- •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
Плавучие причалы
Плавучие причалы благодаря подвижности позволяют быстро организовать погрузочно-разгрузочные операции в любом пункте. Они целесообразны в следующих случаях:
-
Рис.
39.
Схема плавучего причала для налива
нефти:
1—нефтепровод:
2—шарнир,
соединяющий гибкий шланг;
3—гибкий
шланг;
4—подъемная
стрела;
5 —
продольный нефтепровод;
6 —
поперечный распределительный
трубопровод;
7
—
плавучий причал;
8 —
танкер
-при значительных колебаниях уровня моря (приливы, отливы, паводковые колебания горизонта воды в устьевых портах и т.д.;
-при наличии исключительно слабых грунтов или весьма значительных глубин, когда строительство обычных причальных сооружений очень дорого.
Однако плавучие причалы обладают недостатками, ограничивающими их широкое применение. Они, прежде всего, весьма чувствительны к волнению. Поэтому предпочтительнее их использовать в заливах и бухтах с естественной защитой от волнения.
Кроме того, в плавучих причалах затрудняется эффективная механизация переработки сухогрузов по схеме судно—причал— берег и обратно. Поэтому они более эффективны для наливных грузов.
За последние годы мировой торговый флот (особенно танкерный) интенсивно пополняется крупнотоннажными судами, имеющими значительные осадки.
Вследствие этого многие порты из-за ограниченных глубин оказались не в состоянии принимать эти суда. В подобных условиях наряду с другими способами целесообразно применение плавучих причалов, установленных на достаточных глубинах.
На рис. 39 изображена принципиальная схема плавучего причала (7) для налива нефти. Нефтепровод (1), уложенный по дну моря, при помощи шарнира (2) присоединяется к гибкому шлангу (3), поддерживаемому подъемной стрелой (4). После прикрепления к продольному нефтепроводу (5) с поперечной распределительной системой (6) танкер (8) наливается нефтью. По окончании налива конец гибкого шланга прикрепляется к плавучему бую и опускается в воду.
Рис. 40. Общий вид плавучего пирса
Для обеспечения нормальной стоянки танкер швартуют к четырем буям, закрепленным к «мертвым» якорям. При отсутствии грузовых операций плавучий причал отбуксируется в порт.
Изображенная схема может быть применена в хорошо защищенных бухтах. При наличии заметного волнения она неприемлема.
На рис. 40 изображен плавучий пирс, возведенный в бухте Тортобело (Панама), принимающий танкеры грузоподъемностью 35000 т. Пирс состоит из головной рабочей части длиной 150 м и шириной 14 м, подходной части длиной 280 м, идущей к берегу.
Кессоны
В случаях когда при помощи опускного колодца нельзя достичь нужного заглубления фундаментной конструкции (встреча с крупными препятствиями — валунами, древесными стволами, чрезвычайно интенсивный приток воды и др.), переходят на кессонный способ работ.
Собственно кессоном называется рабочая камера, ограниченная сверху потолком, а с боков - стенками-консолями с ножами.
Сущность кессонного способа возведения причалов, фундаменты которых закладываются значительно ниже горизонта воды, состоит в осушении пространства работ путем нагнетания в него сжатого воздуха под давлением, равным или близким к гидростатическому (рис. 41). Осушенное таким образом рабочее пространство становится доступным для людей.
Сжатый воздух подается в кессон с береговых или плавучих компрессорных установок низкого давления (до 0,6 МПа). Для отжатия воды из камеры кессона необходимо на каждые 10,3 м его погружения иметь в камере избыточное давление воздуха 0,1 МПа. В компрессорной станции должен быть аварийный резерв, и она должна обеспечивать непрерывную подачу сжатого воздуха с нормативной частотой обмена воздуха, подаваемого в камеру кессона. Работа при повышенном давлении, особенно при глубинах воды свыше 20 - 25 м, вредна для здоровья человека. Это основная причина редкого применения кессонного способа. В Советском Союзе осуществлялся способ «слепой» посадки кессонов без людей в камере.
При небольших глубинах монолитные кессоны изготовляют на островках на месте их последующего опускания. При глубинах свыше 10 - 12 м кессоны изготовляют на берегу, спускают на воду и на плаву доставляют к месту опускания.
Операции по установке прокладок из деревянных брусьев, опалубки нижней части кессона с ножами, опалубки камеры, арматуры, бетонирование и снятие изготовленного кессона с подкладок осуществляют так же, как на опускных колодцах. При небольшом числе изготовляемых кессонов употребляют деревянную щитовую опалубку, при множестве однотипных кессонов - сборно-разборную или инвентарную металлическую опалубку.
Перед началом работы над кессоном устанавливают шлюзовой аппарат, служащий для входа людей в камеры и выхода из них, выдачи грунта и подачи бетонной смеси и других материалов. Шлюзовой аппарат соединен с камерой кессона шахтными трубами, служащими для прохода людей и подачи грузов. В камеру кессона доставляют механизмы для разработки и перемещения грунта, обустройства для освещения, связи и вентиляции камеры.
Для разработки грунта в камере кессона применяют гидромеханизацию, разработку плотных глин, скальных прослоек, твердых препятствий производят ручным пневмоинструментом, иногда взрывным способом.
Рис. 41 Возведение
кессонного фундамента
1-рабочая камера,
2-кессон, 3-надкессонная кладка, 4-сифонная
труба, 5-шахтные трубы, 6-шлюзовой аппарат,
7-надпотолочный кран, 8-воздухоочиститель,
9-воздухозаборники, 10-компрессор
По мере погружения в грунт над кессоном ведут надпотолочную укладку бетонной смеси, обеспечивающую необходимую массу конструкций для дальнейшего погружения. Силы трения кессона о грунт и действующее вверх давление сжатого воздуха в камере иногда приводят к зависанию кессона в грунте.
Против зависания используют форсированную посадку кессона, заключающуюся в резком стравливании воздуха из камеры (при отсутствии в ней людей).
По достижении кессоном проектной отметки заложения фундамента и при соответствии грунтов основания принятым в проекте камеру и шахтные колодцы заполняют бетонной, бутобетонной кладкой или песком.