80

CHỈÅNG 12
ÁU TU
1. KHẠI NIÃÛM CHUNG
I. Khại niãûm
Áu tu l cäng trçnh chun män âỉåüc xáy dỉûng trãn säng hồûc kãnh âo åí nhỉỵng nåi
cọ chãnh lãûch mỉûc nỉåïc âäüt ngäüt nhỉ chäù cọ âáûp chàõn, nh mạy thu âiãûn âãø âm bo
cho tu thuưn qua lải.
Âáy l loải cäng trçnh âỉåüc xáy dỉûng khạ phäø biãún åí trãn thãú giåïi v nỉåïc ta nhỉ: áu
tu Maxcåva, Vänga,
II. Ngun tàõc v âiãưu kiãûn lm viãûc ca áu tu
1. Ngun tàõc
Áu tu lm viãûc dỉûa theo ngun tàõc bçnh thäng nhau âãø tảo ra sỉû cán bàòng nỉåïc trong
áu våïi bãn ngoi âãø tu cọ thãø ra vo âỉåüc.
Xẹt áu tu âån gin mäüt cáúp, tu âi tỉì hả lỉu lãn thỉåüng lỉu.
+ Måí cỉía van hả lỉu
+ Âỉa tu tỉì hả lỉu vo áu
+ Âọng cỉía van hả lỉu

+ Áu âån cáúp: âỉåüc xáy dỉûng khi cọ sỉû chãnh
lãûch cäüt nỉåïc nh (H≤20m âäúi våïi nãưn mãưm; H≤42 âäúi våïi nãưn âạ cỉïng). Âãø quạ trçnh
thäng áu nhanh v tiãút kiãûm nỉåïc khi thuưn qua áu êt cọ thãø bäú trê cỉía phủ åí giỉỵa áu,
khi chãnh lãûch cäüt nỉåïc låïn (H=20÷30 hồûc låïn hån) ngỉåìi ta xáy dỉûng tỉåìng ngỉûc åí
âáưu áu hả âãø gim chiãưu cao cỉía van.
+ Áu âa cáúp: âỉåüc xáy dỉûng åí nhỉỵng chäù cọ chãnh lãûch cäüt nỉåïc quạ cao khäng cho
phẹp xáy áu âån cáúp.
- Phán loải theo bäú trê bưng áu trãn màût bàòng:
+Áu âån tuún
+Áu âa tuún: cọ hai hay nhiãưu tuún thäng áu song song.
Trong mäüt säú trỉåìng håüp cọ thãø bäú trê áu tu vỉìa âa cáúp vỉìa âa tuún.
2. HÇNH DẢNG KÊCH THỈÅÏC V BÄÚ TRÊ ÁU TU TRÃN MÀÛT BÀỊNG
KH NÀNG VÁÛN CHUØN CA ÁU TU
I. Hçnh dảng v cạc kêch thỉåïc cå bn
Áu tu cọ cạc bäü pháûn cå bn gäưm : bưng áu, âáưu áu v âỉåìng dáùn tu, hãû thäúng cáúp
nỉåïc.
1. Bưng áu
- Chiãưu di hiãûu êch bưng áu:
L = L
k
+
∑
i=1
n
L
i
+ (n+2)∆L

chiãưu

räüng tu
∆B=(0,05-0,07)B
t
: khong cạch giỉỵa cạc tu hồûc giỉỵa tu våïi tỉåìng biãn
Trỉåìng håüp âon thuưn ghẹp thç (m+1) s l 2.
Chiãưu räüng bưng áu theo kinh nghiãûm, cọ thãø xạc âënh theo cäng thỉïc:
B= (1,10÷1,15)
∑
B
T
'∑
B
T
'
- täøng chiãưu räüng ca cạc tu qua áu cng mäüt lục.
- Chiãưu sáu ca nỉåïc hiãûu êch trong áu
L chiãưu sáu tênh tỉì mỉûc nỉåïc tháúp nháút âãún âiãøm cao nháút ca âạy áu.
h
v
= T + ∆T
T : chiãưu sáu tu ngáûp trong nỉåïc khi tu chåí âáưy
∆T : chiãưu sáu an ton dỉåïi âạy tu
Âäúi våïi áu tu bàòng âạ xáy, bãtäng, bãtäng cäút thẹp :
∆T = 0,30m khi h
v

a
1
: khong cạch giỉỵa hai tu a
1
≥ 0,2B
t

a
2
: khong cạch giỉỵa tu våïi båì a
2
≥ 0,2B
t

- Diãûn têch màût càõt kãnh khi mỉûc nỉåïc trong kãnh tháúp nháút ω
min
cáưn tho mn:
83

ω
min
λ
max
≥ n
k

λ
max
: diãûn têch màût càõt ngang ca tu ngáûp trong nỉåïc khi tu våïi trng ti låïn nháút.
n

v R≥3l
tg

Chiãưu di âỉåìng dáùn tu åí mäùi phêa thỉåüng v hả lỉu L
k
theo kinh nghiãûm L
k
=1,2L.
II. Bäú trê áu tu
- Khi bäú trê áu tu dỉûa trãn cạc ngun tàõc sau :
+ Càn cỉï vo âëa hçnh, âëa cháút, âiãưu kiãûn thi cäng âãø chn phỉång ạn täút nháút.
+ Âm bo thuưn vo, ra, chåì âåüi an ton v nhanh chọng.
+ Khi áu tu gáưn cạc cäng trçnh khạc nhỉ âáûp trn, nh mạy thu âiãûn phi âm bo
nỉåïc tỉì cạc cäng trçnh âọ khäng lm nh hỉåíng âãún cạc thuưn qua lải.
+ Cỉía âoản kãnh dáùn khäng nãn bäú trê åí khục säng cọ lỉu täúc quạ låïn v khäng nãn
håüp våïi trủc säng mäüt gọc quạ låïn, thỉåìng α =15 - 20
0
.
+ Lỉu täúc dng chy åí cỉía hả lỉu khäng quạ (2-2,5)m/s; váûn täúc chy ngang khäng
quạ (0,2-0,3)m/s; cỉía vo lỉu täúc chy vng khäng quạ (0,4-0,5)m/s
- Cọ thãø bäú trê áu tu theo cạc dảng sau :
+ Nãúu trong hãû thäúng cọ âáûp dáng, trảm thu âiãûn v áu tu thç nãn bäú trê trảm thu âiãûn
v áu tu nàòm vãư hai phêa ca âáûp (hçnh 12.1)
+ Nãúu bàõt büc phi bäú trê trảm thu âiãûn v áu tu cảnh nhau, thç giỉỵa áu tu v trảm
thu âiãûn nãn cọ mäüt âoản âáûp khäng trn hồûc mäüt khu âáút âãø ngàn cạch; cng cọ thãø bäú
trê trảm thu âiãûn gọc xiãn âãø dng chy tỉì trảm thu âiãûn khäng xä vo áu tu.
+ Trỉåìng håüp khäúi cäng trçnh âàût åí âoản säng
cong thç nãn bäú trê áu thuưn tạch råìi âàût phêa
båì läưi v cọ kãnh dáùn riãng (hçnh 12.4).
+ Cọ thãø bäú trê thán áu nhä vãư phêa trỉåïc hồûc

τ = (20 -21)h säú giåì váûn chuøn thỉûc tãú trong mäüt ngy âãm. 3. HÃÛ THÄÚNG CÁÚP THẠO NỈÅÏC ÁU TU
I. u cáưu âäúi våïi hãû thäúng cáúp thạo nỉåïc
- Âm bo viãûc cáúp âáưy hay thạo cản trong thåìi gian nháút âënh.
- Âm bo äøn âënh cho tu thuưn åí trong áu, âãø tho mn âiãưu ny ta cọ thãø neo dc v
ngang.
+ Lỉûc neo dc :
P
d
= 0,3.
3
W
W : lỉûc âáøy ca nỉåïc lãn tu, bàòng trng lỉåüng khäúi nỉåïc do tu chiãúm chäù.
+ Lỉûc neo ngang
P
n
= 0,5.P
d

- Âm bo äøn âënh cho tu thuưn åí kãnh dáùn thỉåüng v hả lỉu, khäúng chãú váûn täúc dng
chy trong kãnh.
+ v ≤ 0,8m/s kãnh váûn ti chênh
+ v ≤ 1,0m/s kãnh váûn ti âëa phỉång
- Thåìi gian cáúp thoạt nỉåïc cho áu cng ngàõn cng täút.
II. Cạc så âäư cáúp thoạt nỉåïc cho áu tu.
1. Hãû thäúng cáúp thoạt nỉåïc táûp trung
- Ỉu âiãøm : âån gin.
- Nhỉåüc âiãøm : nỉåïc chy táûp trung nãn gáy lỉûc thu âäüng låïn lm máút äøn âënh tu

- Tháúm ngang (hçnh 12.4b):
+ Khi bưng áu âáưy nỉåïc, dng tháúm cọ thãø âi tỉì bưng áu ra ngoi; khi trong bưng áu
nỉåïc thạo cản dng tháúm cọ thãø âi tỉì ngoi vo trong thán áu.
Xút phạt tỉì âiãưu kiãûn tháúm ca áu tu nọi trãn, mún gim nhẻ kãút cáúu thán áu cáưn bäú
trê hãû thäúng thoạt nỉåïc dc nàòm ngoi hai bãn tỉåìng áu. Hãû thäúng thoạt nỉåïc dc bàõt âáưu
tỉì cúi âáưu áu trãn, do váût thoạt nỉåïc nàòm sạt âáưu áu nãn cọ thãø xút hiãûn dng tháúm tỉì
thỉåüng lỉu xúng váût thoạt nỉåïc. Trong trỉåìng håüp ny cọ thãø gáy nguy hiãøm åí màût tiãúp

Hçnh 12.4

a.

b.

86

xục âáưu áu bàòng bãtäng våïi âáút âàõp, âãø khàõc phủc hiãûn tỉåüng ny cọ thãø bäú trê tỉåìng chán
khay hồûc bn cc bãn.
II. Kãút cáúu thán áu
1. Thán áu cọ âạy cỉïng khäng tháúm nỉåïc.
Âỉåüc xáy dỉûng khi cäng trçnh trãn nãưn cọ âëa cháút nãưn tỉång âäúi xáúu, cọ cäüt nỉåïc cao
(H≥8÷10m).
Chiãưu dy bn âạy thỉåìng khong bàòng
1
4
÷
1
5
chiãưu cao tỉåìng. Kãút cáúu thán áu våïi âạy
cỉïng thäng thỉåìng lm bàòng bãtäng cäút thẹp. Tỉåìng v bn âạy cọ thãø dênh liãưn hồûc cọ


Hçnh 12.5 Ngỉåỵng âáưu áu

87

5. TấNH TOAẽN THUY LặC U TAèU
I. Tờnh toaùn thồỡi gian thọng ỏu
- ọỳi vồùi ỏu taỡu mọỹt cỏỳp vaỡ thọng taỡu mọỹt chióửu, taỡu õi tổỡ haỷ lổu vóử thổồỹng lổu phaới qua
caùc giai õoaỷn sau :
1. Thồỡi gian õổa taỡu vaỡo ỏu t
1

2. Thồỡi gian õoùng cổớa van õỏửu ỏu dổồùi t
2

3. Thồỡi gian cỏỳp nổồùc õỏửy ỏu t
3
4. Thồỡi gian mồớ cổớa van õỏửu ỏu trón t
2

5. Thồỡi gian õổa taỡu lón thổồỹng lổu t
4

6. Thồỡi gian õoùng cổớa van õỏửu ỏu trón t
2

7. Thồỡi gian thaùo caỷn ỏu t

Thồỡi gian thọng ỏu gọửm 5 giai õoaỷn õỏửu ồớ trón vaỡ tióỳp theo laỡ caùc giai õoaỷn sau õỏy :
6a. Thồỡi gian taỡu õi tổỡ ỏu õóỳn bóỳn õồỹi t
5

7a. Thồỡi gian taỡu õi tổỡ bóỳn õồỹi õóỳn õỏửu ỏu t
6

8a. Thồỡi gian taỡu vaỡo ỏu t
1

9. Thồỡi gian õoùng cổớa van õỏửu ỏu trón t
2

10. Thồỡi gian thaùo caỷn ỏu t
3

11. Thồỡi gian mồớ cổớa van õỏửu ỏu dổồùi t
2

12. Thồỡi gian taỡu ra khoới ỏu t
4

13. Thồỡi gian taỡu õi tổỡ ỏu õóỳn bóỳn õồỹi t
5

14. Thồỡi gian taỡu õi tổỡ bóỳn õồỹi õóỳn õỏửu ỏu t
6

T = t
i

2
.V
1
(tờnh cho mọỹt phờa)
- Lổồỹng nổồùc cỏửn thiót õóứ thọng ỏu trong mọỹt ngaỡy õóm
+ ọỳi vồùi ỏu mọỹt cỏỳp
V
ngõ
= 0,75.n
max
.V
max

+ ọỳi vồùi ỏu taỡu nhióửu cỏỳp
V
ngõ
= n
max
.V
max

n
max
: sọỳ lỏửn thọng taỡu lồùn nhỏỳt trong mọỹt ngaỡy õóm
V
max
: lổồỹng nổồùc chổùa trong buọửng ỏu lồùn nhỏỳt
- Lổu lổồỹng roỡ rố ồớ caùc khe
q
r

1
.dy
1
= F
2
.dy
2
(2)
=> dy
2
= -
F
1
F
2
.dy
1
+ Sổỷ thay õọứi õọỹ chónh cọỹt nổồùc trong thồỡi gian dt :
dy = dy
1
- dy
2
tổỡ õoù ta coù : dy = (1 +
F
1
F
2
).dy
1
=

+ F
2
.dy
89

=> à.. 2g.y .dt = -
F
1
.F
2
F
1
+ F
2
.dy
=> dt = -
F
1
.F
2
F
1
+ F
2
.
1
à.. 2g
.
dy
y

F
1
.F
2
F
1
+ F
2
.
1
à.. 2g
H
Nóỳu ỏu taỡu nhióửu cỏỳp vồùi F
1
= F
2
= =F
n
= F
=> T =
F. H
à. 2g

Trổồỡng hồỹp ỏu taỡu mọỹt cỏỳp coù mỷt thoaùng cuớa buọửng ỏu laỡ F, mỷt thoaùng thổồỹng lổu F
1

thỗ:
T = 2.
F
1

y
F1
F2

Hỗnh 12.4