Đập cao su và các ứng dụng tại Việt Nam

ĐẬP CAO SU - QUÁ TRèNH PHÁT TRIỂN Ở VIỆT NAM
PGS.TS. Lê Mạnh Hùng
Túm tắt: Bài viết giới thiệu đôi nét về đập cao su và quá trỡnh phỏt triển của nú về số
lượng, quy mụ; bước phát triển về công nghệ thiết kế, chế tạo, thi công đập cao su theo hướng
hoàn thiện quy trỡnh cụng nghệ và nội địa hoá sản phẩm, từ đó đề xuất một số vấn đề cần khắc
phục để cú thể ứng dụng rộng rói cụng nghệ đập cao su ở nước ta trong thời gian tới.


1.Đập cao su
1.1.Cấu tạo đập cao su
Đập cao su là một loại công nghệ mới, xuất hiện vào cuối thập kỷ 1960, cùng với sự phát
triển của cụng nghệ vật liệu tổng hợp cao phõn tử.
Cấu tạo chung đập cao su được thể hiện trờn Hỡnh 1 gồm: 1- sõn trước, 2- móng đập,
3- sân sau (sân tiêu năng), 4- túi cao su, 5- tường bờn, 6- nhà quản lý.



Túi đập cao su là loại vật liệu vỏ mỏng mềm, bên trong gồm một hay nhiều lớp vải tổng
hợp không thấm nước làm cốt chịu lực, bên ngoài phủ lớp cao su nhân tạo có tác dụng giữ kín
khí hoặc nước và bảo vệ những tác động bất lợi của môi trường bên ngoài tới các lớp vải tổng
hợp chịu lực.
Về hình dạng trên mặt cắt ngang túi đập cao su khi được bơm căng hoàn toàn gần giống
như quả bóng một đầu được giữ chặt vào móng, còn đầu kia có sườn hay còn gọi là rìa (Fin).
Sườn có nhiều tác dụng, nhưng tác dụng chính là:
- Làm cho túi đập cao su nằm sát mặt móng, khi đập xẹp hoàn toàn;
- Bảo vệ mép túi đập cao su khi có đá lớn, vật nặng lăn qua trong trường hợp xẹp đập.
- Giảm bớt giao động cho túi đập cao su, trong trường hợp dòng chảy trên đỉnh đập quá
lớn (sườn có tác dụng phá chân không phía hạ lưu dưới bụng túi đập cao su).
Hệ thống liên kết túi đập cao su với móng và tường bên là một bộ phận quan trọng của đập
cao su, nó có tác dụng giữ kín nước hoặc khí bên trong túi đập khi vận hành, giữ cho túi đập cao
su cố định tại một vị trí khi chắn nước và giữ ổn định túi đập trong mọi trường hợp làm việc.
Hệ thống liên kết thường là tổ hợp của nhiều neo dạng bu lông chôn vào móng cùng các
nẹp, và dạng nêm bê tông.
1.2. Phân loại đập tạo cao su
Trên cơ sở khác nhau về nguyên lý vận hành, hình thức liên kết, có thể phân đập cao su ra
nhiều loại dạng khác nhau như:
- Đập cao su vận hành bằng khí và bằng nước.
- Đập cao su liên kết một tuyến hay liên kết đơn, và đập cao su liên kết hai tuyến hay liên
kết kép.
- Đập cao su liên kết bằng bu lông tấm ép và đập cao su liên kết bằng nêm bê tông.
- Đập cao su với tường bên thẳng đứng và đập cao su mái nghiêng.
- Đập cao su thẳng và cong.
- Ngoài ra còn có đập cao su nhiều tầng.
1.3. Ưu nhược điểm và khả năng ứng dụng


1.3.1. Ưu điểm
- Chiều dài không bị hạn chế.
- Kết cấu nhẹ, áp lực đáy móng nhỏ phù hợp với vùng địa chất yếu.
- Chịu được chấn động và chịu được hiện tượng lún không đều.
- Khả năng chắn nước tốt, khắc phục được sai sót do thiết kế, thi công.
- Thời gian thi công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp.
- Vận hành công trình an toàn, thuận lợi.
- Tháo vật trôi nổi, khối băng trôi rất tốt.
- Chi phí duy tu, bảo dưỡng thấp.
- Không gây ảnh hưởng xấu tới môi trường.
- Giá thành công trình thấp, thường kinh phí xây dựng công trình chỉ bằng 60% so với các
công trình cùng đảm nhiệm một chức năng, nhiệm vụ nhưng xây dựng bằng các vật liệu truyền
thống khác
1.3.2. Nhược điểm
- Túi đập cao su thân đập có tuổi thọ không cao, với điều kiện tự nhiên môi trường ở nước
ta túi đập chỉ làm việc tốt trong thời gian 20 năm, sau đó phải thay túi mới;
- Dễ bị thủng, rách khi bị chân vịt tàu thuyền vướng phải;
- Chiều cao đập cao su bị hạn chế, thường chỉ dưới 5m. Trường hợp cần xây dựng đập cao
hơn, vấn đề kỹ thuật sẽ trở nên phức tạp.
1.3.3. Khả năng ứng dụng đập cao su ở nước ta
- Ngăn sông suối tạo nguồn nước sinh hoạt, tưới tiêu, phát điện nhưng vẫn đảm bảo khả
năng xả lưu lượng lũ lớn.
- Xây dựng trên đỉnh tràn của các hồ chứa nhằm tăng khả năng tích nước vào cuối mùa lũ,
nhưng vẫn đảm bảo an toàn hồ chứa trong quá trình vận hành cũng như trong xả lũ.
- Dùng làm đập sự cố khu đầu mối các công trình thủy lợi, thủy điện.
- Xây dựng trong các khu vui chơi giải trí tạo cảnh quan đẹp.
- Đập ngăn lũ sớm, tháo lũ chính vụ.
2. Quá trình phát triển đập cao su ở nước ta
2.1. Về số lượng và quy mô
2.1.1. Về số lượng
Đập cao su đầu tiên được xây dựng ở nước ta vào tháng 9-1997 là đập cao su Ngọc Khô
huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam, đến nay đã có 15 đập cao su được xây dựng trên lãnh thổ
nước ta từ Quảng Trị đến Hà Tiên, tỉnh Kiên Giang. Hình 2 dưới đây là một số đập cao su đã
xây dựng ở nước ta.
2.1.2. Về quy mô
Từ những đập cao su một khoang, chiều cao nhỏ hơn 2 m, dài không quá 30m xây
dựng vào những năm cuối thế kỷ XX, đến nay đã có các đập cao 4 m (đập cao su Đầm
Chích), dài tới 140 m (đập Nam Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị) và đã có các đập nhiều khoang
xuất hiện (đập Lại Giang, tỉnh Bình Định 4 khoang). Các loại đập có hình thức kết cấu khác
nhau cũng ra đời: đập với mặt bên thẳng đứng và mặt bên nghiêng; đập có liên kết bằng bu
lông và bằng nêm bê tông v.v..
2.2. Về phát triển công nghệ
Các đập cao su xây dựng trước năm 1999 ở nước ta đều có sự tham gia của các chuyên gia
nước ngoài như Trung Quốc, Nhật Bản v.v.. Từ đầu năm 1999 chúng ta đã tự thiết kế, thi công.
Đặc biệt từ năm 2001, bộ phận chính của đập cao su - túi cao su, đã được chế tạo tại Việt Nam
với chất lượng cao và đã sử dụng tại: đập cao su Sa Cá tỉnh Đồng Nai, cao 1,5 m, dài 10 m; đập
cao su Ông Kinh, tỉnh Ninh Thuận, cao 1,5 m dài 20 m; đập cao su trên suối Cát, tỉnh Bình
Định, cao 2 m, dài 36 m; đập Lai Giang tỉnh Bình Định, cao 3 m, gồm 4 khoang mỗi khoang dài
20 m. Tuy là bước đầu song nói chung các đập cao su xây dựng bằng công nghệ Việt Nam đều
làm việc tốt.
2.2.1. Về khâu tính toán thiết kế
- Đã chủ động trong khâu tính toán thiết kế cho các loại hình đập có chiều cao, có hình
dạng, kích thước khác nhau, với các hình thức, kết cấu khác nhau.
- Trong tính toán thiết kế đập cao su đã ứng dụng công nghệ tin học, phần mềm tính toán
thiết kế túi cao su, thiết kế hệ thống neo v.v..
2.2.2. Về công nghệ chế tạo túi cao su
- Đã tìm ra công thức pha chế cao su đảm bảo chất lượng và ổn định chất lượng sản phẩm,
tuổi thọ cao trên 20 năm.
- Đã xác định được loại vải chịu lực thích hợp về độ thưa vải, độ săn của sợi v.v. đảm bảo
tính bám dính tốt với cao su.
- Quy trình công nghệ lưu hoá, dán ghép các tấm đã ứng dụng trên bàn phẳng, theo công
nghệ Trung Quốc, sang hấp lưu hoá trong lò hơi có công nghệ tiên tiến của Nhật Bản (Hình 3),
cho chất lượng sản phẩm năng suất cao hơn trước hơn 20 lần.


Hình 3. Lò hấp lưu hóa tấm cao su
- Đã và đang từng bước thay thế vật liệu ngoại nhập. Hiện nay trong nước có khả năng sản
xuất 20.000 m2 túi cao su trong một năm.
2.2.3. Công nghệ thi công đập cao su tại hiện trường
Thực tế thi công đập cao su tại hiện trường cho thấy thời gian lắp đặt neo đã giảm đi 1/3,
thời gian lắp đặt túi cao su giảm đi 1/2, độ chính xác đã đạt ở mức cao, hầu như không phải căn
chỉnh sau khi vận hành thử.
Ngoài ra, một số vấn đề kỹ thuật cũng đã được nghiên cứu áp dụng như phủ lớp sơn chống
rỉ vào các bộ phận cần thiết, quét Epoxy vào móng và tường bên, nhằm làm giảm độ nhám mặt
tiếp xúc, phủ lớp sơn chống tia cực tím bên ngoài túi cao su v.v..
3. Kết luận và kiến nghị
Đập cao su có khả năng tháo lũ lớn, "đóng mở" nhanh vì vậy sử dụng đập cao su sẽ bảo vệ
an toàn cho cụm công trình đầu mối.
Để biết thêm thông tin chi tiết liên lạc theo địa chỉ:
Công ty TEINCO - Phòng 1606 nhà 34T khu ĐTM Trung hòa-Nhân Chính, Hà Nội
Mr Giap- Mobile: 0977.514.584
website: http://teinco.com.vn/
Email : Giapnhu84@yahoo.com.vn
http://my.opera.com/giapnhu84/blog/