Начертание причального фронта
Причальная линия – граница между причальными сооружениями и акваторией причала может иметь расположение (формы): фронтальное, ковшевое, пирсовое и ступенчатое.
Форма причального фронта оказывает существенное влияние на капитальные вложения при строительстве причалов и их оборудовании, а также на эксплуатационную деятельность порта.
Выбор рациональной формы зависит:
от физико-географических условий, топографических условий (очертание береговой линии, форма рельефа берега и дна и др.); гидрологических факторов (режим волнения, течения, колебания уровня воды; ледовой режим), геологических факторов (вид и форма залегания грунтов на территории и акватории порта); особенностей специализации и районирования порта; перспективных характеристик обслуживаемых судов; видов грузов перерабатываемых на причалах, условий их складирования и перспективные схемы механизации перегрузочных работ; условий связи порта с прилегающими районами, железнодорожными и автомобильными магистралями; водных подходов к причальному фронту; исторически сложившиеся компоновки проектируемого и прилегающих участков причального фронта; перспективы развития порта.
Перечисленные формы причальной линии имеют свои недостатки и достоинства, которые должны учитываться при проектировании.
Рис. 5.14 Начертание причального фронта:
а, б – открытый причальный фронт; в, г – бассейны; д, е – широкие пирсы
Фронтальное расположение вдоль берега (5.14, а, б) является простейшей формой начертания причальной линии. Ее преимущества следующие:
- простая форма акватории, не стесняемая выступающими частями причального фронта, что упрощает маневрирование судов и уменьшая возможность скопления льда на акватории;
- упрощается создание широкой портовой территории, что важно при строительстве контейнерных причалов и других видов перегрузочных причалов, требующих больших складских площадей;
- грунты по длине причалов оказываются однородными, что благоприятно отражается на конструктивных формах причалов;
- упрощается строительство причальных сооружений, прокладки коммуникаций, размещение тыловых складов и связь их с причальным фронтом.
К недостаткам фронтального расположения причалов относятся:
- менее компактная, растянутая компоновка порта, недостаточно эффективное использование береговой линии, удлинение сухопутных и водных подходов и коммуникаций;
- при наличии искусственных оградительных сооружений затрудняется развитие и реконструкция порта;
- усложняется начертание сухопутных подъездных путей, необходимо самостоятельное ответвление железнодорожных путей на каждые 5-6 причалов;
- возникают затруднения при районировании и специализации причалов порта, связанных с созданием разрывов между группами причалов, так как береговые линии в зоне этих разрывов могут оказаться неиспользованными.
Фронтальное расположение причального фронта применяется на удлиненных акваториях (устьевых участках рек, лиманах, фиордах), реже на открытых побережьях и бухтах, огражденными молами и волноломами.
Бассейновое (ковшевое) расположение имеет по сравнению с фронтальной почти те же преимущества, как и пирсовая.
Бассейны, вырытые в долине берега и окаймленные набережные (причалы) (рис.5.14, в, г). Так называемы ковши, начали применять еще в средние века, преимущественно для закрытых приливных бассейнов, названными доками. Позже они получили широкое применение в безливных морях, особенно в устьях рек.
Наличие широкой низменности в прибрежной полосе благоприятствует созданию бассейнов, а высокие берега, наоборот препятствуют этому. Основное преимущество ковшей – возможность развитие на внутренних береговых участках причального фронта значительного протяжения, что способствует компактной концентрации портового хозяйства, уменьшает длину и стоимость оградительных сооружений. При наличии бассейнов создаются хорошие условия для районирования порта.
Бассейны принимались в различной форме к береговой линии. В настоящее время наиболее удобными для подхода судов и для оборудования причалов железнодорожными путями считаются косые бассейны, имеющие форму параллелограмма и расположенные под углом к береговой линии.
В портах России бассейны получили сравнительно малое распространение. Однако при создании крупных портах на морских пологих побережьях эта схема должна рассматриваться в качестве одного из вариантов.
Если по топографическим и геологическим условиям создание бассейнов не вызывает чрезмерных затрат, то бассейновой форме причального фронта должно оказываться предпочтение перед открытым причальным фронтом.
Причальный фронт в виде пирсов, выдвинутых в акваторию порта (рис.5.14 д, е) позволяют экономно использовать береговую линию и акваторию порта, создать дополнительную портовую территорию, удобные подходы для судов и железнодорожных путей и обеспечить компактное решение генерального плана порта в целом.
Пирсовое расположение причального фронта имеет и свои недостатки:
- недоиспользованная территория в местах расположения железнодорожных и автодорожных съездов на пирсы;
- затруднено использование торцевых частей пирсов в качестве причалов;
- затруднено создание значительных площадей территории непосредственно причального фронта на пирсах;
- удалены от линии кордона тыловые склады, расположенные на основной территории;
- усложнено проектирование и строительство пирсов по сравнению с береговыми причалами в связи с изменением естественных глубин и грунтов по длине пирса.
Перечисленные недостатки пирсовой системы обычно менее существенны, чем их преимущества.
В зависимости от назначения пирсы разделяются на широкие и узкие.
Широкие пирсы(240-300м и более) используются для генеральных грузов, перегружаемых кранами и требующих размещения на пирсах железнодорожных путей и, по возможности, хотя бы в транзитных складах.
Габаритные размеры широкого пирса и форма его в плане устанавливается в зависимости от назначения и местных условий. Длина пирса, исходя из удобства расположения и удобства эксплуатации сухопутных подъездных путей и судовых подходов, обычно не превышает четырех длин причала. На практике чаще всего строят пирсы, имеющие с каждой стороны по два причала.
Линии пирса относительно береговой линии могут быть перпендикулярными ей или направлены под острым углом. Пирсы, перпендикулярные берегу, имеют прямоугольную форму, а пирсы, направленные под острым углом, - форму параллелограмма. С точки зрения использования территории, более удачными оказываются прямоугольные пирсы, а для удобства водных и сухопутных подходов преимущество следует отдать пирсам, направленных под острым углом к берегу.
При стесненности береговой полосы рекомендуется строить пирсы, направленные к берегу под острым углом.
Узкие пирсы используются в качестве специализированных причалах (рис.5.15). На них не прокладывают железнодорожные пути. Они служат для размещения специализированных перегрузочных устройств или шлангоподъемников для нефтепричалов. Сам пирс имеет небольшую длину, обеспечивающую надежный контакт судна и сооружения. В состав пирса входит эстакада, соединяющая узкий пирс с берегом, и отдельные опоры – полы.
Рис. 5.15. Узкие пирсы:
а – пирс для погрузки и выгрузки зерна; б – пирс для погрузки угля; в, г – нефтепричалы;
1 – берег; 2 – соединительная эстакада; 3 – перегружатель; 4 – контейнерная линия;
5 – причины для речных судов; 6 – причалы для морских судов; 7 – перегружатель;
8 – технологическая площадка; 9 – палы; 10 – эстакада или подводные трубы
Ступенчатое расположение (рис.5.16) причального фронта является промежуточным между фронтальным и пирсовым. Оно имеет некоторые недостатки и достоинства этих двух систем.
Рис. 5.16. Ступенчатая и пирсовая системы причальных линий:
а – ступенчатая причальная линия; б – узкие пирсы
Ступенчатое начертание целесообразно при наличии (более трех- четырех причалов) прямолинейных участков набережных и при загрузке судов через носовые или кормовые лацпорты.
Эта схема имеет ряд преимуществ по сравнению с причалами, расположенными по одной прямой: возможность достроить самостоятельный железнодорожный подход к группе причалов, что ведет к снижению числа путей и маневровых операций, лучшие условия специализации участков.
При благоприятных местных условиях удачное решение можно получить, применяя смешанные формы начертания причального фронта.