Асадулин Р.К. Сооружения портов и транспортных терминалов - файл n1.doc

приобрести
Асадулин Р.К. Сооружения портов и транспортных терминалов
скачать (5543.4 kb.)
Доступные файлы (8):
n1.doc531kb.14.03.2008 13:46скачать
n2.doc588kb.19.04.2007 03:47скачать
n3.doc2756kb.29.03.2008 22:24скачать
n4.doc99kb.29.03.2008 23:31скачать
n5.doc730kb.05.04.2008 18:22скачать
n6.doc80kb.17.02.2010 11:07скачать
n7.docx1250kb.28.02.2008 04:14скачать
n8.doc125kb.20.02.2007 01:05скачать

n1.doc

ЛЕКЦИЯ 4
СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВА НА АКВАТОРИИ ПОРТА

Портовая акватория имеет в своем составе внутреннюю, как правило, огражденную и внешнюю акватории. Внутренняя аква­тория включает в себя: операционную акваторию, непосредственно примыкающую к причальной линии и вмещающую в себя стоящие у причала под погрузочными работами суда и вспомогательные плавучие средства или совершающие маневры у причала при под­ходе и отходе; портовые бассейны, вырытые на берегу (в зарубеж­ных приливных портах часто закрытые, т. е. отделенные от моря шлюзами или полушлюзами с судопропускными затворами) или за­ключенные в пространстве между соседними пирсами или грузо­выми молами; входной рейд, прилегающий непосредственно к во­ротам порта, обеспечивающий удобные вход и выход судов, а так­же их разворот и маневрирование; внутренние рейды различного назначения (отстой судов, перегрузка на плаву, бункеровка, снаб­жение пресной водой и продовольствием и т. д.); внутренние судо­вые ходы, обеспечивающие судоходную связь между отдельными районами порта; портовые (входные) ворота для прохода через них судов максимальных размеров и др.

Внешняя акватория, находящаяся за пределами оградительных сооружений, включает в себя: внешний рейд, использующийся так­же для отстоя, перегрузки, бункеровки и снабжения судов, не раз­мещенных или не размещающихся на внутренних рейдах; якорные стоянки, использующиеся только для отстоя транспортных судов; подходной канал (каналы) или внешний судовой ход (ходы), обе­спечивающий безопасный заход (выход) расчетного судна в порт (из порта).

Общие размеры акватории порта, ширина портовых ворот, раз­меры и плановые очертания входного рейда бассейнов должны от­вечать ряду требований с учетом долговременной перспективы: создания условий для безопасного маневрирования и подхода су­дов к причалам; наиболее благоприятных волновых условий; обе­спечения удобной и безопасной работы транспортного и портового флота при выполнении грузовых и пассажирских операций, обслу­живании и отстое; размещения на акватории базирующихся в порту судов технического флота, служебно-вспомогательного фло­та пароходств с учетом их безопасного подхода и стоянки, а так­же подрядных строительных и других организаций.

Размеры акватории устанавливают на заданный расчетный год, при этом учитывают типы судов и возможности в последующем роста размерений судов и судооборота.

Операционная акватория по форме и размерам зависит, прежде всего, от начертания причального фронта и всеми свои­ми характеристиками должна отвечать требованиям удобства и безопасности маневрирования судов при швартовных и перегрузоч­ных операциях.

У набережных (фронтальных причалов) ширина операционной акватории назначается не менее 5-7-кратной ширины расчетного транспортного судна с учетом расположения у причала полосы , вмещающей в себя ширину обрабатываемого судна, плавучего перегружателя , двух рядов барж-лихтеров , проходящих через некоторый зазор вдоль причала другого транс­портного судна в сопровождении двух буксиров вдоль пра­вого и левого бортов судна и в противоположном направлении третьего судна с аналогичным сопровождением и зазором (между движущимися судами ), что дает в сумме общую ширину операционной акватории у набережной:

.

У пирсов (между пирсами) или в вырытых на берегу портовых бассейнах ширина определяется в зависимости от конфигура­ции. В широких бассейнах (в бассейне или зазоре между пирсами допускается разворот судов) ширина операционной акватории при необходимости сквозного прохода через нее транспортных су­дов принимается не менее , а при необходимости разворота су­дов - не менее . В узких бассейнах (разворот судов не предус­матривается) этот размер уменьшается до . Акватория, приле­гающая к узкому бассейну, должна быть достаточной для осу­ществления маневров судов радиусом , если она расположена в отдалении от разворотного круга.

Для рейдовых причалов размеры операционной акватории при­нимают в зависимости от способа постановки судна на рейде:

на одном якоре определяющим является круг диаметром , где —длина якорного каната, принимаемая равной обычно не менее восьми глубин, а при глубинах более 20 м - не менее шести глубин;

на одиночном буе или пале - круг диаметром где — длина швартовного каната, принимаемая в пределах 25-60 м в зависимости от конструктивных особенностей причала, размерений судна и местных условий;

на двух бочках (буях) или палах - длина, равная . Дли­ну швартовного каната принимают обычно 25 м, а ширину - ;

у стенки на бочках - длина и ширина 2В на каждое судно;

у многоточечного причала - длина , ширина ;

у многоточечного причала с использованием якорей - длина , ширина 2L и т. д.

Для обслуживания лихтеровозов необходимо предусматривать специальные акватории с причалами для постановки лихтеровозов и накопительным бассейном, а также в зависимости от условий работы порта формировочный рейд, транзитный бассейн и бассейн для отстоя лихтеров в межнавигационный период.

Входной рейд должен быть достаточным для обеспечения удобного входа и выхода судов с необходимыми при этом маневри­рованием и разворотами. В нормальных условиях при возможно­сти создания на внутренней акватории входного рейда достаточ­ных размеров на нем должны свободно размещаться: отрезок прямой, служащей продолжением оси подходного канала, длиной от 3 до 5 размеров длины судна L; разворотный круг с ми­нимальным диаметром, позволяющим судну осуществлять манев­рирование при сильном ветре собственными средствами, равный (3.5-7-4.0)L; сопрягающая кривая переходного от отрезка прямой к разворотному кругу криволинейного участка траектории судна с минимальным радиусом закругления (3-5)L.

В стесненных условиях при невозможности создания аквато­рии достаточных размеров иногда допускаются акватории, разме­ры которых дают возможность судам маневрировать задним хо­дом. В этом случае считают достаточными размеры, обеспечиваю­щие размещение на внутренней акватории разворотного полукру­га минимальным радиусом с центром в середине портовых ворот и размещение судов у причалов за пределами второго габа­ритного полукруга радиусом .

Если невозможно или нецелесообразно создавать акватории, обеспечивающие маневрирование судов собственными средствами, особенно судов с большими размерениями, предусматривают их маневрирование с помощью буксиров. Диаметр бассейна для ма­неврирования с буксирами . T. е. почти в 2 ра­за меньше, чем при маневрировании собственными средствами. Общую длину каравана , при кильватерном расположении судна L, носового и кормового буксиров с учетом длины буксирных тросов можно определить, суммируя эти величины: .



Входной рейд и маневрирование судна на достаточно просторной внутрен­ней акватории

Входной рейд и маневриро­вание судна на стесненной акватории



Ориентация подходов и входа в порт: 1 – направление господствующего ветра
В особо стесненных условиях ширина акватории для маневри­рования может быть уменьшена до (l.3-l.5)L с учетом исполь­зования судовых якорей, швар­товных бочек, палов и т. д., что приводит к усложнению манев­рирования, снижению уровня безопасности и к дополнитель­ным потерям времени, особенно ощутимым при современных до­рогостоящих крупнотоннажных судах.

Границы рассмотренных площадей, предназначенных для маневрирования, во всех случаях должны быть расположены на расстоянии не менее 2В (где В — ширина судна) от оградительных и других портовых гидротехни­ческих сооружений. Эти площади не должны находить на опе­рационную акваторию, а также на зоны, выделенные для отстоя судов и производства рейдовых работ. Внутренние рейды обычно примыкают к операционным акваториям у набережных или пир­сов или соединяются с ними внутренними ходами.

Вход в порт — это пространство, через которое, суда захо­дят на акваторию или покидают ее. Он состоит из портовых ворот и примыкающих к нему участков подходных каналов и входного рейда. Вход в порт должен удовлетворять ряду противоречивых требований: быть удобным и безопасным для прохода судов, не допускать при этом проникновения на акваторию опасных для об­работки судов штормовых волн, наносов, льдин (для замерзаю­щего порта) и т. д., а также не мешать очистке акватории от об­разовавшегося на ней льда.

При определении оси входа в порт должны быть учтены следующие противоречивые требования: для того чтобы не допустить сноса судна на бровки канала или его навала на оградительные сооружения, лучше расположить ее ближе к направлению господ­ствующего ветра и волнения, в то же время для предотвращения проникновения крупных волн на портовую акваторию ось входа необходимо размещать под возможно большим углом к этому на­правлению. Поэтому этот угол принимают в пределах 45—70°. Для предотвращения выброса судна на берег при подходе его к порту угол между осью входа в порт и направлением береговой линии должен быть как можно большим. В практике проектирова­ния и строительства портов этот угол принимают более 30°.

Пропускная способность входа в порт, т. е. количество судов , которое может быть пропущено через ворота порта за определенный отрезок навигационного времени ,



где: - коэффициент использования входа по времени ;

- коэффициент, учитывающий замедление процесса прохода судна че­рез ворота порта по метеорологическим причинам ;

- продолжительность входа (ввода) судна в ворота и выхода (вывода) его из ворот .

Пропускная способность портовых ворот должна быть не менее запланированного судооборота порта. В противном случае предус­матривают двое или несколько ворот. Наличие двух или несколь­ких входов в порт, особенно ориентированных в разных направле­ниях, облегчает маневрирование судов, улучшает условия пожар­ной безопасности, ускоряет процесс освобождения акватории от льда, а также соответствует ряду специальных требований.

Размеры входа в порт определяются достаточной длиной пря­молинейного отрезка судового хода на участках подходного кана­ла и входного рейда, примыкающих к входу, и шириной ворот, обе­спечивающей как навигационные удобства, так и защищенность портовой акватории от волнения, заносимости и льда.

Вход в порт размещают в наиболее глубоководной зоне аква­тории в максимальном удалении от береговых сооружений. При недостаточной защищенности акватории от волнения предусматри­вают перекрытие входа в порт продлением одного из молов или возведением дополнительного волнолома.

Оградительные сооружения являются одними из наи­более дорогостоящих элементов морского порта. Поэтому распола­гать порты стремятся прежде всего в местах, максимально защищенных от волнения (бухта, залив, лиман и т. п.), дающих воз­можность или вообще исключить возведение оградительных соору­жений, или свести к минимуму их длину и стоимость. Основные тре­бования, которые необходимо учитывать при возведении огради­тельных сооружений, следующие:

-достаточность плановых размеров портовой акватории для раз­мещения необходимого количества причалов с достаточно удобны­ми подходами к ним и отсутствием толчеи (расстояние огради­тельных сооружений от причалов должно быть не менее 4—5 длин максимальных волн);

- надежная защищенность акватории порта и ее входов от волне­ния, течений, заносимости и плавающего льда;

- плавное криволинейное и слабо искривленное ломаное начерта­ние в плане, не допускающее появления местных вихревых зон с усиленными донными течениями, угрожающими размывом грунта основания и концентрацией волновой энергии;

- минимальность вредных последствий для смежных с портом бе­регов, связанных с нарушением естественного режима наносов, при Котором на одних участках побережья происходит их отложе­ние, на других—размыв берега;

- оптимальность трассировки с учетом глубин и грунтовых усло­вий в районе строительства. При этом следует учитывать, что зна­чительное по длине сооружение, возведенное на плотных грунтах, может иметь меньшую стоимость, чем короткое сооружение на слабых грунтах; сооружение на меньших глубинах может испы­тывать большее силовое воздействие прибойных и разбитых волн, чем на больших глубинах, что потребует усиления его профиля и удорожания; наличие естественных препятствий, защищающих ак­ваторию порта (островов, отмелей, излучин берега, мысов и т. п.), позволяет сократить длину сооружений.

Оградительные сооружения могут представлять собой различ­ные варианты.

Одиночные молы (см. рис.а) чаще всего возводят при рас­положении порта на открытом побережье и при волнении одного направления или в условиях полубухты, защищенной с одной сто­роны выступающим мысом, Примером такой компоновки может служить Ялтинский порт с одиночным молом длиной 435 м, вы­ступающим от мыса и идущим почти параллельно береговой ли­нии, и шириной входа 350 м, обеспечивающей заход крупных пас­сажирских судов при неблагоприятных условиях. Размер защи­щаемой акватории в этом случае невелик, поэтому применение одиночных молов характерно для небольших портов.

Парные параллельные молы (см. рис. ж), направленные перпендикулярно или под острым углом к берегу, размещают обычно в портах, расположенных у входа в узкую бухту, лиман или устье реки. При наличии реки или приливно-отливных колеба­ний возникают течения, промывающие подходной канал и очищающие его от наносов. Головы парных молов выводят на глубины; где не происходит забурунивание волн. Мол, наиболее подвержен­ный воздействию заносимости, волнения и течения, иногда делают более длинным. Для устранения проникновения волн, направлен­ных по оси канала, непосредственно у входа в порт иногда уста­навливают аванпорт в виде бассейна с пологими откосами дна,' обеспечивающими гашение волн.



Схемы начертания оградительных сооружений в плане:

а, б. в, г—порты в бухтах, защищенные молами и волноломами; д — порт на открытом берегу со вдольбереговым волноломом; е — порт на открытом побережье с бассейнами и параллельными молами: ж — порт на открытом берегу со сходящимися молами

Парные сходящиеся молы (см. рис. ж) обеспечивают повы­шенный эффект волногашения, так как постепенное расширение акватории от входа к берегу способствует затуханию волн. Схо­дящиеся молы могут быть расположены симметрично или асиммет­рично с удлинением одного из них, что позволяет прикрыть вход в порт от волнения господствующего направления и предупредить проникновение наносов на акваторию или отложение их у входа в порт и на подходном канале. Примером порта, огражденного пар­ными сходящимися молами, является Сочинский порт. Здесь Се­верный мол имеет значительно большую протяженность, чем Юж­ный, что способствует защите портовой акватории от преобладаю­щих западных направлений волнения и от заносимости входа в порт, имеющей господствующее направление с севера на юг. Пар­ные сходящиеся молы являются наиболее целесообразными при расположении порта в открытом побережье.

Волноломы, расположенные параллельно берегу (см. рис. д), обычно сооружаются при сравнительно крутых уклонах дна; при этом можно предусмотреть расширение действующего порта путем увеличения длины волнолома в нужную сторону. Вход, судов в такие порты приходится располагать под небольшим углом. к берегу, что сопряжено с опасностью выброса судна на берег при траверзных направлениях ветра и волнения. Подобные порты обычно сооружают при отсутствии значительного вдольберегового потока наносов.

При необходимости создания двух или нескольких входов в порт используют различные комбинации молов и волноломов. Ог­радительные сооружения компонуют с учетом ветроволновых ре­жимов и характера заносимости.

Помимо основных внешних оградительных сооружений, в пор­тах с развитой акваторией возводят молы и волноломы внутри ог­ражденной акватории — внутренние . оградительные сооружения. Их строят в тех случаях, когда размеры основной огражденной территории чрезмерно велики, расстояние внешних оградитель­ных сооружений от причалов настолько большое, что внутри аква­тории волны от собственного разгона на пути от внешних огради­тельных сооружений до причалов становятся значительными.

В некоторых портах возникают опасные для стоящих у прича­лов судов длиннопериодные волны в результате местного измене­ния атмосферного давления и по другим причинам (так называе­мый «тягун»), вызывающие значительные горизонтальные колеба­ния судов, что приводит к обрыву швартовых тросов. Иногда «тя­гун» удается ликвидировать или ослабить благодаря возведенным промежуточным непроницаемым разделительным сооружениям, служащим одновременно и причалами. Так, в Туапсинском порту, который ранее подвергался воздействию «тягуна», был перестроен нефтепирс из сквозного эстакадного сооружения в сплошное и удлинен. В результате внутрипортовый бассейн ока­зался разделенным на две части, в связи с чем явление «тягуны» заметно уменьшилось.

При компоновке оградительных сооружений в замерзающих портах необходимо принимать меры, облегчающие самоочистку ак­ватории от льда ветром или с помощью судов, чему способствует отсутствие на акватории шпор, внутренних оградительных и дру­гих сооружений, задерживающих лед.

Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации