План порта и расчет причального сооружения

Поперечное сечение канала, схема которого показана на рисунке, должно быть удобным и безопасным для движения судов.

Навигационная глубина канала определяется по формуле:

, м

Проектная глубина канала определяется по формуле:

Для зерна, перевозимого судном «Капитан Е. Егоров» z2= 1,3 по приложению 21 [1] (интерполяцией: при углах от 15⁰ до 35⁰ значение коэффициента определяется между 1 и 1,4)

, м.

= 14,28+1,3+0,2=15,78 м; Н_н определялась в пункте 6.2

= 15,78+0,5 = 16,28 м.

Отсчетный уровень при определении глубины канала принимается обеспеченностью 98%.

Ширина канала:

Проектная ширина канала для одностороннего движения судов определяется по формуле:

-навигационная ширина

, м

, м

-ширина маневровой полосы, определяемая по формуле:

, м

где Во - относительная ширина маневровой полосы, которая определяется по приложению 28 в зависимости от скорости течения и курсового угла течения, значения которых принимаются по Заданию. V=2.2 м/c, д=63⁰. V*sinд=1.84. Следовательно, методом интерполяции В₀=7,30 м.

- безразмерные коэффициенты, определяемые по таблице, данной в лекционном курсе (Скорость ветра равна 5 скоростей судна). В данном случае они равны соответственно 1,06 и 1,10.

К_vd = 1,03 - по приложению 30

Ка = 1,19 - по приложению 29

Итак

Bн= 337+ 32,28 = 369,28 м

Величину запаса ширины канала на заносимость откоса прорези определяем по формуле:



где h_в - забровочная глубина

= 4 - 9 по лекционному материалу

- величина заложения боковых откосов канала, сформировавшаяся к началу ремонтного дноуглубления. Определяется по формуле

м

-коэффициент, равный 1,5 для

в = 8,28(6- 4) = 16,5 м

Итак ширина канала В=369,28+ 16,5 = 386 м

8.2 Вход в порт и его пропускная способность

Под входом в порт понимается совокупность технических элементов, обеспечивающий единовременный вход/выход одного судна: входные ворота, участок подходного канала, примыкающий к входным воротам, входной рейд, т.е. элементы, влияющие на безопасность и продолжительность входа/выхода судов.

Входные ворота представляют собой расстояние в свету между головами оградительных сооружений.

За навигационную ширину принимается ширина по нормали к оси входа в порт на навигационной глубине для заданного расчетного судна.

Навигационная ширина входа при одностороннем движении судов определяется для судна порожнем по формуле:

где В - ширина наибольшего заданного расчетного судна

Во - относительная ширина маневровой полосы, которая определяется по приложению 28 в зависимости от скорости течения и курсового угла течения, значения которых принимаются по Заданию. В нашем случае она равна 6,47 м.

- коэффициент критерия управляемости при прохождении ворот порта на скорости 6 узлов

-безразмерный коэффициент, определяемый по Приложению 29 в зависимости от отношения площади парусности надстройки и надводного борта к площади подводного борта наибольшего расчетного судна.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 8.1. Схема определения площадей парусности судна.

Так как A_q/A_e=2,0 , то k_о по Приложению 29 [1] равняется k_а=1,19.

K_vd=1,03 - безразмерный коэффициент, определяемый по Приложению 30, в зависимости от водоизмещения судна ( Капитан Е. Егоров).

Таким образом, навигационная ширина входа В_вх (при одностороннем движении судов) равна:

=32,28*(7,30 *1,03*1,19*1,03+1)=330 м (35)

Ширина входа получилась больше длины расчетного судна, следовательно, удовлетворяет условию.

Угол между осью входа в порт и общим направлением береговой линии на подходе к порту принят не менее 30 градусов, а с направлением господствующих ветров угол принят не более 45 градусов.

Ширину участка подходного канала (входного фарватера), примыкающего к входным воротам (см. схему), принимаем равной В_вх, а длину равной не менее 2L=413м.

Входной рейд (маневровая зона, рассчитывается для расчетного судна Капитан Е. Егоров) имеет такие размеры и плановое очертание, которые дают возможность при сильном ветре осуществлять любые маневры, требующиеся при входе/выходе судна из порта, в частности, гашение инерции входящего судна, возможность разворота судна собственными средствами на требуемый угол по дуге циркуляции, возможность отдачи якоря и временной аварийной стоянки.

На площади входного рейда вписывается окружность диаметром D_ц 3,5L=680м, т.к. маневры осуществляются при помощи буксиров из-за нехватки территории, при этом ось входных ворот пересекается с этой окружностью или касается ее.

Длина прямолинейного участка по направлению входа, считая от входных ворот

L_вх 3L = 620 м.

Для обеспечения безопасности плавания границы площади, предназначенной для маневрирования, должны быть расположены на расстоянии не менее 2В_{р. с}=50 м_. от оградительных и других сооружений. Значение В_р.с. определяется по Приложению 31[1].

Рис. 8.2 - Схема входного рейда

8.3 Операционная акватория

Размеры операционной акватории определяются условиями обеспечения безопасности и удобства подхода и отхода при швартовых операциях и обслуживания судов расчетных типов. На размеры операционной акватории существенное влияние оказывает начертание причального фронта: фронтальное, ковшовое или пирсовое.

.Ширина операционной акватории В_{о. а.}, измеряется по нормали от линии кордона до границы судового хода или гидротехнического сооружения:

при фронтальном начертании причального фронта и проведении швартовых операций с

помощью буксира:

В = 4Вр.с + Lб = 4 * 25 + 60 = 160 м

Рейды для отстоя судов и перегрузочных операций

На плане внутренней акватории порта предусмотрено место для рейда, на площади которого возможно размещение (отстой на якоре) по одному судну для каждого из заданных типов. Размер рейдовой стоянки для одного судна представляет собой окружность радиусом

где

- длина якорного каната, м

- зона безопасности, м

Длина якорного каната зависит от проектной глубины акватории, где предусматривается размещение рейда:

При Нпр < 20 м она равна 6Нпр = 6*16,28 = 98 м

Зона безопасности рейдовой стоянки равна 40 м при длине расчетного судна от 200 до 300 м.

Итак = 98+300+40 = 438 м

9. Плановое очертание и конструкции оградительных и причальных сооружений

Оградительные сооружения (ОС) по форме поперечного сечения разделяют на:

· ОС вертикального профиля

· ОС откосного профиля

· смешанные (нижняя часть откосная, верхняя вертикальная)

Гравитационные ОС вертикального типа в общем случае состоят из:

· каменной постели

· подводной части

· надстройки (надводной части)

Каменную постель устраивают при любых грунтах. При скальных грунтах постель служит для выравнивания поверхности дна и имеет минимальную толщину (0,5 м). Подводная часть (стенка) представляет собой наиболее ответственную волногасящую часть сооружения, воспринимающую основную долю волновых нагрузок.

Конструкционно она может быть выполнена из:

· бетонных массивов

· из массивов-гигантов

· из оболочек большого диаметра

· свайного типа

· деревянных ряжей

Сооружения откосного профиля могут с успехом применяться в любых гидрологических и геологических условиях. Ограничение составляет только их высокая стоимость при больших глубинах или необходимость использования внутренней стороны ОС в качестве причала. Откосные ОС выполняют путем отсыпки, наброски или специальной укладки естественного материала (камня), либо искусственных бетонных блоков.

В зависимости от конструкции откосного сооружения можно выделить следующие типы сооружений откосного профиля:

· из наброски несортированного камня и креплений откосов камнем необходимого веса

· из наброски сортированного камня и креплений откосов фигурными бетонными блоками или крупным камнем

· из наброски бетонных массивов на каменной постели

Перечисленные сооружения хорошо гасят волновую энергию, мало ее отражают, не разрушаются от небольших перемещений камней, выдерживают без разрушений значительные осадки основания.

Сооружения откосного профиля получили широкое распространение благодаря возможности их строительства при любой глубине воды и на любых грунтах, простоте возведения и ремонта, себестоимости и надежности в работе.

Недостатки: материалоемки, не могут быть использованы в качестве причальных сооружений.

Оградительные сооружения свайной конструкции:

а) двухрядные (свайные и шпунтовые)

б) ячеистые

При сооружении свайных сооружений нет необходимости в создании искусственной постели, которая является относительно дорогой и трудоемкой частью сооружения. Глубина воды в месте строительства не должна превышать 6 метров при деревянных сваях, 12 метров при ограждениях из тяжелого металлического шпунта; при ячеистой конструкции 30 метров. В свайных конструкциях заполнение выполняется из камня, в шпунтовых - из песка. Ячеистая конструкция выгоднее двухрядной, так как благодаря криволинейному очертанию в плане ее внешних стен позволяет уменьшить расход металла.

Условия применения ОС свайной конструкции определяются их особенностями. Они просты по устройству, не требуют возведения постели или иной подготовки основания. К самим грунтам пониженные условия.

Главный недостаток - повышенная опасность разрушения в процессе строительства. Стоимость ОС по сравнению с гравитационными значительно ниже.

1. Молы и волноломы из бетонных массивов

Правильная массивовая кладка стенки на каменной постели.

1 -- отсыпь каменная; 2 -- массивы бетонные; 3 -- надстройка бетона

2. Молы и волноломы из массивов-гигантов

Железобетонная стенка из массивов-гигантов, заполненных бетоном, песком на каменной отсыпи.

l -- бетонная надстройка; 2 -- массивы-гиганты железобетонные; 3 -- каменная отсыпь.

3. Наброска из бетонных массивов на каменной отсыпи.

1 -- каменная отсыпь, 2 -- массивы бетонные.

4. Мол из двух наклонных деревянных свайных частоколов, между которыми 2 -- 3 одиночных свайных ряда.

Пространство между свайными частоколами заполнено камнем, над каменной засыпкой уложены бетонные массивы.

1 -- надстройка бетонная; 2 -- отсыпь каменная; 3 -- сваи деревянные.

5. Мол из ряжа, заполненного камнем, постель каменная, надстройка бетонная.

1 -- надстройка бетонная; 2 -- ряж заполненный камнем; 3 -- отсыпь каменная.

В курсовой работе принимаю первый тип - молы из бетонных массивов.

Причальные сооружения.

По конструкционным признакам делятся на:

· гравитационные

· с тонкими стенками

· “Больверки”

· с высоким свайным ростверком (на сваях, на колоннах)

· на специальных основаниях (опускные колодцы)

· смешанные

Гравитационные ПС применяют главным образом тогда, когда грунты в основаниях сооружений не позволяют использовать свайные конструкции (скальные или с тяжелыми гидрологическими условиями).

В зависимости от конструкции подводной части ГПС могут быть из:

· кладки бетонных массивов

· кладки из массивов-гигантов

· уголкового профиля

· оболочек большого диаметра

· деревянного ряжа

Конструкция причального сооружения в общем случае состоит из:

· искусственного основания (каменной постели)

· подводной части (надстройки)

· надводной части

Сооружения в виде тонких стенок представляют собой ряд забитых вплотную друг к другу свай, оболочек, шпунтин (металлических или железобетонных), связанных поверху оголовком или надстройкой из железобетона. Данные сооружения менее чувствительны к возможным перегрузкам. По конструктивному признаку они могут быть незаанкерованными и заанкерованными. Недостаток незаанкерованных стенок - резкое возрастание изгибающего момента в элементе стенки с увеличением глубины.

Заанкерованные тонкие стенки имеют анкерные устройства, состоящие из анкерных тяг и анкерных опор (плиты или сваи). Может быть несколько ярусов анкеров. Наиболее распространены стенки с 1 ярусом анкеров, возводимые на глубине до 12 метров.

Причальные сооружения с высоким свайным ростверком (железобетонная плита поверх свайного поля) возводятся, если грунты основания допускают погружение свай на требуемую глубину. При слабых грунтах этот тип является почти единственно возможным, так как характеризуется небольшим удельным весом и в ряде случаев полным отсутствием распорного давления грунта на них.

а) сквозные сооружения (безраспорные)

б) набережные стенки (распорные)

В системе свайного основания сквозных сооружений отсутствуют тонкие стенки из свай или шпунта, которые воспринимают давление грунта.

1. Набережная из правильной массивной кладки на каменной постели с железобетонным верхним строением. За стенкой отсыпана каменная разгрузочная призма. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.

1 -- каменная постель, 2 -- стенка из бетонных массивов, 3 -- верхней железобетонное строение, 4 -- обратная засыпка, 5 -- каменная разгрузочная призма.

2. Ряж деревянный, заполненный камнем, установлен на каменной постели, надстройка из бетонных массивов или каменной кладки; за стенкой отсыпана каменная разгрузочная призма. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.

1 -- каменная разгрузочная призма, 2 -- каменная постель, 3 -- ряж, заполненный камнем, 4--бетонная надстройка, 5 -- обратная засыпка.

3. Набережная железобетонная уголкового типа. Стенка образуется сборными железобетонными плитами -- вертикальной и горизонтальной. Анкерное устройство -- сборные железобетонные плиты, стальные анкерные тяги. Верхнее строение -- сборные железобетонные лицевые плиты, железобетонный оголовок. Засыпка песчаным грунтом. Набережная оборудована отбойными и швартовными устройствами.

1-- каменная постель; 2 -- сборная железобетонная плита основания; 3 -- вертикальная железобетонная стенка; 4 -- засыпка песчаным грунтом; 5 -- анкерное устройство.

4. Набережная из железобетонных свай, на сваи уложены сборные железобетонные плиты; покрытие по плитам цементобетонное. По откосу отсыпана каменная призма с обратным фильтром из щебня или гравия. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.

1 -- железобетонные сваи; 2 -- каменная призма; 3 -- железобетонная плита верхнего строения; 4 -- щебеночный контрфильтр.

5. Набережная деревянная свайная с бетонным ростверком .Основание набережной из деревянных свай, бетонное или бутобетонное верхнее строение, по откосу крепление камнем, засыпка песчаным грунтом. Набережная оборудована отбойными и швартовными устройствами.

1 -- сваи деревянные; 2 -- бетонная надстройка; 3 -- обратная засыпка, 4 -- каменная призма.

6. Набережная деревянная свайная с ряжевым надрубом .Основание набережной из деревянных свай, верхнее строение ряжевое, заполненное камнем. Причалы оборудованы швартовными и отбойными устройствами.

1 -- ряжевый надруб; 2 -- эстакада; 3 -- сваи.

7. Набережная деревянная свайная с каменным ядром. Два сплошных свайных ряда, между которыми забиты 2--3 ряда одиночных свай. Пространство между сплошными рядами свай заполнено каменным ядром. Верхнее строение бетонное или из бутовой кладки. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.

1 -- сваи деревянные; 2 -- засыпка из щебня; 3 -- бутовая надстройка; 4 -- бетонная плита; 5 -- засыпка из камня.

8. Набережная -- деревянная свайная эстакада. Основание из вертикальных деревянных свай, забитых по откосу, верхнее строение -- насадки, прогоны, раскосы, схватки, поднастильные балки и дощатый настил. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.

1 -- настил; 2 -- прогоны; 3 -- раскосы; 4 -- продольные и попер. схватки; 5 -- сваи деревянные

9. Набережная из железобетонного шпунта. Стенка набережной -- шпунт железобетонный; анкерное устройство -- сборные железобетонные плиты, железобетонные сваи, стальные анкерные тяги. Верхнее строение -- сборные железобетонные лицевые плиты, плиты разгрузочной платформы, железобетонный оголовок. Засыпка песчаным грунтом. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.

1 -- шпунт железобетонный, 2 -- каменная разгрузочная призма, 3 -- засыпка за стенку; 4 -- анкерное устройство

10. Набережная из стального шпунта. Стальная шпунтовая стенка заанкерена при помощи стальных тяг за железобетонную плиту или анкерную стенку из стальною шпунта. Верхнее строение -- сборные железобетонные лицевые плиты, плиты разгрузочной платформы, железобетонный оголовок. Засыпка песчаным грунтом. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.

1 -- стальной шпунт; 2 -- обратная засыпка, 3 -- анкерная стенка.

В курсовой работе проектирую набережную из правильной массивной кладки.

10. Технико-экономические показатели

Таблица 10.1 «ТЭ показатели и их состав»

Наименование	Ед. измерения	«Новгород» ген. грузы	«Советский Художник» уголь	«Влас Ничков» круглый лес	«Норильск» металл в пачках	«Симон Боливар» контейнеры	«Капитан Е. Егоров» зерно	Всего
1. Грузооборот годовой (всего)	млн.т	0,3826	1,1957	0,7652	1,1478	0,574	2,009	6,074
2. Судооборот -годовой -месячный	судозаходов/ выходов	39	61	74	83	100	45	402
		4	7	8	9	11	5	44
3. Пропускная способность (мощность) -ген. грузов -угля -круглого леса -металла -контейнеров -зерна	(число причалов/протяженность(м))/ млн.т
4. Грузовые склады -всего -крытые -открытые	тыс.м2/тыс.т
5. Акватория	Га
6. Территория	Га

10.1 Грузооборот годовой

тыс.т/ год

10.2 Судооборот

Общий суммарный годовой судооборот:

, судозахода

Итоговая таблица 10.2

№ п/п	Новгород	Советский Художник	Влас Ничков	Норильск	Симон Боливар	Капитан Е. Егоров
груз	ген. в мешках	уголь	лес круглый	металл в пачках	контейнеры	зерно
грузооборот тыс. тонн	мес	40	125	80	120	60	210
	год	382,6	1195,7	765,2	1147,8	574	2009
n навигации мес.	11	11	11	11	11	11
К мес.	1,15	1,15	1,15	1,15	1,15	1,15
D чистое т.	10950	22003	11500	15500	6427	97480
D расчетное т.	8631	28241	7142	26667	4900	44492
К занятости	0,6	0,5	0,5	0,6	0,4	0,6
К метеоролог	0,85	0,95	0,80	0,95	0,95	0,85
t стоянки у прич.(час/cут)	t груз
	t всп
	t общ
проп. способность	Рсут тонн
	Рмес тыс.т.
	Ргод тыс.т.
кол-во причалов	расч
	принято

Список использованных источников

1. План порта и расчет причального сооружения: Методичка/ Мейлер Л.Е.- Калининград, БГА РФ, 1999г,78с.

2. Технико-экономические характеристики судов морского флота: Справочник в 2-х т./под ред. С.И. Буянова.- Спб.: ЦНИИМФ, 1997. - 471с.

3. Никеров П.С., Яковлев П.И. Морские порты: Учебник для ВУЗов. - М.: Транспорт, 1987. - 416с.

Размещено на Allbest.ru