Пособие по Транспортным узлам / Пособие по Транспортным узлам
.pdf
а) типовой из сборного железобетона (фасад и поперечный разрез – перпендикулярно кордону); б) с перекрытием в виде сквозных стальных
ферм; в) с металлическими рамами сплошной конструкции; г) с перекрытием в виде консольной фермы из облегченных трубчатых
элементов; д) с раскрывающейся (сдвигаемой в поперечном направлении) крышей из металла; е) с раскрывающейся (сдвигаемой в продольном направлении) крышей из железобетона в центральной части склада
Рисунок 2.12 - Одноэтажные склады
Длина одноэтажных складов, как правило, соответствует длине обслуживаемых судов или кратной ей величине. По соображениям пожарной безопасности длинные склады разбивают на отсеки несгораемыми (бетонными или кирпичными) поперечными стенами - так называемыми брандмауэрами.
Для улучшения условий загрузки и разгрузки вагонов и автомобилей пол склада иногда располагают выше поверхности территории, а снаружи у стен склада устраивают высокие платформы-рампы.
Для въезда в склад в этом случае используют пандусы (наклонные съезды). Так как рампы усложняют въезд в склад автомобилей и автопогрузчиков, в последнее время устраивают только тыловую рампу, придавая полу склада уклон в сторону причала порядка 1 - 1,5%.
Автопогрузчики и автомобили въезжают в склад через специальные проемы в боковых и торцовых стенах. Эти проемы закрывают воротами. Ворота могут быть сделаны откатными или, что значительно удобнее в эксплуатации, шторными с механическим приводом и дистанционным управлением. Ширину ворот обычно принимают не менее 4,8 м, высоту в первом этаже - не менее 5,4 м.
82
а) типовой из сборного железобетона; б) комплекс из прикордонного одноэтажного и тылового многоэтажного складов; в) склад-холодильник; г) крытый причал-склад; д) плавучий причал-склад
Рисунок 2.13 – Многоэтажные склады
Вдвух- и многоэтажных складах прикордонного типа на каждом этаже, начиная со второго, устраивают открытые балконы-площадки, на которые груз подается с помощью прикордонных кранов, а в крышах склада предусматривают люки. В некоторых случаях для удобства механизированной подачи груза в склад и выгрузки его из склада проектируют раскрывающиеся крыши. При этом необходимо принимать меры для предотвращения повреждения груза атмосферными осадками.
Современные склады в основном сооружают из железобетона и металла. Железобетонные склады могут быть из сборного (рисунок 2.12, а) или реже монолитного железобетона. Из монолитного железобетона иногда выполняют сводчатые, купольные, рамные и балочные перекрытия.
Нередко сооружают склады комбинированной конструкции: нижний этаж из железобетона, верхний облегченной конструкции из металла. Применение сборного предварительно напряженного железобетона позволяет сократить сроки строительства.
Металлические рамы складов могут иметь решетчатую и сплошную конструкцию (рисунок 2.12, б, в).
Впоследние годы стремятся заменить тяжелые конструкции каркасов складов из металлических портальных рам более легкими решетчатыми конструкциями, применяя при этом рациональные (например,
83
трубчатые) профили элементов и коррозионно-стойкие материалы (рисунок 2.12, г).
При увеличении перекрываемых пролетов существенную часть нагрузок, передающихся на перекрытие складов, составляет их собственный вес. В связи с этим может оказаться целесообразным использование легких металлов. Имеются примеры складов с решетчатой рамой, выполненной из стали и алюминиевых сплавов. Алюминиевые сплавы используются в той части конструкции, где вес имеет особенно существенное значение. В алюминиевый сплав добавляют кремний, магний и хром. Таким путем обеспечивают высокую прочность сплава и хорошую сопротивляемость его коррозии. Прочность сплава приближается к прочности стали, но модуль упругости его значительно меньше. В связи с этим повышение жесткости перекрытия достигают конструктивными мероприятиями. Кровлю склада при этом выполняют из гофрированного алюминия. Часть крыши покрывают кровлей из гофрированного прозрачного пластика.
В качестве кровли складов используют также гофрированную сталь. В некоторых случаях для той же цели применяют гофрированный асбестоцемент, который обеспечивает лучшую теплоизоляцию и практически не требует ухода, выгодно отличаясь этим от стали. Однако высокая хрупкость несколько ограничивает его применение.
Деревянные склады в последние годы почти не строят. Можно привести только отдельные примеры использования дерева для изготовления рам каркасов, складов облегченной конструкции. При этом обшивка стен каркасов может быть выполнена из гофрированной стали или алюминия, который значительно лучше, чем сталь, сопротивляется коррозионным воздействиям.
Конструкция фундамента складов зависит от грунтовых условий. В большинстве случаев грунты в портах имеют невысокую несущую способность, и поэтому приходится использовать сваи. Часто при близком расположении складов к линии кордона опорные конструкции причалов и складов совмещают.
Иногда склады размещают в подводной части причалов, придавая им форму коробчатой конструкции. При этом необходимо обеспечивать их высококачественную гидроизоляцию.
Полы складов могут иметь монолитную, сборную и сборномонолитную конструкцию из бетона или железобетонных плит с покрытием из асфальта, синтетических материалов и пр. В отдельных случаях можно обойтись и без защитного покрытия, обеспечивая необходимую стойкость основной конструкции пола.
При наличии грузопотоков с большим коэффициентом неравномерности, в частности сезонных, иногда нецелесообразно назначать вместимость складов, исходя из максимального грузооборота. В этом случае используют облегченные временные укрытия для грузов - навесы. Устройство этих укрытий, разумеется, не исключает необходимости строительства более капитальных складов, особенно если грузы тре-
84
буют предохранения от неблагоприятных атмосферных, в частности температурных, воздействий.
К навесам предъявляют следующие требования: а) короткие сроки возведения; б) низкая стоимость; в) возможность перенесения на другое место и многократного использования.
При строительстве навесов облегченной конструкции используют хлопчатобумажную ткань типа парусного брезента, стальные тросы оцинкованные, стальные трубы конструкционные. Для сооружения таких навесов могут быть применены подручные и ранее использованные материалы, например, стальные тросы с судов и портовых механизмов.
Размеры навеса устанавливают, исходя из заданного количества груза. При этом следует учитывать оптимальные условия работы всей конструкции. При необходимости перекрытия больших площадей желательно использовать несколько одинаковых покрытий.
2.5.1. Склады для штучных грузов и лесоматериалов
Штучные грузы некоторых видов, особенно в надежной упаковке и в контейнерах, могут храниться на открытых площадках. Штучные грузы, требующие закрытого хранения, обычно хранят в закрытых складах общего назначения, рассмотренных ранее.
Удачной является конструкция одноэтажного склада для штучных грузов (рисунок 2.12, а). Здесь предварительно напряженные железобетонные фермы расположены вдоль склада. Это позволяет в случае необходимости увеличивать ширину его на нужное число стандартных пролетов. Кроме того, увеличение размера пролета до 24 м улучшает условия транспортирования грузов внутри склада. Для удобства укладки тяжеловесов применяют склады с раскрывающейся крышей.
Например, в порту Антверпен для хранения продукции металлургической промышленности построен склад такой конструкции, состоящий из двух частей (рисунок 2.12, д): прикордонной шириной 54 м с раскрывающейся крышей и тыловой шириной 30,2 м со стационарной крышей. Прикордонная часть склада по длине имеет 10 пролетов шириной по 30 м, каждый из которых перекрыт двухскатной передвижной крышей с пролетом 28 м. На время производства грузовых работ передвижная крыша сдвигается по специальным направляющим фермам в тыл причала. Внутри прикордоного склада установлены два мостовых перегружателя с пролетом 40 м и грузоподъемностью 10 т. В конструкции передвижной крыши широко использованы алюминиевые элементы, что позволило значительно снизить ее вес и мощность приводных механизмов.
При ограниченной территории порта для хранения штучных грузов строят многоэтажные склады (рисунок 2.13).
Имеется типовая конструкция четырехэтажного склада с сеткой трубчатых железобетонных колонн 12х12 м (рисунок 2.13, а). Ширина склада около 65 м, длина 123 м. Междуэтажные перекрытия выполнены
85
из сборно-монолитного железобетона. При строительстве такого склада предусмотрено использование предварительно напряженного железобетона.
При сопоставлении вариантов одноэтажного и многоэтажного склада следует иметь в виду, что стоимость склада, отнесенная к одной тонне груза, при одноэтажных складах оказывается более низкой. Кроме того, что еще более существенно, снижается стоимость перегрузки, транспортирования и хранения грузов. В некоторых случаях целесообразно сочетание одноэтажных транзитных складов у кордона с многоэтажными в тылу. Склады первой и второй линий могут быть соединены крытой галереей (рисунок 2.13, б).
В отличие от обычных транзитных, склады-холодильники, как правило, возводят многоэтажными (рисунок 2.13, в), чтобы по возможности уменьшить нагревание помещения и избежать повышенного притока тепла внутрь здания.
Грузы, поступающие в склады-холодильники, обычно требуют тщательной сортировки. Хранение их в высоких штабелях не допустимо. В связи с этим вместимость холодильников обычно используется в меньшей степени, чем вместимость других складов. Значительные затруднения вызывает обычно и механизация перегрузочных и транспортных процессов в холодильниках.
Для продуктов питания и фруктов, требующих поддержания определенного температурно-влажностного режима, сооружают склады с кондиционированием воздуха. Например, в складах для бананов постоянно поддерживается температура от +4 до +12°С, при влажности воздуха 80 - 85%. Специальный перегружатель позволяет избежать повреждения фруктов при выполнении перегрузочных работ.
Во многих портах с неблагоприятными метеорологическими условиями возникает необходимость в защите грузов при перегрузке от осадков, нагрева, солнца и других атмосферных воздействий. Влага, взаимодействуя с грузами некоторых видов, вызывает опасные явления: самовозгорания, выделение вредных газов, коррозию конструкций причалов. Проблема борьбы с воздействием влаги в значительной мере устраняется при использовании специальных покрытий над люками судов, не мешающих проведению перегрузочных работ. Возможно также использование и разного вида перекрытий на пути следования груза от судна до склада. В некоторых случаях целесообразно строительство крытых причалов-сладов (рисунок 2.13, г). Подобные причалы построены в Индии, Новой Зеландии, Швеции, Франции, США и др. странах.
Следует отметить, что способ перегрузки с использованием крытых причалов до настоящего времени не получил достаточного техни- ко-экономического обоснования. Стоимость крытых причалов примерно в 2 раза выше стоимости обычных причалов. В то же время перекрытия над причалами защищают грузы от неблагоприятных атмосферных воздействий, предохраняют их от загрязнения и порчи, создают нор-
86
мальные условия для работы, облегчают комплексную механизацию перегрузочных работ.
При ограниченной территории порта могут создаваться плавучие причалы-склады (рисунок 2.13, д), которые могут быть установлены на акватории или вблизи от берега, соединяясь с ним.
Контейнеры обычно хранят на открытых складских площадках, на подкладках или без них в зависимости от нагрузки, допускаемой на покрытие территории склада, и способов захвата контейнеров перегрузочными и транспортирующими устройствами. Между контейнерами должны быть оставлены свободные полосы, размеры которых также зависят от используемых перегрузочных средств. Конструкцию покрытия территории складских площадок назначают, исходя из нагрузок, передаваемых на покрытие при хранении, перегрузке и перевозке контейнеров.
Для открытого хранения контейнеров обычно требуются площади большой ширины - 400-600 м (рисунок 2.14).
Рисунок 2.14 – Склады для контейнеров
Для лучшего использования территории, особенно в условиях ее дефицита и высокой стоимости, применяются системы автоматизированных многоэтажных складов.
Лесоматериалы в основном хранят на открытых площадках (рису-
нок 2.15).
Для разных сортов лесных грузов принимают соответствующие формы штабелей. Сухой круглый лес укладывают в рядовые штабели, в клетку или с расположением между рядами поперечных прокладок. Сырой круглый лес для устранения интенсивного высыхания укладывают в плотные штабели без прокладок.
87
а) для круглого леса береговой; в) для пиломатериалов
Рисунок 2.15 - Склады для круглого леса и пиломатериалов
Ширина штабеля зависит от максимальной длины бревна. Между штабелями оставляют проходы шириной не менее 1 м. Между группами штабелей устраивают разрывы шириной не менее 5 м. Короткий лес укладывают в клетки, штабели или кучи. При хранении леса в кучах ухудшается его проветривание. Кроме того, такая укладка затрудняет его разработку и опасна из-за возможности обвалов.
Пиленый лес обычно укладывают в штабели на фундаментах или подкладках. Наибольшее распространение в портах получили штабели плотной продольной конструкции. Доски располагают сплошным настилом параллельно друг другу. Для устойчивости штабеля через каждые пять-восемь рядов размещают поперечные прокладки из тех же досок. Пакеты также укладывают в штабели плотной конструкции с прокладками для возможности захвата их перегрузочными устройствами. При использовании штабелирующих устройств допускается складирование пиломатериалов в штабели высотой до 10 м. Иногда пиломатериалы хранят в штабелях высотой до 12 м, имеющих квадратную форму, с размером стороны квадрата, равным длине доски. Между группами штабелей устраиваются продольные и поперечные проезды шириной 10 м.
Для предохранения от воздействия атмосферных осадков штабели закрывают щитами или защищают специальными навесами.
Прибывающие в порт железнодорожные вагоны с пиломатериалами сортируют в предпортовом парке, а затем передают на соответствующие разгрузочные пути. Разгрузка вагонов производиться мостовыми кранами. Пакеты с пиломатериалами повышенной влажности расформировываются специальной машиной в штабели для сушки. После естественной сушки пиломатериалы подают в сортировочноторцовочное отделение, где их перебирают и сортируют механизированным способом. Доски при необходимости торцуют. После этого пиломатериалы формируют в плотные пакеты и падают под навесы первой линии, где они хранятся до погрузки на суда.
88
Наиболее ценные сорта пиломатериалов, а также изделия деревообрабатывающей промышленности хранят в закрытых складах. Размеры складов, разрывов и проездов в них устанавливают в соответствии с правилами противопожарной безопасности.
2.5.2. Склады для навалочных грузов
Для хранения навалочных грузов используют как открытые, так и закрытые склады. Навалочные грузы отдельных видов обладают свойствами слеживаемости или самовозгорания, некоторые грузы боятся влаги. Это необходимо учитывать при назначении способа хранения грузов и выбора типа склада. Из-за большой пропускной способности причалов для навалочных грузов для них требуется обычно очень значительная вместимость складов. При определении вместимости складов следует учитывать возможные перебои в доставке навалочных грузов, сезонность работы порта и работ в месте их добычи. Вместимость складов для руды и угля обычно достигает трех - шестимесячного запаса.
Компоновка складов для навалочных грузов в значительной степени зависит от применяемых видов складского перегрузочного оборудования. Первоначально эти склады обслуживали мостовыми перегружателями или кранами (рисунок 2.16, а-б), которые использовали также для разгрузки и загрузки судов. При этом ширину склада приходилось ограничивать. В дальнейшем для обеспечения более эффективного использования перегрузочных устройств и увеличения ширины склада стали применять комбинированные схемы механизации. В этих схемах для разгрузки судов применяли установленные на кордоне грейферные краны, а в складах использовали такие же краны второй и третьей линии или мостовые перегружатели. Дальнейшее совершенствование работы открытых складов привело к созданию специализированных комплексов складских перегрузочных устройств, включающих машины, забирающие груз из штабелей и подающие его на конвейеры (реклаймеры), штабелирующие машины (стаккеры), а также разветвленные конвейерные линии, что позволило резко увеличить ширину, а следовательно, и вместимость складов и повысить интенсивность складских перегрузочных работ.
Хранение навалочных грузов различных видов имеет свои особенности. Уголь хранят в штабелях на специально устроенных открытых площадках. При ограниченной площади штабели ограждают стенками или заглубляют. Для каждой марки и класса угля, а также для угольной смеси устраивают отдельные штабели.
Уголь делят на две основные группы. В первую группу входят антрацит и уголь, устойчивый в отношении самовозгорания, во вторую - угли средней устойчивости и неустойчивые.
89
а) обслуживаемый мостовыми перегружателями; б) обслуживаемый портальными кранами; в) для угля в порту Восточный;
1 - береговые погрузочно-разгрузочные устройства; 2 - складские перегружатели; 3 - конвейерные линии; 4 – штабели
Рисунок 2.16 - Склады для хранения навалочных грузов
Высота штабелей угля обычно ограничивается только возможностями подъемно-транспортных средств, однако при хранении углей второй группы требуется их послойная отсыпка и уплотнение. Если эти условия не соблюдаются, то высота штабелей угля ограничивается для углей средней устойчивости 4 м, а для неустойчивых 2 м. При кратковременном хранении углей высота штабеля может быть повышена соответственно до 8 - 10 и 3 - 4 м.
Для предотвращения нагревания и самовозгорания углей принимают следующие меры:
-длинную сторону штабелей стремятся расположить вдоль господствующего направления ветров, а откос с подветренной стороны делают более пологим;
-ограничивают высоту сбрасывания угля для устранения его дробления;
-уголь смачивают 5-10% раствором извести;
-в основании штабелей укладывают водопроводную сеть в целях подачи воды для охлаждения, разогревающегося угля.
На складах углей второй группы должны быть предусмотрены специальные площадки для охлаждения разогревающегося угля площадью 5% основной складской площади. Расстояние штабелей угля от оси
90
железнодорожных и подкрановых рельсов не должно быть менее 2 м. Штабель располагают не ближе 1,5 м от кромки проезжей автомобильной дороги.
Противопожарные разрывы между штабелями должны быть не меньше 6 м. Расстояние от штабелей до сгораемых зданий должно быть более 20 м, а до складов горюче-смазочных материалов, лесных и штучных грузов более 60 м.
Склады для угля или руды часто располагают вблизи от причальной линии. При отсутствии необходимых площадей рациональным может считаться решение, принятое в порту Восточный, где грузы, прибывающие по железной дороге, разгружают из вагонов при помощи вагоноопрокидывателей и подают в склад по системе конвейерных линий (рисунок 2.16, в). К расположенным на пирсе причалам грузы поступают из склада по конвейерным линиям, которые загружаются складскими перегрузочными машинами.
Высота штабелирования руды и ее концентратов, соли, гравия и других подобных материалов зависит только от допускаемой нагрузки на территорию и возможностей средств механизации. Некоторые особенно ценные виды руды и концентрата требуют закрытого хранения.
Для исключения пылеобразования на территории портов, перерабатывающих уголь и руду, сокращения потерь груза при открытых способах переработки ведутся разработки по применению полностью закрытых способов перегрузки упомянутых грузов. На рисунке 2.17 приведена схема угольного терминала с использованием в качестве складов закрытых емкостей. Выгрузка и погрузка судов осуществляются с помощью специализированной береговой установки, связанной с системой конвейеров. Выдача грузов осуществляется через подъемные конвейеры, размещенные под складами. Терминал полностью автоматизирован. Часовая производительность составляет 4000 т. Удельные затраты при сооружении подобных складов могут быть ниже удельных затрат при сооружении закрытых складов общепринятой конструкции арочного типа.
На складах руды обычно производят доведение ее до определенной кондиции, сортировку, смешивание различных сортов, подсушку, а
взимнее время размораживание. Часть этих операций приходится выполнять и в складах угля.
Такие навалочные грузы как сахар-сырец, калийная соль, бокситы, глинозем и многие другие также требуют закрытого хранение. Для них нередко используют облегченные склады-навесы. Груз обычно подают
всклад по транспортѐрной линии, расположенной вдоль его конька, а выгружают при помощи транспортеров, проложенных вдоль склада, у пола, а иногда и под ним (в галереях).
91