Специализация причалов.
Была рассмотрена классификация причальных сооружений по расположению в плане и по конструктивным признакам. Однако для эксплуатационной деятельности портов существенное значение имеет специализация причалов.
В зависимости от рода груза, направления грузопотока, размера судов и других факторов Нормами технологического проектирования морских портов (НТПМП) предусмотрена специализация (классификация) причалов по грузовым районам:
-причалы для штучных грузов, металлоизделий и оборудования;
-причалы для навалочных грузов;
-причалы для зерновых грузов;
-причалы для лесных грузов;
-причалы для наливных грузов и др.
Только при сравнительно малом грузообороте допускается совместная переработка грузов разного рода, если это не противоречит санитарным и противопожарным требованиям и условиям сохранности грузов.
Специализация причалов по родам грузов имеет первостепенное значение не только для эксплуатации, но и для проектирования самих причалов. Родом грузов и другими перечисленными факторами во многом предопределяются действующие на причальные сооружения нагрузки от складируемых грузов, судов, перегрузочного и складского оборудования.
Учитывая конструктивные особенности причалов для обслуживания нефтетанкеров, рудовозов и других подобных судов, эти причалы иногда выделяют в группу специализированных, они обычно представляют собой узкие пирсы или рейдовые причалы.
Р ис. 20 Основные типы причальных сооружений а) гравитационный б) на свайном основании в) тонкая стенка г,д,е) смешанная конструкция Типы гравитационных сооружений.
Гравитационные причальные сооружения возводят из монолитного бетона, бетонных массивов, ряжей, массивов-гигантов, уголковых стенок, оболочек большого диаметра. Они могут быть выполнены в виде сооружений на отдельных массивных опорах.
В наших портах, построенных в прошлом столетии и в начале века, причальные сооружения возводили в основном в виде стенки из массивовой кладки. Эти стенки являются типичными примерами сборной гравитационной конструкции, способной воспринимать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки
Рис. 21 Набережная из бетонных массивов Рис.22 Набережная из бетонных массивов
На рис. 21 изображена причальная стенка из правильной массивовой кладки трапецеидального профиля. Она выполнена из пяти рядов (курсов) бетонных массивов массой 30-50 т каждый. Основанием стенок из массивовой кладки является каменная постель, выравниваемая водолазами. С тыловой стороны стенки для уменьшения горизонтального давления засыпают каменную призму с фильтром из гравия для предотвращения вымывания песчаной засыпки через швы массивовой кладки.
Рис. 23 Набережная из ряжей
сновным недостатком причалов подобной конструкции является их значительная ширина понизу (70-80% высоты), что приводит к удорожанию строительства.
Рациональная конструкция причальных сооружений из правильной массивовой кладки облегченного профиля была создана в СССР. Благодаря ступенчатой форме достигается более равномерное распределение напряжений у основания при обеспеченной устойчивости сооружения в целом (рис. 22). Для предотвращения размыва песка через поры каменной призмы и вертикальные швы между массивами предусмотрена защита откоса щебеночной засыпкой, называемой обратным фильтром. Существенным преимуществом конструкции из массивовой кладки является ее полная сборность. Массивы и верхнюю надстройку в виде уголка доставляют на место установки и укладывают при помощи плавкрана. Кроме указанных основных монтажных работ, на месте приходился выполнять только некоторые подготовительные работы (ровнение постели) и работу по оборудованию причала (навеска отбойных приспособлений и пр.). Установлено, что по сравнению со старыми эта конструкция позволяет сократить объем бетона на 1 пог. м на 25%. Причальные стенки из массивовой кладки рационального профиля применяют и за рубежом.
Иногда для экономии бетона массивы изготовляют пустотелыми при этом форма стенки может быть несколько изменена.
Причальные сооружения ряжевой конструкции (рис. 23) строили у нас главным образом в портах Севера и Балтики в XIX и первой половине XX вв. Применение ряжа в виде деревянного сруба из бревен оправдывается при наличии местных запасов леса. Дерево под водой при отсутствии древоточцев сохраняется долго. В зоне же переменного горизонта устраивают бетонную надстройку. Для экономии древесины иногда внутренние стенки ряжа делают сквозной рубки, т. е. рубят их через бревно.
Массивы-гиганты для набережных из массивов-гигантов (рис. 24) изготовляют в виде тонкостенных железобетонных плавучих ящиков, которые буксируют на место, затапливают и затем заполняют песком или камнем. Массивы-гиганты могут быть симметричного или несимметричного профиля.
Стенки набережной, показанной на рис. 24 б, имеют несимметричный профиль из-за выступа тыловой части плиты днища. Эта консоль усилена железобетонными ребрами жесткости и способствует более равномерному распределению напряжений под стенкой. Кроме того, за счет массы дополнительного столба грунта над выступом увеличивается устойчивость стенки на сдвиг и опрокидывание.
Стремление уменьшить объем бетона и железобетона при сборном строительстве, привело к созданию причальных сооружений в виде сборных уголковых стен(рис. 25). В настоящее время разработаны три типа таких конструкций: с внешней анкеровкой, с анкеровкой за фундаментную плиту и в виде уголков с контрфорсами.
а рис. 25а показан поперечный разрез глубоководной набережной сборной уголковой конструкции с внешней анкеровкой. На заранее выровненную водолазами каменную постель плавкраном устанавливают фундаментные плиты. Затем собирают лицевые плиты, а также тыловые анкерные плиты, закрепляющие лицевые при помощи анкерных тяг. С лицевой стороны причала подвешивают отбойное устройствиз резиновых труб для амортизации ударных усилий, возникающих при подходе судов к причалу.
Рис. 27 Деревянная незаанкерованная шпунтовая стенка
1-шапочный брус, 2-парные схватки
о длине (в плане) фундаментных и лицевых плит образуются вертикальные и горизонтальные швы, создающие опасность размыва песчаной засыпки. Для устранения этого крайне нежелательного при нормальной эксплуатации причала явления швы под водой заклеивают специальной пластмассой — гидрорерином. Существуют также другие способы уплотнения швов. Кроме того, для предотвращения размыва с тыловой и лицевой сторон фундаментных плит предусмотрен щебеночный контрфильтр. По окончании сборки засыпают песок до проектной отметки.
Преимуществом этой конструкции является то, что благодаря закреплению лицевой стенки к тыловой опоре напряжение под фундаментной плитой распределяется почти равномерно, недостаток — сравнительно сложная технология монтажа при креплении анкерных тяг.
Уголковые стенки с внутренней анкеровкой (рис. 25 б) отличаются от стенок с внешней анкеровкой тем, что в данном случае анкерные тяги крепят непосредственно к фундаментным плитам. Благодаря этому сокращаются длины анкерных тяг и отпадает необходимость в тыловых опорных плитах.
Источник
Классификация особых типов причалов
К особым типам причалов прежде всего относятся причалы для танкеров. Причал для танкера может состоять из легких мостков, по которым прокладываются трубопроводы, и опорной части, на которой установлены стационарные шлангоподъемники. Такой причал должен быть рассчитан на вертикальные нагрузки от трубопроводов и шлангоподъемников, а также на временные нагрузки от людей и автомашин. Кроме того, причал испытывает и значительные горизонтальные или наклонные нагрузки, передающиеся от судна (натяжение швартовых, ветровой навал, удар судна при подходе). Для восприятия этих усилий устраивают быки или палы. Эти устройства могут быть изолированы от конструкций, воспринимающих вертикальные нагрузки. Чаще всего средняя опорная часть совпадает с площадкой, на которой расположены шлангоподъемники, а отдельно стоящие палы, служащие для закрепления швартовых, соединяются со средней частью при помощи легких пешеходных мостков.
Одним из первых причалов для танкеров в виде отдельных опор является построенный в 20-е годы нефтяной причал в датском порту Фредерика. В 1927 — 1929 гг. в Батумском порту были построены пять глубоководных причалов, вынесенных в сторону акватории и состоящих из отдельных «быков», сложенных из массивовой кладки и соединенных с берегом легкими мостами. Под мостами были подвешены нефтяные трубы. Эти причалы успешно эксплуатируются и в настоящее время.
Однако одновременно для танкеров строились и причалы в виде узких пирсов. Например, в 1920—1930 гг. в Туапсе был построен нефтяной свайный железобетонный пирс на четыре причала. Увеличение размеров и грузоподъемности танкеров, особенно в последнее десятилетие, когда их грузоподъемность с 10-16 тыс. т поднялась до 40-60 и даже 200 тыс. г, потребовало переустройства существующих и постройки новых нефтяных причалов. Все это отразилось не только на расположении нефтяных причалов, но и на их типах и конструкциях. Значительное увеличение глубины у причалов и на подходах к ним заставило в ряде случаев выносить нефтяные причалы за пределы существующих портовых акваторий и располагать их на естественных глубинах, отвечающих осадкам современных супертанкеров (15-18 м и более).
Такие причалы, если это возможно, следует располагать в естественных заливах или устьях рек, где волнение не может сильно влиять на производство грузовых операций. В некоторых случаях эти причалы требуют специальных оградительных сооружений. По конструктивным особенностям причалы для супертанкеров чаще всего относятся к типу причалов на отдельных опорах. Следует отметить, что причалы примерно такого же типа могут сооружаться и для больших углерудовозов, которые оборудованы специальными транспортерными установками, не требующими большой ширины причала. В некоторых случаях причалы для супертанкеров и углерудовозов могут иметь островной характер, причем для подачи нефтегрузов с берега в этом случае применяют уложенные по дну трубопроводы, а для подачи сыпучих грузов — канатные дороги.
К причалам особых типов могут быть отнесены и пассажирские причалы, расположенные на открытых морских побережьях, так называемые пристани на открытых морских побережьях.
Источник