книги из ГПНТБ / Техническая эксплуатация портовых сооружений

пости, лежащие вблизи бровок канала (банки, мели, гряды и т. п.), ограждаются по системе четырех основных направлений по компасу.

Плавучими предостерегательными знаками (ППЗ) являются вехи, светящие и несветящие буи определенной окраски, характе­ ристики и с различным цветом огня (для светящих буев). К ука­ занным знакам относятся северные, южные, западные, восточные,

крестовые вехи и буи.

Бровки канала и фарватера ограждаются по системе, указыва­ ющей положение их сторон относительно пути следования судна. Кроме того, с помощью ППЗ могут обозначаться оси каналов и фарватеров, подходные и поворотные точки, а также точки соеди­ нения и разъединения каналов.

При использовании системы ППЗ для ограждения кромок ка­ налов знаки должны выставляться на одной линии по сторонам ка­ нала, располагаться симметрично и через равные промежутки. Ра­ счет расстояния между ППЗ при ограждении сторон канала ре­ шается следующим образом. Мореплаватель при плавании по каналу должен видеть по курсу судна не менее двух пар знаков. Наихудший случай будет, когда мореплаватель, следующий по оси канала, находится на траверзе одной из пар знаков. Значит уд­ военное расстояние между знаками 2L должно равняться дально­ сти видимости знаков X. Следовательно, разнос L между сосед-

ними парами знаков должен быть не более L = - у .

Дальность видимости определяется обычным методом по ви­ димой площади силуэта и условиям наблюдения. Ориенти­ рование мореплавателя относительно навигационных опасностей в условиях пониженной видимости осуществляется также звуко­ сигнальными средствами. Для обеспечения надежности действия ограждения опасности требуется, чтобы дальность действия звукосигнального средства обеспечивала мореплавателю слы­ шимость звуковых сигналов еще на подходе к участку расположе­

ния опасности.

Обеспечение подхода судов к местам якорных стоянок решает­ ся методом использования створного и секторного оборудования,, опознавательных знаков, ППЗ. Так же как и для решения преды­ дущих задач, на навигационных ориентирах, кроме светотехни­ ческих средств предусматриваются звукосигнальные средства и

массивные радиолокационные отражатели.

Ни один из рассмотренных методов навигационного оборудо­ вания каналов не является универсальным; все они зависят от ус­ ловий видимости, навигационно-гидрометеорологических особенно­ стей района. Поэтому для полноценного оснащения судоходных путей порта навигационным оборудованием требуется комплексное применение различных методов и средств, взаимоувязанных и до­

полняющих друг друга.

Развитие сети навигационных ориентиров и расстановка средств навигационного оборудования должны быть такими, чтобы при

277

/

Р и с . 162. С х е м а определения величины д оп усти м ого бокового уклонения с у д ­ на от оси кан ал а:

1 — о с ь ф а р в а т е р а ; 2 — г р а н и ц а с т в о р н о й з о н ы ; 3 — к р о м к а ф а р в а т е р а

наименьшем числе навигационных ориентиров обеспечить макси­ мально возможную точность определения места судна при конкрет­ ных навигационно-гидрографических условиях в районе.

Установленные на берегу ориентиры должны иметь дальность действия, необходимую как для опознания берега и определения места судна при подходе с моря, так и для плавания вблизи бере­ гов. При подходе к начальной точке канала, если нет приемного буя, точность определения судна М доп должна быть не менее величины допустимого бокового уклонения судна от оси канала Рк. Такое же требование предъявляется к створным знакам, обес­ печивающим движение судов по узким фарватерам и искусствен­ ным каналам. Величина Р к зависит от ширины фарватера и харак­ теристики судна, она определяется по формуле (см. рис. 162)

Величина. Як всегда должна быть несколько меньше полушири­ ны фарватера, что дает возможность иметь запас чистой воды. Для обеспечения требуемой дальности видимости навигационный ори­ ентир выставляется в соответствующем месте с учетом прозрачно­ сти атмосферы, характерной для данного района и условий види­

мости с моря.

К источникам света навигационных ориентиров предъявляются следующие требования: наибольшая яркость, равномерность и на­ правленность излучения в зависимости от принципа построения

278

оптической системы, наибольшая световая отдача, т. е. большой световой поток при малой потребляемой мощности, четкое отли­ чие от окружающих посторонних огней, длительность срока служ­ бы и надежность действия.

При плавании по каналам створное оборудование должно обе­ спечивать необходимую для безопасного плавания величину бо­ кового уклонения по всей длине канала. Выбор вида створа для оборудования канала зависит от ширины канала, технико-эксплу­ атационных характеристик судов, географического положения и условий видимости в районе.

Створные огни должны обнаруживаться на пределе дально­ сти действия и быть видными на всем протяжении его ходовой ча­ сти, при этом характер и характеристика огней должны оставаться неизменными и способствовать решению зрительной задачи при плавании по створу. При выборе характеристики створных огней необходимо руководствоваться следующими #соображениями:

лучшими створными огнями являются белые и красные. Они ре­ комендуются во всех случаях, если распознавание их среди окру­ жающих огней не связано с большими трудностями;

при использовании проблесковых огней во всех случаях долж­ на обеспечиваться их синхронная работа. Продолжительность про­ блесков должна быть не менее 0,3 сек;

характеристики огней на знаках должны быть такими, чтобы они обеспечивали их отличие от других огней, удобное их наблю­ дение и не утомляли глаз наблюдателя;

чем уже канал, тем чаще должны совпадать проблески перед­ них и задних створных огней.

В действующей технической инструкции приводится таблица наиболее целесообразных комбинаций характеристик действия створных огней.

Изложенные рекомендации в отношении характеристики створ­ ных огней относятся и к другим используемым системам оптическо­ го навигационного оборудования для обеспечения плавания в за­ данном направлении. Отмеченные недостатки оптических систем судоходной обстановки, постоянно возрастающие размеры и ско­ рость движения морских судов, а также повышение оживленности судоходства на морских каналах и в портовых акваториях заста­ вили изыскивать принципиально новые средства ориентации судов, пригодные к использованию в любую погоду. Наиболее универ­ сальными и эффективными оказались средства, основанные на ис­ пользовании методов радиолокации.

Радиолокационными называются способы определения места» основанные на использовании отражения ультракоротковолновых колебаний, излучаемых передатчиком радиолокационной станции. Радиолокационная станция (Р Л С )— это радиотехническая уста­ новка, предназначенная для определения местоположения (рас­ стояния II направления) объектов путем измерения промежутка времени между моментом посылки импульса л моментом регист­ рации сигнала, отраженного от пассивных (берегов, судов, айсбер­

279

гов, плавучих предостерегательных знаков) или активных (мая- ков-ответчиков) отражателей.

Навигационные радиолокационные станции разделяются на подвижные (судовые) и стационарные (береговые), используемые для управления движением судов в порту и на подходах к нему. РЛ С независимо от условий видимости позволяют обнаруживать суда в море, берега, острова, даже буи и шлюпки; способствуют предотвращению опасности столкновения с другими судами; дают возможность опознать берега и более уверенно плавать в узкостях; обеспечивают также более уверенный вход в порт и выход из не­

манской проводки судов на подходных каналах и фарватерах, на акватории портов и рейдов и прежде всего в условиях плохой видимости. Контроль и управление движением судов в зоне обзо­ ра РЛ С осуществляются путем наблюдения оператором за поло­ жением отметки судов на экранах индикаторов кругового и сек­ торного обзоров. Оператор РЛ С наблюдает на экране за движением судна по каналу и сообщает на судно о его положении относитель­ но оси канала. Главным требованием к станции является обес­

буи, вехи, линия канала, опасные для судов районы и т. п- Портовая РЛ С «Раскат» включает следующие основные узлы:

индикатор кругового обзора, индикатор секторного обзора (6 ком­ плектов), щит переключателя комплектов, сервопривод, электро­

питание РЛ С.

Портовая РЛ С «Раскат» — это приемо-передающее устройство, способное передавать и принимать короткие импульсы электро­ магнитной энергии и измерять промежутки времени между момен­ тами посылки и приема отраженного от объекта эхо-сигнала. Пере­ дача и прием сигналов производятся одной и той же антенной, поэтому отличительной особенностью станции является переключа­ ющее устройство. Для этой цели служит волноводный переключа­

тель.

Другая отличительная особенность станции — планшет, накла­ дываемый на экран индикаторов секторного обзора для совмеще­ ния и контроля радиолокационного изображения объектов с дей­ ствительным положением их на местности. Все обозначенные на схеме узлы станции взаимосвязаны и обеспечивают согласованную работу. К основным узлам станции относятся: передатчик, ан­ тенное устройство, приемник, индикаторы, датчик электронных от­ меток оси фарватера и датчик частот.

280

Передатчик служит генератором коротких и мощных импуль­ сов электромагнитной энергии, имеющих определенную длитель­ ность, прямоугольную форму и следующих с определенной часто­ той. Антенное устройство предназначено для направленного из­ лучения мощных высокочастотных импульсов и приема эхо-им­ пульсов. Приемное устройство состоит из антенны, поворотного ме­ ханизма и волноводного переключателя.

Импульсы, отраженные от объектов и принятые антенной че­ рез поворотный механизм и волноводный переключатель, посту­ пают в приемник. Обычно мощность принимаемого от объекта сиг­ нала весьма незначительна, поэтому основным назначением при­ емника является усиление слабых импульсов до величины, необ­ ходимой для воздействия на индикаторы. Сигнал, принимаемый антенной, контролируется прибором контроля частоты и с выхо­ да приемника поступает на усилитель промежуточной частоты, усиливается и подается на индикаторы. Датчик частот служит для выдачи запускающего импульса на датчик электронных отметок фарватера и индикатора. Он должен обеспечить на выходе не ме­ нее 18 электронных азимутальных импульсов, изображающих осе­ вую линию фарватера на экране каждого индикатора секторно­

миль — 0,8%, а на шкалах 10 и 25 миль — 0,6%. Индикаторы име­ ют шкалы дальности 1, 2, 5, 10 и 25 миль; масштабы изображе­ ния на индикаторе кругового обзора — 1:220 000 и на индикаторе секторного обзора 1:10 000.

В составе аппаратуры — один индикатор кругового обзора и шесть индикаторов секторного обзора. На индикаторах предусмот­ рены: подвижный круг дальности (ПКД ), подвижная электронная метка азимута (ПАМ ), механические отсчетные устройства для от­ счета азимута и расстояния. Достаточно узкая диаграмма направ­ ленности антенны в горизонтальной плоскости, равная 0°,4, позволяет достичь хорошей разрешающей способности и тем самым обеспечивает высокую точность определения места судна.

В отличие от других систем портовых радиолокационных стан­ ций, «Раскат» имеет две частоты повторения импульсов. Диаметр рабочей части экрана индикатора сравнительно большой, что облегчает работу оператора. Экраны индикаторов закрываются прозрачными планшетами с нанесенными на них бровками и осе­ вой линией канала, отметками буев, вех, а также координатной сеткой неподвижных кругов дальности и азимутальных кругов.

281

§15. Дноуглубительные работы и борьба с загрязнением акваторий

Инженерная мысль неоднократно обращалась к идеям поддер­ жания искусственных глубин с помощью различных типов гидро­ технических сооружений в виде оградительных дамб. Например, на подходах к Суэцкому каналу со стороны Средиземного моря были сооружены наносоудерживающие дамбы длиной 1 км; в дальней­ шем пришлось увеличить длину Западного мола до 7 км. Подвод­ ный мол достигает 12-метровой изобаты. Имеются наносозащитные сооружения на входе с моря в Амстердамский канал, во француз­ ских портах Дьеп, Дюнкирхен, Бизерта. Однако несмотря на ог­ ромные капиталовложения, эти сооружения все же в большинстве случаев не решают задачи надежной защиты морских путей от заносимости; в то же время наличие таких сооружений препятст­ вует осуществлению мероприятий по развитию габаритов кана­ лов. С увеличением ограждаемых глубин стоимость сооружений возрастает в геометрической прогрессии.

Отечественная и зарубежная практика показывает, что основ­ ным средством создания и поддержания судоходных габаритов в акваториях портов и на водных подходах к ним в настоящее время являются технические средства дноуглубления — различные типы морских дноуглубительных снарядов и обслуживающие их вспо­ могательные суда. Видимо, это положение сохранится неизменным ина обозримую перспективу.

Примитивные средства дноуглубления в виде ковша, наса­ женного на длинную рукоять, применялись еще в глубокой древности. Первое упоминание о «багерном деле» в России отно­ сится к 1699 г., когда по указу Петра I оно было организовано на реках Воронеж и Дон. Три «чистительные машины» были пост­ роены в России в 1705 г. по проекту «вымышленников» Еронима

снаряд был построен в 1811 г. на Ижорском заводе по проекту А. Бетанкура. Он использовался для дноуглубительных работ в гаванях Кронштадта.

Возрастающие требования в отношении развития судоходных габаритов обусловливают увеличение числа объектов и объемов морских дноуглубительных работ. Возрастает сложность условий их выполнения. Помимо создания и поддержания искусственных глубин в акваториях портов и на подходах к ним, все чаще воз­ никают задачи развития существующих и образования новых транзитных каналов, подобно Керчь-Еникальскому каналу, обес­ печивающему глубоководную трассу для посещения крупнотон­ нажными судами портов Азовского моря. Ведутся большие рабо­ ты по углублению Датских проливов. Для удовлетворения на­ сущных потребностей морского транспорта технические средства морского дноуглубления постоянно совершенствуются, увеличива­ ется их производственная мощность.

282

Современные технические средства дноуглубления по принци­ пу действия делятся на две основные группы: первая — гидравли­ ческие грунтоизвлекающие средства — землесосы самоотвозные, рефулерные, шаландовые и землесосные шаландоразгружатели и

практике дноуглубления начинают находить применение техниче­ ские средства, действие которых основывается на иных технологи­

зи получается вполне удовлетворительной. Увеличение глубины благоприятно сказывается на производительности эрлифтного грунтоизвлекающего устройства.

При пневмогидравлическом способе дноуглубления удаление наносов осуществляется путем совместного воздействия воздуха и воды, которые под давлением по отдельным шлангам поступа­

ное течение. Пневмогидравлический снаряд обладает рядом преи­ муществ. Он может применяться в местах, недоступных для дру­ гих типов снарядов, — непосредственно у причалов, волноломов и других примыкающих к акватории сооружений, не подвергая их опасности повреждения.

Дноуглубительные рабочие органы не имеют непосредственно­ го контакта с углубляемым дном, и поэтому нет опасности их поломки. Углубление производится точно на заданную глубину с образованием ровного дна. Будучи оборудован централизованным управлением, снаряд обслуживается одним человеком. Благодаря малым размерам его можно перебазировать на транспортных су­ дах, по железной дороге или на автомашинах.

Из рассмотренных двух основных технологических групп гид­ равлические грунтоизвлекающие средства имеют ряд преиму­ ществ по сравнению с механическими, поэтому последние следует применять лишь в тех случаях, когда условия работы или харак­ тер задания исключают возможность рационального применения землесосов.

Для ремонтного дноуглубления на не защищенных от волне­ ния подходных и транзитных каналах наиболее эффективными являются самоотвозные землесосы. Эти снаряды наилучшим об­ разом и с наименьшими затратами обеспечивают удаление с ка­

283

налов продуктов заносимости. В благоприятных природных усло­ виях— при наличии поперечного течения по отношению к направ­

образования проходных глубин на всем протяжении судоходного пути.

Область рационального применения самоотвозных зем­ лесосов ограничивается легкими подвижными грунтами. На плот­ ных грунтах гибкие волочащиеся грунтоизвлекающие устройства образуют траншеи, которые потом долго не заравниваются. Не­ благоприятными для этих снарядов также являются прорези ма­ лой протяженности. Точность выработки дна самоотвозными зем­ лесосами по глубине несколько ниже, чем у папильонажных сна­ рядов.

На объектах, где условия работ допускают применение напор­ ного транспорта грунта, предпочтительно применять папильонаж- но-траншейные рефулерные землесосы. Современные наиболее крупные землесосы обеспечивают часовую производительность до

При свайно-стреловой системе, когда передние папильонажные якоря перекладываются с помощью длинных поворотных стрел, установленных на снаряде, централизованное управление работой такого снаряда осуществляется одним человеком. На объектах, хорошо защищенных от волнения, к при применении разрыхлите­ лей соответствующей формы и конструкции, с помощью папильонажного землесоса достигается высокая точность выработки дна. Однако рефулерные землесосы плохо приспособлены для разра­ ботки очень твердых, засоренных грунтов и для выполнения ра­ бот на объектах, подверженных волнению. Последний недостаток уменьшается при применении взвешенно-затопляемого грунто­ провода, конструкция которого разработана и внедрена работни­ ками Каспрейдморпути.

Область рационального применения многочерпаковых снаря­ дов составляют объекты ремонтного дноуглубления в портовых акваториях при отвозке грунта на отдаленные свалки, а также капитальные и ремонтные дноуглубительные работы в средних по трудности и тяжелых грунтовых условиях. На объектах с особо тяжелыми грунтовыми условиями (уборка скалы, валунные грун­ ты, грунты, засоренные металлом, и т. п.) успешно применяются одночерпаковые штанговые и грейферные снаряды. Для выполне­ ния дноуглубительных работ непосредственно у причалов и дру­ гих гидротехнических сооружений, а также для дноуглубления в тяжелых грунтах на объектах, не защищенных от волнения, наи­ более удобны самоотвозные грейферные снаряды. Недостаток их—

284

лов приходится считаться с тем, что современная техника морско­ го дноуглубления еще не располагает высокопроизводительными средствами, приспособленными для выполнения дноуглубительных работ в тяжелых грунтах на объектах, не защищенных от волне­ ния. Вместе с тем для разработки и удаления легких грунтов на таких объектах с большим успехом могут применяться самоотвозные землесосы и себестоимость этих работ сравнительно не­ велика. Поэтому при сравнении вариантов проектных решений по дноуглублению на незащищенных объектах при прочих равных условиях предпочтение целесообразно отдавать варианту, свя­ занному с разработкой легких или средних грунтов, даже в том

стоят на балансе порта. Согласно Правилам технической эксплу­ атации портов общую ответственность за организацию техническо­ го надзора за состоянием и режимом эксплуатации акваторий и за своевременное выполнение ремонтного дноуглубления несет главный инженер порта. Ответственность за поддержание поряд­ ка на акватории порта, за расстановку и движение судов в порту возлагается на капитана порта. Он же осуществляет контроль за исправностью навигационной обстановки, состоянием глубин и сво­ евременной уборкой посторонних предметов, обнаруженных на по­ верхности или на дне акватории, а также за санитарным состоя­ нием акватории.

Работы по поддержанию портовых акваторий в исправном со­ стоянии осуществляются подрядным способом. Заказчиком явля­ ется владелец акватории — порт, а подрядчиком — Бассейновое управление морских путей, располагающее техническими средст­ вами дноуглубления. Иногда возникает необходимость выполнения на акваториях водолазного обследования, судоподъемных или подводно-технических работ, связанных с применением специаль­ ного оборудования. К таким работам привлекаются в порядке субподряда или по прямому договору с портом экспедиционные отряды АСПТР.

Взаимоотношения между заказчиком и подрядчиком определя­ ются в системе Министерства морского флота Правилами о под­ рядных договорах на производство морских дноуглубительных (рефулерных) работ.

Руководящими документами, регламентирующими организа­ цию, производство, приемку и контроль за качеством дноуглуби­ тельных работ, являются Строительные нормы и правила СНиП Ш -Б. 1—71. «Земляные сооружения» (Правила производства и при­ емки работ); «Технические указания по производству и приемке работ при возведении морских и речных портовых сооружений»; «Производство и приемка морских дноуглубительных и намывных работ» (BCH-34/IV), а также «Техническая инструкция по произ­ водству морских дноуглубительных работ». Стоимость дноуглу­ бительных работ, предусматриваемых подрядным договором,

285

определяется по прейскуранту на морские дноуглубительные и рефулерные работы.

Согласно действующим Правилам основой содержания под­ рядного договора на производство дноуглубительных работ яв­ ляются: место, объем, сроки и стоимость работ. При определении этих элементов договора учитываются состояние и планируемые габариты морских путей, желательцые сроки их достижения, а также состав действующего дноуглубительного флота, его произ­ водственная мощность и степень загрузки как в целом, так и по отдельным технологическим типам земснарядов.

До недавнего времени производственная мощность дноуглуби­ тельного флота часто оказывалась недостаточной для полного и своевременного удовлетворения всех заявок портов на дноуглу­ бительные работы. Поэтому приходилось поступаться сроками до­ стижения планируемых габаритов — обеспечивать их не к началу, а в течение навигации. Естественно, при дефиците производствен­ ной мощности средств дноуглубления нельзя было выдвигать требования высокой гарантии достигнутых габаритов. Нередко в результате штормовой заносимости созданный запас глубины ока­ зывался недостаточным и происходил внезапный срыв судоход­ ных глубин; для их восстановления приходилось срочно перебра­ сывать земснаряды с других объектов работ.

В шестидесятых годах производственная мощность морского дноуглубительного флота значительно увеличилась. Существенно улучшилась качественная характеристика действующего состава дноуглубительных снарядов за счет пополнения его мощными и мобильными самоотвозными землесосами. В настоящее время уп­ равления морских путей в большинстве бассейнов могут полно­ стью и своевременно удовлетворять потребности портов в ремонтном дноуглублении и быстро ликвидировать последствия внезапной штормовой заносимости. Таким образом, создались предпосылки для улучшения системы планирования ремонтного дноуглубления и для перехода к новым, более совершенным фор­ мам договорных взаимоотношений между портами и управления­ ми морских путей. В основе улучшения системы планирования ле­ жит замена объема дноуглубления (кубатуры извлекаемого грун­ та), как измерителя работ по ремонтному дноуглублению, габари­ тами пути, сроками их достижения и периодом, на протяжении ко­ торого эти габариты должны сохраняться с соблюдением опреде­ ленного уровня гарантии. Эти же элементы измерителя дноуглу­ бительных работ становятся основой договорных взаимоотноше­ ний между заказчиком и подрядчиком.

Порт, исходя из своих эксплуатационных потребностей, опре­ деляет объекты ремонтного дноуглубления, необходимые сроки достижения и период поддержания планируемых габаритов. Он также должен определить свою позицию в отношении требуемого

286