Нагрузки, действующие на временные причалы

Нагрузки, действующие на временные причалы, могут быть разделены на вертикальные и горизонтальные. К вертикальным нагрузкам относятся: собственный вес элементов причала и вре­менные подвижные нагрузки от кранов, техники, автомоби­лей и других грузов. К горизонтальным нагрузкам могут быть от­несены: усилия от швартовов, навал судна, боковые удары и дина­мические силы от торможения подвижной техники, а также волновые нагрузки. Ледовая нагрузка при проектировании временных причалов не учитывается. Для защиты причальных сооружений от действия подвижек льда рекомендуется применять такие эксплуатационные и конструктивные меры, как околка льда, устройство майн, устройство специальных ледозащитных конструкций и другие.

В отличие от постоянных портовых причалов, временные при­чалы, как правило, не рассчитываются на складирование грузов, так как в основном они назначаются для транзитной перевалки грузов от борта судна на берег или обратно. Собственный вес при­чала определяется по принятым размерам элементов с учетом объемного веса материала постройки. Временные вертикальные на­грузки от гусеничных и автомобильных кранов, а также нагрузки от автомобилей, тракторов и другой техники учи­тываются в соответствии с их весом и расположением опорных частей (колес или гусениц) на элементах причала. При расчете учитывается наиболее невыгодное расположение нагрузки для рас­сматриваемого элемента причала.

Горизонтальная нагрузка от швартовов принимается сосредо­точенной и прикладывается к швартовным тумбам (кнехтам). На­грузка от навала судна принимается равномерно распределенной по всей длине причальной части сооружения. Для увеличения устойчивости временных причальных сооружений около причалов часто забивают палы (кусты свай) или отдельные сваи, не свя­занные с причалом. Швартовные усилия и навал судна в этом случае воспринимаются палами и на эти нагрузки конструкции причала в данном случае не рассчитываются. Боковые удары и ди­намические силы от торможения подвижной техники учитываются в каждом случае в отдельности в зависимости от возможной силы бокового удара и скоростей движения транспортных средств.

Для определения волнового давления на элементы временных причалов, расположенных на малых глубинах прибрежной отмели, в настоящее время не существует каких-либо достаточно проверен­ных методов. Имеются предложения Д. Д. Лаппо, А. В. Афонского, П. И. Лебедева и других для теоретического определе­ния давления волны на отдельные элементы временных причалов, а также некоторые расчетные рекомендации. Так, П.П.Сорокин рекомендует давление волны на вертикальные элементы сквозных временных причалов принимать в пределах 1,5 - 3,0 т/м². Вертикальное давление волны на настил сквозных пирсов рекомендуется принимать в пределах 1,0 - 2,0 т/м². Более точные данные могут быть получены на основании фактических наблюдений в районе строительства сооружения.

Конструкция временных стационарных причалов

По конструкции временный стационарный причал состоит из пролетного строения, опор, швартовных и отбойных устройств. Пролетное строение включает проезжую и несущую части. К проез­жей части относятся настил и колесоотбойные брусья. Основной несущей частью временных стационарных причалов являются про­гоны. В зависимости от конструкции причала в составе несущей части его могут быть поперечины и насадки. Чаще всего при по­перечном настиле поперечины не включают в элементы конструк­ций причалов.

Настил стационарных причалов может быть одиночным или двойным. В зависимости от расположения относительно прогонов настил может быть поперечным или продольным. Поперечный на­стил укладывается на прогоны. Продольный настил укладывается по поперечинам, которые в свою очередь крепятся к прогонам. На­стил устраивается из необрезных досок, пластин, брусьев или круг­лого леса. При двойном настиле нижний настил является рабочим, а верхний защитным. Защитный настил устраивают из досок или круглого леса и располагают вдоль причала, как правило, двумя отдельными колеями под гусеницы (колеса) машин или сплошь по всей ширине проезжей части. Ширину каждой колеи принимают равной около 100 см.

Колесоотбои устраивают из брусьев сечением не менее 16 Х16 см или из бревен диаметром 18 - 20 см, опиленных на два канта (снизу и сбоку). Поперечины изготовляют из бревен, оканто­ванных на два канта.

Прогоны стационарных причалов могут быть выполнены из дерева или из металла. В зависимости от расчетных нагрузок на при­чал и наличия строительных материалов деревянные прогоны устраиваются простыми из одного бревна или бруса, из двух бре­вен или брусьев, уложенных в два яруса, или составными - из двух брусьев, уложенных в два яруса и соединенных между собой пластинчатыми нагелями. Металлические прогоны в зависимости от расчетных нагрузок могут быть также простыми или составны­ми. Простые прогоны устраиваются из двутавров, швеллеров или рельсов. Составные прогоны устраивают сварными из двухтавров или рельсов.

Опоры стационарных причальных сооружений могут быть свай­ные, ряжевые, козловые или рамные. Свайные опоры применяются в тех случаях, когда грунт дна допускает забивку свай. При строительстве временных стационар­ных причалов чаще всего используются деревянные или металли­ческие сваи. Металлические сваи могут быть изготовлены из труб, швеллеров, двутавров или из железнодорожных рельсов.

Навал судна и швартовные усилия могут передаваться на эле­менты конструкций стационарного причала или восприниматься специально устроенными палами, которые конструктивно не связываются с причальным сооружением. В первом случае с целью восприятия и передачи на грунт нагрузок от навала судна, швартовных усилий и других горизонтальных сил, а также для обеспечения общей жесткости конструкций причала устраиваются специальные связи или в состав свайного основания включают на­клонные сваи. Причалы на деревянных свайных опорах могут быть построены с жесткими или гибкими связями или же с наклонными сваями.

Свайные опоры съезда чаще всего устраиваются однорядными на вертикальных сваях. Свайный ряд сверху скрепляется насадкой. Насадки изготовляются из брусьев или бревен и крепятся к сваям нагелями. Для большей устойчивости опор съезда сваи связывают­ся в поперечном направлении одиночными диагональными схват­ками из пластин.

На грунтах, не допускающих забивки свай, могут быть устрое­ны ряжевые опоры причалов. Ряжевые опоры причалов могут быть построены из заранее заготовленных блоков (из брусьев или бре­вен) или сквозной рубки из бревен или брусьев, возводимые на месте постройки.

Козловые опоры при строительстве временных причалов при­меняются при сравнительно плотных грунтах дна, допускающих давление не менее 1,5 - 3,0 кг/см². Козловые опоры изготовляются на берегу. Высота опор назначается по промерам глубин в месте их установки. Для обеспечения большей устойчивости ногам козел придаются уклоны в продольном направлении 1 : 4 и в поперечном направлении 1 : 10. В случае необходимости, при укладке прогонов производится рихтовка их с помощью подкладок. Недостатком козловых опор является их громоздкость и сравнительно большая плавучесть, что ограничивает возможности их использования при устройстве причалов.

Рамные опоры требуют меньших затрат сил и средств на изго­товление и установку, а также менее громоздки. При слабых грун­тах дна могут быть устроены рамные опоры с ряжевыми поддона­ми. В данных конструкциях рамные опоры соединяются с ряжевы­ми поддонами шарнирно, что позволяет устраивать такие опоры в прибрежной зоне при уклоне дна до 1 : 5 в продольном или поперечном направлении. Ряжевые поддоны загружаются камнем или грунтом в мешках. .

Береговые опоры причалов служат для передачи на грунт дав­лений от вертикальных нагрузок и вместе с конструкциями сопря­жении причалов с берегом воспринимают продольные горизонталь­ные силы. Береговые опоры могут быть изготовлены в виде бере­гового лежня, клеточной или свайной опоры. В зависимости от местных условий, наличия строительно-восстановительных мате­риалов и расчетных нагрузок на причал могут быть построены причалы и других конструкций.