- •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 из циклопических массивов
Циклопическими принято называть массивы весом более 100 т, причем обычно они применяются не менее 250-300 т, длина их равна ширине профиля сооружения. Таким образом, в отличие от оградительных сооружений из обыкновенных массивов, где по ширине профиля в каждом курсе укладывается от двух до четырех массивов, молы и волноломы из циклопических массивов содержат в профиле по одному массиву (в каждом курсе).
Применение циклопических массивов не только увеличивает устойчивость сооружения, но и ускоряет производство работ. Особенностью сооружений из циклопических массивов является их кладка в большинстве случаев отдельными столбами, без перевязки швов в продольном направлении. Для увеличения связи между массивами они часто снабжаются гребнями и пазами.
Молы и волноломы из циклопических массивов получили сравнительно широкое распространение в Италии и Франции.
В Алжире и Катании были построены волнолом и мол из циклопических массивов, вес которых составлял в Алжире 330 - 440 г, а в Катании - 330 т. Подошва волнолома в Алжире заложена на глубине 15 м, а в Катании - 12,5 м. Ширина берм волнолома в Алжире: наружной - 9 м, внутренней - 6 м, в Катании соответственно 12 и 7,5 м. Бермы прикрывались защитными массивами.
На рис. 55 показан профиль волнолома в Алжире. В массивах устроены сквозные колодцы, которые после окончания установки заполнялись бетоном, в дальнейшем от таких колодцев отказались.
Оба описанных оградительных сооружения потерпели аварию в 1933 г. в результате штормов. Стенка алжирского волнолома опрокинулась в сторону моря в результате размыва грунта, стенка катанского мола была разбита по частям. Впоследствии оба сооружения были переустроены. Разрушения эти стали классическими примерами аварий такого типа сооружений. Причинами обеих аварий являются принятые при проектировании заниженные значения элементов волн.
Однако неудачи с этими сооружениями вовсе не компрометируют идею применения гравитационных оградительных сооружений вертикального типа, а заставляют лишь обращать внимание на правильный учет местных грунтовых и гидрологических условий.
Применение молов и волноломов из циклопических массивов может быть оправдано при тяжелом гидрологическом режиме, который характеризуется расчетной волной выше 7 м при значительных глубинах дна.
Ячеистые (целюлярные) массивы
Ячеистыми называются пустотелые бетонные или железобетонные бездонные массивы, устанавливаемые друг на друге и заполняемые бетоном. Таким путем можно получить в сооружении блоки (массивы), которые в 2-3 раза тяжелее, чем циклопические.
Рис. 55. Волнолом из циклопических массивов в Алжире
Ячеистые массивы, как и циклопические, целесообразно изготавливать длиной, равной ширине профиля сооружения, хотя в некоторых случаях, при значительной ширине сооружения, их приходится применять длиной, равной половине ширины профиля. На рис. 56 изображен мол из ячеистых массивов в Неаполе, здесь применялись массивы размером 9Х5Х2,30 м и весом (до их заполнения бетоном) 100 т.
В Генуе целлюлярные массивы применялись длиной во всю ширину профиля, размеры массивов 12Х6Х3,6 м и вес 230 т.
Применение оградительных сооружений этой конструкции в Неаполе и Генуе не дало положительных результатов. Для образования монолита нужно было уложить четыре или пять курсов массивов и заполнить их ячейки бетоном. Установку массивов и заполнение их бетоном следовало произвести в течение весьма короткого срока, чтобы избежать повреждения тонких стенок штормом, который мог разразиться в любое время. При такой спешности работ было невозможно соблюсти время, необходимое для уплотнения грунта, что вызвало впоследствии неравномерную осадку. Прочность бетона, уложенного под водой, не была удовлетворительной. По всем этим причинам от применения ячеистых массивов в итальянских и французских портах отказались и перешли к циклопическим.
Следует, однако, отметить, что причиной аварии были не только производственные факторы. Так, одной из причин аварии волнолома в Генуе послужил размыв грунта донными течениями, которые не учитывались проектом сооружения.
Особого внимания заслуживает грандиозная авария с волноломом в Генуе, происшедшая в феврале 1955 г. и превосходившая по своим масштабам известные аварии за последние несколько десятков лет.
Длина участков волнолома, построенного в виде вертикальной стенки, составляла 3800 м, из которых 1400 м были сооружены из ячеистых массивов, а на остальном протяжении — из циклопических массивов.
Рис. 56. Мол из ячеистых массивов в Неаполе
Во время шторма скорость ветра достигла 34 м/сек и направление его совпадало с направлением наибольшего разгона волны. Высота волн не была непосредственно определена из-за неблагоприятных метеорологических условий, исчисленная по современным эмпирическим формулам и графикам различных авторов (Лабзовского, Браславокого и др.), она составляет не менее 8-9 м. Следует заметить, что во время шторма, разрушившего мол Мустафа Алжирского порта в 1934 г., были измерены элементы волны, причем высота ее оказалась равной 9 м. Так как разгон волны и глубина моря в Генуе и Алжире примерно одинаковы, то можно полагать, что и в данном случае была волна высотой около 9 м.
Через несколько часов после начала шторма на участке с циклопическими массивами образовалась брешь протяженностью 150 м, которая затем расширилась до 450 м, надстройка и верхний курс массивов оказались сброшенными внутрь порта. Такие же повреждения произошли на остальных участках волнолома. Общее протяжение разрушений составило около 900 м. Участки волнолома, состоявшие из ячеистых массивов, разрушались постепенно за счет разрушения стенок этих массивов и затем их опрокидывания. Внутрь портового бассейна проникло волнение огромной силы, причинившее большие повреждения причалам и судам.
Основной причиной аварии явились заниженные размеры элементов волн, принятые при составлении проекта сооружения: высота волны 5 м и длина ее 75 м. Это лишний раз показывает, что расчетные элементы волн должны основываться на данных многолетних наблюдений и на опыте эксплуатации оградительных сооружений-аналогов.