Chương 5: Kết cấu đầu âu
5-1
Chương 5
KẾT CẤU ĐẦU ÂU
5.1. Các kích thước của đầu âu:
5.1.1. Cao trình đáy đầu âu thượng, hạ lưu:
5.1.1.1. Cao trình đáy đầu âu thượng lưu:

=
MN đong TL
min
-S
b
Đay đau au TL
(5-1)
Thông thường khi tính toán ta thường có cao trình đáy đầu âu thượng lưu cao hơn
cao trình đáy kênh dắt tàu thượng lưu (do độ sâu có lợi buồng âu thường nhỏ hơn độ sâu
chạy tàu an toàn trên kênh), tuy nhiên để tiện cho thi công ta có thể lấy bằng cao trình
đáy kênh dắt tàu thượng lưu. (Xem phần kích thước kênh dắt tàu)
5.1.1.2. Cao trình đáy đầu âu hạ lưu:
Cao trình đáy đầu âu hạ lưu lấy bằng cao trình đáy buồng âu:

Day au
=
MN dong HL
min
-S
b

tk
cần phải được đảm bảo trên cả bề rộng 2/5B
b
, phần còn lại mỗi bên 1/16B
b
cho
phép giảm dần chiều cao tới trị số ≤1/12B
b

Chương 5: Kết cấu đầu âu
5-2
Theo quy phạm của Liên Xô (cũ), H
tk
được lấy như sau:
Bảng 5.1: Xác định chiều cao tĩnh không theo cấp đường sông
Cấp đường sông I II III IV V
H
TK
(m)
/15,5
12,5 10 10 7
Ngoài ra còn có chiều dài âu và các kích thước khác phụ thuộc rất lớn vào loại cửa,
sẽ được xem xét ở phần sau.
5.2. Một số dạng kết cấu đầu âu
5.2.1. Khái niệm chung:
Như trong chương I đã đề cập, đầu âu là một công trình ngăn nước, làm cho buồng
âu tách rời thượng, hạ lưu và làm cho buồng âu có mực nước ngang bằng với mực nước

5-3






mntl
mnhl

Hình 5. 2: Đầu âu không có cống dẫn nước với cửa phẳng.
1- Cửa âu. 5- Tường đầu âu.
2- Cửa sửa chữa. 4- Tường buồng âu.
Loại cửa hình cung (hình 2.14)
mntl
mnhl

Hình 5. 3: Cửa hình cung ở đầu âu trên.
Đầu âu loại cửa hình cung có chiều dài khá lớn: L
đ
= (1,5 ÷2)H. Nếu căn cứ vào
điều kiện ổn định trượt của đầu âu và điều kiện phân bố đều áp lực trên nền mà chiều dài
L
đ
chưa đủ thì phải kéo dài đầu âu về phía buồng âu.
5.2.2.2. Trường hợp có cống dẫn nước:
a. Bố trí cống dẫn nước trong mặt phẳng đứng:

Khi tường vây thấp thì cống dẫn nước được bố trí trong mặt phẳng ngang, cửa van
trong trường hợp này thường là cửa phẳng, bố trí kiểu này chiều dài đầu âu lớn.
mnhl







mntl



Hình 5. 5: Đầu âu trên có cống dẫn nước nằm trong mặt phẳng ngang.
1- Cửa âu. 5- Cống dẫn nước.
2- Van cấp nước. 4- Thanh tiêu năng.
5.2.3. Đầu âu dưới:
Chương 5: Kết cấu đầu âu
5-5
Ở đầu âu dưới thông thường dùng cửa chữ nhân hoặc cửa phẳng kéo lên, kéo ngang.
Đầu âu dưới có thể bố trí cống dẫn nước trong tường hoặc tháo nước qua lỗ ở cửa.
mntl
mnhl




⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
÷
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
⎫
⎬
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
1
4
1
3
1
7
1
6
/
max
(5-5)





Hình 5. 7 : Đầu âu dưới có cống dẫn nước trong tường
1- Cửa âu
2- Phai sửa chữa
5- Cống dẫn nước
- Nếu chiều dài đầu âu đủ để bố trí thiết bị đóng mở và hệ thống cấp tháo nước
nhưng không đảm bảo điều kiện ổn định trượt hoặc điều kiện phân bố đều của áp lực nên
thì phải kéo dài đầu âu về phía buồ
ng âu.
- Đầu âu đã được kéo dài mà vẫn không đảm bảo điều kiện ổn định trượt (khi đầu
âu đặt trên nền đất mềm chẳng hạn) thì phải làm chân khay ở dưới đầu âu hoặc dùng dây
neo nố liền đầu âu với tường buồng âu lân cận (nếu có)
- Để giảm áp lực của nước ngầm đối với đầu âu ở đoạn nối tiếp giữa đầu âu và
buồng âu, ta mở rộng tường buồng âu gần bằng tường đầu âu, hoặc xây cống thoát nước
thông với hạ lưu (trong đáy âu và trong mố bên đầu âu)
5.2.4. Sơ bộ định kích thước:
5.2.4.1. Đầu âu có cửa phẳng kéo lên: