- •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
Оградительные сооружения с вертикальной стенкой
Оградительные сооружения с вертикальной стенкой могут применяться гравитационной и свайной конструкции. Последние находят применение на сравнительно малых глубинах (как правило, не более 5-6 м) и при слабом волнении - при высоте волны не более 3-3,5 м, грунты основания при возведении сооружений этого типа должны допускать погружение свай.
Наиболее широко распространены оградительные гравитационные сооружения вертикального типа. Область применения этих сооружений обычно ограничивается плотными грунтами, хотя известны случаи их возведения на грунтах средней плотности и даже на слабых.
В последнем случае необходимы мероприятия по улучшению основания сооружения. Особенного внимания заслуживает метод уплотнения слабых илистых грунтов (имеющих, по терминологии Н. М. Герсеванова, «очень редкую структурную сетку») песчаным слоем; он состоит из широкой песчаной подушки мелкого чистого и однородного песка с зернами размером от 0,2 до 0,4 мм. Толщина песчаной подушки в зависимости от веса сооружения принимается равной 2-4 м, ширина должна превышать ширину подошвы сооружения на 40-60 м.
При такой подготовке основания сооружения рекомендуется следующий метод производства работ. Песок должен подаваться к месту строительства рефулером, что обеспечит медленное падение его на дно и не нарушит структуры илистого грунта. После произведенной таким образом отсыпки песчаной подушки под ней начинается процесс консолидации илистого грунта. Успеху этого процесса способствует применение в качестве материала для подушки чистого и мелкого песка. С одной стороны, это дает возможность воде, выдавливаемой из ила, свободно пройти сквозь подушку, а с другой, препятствует воде увлечь с собой частицы ила сквозь пустоты в песчаной засыпке.
В связи с отдачей грунтовой массой части своей воды верхние слои грунта становятся менее водопроницаемыми; пути фильтрации из нижележащих слоев отклоняются от своего вертикального направления, в результате чего вода начинает течь из-под сооружения не вверх сквозь контрфильтр, а в обе стороны к ненагруженным зонам. Поэтому во избежание выпирания илистого грунта по бокам сооружения песчаная подушка должна иметь достаточную ширину.
Процесс консолидации длится, в зависимости от местных условий, год и больше. В результате илистый грунт приобретает значительно улучшенную характеристику, что позволяет безопасно возводить на нем гравитационные сооружения.
Оградительные сооружения в виде вертикальной стенки имеют следующие преимущества по сравнению с сооружениями откосного типа:
а) будучи возведенными на благоприятных грунтах, они, как правило, дешевле;
б) они позволяют швартоваться судам с внутренней стороны, т. е. на акватории, для отстоя, а иногда для производства перегрузочных операций.
Сооружение гравитационного типа состоит из трех основных элементов: основания, подводной и надводной стенок.
В зависимости от конструкции подводной стенки, являющейся основным элементом гравитационных сооружений, они могут быть разделены на следующие разновидности: из обыкновенных массивов, циклопических массивов, ячеистых (целлюлярных) массивов, массивов-гигантов и ряжей. Особенности каждой из этих конструкций излагаются ниже в настоящей главе.
Помимо соответствия конструкции действующим силам, гравитационные оградительные сооружения должны удовлетворять следующим основным условиям, значительная часть которых регламентируется Строительными Нормами и Правилами (СНиП).
1. Глубина заложения стенки должна быть выбрана оптимальная, с одной стороны, с увеличением глубины уменьшается сила удара волн, но, с другой стороны, увеличивается стоимость сооружения.
2. Необходимо наличие сравнительно хороших грунтов или, при слабых грунтах, обязательная подготовка основания.
3. Толщина постели из каменной наброски при наличии в основании сооружения нескальных грунтов должна определяться расчетом, однако во всех случаях она должна быть не менее 2 м, включая слой обратного фильтра толщиной 0,5 м. В случае залегания в основании сооружения скального грунта толщина постели должна быть не менее 0,5 м; вместо каменной постели в этом случае можно применить выравнивающий слой из бетона толщиной не менее 0,25 м.
4. Ширина наружной и тыловой берм постели, возвышающейся над дном, должна определяться из условия устойчивости их на выпирание и защиты естественного основания от размыва.
5. В случаях расположения сооружения на размываемых грунтах и при возникновении донных скоростей должна предусматриваться защита дна перед сооружением на ширине 0,25 - 0,4 длины расчетной волны.
6. Защитные массивы на наружной берме и откосе постели должны устанавливаться в том случае, если вес камней, образующих эти элементы постели, не достаточен для противодействия их волнению.
7. Должна быть обеспечена надежная связь между надводной и подводной стенками, надводную стенку на участках между осадочными швами следует делать монолитной, причем расстояние между этими швами должно быть наибольшим, допустимым для данных грунтовых условий и конструкции сооружения.
8. В случае применения подводной стенки из обыкновенных массивов должна быть соблюдена достаточная перевязка швов между ними (в соответствии с требованиями раздела «Д» части II СНиП).