o dƓƵ taƤp hĆ“ĆÆp caĆ¹c thieĆ”t bĆ² coĆ¢ng ngheƤ Ʊang ƱƶƓĆÆc duĆøng treĆ¢n saĆøn coĆ¢ng taĆ¹c. - CaĆ¹c yeĆ¢u caĆ u veĆ tieĆ”t kieƤm theĆ¹p, haĆÆ giaĆ¹ thaĆønh vaĆø ruĆ¹t ngaĆ©n thĆ“Ćøi gian thi coĆ¢ng. 2.3 CaĆ”u taĆÆo khoĆ”i giaĆøn. 2.3.1 CaĆ”u taĆÆo 1 khoĆ”i giaĆøn: OĆng laĆø phaĆ n tƶƻ keĆ”t caĆ”u thĆch hĆ“ĆÆp nhaĆ”t cho caĆ¹c giaĆøn ngoaĆøi khĆ“i. Do heƤ soĆ” caĆ»n thaĆ”p neĆ¢n taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng gaĆ¢y ra treĆ¢n caĆ¹c phaĆ n tƶƻ oĆ”ng laĆø tƶƓng ƱoĆ”i nhoĆ». Do tĆnh chaĆ”t hƬnh hoĆÆc cuĆ»a maĆ«t caĆ©t troĆøn neĆ¢n phaĆ n tƶƻ oĆ”ng coĆ¹ Ć¶Ć¹ng suaĆ”t taƤp trung nhoĆ» nhaĆ”t, chĆ²u xoaĆ©n vaĆø oĆ„n Ć±Ć²nh toĆ”t nhaĆ”t, khoĆ¢ng nhaĆÆy caĆ»m vĆ“Ć¹i taĆ»i troĆÆng hĆ¶Ć“Ć¹ng ngang, phaĆ n tƶƻ oĆ”ng laĆøm cho troĆÆng lƶƓĆÆng giaĆøn nhoĆ», ƱoƤ cĆ¶Ć¹ng ngang lĆ“Ć¹n. CaĆ¹c oĆ”ng caĆ”u taĆÆo giaĆøn coĆ¹ theĆ„ chia thaĆønh oĆ”ng chĆnh vaĆø oĆ”ng giaĆØng. OĆng chĆnh laĆø nhƶƵng oĆ”ng coĆ¹ ƱƶƓĆøng kĆnh lĆ“Ć¹n nhaĆ”t trong giaĆøn. OĆng naĆøy chaĆÆy suoĆ”t tƶĆø ƱƦnh giaĆøn xuoĆ”ng chaĆ¢n giaĆøn. ĆaĆ¢y laĆø boƤ phaƤn chĆ²u lƶĆÆc chĆnh cuĆ»a giaĆøn. Trong loĆøng oĆ”ng chĆnh coĆ¹ Ćt nhaĆ”t 1 coĆÆc ƱoĆ¹ng xuyeĆ¢n qua. OĆng chĆnh naĆøy coĆ¹ theĆ„ coĆ¹ ƱoƤ nghieĆ¢ng hoaĆ«c thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng. ĆoƤ nghieĆ¢ng cuĆ»a coĆÆc khoĆ¢ng neĆ¢n vƶƓĆÆt quaĆ¹ 7:1. ĆƶƓĆøng kĆnh ngoaĆøi cuĆ»a oĆ”ng chĆnh coĆ¹ kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c khoĆ¢ng thay ƱoĆ„i treĆ¢n suoĆ”t chieĆ u daĆøi oĆ”ng hoaĆ«c coĆ¹ ƱƶƓĆøng kĆnh khaĆ¹c nhau treĆ¢n tƶĆøng ƱoaĆÆn. OĆng giaĆØng coĆ¹ ƱƶƓĆøng kĆnh nhoĆ» hĆ“n oĆ”ng chĆnh vaĆø ƱƶƓĆÆc haĆøn vaĆøo oĆ”ng chĆnh laĆøm taĆŖng ƱoƤ cĆ¶Ć¹ng cho giaĆøn.
- 13. 3 2.3.2 SoĆ” lƶƓĆÆng khoĆ”i giaĆøn. TuĆøy quy moĆ¢ kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c cuĆ»a giaĆøn khoan vaĆø ƱieĆ u kieƤn cheĆ” taĆÆo maĆø ta lƶĆÆa choĆÆn soĆ” lƶƓĆÆng khoĆ”i giaĆøn. DuĆøng giaĆøn moƤt khoĆ”i khi yeĆ¢u caĆ u veĆ maĆ«t baĆØng saĆøn coĆ¢ng ngheƤ nhoĆ». GiaĆøn coĆ¹ moƤt khoĆ”i thi coĆ¢ng deĆ£ nhƶng khoĆ”i lƶƓĆÆng lĆ“Ć¹n. GiaĆøn 2 khoĆ”i coĆ¹ khoĆ”i lƶƓĆÆng vaĆø kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c nhoĆ» hĆ“n giaĆøn 1 khoĆ”i (trong cuĆøng ƱieĆ u kieƤn) nhƶng thi coĆ¢ng seƵ phĆ¶Ć¹c taĆÆp hĆ“n.
- 14. 4 GiaĆøn 4 khoĆ”i ƱƶƓĆÆc duĆøng khi kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c maĆ«t baĆØng saĆøn coĆ¢ng ngheƤ yeĆ¢u caĆ u lĆ“Ć¹n, ƱieĆ u kieƤn thi coĆ¢ng khoĆ¢ng cho pheĆ¹p laĆøm 1 hoaĆ«c 2 khoĆ”i giaĆøn. SĆ“ ƱoĆ caĆ”u taĆÆo giaĆøn moƤt khoĆ”i
- 15. 5
- 16. 6 SĆ“ ƱoĆ caĆ”u taĆÆo giaĆøn hai khoĆ”i
- 17. 7 SĆ“ ƱoĆ caĆ”u taĆÆo giaĆøn boĆ”n khoĆ”i
- 18. 8 2.3.3 KeĆ”t caĆ”u giaĆøn. GiaĆøn ƱƶƓĆÆc caĆ”u taĆÆo tƶĆø caĆ¹c phaĆ n tƶƻ oĆ”ng taĆÆo thaĆønh caĆ¹c maĆ«t phaĆŗng: - 4 maĆ«t giaĆøn xung quanh (goĆÆi laĆø caĆ¹c panel caĆ”u taĆÆo neĆ¢n khoĆ”i giaĆøn). - CaĆ¹c giaĆøn giaĆØng ngang, thƶƓĆøng coĆ¹ daĆÆng hƬnh chƶƵ nhaƤt ƱeĆ„ laĆøm taĆŖng ƱoƤ cĆ¶Ć¹ng cho khoĆ”i giaĆøn. OĆng laĆø phaĆ n tƶƻ keĆ”t caĆ”u thĆch hĆ“ĆÆp nhaĆ”t cho caĆ¹c giaĆøn ngoaĆøi bieĆ„n. Do heƤ soĆ” caĆ»n thaĆ”p neĆ¢n taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng gaĆ¢y ra treĆ¢n caĆ¹c phaĆ n tƶƻ oĆ”ng laĆø tƶƓng ƱoĆ”i nhoĆ». Do tĆnh chaĆ”t hƬnh hoĆÆc cuĆ»a maĆ«t caĆ©t troĆøn neĆ¢n phaĆ n tƶƻ oĆ”ng coĆ¹ Ć¶Ć¹ng suaĆ”t taƤp trung nhoĆ» nhaĆ”t, chĆ²u xoaĆ©n vaĆø oĆ„n Ć±Ć²nh toĆ”t nhaĆ”t vaĆø khoĆ¢ng nhaĆÆy caĆ»m vĆ“Ć¹i caĆ¹c taĆ»i hĆ¶Ć“Ć¹ng ngang. ĆieĆ u naĆøy raĆ”t coĆ¹ yĆ¹ nghĆ³a trong moĆ¢i trƶƓĆøng bieĆ„n vƬ soĆ¹ng gioĆ¹ coĆ¹ theĆ„ taĆ¹c duĆÆng tƶĆø moĆÆi phĆa. Tuy nhieĆ¢n, caĆ¹c lieĆ¢n keĆ”t vaĆø moĆ”i noĆ”i treĆ¢n giaĆøn ngoaĆøi bieĆ„n thƶƓĆøng laĆø moĆ”i haĆøn neĆ¢n sƶĆÆ khoĆ¢ng lieĆ¢n tuĆÆc veĆ hƬnh hoĆÆc Ć“Ć» ƱoĆ¹ seƵ laĆøm Ć¶Ć¹ng suaĆ”t Ć“Ć» vuĆøng giao tuyeĆ”n taĆŖng leĆ¢n cao. ĆeĆ„ lieĆ¢n keĆ”t caĆ¹c phaĆ n tƶƻ oĆ”ng thaĆønh panel ngƶƓĆøi ta duĆøng phƶƓng phaĆ¹p haĆøn. SƶĆÆ khoĆ¢ng lieĆ¢n tuĆÆc veĆ hƬnh hoĆÆc Ć“Ć» caĆ¹c moĆ”i haĆøn laĆøm Ć¶Ć¹ng suaĆ”t Ć“Ć» vuĆøng giao tuyeĆ”n taĆŖng leĆ¢n raĆ”t cao. ĆoƤ beĆ n moĆ»i bĆ² giaĆ»m thaĆ”p do Ć¶Ć¹ng suaĆ”t taƤp trung vaĆø khuyeĆ”t taƤt Ć“Ć» moĆ”i haĆøn laĆø vaĆ”n ƱeĆ quan troĆÆng. Do ƱoĆ¹ khi thieĆ”t keĆ” hoaĆ«c kieĆ„m tra moĆ”i haĆøn laĆø vaĆ”n ƱeĆ quan troĆÆng. Do ƱoĆ¹ khi thieĆ”t keĆ” hoaĆ«c kieĆ„m tra moĆ”i noĆ”i oĆ”ng veĆ Ć±oƤ beĆ n moĆ»i caĆ n phaĆ»i dƶĆÆa treĆ¢n sƶĆÆ hieĆ„u bieĆ”t veĆ Ć±oƤ lĆ“Ć¹n cuĆ»a Ć¶Ć¹ng suaĆ”t cuĆÆc boƤ vaĆø veĆø caĆ¹c yeĆ”u toĆ” aĆ»nh hƶƓƻng tĆ“Ć¹i Ć¶Ć¹ng suaĆ”t cuĆÆc boƤ. 2.3.4 CaĆ¹c loaĆÆi moĆ”i noĆ”i oĆ”ng. CaĆ¹c moĆ”i noĆ”i oĆ”ng caĆ n ƱƶƓĆÆc thieĆ”t keĆ” theo Ć¶Ć¹ng suaĆ”t cho pheĆ¹p vĆ“Ć¹i taĆ»i troĆÆng tĆnh toaĆ¹n tĆ“Ć¹i haĆÆn, tĆ¶Ć¹c laĆø ƱieĆ u kieƤn baƵo 50 hay 100 naĆŖm. VaƤt lieƤu phaĆ»i haĆøn ƱƶƓĆÆc vaĆø coĆ¹ ƱoƤ beĆ n choĆ”ng phaĆ¹ huĆ»y doĆøn. ĆoĆ ng thĆ“Ćøi caĆ n phaĆ¢n tĆch moĆ»i ƱeĆ„ kieĆ„m tra khaĆ» naĆŖng choĆ”ng phaĆ¹ huĆ»y moĆ»i cuĆ»a chuĆ¹ng. HƬnh daĆÆng vaĆø kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c cuĆ»a moĆ”i noĆ”i oĆ”ng thay ƱoĆ„i tuĆøy theo keĆ”t caĆ”u vaĆø vĆ² trĆ cuĆ»a noĆ¹ treĆ¢n keĆ”t caĆ”u. MoĆ”i noĆ”i oĆ”ng thƶƓĆøng goĆ m moƤt oĆ”ng chuĆ» vaĆø caĆ¹c oĆ”ng giaĆØng. OĆng chuĆ» thƶƓĆøng coĆ¹ ƱƶƓĆøng kĆnh lĆ“Ć¹n hĆ“n vaĆø lieĆ¢n tuĆÆc Ć“Ć» choĆ£ noĆ”i. CaĆ¹c oĆ”ng giaĆØng coĆ¹ ƱƶƓĆøng kĆnh nhoĆ» hĆ“n vaĆø ƱƶƓĆÆc haĆøn vaĆøo oĆ”ng chuĆ», coĆ¹ theĆ„ phaĆ¢n loaĆÆi moĆ”i noĆ”i thaĆønh: - CaĆ¹c moĆ”i noĆ”i ƱƓn giaĆ»n. - CaĆ¹c moĆ”i noĆ”i choĆ ng. - CaĆ¹c moĆ”i noĆ”i phĆ¶Ć¹c taĆÆp. - CaĆ¹c moĆ”i noĆ”i baĆØng theĆ¹p ƱuĆ¹c. Ba loaĆÆi sau coĆøn ƱƶƓĆÆc goĆÆi laĆø caĆ¹c moĆ”i noĆ”i khoĆ»e. MoĆ”i noĆ”i ƱƓn giaĆ»n thƶƓĆøng goĆ m caĆ¹c oĆ”ng naĆØm trong moƤt maĆ«t phaĆŗng hay nhieĆ u maĆ«t phaĆŗng. CaĆ¹c oĆ”ng giaĆØng ƱƶƓĆÆc haĆøn khoĆ¢ng choĆ ng chaĆ¢n leĆ¢n nhau vaĆø khoĆ¢ng coĆ¹ caĆ¹c bieƤn phaĆ¹p gia cƶƓĆøng. MoĆ”i noĆ”i choĆ ng: goĆ m caĆ¹c oĆ”ng giaĆØng ƱƶƓĆÆc haĆøn choĆ ng chaĆ¢n leĆ¢n nhau Ć“Ć» choĆ£ noĆ”i vaĆøo oĆ”ng chuĆ». Nhƶ vaƤy moƤt phaĆ n taĆ»i troĆÆng ƱƶƓĆÆc truyeĆ n qua moĆ”i haĆøn chung. KeĆ”t quaĆ» laĆø laĆøm giaĆ»m lƶĆÆc caĆ©t ƱoƤt leĆ¢n thaĆønh oĆ”ng chuĆ» vaĆø giaĆ»m ƱoƤ oval cuĆ»a oĆ”ng chuĆ».
- 19. 9 MoĆ”i noĆ”i phĆ¶Ć¹c taĆÆp: goĆ m caĆ¹c moĆ”i noĆ”i coĆ¹ gia cƶƓĆøng beĆ¢n trong hoaĆ«c beĆ¢n ngoaĆøi, coĆ¹ vƶƵa nhoĆ i vaĆø coĆ¹ hƬnh hoĆÆc hay caĆ¹ch thĆ¶Ć¹c truyeĆ n taĆ»i phĆ¶Ć¹c taĆÆp. MoĆ”i noĆ”i theĆ¹p ƱuĆ¹c: ƱƶƓĆÆc gia coĆ¢ng baĆØng coĆ¢ng ngheƤ ƱuĆ¹c. NoĆ¹ coĆ¹ moƤt soĆ” ƶu ƱieĆ„m so vĆ“Ć¹i moĆ”i noĆ”i haĆøn thoĆ¢ng thƶƓĆøng, vƬ coĆ¹ theĆ„ taĆÆo ƱƶƓĆÆc hƬnh daĆÆng toĆ”i ƶu ƱeĆ„ giaĆ»m Ć¶Ć¹ng suaĆ”t taĆ¢p trung, ƱaĆ«c bieƤt laĆø phaĆ n chuyeĆ„n tieĆ”p giƶƵa oĆ”ng chuĆ» vaĆø oĆ”ng giaĆØng, vaĆø traĆ¹nh ƱƶƓĆÆc caĆ¹c moĆ”i haĆøn Ć“Ć» vuĆøng coĆ¹ Ć¶Ć¹ng suaĆ”t taƤp trung cao. ĆuĆ¹c moĆ”i noĆ”i laĆø coĆ¢ng ngheƤ thĆch hĆ“ĆÆp cho saĆ»n xuaĆ”t vĆ“Ć¹i soĆ” lƶƓĆÆng lĆ“Ć¹n. Nhƶng ngay caĆ» khi xaĆ¢y dƶĆÆng giaĆøn ƱƓn chieĆ”c, ƱuĆ¹c coĆ¹ theĆ„ vaĆ£n laĆø giaĆ»i phaĆ¹p toĆ”t cho nhƶƵng moĆ”i noĆ”i coĆ¹ hƬnh hoĆÆc phĆ¶Ć¹c taĆÆp vaĆø ƱoƤ daĆøy thaĆønh oĆ”ng quaĆ¹ lĆ“Ć¹n. Sau ƱaĆ¢y ta seƵ xeĆ¹t chi tieĆ”t hĆ“n veĆ caĆ¹c moĆ”i noĆ”i oĆ”ng ƱƓn giaĆ»n. 2.3.5 MoĆ”i noĆ”i oĆ”ng ƱƓn giaĆ»n. TrƶĆø moƤt soĆ” moĆ”i noĆ”i Ć“Ć» maĆ«t beĆ¢n, maĆ«t giaĆØng ngang hay Ć“Ć» boƤ phaƤn keĆ”t caĆ”u phuĆÆ laĆø moĆ”i noĆ”i phaĆŗng, coĆøn haĆ u heĆ”t caĆ¹c moĆ”i noĆ”i Ć“Ć» khoĆ”i chaĆ¢n ƱeĆ” giaĆøn khoan bieĆ„n laĆø khoĆ¢ng ƱoĆ ng phaĆŗng. Tuy nhieĆ¢n vĆ“Ć¹i tƬnh traĆÆng hieĆ„u bieĆ”t hieĆ¢n nay, ngƶƓĆøi ta thƶƓĆøng tĆnh toaĆ¹n hoaĆ«c thƶƻ nghieƤm caĆ¹c moĆ”i noĆ”i phaĆŗng ƱƓn giaĆ»n kieĆ„u K, T, Y, X v.vā¦, maĆø khoĆ¢ng xeĆ¹t tĆ“Ć¹i aĆ»nh hƶƓƻng cuĆ»a nhƶƵng oĆ”ng giaĆØng naĆØm ngoaĆøi maĆ«t phaĆŗng Ʊang xeĆ¹t. ChuĆ¹ yĆ¹ raĆØng vieƤc phaĆ¢n loaĆÆi moĆ”i noĆ”i phaĆŗng thuoƤc kieĆ„u naĆøo khoĆ¢ng chƦ dƶĆÆa vaĆøo hƬnh hoĆÆc cuĆ»a noĆ¹ maĆø coĆøn vaĆøo caĆ¹ch thĆ¶Ć¹c truyeĆ n taĆ»i cuĆ»a moĆ”i noĆ”i vaĆø phaĆ»i xeĆ¹t rieĆ¢ng tƶĆøng oĆ”ng giaĆØng.
- 20. 10 Khi lƶĆÆc doĆÆc Ć“Ć» moƤt oĆ”ng giaĆØng ƱƶƓĆÆc caĆ¢n baĆØng veĆ cĆ“ baĆ»n vĆ“Ć¹i lƶĆÆc doĆÆc Ć“Ć» oĆ”ng giaĆØng khaĆ¹c trong cuĆøng maĆ«t phaĆŗng Ć“Ć» cuĆøng moƤt phĆa cuĆ»a oĆ”ng chuĆ» thƬ oĆ”ng giaĆØng ƱoĆ¹ ƱƶƓĆÆc xem laĆø kieĆ„u K. Khi lƶĆÆc doĆÆc cuĆ»a oĆ”ng giaĆØng taĆ¹c duĆÆng nhƶ moƤt lƶĆÆc caĆ©t leĆ¢n oĆ”ng chuĆ» thƬ oĆ”ng giaĆØng ƱoĆ¹ ƱƶƓĆÆc xem laĆø kieĆ„u T (neĆ”u vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i oĆ”ng chuĆ») hoaĆ«c kieĆ„u Y (neĆ”u khoĆ¢ng vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i oĆ”ng chuĆ»). Trong caĆ¹c moĆ”i noĆ”i kieĆ„u X, caĆ¹c oĆ”ng giaĆØng Ć“Ć» hai phĆa cuĆ»a oĆ”ng chuĆ» coĆ¹ lƶĆÆc doĆÆc baĆØng nhau vaĆø ngƶƓĆÆc daĆ”u. TrƶƓĆøng hĆ“ĆÆp ƱaĆ«c bieƤt, khi hai oĆ”ng giaĆØng vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i oĆ”ng chuĆ», ta coĆ¹ kieĆ„u chƶƵ thaƤp. MoƤt oĆ”ng giaĆØng ƱƶƓĆÆc noĆ”i theo kieĆ„u K-T laĆø oĆ”ng giaĆØng maĆø moƤt phaĆ n lƶĆÆc doĆÆc ƱƶƓĆÆc caĆ¢n baĆØng vĆ“Ć¹i lƶĆÆc doĆÆc Ć“Ć» oĆ”ng giaĆØng khaĆ¹c nhƶ kieĆ„u K vaĆø phaĆ n coĆøn laĆÆi coĆ¹ taĆ¹c duĆÆng nhƶ lƶĆÆc caĆ©t leĆ¢n oĆ”ng chuĆ». VaĆ”n ƱeĆ Ć±aĆ«t ra laĆø moƤt moĆ”i noĆ”i coĆ¹ theĆ„ laĆÆi thuoƤc caĆ¹c kieĆ„u khaĆ¹c nhau trong caĆ¹c trƶƓĆøng hĆ“ĆÆp taĆ»i troĆÆng ngoaĆøi khaĆ¹c nhau. Tuy nhieĆ¢n, quy phaĆÆm API ƱaƵ chƦ ra raĆØng coĆ¹ theĆ„ phaĆ¢n loaĆÆi moĆ”i noĆ”i theo keĆ”t quaĆ» phaĆ¢n tĆch tĆ³nh hoĆÆc keĆ”t caĆ”u Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i trƶƓĆøng hĆ“ĆÆp taĆ»i troĆÆng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i moĆ£i hĆ¶Ć“Ć¹ng soĆ¹ng Ʊang xeĆ¹t. CaĆ¹c thoĆ¢ng soĆ” hƬnh hoĆÆc cuĆ»a moĆ”i noĆ”i caĆ n thieĆ”t cho nhƶƵng tĆnh toaĆ¹n veĆ sau goĆ m coĆ¹: ƱƶƓĆøng kĆnh ngoaĆøi cuĆ»a oĆ”ng chuĆ»: 2R = D. chieĆ u daĆøy thaĆønh oĆ”ng chuĆ» T chieĆ u daĆøi toaĆøn boƤ oĆ”ng chuĆ» L ƱƶƓĆøng kĆnh ngoaĆøi oĆ”ng giaĆØng 2r = d chieĆ u daĆøy thaĆønh oĆ”ng giaĆØng t goĆ¹c nghieĆ¢ng giƶƵa oĆ”ng giaĆØng vaĆø oĆ”ng chuĆ» Īø KhoaĆ»ng caĆ¹ch chaĆ¢n giƶƵa hai oĆ”ng giaĆØng g KhoaĆ»ng leƤch taĆ¢m e TyĆ» soĆ” ƱƶƓĆøng kĆnh Ī² = d/D TyĆ» soĆ” giƶƵa baĆ¹n kĆnh vaĆø chieĆ u daĆøy oĆ”ng chuĆ» Ī³ = R/T TyĆ» soĆ” chieĆ u daĆøy thaĆønh oĆ”ng Ļ = t/T
- 21. 11 TyĆ» soĆ” giƶƵa khe vaĆø ƱƶƓĆøng kĆnh ngoaĆøi oĆ”ng chuĆ» p=g/D TyĆ» soĆ” giƶƵa chieĆ u daĆøi vaĆø ƱƶƓĆøng kĆnh ngoaĆøi oĆ”ng chuĆ» Ī± = L/D Trong moĆ”i noĆ”i choĆ ng, caĆ¹c thoĆ¢ng soĆ” g vaĆø p coĆ¹ giaĆ¹ trĆ² aĆ¢m. 2.4 CaĆ”u taĆÆo moĆ¹ng coĆÆc. 2.4.1 ChĆ¶Ć¹c naĆŖng cuĆ»a moĆ¹ng coĆÆc. - TruyeĆ n toaĆøn boƤ taĆ»i troĆÆng Ć±Ć¶Ć¹ng cuĆ»a keĆ”t caĆ”u beĆ¢n treĆ¢n vaĆøo saĆ¢u trong ƱaĆ”t neĆ n (coĆ¹ theĆ„ ƱaĆÆt tĆ“Ć¹i P0 = 500T). - CuĆøng vĆ“Ć¹i khoĆ”i giaĆøn chaĆ¢n ƱeĆ” choĆ”ng chĆ²u caĆ¹c taĆ»i ngang khaĆ¹ lĆ“Ć¹n cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n giaĆøn. TaĆ»i troĆÆng ngang treĆ¢n ƱaĆ u coĆÆc coĆ¹ theĆ„ ƱaĆÆt tĆ“Ć¹i: Q0 = 0,5MN = 50T, M0 = 1,5MN.m = 150T.m vaĆø thaƤm chĆ lĆ“Ć¹n hĆ“n, gaĆ¢y ra nhƶƵng chuyeĆ„n vĆ² ngang khaĆ¹ lĆ“Ć¹n. 2.4.2 CaĆ¹c loaĆÆi coĆÆc. CoĆÆc duĆøng trong coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n coĆ” Ć±Ć²nh thƶƓĆøng coĆ¹ caĆ¹c loaĆÆi sau: - CoĆÆc oĆ”ng theĆ¹p: ƱƶƓĆÆc ƱoĆ¹ng vaĆøo ƱaĆ”t nhĆ“Ćø buĆ¹a hay thieĆ”t bĆ² rung. CoĆÆc oĆ”ng theĆ¹p laĆø loaĆÆi phoĆ„ bieĆ”n nhaĆ”t coĆ¹ ƱƶƓĆøng kĆnh ngoaĆøi D = 0,6 Ć· 1,5m; Ī“ = 12Ć· 25mm. CoĆÆc ƱƶƓĆÆc ƱoĆ¹ng saĆ¢u vaĆøo trong ƱaĆ”t tƶĆø 35 ƱeĆ”n treĆ¢n 60m. ĆoƤ daĆøy toĆ”i thieĆ„u cuĆ»a thaĆønh coĆÆc oĆ”ng theĆ¹p: min 0,25 100 D t = + (t: in; D: in) min 6,35 100 D t = + (t: mm; D: mm) ĆƶƓĆøng kĆnh coĆÆc: D ChieĆ u daĆøy danh Ć±Ć²nh thaĆønh coĆÆc: t in mm in mm 24 30 36 42 48 60 72 84 96 610 762 914 1067 1219 1524 1829 2134 2438 Ā½ 9/16 5/8 11/16 Ā¾ 7/8 1 11/8 11/4 13 14 16 17 19 22 25 28 31
- 22. 12 108 120 2743 3048 13/8 11/2 34 37 ChieĆ u daĆøy thaĆønh coĆÆc phaĆ»i ƱaĆ»m baĆ»o sao cho ngaĆŖn ngƶĆøa maĆ”t oĆ„n Ć±Ć²nh cuĆÆc boƤ taĆÆi Ć¶Ć¹ng suaĆ”t ƱaĆÆt ƱeĆ”n giĆ“Ć¹i haĆÆn chaĆ»y. ĆaĆ»m baĆ»o ƱuĆ» ƱieĆ u kieƤn chĆ²u taĆ»i trong caĆ¹c tĆnh huoĆ”ng xaĆ»y ra trong quaĆ¹ trƬnh laĆ©p dƶĆÆng vaĆø khai thaĆ¹c. - CoĆÆc khoan: goĆ m nhieĆ u oĆ”ng theĆ¹p ƱƶƓĆÆc haĆÆ vaĆøo trong caĆ¹c loĆ£ khoan coĆ¹ ƱƶƓĆøng kĆnh lĆ“Ć¹n hĆ“n oĆ¹ng theĆ¹p ƱƶƓĆÆc taĆÆo saĆ¼n trong ƱaĆ”t, sau ƱoĆ¹ phun vƶƵa ximaĆŖng laĆ”p laĆÆi. - CoĆÆc lieĆ¢n hĆ“ĆÆp: ƱaĆ u tieĆ¢n ƱoĆ¹ng coĆÆc oĆ”ng theĆ¹p vaĆøo trong caĆ¹c lĆ“Ć¹p ƱaĆ”t beĆ¢n treĆ¢n roĆ i khoan trong loĆøng oĆ”ng cho ƱeĆ”n ƱoƤ saĆ¢u thieĆ”t keĆ”. Sau ƱoĆ¹ ƱaĆ«t ƱoaĆÆn coĆÆc neo (coĆÆc oĆ”ng theĆ¹p ƱƶƓĆøng kĆnh nhoĆ» hĆ“n) vaĆøo trong vaĆø laĆ”p baĆØng vƶƵa ximaĆŖng, ximaĆŖng caĆ¹t hoaĆ«c beĆ¢toĆ¢ng. - CoĆÆc khoan nhoĆ i mĆ“Ć» roƤng muƵi (muƵi ƱaĆ«t vaĆøo taĆ ng seĆ¹t cĆ¶Ć¹ng) 2.4.3 CaĆ¹c hƬnh thĆ¶Ć¹c moĆ¹ng coĆÆc. a. DaĆÆng coĆÆc ƱƓn. ĆaĆ¢y laĆø hƬnh thĆ¶Ć¹c keĆ”t caĆ”u ƱƓn giaĆ»n nhaĆ”t cuĆ»a moĆ¹ng coĆÆc coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n. MoĆ£i oĆ”ng chĆnh chƦ coĆ¹ moƤt coĆÆc ƱoĆ¹ng loĆ ng beĆ¢n trong tĆ“Ć¹i ƱoƤ saĆ¢u thieĆ”t keĆ”. Sau khi haĆÆ coĆÆc ƱeĆ”n ƱoƤ saĆ¢u thieĆ”t keĆ”, ngƶƓĆøi ta caĆ©t ƱaĆ u coĆÆc, haĆøn lieĆ¢n keĆ”t coĆÆc vĆ“Ć¹i oĆ”ng chĆnh, sau ƱoĆ¹ tieĆ”n haĆønh bĆ“m vƶƵa ximaĆŖng vaĆøo khoaĆ»ng giƶƵa coĆÆc vĆ“Ć¹i oĆ”ng chĆnh. Trong loĆøng oĆ”ng chĆnh coĆ¹ caĆ¹c gioaĆŖng cao su ƱeĆ„ ngaĆŖn vƶƵa khoĆ¢ng bĆ² traĆøn ra ngoaĆøi. TrƶƓĆøng hĆ“ĆÆp neĆ n ƱaĆ”t khaĆ¹ meĆ m yeĆ”u, ngƶƓĆøi ta coĆ¹ theĆ„ boĆ” trĆ theĆ¢m coĆÆc vieĆ n phuĆÆ treĆ¢n chu tuyeĆ”n ƱaĆ¹y khoĆ”i chaĆ¢n ƱeĆ” giaĆøn khoan. Khi ƱoĆ¹ Ć“Ć» phaĆ n dĆ¶Ć“Ć¹i cuĆ»a khoĆ”i chaĆ¢n ƱeĆ” ngƶƓĆøi ta boĆ” trĆ caĆ¹c oĆ”ng truĆÆ Ć±Ć²nh hĆ¶Ć“Ć¹ng cĆ“ baĆ»n, caĆ¹c taĆ ng coĆøn laĆÆi cuƵng boĆ” trĆ caĆ¹c truĆÆ Ć±Ć²nh hĆ¶Ć“Ć¹ng phuĆÆ. NgƶƓĆøi ta ƱoĆ¹ng coĆÆc xuyeĆ¢n trong caĆ¹c oĆ”ng Ć±Ć²nh hĆ¶Ć“Ć¹ng naĆøy.
- 23. 13 b. DaĆÆng nhoĆ¹m coĆÆc. TrƶƓĆøng hĆ“ĆÆp naĆøy, ngoaĆøi coĆÆc ƱoĆ¹ng xuyeĆ¢n trong loĆøng oĆ”ng chĆnh cuĆ»a chaĆ¢n ƱeĆ”, phĆa ngoaĆøi oĆ”ng chĆnh ƱoĆ¹ ngƶƓĆøi ta coĆøn ƱoĆ¹ng theĆ¢m moƤt soĆ” coĆÆc phuĆÆ khaĆ¹c. CaĆ¹c coĆÆc phuĆÆ naĆøy cuĆøng vĆ“Ć¹i coĆÆc xuyeĆ¢n trong loĆøng oĆ”ng taĆÆo thaĆønh moƤt moĆ¹ng coĆÆc Ć“Ć» chaĆ¢n truĆÆ (nĆ“i ngang mĆ¶Ć¹c ƱaĆ¹y bieĆ„n). CaĆ”u taĆÆo oĆ”ng Ć±Ć²nh hĆ¶Ć“Ć¹ng ƱeĆ„ ƱoĆ¹ng coĆÆc phuĆÆ cuƵng gioĆ”ng nhƶ coĆÆc vieĆ n. 2.5 VaƤt lieƤu cheĆ” taĆÆo coĆÆc vaĆø chaĆ¢n ƱeĆ”. - CaĆ¹c theĆ¹p haĆøn ohaĆ» duĆøng theĆ¹o coĆ¹ maĆ¹c quy Ć±Ć²nh. - Cho pheĆ¹p duĆøng theĆ¹p cacbon maĆ¹c ĪOCT380-71 vaĆø theĆ¹p hĆ“ĆÆp kim thaĆ”p maĆ¹c 09Ī2C, ĪOCT19281-73. Khi khoĆ¢ng theĆ„ coĆ¹ maĆ¹c theĆ¹p, choĆÆn loaĆÆi tƶƓng Ć¶Ć¹ng TY14-1- 3023-80. SĆ¶Ć¹c choĆ”ng tĆnh toaĆ¹n cuĆ»a oĆ”ng theo giĆ“Ć¹i haĆÆn chaĆ»y: 2200 Ć· 3800kg/cm2 . 2.6 XaĆ¹c Ć±Ć²nh kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c chaĆ¢n ƱeĆ”. a. ĆoƤ vƶƓĆÆt cao cuĆ»a beƤ moĆ¢Ć±un. ĆaĆ¹y beƤ moĆ¢Ć±un caĆ n phaĆ»i ƱƶƓĆÆc naĆ¢ng cao hĆ“n so vĆ“Ć¹i MN tĆnh toaĆ¹n: (max) 0,1% 0,5K y H npH H h HĪ·= + + ā + + Trong ƱoĆ¹: - HK = cao ƱoƤ maĆ«t dĆ¶Ć“Ć¹i ƱaĆ¹y beƤ moĆ¢Ć±un tĆnh tƶĆø moĆ”c 0. - Hy(max) = mƶĆÆc nĆ¶Ć“Ć¹c bieĆ„n naĆØm cao nhaĆ”t coĆ¹ suaĆ”t ƱaĆ»m baĆ»o 5% tĆnh tƶĆø mƶĆÆc nĆ¶Ć“Ć¹c 0. - Ī·0.1% = chieĆ u cao ƱƦnh soĆ¹ng coĆ¹ suaĆ”t ƱaĆ»m baĆ»o 0,1%, - āhH = chieĆ u cao nĆ¶Ć“Ć¹c daĆ¢ng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t do gioĆ¹. - Hnp = chieĆ u cao nĆ¶Ć“Ć¹c daĆ¢ng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t do thuĆ»y trieĆ u. ĆoƤ naĆ¢ng cao ƱaĆ¹y beƤ moĆ¢Ć±un Ć“Ć» caĆ¹c vuĆøng bieĆ„n cuĆ»a MyƵ laĆø 11,5Ć·17,0m, Ć“Ć» moĆ» BaĆÆch HoĆ„ laĆø 15,0m. b. MaĆ«t baĆØng chaĆ¢n ƱeĆ”. MaĆ«t baĆØng Ć“Ć» ƱƦnh chaĆ¢n ƱeĆ”: tuĆøy theo chĆ¶Ć¹c naĆŖng cuĆ»a giaĆøn, coĆ¢ng ngheƤ cuĆ»a giaĆøn ƱeĆ„ Ć±Ć²nh ra kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c ƱƦnh khoĆ”i giaĆøn. KĆch thĆ¶Ć“Ć¹c maĆ«t baĆØng chaĆ¢n ƱeĆ” taĆÆi ƱaĆ¹y bieĆ„n: tƶĆø kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c chaĆ¢n ƱeĆ” taĆÆi ƱƦnh, ƱoƤ nghieĆ¢ng cuĆ»a oĆ”ng, ƱoƤ saĆ¢u nĆ¶Ć“Ć¹c tĆnh ra kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c maĆ«t baĆØng Ć“Ć» ƱaĆ¹y. KĆch thĆ¶Ć“Ć¹c maĆ«t baĆØng Ć“Ć» ƱaĆ¹y cuƵng phaĆ»i thoĆ»a maƵn ƱieĆ u kieƤn oĆ„n Ć±Ć²nh khi ƱaĆ«t chaĆ¢n ƱeĆ” leĆ¢n ƱaĆ¹y bieĆ„n nhƶng chƶa ƱoĆ¹ng coĆÆc. HeƤ soĆ” oĆ„n Ć±Ć²nh laƤt trong ƱieĆ u kieƤn taĆ»i troĆÆng thi coĆ¢ng
- 24. 14 phaĆ»i lĆ“Ć¹n hĆ“n 1,4. TaĆ»i troĆÆng trong ƱieĆ u kieƤn thi coĆ¢ng laĆ”y baĆØng 30% taĆ»i troĆÆng tĆnh toaĆ¹n trong ƱieĆ u kieƤn baĆ”t lĆ“ĆÆi nhaĆ”t. 2.7 VĆ² trĆ giaĆøn khoan treĆ¢n bieĆ„n. Khi lƶĆÆa choĆÆn Ć±Ć²nh vĆ² giaĆøn khoan treĆ¢n bieĆ„n caĆ n phaĆ»i theo caĆ¹c nguyeĆ¢n taĆ©c sau: - CaĆŖn cĆ¶Ć¹ vaĆøo hĆ¶Ć“Ć¹ng taĆ¹c ƱoƤng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng: khi tĆnh toaĆ¹n giaĆøn khoan treĆ¢n bieĆ„n ta phaĆ»i thƶĆÆc hieƤn tĆnh toaĆ¹n cho nhieĆ u hĆ¶Ć“Ć¹ng taĆ¹c ƱoƤng. HĆ¶Ć“Ć¹ng taĆ¹c ƱoƤng lĆ“Ć¹n vaĆø hĆ¶Ć“Ć¹ng taĆ¹c ƱoƤng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t quyeĆ”t Ć±Ć²nh vieƤc Ć±Ć²nh vĆ² giaĆøn khoan. - PhaĆ»i Ć±Ć²nh vĆ² giaĆøn khoan sao cho noĆ¹ chĆ²u taĆ¹c ƱoƤng cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng laĆø nhoĆ» nhaĆ”t. - ĆĆ²nh vĆ² giaĆøn sao cho hĆ¶Ć“Ć¹ng coĆ¹ ƱoƤ cĆ¶Ć¹ng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t phaĆ»i truĆøng vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng taĆ¹c ƱoƤng lĆ“Ć¹n nhaĆ”t. - PhaĆ»i xeĆ¹t ƱeĆ”n tƶƓng quan cuĆ»a giaĆøn Ʊang thieĆ”t keĆ” vĆ“Ć¹i caĆ¹c giaĆøn trong khu vƶĆÆc. 2.8 ĆaĆ«c ƱieĆ„m tĆnh toaĆ¹n thieĆ”t keĆ” giaĆøn khoan. 2.8.1 TrƬnh tƶĆÆ noƤi dung thieĆ”t keĆ” chaĆ¢n ƱeĆ” giaĆøn khoan. CoĆ¢ng trƬnh giaĆøn khoan coĆ” Ć±Ć²nh coĆ¹ ƱaĆ«c ƱieĆ„m laĆø phaĆ»i cheĆ” taĆÆo Ć“Ć» treĆ¢n bĆ“Ćø roĆ i vaƤn chuyeĆ„n ra nĆ“i seƵ khai thaĆ¹c ƱeĆ„ laĆ©p ƱaĆ«t coĆ” Ć±Ć²nh xuoĆ”ng ƱaĆ¹y bieĆ„n. NhƶƵng giai ƱoaĆÆn chuĆ» yeĆ”u ƱeĆ„ thieĆ”t keĆ” coĆ¢ng trƬnh naĆøy laĆø: 1) laĆøm saĆ¹ng toĆ» nhieƤm vuĆÆ cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh. - CoĆ¢ng trƬnh thaĆŖm doĆø, khai thaĆ¹c daĆ u khĆ. - TraĆÆm ƱeĆøn bieĆ„n phuĆÆc vuĆÆ haĆøng haĆ»i. - CoĆ¢ng trƬnh phuĆÆc vuĆÆ quoĆ”c phoĆøng. TƶĆø nhieƤm vuĆÆ cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh seƵ quyeĆ”t Ć±Ć²nh caĆ¹c thieĆ”t bĆ² treĆ¢n saĆøn, caĆ¹ch boĆ” trĆ chuĆ¹ng. TƶĆø ƱoĆ¹ seƵ tĆnh ƱƶƓĆÆc kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c maĆ«t baĆØng saĆøn. 2) ĆaĆ¹nh giaĆ¹ nhƶƵng ƱieĆ u kieƤn cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng xung quanh vaĆø ƱaĆ«c ƱieĆ„m cuĆ»a vĆ² trĆ xaĆ¢y dƶĆÆng coĆ¢ng trƬnh. 3) ThieĆ”t keĆ” sĆ“ boƤ. ĆĆ giai ƱoaĆÆn naĆøy caĆ n phaĆ»i xeĆ¹t ƱeĆ”n caĆ¹ch laĆ©p ƱaĆ«t coĆ¢ng trƬnh Ć“Ć» nĆ“i khai thaĆ¹c. 4) ĆaĆ¹nh giaĆ¹ chi phĆ vaƤt lieƤu, nhƶƵng khoĆ¹ khaĆŖn phaĆ¹t sinh khi cheĆ” taĆÆo vaĆø laĆ©p ƱaĆ«t coĆ¢ng trƬnh, nhƶƵng yeĆ¢u caĆ u veĆ neĆ n ƱaĆ”t. XeĆ¹t caĆ¹c phƶƓng aĆ¹n theo moƤt soĆ” chƦ tieĆ¢u: lƶƓĆÆng vaƤt lieƤu, mĆ¶Ć¹c ƱoƤ khoĆ¹ khaĆŖn khi thi coĆ¢ng. TƶĆø ƱoĆ¹ choĆÆn giaĆ»i phaĆ¹p keĆ”t caĆ”u cuoĆ”i cuĆøng. 5) XaĆ¹c Ć±Ć²nh caĆ¹c kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c cuĆ»a keĆ”t caĆ”u vaĆø caĆ¹c chi tieĆ”t cuĆ»a noĆ¹ nhaĆØm ƱaĆ»m baĆ»o tieĆ”p nhaƤn ƱƶƓĆÆc caĆ¹c taĆ»i troĆÆng khai thaĆ¹c cuƵng nhƶ taĆ¹c ƱoƤng cuĆ»a moĆ¢i trƶƓĆøng xung quanh. 6) ĆaĆ¹nh giaĆ¹ khaĆ» naĆŖng tieĆ”p nhaƤn taĆ»i troĆÆng phaĆ¹t sinh trong quaĆ¹ trƬnh thi coĆ¢ng: cheĆ” taĆÆo, vaƤn chuyeĆ„n vaĆø laĆ©p ƱaĆ«t Ć“Ć» ngoaĆøi khĆ“i. 2.8.2 PhƶƓng phaĆ¹p thieĆ”t keĆ”.
- 25. 15 TĆnh toaĆ¹n thieĆ”t keĆ” caĆ¹c coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n theo TTGH. CaĆ¹c TTGH cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n laĆø traĆÆng thaĆ¹i ƱaĆ«c bieƤt maĆø khi ƱaĆÆt ƱeĆ”n traĆÆng thaĆ¹i ƱoĆ¹ thƬ coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n hoaĆ«c moƤt phaĆ n cuĆ»a noĆ¹ ƱƶƓĆÆc coi laĆø khoĆ¢ng phuĆø hĆ“ĆÆp cho sƶƻ duĆÆng. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n coĆ” Ć±Ć²nh caĆ n xeĆ¹t 4 TTGH laĆø: TTGH cƶĆÆc haĆÆn (VLS): tƶƓng Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i khaĆ» naĆŖng chĆ²u taĆ»i toĆ”i Ʊa. TTGH moĆ»i (FLS): lieĆ¢n quan tĆ“Ć¹i coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n chĆ²u taĆ»i troĆÆng chu kyĆø. TTGH taĆŖng daĆ n (PLS): sƶĆÆ phaĆ¹ hoĆ»ng taĆŖng daĆ n sau khi coĆ¢ng trƬnh bĆ² hƶ hoĆ»ng do sƶƻ duĆÆng sai hoaĆ«c bĆ² sƶĆÆ coĆ”. TTGH khaĆ» naĆŖng laĆøm vieƤc (SLS): lieĆ¢n quan ƱeĆ”n tieĆ¢u chuaĆ„n sƶƻ duĆÆng bƬnh thƶƓĆøng. DĆ¶Ć“Ć¹i taĆ¹c duĆÆng ƱoĆ ng thĆ“Ćøi cuĆ»a caĆ¹c taĆ»i troĆÆng taĆÆm thĆ“Ćøi (gioĆ¹, soĆ¹ng, doĆøng chaĆ»y, taĆ u, ƱoƤng ƱaĆ”t), tĆnh toaĆ¹n giaĆøn khoan phaĆ»i ƱƶƓĆÆc thƶĆÆc hieƤn coĆ¹ xeĆ¹t caĆ¹c toĆ„ hĆ“ĆÆp baĆ”t lĆ“ĆÆi nhaĆ”t cuĆ»a caĆ¹c taĆ»i troĆÆng naĆøy. ToĆ„ hĆ“ĆÆp aĆ”y ƱƶƓĆÆc xuaĆ”t phaĆ¹t tƶĆø nhƶƵng phƶƓng aĆ¹n thƶĆÆc teĆ” taĆ¹c duĆÆng ƱoĆ ng thĆ“Ćøi cuĆ»a caĆ¹c taĆ»i troĆÆng khaĆ¹c nhau. LuĆ¹c ƱoĆ¹, caĆ¹c giaĆ¹ trĆ² tĆnh toaĆ¹n cuĆ»a nhƶƵng taĆ»i troĆÆng naĆøy hay caĆ¹c noƤi lƶĆÆc tƶƓng Ć¶Ć¹ng cuĆ»a chuĆ¹ng phaĆ»i nhaĆ¢n vĆ“Ć¹i heƤ soĆ” toĆ„ hĆ“ĆÆp nc. HeƤ soĆ” vƶƓĆÆt taĆ»i n (theo baĆ»ng sau): STT LoaĆÆi taĆ»i troĆÆng vaĆø taĆ¹c ƱoƤng n 1. a. b. TaĆ»i troĆÆng thƶƓĆøng xuyeĆ¢n: - TroĆÆng lƶƓĆÆng keĆ”t caĆ”u chaĆ¢n ƱeĆ”, keĆ”t caĆ”u beƤ moĆ¢Ć±un. - TroĆÆng lƶƓĆÆng saĆøn goĆ£ vaĆø caĆ¹c boƤ phaƤn baĆØng goĆ£ 1.05 (0.9) 1,3 2. a. b. c. d. e. f. 3. a. b. c. d. e. 4. TroĆÆng lƶƓĆÆng taĆÆm thĆ“Ćøi daĆøi haĆÆn. - TroĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n thaĆ¹p khoan vaĆø thieĆ”t bĆ² laĆ©p coĆ” Ć±Ć²nh. - TroĆÆng lƶƓĆÆng boƤ phaƤn caĆ¹ch nhieƤt cuĆ»a caĆ¹c thieĆ”t bĆ². - TroĆÆng lƶƓĆÆng ƱƶƓĆÆc laĆ”p ƱaĆ y thieĆ”t bĆ², keĆ„ caĆ» caĆ¹c bƬnh chĆ¶Ć¹a vaĆø ƱƶƓĆøng oĆ”ng. - TroĆÆng lƶƓĆÆng laĆ”p ƱaĆ y thieĆ”t bĆ², ƱƶƓĆøng oĆ”ng bĆ“Ć»i theĆ„ huyeĆ n phuĆø, boƤt ƱaĆ¹, theĆ„ rĆ“Ćøi. - TaĆ»i troĆÆng do troĆÆng lƶƓĆÆng cuĆ»a caĆ¹c oĆ”ng khoan cuĆ»a caĆ¹c thuoĆ”c thƶƻ hoĆ¹a hoĆÆc vaĆø caĆ¹c vaƤt lieƤu khaĆ¹c phaĆ¢n boĆ” dĆ¶Ć“Ć¹i daĆÆng sa khoaĆ¹ng. - TaĆ»i troĆÆng do thieĆ”t bĆ² naĆ¢ng coĆ” Ć±Ć²nh vaĆø haĆøng hoĆ¹a. TaĆ»i troĆÆng taĆÆm thĆ“Ćøi ngaĆ©n haĆÆn. TaĆ»i troĆÆng do gioĆ¹. TaĆ»i troĆÆng do soĆ¹ng vaĆø doĆøng chaĆ»y. TaĆ»i troĆÆng do taĆ u. TaĆ»i troĆÆng do maĆ¹y bay trƶĆÆc thaĆŖng. TaĆ»i troĆÆng do laĆ©p raĆ¹p. - Do maĆ¹y moĆ¹c. - Do maĆ¹ng laĆ©p raĆ¹p ƱƶƓĆÆc nhaĆ”c leĆ¢n TaĆ»i troĆÆng ƱaĆ«c bieƤt. - Do ƱoƤng ƱaĆ”t. 1.05 1.2 1.0 1.1 1.2 1.2 1.0 1.0 1.1 OATĪA-80 1.1 (0.9) 1.2 1.0
- 26. 16 2.9 Thi coĆ¢ng trƬnh coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n coĆ” Ć±Ć²nh. KĆ©o ā vįŗn chuyį»n ā hįŗ” thį»§y chĆ¢n Äįŗæ. Hįŗ” thį»§y ā lįŗÆp Äįŗ·t chĆ¢n Äįŗæ xuį»ng biį»n. KĆ©o chĆ¢n Äįŗæ tį»« bĆ£i xuį»ng sĆ lan.
- 27. 17 Vįŗn chuyį»n chĆ¢n Äįŗæ bįŗ±ng sĆ lan Vįŗn chuyį»n cį»c trĆŖn bĆ£i chįŗæ tįŗ”o. Vįŗn chuyį»n cį»c bįŗ±ng sĆ lan.
- 28. 18 Vįŗn chuyį»n cį»c bįŗ±ng kĆ©o nį»i. Äį»nh vį» lįŗÆp Äįŗ·t chĆ¢n Äįŗæ bįŗ±ng hį» thį»ng sĆ³ng Ć¢m.
- 29. 19 LįŗÆp Äįŗ·t chĆ¢n Äįŗæ gį»m nhiį»u phĆ¢n Äoįŗ”n. ÄĆ³ng cį»c trĆŖn biį»n.
- 30. 20 ÄĆ³ng cį»c trong į»ng chĆnh chĆ¢n Äįŗæ giĆ n khoan. BĆŗa ÄĆ³ng cį»c chĆ¢n Äįŗæ ÄĘ°į»ng kĆnh lį»n.
- 31. 21 BĘ”m vį»Æa mĆ³ng cį»c dĘ°į»i biį»n.
- 32. 22 SĘ” Äį» kįŗæt cįŗ„u chĆ¢n Äįŗæ bįŗ±ng BTCT
- 33. 23 CĆ”c giai Äoįŗ”n thi cĆ“ng chĆ¢n Äįŗæ bįŗ±ng BTCT
- 34. 24 CĆ”c giai Äoįŗ”n thi cĆ“ng khį»i chĆ¢n Äįŗæ bįŗ±ng BTCT.
- 35. 25 CĆ”c giai Äoįŗ”n thi cĆ“ng khį»i chĆ¢n Äįŗæ bįŗ±ng BTCT.
- 36. 26 KĆ©o nį»i chĆ¢n Äįŗæ BTCT trĆŖn biį»n. Äįŗ§m tįŗ”o mįŗ·t nį»n dĘ°į»i ÄĆ”y biį»n.
- 37. 1 CHĆĆNG 3 TAĆI TROĆNG VAĆ TAĆC ĆOĆNG 3.1 CaĆ¹c loaĆÆi taĆ»i troĆÆng vaĆø taĆ¹c ƱoƤng. TƶĆø caĆ¹c ƱaĆ«c ƱieĆ„m cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n coĆ¹ theĆ„ thaĆ”y chuĆ¹ng chĆ²u caĆ¹c taĆ»i troĆÆng sau. 3.1.1 Do moĆ¢i trƶƓĆøng: GioĆ¹ vaĆø taĆ»i troĆÆng gioĆ¹: GioĆ¹ baƵo laĆø taĆ¹c ƱoƤng chuĆ» yeĆ”u leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n, noĆ¹ gaĆ¢y ra moƤt lƶĆÆc ngang lĆ“Ć¹n taĆ¹c ƱoƤng leĆ¢n phaĆ n tƶĆø maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c trĆ“Ć» leĆ¢n cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n. ToĆ”c ƱoƤ gioĆ¹ baƵo coĆ¹ theĆ„ ƱaĆÆt tĆ“Ć¹i 50m/s. SoĆ¹ng vaĆø taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng: traĆÆng thaĆ¹i maĆ«t bieĆ„n noĆ„i soĆ¹ng trong ƱieĆ u kieƤn baƵo coĆ¹ yĆ¹ nghĆ³a lĆ“Ć¹n khi tĆnh toaĆ¹n coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n. TaĆ»i troĆÆng soĆ¹ng taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n raĆ”t lĆ“Ć¹n DoĆøng chaĆ»y vaĆø taĆ»i troĆÆng doĆøng chaĆ»y: doĆøng chaĆ»y laĆø sƶĆÆ chuyeĆ„n ƱoƤng cuĆ»a khoĆ”i nĆ¶Ć“Ć¹c do nhƶƵng nguyeĆ¢n nhaĆ¢n khaĆ¹c nhau: - DoĆøng trieĆ u: do lƶĆÆc huĆ¹t cuĆ»a maĆ«t traĆŖng vaĆø maĆ«t trĆ“Ćøi. - DoĆøng chaĆ»y do gioĆ¹, coĆ¹ nguyeĆ¢n nhaĆ¢n laĆø lƶĆÆc ma saĆ¹t giƶƵa doĆøng khoĆ¢ng khĆ vĆ“Ć¹i beĆ maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c. - DoĆøng chaĆ»y soĆ¢ng. - DoĆøng chaĆ»y ƱaĆÆi dƶƓng gaĆ¢y ra bĆ“Ć»i caĆ¹c cheĆ” ƱoƤ gioĆ¹ treĆ¢n phaĆÆm vi roƤng lĆ“Ć¹n treĆ¢n ƱaĆÆi dƶƓng. Trong ƱieĆ u kieƤn baƵo, vaƤn toĆ”c doĆøng chaĆ»y beĆ maĆ«t coĆ¹ theĆ„ lĆ“Ć¹n hĆ“n 0.6m/s gaĆ¢y ra moƤt taĆ»i troĆÆng phuĆÆ theĆ¢m baĆØng khoaĆ»ng 10% taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng. TaĆ»i troĆÆng do ƱoƤng ƱaĆ”t. 3.1.2 TaĆ»i troĆÆng do khai thaĆ¹c: TroĆÆng lƶƓĆÆng caĆ¹c thieĆ”t bĆ² ƱaĆ«t treĆ¢n keĆ”t caĆ”u beĆ¢n treĆ¢n vaĆø troĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n coĆ¢ng trƬnh. ĆaĆ¢y chuĆ» yeĆ”u laĆø caĆ¹c lƶĆÆc thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng. CaĆ n caĆŖn cĆ¶Ć¹ vaĆøo thieĆ”t keĆ” cuĆ»a keĆ”t caĆ”u thƶƓĆÆng taĆ ng ƱeĆ„ xaĆ¹c Ć±Ć²nh taĆ»i troĆÆng naĆøy. (TaĆ»i troĆÆng naĆøy Ć“Ć» caĆ¹c giaĆøn khoan moĆ» BaĆÆch HoĆ„ khoaĆ»ng 7000T). TaĆ»i troĆÆng do taĆ u: cuƵng gioĆ”ng trong coĆ¢ng trƬnh beĆ”n, taĆ»i troĆÆng do taĆ u goĆ m coĆ¹ taĆ»i troĆÆng va vaĆø taĆ»i troĆÆng neo. 3.1.3 TaĆ»i troĆÆng do thi coĆ¢ng:
- 38. 2 Do ƱaĆ«c ƱieĆ„m thi coĆ¢ng coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n laĆø cheĆ” taĆÆo moƤt nĆ“i vaĆø xaĆ¢y dƶĆÆng laĆ©p ƱaĆ«t Ć“Ć» moƤt nĆ“i khaĆ¹c ngoaĆøi khĆ“i neĆ¢n taĆ»i troĆÆng sinh ra do quaĆ¹ trƬnh thi coĆ¢ng cuƵng raĆ”t phĆ¶Ć¹c taĆÆp. TaĆ»i troĆÆng ƱoĆ¹ goĆ m: - TaĆ»i troĆÆng do quaĆ¹ trƬnh caĆ„u laĆ©p. - TaĆ»i troĆÆng do quaĆ¹ trƬnh haĆÆ thuĆ»y. 3.2 GioĆ¹ vaĆø taĆ»i troĆÆng gioĆ¹. 3.2.1 ToĆ”c ƱoƤ gioĆ¹: ĆĆ moƤt vĆ² trĆ quan traĆ©c coĆ” Ć±Ć²nh ta thaĆ”y vaƤn toĆ”c gioĆ¹ thay ƱoĆ„i theo thĆ“Ćøi gian (v = v(t)). TaĆÆi cuĆøng moƤt thĆ“Ćøi ƱieĆ„m, tieĆ”n haĆønh Ʊo Ć“Ć» caĆ¹c vĆ² trĆ khaĆ¹c nhau, ta thaĆ”y vaƤn toĆ”c gioĆ¹ thay ƱoĆ„i theo vĆ² trĆ quan saĆ¹t (v = v(l)). Nhƶ vaƤy vaƤn toĆ”c gioĆ¹ tƶĆÆ nhieĆ¢n bieĆ”n ƱoĆ„i theo thĆ“Ćøi gian vaĆø khoĆ¢ng gian vaĆø laĆø moƤt ƱaĆÆi lƶƓĆÆng ngaĆ£u nhieĆ¢n. ĆeĆ„ coĆ¹ theĆ„ ƱaĆ¹nh giaĆ¹ ƱƶƓĆÆc taĆ¹c ƱoƤng vaĆø taĆ»i troĆÆng gioĆ¹ ngƶƓĆøi ta laĆøm nhƶ sau: 1. PhaĆÆm vi taĆ n soĆ” cuĆ»a gioĆ¹: NgƶƓĆøi ta phaĆ¢n bieƤt 2 phaĆÆm vi taĆ n soĆ” cuĆ»a gioĆ¹: - PhaĆÆm vi lĆ“Ć¹n (mesometeologic): noĆ¹ moĆ¢ taĆ» keĆ”t caĆ”u lĆ“Ć¹n hoaĆ«c keĆ”t caĆ”u macro cuĆ»a gioĆ¹, noĆ¹ ƱƶƓĆÆc ƱaĆ¹nh giaĆ¹ baĆØng caĆ¹ch laĆ”y trung bƬnh vaƤn toĆ”c trong khoaĆ»ng thĆ“Ćøi gian lĆ“Ć¹n tƶĆø haĆøng giĆ“Ćø ƱeĆ”n haĆøng ngaĆøy, vaĆø vaƤn toĆ”c naĆøy ƱƶƓĆÆc goĆÆi laĆø vaƤn toĆ”c trung bƬnh cuĆ»a gioĆ¹. - PhaĆÆm vi beĆ¹ (micrometeologic): moĆ¢ taĆ» sƶĆÆ chaĆ»y roĆ”i cuĆ»a doĆøng khoĆ¢ng khĆ hoaĆ«c tƶĆøng cĆ“n gioĆ¹ giaƤt. Trong phaĆÆm vi naĆøy, ngƶƓĆøi ta quan taĆ¢m ƱeĆ”n sƶĆÆ dao ƱoƤng ngaĆ£u nhieĆ¢n cuĆ»a vaƤn toĆ”c gioĆ¹, vaĆø vaƤn toĆ”c gioĆ¹ ƱƶƓĆÆc laĆ”y trung bƬnh theo tƶĆøng giaĆ¢y hoaĆ«c tƶĆøng phuĆ¹t. KeĆ”t caĆ”u micro cuĆ»a gioĆ¹ gaĆ¢y leĆ¢n sƶĆÆ dao ƱoƤng cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh. Theo caĆ¹ch phaĆ¢n chia phaĆÆm vi vaƤn toĆ”c gioĆ¹ nhƶ vaƤy neĆ¢n vaƤn toĆ”c gioĆ¹ coĆ¹ theĆ„ phaĆ¢n laĆøm hai thaĆønh phaĆ n: vaƤn toĆ”c gioĆ¹ trung bƬnh v vaĆø thaĆønh phaĆ n bieĆ”n ƱoĆ„i theo thĆ“Ćøi gian v(t). ( ) ( )g t t v v v= + (3.1) VaƤn toĆ”c trung bƬnh trong khoaĆ»ng thĆ“Ćøi gian T: ( ) 0 1 T t g tv v dt T = ā« (3.2) Davenport ƱaƵ laĆøm nhieĆ u thĆ nghieƤm Ʊo ƱaĆÆc veĆ vaƤn toĆ”c gioĆ¹, ƱaƵ tĆnh vaƤn toĆ”c gioĆ¹ trung bƬnh v vaĆø tĆnh toaĆ¹n phaĆ n naĆŖng lƶƓĆÆng dƶ āE coĆøn laĆÆi cuĆ»a thaĆønh phaĆ n vaƤn toĆ”c v(t). VaƤn toĆ”c trung bƬnh trong 1 giĆ“Ćø ƱƶƓĆÆc duĆøng luĆ¹c tĆnh toaĆ¹n sƶĆÆ phaĆ¢n boĆ” xaĆ¹c xuaĆ”t cuĆ»a vaƤn toĆ”c gioĆ¹ cƶĆÆc ƱaĆÆi trong 1 naĆŖm hoaĆ«c trong moƤt chu kyĆø laĆ«p laĆÆi nhaĆ”t Ć±Ć²nh trong nhieĆ u naĆŖm cuƵng nhƶ ƱeĆ„ veƵ profil cuĆ»a gioĆ¹, coĆøn maƤt ƱoƤ phoĆ„ cuĆ»a gioĆ¹ moĆ¢ taĆ» vaƤn toĆ”c roĆ”i cuĆ»a gioĆ¹. 2. SƶĆÆ phaĆ¢n boĆ” cuĆ»a gioĆ¹ theo chieĆ u cao (profil chieĆ u cao gioĆ¹): Profil vaƤn toĆ”c gioĆ¹ tƶƓng Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i lĆ“Ć¹p bieĆ¢n cuĆ»a doĆøng khoĆ¢ng khĆ Ć±Ć¶Ć“ĆÆc bieĆ„u dieĆ£n dĆ¶Ć“Ć¹i haĆøm luƵy thƶĆøa ƱƓn giaĆ»n:
- 39. 3 ( ) ;0 G G Gz G z v v z z z Ī± ļ£« ļ£¶ = ā¤ ā¤ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø (3.3) Trong ƱoĆ¹: z = chieĆ u cao tĆnh tƶĆø maĆ«t baĆØng. ( )z v = vaƤn toĆ”c trung bƬnh Ć“Ć» chieĆ u cao z. zG = chieĆ u cao maĆø taĆÆi ƱoĆ¹ vaƤn toĆ”c gioĆ¹ vG khoĆ¢ng phuĆø thuoƤc ƱoƤ nhaĆ¹m k cuĆ»a beĆ maĆ«t, ƱƶƓĆÆc goĆÆi laĆø chieĆ u cao Gradien. Ī±G = heƤ soĆ” phuĆÆ thuoƤc daĆÆng beĆ maĆ«t. Thay theĆ” cho chieĆ u cao zG thƶƓĆøng sƶƻ duĆÆng chieĆ u cao chuaĆ„n 10m. ( ) ( )10 ;0 10 G Gz z v v z z Ī± ļ£« ļ£¶ = ā¤ ā¤ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø (3.4) BaĆ»ng 3.1 laĆø moƤt soĆ” giaĆ¹ trĆ² cuĆ»a ƱoƤ nhaĆ¹m beĆ maĆ«t k, chieĆ u cao gradien zG vaĆø heƤ soĆ” Ī±G theo Davenport: BaĆ»ng 3.1: ĆaĆÆi lƶƓĆÆng TĆnh chaĆ”t beĆ maĆ«t k zG(m) Ī±G BieĆ„n hĆ“Ć», bĆ“Ćø bieĆ„n MaĆ«t ƱaĆ”t baĆØng phaĆŗng, ƱoĆ ng ruoƤng ThaĆønh phoĆ”, rƶĆøng NhaĆø cao taĆ ng 0.003 0.005 0.015 0.050 250 300 400 500 0.14 0.18 0.28 0.40 ĆĆ gaĆ n maĆ«t ƱaĆ”t hoaĆ«c gaĆ n maĆ«t bieĆ„n do coĆ¹ ƱoƤ nhaĆ¹m beĆ maĆ«t k neĆ¢n mĆ¶Ć¹c ƱoƤ roĆ”i cao, vĆ“Ć¹i thĆ“Ćøi gian laĆ”y trung bƬnh trong 2 giaĆ¢y, vaƤn toĆ”c v cao hĆ“n vaĆø daĆÆng profil chieĆ u cao cuƵng khaĆ¹c haĆŗn profil chieĆ u cao luĆ¹c laĆ”y trung bƬnh trong 1 giĆ“Ćø. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i profil cuĆ»a vaƤn toĆ”c gioĆ¹ giaƤt cƶĆÆc ƱaĆÆi coĆ¹ theĆ„ laĆ”y Ī±G = 0.07. Lloyd Germanie sƶƻ duĆÆng vaƤn toĆ”c gioĆ¹ trung bƬnh laĆø vaƤn toĆ”c trung bƬnh trong 1 phuĆ¹t. VaƤn toĆ”c gioĆ¹ vĆ“Ć¹i chu kyĆø laĆ«p laĆÆi 100 naĆŖm neĆ”u khoĆ¢ng coĆ¹ soĆ” lieƤu quan saĆ¹t cuĆÆ theĆ„ coĆ¹ theĆ„ laĆ”y ( )10R v =50(m/s) vĆ“Ć¹i profil gioĆ¹ coĆ¹ daĆÆng: ( ) ( ) 0.1 10 10R z R z v v ļ£« ļ£¶ = ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø (3.5) VaƤn toĆ”c gioĆ¹ giaƤt cƶĆÆc ƱaĆÆi trung bƬnh trong thĆ“Ćøi gian nhoĆ» hĆ“n 3s coĆ¹ theĆ„ laĆ”y baĆØng: 1.2g Rv v= (3.6) Khi khoĆ¢ng coĆ¹ soĆ” lieƤu Ʊo ƱaĆÆc chĆnh xaĆ¹c, toĆ”c ƱoƤ gioĆ¹ ngay treĆ¢n maĆ«t bieĆ„n taĆÆi choĆ£ khai thaĆ¹c coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n coĆ¹ theĆ„ laĆ”y lĆ“Ć¹n hĆ“n 10% toĆ”c ƱoƤ gioĆ¹ taĆÆi traĆÆm gaĆ n nhaĆ”t treĆ¢n maĆ«t ƱaĆ”t. 3. SƶĆÆ phaĆ¢n boĆ” thoĆ”ng keĆ¢ vaƤn toĆ”c cƶĆÆc ƱaĆÆi cuĆ»a gioĆ¹:
- 40. 4 VaƤn toĆ”c gioĆ¹ cƶĆÆc ƱaĆÆi xuaĆ”t hieƤn moƤt laĆ n trong 1 naĆŖm 0Gv ƱƶƓĆÆc ruĆ¹t ra tƶĆø caĆ¹c soĆ” lieƤu thoĆ”ng keĆ¢ gioĆ¹ vaĆø thƶƓĆøng ƱƶƓĆÆc ghi trong caĆ¹c baĆ»n ƱoĆ phaĆ¢n boĆ” gioĆ¹ Ć“Ć» tƶĆøng khu vƶĆÆc (VD Ć“Ć» vĆ²nh phĆa BaĆ©c nĆ¶Ć“Ć¹c ĆĆ¶Ć¹c, vaƤn toĆ”c gradien 0Gv = 32,5m/s). ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i chu kyĆø laĆ«p laĆÆi laĆø R naĆŖm vĆ“Ć¹i giaĆ» thieĆ”t vaƤn toĆ”c gioĆ¹ cƶĆÆc ƱaĆÆi phaĆ¢n boĆ” theo quy luaƤt Gumbel ta coĆ¹ bieĆ„u thĆ¶Ć¹c vaƤn toĆ”c gioĆ¹ cƶĆÆc ƱaĆÆi trong R naĆŖm theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: 0 0 1 1 1 ln ln 1GR G G v v v RĪ± ļ£± ļ£¼ļ£® ļ£¹ļ£« ļ£¶ = ā ā āļ£² ļ£½ļ£¬ ļ£·ļ£Æ ļ£ŗ ļ£ ļ£øļ£° ļ£»ļ£³ ļ£¾ (3.7) Trong ƱoĆ¹ ( ) 1 0GvĪ± ā bieĆ„u thĆ² mĆ¶Ć¹c ƱoƤ phaĆ¢n taĆ¹n cuĆ»a vaƤn toĆ”c gioĆ¹. (VD vĆ“Ć¹i 0GvĪ± = 0.1, R = 100 naĆŖm, ta coĆ¹ vG100 = 1.543vG0). 4. TĆnh xung ƱoƤng cuĆ»a toĆ”c ƱoƤ gioĆ¹: Khi tĆnh toaĆ¹n coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n caĆ n phaĆ»i xeĆ¹t ƱeĆ”n tĆnh xung ƱoƤng (maĆÆch ƱoƤng) cuĆ»a toĆ”c ƱoƤ gioĆ¹. TĆnh xung ƱoƤng naĆøy ƱƶƓĆÆc goĆÆi laĆø caĆ¹c cĆ“n gioĆ¹, ƱƶƓĆÆc tĆnh ƱeĆ”n thoĆ¢ng qua heƤ soĆ” cĆ“n gioĆ¹ Ī³, cho trong baĆ»ng 3.2 : BaĆ»ng 3.2 : heƤ soĆ” cĆ“n gioĆ¹ Ī³. ToĆ”c ƱoƤ trung bƬnh max naĆŖm (m/s) KhoaĆ»ng thĆ“Ćøi gian tĆnh trung bƬnh (s) 60 30 20 10 5 0.5 30 60 1.00 - 1.08 1.00 1.12 1.04 1.18 1.10 1.24 1.12 1.37 1.29 TreĆ¢n thƶĆÆc teĆ”, khoĆ¢ng phaĆ»i taĆ”t caĆ» caĆ¹c khoaĆ»ng thĆ“Ćøi gian tĆnh trung bƬnh neĆ¢u trong baĆ»ng treĆ¢n ƱeĆ u coĆ¹ yĆ¹ nghĆ³a quan troĆÆng, vƬ neĆ”u cĆ“n gioĆ¹ xaĆ»y ra trong thĆ“Ćøi gian ngaĆ©n hĆ“n thĆ“Ćøi gian caĆ n coĆ¹ ƱeĆ„ coĆ¢ng trƬnh kĆ²p theĆ„ hieƤn ƱaĆ¹p Ć¶Ć¹ng thƬ aĆ»nh hƶƓƻng cuĆ»a noĆ¹ ƱeĆ”n coĆ¢ng trƬnh seƵ nhoĆ» hĆ“n vaĆø coĆ¹ theĆ„ boĆ» qua. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i caĆ¹c coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n, heƤ soĆ” cĆ“n gioĆ¹ coĆ¹ theĆ„ laĆ”y baĆØng 1,20. VD toĆ”c ƱoƤ gioĆ¹ trung bƬnh laĆø 60m/s thƬ giaĆ¹ trĆ² toĆ”c ƱoƤ gioĆ¹ tĆnh toaĆ¹n v = 1.2x60 = 72m/s. 5. MoƤt soĆ” soĆ” lieƤu gioĆ¹ Ć“Ć» VN: ToĆ”c ƱoƤ gioĆ¹ lĆ“Ć¹n nhaĆ”t quan traĆ©c ƱƶƓĆÆc trong khoaĆ»ng 30 naĆŖm (1969 ā 1988) Ć“Ć» caĆ¹c vuĆøng cuĆ»a VN cho trong baĆ»ng 3.3: BaĆ»ng 3.3 TeĆ¢n vuĆøng Vmax (m/s) HĆ¶Ć“Ć¹ng ThĆ“Ćøi gian xuaĆ”t hieƤn VuĆøng 1: BaĆÆch Long VĆ³ VuĆøng 2: ĆaĆø NaĆ¼ng 50.0 31.0 NhieĆ u hĆ¶Ć“Ć¹ng NNW NhieĆ u naĆŖm 15-10-1925
- 41. 5 Ship VuĆøng 3: GiaĆøn khoan MSP_1 Ship CoĆ¢n ĆaĆ»o 25.0 28.7 30.0 30.0 NNE NW 12-1975 6-12-1987 17-6-1991 3.2.2 TaĆ»i troĆÆng gioĆ¹: 1. NguyeĆ¢n lyĆ¹ chung ƱeĆ„ xaĆ¹c Ć±Ć²nh taĆ»i troĆÆng gioĆ¹: ToĆ„ng taĆ»i troĆÆng gioĆ¹ taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n baĆØng toĆ„ng caĆ¹c lƶĆÆc gioĆ¹ taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n caĆ¹c boƤ phaƤn cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n naĆØm cao hĆ“n maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c bieĆ„n. CaĆ¹c boƤ phaƤn ƱoĆ¹ nhƶ: caĆ¹c oĆ”ng cuĆ»a phaĆ n khoĆ”i chaĆ¢n ƱeĆ”; caĆ¹c beĆ„ chĆ¶Ć¹a vƶƵa khoan; khoĆ”i nhaĆø sinh hoaĆÆt; thaĆ¹p khoan, caĆ n truĆÆc ā¦ g giF F= ā TrƶƓĆøng hĆ“ĆÆp boƤ phaƤn chaĆ©n gioĆ¹ vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹ laĆø cĆ“ baĆ»n, ƱƶƓĆÆc nghieĆ¢n cĆ¶Ć¹u ƱaĆ u tieĆ¢n. NeĆ”u boƤ phaƤn chaĆ©n gioĆ¹ taĆÆo ra moƤt goĆ¹c Ī± vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹ thƬ lƶĆÆc gioĆ¹ ƱƶƓĆÆc chieĆ”u theo phƶƓng phaĆ¹p tuyeĆ”n vĆ“Ć¹i beĆ maĆ«t ƱoĆ¹n gioĆ¹ cuĆ»a boƤ phaƤn naĆøy. ToĆ„ng lƶĆÆc gioĆ¹ taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n cuƵng coĆ¹ theĆ„ ƱƶƓĆÆc phaĆ¢n tĆch theo caĆ¹c truĆÆc toĆÆa ƱoƤ: xFā , yFā . 2. TaĆ»i troĆÆng gioĆ¹ leĆ¢n boƤ phaƤn vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹: TaĆ»i troĆÆng gioĆ¹ taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n moĆ£i boƤ phaƤn vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹ ƱƶƓĆÆc tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c thƶĆÆc nghieƤm sau: 2 * 0,5iF CAv fCA fAĻ= = = (3.9) Trong ƱoĆ¹: Ļ = maƤt ƱoƤ khoĆ¢ng khĆ (kg/m3 ). A = dieƤn tĆch maĆ«t ƱoĆ¹n gioĆ¹ (m2 ). v = vaƤn toĆ”c gioĆ¹ (m/s). C = heƤ soĆ” khĆ Ć±oƤng, khoĆ¢ng thĆ¶Ć¹ nguyeĆ¢n, phuĆÆ thuoƤc vaĆøo hƬnh daĆ¹ng vaƤt caĆ»n, heƤ soĆ” nhĆ“Ć¹t ƱoƤng hoĆÆc cuĆ»a khoĆ¢ng khĆ Āµ (hay heƤ soĆ¢ Raynol /eR vDĻ Āµ= , trong ƱoĆ¹ D laĆø kĆch thĆ¶Ć“Ć¹c ƱaĆ«c trƶng cuĆ»a vaƤt caĆ»n).
- 42. 6 2 0,5f vĻ= = coƤt aĆ¹p lƶĆÆc gioĆ¹ toĆ”c ƱoƤ. BĆ“Ć»i vƬ maƤt ƱoƤ vaĆø ƱoƤ nhĆ“Ć¹t cuĆ»a lĆ“Ć¹p khoĆ¢ng khĆ gaĆ n maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c Ćt thay ƱoĆ„i dĆ¶Ć“Ć¹i nhƶƵng bieĆ”n ƱoƤng bƬnh thƶƓĆøng cuĆ»a aĆ¹p lƶĆÆc vaĆø nhieƤt ƱoƤ khĆ quyeĆ„n neĆ¢n coĆ¹ theĆ„ chaĆ”p nhaƤn caĆ¹c giaĆ¹ trĆ² sau: Ļ=1,226 (kg/m3 ) vaĆø Āµ = 1,795.10-5 Pas. TƶĆø ƱoĆ thĆ² treĆ¢n hƬnh beĆ¢n cho thaĆ”y khi Re ā„ 106 thƬ CtroĆøn = 0,6 vaĆø CCN = 2,1. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i caĆ¹c vaƤt caĆ»n coĆ¹ chieĆ u daĆøi L hƶƵu haĆÆn thƬ giaĆ¹ trĆ² C nhoĆ» hĆ“n so vĆ“Ć¹i ƱaƵ neĆ¢u Ć“Ć» treĆ¢n vƬ doĆøng khĆ chaĆ»y bao hai ƱaĆ u muĆ¹t laĆøm giaĆ»m taĆ»i troĆÆng gioĆ¹. Trong tĆnh toaĆ¹n thƶĆÆc teĆ” vĆ“Ć¹i caĆ¹c vaƤt caĆ»n khaĆ¹c nhau, giaĆ¹ trĆ² C coĆ¹ theĆ„ laĆ”y nhƶ sau: - DaĆ m tieĆ”t dieƤn chƶƵ nhaƤt: C = 1,5. - TruĆÆ troĆøn: C = 0,5. - TƶƓĆøng nhaĆø sinh hoaĆÆt C = 1,5. - PhaĆ n nhoĆ¢ ra cuĆ»a saĆøn coĆ¢ng ngheƤ C = 1,0. VeĆ dieƤn tĆch ƱoĆ¹n gioĆ¹: A(m2 ) Ai = A0Ļ.e (3.11) Trong ƱoĆ¹: A0 = dieƤn tĆch hƬnh chieĆ”u cuĆ»a boƤ phaƤn chaĆ©n gioĆ¹ (tĆnh theo chu tuyeĆ”n) leĆ¢n maĆ«t phaĆŗng vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹. Ļ = heƤ soĆ” laĆ”p ƱaĆ y, ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i caĆ¹c keĆ”t caĆ”u daĆøn, baĆØng tyĆ» soĆ” hƬnh chieĆ”u toĆ„ng dieƤn tĆch caĆ¹c boƤ phaƤn cuĆ»a daĆøn vĆ“Ć¹i dieƤn tĆch chu tuyeĆ”n cuĆ»a noĆ¹. Ļ = Ar/A0. e = heƤ soĆ” maĆøn chaĆ©n (ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i vaƤt thĆ¶Ć¹ 2), xaĆ¹c Ć±Ć²nh theo baĆ»ng 3.4 TT Profil keĆ”t caĆ”u CaĆ¹c khuyeĆ”n nghĆ² veĆ caĆ¹ch xaĆ¹c Ć±Ć²nh e 1 a/h1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.8 >2.0 e1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 0.9 1.0 2 2 1 2 1e e h h= 3 - phaĆ n phĆa treĆ¢n (h2 ā h1) laĆ”y e3 = 1.0 - phaĆ n phĆa dĆ¶Ć“Ć¹i (h1) laĆ”y e3 = e1.
- 43. 7 3. TrƶƓĆøng hĆ“ĆÆp hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹ khoĆ¢ng vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i maĆ«t ƱoĆ¹n gioĆ¹: Khi ƱoĆ¹ thaĆønh phaĆ n taĆ»i troĆÆng gioĆ¹ vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i maĆ«t ƱoĆ¹n gioĆ¹ tĆnh theo vaƤn toĆ”c gioĆ¹ thaĆønh phaĆ n cosv Ī± : 2 2 0,5 cosiF CAvĻ Ī±= (3.12) NeĆ”u chieĆ”u dieƤn tĆch maĆ«t ƱoĆ¹n gioĆ¹ leĆ¢n phƶƓng vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng gioĆ¹, luĆ¹c naĆøy dieƤn tĆch laĆø AcosĪ±: 2 0,5 cosiF CAvĻ Ī±= (3.13) NhaƤn thaĆ”y coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 3.13 thieĆ¢n veĆ an toaĆøn hĆ“n so vĆ“Ć¹i coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 3.12 neĆ¢n choĆÆn duĆøng laĆøm coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c tĆnh toaĆ¹n. 4. ToĆ„ng hĆ“ĆÆp lƶĆÆc gioĆ¹ taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh: ĆoƤ lĆ“Ć¹n cuĆ»a lƶĆÆc gioĆ¹ leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n: g giF F= ā (3.14) XaĆ¹c Ć±Ć²nh ƱieĆ„m ƱaĆ«t toĆ„ng hĆ“ĆÆp lƶĆÆc gioĆ¹ leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n (ƱieĆ„m A) baĆØng caĆ¹ch choĆÆn heƤ truĆÆc toĆÆa ƱoƤ chung cho maĆ«t ƱoĆ¹n gioĆ¹ cuĆ»a coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n (OX theo phƶƓng ngang, OY theo phƶƓng Ć±Ć¶Ć¹ng, O baĆ”t kyĆø); tĆnh moĆ¢men cuĆ»a taĆ”t caĆ» caĆ¹c lƶĆÆc Fx vaĆø Fy ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i taĆ¢m O thu ƱƶƓĆÆc xF OM vaĆø yF OM . ToĆÆa ƱoƤ ƱieĆ„m ƱaĆ«t hĆ“ĆÆp lƶĆÆc theo heƤ truĆÆc toĆÆa ƱoƤ ƱaƵ choĆÆn ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c: ; y x F F O O A A y x M M X Y F F = = ā ā (3.15)
- 44. 8 3.3 SoĆ¹ng vaĆø taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng. SoĆ¹ng laĆø sƶĆÆ lan truyeĆ n dao ƱoƤng cuĆ»a maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c. NguyeĆ¢n nhaĆ¢n gaĆ¢y ra soĆ¹ng coĆ¹ theĆ„ laĆø do gioĆ¹, taĆ u chaĆÆy, ƱoƤng ƱaĆ”t ... CaĆ¹c ƱaĆ«c trƶng cuĆ»a soĆ¹ng. SoĆ¹ng ƱƶƓĆÆc phaĆ¢n loaĆÆi dƶĆÆa treĆ¢n Chu kyĆø soĆ¹ng T (laĆø thĆ“Ćøi gian ƱeĆ„ 1 soĆ¹ng di chuyeĆ„n ƱƶƓĆÆc quaƵng ƱƶƓĆøng baĆØng 1 chieĆ u daĆøi soĆ¹ng) hoaĆ«c TaĆ n soĆ” soĆ¹ng f = 1/T. SoĆ¹ng do gioĆ¹ coĆøn goĆÆi laĆø soĆ¹ng troĆÆng lƶĆÆc. SoĆ¹ng troĆÆng lƶĆÆc coĆøn ƱƶƓĆÆc phaĆ¢n bieƤt ra 2 traĆÆng thaĆ¹i: - Seas: khi soĆ¹ng chĆ²u aĆ»nh hƶƓƻng bĆ“Ć»i gioĆ¹ trong vuĆøng phaĆ¹t sinh soĆ¹ng. - swell: khi soĆ¹ng di chuyeĆ„n ra ngoaĆøi vuĆøng phaĆ¹t sinh soĆ¹ng vaĆø khoĆ¢ng coĆøn chĆ²u taĆ¹c ƱoƤng ƱaĆ¹ng keĆ„ cuĆ»a gioĆ¹. CaĆ¹c giaĆ» thieĆ”t khi nghieĆ¢n cĆ¶Ć¹u soĆ¹ng: - ChaĆ”t loĆ»ng laĆø ƱoĆ ng nhaĆ”t vaĆø khoĆ¢ng neĆ¹n ƱƶƓĆÆc, do ƱoĆ¹ maƤt ƱoƤ nĆ¶Ć“Ć¹c Ļ laĆø haĆØng soĆ”. - CoĆ¹ theĆ„ boĆ» qua sĆ¶Ć¹c caĆŖng beĆ maĆ«t.
- 45. 9 - CoĆ¹ theĆ„ boĆ» qua aĆ»nh hƶƓƻng cuĆ»a lƶĆÆc Coriolis. - AĆ¹p lƶĆÆc taĆÆi maĆ«t thoaĆ¹ng khoĆ¢ng ƱoĆ„i vaĆø phaĆ¢n boĆ” ƱeĆ u. - ChaĆ”t loĆ»ng laĆø lyĆ¹ tƶƓƻng (khoĆ¢ng nhĆ“Ć¹t). - SoĆ¹ng Ʊang xem xeĆ¹t khoĆ¢ng bĆ² aĆ»nh hƶƓƻng bĆ“Ć»i baĆ”t kyĆø chuyeĆ„n ƱoƤng naĆøo khaĆ¹c cuĆ»a nĆ¶Ć“Ć¹c. - ĆaĆ¹y bieĆ„n naĆØm ngang, coĆ” Ć±Ć²nh, laĆø bieĆ¢n khoĆ¢ng thaĆ”m (haĆøm yĆ¹ raĆØng vaƤn toĆ”c theo phƶƓng Ć±Ć¶Ć¹ng taĆÆi ƱaĆ¹y baĆØng khoĆ¢ng). - BieĆ¢n ƱoƤ soĆ¹ng laĆø nhoĆ» vaĆø hƬnh daĆÆng soĆ¹ng khoĆ¢ng thay ƱoĆ„i theo thĆ“Ćøi gian vaĆø khoĆ¢ng gian. - SoĆ¹ng laĆø soĆ¹ng phaĆŗng. 3.3.1 LyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng bieĆ¢n ƱoƤ nhoĆ»: SoĆ¹ng bieĆ¢n ƱoƤ nhoĆ» ƱƶƓĆÆc dieĆ£n taĆ» bĆ“Ć»i caĆ¹c ƱaĆÆi lƶƓĆÆng cĆ“ baĆ»n sau: - ChieĆ u daĆøi soĆ¹ng L: laĆø khoaĆ»ng caĆ¹ch naĆØm ngang giƶƵa 2 ƱieĆ„m tƶƓng Ć¶Ć¹ng treĆ¢n 2 soĆ¹ng lieĆ¢n tieĆ”p. - ChieĆ u cao soĆ¹ng H: khoaĆ»ng caĆ¹ch thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng tƶĆø ƱƦnh soĆ¹ng tĆ“Ć¹i ƱaĆ¹y soĆ¹ng. - Chu kyĆø soĆ¹ng T: ThĆ“Ćøi gian ƱeĆ„ 2 ƱƦnh soĆ¹ng lieĆ¢n tieĆ”p Ʊi qua 1 ƱieĆ„m Ć±Ć²nh trĆ¶Ć“Ć¹c. - ĆoƤ saĆ¢u nĆ¶Ć“Ć¹c d: khoaĆ»ng caĆ¹ch tƶĆø maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c tĆ³nh tĆ“Ć¹i ƱaĆ¹y bieĆ„n. - Ī· laĆø chuyeĆ„n vĆ² cuĆ»a maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c tƶƓng Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i mƶĆÆc nĆ¶Ć“Ć¹c tĆ³nh, vaĆø laĆø haĆøm cuĆ»a toĆÆa ƱoƤ x vaĆø thĆ“Ćøi gian t. a. VaƤn toĆ”c soĆ¹ng, chieĆ u daĆøi soĆ¹ng vaĆø chu kyĆø soĆ¹ng.
- 46. 10 ToĆ”c ƱoƤ maĆø moƤt daĆÆng soĆ¹ng truyeĆ n qua ƱƶƓĆÆc goĆÆi laĆø vaƤn toĆ”c pha hoaĆ«c vaƤn toĆ”c soĆ¹ng C. Do khoaĆ»ng caĆ¹ch di chuyeĆ„n ƱƶƓĆÆc bĆ“Ć»i 1 soĆ¹ng trong 1 chu kyĆø soĆ¹ng baĆØng chieĆ u daĆøi soĆ¹ng, neĆ¢n vaƤn toĆ”c soĆ¹ng ƱƶƓĆÆc tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c: (3.16) Quan heƤ giƶƵa vaƤn toĆ”c soĆ¹ng, chieĆ u daĆøi soĆ¹ng vaĆø ƱoƤ saĆ¢u nĆ¶Ć“Ć¹c ƱƶƓĆÆc theĆ„ hieƤn qua: (3.17) TƶĆø 3.16 vaĆø 3.17 coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c treĆ¢n coĆ¹ theĆ„ ruĆ¹t ra: (3.18) Trong caĆ¹c coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c treĆ¢n, giaĆ¹ trĆ² 2Ļ/L ƱƶƓĆÆc Ć±Ć²nh nghĆ³a laĆø soĆ” soĆ¹ng k; giaĆ¹ trĆ² 2Ļ/T ƱƶƓĆÆc Ć±Ć²nh nghĆ³a laĆø taĆ n soĆ” goĆ¹c Ļ. TƶĆø 3.16 vaĆø 3.17 coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c treĆ¢n coĆ¹ theĆ„ ruĆ¹t ra coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c tĆnh chieĆ u daĆøi soĆ¹ng: (3.19a) HoaĆ«c sƶƻ duĆÆng coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c ƱƓn giaĆ»n hoĆ¹a sau neĆ”u chaĆ”p nhaƤn sai soĆ” khoaĆ»ng 5%: (3.19b) SoĆ¹ng troĆÆng lƶĆÆc coĆøn coĆ¹ theĆ„ phaĆ¢n loaĆÆi theo ƱoƤ saĆ¢u vuĆøng coĆ¹ soĆ¹ng, theo baĆ»ng sau:
- 47. 11 Trong vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c saĆ¢u, giaĆ¹ trĆ² tanh(2Ļd/L) tieĆ”n tĆ“Ć¹i 1, khi ƱoĆ¹ 3.17 vaĆø 3.18 trĆ“Ć» thaĆønh: (3.20) (3.21) C0, L0 laĆø vaƤn toĆ”c soĆ¹ng vaĆø chieĆ u daĆøi soĆ¹ng trong vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c saĆ¢u. Chu kyĆø T laĆø haĆØng soĆ” vaĆø khoĆ¢ng phuĆÆ thuoƤc vaĆøo ƱoƤ saĆ¢u. Trong thƶĆÆc teĆ”: khi tyĆ» leƤ d/L >0,5 coĆ¹ theĆ„ coi laĆø soĆ¹ng trong vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c saĆ¢u. Trong vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c noĆ¢ng (d/L < 1/25), 3.17 coĆ¹ theĆ„ ruĆ¹t goĆÆn: (3.22) b. ĆƶƓĆøng maĆ«t soĆ¹ng. PhƶƓng trƬnh moĆ¢ taĆ» maĆ«t tƶĆÆ do laĆø haĆøm cuĆ»a thĆ“Ćøi gian vaĆø toĆÆa ƱoƤ naĆØm ngang x coĆ¹ daĆÆng hƬnh sin nhƶ sau: (3.23) ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i soĆ¹ng truyeĆ n theo hĆ¶Ć“Ć¹ng āx, daĆ”u trƶĆø (-) trĆ¶Ć“Ć¹c ƱaĆÆi lƶƓĆÆng 2Ļt/T ƱƶƓĆÆc thay baĆØng daĆ”u coƤng (+). c. MoƤt soĆ” coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c hƶƵu duĆÆng khi tĆnh toaĆ¹n soĆ¹ng: (3.24) (3.25)
- 48. 12 d. VaƤn toĆ”c vaĆø gia toĆ”c haĆÆt chaĆ”t loĆ»ng. VaƤn toĆ”c vaĆø gia toĆ”c haĆÆt chaĆ”t loĆ»ng trong trƶƓĆøng soĆ¹ng cho bĆ“Ć»i caĆ¹c phƶƓng trƬnh sau: (3.26) (3.27) (3.28) (3.29) HƬnh dĆ¶Ć“Ć¹i ƱaĆ¢y cho bieĆ”t chieĆ u cuĆ»a vaƤn toĆ”c vaĆø gia toĆ”c haĆÆt chaĆ”t loĆ»ng taĆÆi ƱƦnh soĆ¹ng, ƱaĆ¹y soĆ¹ng vaĆø maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c tĆ³nh. e. ChuyeĆ„n vĆ² cuĆ»a phaĆ n tƶƻ nĆ¶Ć“Ć¹c.
- 49. 13 MoƤt vaĆ”n ƱeĆ quan troĆÆng khaĆ¹c cuĆ»a lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng tuyeĆ”n tĆnh lieĆ¢n quan ƱeĆ”n chuyeĆ„n vĆ² cuĆ»a moĆ£i phaĆ n tƶƻ nĆ¶Ć“Ć¹c rieĆ¢ng bieƤt trong vuĆøng coĆ¹ soĆ¹ng. CaĆ¹c phaĆ n tƶƻ nĆ¶Ć“Ć¹c noĆ¹i chung seƵ chuyeĆ„n ƱoƤng theo quyƵ ƱaĆÆo elip trong vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c noĆ¢ng hoaĆ«c vuĆøng chuyeĆ„n tieĆ”p, vaĆø theo quyƵ ƱaĆÆo hƬnh troĆøn trong vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c saĆ¢u. NeĆ”u vĆ² trĆ trung bƬnh cuĆ»a haĆÆt nĆ¶Ć“Ć¹c ƱƶƓĆÆc coi nhƶ taĆÆi taĆ¢m cuĆ»a elip hoaĆ«c ƱƶƓĆøng troĆøn thƬ chuyeĆ„n vĆ² theo phƶƓng Ć±Ć¶Ć¹ng cuĆ»a haĆÆt nĆ¶Ć“Ć¹c so vĆ“Ć¹i vĆ² trĆ trung bƬnh khoĆ¢ng theĆ„ vƶƓĆÆt quaĆ¹ Ā½ chieĆ u cao soĆ¹ng. Do vaƤy vĆ“Ć¹i giaĆ» thieĆ”t soĆ¹ng bieĆ¢n ƱoƤ nhoĆ» thƬ chuyeĆ„n vĆ² cuĆ»a haĆÆt chaĆ”t loĆ»ng so vĆ“Ć¹i vĆ² trĆ trung bƬnh cuƵng laĆø nhoĆ». TĆch phaĆ¢n coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 3.26 vaĆø 3.27 thu ƱƶƓĆÆc coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c chuyeĆ„n vĆ² cuĆ»a haĆÆt chaĆ”t loĆ»ng theo phƶƓng ngang vaĆø phƶƓng Ć±Ć¶Ć¹ng: (3.30) (3.31) Sƶƻ duĆÆng quan heƤ: (3.32) RuĆ¹t ra ƱƶƓĆÆc: (3.33) (3.34) VieĆ”t laĆÆi 3.33 vaĆø 3.34 dĆ¶Ć“Ć¹i daĆÆng: (3.35)
- 50. 14 Trong ƱoĆ¹: (3.36) (3.37) HƬnh veƵ dĆ¶Ć“Ć¹i ƱaĆ¢y moĆ¢ taĆ» quyƵ ƱaĆÆo chuyeĆ„n ƱoƤng cuĆ»a phaĆ n tƶƻ nĆ¶Ć“Ć¹c trong trƶƓĆøng soĆ¹ng: f.AĆp lƶĆÆc nĆ¶Ć“Ć¹c dĆ¶Ć“Ć¹i maĆ«t soĆ¹ng.
- 51. 15 AĆ¹p lƶĆÆc nĆ¶Ć“Ć¹c dĆ¶Ć“Ć¹i maĆ«t soĆ¹ng laĆø toĆ„ng cuĆ»a 2 thaĆønh phaĆ n: aĆ¹p lƶĆÆc nĆ¶Ć“Ć¹c tĆ³nh vaĆø aĆ¹p lƶĆÆc nĆ¶Ć“Ć¹c ƱoƤng, cho bĆ“Ć»i coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: (3.38) Trong ƱoĆ¹ pā laĆø aĆ¹p lƶĆÆc toĆ„ng hay aĆ¹p lƶĆÆc tuyeƤt ƱoĆ”i; pa laĆø aĆ¹p lƶĆÆc cuĆ»a khĆ quyeĆ„n; Ļ = w/g laĆø maƤt ƱoƤ theĆ„ tĆch cuĆ»a nĆ¶Ć“Ć¹c (Ļ = 1025 kg/m3 ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i nĆ¶Ć“Ć¹c bieĆ„n). Äį» cho dį» sį» dį»„ng, Ć”p lį»±c thĘ°į»ng ÄĘ°į»£c thį» hiį»n dĘ°į»i dįŗ”ng Ć”p lį»±c thuįŗ§n nhĘ° sau: (3.39) HoaĆ«c (3.40) Trong ƱoĆ¹: (3.41) laĆø heƤ soĆ” phaĆ»n Ć¶Ć¹ng aĆ¹p lƶĆÆc. 3.3.2 LyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng stox baƤc 2: CaĆ¹c coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c veĆ soĆ¹ng trong phaĆ n trĆ¶Ć“Ć¹c dƶĆÆa treĆ¢n giaĆ» thieĆ”t caĆ¹c chuyeĆ„n ƱoƤng laĆø nhoĆ» vaĆø phƶƓng trƬnh maĆ«t thoaĆ¹ng coĆ¹ theĆ„ dieĆ£n taĆ» bĆ“Ć»i coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 3.23. TrƶƓĆøng hĆ“ĆÆp cuĆÆ theĆ„ hĆ“n khi bieĆ¢n ƱoƤ soĆ¹ng ƱƶƓĆÆc coi laĆø nhoĆ» vaĆø sƶĆÆ Ć±oĆ¹ng goĆ¹p cuĆ»a thaĆønh phaĆ n baƤc cao hĆ“n coĆ¹ theĆ„ boĆ» qua. CoĆ¢ng thĆ¶Ć¹c phoĆ„ bieĆ”n hĆ“n dieĆ£n taĆ» ƱƶƓĆøng maĆ«t soĆ¹ng nhƶ sau: (3.42) Trong ƱoĆ¹: a=H/2 ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i baƤc 1 vaĆø baƤc 2, nhƶng a < H/2 ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i baƤc cao hĆ“n baƤc 2 cuĆ»a a. Bi laĆø caĆ¹c haĆøm cuĆ»a L vaĆø d. LyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng tuyeĆ”n tĆnh chƦ xem xeĆ¹t soĆ” haĆÆng thĆ¶Ć¹ nhaĆ”t cuĆ»a veĆ” phaĆ»i coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 3.42. Khi tĆnh ƱeĆ”n caĆ¹c soĆ” haĆÆng sau seƵ cho moƤt xaĆ”p xƦ ƱƶƓĆøng maĆ«t soĆ¹ng coĆ¹ baƤc cao hĆ“n. BaƤc cuĆ»a soĆ¹ng
- 52. 16 seƵ ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh bĆ“Ć»i baƤc cao nhaĆ”t cuĆ»a cac soĆ” haĆÆng trong chuoĆ£i soĆ”. VƬ vaƤy soĆ¹ng baƤc 2 seƵ bao goĆ m 3 soĆ” haĆÆng ƱaĆ u tieĆ¢n cuĆ»a coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 3.42. a. VaƤn toĆ”c soĆ¹ng, chieĆ u daĆøi soĆ¹ng vaĆø daĆÆng soĆ¹ng. TƶĆø caĆ¹c coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 3.18 vaĆø 3.19a, vieĆ”t laĆÆi nhƶ sau: (3.43) (3.44) CoĆ¢ng thĆ¶Ć¹c bieĆ„u thĆ² maĆ«t thoaĆ¹ng vĆ“Ć¹i lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng baƤc 2 nhƶ sau: (3.45) ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c saĆ¢u (d/L > Ā½) coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 3.45 trĆ“Ć» thaĆønh: (3.46) b. VaƤn toĆ”c vaĆø chuyeĆ„n vĆ² cuĆ»a phaĆ n tƶƻ nĆ¶Ć“Ć¹c. (3.47)
- 53. 17 (3.48) CaĆ¹c coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c baƤc 2 dieĆ£n taĆ» chuyeĆ„n vĆ² cuĆ»a phaĆ„n tƶĆø nĆ¶Ć“Ć¹c tƶĆø vĆ² trĆ trung bƬnh ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i soĆ¹ng bieĆ¢n ƱoƤ hƶƵu haĆÆn nhƶ sau: (3.49) (3.50) c. AĆp lƶĆÆc dĆ¶Ć“Ć¹i maĆ«t soĆ¹ng.
- 54. 18 (3.51) BaĆøi taƤp: Cho soĆ¹ng coĆ¹ L = 60m; H = 1m; d = 6m. YeĆ¢u caĆ u: a. so saĆ¹nh ƱƶƓĆøng maĆ«t soĆ¹ng cho bĆ“Ć»i lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng baƤc 1 vaĆø soĆ¹ng baƤc 2. b. XaĆ¹c Ć±Ć²nh sƶĆÆ khaĆ¹c nhau cuĆ»a vaƤn toĆ”c theo phƶƓng ngang taĆÆi ƱƦnh vaĆø buĆÆng soĆ¹ng Ć¶Ć¹ng khi tĆnh theo lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng baƤc 1 vaĆø soĆ¹ng baƤc 2. c. TĆnh aĆ¹p lƶĆÆc dĆ¶Ć“Ć¹i maĆ«t soĆ¹ng Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i soĆ¹ng baƤc 1 vaĆø baƤc 2. 3.3.3 LyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng Cnoidal: SoĆ¹ng daĆøi coĆ¹ bieĆ¢n ƱoƤ hƶƵu haĆÆn vaĆø hƬnh daĆÆng soĆ¹ng oĆ„n Ć±Ć²nh lan truyeĆ n trong vuĆøng nĆ¶Ć“Ć¹c noĆ¢ng thƶƓĆøng ƱƶƓĆÆc bieĆ„u dieĆ£n toĆ”t nhaĆ”t bĆ“Ć»i lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng cnoidal. TƶĆø cnoidal ƱƶƓĆÆc sƶƻ duĆÆng vƬ ƱƶƓĆøng maĆ«t soĆ¹ng ƱƶƓĆÆc dieĆ£n taĆ» bĆ“Ć»i haĆøm Elip Jacobian, thoĆ¢ng thƶƓĆøng kyĆ¹ hieƤu laĆø cn. KhoaĆ»ng xaĆ”p xƦ hĆ“ĆÆp lyĆ¹ ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i soĆ¹ng cnoidal laĆø d/L < 1/8 hoaĆ«c L2 H/d3 > 26. Khi soĆ¹ng daĆøi trĆ“Ć» neĆ¢n daĆøi vaĆø tieĆ”n tĆ“Ć¹i voĆ¢ cuĆøng, soĆ¹ng cnoidal suy giaĆ»m thaĆønh soĆ¹ng ƱƓn. VaĆø khi tƦ soĆ” H/d nhoĆ», ƱƶƓĆøng maĆ«t soĆ¹ng tieĆ”n tĆ“Ć¹i daĆÆng hƬnh sin dieĆ£n taĆ» bĆ“Ć»i lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng tuyeĆ”n tĆnh. CaĆ¹c ƱaĆ«c trƶng cuĆ»a soĆ¹ng ƱƶƓĆÆc moĆ¢ taĆ» dĆ¶Ć“Ć¹i daĆÆng tham soĆ” k. BaĆ»n thaĆ¢n tham soĆ” k khoĆ¢ng coĆ¹ yĆ¹ nghĆ³a vaƤt lyĆ¹, noĆ¹ ƱƶƓĆÆc sƶƻ duĆÆng ƱeĆ„ dieĆ£n taĆ» caĆ¹c quan heƤ thoĆ¢ng soĆ” soĆ¹ng thay ƱoĆ„i. Tung ƱoƤ cuĆ»a maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c ys ƱƶƓĆÆc Ʊo tƶĆø ƱaĆ¹y cho bĆ“Ć»i coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c: (3.52) Trong ƱoĆ¹: yt = khoaĆ»ng caĆ¹ch tƶĆø ƱaĆ¹y nĆ¶Ć“Ć¹c ƱeĆ”n buĆÆng soĆ¹ng. cn = haĆøm cosine elip. K(k) = tĆch phaĆ¢n elip toaĆøn phaĆ n loaĆÆi 1. k = modun cuĆ»a caĆ¹c tĆch phaĆ¢n elip. Argument cuĆ»a cn2 thoĆ¢ng thƶƓĆøng kyĆ¹ hieƤu ƱƓn giaĆ»n bĆ“Ć»i ( ), do ƱoĆ¹ 3.52 coĆ¹ theĆ„ vieĆ”t laĆÆi nhƶ sau: (3.53)
- 55. 19 Cosine elip laĆø haĆøm coĆ¹ chu ky,Ćø trong ƱoĆ¹ coĆ¹ bieĆ¢n ƱoƤ laĆø ƱƓn vĆ². Modun k coĆ¹ giaĆ¹ trĆ² trong khoaĆ»ng [0,1]. Khi k = 0 thƬ maĆ«t soĆ¹ng coĆ¹ daĆÆng hƬnh sin; khi k = 1 thƬ soĆ¹ng laĆø soĆ¹ng ƱƓn. KhoaĆ»ng caĆ¹ch tƶĆø ƱaĆ¹y nĆ¶Ć“Ć¹c ƱeĆ”n buĆÆng soĆ¹ng yt ƱƶƓĆÆc cho bĆ“Ć»i phƶƓng trƬnh: (3.54) Trong ƱoĆ¹: yc = khoaĆ»ng caĆ¹ch tƶĆø ƱaĆ¹y nĆ¶Ć“Ć¹c ƱeĆ”n ƱƦnh soĆ¹ng. E(k) = tĆch phaĆ¢n elip toaĆøn phaĆ n loaĆÆi 2. ChieĆ u daĆøi soĆ¹ng cho bĆ“Ć»i coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c: (3.55) Chu kyĆø soĆ¹ng: (3.56) SoĆ¹ng cnoidal laĆø soĆ¹ng coĆ¹ chu kyĆø vaĆø hƬnh daĆÆng laĆø oĆ„n Ć±Ć²nh, do ƱoĆ¹ L = C.T. AĆp lƶĆÆc beĆ¢n dĆ¶Ć“Ć¹i moƤt soĆ¹ng cnoidal taĆÆi cao ƱoƤ y beĆ¢n treĆ¢n ƱaĆ¹y nĆ¶Ć“Ć¹c phuĆÆ thuoƤc toĆ”c ƱoƤ cuĆ»a phaĆ n tƶƻ nĆ¶Ć“Ć¹c, vaĆø coĆ¹ theĆ„ tĆnh gaĆ n ƱuĆ¹ng Ć“Ć» daĆÆng aĆ¹p lƶĆÆc tĆ³nh nhƶ sau: (3.57) CoĆ¹ nghĆ³a sƶĆÆ phaĆ¢n boĆ” aĆ¹p lƶĆÆc ƱƶƓĆÆc giaĆ» thieĆ”t thay ƱoĆ„i tuyeĆ”n tĆnh tƶĆø giaĆ¹ trĆ² Ļgys taĆÆi ƱaĆ¹y nĆ¶Ć“Ć¹c vaĆø baĆØng 0 taĆÆi maĆ«t soĆ¹ng. CaĆ¹c ƱoĆ thĆ² dĆ¶Ć“Ć¹i ƱaĆ¢y bieĆ„u dieĆ£n quan heƤ giƶƵa caĆ¹c thoĆ¢ng soĆ” soĆ¹ng cnoidal.
- 56. 20
- 57. 21
- 58. 22
- 59. 23
- 60. 24
- 61. 25
- 62. 26
- 63. 27 BaĆøi taƤp: SoĆ¹ng coĆ¹ chu kyĆø 15s, chieĆ u cao H=1m. ĆoƤ saĆ¢u nĆ¶Ć“Ć¹c d=3m. YeĆ¢u caĆ u: a. DuĆøng lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng cnoidal tĆnh chieĆ u daĆøi soĆ¹ng L vaĆø so saĆ¹nh vĆ“Ć¹i chieĆ u daĆøi tĆnh theo lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng tuyeĆ”n tĆnh. b. XaĆ¹c Ć±Ć²nh vaƤn toĆ”c soĆ¹ng C vaĆø so saĆ¹nh vĆ“Ć¹i vaƤn toĆ”c soĆ¹ng tĆnh theo lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng tuyeĆ”n tĆnh. c. XaĆ¹c Ć±Ć²nh yc vaĆø yt. d. XaĆ¹c Ć±Ć²nh ƱƶƓĆøng maĆ«t soĆ¹ng. 3.3.4 PhaĆÆm vi Ć¶Ć¹ng duĆÆng caĆ¹c lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng Khi tĆnh toaĆ¹n soĆ¹ng, ngƶƓĆøi kyƵ sƶ phaĆ»i xaĆ¹c Ć±Ć²nh vuĆøng aĆ¹p duĆÆng lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng hĆ“ĆÆp lyĆ¹.
- 64. 28 VĆ“Ć¹i caĆ¹c giaĆ¹ trĆ² cho trĆ¶Ć“Ć¹c H, d vaĆø T, sƶƻ duĆÆng hƬnh treĆ¢n ƱeĆ„ lƶĆÆa choĆÆn lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng phuĆø hĆ“ĆÆp. GiaĆ¹ trĆ² cuĆ»a heƤ soĆ” Ursell ƱƶƓĆÆc sƶƻ duĆÆng ƱeĆ„ thieĆ”t laƤp caĆ¹c bieĆ¢n cuĆ»a caĆ¹c mieĆ n neĆ¢n aĆ¹p duĆÆng moƤt lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng cuĆÆ theĆ„. (3.58) 3.3.5 TaĆ»i troĆÆng soĆ¹ng taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n truĆÆ thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng 3.3.5.1 TaĆ»i troĆÆng soĆ¹ng theo lyĆ¹ thuyeĆ”t Airy leĆ¢n truĆÆ thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng a. CoĆ¢ng thĆ¶Ć¹c MorixĆ“n ĆƶƓĆÆc nghieĆ¢n cĆ¶Ć¹u ƱaĆ u tieĆ¢n bĆ“Ć»i MorixĆ“n vĆ“Ć¹i giaĆ» Ć±Ć²nh D Ī» < 0,1 (ƱƶƓĆøng kĆnh truĆÆ nhoĆ»), neĆ¢n boĆ» qua bieĆ”n daĆÆng maĆ«t soĆ¹ng do tƶƓng taĆ¹c vĆ“Ć¹i truĆÆ. GiaĆ» sƶƻ coĆ¹ moƤt truĆÆ Ć±Ć¶Ć“Ćøng kĆnh D ƱƶƓĆÆc ngaĆøm taĆÆi ƱaĆ¹y bieĆ„n, moƤt con soĆ¹ng Ʊi qua coĆ¹ vaƤn toĆ”c truyeĆ n soĆ¹ng C. ChuyeĆ„n ƱoƤng cuĆ»a caĆ¹c haĆÆt nĆ¶Ć“Ć¹c treĆ¢n quyƵ ƱaĆÆo taĆ¹c ƱoƤng leĆ¢n truĆÆ moƤt lƶĆÆc phaĆ¢n boĆ” treĆ¢n chieĆ u daĆøi truĆÆ. HƬnh 3-10 ( ) 2 0,5 / 4 D x x m xy D f f C D v v C a Ļ Ļ Ļ ļ£« ļ£¶ = = ā + ā ā ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø (3.54) Trong ƱoĆ¹: Ļ = maƤt ƱoƤ nĆ¶Ć“Ć¹c bieĆ„n. CD, Cm : heƤ soĆ” sĆ¶Ć¹c choĆ”ng toĆ”c ƱoƤ vaĆø sĆ¶Ć¹c choĆ”ng quaĆ¹n tĆnh. ( CD = 0,16,0 Ć· ; Cm = 1,5 ā 2,0) Theo API: beĆ„ maĆ«t truĆÆ nhaĆ¼n trĆ“n : CD = 0,65; Cm = 1,6 BeĆ maĆ«t truĆÆ nhaĆ¹m : Cd = 1,05 ; Cm = 1,2 vx, ax : toĆ”c ƱoƤ vaĆø gia toĆ”c theo phƶƓng x cuĆ»a phaĆ n tƶƻ nĆ¶Ć“Ć¹c (laĆø haĆøm cuĆ»a y) LaĆ”y tĆch phaĆ¢n f(y), tƶĆø chaĆ¢n coƤt ƱeĆ”n ƱƦnh soĆ¹ng ta ƱƶƓĆÆc giaĆ¹ trĆ² toaĆøn boƤ cuĆ»a taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng:
- 65. 29 ( )ā«= y yy dfF 0 (KN) MoĆ¢men do lƶĆÆc f(y) gaĆ¢y ra taĆÆi chaĆ¢n coƤt laĆø: ( )ā« ā = y ydyfyM 0 (KN.m) ĆieĆ„m ƱaĆ«t cuĆ»a lƶĆÆc F caĆ¹ch chaĆ¢n coƤt laĆø b: F Mb = b. TaĆ»i troĆÆng soĆ¹ng theo airy. ChƦ xeĆ¹t trĘ°Ć“Ćøng hĆ“ĆÆp soĆ¹ng coĆ¹ bieĆ¢n ƱoƤ nhoĆ», chieĆ u cao soĆ¹ng H, taĆ n soĆ” goĆ¹c Ļ vaĆø soĆ” soĆ¹ng k, ƱoƤ saĆ¢u nĆ¶Ć“Ć¹c h: VieĆ”t laĆÆi coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c tĆnh taĆ»i troĆÆng F: D mF F F= + (3-55) FD, Fm : taĆ»i troĆÆng tƶƓng Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i sĆ¶Ć¹c choĆ”ng toĆ”c ƱoƤ vaĆø sĆ¶Ć¹c choĆ”ng quaĆ¹n tĆnh. NeĆ”u D = const ( ) 2 2 2 2 2 / cos / cos 32 D D C D Sh ky ky F H t t k Sh kh Sh kh Ļ Ļ Ļ Ļ ā ā ļ£« ļ£¶ = +ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø (3-56) t Shkh Shky H D k C F m m ĻĻ ĻĻ sin 42 2 2 ā ā ā ā= (3-57) TƶƓng tƶĆÆ ta tƬm ƱƶƓĆÆc caĆ¹c bieĆ„u thĆ¶Ć¹c momen: ( ) 2 12 / cos / cos 64 D D C D M H Q t t k Ļ Ļ Ļ Ļ= ā (3-58) 2 2 22 sin 2 4 m m C D M HQ t k Ļ Ļ Ļ Ļ ā = ā ā (3-59) VĆ“Ć¹i ( )[ ]12222 1 2 21 ++ā= kykychkykysh khSh Q ( )1 1 2 āā= chkykyshky shkh Q ToĆ„ng hĆ“ĆÆp lƶĆÆc cuĆ»a taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng vaĆø moĆ¢men cuĆ»a noĆ¹ ƱƶƓĆÆc tĆnh khi theĆ” Ī·+= hy . GiaĆ¹ trĆ² Ī· taĆÆi thĆ“Ćøi ƱieĆ„m baĆ”t kyĆø tĻ ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh tƶĆø ( ) ( ) tHtkxH ĻĻĪ· cos.2cos2/ =āā = ChuĆ¹ yĆ¹: NeĆ”u h/Ī· nhoĆ», ta coĆ¹ theĆ„ tĆnh y = h Trong tĆnh toaĆ¹n tĆ³nh hoĆÆc giaĆøn khoan ngƶƓĆøi ta phaĆ»i tĆnh toaĆ¹n giaĆøn chĆ²u taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng max. VƬ vaƤy trong khi tƬm Fx, ta phaĆ»i tĆnh vĆ“Ć¹i nhieĆ u giaĆ¹ trĆ² khaĆ¹c nhau taĆÆi caĆ¹c thĆ“Ćøi ƱieĆ„m tĻ khaĆ¹c nhau vaĆø choĆÆn ra giaĆ¹ trĆ² max.
- 66. 30 TyĆ» soĆ” giƶƵa lƶĆÆc lĆ“Ć¹n nhaĆ”t do toĆ”c ƱoƤ gaĆ¢y ra (FD) vaĆø lƶĆÆc lĆ“Ć¹n nhaĆ”t do gia toĆ”c gaĆ¢y ra (Fm) ƱƶƓĆÆc bieĆ„u dieĆ£n qua H, D: max max D m F H F D Āµ= ( Āµ : heƤ soĆ” ƱoƤng hoĆÆc dĆ²ch theĆ„ nhĆ“Ć¹t) (3.60) Lƶu yĆ¹ raĆØng FDmax vaĆø FMmax khoĆ¢ng ƱaĆÆt ƱƶƓĆÆc taĆÆi cuĆøng moƤt thĆ“Ćøi ƱieĆ„m FDmax ƱaĆÆt max khi 0=tĻ , khi ƱoĆ¹ Fm = 0 Fmmax ƱaĆÆt max khi 2 t ĻĻ = , khi ƱoĆ¹ FD = 0 XeĆ¹t coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c (3-60) NeĆ”u ƱƶƓĆøng kĆnh coƤt lĆ“Ć¹n: maxmax1 mD FF H D ā =āā¤ Āµ Do max max1 D mF FĀµ << ā << boĆ» qua FDmax Khi ļ£· ļ£ø ļ£¶ ļ£¬ ļ£ ļ£« +ā =āā+ khSh kh khSh khSh C C hh m D 22 22 4 1 Ļ ĀµĪ· (3-70) GiaĆ¹ trĆ² gaĆ n ƱuĆ¹ng Āµ ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i 0,5D mC C = vaĆø caĆ¹c giaĆ¹ trĆ² khaĆ¹c nhau 2h khĪ» Ļ= cho trong baĆ»ng dĆ¶Ć“Ć¹i ƱaĆ¢y: NhaƤn xeĆ¹t: Khi ļ£“ļ£¾ ļ£“ ļ£½ ļ£¼ ļ£“ļ£³ ļ£“ ļ£² ļ£± = = 1 3,0 D H h Ī» thƬ 101,0=Āµ ā maxmax 10 1 mD FF = Nhƶ vaƤy, neĆ”u 1 H D ā¤ thƬ coĆ¹ theĆ„ boĆ» qua thaĆønh phaĆ n taĆ»i troĆÆng do toĆ”c ƱoƤ khi tĆnh gaĆ n ƱuĆ¹ng. CoĆ¹ theĆ„ tĆnh gaĆ n ƱuĆ¹ng Fmax theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: ( ) 2/1 2 max 2/12 max 2 maxmax 1 ļ£ŗ ļ£ŗ ļ£» ļ£¹ ļ£Æ ļ£Æ ļ£° ļ£® ļ£· ļ£ø ļ£¶ ļ£¬ ļ£ ļ£« ā +=+= D H FFFF mDm Āµ (3-71) h/Ī» kh Āµ 0.05 0.10 0.30 0.50 1.00 ā 0.314 0.628 1.885 3.142 6.283 ā 0.510 0.250 0.101 0.008 0.008 0.008
- 67. 31 (NeĆ”u 25,0= D HĀµ thƬ sai soĆ” do boĆ» qua thaĆønh phaĆ n taĆ»i troĆÆng do toĆ”c ƱoƤ seƵ laĆø khoaĆ»ng 30%). c. MoƤt soĆ” chuĆ¹ yĆ¹ khi duĆøng coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c Morixon ā¢ HieƤu Ć¶Ć¹ng chuyeĆ„n ƱoƤng tƶƓng ƱoĆ”i giƶƵa coƤt vaĆø nĆ¶Ć“Ć¹c. Trong coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c tĆnh taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng, ta ƱaƵ giaĆ» Ć±Ć²nh coƤt khoĆ¢ng chuyeĆ„n ƱoƤng (Ć±Ć¶Ć¹ng yeĆ¢n). Nhƶng treĆ¢n thƶĆÆc teĆ”, dĆ¶Ć“Ć¹i taĆ¹c ƱoƤng cuĆ»a soĆ¹ng, coƤt coĆ¹ Ćt nhieĆ u dĆ²ch chuyeĆ„n. ChuyeĆ„n ƱoƤng tƶƓng ƱoĆ”i naĆøy cuĆ»a coƤt laĆøm giaĆ»m thaĆønh phaĆ n quaĆ¹n tĆnh cuĆ»a taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng vaĆø ngƶƓĆøi ta goĆÆi ƱoĆ¹ laĆø hieƤu Ć¶Ć¹ng chuyeĆ„n ƱoƤng tƶƓng ƱoĆ”i. GiaĆ» sƶƻ xeĆ¹t moƤt phaĆ n tƶƻ coƤt thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng coĆ¹ chieĆ u daĆøi ƱƓn vĆ² vaĆø kyĆ¹ hieƤu: F : taĆ»i troĆÆng naĆØm ngang toĆ„ng quaĆ¹t, khoĆ¢ng xeĆ¹t ƱeĆ”n chuyeĆ„n ƱoƤng cuĆ»a nĆ¶Ć“Ć¹c f: taĆ»i troĆÆng do nĆ¶Ć“Ć¹c theo phƶƓng trƬnh Morixon. x: chuyeĆ„n dĆ²ch ngang cuĆ»a phaĆ n tƶƻ coƤt m: khoĆ”i lƶƓĆÆng phaĆ n tƶƻ coƤt. Ta coĆ¹ phƶƓng trƬnh sau: fFxm += (3.72) Khi ƱoĆ¹, dƶĆÆa treĆ¢n phƶƓng trƬnh Morixon, coĆ¹ xeĆ¹t dĆ²ch chuyeĆ„n cuĆ»a phaĆ n tƶƻ coƤt ( ) ( ) x D Ca D CxvxvDCf mxmxxD 4 1 4 // 2 1 22 Ļ Ļ Ļ ĻĻ āā+āā= (3-73) x = vaƤn toĆ”c chuyeĆ„n dĆ²ch cuĆ»a coƤt x = gia toĆ”c chuyeĆ„n dĆ²ch cuĆ»a coƤt Thay (3-73) vaĆøo (3-72) vaĆø ƱaĆ«t ( ) 2 ' 1 4 m D m C Ļ Ļ= ā Ta vieĆ”t laĆÆi: ( ) ( ) xmxxD a D CxvxvDCFxmm 4 // 2 1 2 Ļ ĻĻ +āā+=ā²+ . Nhƶ vaƤy, hieƤu Ć¶Ć¹ng chuyeĆ„n ƱoƤng tƶƓng ƱoĆ”i laĆøm taĆŖng khoĆ”i lƶƓĆÆng coƤt (ƱoĆ ng nghĆ³a vĆ“Ć¹i giaĆ»m taĆ»i troĆÆng ngang) mā² : khoĆ”i lƶƓĆÆng nĆ¶Ć“Ć¹c keĆøm mm ā²+ : khoĆ”i lƶƓĆÆng hieƤu quaĆ». ā¢ HieƤu Ć¶Ć¹ng cuĆ»a ƱƶƓĆøng kĆnh coƤt Nhƶ ƱaƵ neĆ¢u trĆ¶Ć“Ć¹c ƱaĆ¢y, ƱieĆ u kieƤn Ć¶Ć¹ng duĆÆng coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c Morixon laĆø 1D Ī» < . TrƶƓĆøng hĆ“ĆÆp ngƶƓĆÆc laĆÆi, ƱƶƓĆøng kĆnh coƤt lĆ“Ć¹n laĆøm bieĆ”n hƬnh maĆ«t soĆ¹ng, do ƱoĆ¹ caĆ n phaĆ»i xeĆ¹t ƱeĆ”n aĆ»nh hƶƓƻng cuĆ»a coƤt (hieƤu Ć¶Ć¹ng ƱƶƓĆøng kĆnh coƤt).
- 68. 32 Tuy nhieĆ¢n, khi ƱƶƓĆøng kĆnh coƤt coĆ¹ theĆ„ so saĆ¹nh ƱƶƓĆÆc vĆ“Ć¹i chieĆ u daĆøi soĆ¹ng thƬ tƶĆø phƶƓng trƬnh: D H F F m D Āµ= max max NhaƤn xeĆ¹t thaĆ”y: khi D lĆ“Ć¹n thƬ H D nhoĆ», do ƱoĆ¹ suy ra maxDF nhoĆ». Nhƶ vaƤy khi xeĆ¹t hieƤu Ć¶Ć¹ng ƱƶƓĆøng kĆnh coƤt ta chƦ caĆ n xeĆ¹t thaĆønh phaĆ n Fmmax. Theo lyĆ¹ thuyeĆ”t soĆ¹ng nhieĆ u xaĆÆ thƬ muoĆ”n xeĆ¹t hieƤu Ć¶Ć¹ng ƱƶƓĆøng kĆnh coƤt phaĆ»i thay ƱoĆ„i giaĆ¹ trĆ² heƤ soĆ” saĆ»n quaĆ¹n tĆnh trong phƶƓng trƬnh Morixon vaĆø Ʊem vaĆøo goĆ¹c trƶƓĆÆt pha nhƶ sau: coĆ¹ phƶƓng trƬnh ƱƶƓĆøng maĆ«t soĆ¹ng nhƶ sau: ( )tkx H ĻĪ· ā= cos 2 taĆ»i troĆÆng treĆ¢n 1 m daĆøi gaĆ¢y ra do soĆ¹ng tĆ“Ć¹i leĆ¢n coƤt thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng laĆø: ( ) 2 2 sin 4 2 D D H chky f C t shkh Ļ Ļ Ļ Ļ= ā āā (3-73) Ć“Ć» ƱaĆ¢y ā laĆø goĆ¹c trƶƓĆÆt pha. HieƤu Ć¶Ć¹ng ƱƶƓĆøng kĆnh coƤt ƱƶƓĆÆc xeĆ¹t bĆ“Ć»i 2 ƱaĆÆi lƶƓĆÆng: khi D taĆŖng thƬ CD thay ƱoĆ„i. HƬnh 3-11 cho thaĆ”y sƶĆÆ thay ƱoĆ„i heƤ soĆ” Cm vaĆø ā theo D Ī» do sƶĆÆ bieĆ”n hƬnh cuĆ»a soĆ¹ng khi chaĆ»y qua coƤt hƬnh truĆÆ. HƬnh 3-11 3.3.6 TaĆ»i troĆÆng soĆ¹ng leĆ¢n thanh hƬnh truĆÆ nghieĆ¢ng Trong giaĆøn khoan, ta thƶƓĆøng hay gaĆ«p caĆ¹c thanh ngang, cheĆ¹o, xieĆ¢n. ĆeĆ„ xaĆ¹c Ć±Ć²nh taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng leĆ¢n caĆ¹c thanh naĆøy ta vaĆ£n duĆøng coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c Morixon. XeĆ¹t thanh hƬnh truĆÆ Ć±Ć²nh vĆ² baĆ”t kyĆø trong heƤ xyz, hĆ¶Ć“Ć¹ng truyeĆ n soĆ¹ng theo phƶƓng x. Khi ƱoĆ¹, chuyeĆ„n ƱoƤng cuĆ»a haĆÆt nĆ¶Ć“Ć¹c luĆ¹c noĆ„i soĆ¹ng ƱƶƓĆÆc ƱaĆ«c trƶng bĆ“Ć»i vx, vy vaĆø ax, ay. Ta sƶƻ duĆÆng toaĆÆ Ć±oƤ cƶĆÆc ƱeĆ„ cho tieƤn lĆ“ĆÆi khi bieĆ„u dieĆ£n vĆ² trĆ thanh. ToĆ”c ƱoƤ haĆÆt nĆ¶Ć“Ć¹c vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i truĆÆc thanh xieĆ¢n trong heƤ toaĆÆ Ć±oƤ cƶĆÆc ƱƶƓĆÆc tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau:
- 69. 33 ( ) 1/ 222 2 n x y x x y yv v v C v C vļ£® ļ£¹= + ā + ļ£Æ ļ£ŗļ£° ļ£» (3.74) VaĆø caĆ¹c vaƤn toĆ”c thaĆønh phaĆ n cuĆ»a vn trong hĆ¶Ć“Ć¹ng x, y, z laĆø: ( )nx x x x x y yv v C C v C v= ā + ( )ny y y x x y yv v C C v C v= ā + (3-75) ( )nz z x x y yv C C v C v= ā + vĆ“Ć¹i: 2 1 sin cos x x Lx x C L L Ļ Īø ā = = = HƬnh 3.12 2 1 cos y y Ly y C L L Ļ ā = = = CaĆ¹c gia toĆ”c thaĆønh phaĆ n cuĆ»a haĆÆt nĆ¶Ć“Ć¹c vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i truĆÆc thanh truĆÆ xieĆ¢n: ( )nx x x x x y ya a C C a C a= ā + ( )ny y y x x y ya a C C a C a= ā + (3-76) ( )nz z x x y ya C c a C a= ā + TaĆ»i troĆÆng treĆ¢n 1 meĆ¹t daĆøi thanh theo Morixon: 2 1 2 4 x D n nx m nx D f C Dv v C a Ļ Ļ Ļ= + 2 1 2 4 y D n ny m ny D f C Dv v C a Ļ Ļ Ļ= + (3-77) 2 1 2 4 z D n nz m nz D f C Dv v C a Ļ Ļ Ļ= + TaĆ»i troĆÆng soĆ¹ng treĆ¢n moƤt ƱƓn vĆ² daĆøi thanh: ( ) 2/1222 zyx ffff ++Ā±= (3-78) DaĆ”u cuĆ»a toĆ„ng taĆ»i troĆÆng phuĆÆ thuoƤc daĆ”u caĆ¹c taĆ»i thaĆønh phaĆ n fx, fy vaĆø fz. Trong trƶƓĆøng hĆ“ĆÆp chung: vx, vy, ax, ay thay ƱoĆ„i theo doĆÆc truĆÆc thanh thƬ toĆ„ng taĆ»i troĆÆng thaĆønh phaĆ n treĆ¢n moĆ£i phƶƓng ƱƶƓĆÆc tĆnh baĆØng caĆ¹c tĆch phaĆ¢n taĆ»i troĆÆng ƱƓn vĆ² theo chieĆ u daĆøi thanh. x x s F f ds= ā ā« ; y y s F f ds= ā ā« ; z z s F f ds= ā ā« (3-80) Trong ƱoĆ¹ s laĆø phaĆ n thanh chĆ²u taĆ¹c duĆÆng cuĆ»a soĆ¹ng. Trong thƶĆÆc haĆønh, tĆch phaĆ¢n treĆ¢n ƱƶƓĆÆc tĆnh baĆØng caĆ¹ch chia thanh tĆnh toaĆ¹n thaĆønh caĆ¹c ƱoaĆÆn nhoĆ» ƱeĆ„ tĆnh. VĆ“Ć¹i thanh coĆ¹ chieĆ u daĆøi L tƶƓng ƱoĆ”i ngaĆ©n thƬ ƱaĆ«c trƶng chuyeĆ„n ƱoƤng nĆ¶Ć“Ć¹c Ć“Ć» hai ƱaĆ u thanh coi nhƶ khoĆ¢ng khaĆ¹c nhau nhieĆ u, do vaƤy coĆ¹ theĆ„ duĆøng giaĆ¹ trĆ² trung bƬnh cuĆ»a vx, vy vaĆø ax, ay
- 70. 34 .x xF f L= ; .y yF f L= ; .z zF f L= (3-79) 3.3.7 TĆnh taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng cƶĆÆc ƱaĆÆi naĆØm ngang Fx taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n giaĆøn khoan (chĆ²u taĆ¹c duĆÆng cuĆ»a soĆ¹ng ƱieĆ u hoaĆø) TrƬnh tƶĆÆ tĆnh toaĆ¹n nhƶ sau: BĆ¶Ć“Ć¹c 1: PhaĆ¢n tĆch khoĆ”i giaĆøn thaĆønh: - CaĆ¹c truĆÆ chĆnh chĆ²u taĆ¹c ƱoƤng soĆ¹ng. - Hai maĆ«t ƱoĆ¹n soĆ¹ng (trĆ¶Ć“Ć¹c, sau), goĆ m coĆ¹ caĆ¹c thanh naĆØm ngang vaĆø caĆ¹c thanh giaĆØng cheĆ¹o. - Hai maĆ«t beĆ¢n ( truĆøng vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng truyeĆ n soĆ¹ng) chƦ coĆ¹ caĆ¹c thanh giaĆØng cheĆ¹o. BĆ¶Ć“Ć¹c 2: GaĆ©n heƤ truĆÆc toaĆÆ Ć±oƤ oxyz vaĆøo moƤt trong caĆ¹c truĆÆ cuĆ»a maĆ«t ƱoĆ¹n soĆ¹ng ƱaĆ u tieĆ¢n, trong ƱoĆ¹: ox ā truĆøng vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng truyeĆ n soĆ¹ng; xoy ā truĆøng vĆ“Ć¹i moƤt trong hai maĆ«t beĆ¢n. BĆ¶Ć“Ć¹c 3: NeĆ”u truĆÆ naĆØm ƱuĆ¹ng goĆ”c toaĆÆ Ć±oƤ thƬ x=0 vaĆø sƶƻ duĆÆng caĆ¹c coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c ƱaƵ laƤp ƱeĆ„ tĆnh: F = FD + Fm. Khi truĆÆ naĆØm Ć“Ć» khoaĆ»ng caĆ¹ch xo so vĆ“Ć¹i goĆ”c thƬ ƱeĆ„ thu ƱƶƓĆÆc taĆ»i troĆÆng taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n taĆ”t caĆ» caĆ¹c boƤ phaƤn ƱeĆ u Ć“Ć» cuĆøng moƤt thĆ“Ćøi ƱieĆ„m Ļt thƬ phaĆ»i thay (kx - Ļt) trong caĆ¹c coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c baĆØng (kxo-Ļt). BĆ¶Ć“Ć¹c 4: TaĆ»i troĆÆng soĆ¹ng naĆØm ngang treĆ¢n caĆ¹c thanh coĆøn laĆÆi ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh baĆØng caĆ¹ch tĆch phaĆ¢n soĆ” bieĆ„u thĆ¶Ć¹c cuĆ»a heƤ thĆ¶Ć¹c (9-77) coĆ¹ xeĆ¹t sƶĆÆ bieĆ”n ƱoĆ„i ƱaĆ«c trƶng chuyeĆ„n ƱoƤng cuĆ»a nĆ¶Ć“Ć¹c theo chieĆ u daĆøi thanh. BĆ¶Ć“Ć¹c 5: TaĆ»i troĆÆng naĆØm ngang taĆ¹c duĆÆng treĆ¢n coĆ¢ng trƬnh laĆø toĆ„ng taĆ»i troĆÆng ngang taĆ¹c duĆÆng treĆ¢n caĆ¹c boƤ phaƤn ƱƶƓĆÆc tĆnh. BĆ¶Ć“Ć¹c 6: TaĆ»i troĆÆng naĆØm ngang max tƬm ƱƶƓĆÆc baĆØng caĆ¹ch tĆnh taĆ»i troĆÆng ngang vĆ“Ć¹i nhieĆ u thĆ“Ćøi ƱieĆ„m Ļt khaĆ¹c nhau, tƶĆø ƱoĆ¹ tƬm ra Fmax. 3.3.8 Quy ƱoĆ„i taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng taĆ¹c duĆÆng treĆ¢n thanh veĆ taĆ»i troĆÆng nuĆ¹t ƱaĆ«t taĆÆi hai ƱaĆ u thanh. Khi tĆnh chaĆ¢n ƱeĆ” baĆØng coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c ma traƤn ƱoƤ cĆ¶Ć¹ng ƱoĆøi hoĆ»i phaĆ»i ƱoĆ„i taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng Ć“Ć» daĆÆng phaĆ¢n boĆ” veĆ caĆ¹c lƶĆÆc vaĆø momen nuĆ¹t tƶƓng ƱƶƓng. TaĆ»i troĆÆng nuĆ¹t ƱƶƓĆÆc tĆnh baĆØng toĆ„ng caĆ¹c noƤi lƶĆÆc nuĆ¹t do taĆ”t caĆ» caĆ¹c ƱaĆ u thanh noĆ”i vaĆøo nuĆ¹t ƱoĆ¹. ĆeĆ„ xaĆ¹c Ć±Ć²nh ƱƶƓĆÆc caĆ¹c noƤi lƶĆÆc naĆøy thƶƓĆøng ngƶƓĆøi ta quy Ć±Ć²nh thĆ“Ćøi ƱieĆ„m cuĆ»a chu kyĆø soĆ¹ng Ļt maĆø Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i thĆ“Ćøi ƱieĆ„m ƱoĆ¹ taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng ƱaĆÆt cƶĆÆc ƱaĆÆi. 1/ BaĆøi toaĆ¹n CaĆ¹c phaĆ n thanh naĆØm tƶĆø maĆ«t soĆ¹ng trĆ“Ć» xuoĆ”ng ƱeĆ u chĆ²u taĆ»i trong soĆ¹ng. CaĆ¹c thanh chĆ²u taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng dĆ¶Ć“Ć¹i daĆÆng phaĆ¢n boĆ” f (kN/m) khaĆ¹c nhau theo chieĆ u doĆÆc thanh. YeĆ¢u caĆ u chuyeĆ„n caĆ¹c taĆ»i phaĆ¢n boĆ” veĆ taĆ»i nuĆ¹t ƱaĆ«t Ć“Ć» 2 ƱaĆ u thanh
- 71. 35 2/ CaĆ¹ch laĆøm - VƬ taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng theo chieĆ u daĆøi cuĆ»a thanh ngaƤp trong nĆ¶Ć“Ć¹c neĆ¢n trong thƶĆÆc haĆønh seƵ tĆnh taĆ»i troĆÆng aĆ”y Ć“Ć» moƤt soĆ” ƱieĆ„m xaĆ¹c Ć±Ć²nh treĆ¢n thanh. + Chia phaĆ n thanh ngaƤp nĆ¶Ć“Ć¹c thaĆønh 2 ƱoaĆÆn baĆØng nhau + GiaĆ¹ trĆ² taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng ƱƶƓĆÆc tĆnh taĆÆi 3 ƱieĆ„m laĆø f1, f2, f3. Lƶu yĆ¹ laĆø fi bao goĆ m caĆ¹c thaĆønh phaĆ n laĆø fix vaĆø fiy (giĆ“Ć¹i haĆÆn trong maĆ«t phaĆŗng khung). + CaĆ¹c taĆ»i troĆÆng nuĆ¹t ƱƶƓĆÆc tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: ( ) ( ) ( )2 2 3 4 1 2 3 43 3 3 3 3 2 2 2 4 10 A ab l b ba l b l b a a F P P P P l l l l ļ£« ļ£¶ā ā ā = ā + + āļ£¬ ļ£·ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø AB FP a F ā= 1 2 ( ) ( ) ( )2 2 3 4 1 2 3 42 2 2 2 2 3 3 2 6 12 20 A ab l b ba l b a l b a M P P P P l l l l ā ā ā = + + ā AAB MlFP a P ab M +ā+= . 62 2 2 1 Pi laĆø caĆ¹c ƱaĆÆi lƶƓĆÆng trung gian, tĆnh theo caĆ¹c coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: P1 = f1 + 2f2 + f3 P2 = 5f1 + 6f2 + f3 P3 = 17f1 + 14f2 + f3 P4 = 49f1 + 30f2 + f3 FA, FB vuoĆ¢ng goĆ¹c vĆ“Ć¹i truĆÆc thanh, caĆ n phaĆ»i chuyeĆ„n ƱoĆ„i caĆ¹c naĆøy theo caĆ¹c phƶƓng cuĆ»a heƤ truĆÆc toaĆÆ Ć±oƤ. 3.4 DoĆøng chaĆ»y vaĆø taĆ»i troĆÆng doĆøng chaĆ»y DoĆøng chaĆ»y thuoƤc vaĆøo loaĆÆi chuyeĆ„n ƱoƤng cuĆ»a khoĆ”i nĆ¶Ć“Ć¹c bieĆ„n, Ćt thay ƱoĆ„i veĆ Ć±aĆ«c trƶng, noĆ¹ laĆø keĆ”t quaĆ» cuĆ»a hieƤn tƶƓĆÆng thuyĆ» trieĆ u, doĆ n nĆ¶Ć“Ć¹c vƬ gioĆ¹, doĆøng chaĆ»y soĆ¢ng. - DoĆøng chaĆ»y soĆ¢ng: KhoĆ¢ng coĆ¹ taĆ¹c duĆÆng - DoĆøng do gioĆ¹ (doĆøng troĆ¢i) Ćt aĆ»nh hƶƓƻng - DoĆøng do thuyĆ» trieĆ u: phuĆÆ thuoƤc trieĆ u leĆ¢n hay trieĆ u xuoĆ”ng maĆø vdc khaĆ¹c nhau. ĆaĆ¢y laĆø ƱoĆ”i tƶƓĆÆng thƶƓĆøng gaĆ«p vaĆø caĆ n xeĆ¹t khi tĆnh chaĆ¢n ƱeĆ”n giaĆøn khoan.
- 72. 36 GiaĆ» Ć±Ć²nh doĆøng chaĆ»y: theo hĆ¶Ć“Ć¹ng ngang vaĆø thay ƱoĆ„i theo chieĆ u saĆ¢u - TrĆ² soĆ” vaĆø hĆ¶Ć“Ć¹ng doĆøng thuyĆ» trieĆ u treĆ¢n maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c thƶƓĆøng ƱƶƓĆÆc Ʊo ƱaĆÆc taĆÆi choĆ£ xaĆ¢y dƶĆÆng coĆ¢ng trƬnh bieĆ„n. - ChuĆ¹ yĆ¹ raĆØng hĆ¶Ć“Ć¹ng doĆøng chaĆ»y seƵ thay ƱoĆ„i Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i mƶĆÆc nĆ¶Ć“Ć¹c naĆ¢ng hay haĆÆ. DoĆøng chaĆ»y do thuyĆ» trieĆ u coĆ¹ toĆ”c ƱoƤ thay ƱoĆ„i theo chieĆ u saĆ¢u. - toĆ”c ƱoƤ doĆøng chaĆ»y do gio Ć¹(ugi) vaĆø do thuyĆ» trieĆ u (utt) taĆÆi ƱoƤ saĆ¢u y ƱƶƓĆÆc tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: Trong ƱoĆ¹: u0gi vaĆø u0tt laĆø toĆ”c ƱoƤ doĆøng chaĆ»y do gioĆ¹ vaĆø do thuĆ»y trieĆ u taĆÆi maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c. v10gi: vaƤn toĆ”c gioĆ¹ taĆÆi ƱoƤ cao 10m caĆ¹ch maĆ«t nĆ¶Ć“Ć¹c. ChuĆ¹ yĆ¹: - Trong ƱieĆ u kieƤn baƵo toĆ”, doĆøng chaĆ»y toĆ n taĆÆi cuĆøng vĆ“Ć¹i chuyeĆ„n ƱoƤng cuĆ»a nĆ¶Ć“Ć¹c do soĆ¹ng. HĆ¶Ć“Ć¹ng cuĆ»a doĆøng thuyĆ» trieĆ u coĆ¹ theĆ„ khoĆ¢ng truĆøng vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng lan truyeĆ n soĆ¹ng, coĆøn hĆ¶Ć“Ć¹ng doĆøng chaĆ»y do doĆ n nĆ¶Ć“Ć¹c vƬ gioĆ¹ thƬ luoĆ¢n truĆøng vĆ“Ć¹i hĆ¶Ć“Ć¹ng soĆ¹ng. - SoĆ¹ng beĆ maĆ«t coĆ¹ doĆøng chaĆ»y khaĆ¹c vĆ“Ć¹i soĆ¹ng khoĆ¢ng coĆ¹ doĆøng chaĆ»y. CoĆ¹ theĆ„ dƶĆÆ tĆnh raĆØng sƶĆÆ khaĆ¹c nhau cuĆ»a caĆ¹c soĆ¹ng naĆøy phuĆÆ thuoƤc tyĆ» soĆ” toĆ”c ƱoƤ doĆøng chaĆ»y/toĆ”c ƱoƤ truyeĆ n soĆ¹ng. - ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i soĆ¹ng tĆnh toaĆ¹n, Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i ƱieĆ u kieƤn baƵo cƶĆÆc maĆÆnh, tyĆ» soĆ” naĆøy thƶƓĆøng raĆ”t nhoĆ». ĆieĆ u ƱoĆ¹ cho pheĆ¹p boĆ» qua aĆ»nh hƶƓƻng cuĆ»a doĆøng chaĆ»y ƱeĆ”n soĆ¹ng. Do vaƤy, ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i soĆ¹ng ƱieĆ u hoaĆø tĆnh toaĆ¹n vaĆø vĆ“Ć¹i doĆøng chaĆ»y thay ƱoĆ„i baĆ”t kyĆø theo sƶĆÆ taĆŖng ƱoƤ saĆ¢u, vieƤc xaĆ¹c Ć±Ć²nh taĆ»i troĆÆng leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh thƶƓĆøng ƱƶƓĆÆc thƶĆÆc hieƤn baĆØng caĆ¹ch coƤng goƤp toĆ”c ƱoƤ naĆØm ngang cuĆ»a nĆ¶Ć“Ć¹c (do soĆ¹ng gaĆ¢y ra) vĆ“Ć¹i thaĆønh phaĆ n naĆØm ngang cuĆ»a toĆ”c ƱoƤ doĆøng chaĆ»y theo hĆ¶Ć“Ć¹ng lan truyeĆ n soĆ¹ng. vx = vxsoĆ¹ng + vxdoĆøngchaĆ»y. 0 10 1/7 ; 1%gi gi ogi gi tt ott y u u u v h y u u h ļ£« ļ£¶ = =ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø ļ£« ļ£¶ = ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø
- 73. 37 TƶĆø toĆ„ng ƱaĆÆi soĆ” ngang naĆøy, caĆ» toĆ„ng toĆ”c ƱoƤ ƱuĆ¹ng nƶƵa cuĆøng vĆ“Ć¹i 2 thaĆønh phaĆ n gia toĆ”c cuĆ»a caĆ¹c haĆÆt nĆ¶Ć“Ć¹c, ta xaĆ¹c Ć±Ć²nh ƱƶƓĆÆc taĆ»i troĆÆng cƶĆÆc ƱaĆÆi leĆ¢n coĆ¢ng trƬnh, vaĆø noƤi lƶĆÆc Ć“Ć» nuĆ¹t theo caĆ¹c phƶƓng phaĆ¹p ƱaƵ trƬnh baĆøy Ć“Ć» treĆ¢n ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i taĆ»i troĆÆng soĆ¹ng. 3.5 TroĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n cuĆ»a keĆ”t caĆ”u Khi xaĆ¹c Ć±Ć²nh taĆ»i troĆÆng do troĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n cuĆ»a keĆ”t caĆ”u gaĆ¢y ra, neĆ”u boƤ phaƤn keĆ”t caĆ”u chƬm trong nĆ¶Ć“Ć¹c thƬ caĆ n xeĆ¹t aĆ»nh hƶƓƻng cuĆ»a lƶĆÆc ƱaĆ„y acsimet ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i noĆ¹. TroĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n cuĆ»a keĆ”t caĆ”u ngaƤp trong nĆ¶Ć“Ć¹c laĆø troĆÆng lƶƓĆÆng hƶƵu hieƤu ' .nW W VĪ³= ā (3-84) Trong ƱoĆ¹ W: troĆÆng lƶƓĆÆng keĆ”t caĆ”u treĆ¢n khoĆ¢ng khĆ. Ī³n : Dung lƶƓĆÆng nĆ¶Ć“Ć¹c V : theĆ„ tĆch phaĆ n chƬm trong nĆ¶Ć“Ć¹c Wā: troĆÆng lƶƓĆÆng dĆ¶Ć“Ć¹i nĆ¶Ć“Ć¹c cuĆ»a thanh Ta xeĆ¹t vĆ duĆÆ Ć±Ć“n giaĆ»n sau: CoĆ¹ moƤt truĆÆ, ƱƶƓĆÆc chia 2 phaĆ n tƶƻ. TroĆÆng lƶƓĆÆng trong khoĆ¢ng khĆ cuĆ»a chuĆ¹ng laĆø w1 vaĆø w2. GiaĆ» sƶƻ ƱaĆ”t neĆ n baƵo hoaĆø nĆ¶Ć“Ć¹c neĆ¢n aĆ¹p lƶĆÆc loĆ£ roĆ£ng baĆØng aĆ¹p lƶĆÆc thuyĆ» tĆ³nh. NghĆ³a laĆø coi nhƶ khoĆ¢ng coĆ¹ ƱaĆ”t. LƶĆÆc ƱaĆ„y (naĆ¢ng) taĆ¹c duĆÆng dĆ¶Ć“Ć¹i ƱaĆ u coƤt baĆØng Ī³A (h + d) ā troĆÆng lƶƓĆÆng coĆ¹ hieƤu cuĆ»a truĆÆ baĆØng hieƤu soĆ” troĆÆng lƶƓĆÆng thƶĆÆc teĆ” (trong khoĆ¢ng khĆ) vaĆø lƶĆÆc naĆ¢ng, nghĆ³a laĆø: ( ) ( )dhAwwF n +ā+= Ī³21 Tuy vaƤy, vƬ lƶĆÆc naĆ¢ng taĆ¹c duĆÆng chƦ Ć“Ć» muĆ¹t dĆ¶Ć“Ć¹i truĆÆ cho neĆ¢n troĆÆng lƶƓĆÆng coĆ¹ hieƤu cuĆ»a phaĆ n tƶƻ 2-3 (tĆnh tƶĆø ƱaĆ¹y nĆ¶Ć“Ć¹c) baĆØng chĆnh troĆÆng lƶƓĆÆng cuĆ»a noĆ¹. NhaƤn xeĆ¹t naĆøy coĆ¹ yĆ¹ nghĆ³a quan troĆÆng khi xaĆ¹c Ć±Ć²nh caĆ¹c taĆ»i troĆÆng nuĆ¹t treĆ¢n coĆ¢ng trƬnh do troĆÆng lƶƓĆÆng baĆ»n thaĆ¢n vaĆø lƶĆÆc gaĆ¢y ra. 3.6 TaĆ»i troĆÆng do taĆ u - TaĆ u khi vaĆøo beĆ”n hay ƱoĆ£ Ć“Ć» beĆ”n giaĆøn khoan laĆø taĆ u coĆ¹ D ā¤ 5000T. NeĆ”u lƶƓĆÆng thoaĆ¹t nĆ¶Ć“Ć¹c lĆ“Ć¹n hĆ“n thƬ caĆ n duĆøng taĆ u keĆ¹o khi ra, vaĆøo beĆ”n.
- 74. 38 - TaĆ»i troĆÆng do taĆ u bao goĆ m: lƶĆÆc neo taĆ u, lƶĆÆc tƶĆÆa taĆ u vaĆø lƶĆÆc va. - Khi xaĆ¹c Ć±Ć²nh caĆ¹c taĆ»i troĆÆng do taĆ u caĆ n phaĆ»i xeĆ¹t caĆ¹c ƱieĆ u kieƤn thuyĆ» vaĆŖn, khĆ tƶƓĆÆng sau: + ChieĆ u cao soĆ¹ng h = 1,5m + toĆ”c ƱoƤ gioĆ¹ treĆ¢n hĆ¶Ć“Ć¹ng tƶĆÆa taĆ u: v = 1,5m/s + ToĆ”c ƱoƤ doĆøng chaĆ»y: v = 0,6m/s (neĆ”u lĆ“Ć¹n hĆ“n phaĆ»i duĆøng taĆ u keĆ¹o) - NaĆŖng lƶƓĆÆng va taĆ u E neĆ¢n xaĆ¹c Ć±Ć²nh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c: 2 2 c bD D E vĻ + = ā (3-85) v: thaĆønh phaĆ n phaĆ¹p tuyeĆ”n toĆ”c ƱoƤ ƱeĆ”n cuĆ»a taĆ u ( vaĆøo maĆ«t beĆ¢n coĆ¢ng trƬnh): TaĆ u ThaĆønh phaĆ n phaĆ¹p tuyeĆ”n toĆ”c ƱoƤ cuĆ»a taĆ u v(m/s) vĆ“Ć¹i lƶƓĆÆng giaƵn nĆ¶Ć“Ć¹c tĆnh toaĆ¹n 103 T <2 5 10 20 40 100 ā„200 v 0,22 0,15 0,13 0,11 0,10 0,09 0,08 Dc: lƶƓĆÆng giaƵn nĆ¶Ć“Ć¹c cuĆ»a taĆ u (T) Ļ : HeƤ soĆ” xeĆ¹t kieĆ„u ke Ć”t caĆ”u beĆ”n, Ļ = 1,6 Db: KhoĆ”i nĆ¶Ć“Ć¹c cuoĆ”n theo (T) 4 2 LT D bb Ļ Ļ= Ļb: maƤt ƱoƤ nĆ¶Ć“Ć¹c bieĆ„n T/m3 Ļ = 1,05 T/m3 T: mĆ“Ć¹n nĆ¶Ć“Ć¹c cuĆ»a taĆ u (m) L: ChieĆ u daĆøi taĆ u (m) 3.7 TaĆ»i troĆÆng thi coĆ¢ng VieƤc phaĆ¢n tĆch tĆnh toaĆ¹n phuĆÆ thuoƤc vaĆøo sĆ“ ƱoĆ , trƬnh tƶĆÆ thi coĆ¢ng.
- 75. 1 CHĆĆNG 4 TĆNH TOAĆN MOĆNG COĆC 4.1 XaĆ¹c Ć±Ć²nh sĆ“ boƤ taĆ»i troĆÆng taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n coĆÆc. TaĆ»i troĆÆng taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n coĆÆc ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh dƶĆÆa vaĆøo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: 2 2 yx i i M xM yP N n y x = Ā± Ā± ā ā (4.1) Trong ƱoĆ¹: P = toĆ„ng taĆ»i troĆÆng Ć±Ć¶Ć¹ng leĆ¢n chaĆ¢n ƱeĆ”. Mx, My = moĆ¢men Ć¶Ć¹ng vĆ“Ć¹i caĆ¹c truĆÆc x, y taĆÆi cao ƱoƤ ƱƦnh coĆÆc. xi, yi = toĆÆa ƱoƤ cuĆ»a coĆÆc thĆ¶Ć¹c i. x, y = toĆÆa ƱoƤ cuĆ»a coĆÆc Ʊang xeĆ¹t. 4.2 SĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i doĆÆc truĆÆc cuĆ»a coĆÆc (theo API). 4.2.1 SĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i cƶĆÆc haĆÆn vaĆø sĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i cho pheĆ¹p. SĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i cƶĆÆc haĆÆn cuĆ»a coĆÆc ƱƶƓĆÆc tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: d f p s pQ Q Q fA qA= + = + (4.2) Trong ƱoĆ¹: Qf = sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t (kN) Qp = sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi (kN) f = sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t ƱƓn vĆ² (kPa). As = dieƤn tĆch maĆ«t beĆ¢n cuĆ»a coĆÆc (m2 ). q = sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi ƱƓn vĆ² (kPa). Aq = dieƤn tĆch toaĆøn boƤ muƵi coĆÆc (m2 ). ToĆ„ng sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi Qp khoĆ¢ng ƱƶƓĆÆc vƶƓĆÆt quaĆ¹ toĆ„ng sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t cuĆ»a loƵi ƱaĆ”t beĆ¢n trong coĆÆc. Trong tĆnh toaĆ¹n taĆ»i troĆÆng vaĆø sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng, phaĆ»i xeĆ¹t ƱeĆ”n troĆÆng lƶƓĆÆng cuĆ»a coĆÆc, loƵi ƱaĆ”t vaĆø lƶĆÆc ƱaĆ„y noĆ„i. SĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i cho pheĆ¹p cuĆ»a coĆÆc ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh baĆØng coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: d a Q Q FS = (4.8) Trong ƱoĆ¹ FS laĆø heƤ soĆ” an toaĆøn, laĆ”y khoĆ¢ng nhoĆ» hĆ“n caĆ¹c giaĆ¹ trĆ² sau: ĆieĆ u kieƤn taĆ»i troĆÆng FS 1. ĆieĆ u kieƤn moĆ¢i trƶƓĆøng thieĆ”t keĆ” vĆ“Ć¹i taĆ»i troĆÆng khoan phuĆø hĆ“ĆÆp 1.5 2. ĆieĆ u kieƤn moĆ¢i trƶƓĆøng khai thaĆ¹c trong quaĆ¹ trƬnh khoan. 2.0
- 76. 2 3. ĆieĆ u kieƤn moĆ¢i trƶƓĆøng thieĆ”t keĆ” vĆ“Ć¹i taĆ»i troĆÆng saĆ»n xuaĆ”t phuĆø hĆ“ĆÆp 1.5 4. ĆieĆ u kieƤn moĆ¢i trƶƓĆøng khai thaĆ¹c trong khi hoaĆÆt ƱoƤng saĆ»n xuaĆ”t 2.0 5. ĆieĆ u kieƤn moĆ¢i trƶƓĆøng thieĆ”t keĆ” vĆ“Ć¹i taĆ»i troĆÆng nhoĆ» nhaĆ”t 1.5 4.2.2 SĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t vaĆø sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi cuĆ»a coĆÆc trong ƱaĆ”t dĆnh. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i coĆÆc oĆ”ng trong ƱaĆ”t dĆnh, sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t ƱƓn vĆ² f (kPa) taĆÆi ƱieĆ„m baĆ”t kyĆø ƱƶƓĆÆc tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c: f cĪ±= (4.3) Trong ƱoĆ¹: c = sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng caĆ©t khoĆ¢ng thoaĆ¹t nĆ¶Ć“Ć¹c cuĆ»a ƱaĆ”t taĆÆi ƱieĆ„m Ʊang xeĆ¹t. Ī± = heƤ soĆ” khoĆ¢ng thĆ¶Ć¹ nguyeĆ¢n, ƱƶƓĆÆc tĆnh theo phƶƓng trƬnh: 0.5 0.25 0.5 , 1.0 0.5 , 1.0 Ī± Ļ Ļ Ī± Ļ Ļ ā ā = ā¤ = > (4.4) VĆ“Ć¹i ƱaĆ”t seĆ¹t coĆ” keĆ”t thƶƓĆøng, Ī± ā¤ 1.0. Tuy nhieĆ¢n, ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i ƱaĆ”t seĆ¹t quaĆ¹ coĆ” keĆ”t thƬ Ī± thoĆ¢ng thƶƓĆøng laĆ”y baĆØng 1.0 , 0c pĻ = , 0p = aĆ¹p lƶĆÆc thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng hƶƵu hieƤu taĆÆi ƱieĆ„m Ʊang xeĆ¹t (kPa). Khi muƵi coĆÆc ƱaĆ«t trong ƱaĆ”t dĆnh, sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi ƱƓn vĆ² tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: 9q c= (4.5) SĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n maĆ«t ngoaĆøi vaĆø maĆ«t trong loĆøng coĆÆc oĆ”ng. ToĆ„ng sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng laĆø toĆ„ng cuĆ»a 3 thaĆønh phaĆ n: (1) sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t maĆ«t ngoaĆøi coĆÆc; (2) sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi leĆ¢n dieƤn tĆch thƶĆÆc cuĆ»a muƵi coĆÆc (dieƤn tĆch vaĆønh khaĆŖn); (3) giaĆ¹ trĆ² nhoĆ» hĆ“n cuĆ»a: sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t maĆ«t trong coĆÆc oĆ”ng vaĆø sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n phaĆ n loƵi ƱaĆ”t. VĆ“Ć¹i coĆÆc ƱƶƓĆÆc xem nhƶ bĆ² bĆ²t muƵi, sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi coĆ¹ theĆ„ coi nhƶ taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n toaĆøn boƤ maĆ«t caĆ©t ngang cuĆ»a coĆÆc. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i coĆÆc khoĆ¢ng bĆ²t muƵi, sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi chƦ taĆ¹c duĆÆng leĆ¢n phaĆ n tƶƓĆøng coĆÆc. CoĆÆc coĆ¹ ƱƶƓĆÆc coi laĆø ƱƶƓĆÆc bĆ²t muƵi hay khoĆ¢ng coĆ¹ theĆ„ dƶĆÆa vaĆøo tĆnh toaĆ¹n tĆ³nh. VĆ duĆÆ, moƤt coĆÆc coĆ¹ theĆ„ ƱƶƓĆÆc ƱoĆ¹ng trong ƱieĆ u kieƤn khoĆ¢ng bĆ²t muƵi nhƶng laĆÆi ƱƶƓĆÆc xem nhƶ bĆ² bĆ²t muƵi dĆ¶Ć“Ć¹i taĆ¹c duĆÆng cuĆ»a taĆ»i troĆÆng tĆ³nh. 4.2.3 SĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t vaĆø sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi cuĆ»a coĆÆc trong ƱaĆ”t rĆ“Ćøi. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i coĆÆc oĆ”ng trong ƱaĆ”t rĆ“Ćøi, sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t f(kPa) ƱƶƓĆÆc tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: tanof Kp Ī“= (4.6) Trong ƱoĆ¹: K = heƤ soĆ” aĆ¹p lƶĆÆc ƱaĆ”t theo phƶƓng ngang (tyĆ» soĆ” giƶƵa Ć¶Ć¹ng suaĆ”t phaĆ¹p hƶƵu hieƤu theo phƶƓng ngang vaĆø theo phƶƓng Ć±Ć¶Ć¹ng).
- 77. 3 po = aĆ¹p lƶĆÆc hƶƵu hieƤu do taĆ¢ng phuĆ» taĆÆi ƱoƤ saĆ¢u tĆnh toaĆ¹n. Ī“ = goĆ¹c ma saĆ¹t giƶƵa ƱaĆ”t vaĆø coĆÆc. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i coĆÆc muƵi hĆ“Ć» ƱƶƓĆÆc ƱoĆ¹ng khoĆ¢ng bĆ²t muƵi thƬ thƶƓĆøng laĆ”y K = 0.8 cho caĆ» trƶƓĆøng hĆ“ĆÆp taĆ»i keĆ¹o vaĆø neĆ¹n. GiaĆ¹ trĆ² K ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i coĆÆc chuyeĆ„n vĆ² ƱaĆ y ƱuĆ» (coĆÆc bĆ²t muƵi hoaĆ«c muƵi kĆn) coĆ¹ theĆ„ laĆ”y baĆØng 1.0. NeĆ”u thieĆ”u soĆ” lieƤu tĆnh toaĆ¹n coĆ¹ theĆ„ laĆ”y Ī“ theo baĆ»ng 4.1. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i coĆÆc daĆøi, f khoĆ¢ng taĆŖng voĆ¢ haĆÆn theo aĆ¹p lƶĆÆc hƶƵu hieƤu cuĆ»a taĆ ng phuĆ» nhƶ theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c 4.6. Trong trƶƓĆøng hĆ“ĆÆp ƱoĆ¹, giaĆ¹ trĆ² giĆ“Ć¹i haĆÆn cuĆ»a f ƱƶƓĆÆc cho trong baĆ»ng 4.1. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i coĆÆc coĆ¹ muƵi ƱaĆ«t trong ƱaĆ”t rĆ“Ćøi, sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi ƱƓn vĆ² q(kPa) coĆ¹ theĆ„ tĆnh theo coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c sau: o qq p N= (4.7) Trong ƱoĆ¹: po = aĆ¹p lƶĆÆc hƶƵu hieƤu do taĆ ng phuĆ» taĆÆi ƱoƤ saĆ¢u muƵi coĆÆc. Nq = heƤ soĆ” sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng khoĆ¢ng thĆ¶Ć¹ nguyeĆ¢n. GiaĆ¹ trĆ² gĆ“ĆÆi yĆ¹ cuĆ»a Nq cho trong baĆ»ng 4.1. GiaĆ¹ trĆ² giĆ“Ć¹i haĆÆn cuĆ»a q cuƵng ƱƶƓĆÆc cho trong baĆ»ng 4.1. MoƤt soĆ” chuĆ¹ yĆ¹ khi tĆnh toaĆ¹n toĆ„ng sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng tƶƓng tƶĆÆ nhƶ phaĆ n treĆ¢n. BaĆ»ng 4.1: CaĆ¹c thoĆ¢ng soĆ” thieĆ”t keĆ” ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i ƱaĆ”t caĆ¹t ĆoƤ chaĆ«t MoĆ¢ taĆ» ƱaĆ”t Ī“ (ƱoƤ) GiaĆ¹ trĆ² giĆ“Ć¹i haĆÆn cuĆ»a f (kPa) Nq GiaĆ¹ trĆ² giĆ“Ć¹i haĆÆn cuĆ»a q (Mpa) RaĆ”t xoĆ”p XoĆ”p Trung bƬnh CaĆ¹t CaĆ¹t boƤt BoƤt 15 47.8 8 1.9 XoĆ”p Trung bƬnh ChaĆ«t CaĆ¹t CaĆ¹t boƤt BoƤt 20 67.0 12 2.9 Trung bƬnh ChaĆ«t CaĆ¹t CaĆ¹t boƤt 25 81.3 20 4.8 ChaĆ«t RaĆ”t chaĆ«t CaĆ¹t CaĆ¹t boƤt 30 95.7 40 9.6 ChaĆ«t RaĆ”t chaĆ«t SoĆ»i CaĆ¹t 35 114.8 50 12.0
- 78. 4 4.2.4 Ma saĆ¹t vaĆø sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi cuĆ»a coĆÆc ƱuĆ¹c trong ƱaĆ¹. Ma saĆ¹t beĆ¢n ƱƓn vĆ² cuĆ»a coĆÆc ƱuĆ¹c trong hoĆ” khoan trong ƱaĆ¹ khoĆ¢ng ƱƶƓĆÆc vƶƓĆÆt quaĆ¹ sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng caĆ©t ba truĆÆc cuĆ»a ƱaĆ¹ hoaĆ«c cuĆ»a beĆ¢toĆ¢ng, nhƶng noĆ¹i chung phaĆ»i nhoĆ» hĆ“n nhieĆ u giaĆ¹ trĆ² naĆøy dƶĆÆa treĆ¢n toĆ„ng sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng caĆ©t bĆ² giaĆ»m trong quaĆ¹ trƬnh xaĆ¢y dƶĆÆng. VĆ duĆÆ sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng cuĆ»a ƱaĆ¹ phieĆ”n leĆøn chaĆ«t khoĆ¢ coĆ¹ theĆ„ bĆ² giaĆ»m nhieĆ u khi bĆ² ngaƤp nĆ¶Ć“Ć¹c trong quaĆ¹ trƬnh khoan hoaĆ«c xoĆ¹i nĆ¶Ć“Ć¹c ƱeĆ„ taĆÆo loĆ£. VaĆ¹ch hoĆ” khoan coĆ¹ theĆ„ hƬnh thaĆønh moƤt lĆ“Ć¹p buĆøn hoaĆ«c seĆ¹t laĆøm giaĆ»m sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t giƶƵa coĆÆc vaĆø ƱaĆ¹. GiaĆ¹ trĆ² sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t giĆ“Ć¹i haĆÆn ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i loaĆÆi coĆÆc naĆøy coĆ¹ theĆ„ laĆø lƶĆÆc dĆnh keĆ”t giƶƵa coĆÆc vaĆø vƶƵa. SĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi cuĆ»a ƱaĆ¹ phaĆ»i ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh tƶĆø sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng caĆ©t ba truĆÆc cuĆ»a ƱaĆ¹ vaĆø moƤt heƤ soĆ” sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng phuĆø hĆ“ĆÆp dƶĆÆa treĆ¢n kyƵ thuaƤt thaĆŖm doĆø vaƤt lieƤu ƱaĆ¹, nhƶng khoĆ¢ng ƱƶƓĆÆc vƶƓĆÆt quaĆ¹ 9,58MPa. 4.2.5 SĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i nhoĆ„ cuĆ»a coĆÆc. SĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i nhoĆ„ cƶĆÆc haĆÆn cuĆ»a coĆÆc coĆ¹ theĆ„ baĆØng hoaĆ«c nhoĆ» hĆ“n, nhƶng khoĆ¢ng ƱƶƓĆÆc vƶƓĆÆt quaĆ¹ toĆ„ng sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t Qf. TroĆÆng lƶƓĆÆng hieƤu quaĆ» cuĆ»a coĆÆc vaĆø loƵi ƱaĆ”t tĆnh ƱeĆ”n lƶĆÆc ƱaĆ„y noĆ„i phaĆ»i ƱƶƓĆÆc xem xeĆ¹t khi phaĆ¢n tĆch tĆnh toaĆ¹n sĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i nhoĆ„ cuĆ»a coĆÆc. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i ƱaĆ”t seĆ¹t, f tĆnh theo muĆÆc 4.2.2. ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i ƱaĆ”t caĆ¹t, f tĆnh theo muĆÆc 4.2.3; ĆoĆ”i vĆ“Ć¹i ƱaĆ¹, f phaĆ»i ƱƶƓĆÆc tĆnh nhƶ hĆ¶Ć“Ć¹ng daĆ£n Ć“Ć» muĆÆc 4.2.4. SĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i nhoĆ„ cho pheĆ¹p phaĆ»i ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh baĆØng caĆ¹ch aĆ¹p duĆÆng caĆ¹c heƤ soĆ” an toaĆøn nhƶ trong muĆÆc 4.2.1. 4.2.6 PhaĆ»n lƶĆÆc ƱaĆøn hoĆ i cuĆ»a coĆÆc khi chĆ²u lƶĆÆc doĆÆc truĆÆc. BaĆøi toaĆ¹n: BieĆ”t coĆÆc coĆ¹ ƱƶƓĆøng kĆnh D, chieĆ u daĆøi L. YeĆ¢u caĆ u tƬm lƶĆÆc doĆÆc truĆÆc F0 ƱaĆ«t taĆÆi ƱƦnh coĆÆc ƱeĆ„ cho ƱaĆ u coĆÆc luĆ¹n xuoĆ”ng 1 ƱƓn vĆ² (hƬnh 4.1). GiaĆ» thieĆ”t: - TaĆ»i troĆÆng treĆ¢n ƱaĆ u coĆÆc luoĆ¢n nhoĆ» hĆ“n hoaĆ«c baĆØng sĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i cho pheĆ¹p cuĆ»a coĆÆc F0 ā¤ [Ī¦] - BoĆ» qua sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng Ć“Ć» muƵi coĆÆc (R=0). VƬ coĆÆc thƶƓĆøng raĆ”t daĆøi neĆ¢n thaĆønh phaĆ n sĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i beĆ¢n chieĆ”m tƦ leƤ lĆ“Ć¹n, coĆøn sĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i muƵi chieĆ”m tyĆ» leƤ nhoĆ» hĆ“n. SĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng beĆ¢n phaĆ»i ƱƶƓĆÆc huy ƱoƤng trĆ¶Ć“Ć¹c, sau ƱoĆ¹ mĆ“Ć¹i huy ƱoƤng ƱeĆ”n sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng muƵi. Khi coĆÆc chĆ²u taĆ»i troĆÆng ƱaĆ«t taĆÆi ƱaĆ u coĆÆc nhoĆ» hĆ“n sĆ¶Ć¹c chĆ²u taĆ»i cho pheĆ¹p, treĆ¢n maĆ«t beĆ¢n cuĆ»a coĆÆc xuaĆ”t hieƤn sĆ¶Ć¹c choĆ”ng trƶƓĆÆt ƱaĆøn hoĆ i (khoĆ¢ng phaĆ»i laĆø thaĆønh phaĆ n sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng ma saĆ¹t), ƱoĆ¹ laĆø lƶĆÆc baĆ¹m dĆnh ƱaĆøn hoĆ i xaĆ»y ra treĆ¢n beĆ maĆ«t tieĆ”p xuĆ¹c giƶƵa coĆÆc vaĆø ƱaĆ”t. HƬnh 4.1 HƬnh 4.2
- 79. 5 HƬnh 4.2 laĆø giaĆ»n ƱoĆ quan heƤ giƶƵa lƶĆÆc ma saĆ¹t vaĆø ƱoƤ luĆ¹n taĆÆi 1 ƱieĆ„m naĆøo ƱoĆ¹ treĆ¢n coĆÆc. Trong ƱoĆ¹: S laĆø ƱoƤ luĆ¹n ƱaĆøn hoĆ i (5 Ć· 10mm); fa laĆø lƶĆÆc dĆnh baĆ¹m ƱaĆøn hoĆ i hay lƶĆÆc choĆ”ng trƶƓĆÆt ƱaĆøn hoĆ i. ThaĆønh phaĆ n choĆ”ng chuyeĆ„n vĆ² thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng chuĆ» yeĆ”u do sĆ¶Ć¹c khaĆ¹ng trƶƓĆÆt ƱaĆøn hoĆ i cuĆ»a ƱaĆ”t Ć“Ć» maĆ«t beĆ¢n cuĆ»a coĆÆc. Ta coĆ¹ quan heƤ sau: a a a a f S S f k k D D = ā = (4.8) trong ƱoĆ¹ : ka = heƤ soĆ” coĆ¹ thĆ¶Ć¹ nguyeĆ¢n lƶĆÆc/dieƤn tĆch. TaĆ¹ch moƤt phaĆ n tƶƻ coĆÆc coĆ¹ chieĆ u daĆøi dy, tƶĆø ƱieĆ u kieƤn caĆ¢n baĆØng phaĆ n tƶƻ coĆÆc, ta coĆ¹ : . . a y a a a dF F dF D f d F Df dy hay k SdF D S k dy D Ļ Ļ Ļ Ļ + + = ā = ā = ā = ā (4.9) trong ƱoĆ¹ : F = lƶĆÆc doĆÆc taĆÆi maĆ«t treĆ¢n phaĆ¢n toĆ”, mang daĆ”u dƶƓng khi neĆ¹n. BieĆ”n daĆÆng tƶƓng ƱoĆ”i cuĆ»a phaĆ¢n toĆ” laĆø : dS e dy = ā (4.10) Theo Ć±Ć²nh luaƤt Hook : F dS e F EAe EA EA dy = ā = = ā (4.11) trong ƱoĆ¹ : A = dieƤn tĆch tieĆ”t dieƤn ngang cuĆ»a coĆÆc oĆ”ng (dieƤn tĆch vaĆønh khuyeĆ¢n). e = bieĆ”n daĆÆng doĆÆc truĆÆc cuĆ»a coĆÆc (mang daĆ”u dƶƓng khi neĆ¹n). TƶĆø caĆ¹c coĆ¢ng thĆ¶Ć¹c (4.9) vaĆø (4.11) suy ra : 2 2 0akd S S dy EA Ļ ā = (4.13) NghieƤm cuĆ»a phƶƓng trƬnh vi phaĆ¢n (4.13) coĆ¹ daĆÆng : ( ) ( )1 2S C ch y C sh yĪ± Ī±= + (4.14) vĆ“Ć¹i ak EA Ļ Ī± = trong ƱoĆ¹ : ka ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh qua thĆ nghieƤm hieƤn trƶƓĆøng, trƶƓĆøng hĆ“ĆÆp khoĆ¢ng coĆ¹ soĆ” lieƤu thĆ nghieƤm coĆ¹ theĆ„ laĆ”y nhƶ sau :
- 80. 6 ka = 7,5MPa ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i ƱaĆ”t seĆ¹t. ka = 9,0MPa ƱoĆ”i vĆ“Ć¹i caĆ¹t. C1, C2 laĆø caĆ¹c haĆØng soĆ” tĆch phaĆ¢n, ƱƶƓĆÆc xaĆ¹c Ć±Ć²nh theo ƱieĆ u kieƤn bieĆ¢n. taĆÆi y = 0 thƬ F = F0. y = L thƬ F = 0. TƶĆø ƱoĆ¹ suy ra : ( )0 1 0 2 coth F C L EA F C EA Ī± Ī± Ī± = = ā (4.15) PhƶƓng trƬnh (4.14) coĆ¹ theĆ„ vieĆ”t laĆÆi nhƶ sau : ( )0 coth .cosh sinh F S L y y EA Ī± Ī± Ī± Ī± = ā (4.16) (4.16) laĆø phƶƓng trƬnh ƱoƤ luĆ¹n cuĆ»a coĆÆc. TaĆÆi y = 0 ta coĆ¹ 0 0 coth F S S L EA Ī± Ī± = = (4.17) Trong ƱoĆ¹ : S0 = ƱoƤ luĆ¹n ƱaĆ u coĆÆc dĆ¶Ć“Ć¹i taĆ¹c duĆÆng cuĆ»a lƶĆÆc F0. Cho S0 = 1 thƬ F0 laĆø lƶĆÆc doĆÆc truĆÆc caĆ n thieĆ”t ƱeĆ„ taĆÆo ra ƱoƤ luĆ¹n baĆØng 1 ƱƓn vĆ² taĆÆi ƱaĆ u coĆÆc. 0 0tanh coth EA F EA L K L Ī± Ī± Ī± Ī± = = = (4.18) K0 laĆø ƱoƤ cĆ¶Ć¹ng choĆ”ng chuyeĆ„n vĆ² thaĆŗng Ć±Ć¶Ć¹ng taĆÆi ƱaĆ u coĆÆc. ĆaĆ¢y laĆø tham soĆ” caĆ n thieĆ”t ƱeĆ„ tĆnh moĆ¹ng coĆÆc trong giaĆøn khoan. 4.3 TĆnh moĆ¹ng coĆÆc chĆ²u taĆ»i troĆÆng ngang theo phƶƓng phaĆ¹p p-y. ÄĘ°į»ng cong quan hį» giį»Æa Ć”p lį»±c ngang (p) vĆ chuyį»n vį» ngang (y) ÄĘ°į»£c xĆ¢y dį»±ng trĆŖn cĘ” sį» sį» dį»„ng sį» liį»u vį» į»©ng suįŗ„t ā biįŗæn dįŗ”ng cį»§a mįŗ«u Äįŗ„t thĆ nghiį»m trong phĆ²ng. ÄĘ°į»ng cong p-y vįŗ½ trĆŖn hį» trį»„c cĆ³ trį»„c tung lĆ Ć”p lį»±c ngang p vĆ trį»„c hoĆ nh lĆ chuyį»n vį» ngang y. DĘ°į»i tĆ”c dį»„ng cį»§a lį»±c ngang tįŗ”i Äįŗ§u cį»c P0, cį»c bį» chuyį»n vį» ngang lĆ y, khi ÄĆ³ Äįŗ„t nį»n sinh ra mį»t phįŗ£n lį»±c lĆ p (cįŗ£ y vĆ p Äį»u thay Äį»i theo HƬnh 1 u p ugh pmax
- 81. 7 Äį» sĆ¢u z). P0 tÄng thƬ y tÄng dįŗ«n Äįŗæn p tÄng. Khi P0 tÄng Äįŗæn mį»t giĆ” trį» nĆ o ÄĆ³ thƬ cĆ³ hiį»n tĘ°į»£ng p khĆ“ng tÄng nį»Æa, mįŗ·c dĆ¹ chuyį»n vį» y vįŗ«n tÄng nhanh. ÄĘ°į»ng biį»u diį» n quan hį» Ć”p lį»±c (p) vĆ chuyį»n vį» (y) ÄĘ°į»£c gį»i lĆ ÄĘ°į»ng cong p-y. Tįŗ”i mį»i Äį» sĆ¢u, hay mį»i tiįŗæt diį»n cį»c ta cĆ³ mį»t quan hį» p-y tĘ°Ę”ng į»©ng. NhĘ° vįŗy, nįŗæu biįŗæt ÄĘ°į»£c quan hį» p-y tįŗ”i mį»t Äį» sĆ¢u nĆ o ÄĆ³, thƬ khi cĆ³ chuyį»n vį» ngang y ta cĆ³ thį» tĆnh ÄĘ°į»£c Ć”p lį»±c Äįŗ„t lĆŖn cį»c p tĘ°Ę”ng į»©ng tįŗ”i Äį» sĆ¢u ÄĆ³. į»Øng vį»i mį»i Äiį»u kiį»n Äį»a chįŗ„t, Äiį»u kiį»n tįŗ£i trį»ng ta cĆ³ thį» thiįŗæt lįŗp ÄĘ°į»£c ÄĘ°į»ng cong p-y į» cĆ”c Äį» sĆ¢u khĆ”c nhau thĆ“ng qua thį»±c nghiį»m į» hiį»n trĘ°į»ng. ÄĆ£ cĆ³ nhiį»u tĆ”c giįŗ£ nghiĆŖn cį»©u vĆ Äį» xuįŗ„t nhiį»u phĘ°Ę”ng Ć”n thiįŗæt lįŗp ÄĘ°į»ng p~y. Viį»c chį»n quan hį» nĆ o Äį» sį» dį»„ng thiįŗæt kįŗæ cįŗ§n dį»±a trĆŖn nhį»Æng phĆ¢n tĆch kį»¹ lĘ°į»”ng Äįŗ£m bįŗ£o sį»± phĆ¹ hį»£p cį»§a kįŗæt quįŗ£ tĆnh toĆ”n vį»i cĆ”c kįŗæt quįŗ£ thĆ nghiį»m. Sį» dį»„ng phĘ°Ę”ng phĆ”p ÄĘ”n giįŗ£n hoĆ” cį»§a Dawson Äį» thiįŗæt lįŗp quan hį» p-y cĆ³ dįŗ”ng ÄĘ”n giįŗ£n lĆ cĆ”c Äa tuyįŗæn biį»u diį» n nhĘ° trong hƬnh 2. yQ p z=z1 z=z2 z=z3 z=z4 z PhaĆ»n lƶĆÆc ƱaĆ”t, p ChuyeĆ„n vĆ² ngang, y z1 z2 z3 z4 (a) (b)
- 82. 8 HƬnh 2: SĘ” Äį» tĆnh toĆ”n cį»§a cį»c chį»u lį»±c ngang theo phĘ°Ę”ng phĆ”p ÄĘ°į»ng cong p ā y ÄĘ”n giįŗ£n hoĆ” cį»§a Dawson + ÄĘ°į»ng cong p ā y cĆ³ dįŗ”ng ÄĘ”n giįŗ£n: Äa tuyįŗæn tĆnh theo Äiį»u kiį»n į»©ng suįŗ„t ā biįŗæn dįŗ”ng cį»§a vįŗt liį»u ÄĆ n hį»i ā dįŗ»o lĆ½ tĘ°į»ng vį»i hai tham sį» Äįŗ·c trĘ°ng kĆ½ hiį»u N vĆ k (xem sĘ” Äį» hƬnh 2). + DĘ°į»i tĆ”c dį»„ng cį»§a lį»±c ngang Äį»§ lį»n, cį»c sįŗ½ chuyį»n vį» vĆ trong toĆ n bį» tįŗ§ng Äįŗ„t mĆ cį»c ÄĆ³ng qua sįŗ½ hƬnh thĆ nh 2 vĆ¹ng phĆ¢n biį»t: vĆ¹ng phĆa trĆŖn lĆ vĆ¹ng dįŗ»o cĆ²n vĆ¹ng cĆ²n lįŗ”i phĆa dĘ°į»i ā vĆ¹ng ÄĆ n hį»i. + Chuyį»n vį» ā nį»i lį»±c trong cį»c, lĆŗc nĆ y ÄĘ°į»£c xĆ”c Äį»nh bį»i lį»i giįŗ£i giįŗ£i tĆch cį»§a phĘ°Ę”ng trƬnh vi phĆ¢n uį»n cį»c bįŗc 4. 2.3.1.TĆnh toĆ”n cį»c chį»u tįŗ£i trį»ng ngang theo phĘ°Ę”ng phĆ”p p-y cį»§a Dawson. a. ÄĘ°į»ng p-y cį»§a Dawson. Giįŗ£ thiįŗæt nį»n xung quanh cį»c ÄĘ°į»£c chia thĆ nh 2 miį»n: ÄĆ n hį»i (khi y ā¤ y* ) vĆ dįŗ»o (khi y > y* ). Dawson sį» dį»„ng quan hį» p-y theo ÄĘ°į»ng gĆ£y khĆŗc, khĆ“ng thį»© nguyĆŖn nhĘ° sau: , p y f kD D k Ļļ£« ļ£¶ = ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø (4.19) Trong ÄĆ³: f = kĆ½ hiį»u hĆ m sį». p = phįŗ£n lį»±c cį»§a Äįŗ„t nį»n phĆ¢n bį» Äį»u trĆŖn chiį»u dĆ i cį»c, kN/m. y = chuyį»n vį» ngang cį»§a cį»c, m. D = ÄĘ°į»ng kĆnh ngoĆ i cį»§a cį»c, m. Ļ = thĆ“ng sį» Äįŗ·c trĘ°ng cho Äį» bį»n cį»§a Äįŗ„t nį»n, kPa. (b)(a) z4 z3 z2 z1 Chuyį»n vį» ngang, y Phįŗ£n lį»±c Äįŗ„t, p z z=z4 z=z3 z=z2 z=z1 pQ y
- 83. 9 - Äį»i vį»i Äįŗ„t dĆnh: .uc a b yĻ = = + (4.20) - Äį»i vį»i Äįŗ„t cĆ”t: . '.pK yĻ Ī³= (4.21) 1 sin 1 sin pK Ļ Ļ + = ā k = hį» sį» Äįŗ·c trĘ°ng cho tĆnh ÄĆ n hį»i cį»§a Äįŗ„t, kPa. - khi Äįŗ„t nį»n lĆ m viį»c trong giai Äoįŗ”n dįŗ»o *y D y D> , phįŗ£n lį»±c nį»n Äįŗ”t giĆ” trį» max: ax *mp p NDĻ= = (4.22) - khi Äįŗ„t nį»n lĆ m viį»c trong giai Äoįŗ”n ÄĆ n hį»i *y D y Dā¤ , phįŗ£n lį»±c nį»n: .p k y= (4.23) Trong ÄĆ³: N, k = hį» sį» xĆ”c Äį»nh theo thĆ nghiį»m hiį»n trĘ°į»ng, coi nhĘ° khĆ“ng thay Äį»i theo Äį» sĆ¢u, lįŗ„y nhĘ° sau: - Äįŗ„t sĆ©t mį»m: N = 3,5; k = 22 Mpa. - CĆ”t: N = 1,8; k = 8,3 Mpa. Tįŗ”i ranh giį»i giį»Æa vĆ¹ng dįŗ»o vĆ vĆ¹ng ÄĆ n hį»i cį»§a Äįŗ„t nį»n cĆ³ pmax = p, do ÄĆ³ cĆ³ quan hį»: *y N D k Ļ = (4.24) b. PhĘ°Ę”ng trƬnh ÄĘ°į»ng ÄĆ n hį»i cį»§a cį»c. PhĘ°Ę”ng trƬnh ÄĘ°į»ng ÄĆ n hį»i cį»§a cį»c cĆ³ dįŗ”ng sau: ( ) ( ) 4 4 d y z EJ p z dz = ā (4.25) PhĘ°Ę”ng trƬnh trĆŖn ÄĘ°į»£c cį»„ thį» hĆ³a cho cĆ”c vĆ¹ng cį»§a Äįŗ„t nį»n: * Äį»i vį»i vĆ¹ng dįŗ»o z < Ld (chiį»u sĆ¢u vĆ¹ng dįŗ»o). ( )4 1 24 . d y z EJ P P z dz = ā ā (4.26) - Vį»i Äįŗ„t cĆ”t: 1 2 2 0( / ) '( / )p P kN m P NDK kN mĪ³ =ļ£±ļ£“ ļ£² =ļ£“ļ£³ (4.27) - Vį»i Äįŗ„t sĆ©t: 1 2 2 ( / ) ( / ) P NDa kN m P NDb kN m =ļ£±ļ£“ ļ£² =ļ£“ļ£³ (4.28) Sau khi tĆch phĆ¢n phĘ°Ę”ng trƬnh trĆŖn vĆ sį» dį»„ng cĆ”c Äiį»u kiį»n biĆŖn tįŗ”i z = 0:
- 84. 10 2 02 3 03 d y EJ M dz d y EJ P dz ļ£± =ļ£“ļ£“ ļ£² ļ£“ = ļ£“ļ£³ (4.29) ta tƬm ÄĘ°į»£c nghiį»m cį»§a phĘ°Ę”ng trƬnh nhĘ° sau: 3 24 5 0 0 1 2 1 2 1 EJ 24 120 6 2 P z M zz z y P P C z C ļ£« ļ£¶ = ā ā + + + +ļ£¬ ļ£· ļ£ ļ£ø (4.30) C1, C2 lĆ cĆ”c hįŗ±ng sį» tĆch phĆ¢n. * Äį»i vį»i vĆ¹ng ÄĆ n hį»i z ā„ Ld (chiį»u sĆ¢u vĆ¹ng dįŗ»o). ( )4 4 0 d y z EJ ky dz + = (4.31) Nghiį»m cį»§a phĘ°Ę”ng trƬnh nĆ y lĆ : ( )' 3 4 1 cos ' sin ' EJ z y e C z C zĪ² Ī² Ī²ā = + (4.32) ' dz z L= ā (4.33) 4 k EJ Ī² = (4.34) C3, C4 lĆ cĆ”c hįŗ±ng sį» tĆch phĆ¢n. Giįŗ£ thiįŗæt cį»c thį»a mĆ£n Äiį»u kiį»n cį»c dĆ i, cĆ³ nghÄ©a 3dL L Ī²ā ā„ c. XĆ”c Äį»nh Ld vĆ cĆ”c hįŗ±ng sį» tĆch phĆ¢n. Tį»« cĆ”c quan hį» trong sį»©c bį»n vįŗt liį»u, lįŗ„y Äįŗ”o hĆ m cĆ”c cįŗ„p Äį»i vį»i phĘ°Ę”ng trƬnh (4.30), thay z = Ld ta ÄĘ°į»£c M* vĆ Q* tįŗ”i ranh giį»i cį»§a 2 vĆ¹ng: 2 3 * 1 2 0 0 2 6 d d d PL P L M P L M= ā ā + + (4.35) 2 * 2 1 0 2 d d P L Q PL P= + ā (4.36) Lįŗ„y Äįŗ”o hĆ m phĘ°Ę”ng trƬnh (4.32) vĆ cho zā=0 ta ÄĘ°į»£c giĆ” trį» momen vĆ lį»±c cįŗÆt tįŗ”i zā=0. Theo Äiį»u kiį»n liĆŖn tį»„c thƬ giĆ” trį» momen vĆ lį»±c cįŗÆt tįŗ”i z=Ld phįŗ£i tĘ°Ę”ng į»©ng bįŗ±ng giĆ” trį» momen vĆ lį»±c cįŗÆt tįŗ”i zā=0, tį»« ÄĆ³ ta cĆ³: ( )* * 3 3 2C M QĪ² Ī²= ā (4.37) * 2 4 2C M Ī²= ā (4.38) XĆ©t phĘ°Ę”ng trƬnh (4.26): - Vįŗæ phįŗ£i thay z = Ld.
- 85. 11 - Vįŗæ trĆ”i thay bįŗ±ng (4.32) sau khi ÄĆ£ lįŗ„y Äįŗ”o hĆ m bįŗc 4, Äį»ng thį»i thay C3, C4 tį»« (4.37) vĆ (4.38) rĆŗt ra ( ) 2 * * 1 22 dP P L M QĪ² Ī²+ = ā (4.39) Tį»« biį»u thį»©c nĆ y cĆ³ thį» tƬm ÄĘ°į»£c Ld. - Nįŗæu Ldā¤0 cĆ³ nghÄ©a Äįŗ„t nį»n khĆ“ng xuįŗ„t hiį»n vĆ¹ng dįŗ»o, cį»c lĆ m viį»c hoĆ n toĆ n trong mĆ“i trĘ°į»ng ÄĆ n hį»i cį»§a Äįŗ„t nį»n. - Nįŗæu Ld>0 cĆ³ nghÄ©a cĆ³ xuįŗ„t hiį»n vĆ¹ng dįŗ»o, khi ÄĆ³ tiįŗæp tį»„c xĆ”c Äį»nh C1, C2. TƬm C1, C2 xuįŗ„t phĆ”t tį»« Äiį»u kiį»n Äį» vƵng vĆ gĆ³c xoay cį»§a cį»c tįŗ”i tiįŗæt diį»n z=Ld cį»§a vĆ¹ng dįŗ»o tĘ°Ę”ng į»©ng bįŗ±ng cĆ”c giĆ” trį» Äį» vƵng vĆ gĆ³c xoay tįŗ”i tiįŗæt diį»n zā=0 cį»§a vĆ¹ng ÄĆ n hį»i, tƬm ÄĘ°į»£c: 3 4 2* * 1 2 0 1 02 2 2 6 24 2 d d d d PL P L P LQ M C M L Ī² Ī² ā = + + ā ā (4.40) ( ) ( )* * 4 5 3 2 1 2 0 0 2 2 3 1 2 1 2 2 8 30 3 2 d d d d d d L M L Q PL P L P L M L C Ī² Ī² Ī² Ī² + + = ā ā ā + + (4.41) Sau khi tƬm ÄĘ°į»£c Ld vĆ cĆ”c hįŗ±ng sį» tĆch phĆ¢n, thay thįŗæ vĆ o cĆ”c phĘ°Ę”ng trƬnh Äį» vƵng (4.30) vĆ (4.32), sį» dį»„ng cĆ”c quan hį» ÄĆ£ biįŗæt trong sį»©c bį»n vįŗt liį»u Äį» tƬm nį»i lį»±c vĆ chuyį»n vį» cį»§a cį»c dį»c theo trį»„c cį»c.