Специализация причалов.

Была рассмотрена клас­сификация причальных сооружений по расположению в плане и по кон­структивным признакам. Однако для эксплуатационной деятельности портов существенное значение имеет специализация причалов.

В зависимости от рода груза, направления грузопотока, размера судов и других факторов Нормами технологического проектирования морских портов (НТПМП) предусмотрена специализация (классифика­ция) причалов по грузовым районам:

-причалы для штучных грузов, металлоизделий и оборудования;

-причалы для навалочных грузов;

-причалы для зерновых грузов;

-причалы для лесных грузов;

-причалы для наливных грузов и др.

Только при сравнительно малом грузообороте допускается совмест­ная переработка грузов разного рода, если это не противоречит сани­тарным и противопожарным требованиям и условиям сохранности гру­зов.

Специализация причалов по родам грузов имеет первостепенное значение не только для эксплуатации, но и для проектирования самих причалов. Родом грузов и другими перечисленными факторами во мно­гом предопределяются действующие на причальные сооружения нагрузки от складируемых грузов, судов, перегрузочного и складского обору­дования.

Учитывая конструктивные особенности причалов для обслужива­ния нефтетанкеров, рудовозов и других подобных судов, эти причалы иногда выделяют в группу специализированных, они обычно представ­ляют собой узкие пирсы или рейдовые причалы.

Р ис. 20 Основные типы причальных сооружений а) гравитационный б) на свайном основании в) тонкая стенка г,д,е) смешанная конструкция Типы гравитационных сооружений.

Гравитационные причальные соо­ружения возводят из монолитного бетона, бетонных массивов, ряжей, массивов-гигантов, уголковых стенок, оболочек большого диаметра. Они могут быть выполнены в виде сооружений на отдельных массив­ных опорах.

В наших портах, построенных в прошлом столетии и в начале века, причальные сооружения возводили в основном в виде стенки из массивовой кладки. Эти стенки являются типичными примерами сборной гравитационной конструкции, способной воспринимать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки

Рис. 21 Набережная из бетонных массивов Рис.22 Набережная из бетонных массивов

облегченного профиля

На рис. 21 изобра­жена причальная стенка из правильной массивовой кладки трапецеи­дального профиля. Она выполнена из пяти рядов (курсов) бетонных массивов массой 30-50 т каждый. Основанием стенок из массивовой клад­ки является каменная постель, выравниваемая водолазами. С тыло­вой стороны стенки для уменьшения горизонтального давления засы­пают каменную призму с фильтром из гравия для предотвращения вымывания песчаной засыпки через швы массивовой кладки.

О

Рис. 23 Набережная из ряжей

сновным недостатком причалов подобной конструкции является их значительная ширина понизу (70-80% высоты), что приводит к удорожанию строительства.

Рациональная конструкция причальных сооружений из правильной массивовой кладки облегченного профиля была со­здана в СССР. Благодаря ступенчатой форме достигается более равно­мерное распределение напряжений у основания при обеспеченной ус­тойчивости сооружения в целом (рис. 22). Для предотвращения размыва песка через поры каменной призмы и вертикальные швы между массивами предусмотрена защита откоса щебеночной засыпкой, называемой обратным фильтром. Существенным преимуществом кон­струкции из массивовой кладки является ее полная сборность. Масси­вы и верхнюю надстройку в виде уголка доставляют на место установ­ки и укладывают при помощи плавкрана. Кроме указанных основных монтажных работ, на месте приходился выполнять только некоторые подготовительные работы (ровнение постели) и работу по оборудова­нию причала (навеска отбойных приспособлений и пр.). Установлено, что по сравнению со старыми эта конструкция позволяет сократить объем бетона на 1 пог. м на 25%. Причальные стенки из массивовой кладки рационального профиля применяют и за рубежом.

Иногда для экономии бетона массивы изготовляют пустотелыми при этом форма стенки может быть несколько изменена.

Причальные сооружения ряжевой конст­рукции (рис. 23) строили у нас главным образом в портах Севера и Балтики в XIX и первой половине XX вв. Применение ряжа в виде деревянного сруба из бревен оп­равдывается при наличии местных запасов леса. Дерево под водой при отсутствии древоточцев сохраняется долго. В зоне же переменного горизонта устраивают бетонную надстройку. Для экономии древесины иногда внутренние стенки ряжа делают сквозной рубки, т. е. рубят их через бревно.

Массивы-гиганты для набережных из массивов-гигантов (рис. 24) изготовляют в виде тонкостенных железобетонных плавучих ящиков, которые буксируют на место, затап­ливают и затем заполняют песком или камнем. Массивы-гиганты могут быть симметричного или несиммет­ричного профиля.

Стенки набережной, показанной на рис. 24 б, имеют несиммет­ричный профиль из-за выступа ты­ловой части плиты днища. Эта кон­соль усилена железобетонными реб­рами жесткости и способствует бо­лее равномерному распределению напряжений под стенкой. Кроме то­го, за счет массы дополнительного столба грунта над выступом увеличи­вается устойчивость стенки на сдвиг и опрокидывание.

Стремление уменьшить объем бетона и железобетона при сборном строи­тельстве, привело к созданию причальных сооружений в виде сборных уголковых стен(рис. 25). В настоящее время разработаны три типа таких кон­струкций: с внешней анкеровкой, с анкеровкой за фундаментную пли­ту и в виде уголков с контрфорсами.

Н

а рис. 25а показан поперечный разрез глубоководной набереж­ной сборной уголковой конструкции с внешней анкеровкой. На за­ранее выровненную водолазами каменную постель плавкраном устанав­ливают фундаментные плиты. Затем собирают лицевые плиты, а также тыловые анкерные плиты, закрепляющие лицевые при помощи анкер­ных тяг. С лицевой стороны причала подвешивают отбойное устройст­виз резиновых труб для амортизации ударных усилий, возникающих при подходе судов к причалу.

П

Рис. 27 Деревянная незаанкерованная шпунтовая стенка

1-шапочный брус, 2-парные схватки

о длине (в плане) фундаментных и лицевых плит образуются вер­тикальные и горизонтальные швы, создающие опасность размыва пес­чаной засыпки. Для устранения этого крайне нежелательного при нор­мальной эксплуатации причала явления швы под водой заклеивают специальной пластмассой - гидрорерином. Существуют также другие способы уплотнения швов. Кроме того, для предотвращения размыва с тыловой и лицевой сторон фундаментных плит предусмотрен щебе­ночный контрфильтр. По окончании сборки засыпают песок до проект­ной отметки.

Преимуществом этой конструкции является то, что благодаря за­креплению лицевой стенки к тыловой опоре напряжение под фунда­ментной плитой распределяется почти равномерно, недостаток - сравнительно сложная технология монтажа при креплении анкер­ных тяг.

Уголковые стенки с внутренней анкеровкой (рис. 25 б) отличаются от стенок с внешней анкеровкой тем, что в дан­ном случае анкерные тяги крепят непосредственно к фундаментным плитам. Благодаря этому сокращаются длины анкерных тяг и отпадает необходимость в тыловых опорных плитах.

Рис.24 Набережная из массивов-гигантов

Рис. 25 Уголковые стенки

Рис. 26 Набережные из оболочек большого диаметра

Расчеты показывают, что в ряде случаев описываемая конструкция обходится на 10 - 12% дешевле, чем уголковые стенки с внешней анкеровкой, однако сооружения этого типа требуют несколько лучших грунтов основания.

Недостатком причальных сооружений с внешней и с внутренней анкеровкой является довольно сложная технология подводного мон­тажа анкерных тяг. Этот недостаток в существенной мере устраняется применением контрфорсных стенок (рис. 25 в), состоящих из трех сборных элементов: лицевой и фундаментной плит и контрфорсной плиты, позволяющей создавать жесткий уголок. Указанные сборные элементы соединяют на строительной площадке с последующей уста­новкой готовой конструкции при помощи плавкрана на выровненную водолазами каменную постель. Данная конструкция значительно ус­коряет строительство и снижает его стоимость.

Все три вида уголковых стен относятся к гравитационным конструк­циям, у которых, в отличие от массивовых стенок, силы, придающие сооружению устойчивость, образуются в основном за счет пригрузки грунтовым столбом фундаментной плиты. Ведутся работы по дальней­шему совершенствованию уголковых стенок (двойная анкеровка и пр.).

К гравитационным сооружениям или сооружениям смешанного типа относятся и набережные из оболочек большого диаметра.

На рис. 26 показана набережная из оболочек колодцев диаметром 5,5 м при толщине стенки 0,15 м, возведенная в одном из наших портов. Оболочки массой 76 т при помощи плавучего крана устанавливают вплотную друг к другу. Щели между ними заделывают подводным бето­ном. Подобные конструкции применяют также и в зарубежной прак­тике.

При увеличении глубины у причала и общей высоты набережной диаметр оболочек приходится увеличивать. На рис. 26 б, в приведе­ны примеры сооружений, у которых диаметр оболочек составляет 11 и 19 м.

Использование оболочек таких больших диаметров вызывает значи­тельные затруднения при их установке. В связи с этим на одном из но­вейших французских причалов, где высота набережной достигала 23 м, были использованы элементы, имеющие в плане форму восьмерки (рис. 26 г).

Для возможности использования кранов при монтаже оболочки иногда предлагают разрезать по высоте на кольца (рис.26д).