Công trình bến là gì?

Công trình bến là gì? Công trình bến cảng là một hệ thống kết cấu phức tạp, đóng vai trò quan trọng trong giao thông vận tải hàng hải. Trong bài viết này, Hoa Tiêu sẽ giúp các bạn hiểu rõ về khái niệm công trình bến là gì và để xây dựng, thiết kế một công trình bến cần đáp ứng những điều kiện như thế nào, mời các bạn cùng tìm hiểu chi tiết tại đây.

Công trình bến là một cấu trúc xây dựng đặc biệt, để đảm bảo chất lượng, an toàn và hiệu quả của các công trình này, Việt Nam đã ban hành nhiều tiêu chuẩn quốc gia. Các tiêu chuẩn này quy định chi tiết về thiết kế, thi công, kiểm định và bảo dưỡng công trình bến cảng, nhằm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành hàng hải.

1. Công trình bến là gì?

Hiện nay, khái niệm công trình bến được giải thích chi tiết cụ thể tại Tiểu mục 3.1 Mục 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12250:2018 về Cảng thủy nội địa - Công trình bến - Yêu cầu thiết kế như sau:

2. Tiêu chuẩn thiết kế công trình bến cảng biển

Tiêu chuẩn thiết kế công trình bến cảng biển được nêu rõ tại Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11820-5:2021 Công trình cảng biển - Yêu cầu thiết kế - Phần 5: Công trình bến. Theo đó thiết kế công trình bến cảng biển cần đảm bảo các tiêu chí sau:

1. Chiều dài bến

a) Chiều dài bến được xác định từ kích thước của tàu thiết kế và phải tuân thủ các quy định hiện hành.

b) Chiều dài bến được xác định theo nguyên tắc cộng chiều dài lớn nhất của tàu với khoảng dự trữ hai đầu để neo mũi và neo lái. Chiều dài bến thường lấy từ 1,10 đến 1,15 lần chiều dài tàu thiết kế lớn nhất. Tuy nhiên, khoảng cách an toàn giữa các tàu không nên lấy nhỏ hơn 15 m.

c) Các kích thước của tàu có thể tham khảo trong Phụ lục L của TCVN 11820-2:2017, hoặc các bảng thống kê về kích thước tàu biển thế giới do PIANC phát hành.

CHÚ THÍCH

1) Khi tàu được neo song song với bến, yêu cầu bố trí các dây neo thể hiện như trên Hình 1. Dây neo mũi và neo lái thường bố trí tạo với tuyến bến một góc từ 30° đến 45° sao cho các dây neo cố định tàu cũng như ngăn cản tốt nhất sự dịch chuyển của tàu theo cả hai phương dọc và ngang.

2) Đối với các tuyến bến có hình gấp khúc hoặc dạng bến nhô cập tàu hai phía, khoảng cách giữa đoạn gấp khúc hoặc hai bến nhô liền nhau không nhỏ hơn kích thước khuyến nghị ở điều trên.

3) Đối với những bến bốc xếp hàng hóa nguy hiểm dễ cháy, phải bảo đảm khoảng cách an toàn với các khu vực lân cận theo các quy định chung hiện hành và các quy định trong các tiêu chuẩn, hướng dẫn riêng đối với từng hàng hóa cụ thể.

CHÚ DẪN

A - Dây neo mũi, B - Dây neo lái, C - Dây neo giằng, D - Dây neo ngang

Hình 1 - Bố trí dây neo của tuyến bến thẳng

4) Các kích thước của khu nước trước bến và khu neo cập tàu có thể rất biến động, tùy thuộc vào từng vị trí và điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng cảng. Vì vậy, trong những trường hợp thiết kế cụ thể, khuyến nghị sử dụng các công cụ mô phỏng hoặc mô hình số khi xem xét và đánh giá các kích thước khu nước của cảng. Có thể tham khảo Hình 2 các kích thước mặt bằng khu bến nhô trong trường hợp bể cảng được che chắn tốt với điều kiện neo cập tàu thuận lợi.

CHÚ DẪN

B_max là chiều rộng của tàu lớn nhất (m)

L là chiều dài lớn nhất của tàu (m)

H là độ sâu nước trước bến (m)

n là độ nghiêng mái dốc kè

Hình 2 - Kích thước bến và khu nước đối với bến nhô

2. Chiều rộng mặt bến

a) Chiều rộng mặt bến phụ thuộc vào công nghệ bốc xếp hàng hóa trên bến. Đối với các bến chuyên dụng sử dụng công nghệ bốc xếp liên tục (như băng tải hay đường ống), chiều rộng mặt bến được xác định bằng chiều rộng đủ để bố trí thiết bị bốc xếp cộng với khoảng giao thông cần thiết (cho người đi bộ hoặc xe tải nhẹ trong quá trình vận hành, duy tu sửa chữa công trình). Đối với các bến hàng chuyên dụng container và tổng hợp, chiều rộng mặt bến được xác định bằng kích thước nhịp cần trục (khoảng cách giữa hai ray cần trục) cộng với khoảng giao thông cần thiết phía sau.

b) Khi xác định chiều rộng mặt bến, ngoài yếu tố về công nghệ, chiều rộng mặt bến phụ thuộc vào tính toán ổn định và kết cấu công trình. Đối với bến bệ cọc cao, chiều rộng bến được xem như là chiều rộng bản mặt cầu, đối với bến trọng lực và bến tường cừ, chiều rộng bến được xác định từ khoảng cách mép bến đến biên đường tiếp giáp với bến.

c) Đối với bến liền bờ, chiều rộng mặt bến không nên lấy quá 50 m.

3. Kích thước và mặt bằng khu nước trước bến

a) Các kích thước mặt bằng khu nước trước bến phải phù hợp và tuân thủ các quy định hiện hành.

b) Chiều rộng và chiều dài khu nước trước bến được xác định dựa trên kích thước lớn nhất của tàu thiết kế. Chiều rộng khu nước neo cập tàu thông thường được lấy bằng 1,5 đến 2,0 lần chiều rộng của tàu thiết kế. Chiều dài khu nước neo cập tàu có thể lấy bằng 1,2 đến 1,3 chiều dài của tàu thiết kế.

c) Trong trường hợp phía trước bến có tuyến luồng đi qua, kích thước khu nước trước bến cần phải được mở rộng thêm để giảm thiểu các tác động từ sóng tàu vận hành trên luồng đến các tàu đang neo cập và làm hàng trên bến. Khoảng cách từ mép tàu tới mép tàu được lấy bằng khoảng 2,0 lần bề rộng tàu thiết kế lớn nhất (B_max) trong trường hợp vận tốc lớn nhất của tàu chạy trên luồng là 4,0 knots, và lấy bằng 4,0 lần B_max trong trường hợp vận tốc lớn nhất của tàu chạy trên luồng bằng 6,0 knots. Tác động này nên được đánh giá bằng các mô hình số để xác định độ gia tăng kích thước khu nước trước bến cho phù hợp.

CHÚ THÍCH: knots là đơn vị đo vận tốc của tàu, 1 knots bằng 1,852 km/h.

d) Việc xác định kích thước khu nước trước bến cần phải lưu ý đến việc xem xét dự phòng nhu cầu phát triển của đội tàu trong tương lai.

4. Mực nước thiết kế

Mực nước thiết kế (MNTK) được trình bày trong 5.3.2, TCVN 11820-2:2017.

5. Cao độ mặt bến

a) Cao độ mặt bến được xác định từ mực nước cao thiết kế (MNCTK), kích thước tàu thiết kế, điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng và phải tuân thủ các quy định hiện hành.

b) Cao độ mặt bến (CĐMB), tính bằng m, được xác định không thấp hơn giá trị lớn hơn trong hai biểu thức sau:

Trong đó:

H_1% và H_50% lần lượt là mực nước quan trắc ứng với đảm bảo suất là 1 % và 50 % theo mực nước giờ, được xác định theo 5.3.2 của TCVN 11820-2:2017, đơn vị là m.

c) Cao độ mặt bến có thể được điều chỉnh cho phù hợp với từng điều kiện cụ thể khi xem xét chi tiết các yếu tố dưới đây:

- Các thay đổi bất thường của mực nước do bão, lũ hay nước dâng;

- Thiết bị và công nghệ bốc xếp hàng hóa trên bến;

- Kích thước và tính năng của tàu thiết kế;

- Dự phòng lún (đối với kết cấu bến trọng lực);

- Các yêu cầu về sửa chữa và duy tu công trình bến trong quá trình khai thác vận hành;

- Cao độ của các công trình bến lân cận.

d) Khi công trình bến được xây dựng ở vùng biển hở hoặc khu vực ít được che chắn, cao độ mặt bến có thể được lấy cao hơn sao cho cao độ đỉnh sóng thiết kế (trong điều kiện cực hạn) không tác động đến bản đáy của công trình.

e) Trong một số trường hợp khi có yêu cầu, cao độ mặt bến có thể xem xét thêm mực nước dâng do biến đổi khí hậu gây ra.

6. Độ sâu khu nước trước bến

a) Độ sâu nước trước bến (ĐSTB) được xác định từ mực nước thấp thiết kế (MNTTK, được định nghĩa trong Bảng 8, TCVN 11820-2:2017), theo nguyên tắc cộng thêm độ dự trữ dưới sống tàu và mớn nước lớn nhất của tàu thiết kế.

b) Khi khu nước trước bến được bảo vệ và che chắn kín, độ sâu trước bến có thể được lấy bằng 1,1 lần mớn nước của tàu thiết kế. Trong trường hợp địa chất lớp mặt là nền đá hoặc đất cứng, độ sâu này được cộng thêm tối thiểu 0,5 m.

c) Trong trường hợp khu nước trước bến bị sa bồi, độ sâu trước bến cần phải cộng thêm độ dự phòng do sa bồi giữa hai kỳ nạo vét.

d) Đối với khu nước trước bến không được che chắn hoàn toàn hoặc bị tác động trực tiếp của sóng, các dao động của tàu trong quá trình neo cập bến phải được xem xét thận trọng. Các mô hình số theo các kiến nghị của PIANC có thể được sử dụng để xác định các dao động này. Độ dự trữ dưới sống tàu do các dao động này gây ra phải được cộng thêm vào độ sâu mực nước trước bến.

e) Cao độ đáy bến (CĐĐB) được xác định dựa vào MNTTK và ĐSTB, theo công thức (3):

f) Hệ cao độ để đo chiều sâu của các công trình bến cần phải là hệ cao độ dùng để thi công công trình như đã được quy định trong 5.3 của TCVN 11820-2:2017.

CHÚ THÍCH

1) Trong giai đoạn thiết kế chi tiết, khuyến nghị sử dụng các công thức thực nghiệm, mô hình số hoặc các công cụ mô phỏng được giới thiệu trong các xuất bản của PIANC để xác định các kích thước cơ bản của bến.

2) Các giá trị về chiều dài bến cũng như chiều sâu trước bến cho từng loại tàu khác nhau có thể tham khảo OCDI 2020.

3) Ngoài các quy định trong Tiêu chuẩn này, các kết quả tính toán về kích thước công trình bến phải phù hợp với các quy định hiện hành.

7. Xói chân công trình

a) Trong trường hợp chân hay nền móng công trình khu neo cập tàu có thể bị xói do tác động của dòng chảy hay bánh đà tàu, cần phải có lớp bảo vệ như đá hộc, khối bê tông hay các loại vật liệu phù hợp khác để bảo vệ nền móng công trình.

b) Kết cấu và tính toán chiều dày lớp chống xói trong trường hợp này có thể tham khảo PIANC Report No 22-1997 và PIANC Report No 180-2015.

Trên đây là những tìm hiểu của Hoa Tiêu về câu hỏi Công trình bến là gì? Mời bạn đọc tham khảo thêm những thông tin hữu ích trong mục Hỏi đáp pháp luật chuyên mục Là gì? liên quan.

• Ý thức là gì? Phân tích vai trò và tác dụng của ý thức
• Di sản văn hóa là gì? Ý nghĩa di sản văn hóa?