книги из ГПНТБ / Техническая эксплуатация портовых сооружений

Причальные стенки ячеистой конструкции (рис. 51) сооружают­ ся из плоских шпунтовых свай с усиленными замками, значение которых в такого рода конструкциях очень велико. На сооружения ячеистой конструкции затрачивается сравнительно большое коли­ чество металла, особенно на тыловые стенки и диафрагмы, где прочность материала используется в недостаточной степени. По­ этому предложены конструкции набережных, состоящие из одиноч­ ных криволинейных стенок. В некоторых случаях шпунтовые стенки с криволинейной формой в плане работают как незаанкерованные больверкп.

Важным вопросом является защита металлического шпунта от коррозии. Исследования показали, что особенно интенсивно кор­ родирует шпунт в зонах переменного горизонта и заплеска воды. Например, в одном из морских портов через 20 лет потери в весе шпунта от коррозии для подводной зоны составляли 3%, а для надводной в пределах колебания уровня — более 20%. Способ за­ щиты от коррозии необходимо выбирать в каждом отдельном слу­ чае на основании технико-экономических данных. За рубежом все чаще используется катодная защита.

77

6)

Рис. 52. Контейнерные причалы:

а — металлический больверк; б — свайная эстакада на основании из деревянных свай; 1 — металлический шпунт; 2 — экран из железобетонных свай; 3 — железо­ бетонные сваи подкранового пути; 4 — стальные трубчатые сваи подкранового пути; 5 — деревянные сваи

Специализированные причалы. Быстрое увеличение размеров специализированных судов (контейнеровозов, угле-рудовозов, нефтетанкеров и др.) вызвало необходимость строительства специа­ лизированных причалов, конструкция которых в значительной сте­ пени зависит от монтируемых на них перегрузочных устройств.

78

Кроме того, очень существенное влияние оказывают большие глу­ бины, вызванные возросшими осадками современных специализи­ рованных судов.

В качестве примера рассмотрим некоторые новейшие конструк­ ции причалов для крупнотоннажных судов. Конструкция причалов для контейнеровозов аналогична причалам для судов общего наз­ начения. Однако значительно большие нагрузки на ногу специа­ лизированных перегружателей для контейнеров по сравнению с нагрузкой на ногу обычного крана требуют усиленного свайного основания. Причал для контейнеровозов (см. рис. 40, б) возведен в районе с большими приливными колебаниями уровня на акватории, не полностью защищенной от волнения. Отметка дна у причала на-

углубление позволяет осуществить передняя стенка, выполненная из металлического шпунта самого тяжелого профиля. У причала расположена волногасящая камера из сборных коробчатых желе­ зобетонных элементов весом 450 г.

Основанием служат металлические двутавровые сваи, снабжен­ ные для повышения несущей способности специальными открыл­ ками. Усилия от навала судов и от нажатия швартовов восприни­ маются пологонаклонными сваями (до 1,5:1). Такие причалы мо­ гут сооружаться из железобетонных оболочек, массивов-гигантов и т. п. Если они представляют собой больверки, свайные эстакады и тому подобную сравнительно легкую конструкцию (рис. 52), то для контейнерного перегружателя прокладывают подкрановые пути на свайном или другом мощном основании. Причал для обслу­ живания контейнеровозов в новом отечественном порту показан на рис. 52, а. На рис. 52, б изображен причал на основании из дере­ вянных свай. Для обслуживания паромов и других судов, загру­ жаемых с носа или с кормы, причалы строят в виде эстакад, соеди­ ненных аппарелями, которые могут изменять наклон (рис. 53).

При строительстве причалов для перегрузки навалочных гру­ зов также широко используют металлические сваи и шпунт. Пред­

нейшем предполагается дополнительное увеличение глубин, набе­ режная имеет очень простую конструкцию. Горизонтальное усилие передается на пологонаклоненные металлические сваи длиной бо­ лее 50 м. Простота конструкции в данном случае достигается за счет большого расхода металла.

В Нидерландах, для того чтобы уменьшить давление грунта на шпунт и частично передать на него горизонтальное усилие, перед­ ний шпунтовый ряд нередко забивают наклонно. Основание обыч­ но сооружают из предварительно напряженных железобетонных свай. Для повышения несущей способности сжатых свай в нижней их части устраивают утолщения.

При строительстве причалов для навалочных грузов при благо­ приятных грунтовых условиях применяются оболочки большого диаметра. Набережная для выгрузки руды в порту Фос сооружена

79

Рис. 53. Причал для паромов и судов, загружаемых методом наката:

J — береговая опора; 2 — аппарель; 3 — морская опора; 4 — устройство для изменения уклона аппарели; 5 — судно

+6,62 I,

а') . ЛI.п J

Рис. 54. Причальные набережные для вы­ грузки руды:

а, б — с передним металлическим шпунтом; в —

женные железобетонные сваи с утолщенным

80

из железобетонных оболочек (см. рис. 37, а). Если склады на­ валочных грузов удалены от причала, то можно ограничиться про­ кладкой мощных подкрановых путей для перегружателя и уст­ ройством легкой подпорной стенки (рис. 54, в). При слабых грун­ тах рекомендуется консолидация грунтов, чтобы предотвратить их просадку. Это мероприятие целесообразно и для повышения общей устойчивости сооружения. В этом случае песчаные дрены устраи­ ваются также и перед стенкой для укрепления грунтов дна.

Рис. 55. Пирсы для выгрузки и погрузки руды и угля на основании из стальных трубчатых свай:

а — для судов дедвейтом 300 тыс. г; 6 — для судов дедвейтом более 100 тыс. т.

81

В ряде случаев наиболее удачной конструкцией причала для перегрузки навалочных грузов является узкий пирс или причал, параллельный берегу, соединенный с ним съездом (рис. 55). Представляет интерес узкий пирс, построенный в Японии для вы­ грузки руды. Пирс предназначается для обслуживания судов дед­ вейтом 300 тыс. т. Глубина у причала 25—33 м. Основанием пирса служат стальные трубчатые сваи диаметром 1000— 1500 мм, с тол­ щиной стенок 15—18 мм. В связи со слабыми грунтами основания сваи забивали через толщу илов до плотного грунта на отметке ми­ нус 75 м. Длина вертикальных свай около 80 м, наклонных — более

100 м. Верхнее строение пирса состоит из продольных ригелей, рас­ положенных по краям и по продольной осп сооружения, связанных между собой горизонтальными стальными фермами. На причале

логичная конструкция намечается к строительству в новом восточ­ ном порту у пирса для судов дедвейтом более 100 тыс. т (рис. 55, б). При сооружении причалов для судов меньших размеров, на­ пример зерновозов, кроме металлических, используются также предварительно напряженные железобетонные трубчатые сваи

(рис. 56, а и б).

Основная конструкция пирса не воспринимает швартовных уси­ лий и усилий от навала. Для этого служат стальные трубчатые причально-отбойные палы, расположенные с двух сторон пирса. Наибольшие вертикальные нагрузки передаются на пирс от опор пневматических перегружателей для выгрузки зерна, перемещаю-

Рис. 56. Пирсы для выгрузки зерна:

а — пирс на основании из предварительно напряженных железобетонных трубчатых свай; б — трубчатая предварительно напряженная железобетонная свая с утолщен­ ным нижним концом

82

щпхся по пирсу. Верхнее строение пирса сборно-монолитное, из предварительно напряженных железобетонных элементов, опира­ ется на предварительно напряженные железобетонные трубчатые сваи. У основания свай имеется утолщение, благодаря которому их несущая способность увеличилась на 30%. Для устранения воз­ можных повреждений от замерзания воды в полостях свай они за­ полнены до отметки — 2,5 м асфальтобетоном.

Экономичные решения могут быть получены при использовании набивных свай Беното. В ряде случаев причалы для погрузки и выгрузки навалочных грузов проектируются в виде сооружений на отдельных опорах из оболочек большого диаметра, массивовгигантов, ячеек из металлического шпунта. Иногда применяют ком­ бинированные конструкции, в которых основные вертикальные на­ грузки воспринимаются основанием из свай или колонна, горизон­ тальные— мощными палами (рис. 57).

Для современных крупнотоннажных танкеров причалы часто строят на основании из металлических свай. Причал для танкеров дедвейтом 200 тыс, г показан на рис. 58, а. В настоящее время строятся танкеры дедвейтом 450 тыс. г. В Японии сооружен при­ чал для таких судов. Основными элементами подобных причалов являются мощные отбойные и швартовные палы. Отбойные палы должны воспринимать большую энергию, которая передается на них при подходе судов. Они имеют гибкую конструкцию из верти­ кальных металлических трубчатых свай. Толщина стенок свай из­

причала, где опорные стойки работают в основном на осевые на­ грузки, опираются на железобетонные оболочки, а отбойные палы выполняются из стальных свай. В порту Фос при строительстве

рега или на расстоянии до нескольких километров от него, в пос­ ледние годы для обслуживания крупнотоннажных нефтетанкеров большое распространение получили рейдовые причалы облегчен­ ной конструкции. Они могут быть выполнены в виде башен, плат­ форм или буев с жесткими или гибкими анкерными устройствами для связи с дном (рис. 59).

Стационарный рейдовый нефтепричал подобного типа состоит из центрального пала и соединенной с ним балки (рис. 59, а), один конец которой шарнирно соединен с палом, что позволяет ей вместе со стоящим около нее пришвартованным к палу судном вращаться относительно пала. На втором конце балки расположены

83

л IZ' Г

Рис. 58. Причалы для крупнотоннажных танкеров: