- •Введение Предмет, цели, и задачи изучения курса (дисциплины)
- •Основные этапы исторического развития портов и водных путей.
- •Современное состояние и перспективы развития портов
- •Классификация, состав и основные элементы морских и речных портов. Классификация морских и речных портов.
- •Состав и основные элементы порта
- •Грузооборот, пропускная способность и судооборот порта
- •Морские и речные судоходные каналы Классификация судоходных каналов
- •А) полного профиля б) неполного профиля в) отсутствие прорези
- •Основные элементы судоходных каналов
- •Определение основных размеров каналов
- •Полная глубина в канале:
- •Акватория и территория порта Основные элементы акватории порта
- •Глубины на акватории порта
- •Расположение оградительных сооружений
- •Расположение и размеры входа в порт
- •Определение основных размеров акватории порта
- •Расположение причального фронта
- •Портовая территория
- •Естественный режим морских побережий и устьевых участков рек и его влияние на устройство и эксплуатацию портов и водных путей собщений
- •Элементы естественного режима морских побережий и устьевых участков рек.
- •Морские волны и их классификация
- •А) на бесконечной глубине б) на конечной глубине
- •Портовые гидротехнические сооружения Классификация портовых причальных сооружений.
- •Специализация причалов.
- •Р ис. 20 Основные типы причальных сооружений а) гравитационный б) на свайном основании в) тонкая стенка г,д,е) смешанная конструкция Типы гравитационных сооружений.
- •Конструкции портовых причальных сооружений в виде тонкой стенки, на сваях и колоннах
- •Конструкции причальных сооружений на свайных основаниях
- •Классификация особых типов причалов
- •Рейдовые и островные причалы
- •Причальные сооружения на опорах повышенной несущей способности.
- •Плавучие причалы
- •Кессоны
- •Причальные приспособления
- •Швартовные устройства
- •А) вращающаяся винтовая тумба б) тумба с откидной головкой в) быстроотделяющиеся гаки
- •Внешние силы и нагрузки, действующие на портовые причальные сооружения и особенности расчета Классификация внешних сил и нагрузок действующих на портовые причальные сооружения
- •Эксплуатационные нагрузки
- •Собственная масса конструкции и постоянных устройств
- •Давление грунта
- •Нагрузки, возникающие при взаимодействии между судном и причалом
- •Волновое давление
- •Состав нагрузок, их сочетание и последовательность расчетов
- •Портовые оградительные сооружения Классификация оградительных сооружений
- •Оградительные сооружения с вертикальной стенкой
- •Оградительные сооружения из обыкновенных массивов
- •Оградительные сооружения из циклопических массивов
- •Ячеистые (целюлярные) массивы
- •Оградительные сооружения из массивов-гигантов
- •Оградительные сооружения из свай
- •Широкие молы
- •Оградительные сооружения откосной формы
- •Молы из наброски сортированного камня
- •Оградительные сооружения из наброски массивов
- •Оградительные сооружения из песка
- •Новые типы оградительных сооружений
- •Молы и волноломы сквозной конструкции
- •Плавучие оградительные сооружения
- •Пневматические волноломы
- •Внешние силы и нагрузки действующие на оградительные сооружения
- •Основные виды оборудования
- •Транспортное оборудование портов
- •Энергоснабжение и освещение порта
- •Водоснабжение и канализация порта
- •Средства связи
- •Прочие виды оборудования порта
- •Подъемно-транспортные машины и механизмы
- •А) мостовой б) консольный
- •Поворотные краны
- •Вертикальные подъемники
- •Вагоноопрокидыватели
- •Скреперные установки
- •Тележки безрельсового транспорта
- •Погрузчики безрельсовые колесные и гусеничные
- •Подъемно-транспортные машины непрерывного действия
- •Устройство и назначение судовых грузовых устройств Назначение и устройство судовых грузовых устройств, их классификация
- •Основные элементы грузовых устройств со стрелами
- •Принципиальные схемы работы грузовыми стрелами и их размещение на судне
- •Легкие и тяжеловесные грузовые стрелы
- •Грузовые мачты и грузовые колонки
- •Классификация водных путей сообщений и гидротехнических узлов
- •Классификация внутренних водных путей.
- •Состав и основные элементы гидротехнических узлов
- •Основные понятия, конструктивные формы и типы шлюзов
- •Конструкция судоходного шлюза
- •Короткими обходными водопроводными галереями.
- •Временные причальные сооружения
- •Временные стационарные причалы
- •Габаритные размеры стационарных временных причалов
- •Нагрузки, действующие на временные причалы
- •Конструкция временных стационарных причалов
- •Организация работ по возведению стационарных причалов
- •Плавучие причалы
- •Причалы из судов, барж и других плавучих средств
- •Литература
Рейдовые и островные причалы
Рейдовые и островные причалы, так же как и плавучие, предназначены для погрузочно-разгрузочных операций. Островной причал в Хорэль-Амайя (рис. 33), расположенный в Персидском заливе на расстоянии 51 км от берега, построен в 1961 г. и предназначен для приема крупных танкеров дедвейтом до
65000 т, экспортирующих сырую нефть из Южного Ирака. Причал связан с берегом двумя подводными нефтепроводами. При общей протяженности 369 м причал состоит из центральной рабочей платформы, к которой швартуется судно, и двух концевых платформ, служащих для крепления швартовных концов. Все три платформы соединены переходными мостиками длиной по 45 м с двумя дополнительными опорами.
В качестве основания причала использованы стальные сваи, а верхнее строение выполнено из металлических ферм и понтонов, буксируемых на место в готовом виде.
Оригинальная конструкция нефтяного рейдового причала (рис. 34) построена в 1961 г. причала вблизи порта Брега (Ливия) в виде неподвижной башни, вокруг которой судно может дрейфовать на 360°, что позволяет ему занять положение наименьшего сопротивления волнению и ветру. Подводный нефтепровод длиной около 2 км из труб диаметром 106,7 см подведен к башне, глубина воды у которой составляет 30,5 м, что обеспечивает подход к ней крупнейших современных танкеров.
Описываемый рейдовый причал состоит из трех основных элементов. Сама башня высотой 43,6 м опирается на четыре наклонные опоры из забитых в грунт стальных колонн (2), сходящихся у вершины. Башня по периметру окружена двадцатью четырьмя вертикальными трубчатыми сваями (3) с резиновыми отбойными устройствами (4), позволяющими осуществить швартовку танкера с любой стороны.
Вторым элементом является шарнирно соединенная с верхом башни консольная балка длиной 41,7 м. К последней подвешивается подводная ферма (6) длиной 170,7 м, поддерживаемая лебедками. Плавучесть этой фермы, выполненной из стальных труб, регулируется при помощи цистерн (7), наполняемых сжатым воздухом. Нефть подается по двум гибким шлангам (8) диаметром по 71 см путем подключения к моннфолду (приемному нефтепроводу) танкера. Горизонтальная часть фермы заглублена настолько, чтобы ее не могли задеть суда, проходящие между платформой и башней. Описываемый тип рейдового причала позволяет осуществить прием нефти в любую погоду.
Островные причалы получили широкое распространение в морских нефтепромыслах Каспия. Через эти причалы, отдаленные от берега на значительные расстояния, добытая нефть отправляется на берег либо подводным трубопроводом, либо наливается в танкеры, швартующиеся непосредственно к причалу.
Рис. 34. Рейдовый причал: общий вид и стоянка танкера у рейдового причала
Причальные сооружения на опорах повышенной несущей способности.
С увеличением глубин и нагрузок при слабых грунтах основания применение свайных конструкций заметно удорожает стоимость строительства. Резко увеличивается количество свай, усложняется монтаж верхнего строения. В подобных условиях прибегают к конструкциям с повышенной несущей способностью. Такие опоры могут быть устроены в виде железобетонных
или металлических колонн, цилиндров с винтовой лопастью, оболочек-колодцев.
Конструкция причала на полых железобетонных колоннах диаметром 1,6 м при толщине стенки 0,15 м показана на рис. 35. После погружения колонн при помощи специальных вибраторов до проектной отметки на них устанавливаются железобетонные Т-образные продольные ригели.
Рис. 35. Поперечный разрез причала на колоннах-оболочках.
1—портовая балка; 2—отбойное устройство из резиновых трубок (d-40 см L=200 см); 3—швартовная тумба; 4 — соединительная диафрагма; 5 — цементно-бетонные покрытия; 6— панель; 7—ригель; 8 — щебеночный контрфильтр
Последние, в свою очередь, подпирают поперечные тавровые панели, положенные вплотную друг к другу. Образующееся при этом сплошное верхнее строение покрывается цементно-бетонным раствором. Омоноличивание (закрепление) ригелей и панелей к колоннам производят бетонированием заранее оставленных полостей. Затем к соединительным диафрагмам подвешиваются бортовые балки с резиновыми трубами (для смягчения удара судна) и совместно с тумбой, омоноличиваются с ригелями путем заполнения полостей между соединительными диафрагмами бетоном.
Для защиты подпричального откоса от размыва при волнении предусмотрена каменная отсыпка с уклоном 1 : 1,7. Сопряжение сооружения с территорией осуществлено при помощи железобетонной уголковой стенки и каменной призмы с контрфильтром.
На рис. 36 изображен глубоководный причал из оболочек диаметром 11 м, возведенный недавно в Тулонском порту (Франция).
В данном случае сплошной причальный фронт образуется оболочками диаметром 11 м при толщине стенки 0,76 м.
Наряду с увеличением поперечных размеров опор увеличения несущей способности в слабых грунтах можно достичь также применением винтовых свай (рис. 37).
Рис. 36. Глубоководный причал из оболочек
Винтовые сваи можно применять для любых грунтов, допускающих завинчивание, за исключением глинистых грунтов текучей консистенции, слабых илов и заторфованных грунтов. Свая состоит из цилиндрического железобетонного или металлического ствола и башмака с винтовой лопастью. Сплошной или полый ствол (рис. 37 а) железобетонной винтовой сваи соединен при помощи закладных частей с башмаком (рис. 37 б), состоящим из наконечника и винтовой лопасти. Ствол металлической винтовой сваи (рис. 37 в) из бесшовных горячекатаных стальных труб при необходимости заполняют бетоном. Винтовая часть лопасти может быть литой из стали или чугуна, сварной из листовой стали сплошного или полого сечения (рис. 37 г), а также из стеклопластиков. Стремление сократить стоимость и сроки строительства причальных сооружений привело к созданию новых методов их возведения. В качестве примера обратимся к рис. 38. Верхнее строение в виде металлического понтона заранее изготавливается на верфи и буксируется на место. После установки их в створе сооружения на якорях в заранее оставленные отверстия опускаются колонны из металлических труб до опирания на грунт основания. Затем при помощи домкратов понтон поднимают в проектное положение и начинается забивка колонн свайным молотом,
Рис 37. Винтовые сваи.
1, 2 — арматура соответственно продольная и поперечная;
3 — трубы; 4 — кольцо; 5 — винтовая лопасть; 6 — наконечник;
7 — ствол; 8, 9 — хвост и нож лопасти; 10 — оголовок.
Затем при помощи домкратов понтон поднимают в проектное положение и начинается забивка колонн свайным молотом, подвешенным к гусеничному крану. По достижении проектной глубины забивки колонны по контуру отверстия привариваются к понтону.
Опыт строительства подобных сооружений показал возможность возведения их в рекордно короткие сроки (за 10—12 дней).
Рис. 38. Причал сборной конструкции:
1 — понтон; 2 — гусеничный кран грузоподъемностью 50 т; 3 — свайный молот весом 25 т;
4— гидравлический домкрат