Công nghệ Đập trụ đỡ
24/07/2023
Công nghệ Đập trụ đỡ - Pillar dam technology
Xuất xứ
Nhóm nghiên cứu của GS.TS. Trương Đình Dụ đã đề xuất một số công nghệ mới thông qua đề tài khoa học cấp nhà nước" Nghiên cứu áp dụng công nghệ tiên tiến trong cân bằng, bảo vệ và sử dụng có hiệu quả nguồn nước Quốc gia" mã số KC 12-10 thuộc chương trình khoa học công nghệ KC 12 từ năm 1991¸ 1995. Đề tài đã đề xuất và nghiên cứu được một số giải pháp công trình làm việc theo nguyên lý mới và đổi mới công nghệ thi công nhằm tăng hiệu quả đầu tư trong đó có giải pháp đập Trụ đỡ
Ưu điểm
Công nghệ Đập trụ đỡ được áp dụng là một sự đột phá về công nghệ xây dựng các công trình vùng đồng bằng ven biển. Công nghệ đó đã giải quyết tốt các vấn đề khó khăn mà các Chủ đầu tư vẫn thường gặp:
+ Giảm đến mức tối thiểu chi phí và sự phức tạp về giải phóng mặt bằng. Do áp dụng công nghệ mới, nên việc thi công không phải đắp đê quai và đào kênh dẫn dòng thi công nên gần như không phải di dân, đền bù giải phóng mặt bằng;
+ Thời gian thi công nhanh: Việc thi công công trình theo công nghệ Đập Trụ đỡ ít bị ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết (thi công tốt cả trong mùa mưa) nên rất chủ động, khối lượng công trình giảm, nên rút ngắn thời gian xây dựng;
+ Ít ảnh hưởng đến vấn đề giao thông thuỷ: Trong quá trình thi công, giao thông thuỷ trên sông vẫn đảm bảo bình thường;
+ Ít gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và đời sống nhân dân trong vùng dự án: do áp dụng công nghệ mới thì khối lượng vật liệu, vật tư và thiết bị giảm, khối lượng đất đào đắp ít, không phải đắp đê quai chặn dòng sẽ làm cho cảnh quan môi trường xung quanh ít bị ảnh hưởng;
+ Giảm kinh phí đầu tư: Các công trình được xây dựng bằng công nghệ Đập Trụ đỡ đều giảm được kinh phí đầu tư khoảng 35 đến 45%.
Bản quyền sáng chế
Số đăng ký: 6601
Ngày/tháng/năm đăng ký: 20/09/2007
Thời hạn có hiệu lực: 20 năm
Các giải thưởng đã đạt được
- Giải ba Vifotec 2004
- Huy chương vàng tại hội chợ khoa học công nghệ Techmart năm 2005,
- Cúp vàng chất lượng xây dựng Việt Nam năm 2010
- Giải thưởng Bông lúa vàng 2012
- Giải thưởng Hồ Chính Minh cụm công trình ngăn sông Đập trụ đỡ và đập xà lan 2012
- Năm 2013, đã tiến hành soạn thảo và chờ ban hành 02 bộ tiêu chuẩn về thiết kế và thi công Đập trụ đỡ
Lĩnh vực áp dụng
- Đập Trụ đỡ có thể xây dựng ngay trên nền mềm yếu phổ biến của đồng bằng sông Cửu Long hoặc tầng đất yếu phân bố sâu. Ổn định công trình dựa vào hệ cọc ngàm sâu vào nền.
- Những khu vực đông dân cư, mặt bằng thi công chật hẹp. Thi công công trình được rút ngắn do không chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn, ít ảnh hưởng tới hoạt động giao thông thủy, môi trường và cuộc sống người dân trong khu vực.
Quá trình nghiên cứu ra công nghệ
Trước năm 1992 ở nước ta chưa có một nghiên cứu khoa học nào về kết cấu công trình dạng đập trụ đỡ.
Năm 1992, trong đề tài khoa học cấp nhà nước "Nghiên cứu áp dụng công nghệ tiên tiến trong cân bằng, bảo vệ và sử dụng có hiệu quả nguồn nước Quốc gia" mã số KC 12-10 thuộc chương trình khoa học công nghệ KC 12, (1991¸ 1995) do GS.TS Trương Đình Dụ làm chủ nhiệm đã đề xuất công nghệ đập trụ đỡ. Công nghệ đập trụ đỡ được thiết kế thi công theo nguyên lý chịu lực bằng trụ độc lập, chống thấm bằng đường viền đứng, mở rộng khẩu độ cống đảm bảo tiêu thoát, giảm nhẹ tiêu năng phòng xói, thi công ngay trên lòng sông tự nhiên không cần dẫn dòng đã khắc phục được các nhược điểm trên của công trình truyền thống.
Năm 2007, công nghệ Đập trụ đỡ đã được Cục sở hữu trí tuệ cấp độc quyền sáng chế số 6601, đồng thời được Hiệp hội Xây dựng châu Á - Thái Bình Dương (ACECC) tặng giải thưởng công trình xuất sắc nhất.
Năm 2012 được vinh dự nhận giải thưởng Hồ Chí Minh về khoa học công nghệ.
Quy trình công nghệ
Cống Đập trụ đỡ gồm hai hay nhiều trụ đỡ độc lập. Kết cấu trụ đỡ theo biện pháp thi công được chia làm hai loại: Trụ đỡ bệ trụ thấp và trụ đỡ bệ trụ cao.
Cấu tạo đập trụ đỡ bệ trụ thấp:
- Móng cọc: Có thể dùng cọc BTCT 30x30cm ¸ 45x45cm, cọc ống BTCT hoặc cọc khoan nhồi. Chiều dài cọc 15 ¸ 65 m tuỳ vào địa chất nền
- Bệ trụ ngàm vào đầu cọc, đặt sát nền.
- Trụ pin (Thân trụ): Trụ pin ngàm trên bệ trụ.
Bệ trụ và trụ pin được thi công trong khung vây khô, dầm đỡ van được lắp đặt trong nước hoặc thi công trực tiếp trong khung vây.
Kết cấu chung đập Trụ đỡ
Cắt ngang đập trụ đỡ bệ trụ thấp
Cấu tạo đập trụ đỡ bệ trụ cao:
Trụ pin có bệ trụ không tiếp xúc với nền đất đáy sông, trụ có hình dạng chữ T, hai cánh liên kết trực tiếp với hệ cọc chịu lực, còn phần giữa bố trí khe van, khe phai gắn liền chặt với dầm đỡ van.
Hai cánh chữ T của trụ pin được thi công trên khô (trên mực nước kiệt), còn phần giữa của trụ pin được thi công cùng dầm đỡ van. Dầm đỡ van được lắp đặt trong nước hoặc thi công trong khung vây khô với phần giữa trụ pin chứa khe phai, khe van.
Cắt ngang đập trụ đỡ bệ trụ cao
Giải pháp chế tạo, thi công:
Toàn bộ công trình được thi công trong nước ngay trên lòng dẫn chính, không cần đắp đê quai dẫn dòng thi công.
Biện pháp thi công các hạng mục chính của công trình tùy thuộc vào dạng kết cấu cụ thể của cống Đập Trụ đỡ để áp dụng cho phù hợp nhằm đạt hiệu quả kinh tế - kỹ thuật - xã hội cao nhất.
Quy mô và địa chỉ đã ứng dụng
TT | Công trình/Dự án | Năm thiết kế | Quy mô | Giá trị XL (1000 VNĐ) | Địa chỉ ứng dụng |
1 | Cống Sông Cui | 1999 | - 2 cửa van tự động hai chiều mỗi cửa rộng 8m. Cầu rộng 4,5m tải trọng H13-X60. | 11.000.000 | Long An |
2 | Cống Thảo Long | 2001 | - 15 khoang, mỗi khoang 31,5m; Cửa van Clape trục dưới điều khiển bằng xi lanh thủy lực; Cầu 10m tải trọng H30-XB80 | 150.000.000 | Thừa Thiên Huế |
3 | Cống Hiền Lương | 2002 | - Khẩu độ 64m, gồm 16 cửa tự động 4m, ∆H=2m, cầu rộng 4m, tải trọng H13-X30 | 13.000.000 | Quảng Ngãi |
4 | Cống Đò Điệm | 2003 | - 04 khoang cửa cung điều khiển bằng Xilanh tự động, mỗi khoang rộng 16m, 12 khoang cửa tự động thủy lực, mỗi khoang 8 m và 01 âu thuyền rộng 8m. Cầu giao thông rộng 6m, H13-XB80. | 111.506.000 | Hà Tĩnh |
5 | Cống Phó Sinh | 2006 | - 3 khoang cửa van tự động hai chiều, mỗi cửa rộng 7,5m | 10.360.000 | Bạc Liêu |
6 | Cống Bà Đầm C | 2007 | - 01 khoang 16m; ngưỡng cống -3.00; đỉnh cửa van +2.00; cầu giao thông H8, rộng 4m, cao trình đáy dầm +5.10; Cửa van Clape khung inox bản mặt Composite | 9.000.000 | Hậu Giang |
7 | Cống 14500C | 2007 | - 01 khoang 5m; ngưỡng cống -2.00; đỉnh cửa van +1.50; cầu giao thông H8, rộng 4m, cao trình đáy dầm +4.0; Cửa van tự động | 5.000.000 | Hậu Giang |
8 | Cống Ba Thôn | 2008 | - 01 khoang 10,5m; cửa van tự động 2 chiều kích thước 5,5x10,5m. Cầu giao thông tải trọng H18-X60 | 19.000.000 | TP. Hồ Chí Minh |
9 | Đập hạ lưu Sông Dinh | 2008 | - 6 khoang, mỗi khoang 37,8m. Cửa van Phẳng bằng thép đóng mở bằng tời điện, kích thước 38,8x3,7m. Âu thuyền rộng 6,2m, chiều dài 18,7m. Cầu giao thông L=480m; B=18m; tải trọng HL93 | 457.213.652 | Ninh Thuận |
10 | Cống Đá Hàn | 2008 | - Bề rộng thông nước: 1khoang x15m; Cửa van Clape trục dưới, kích thước 4,8x15m | 12.000.000 | TP. Hồ Chí Minh |
11 | Cống Biện Nhị | 2009 | - 3 khoang, mỗi khoang rộng B=10m; cửa van tự động 1 chiều, khung thép không rỉ, bản mặt composite kt:10,5x5,8m | 34.674.000 | Cà Mau |
12 | Cống Bọng Đôi | 2009 |
| 8.104.000 | Cà Mau |
13 | Cống Hà Giang | 2009 | - Bề rộng thông nước: 01 khoang x 25m; Cửa van Clape trục dưới, kích thước 4,5 x 25m | 13.000.000 | Kiên Giang |
14 | Cống Lý Hoàng | 2009 |
| 10.055.169 | Tiền Giang |
15 | Cống Hai Xàng | 2009 |
| 8.911.000 | Tiền Giang |
16 | Cống Kinh Lộ | 2009 | - 03khoang, mỗi khoang 30m; Cửa van Phẳng đóng mở bằng xi lanh thủy lực; Âu thuyền rộng 10m; Cầu giao thông tải trọng HL93, rộng 12m. | 691.008.000 | TP. Hồ Chí Minh |
17 | Cống Tắc Huyền Phương | 2009 |
| 17.645.000 | Cần Thơ, Hậu Giang |
18 | Cống Rạch Nhum | 2009 |
| 7.347.939 | Cà Mau |
19 | Cống Bầu Điền | 2010 | - 01 khoang thông nước 5m | 27.557.000 | Tiền Giang |
20 | Cống KST Sông Kinh. | 2010 | - Bề rộng thông nước: 3 khoang x40,0m. Cửa van phẳng 8,5x40,0m cho cống. Cầu giao thông: dầm super T rộng 4,5m, chiều dài 140m | 722.000.000 | TP. HCM |
21 | Cống KST Tân Thuận | 2010 | - Bề rộng thông nước: 1 khoang x50,0m + 1 khoang âu x 15,0m. Cửa van: phẳng 9,0x50,0m cho cống, tự động 9x15m cho âu. Âu thuyền: rộng 15,0m, dài 136,0m. Cầu giao thông: dầm thép liên hợp rộng 6,5m, chiều dài 80m | 707.000.000 | TP. Hồ Chí Minh |
22 | Đập dâng hạ lưu sông Trà Khúc | 2010 | - 12 khoang cống, mỗi khoang rộng 25m; cửa van Clape trục dưới bằng thép Q345, kt: 25x4,3m. | 425.000.000 | Quảng Ngãi |
23 | Cống Cây Gừa | 2010 |
| 24.167.000 | Bạc Liêu |
24 | Cống Kênh Số 1 | 2010 | - Khẩu độ cống: Bcống=10.5m. Cao trình ngưỡng cống: -2.50. Cao trình đỉnh cửa van: +2.00; cửa van tự động hai chiều, khung và bản mặt bằng thép không rỉ. | 102.537.000 | Cà Mau |
25 | Cống Kênh Hàng | 2010 | - Bề rộng thông nước: 7 khoang x30,0m. Cửa van: phẳng 9,0x30,0m cho cống. Cầu giao thông: rộng 18,0m, HL93 | 1.188.444.000 | Long An |
26 | Cống KST Nhiêu Lộc - Thị Nghè | 2010 | - 2 khoang x 22,5m + 2 khoang x 6,5m; Trạm bơm tiêu: lưu lượng bơm 48m3/s với 8 máy bơm; Cửa van Clape trục dưới, kt 6 x 22,5m; Cầu giao thông rộng 8m, H13 | 244.721.959 | TP. Hồ Chí Minh |
27 | Cống Chín Chài | 2010 |
| 12.841.212 | Cà Mau |
28 | Cống Hai Dựng | 2010 |
| 11.253.384 | Cà Mau |
29 | Cống Rạch Ráng | 2011 | - 01 khoang Bc=12m; Cầu giao thông có bề rộng B=6+2x1 gồm 5 nhịp 14m | 35.809.000 | Cà Mau |
30 | Cống Diễn Thành | 2011 | - 03 khoang, mỗi khoang rộng 16m; cửa clape trục dưới. Âu thuyền rộng 8m, cầu giao thông tải trọng H8 | 120.323.257 | Nghệ An |
31 | 03 cống thuộc hệ thống thủy lợi tiểu vùng X – Nam Cà Mau | 2011 | - Khẩu độ cống 10m, cửa van tự động 2 chiều, cầu giao thông H2.8 | 827.930.000 | Cà Mau |
32 | Cống Hoàng Mai | 2012 | - 2 khoang, mỗi khoang 30m; cửa van phẳng đóng mở bằng Xylanh thủy lực, kt:30mx7m. Âu thuyền 10,5m, dài 120m. Cầu giao thông HL93, rộng 10m | 403.259.709 | Nghệ An |
33 | Cống Cỏ Ống 1 | 2012 |
| 19.746.522 | Cà Mau |
34 | Cống Cỏ Ống 2 | 2012 |
| 19.753.763 | Cà Mau |
35 | Cống Lung Cá Kèo | 2012 |
| 16.490.803 | Cà Mau |
36 | Cống Bảy Thi - Kênh Ngang | 2012 |
| 16.860.192 | Cà Mau |
37 | Cống Ấp 9 - Kênh Ngang | 2012 |
| 16.910.617 | Cà Mau |
38 | Cống Bảy Thi | 2012 |
| 14.499.464 | Cà Mau |
39 | Cống Cỏ Ống - Bà Bèo | 2012 |
| 17.343.144 | Cà Mau |
40 | Cống Chống Mỹ - Bà Bèo | 2012 |
| 11.838.175 | Cà Mau |
41 | Cống Lung Ứng | 2012 |
| 11.829.217 | Cà Mau |
42 | Cống Hàng Dừa | 2012 |
| 11.064.619 | Cà Mau |
43 | Cống Kênh Lý | 2012 |
| 10.991.049 | Cà Mau |
44 | Cống Miên | 2012 |
| 14.594.891 | Cà Mau |
45 | 11 cống thuộc dự án đầu tư xây dựng hệ thống thủy lợi Tiểu vùng XVIII - Nam Cà Mau. | 2013 | - 11 cống Đập trụ đỡ chiều rộng thông nước từ 3m-:-10m; cửa van tự động 2 chiều, không cầu giao thông | 183.131.000 | Cà Mau |
46 | Cống Bào Chấu | 2013 | - 01 khoang cống 30m, ngưỡng -4.00, đỉnh cửa van +2.30 Cửa van phẳng kéo đứng, đóng mở bằng xi lanh thủy lực. Cầu giao thông tải trọng HL93, b=4m. | 73.328.000 | Cà Mau |
47 | Cống Nhà Mát. | 2012 | - 02 khoang, mỗi khoang 16m, ngưỡng -4.00; Cửa van Clape trục dưới. Cầu giao thông HL93, dầm DƯL, rộng 11m | 108.662.000 | Bạc Liêu |
48 | Cống Cái Cùng | 2013 | 02 khoang, mỗi khoang 16m, ngưỡng -4.00; Cửa van Clape trục dưới. Cầu giao thông HL93, dầm DƯL | 112.140.000 | Bạc Liêu |
49 | Cống Huyện Kệ | 2013 | - 01 khoang rộng 25m; cửa van Calpe trục dưới kt:25x6,5m; ngưỡng cống -3.00; cầu giao thông HL93; b=8m | 85.327.621 | Bạc Liêu |
50 | Cống Cầu Xe | 2013 | - 3 khoang x 25m; cửa van phẳng 2 tầng đóng mở bằng tời thủy lực; Âu thuyền rộng 10m, dài 85m; Cầu công tác b=4m | 225.000.000 | Hải Dương |
51 | Cống Cái Lá; cống Giồng Tre | 2013 | - 2 khoang x7,5m; cửa van tự động 2 chiều kích thước 7,5x5,5m; Cầu giao thông 0,5HL93 | 31.000.000 | Tiền Giang |
52 | Cống Thông Lưu, Ranh Làng. | 2013 |
| 16.000.000 | Tiền Giang |
53 | Cống Lô II -3 | 2013 | - 01 khoang 10m; cửa van tự động 2 chiều kích thước 10mx5,5m; ngưỡng cống -3.00 | 18.703.098 | Cà Mau |
54 | Cống Vàm Đình | 2013 | - 01 khoang 20m; cửa van phẳng đóng mở bằng xi lanh thủy lực, chiều cao 6,5m. Cầu công tác | 56.471.570 | Cà Mau |
Ý kiến góp ý:
