Основные элементы порта. 3 страница

При определении трассы оградительных сооружений необходимо учитывать: естественные условия (режим волнения, ветра, приливов, топографию, грунтовые условия дна акватории и др.), заданный уровень волнения на огражденной территории; маневренность расчетных судов, степень обмена воды в акватории в условиях ее ограждения, стоимость строительства и эксплуатационные расходы, планы перспективного развития порта. При возможности стремятся расположить порты прежде всего в местах, максимально защищенных от волнения (бухта, залив, лиман и т.д.), дающих возможность или вообще исключить возведение оградительных сооружений или свести к минимуму их длину и стоимость. Поэтому, оградительные сооружения стараются возводить с использованием рифов, банок, отмелей и т.д. В то же время, головы оградительных сооружений рекомендуется выносить на естественные глубины, соответствующей объявленной глубине порта, чтобы не делать подходной канал.

Основные требования, которые необходимо учитывать при возведении оградительных сооружений:

- достаточность плановых размеров портовой акватории для размещения необходимого количества причалов с достаточно удобными подходами;

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

- плавание криволинейное или слабо искривленное ломаное начертание в плане, не допускающее появления местных вихорных зон с усиленными донными течениями, угрожающими разливом грунта основания;

- минимальность вредных последствий для смешанных с портом берегов, связанных с нарушением естественного режима наносов, при котором на одних участках побережья происходит их отложение, на других – разлив берега;

- (об этом говорилось ранее) оптимальность трассировки с учетом глубин иусловий в районе грунтовых строительства следует учитывать, что значительное по длине сооружение, возведенное на платных грунтах может иметь меньшую стоимость, чем короткое сооружение на слабых грунтах.

Сооружение на меньших глубинах может испытывать большее силовое

воздействие прибрежных волн, чем на больших глубинах, что потребует усиления его профиля и удорожания; как мы уже говорили – наличие естественных препятствий, защищающих акваторию порта (островов, отмелей, излучин берега, мысов и т.п.) позволяет сократить длину оградительных сооружений.

Мы говорили ранее, что внешние оградительные сооружения, ограждающие акваторию подразделяют на:

Молы – сооружения, одним концом соединены с берегом, и

Волноломы – сооружения, не имеющие соединения с берегом.

Оградительные сооружения могут иметь различную форму в плане: прямолинейную, криволинейную или ломаную. При этом вогнутые или изогнутости или изломы оградительных сооружений, направленные в сторону открытой воды не допускаются, т.к. в местах, входящих углов возникает неблагоприятный волновой режим со значительным увеличением нагрузки по сравнению с нормальным воздействием волн на прямолинейных участках.

В зависимости от местных естественных условий, технико – экономических и технологических требований состав и расположение в плане оградительных сооружений могут быть разных вариантов. Отсутствуют, какие – либо четкие рекомендации по их компоновке. Обычно решение принимают на основе лабораторных исследований крупномасштабных моделей портов. Наиболее часто встречаются следующие решения планового расположения оградительных сооружений:

одиночные молы, парные молы (параллельные или сходящиеся); волноломы, расположенные параллельно берегу или некоторым углом к нему;

различные комбинации ломов и волноломов.

Одиночные молы наиболее часто сооружаются в портах на открытом побережье при резко выраженном волнении одного направления или полузащищенных бухтах. Размер защищаемой акватории в этом случае невелик, поэтому, применение одиночных молов характерно для небольших портов.

Парные параллельные молы направленные перпендикулярно или под острым углом к берегу размещаются обычно в портах, расположенных у входа в узкую бухту, лиман или устье реки. Головы парных молов выносят на глубины, где не происходит обрушения (затурунивания) волн. Молы защищают от заносимого акваторного порта.

Парные сходящиеся мол ы наиболее целесообразны при расположении порта на открытых побережьях, в части на отмелых песчаных берегах.

Такая конфигурация молов обеспечивает повышенный эффект волногашения, т.к. постепенное расширение акватории от входа к берегу способствует затуханию волн. Сходящиеся молы могут быть расположены симметрично или асимметрично с изменением 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.

Волноломы, параллельные берегу сооружают при сравнительно крупных уклонах дна (приглубое побережье).

При этом порт расширяют вдоль побережья. Входы в такие порты располагаются по небольшим углом к берегу, что сопряжено с опасностью выброса судна на берег при траверзных (перпендикулярных берегу) направлениях ветра и волнения. В этом случае порт имеет обычно два входа.

Комбинацию молов и волноломов применяют для защиты акватории в тех случаях, когда преобладающие ветры расположены значительному сектору, что не позволяет обойтись одним молом или одним волноломом. Обычно такие сооружения возводятся в крупных портах. Они имеют один или два входа, другие разрывы не используют для судоходства. Помимо основных внешних оградительных сооружений в портах с развитой акваторией возводят молы и акватории внутри огражденной территории – внутренние оградительные сооружения. Их строят в тех случаях, когда размеры основной огражденной территории очень велики и расстояние от внешних оградительных сооружений настолько больше, что волны внутри от собственного разгона становятся очень значительной величины у причалов.

Оградительное сооружение (перекрытие) входа в порт.

Если вычисленная по навигационным условиям ширина входа в порт не обеспечивает необходимой защищенности портовой акватории от волнения, предусматривают перекрытие входа в порт. Это достигается либо продлением одного из молов.

Перекрытие целесообразно и тогда, когда под действием сильных ветров затруднен вход в порт, либо сооружением волнолома.

Компоновка порта.

Морские порты для удобства эксплуатации разделяют на зоны, т.е. проводят зонирование порта и районы, т.е. проводят районирование порта, причем рациональное взаимное расположение районов различного технологического назначения позволяет лучше использовать перегрузочное оборудование, дифференцировать глубины по площади акватории, принимать конструкции причалов, наилучшим образом отвечающие итогам судов и способом переработки грузов.

Территориальные зоны.

Ранее уже упоминалось о существовании 5 территориальных зон, а именно:

1. операционная зона перегрузочных комплексов;

2. производственные зоны технологических районов порта;

3. зоны общепортовых объектов;

4. зоны пассажирских операций;

5. предпортовая зона.

режимная (огражденная) территория порта

Зона № 1 предназначена для размещения основных технических средств порта, непосредственно реализующих перегрузочный процесс: причальных сооружений, складов, перегрузочного оборудования, грузовых фронтов ж/д и автомобильного транспорта. Размеры зоны № 1 принимаются в соответствии с рекомендуемыми технологическими схемами перегрузочных работ.

Территория пирсов, по обе стороны которых расположены грузовые причалы, независимо от ширины пирсов полностью относятся к операционной зоне № 1.

Зона № 2 располагается, как правило, сменно с операционными зонами ПК, но находятся за их пределами и предназначены для размещения объектов общерайонного назначения. На территории зоны № 2 размещаются

- крытые и открытые склады, которые в (реконструируемых) портах не могут размещаться в операционных зонах ПК из – за недостатка территории;

- ж/д районы парка (как исключение) и автодороги;

- все производственные и вспомогательные объекты соответствующего района или ПК (ремонтно – механические мастерские, гаражи погрузчиков, материальные и инвентарные склады, столовые и др. административно конторские и бытовые помещения).

В зоне № 3 общепортовых объектов размещают объекты и службы, деятельность которых связана с портом в целом и комплексным обслуживанием судов транспортного флота (базы портового флота, центральные мастерские, центральный материальный склад, объекты комплексного обслуживания транспортного флота, буксировочная нефтебаза). Зона № 3 может состоять из отдельных территориально удаленных объектов.

Зона № 4 пассажирских операций включает пассажирские причалы с примыкающей территорией, пассажирский вокзал и привокзальную площадь, вспомогательные здания и объекты, предназначенные для обслуживания пассажиров. Могут иметь место участки дальних, местных и пригородных сообщений.

Предпортовая зона № 5 предназначена для размещения тех объектов общепортового назначения и комплексного обслуживания судов транспортного флота, которые нецелесообразно размещать в зоне общепортовых объектов на режимной территории, однако, нахождение которых вблизи порта необходимо (администрация порта, узел связи порта, таможня, КПП, инспекция Регистра, стоянки автомобилей и т.д.). Если возможно, припортовые зоны располагают на участках, смежных с зонами общепортовых объектов, расположенных на режимной территории порта.

Территориально – технологическое районирование порта.

Специализация ПК.

Под технологическим районом порта понимают совокупность объектов расположенных в непосредственной близости ПК одного (либо близко) технологического профиля с единой производственной зоной.

При проектировании нового, развитии, либо реконструкции действующего порта, районирование и взаимное расположение районов различного технологического назначения производится с учетом следующих основных факторов: структуры грузооборота и вида плавания; наиболее рационального использования территории и акватории порта; конфигурации причальной линии, наличия водных и сухопутных подходов; естественных условий (волнения, течения, ледовых условий, ветров, заносимости, геологических условий и т.д.)

Районы порта подразделяются на:

- технологические грузовые районы (в зависимости от структуры грузооборота): генеральных, лесных, тяжеловесных и крупногабаритных, массовых навалочных, зерновых, наливных грузов.

- пассажирский район;

- район комплексного обслуживания транспортного флата, предназначенный для оказания судну и его экипажу всех услуг с момента подхода судна к внешнему рейду и до момента ухода из порта;

- район судоремонта.

Могут быть выделены районы, образованные по признаку видов плавания:

- районы внешнеторговых грузов;

- районы каботажных грузов.

Порт может иметь специализированные ПК в зависимости грузооборота, структуризации: контейнерные; генеральных грузов; ж/ж и авто паромов; лихтеровозов; скоропортящихся грузов; тяжелых и крупногабаритных грузов; лесных грузов (пиломатериалы, крупный лес, щепа); массовых навалочных грузов (уголь, руда, хим. грузы, сахар – сырец, песок, щебень и т.д.); зерновых грузов; нефти и нефтепродуктов; химических наливных грузов; сжиженных газов; пищевых наливных грузов (спирт, вино, растительное масло, патока).

Для сжиженных грузов; наливных опасных грузов, рефрижераторных грузов (при наличии портового холодильника), зерновых грузов (при наличии портового элеватора), разрядных грузов (взрывчатых и отравляющих) и др., требующих специальных условий перевозки, перегрузки и хранения, создаются специальные ПК, независимо от объема грузооборота. При наличии устойчивого грузооборота для снижения непроизводственных простоев судов и ж/д вагонов ПК универсального назначения с крановой схемой механизации целесообразно специализировать по роду груза для массовых грузового планов (уголь, руда, зерно) и по направлениям перевозок для генеральных грузов.

Обычно размещаются районы различного назначения в порту таким образом, чтобы:

а) ПК с примерно одинаковой шириной территории располагались смежно;

б) районы, принимающие крупнотоннажные суда, располагаются на участках с большими естественными глубинами и меньшими маневрами по отношению к фарватеру;

в) районы, посещаемые транспортными судами среднего и малого тоннажа, располагаются в более защищенных частях акватории, на участках с меньшими естественными глубинами;

г) для портфлота выделяют участок отдельный с небольшими глубинами в защищенной от волнения части акватории, по возможности ближе к входному фарватеру;

д) стоянки технического флота в стороне от транспортной части порта;

е) судоремонтный район в хорошо защищенной от волнения части акватории;

ж) районы для формирования/расформирования судов с отделяющимися грузовыми емкостями (составные суда, лихтеровозы и т.п.), а также для отстоя и обслуживания этих емкостей располагают на внутренней акватории с использованием береговых причалов или созданием котлованов (ковшей) наружной глубины, либо на внешнем рейде с использованием рейдовых причалов с большими естественными глубинами (15 и более метров) и средствами волнозащиты.

В необходимых случаях, с целью устранения неблагоприятного воздействия одних грузов на другие, а также на портовый персонал и пассажиров, предусматриваются разрывы между отдельными ПК (районами) различного назначения. Например, удаление угольного района от районов химических и лесных грузов должно быть не менее 100 м., от участка генеральных грузов не менее 200 м., от зернового ПК не менее 300 м. и т.п.

Для некоторых ПК и районов рекомендуется смешанное расположение, например, район генеральных грузов с лесными, зерновыми, пассажирскими. Не допускается смешанное расположение районов генеральных грузов и наволочных (за исключением специализированных ПК с крытыми складами сахара – сырца и т.п.).

Учитывают также взаимозаменяемость и целесообразность компактного размещения ПК близкого назначения.

Например, рекомендуется смешанное расположение: контейнерных ПК и ПК для перегрузки генеральных грузов открытого хранения и ПК для обработки накатных судов; ПК (р-ны) для сырой нефти и нефтепродуктов и др. наливных грузов, сходных по свойствам с нефтепродуктами располагают вдали от пассажирских и сухогрузных ПК.

При расположении ПК учитывают также влияние преобладающих направлений ветров.

Направление преобладающих ветров.

Портовые склады.

Различие режима работы водного и сухопутного транспорта и, в особенности различие в грузовместимости судов и сухопутных транспортных единиц вынуждает к тому, что, несмотря на все видимые преимущества «прямого варианта», значительная часть грузов проходит через склад. Кроме того, вследствие разнообразных причин – сезонности сельскохозяйственных грузов, перерывов в навигации в зимний период и т.п. – поступление грузов в порт и их отправка из порта происходят неравномерно. Интенсивность грузовых работ при современных крупнотоннажных судах очень велика и, как правило, требует, предварительного накопления грузов. В ряде случаев грузы, поступая в порт, рассортировывают и комплектуют, иногда переупаковывают и отбирают из них пробы. Экспортно-импортные грузы могут быть подвержены таможенному досмотру. Большую часть этих операций следует выполнять в складских условиях. Поэтому в порту устраивают а) закрытые и б) открытые склады.

Склады должны удовлетворять следующим требованиям:

а) иметь вместимость, достаточную для хранения грузов заданных видов в количестве, обеспечивающем бесперебойную работу обслуживаемых причалов;

б) иметь устройства и оборудование для обеспечения сохранности грузов;

в) обеспечивать высокоэффективную работу складских перегрузочных устройств, транспорта и др. оборудования;

г) располагаться так на территории порта, чтобы обеспечивать кратчайшие пути перемещения грузов между причалами, подъезду к путям;

д) покрытия полов и межэтажных перекрытий должны иметь прочность, достаточную для восприятия заданных и перспективных нагрузок от складируемых грузов, транспортирующих и перегрузочных устройств;

е) иметь весовое хозяйство и спец. инвентарь (поддоны, распорки) и т.д.

По характеру работы склады порта можно подразделить на транзитные (будгерные) – склады временного хранения (СВХ) и базисные.

Транзитные склады служат для краткосрочного хранения грузов с целью компенсации неравномерности работы водного и сухопутного транспорта. Располагаются такие склады в непосредственной близости от кордона.

Для накопления и длительного хранения грузов служат базисные или тыловые склады и резервные складские площадки. Тыловые склады, как правило, используют для накопления грузов к началу навигации или для подбора крупных партий односортных грузов.

Склады бывают открытыми, устроенные в виде специальных площадок для грузов допускающих хранение под открытым небом (песок, гравий, руда, уголь, круглый лес и др.) и закрыты е – для некоторых видов штучных грузов, хранение которых под открытым небом недопустимо. При этом крытые склады делают общего назначения или специализированные, предназначенные для хранения какого-либо одного груза (зернохранилища, холодильники, склады для пылевых грузов) и т.п.

Наилучшим типом склада, допускающего широкое применение комплексной механизации, является одноэтажный склад.

Однако, учитывая стесненность территорий во многих портах, как существующих, так и вновь строящихся, нередко приходится строить 2-х и многоэтажные склады.

Чем короче путь прохождения груза на территории порта, тем меньше себестоимость его обработки. Поэтому для большинства видов грузов, исключая требующих специально оборудованных хранилищ, склады стремятся разместить вдоль всей причальной линии.

Длина 1-этажных складов, как правило, соответствует длине обрабатываемых судов или кратной ей величине. (То же, к стати можно наблюдать и для ж/д складов, располагающихся вдоль путей). По соображениям безопасности длинные склады разбивают на отсеки несгораемыми (бетонными или кирпичными) поперечными стенами (брандмауэрами). Часто пол склада располагают выше поверхности территории. (для улучшения загрузки (разгрузки вагонов и автомобилей, а снаружи у стен склада устанавливают высокие платформы – рампы, а для въезда в склад наклонные пандусы. В 2-х и многоэтажных складах (прикордонных) устраивают открытые балконы – площадки, на которые груз подается с помощью кранов, а в крышах устраивают люки.

Оборудование складов должно выполнять две основные операции а) транспортирование и б) штабелирование. Для этого применяют автопогрузчики, конвейеры, элеваторы, лифты в многоэтажных складах и т.д.

Определение потребной площади складов.

Потребную площадь крытых и открытых складов определяют по формуле:

м²,

где: Е – расчетная вместимость складов (т.),

q – технологическая нагрузка от складируемого груза (кПа) или т/м²,

K_n – коэффициент использования складов.

Расчетная вместимость склада Е производится по чистой грузоподъемности расчетного судна с учетом возможного несоответствия груза и судна по портам назначения и создания запаса вместимости на несовпадение режимов обработки судов и подвижного состава.

,

где: К_сл – коэффициент сложности исходящего грузопотока, учитывающий необходимое превышение наличного количества груза в связи с требованиями рациональной загрузки судна и возможным несоответствием груза и судна по портам назначения (К_сл= 1-1, 3 для однородных грузов; К_сл= 1, 3-1, 6 для смешанных грузов);

D_p – чистая грузоподъемность расчетного судна (т.);

е_зап - запас вместимости (т.);

,

где: Р_сут – пропускная способность причала по наибольшему расчетному судну, т/сут.;

n_сут - нормативный запас времени (1-5 суток).

При равномерной работе ж/д транспорта, не зависящей от режима подхода судов, n_сут=2 сут. (при равномерном подходе судов) и n_сут=4 сут. (при неравномерном судоходстве).

Во всех случаях вместимость прикордонного склада на одном причале должна быть в пределах

1, 3 D_ч< Е_скл < 2, 5 D_ч.

Технологическая нагрузка q определяется как отношение массы груза в штабеле к площади склада, занимаемой этим штабелем. При этом значение qучитывает неплотную укладку генеральных грузов в штабеле, а также форму штабелей всех грузов. Технологическая нагрузка q при хранении в крытых складах смешенных генеральных грузов принимается следующей:

Несколько по иному принимается технологическая нагрузка q для однородных генеральных грузов в крытых складах (или при наличии в составе грузооборота преобладающего груза).

Например, несколько значений:

- при складировании на поддонах в мешках

сахар – песок q=25, 5 кПа (2, 25 тс/м²)

мука q=17, 0 кПа (1, 70 тс/м²)

Коэффициент использования площади складов К_н определяется как отношение площади, занятой штабелями грузов, к площади склада.

Под площадью склада подразумевается площадь ограниченная:

- для крытых складов – внутренними гранями стен помещений, предназначенных для складирования груза, за вычетом площадей, занятых стационарным оборудованием и колоннами;

- для открытых складов – кромками автодорог и осями рельсов ж/д и подкрановых путей, примыкающих к складу, за вычетом площадей, занятых строительными конструкциями подсобно – производственного и обслуживающего назначения.

Коэффициент использования площади открытых складов для хранения и оборудования следует принимать:

- в зоне действия портальных кранов и перегружателей – 0, 80;

- вне зоны действия портальных кранов и перегружателей – 0, 70.

Общие требования к крытым складам.

Как правило, крытые склады следует проектировать 1-о этажными. Многоэтажные склады при невозможности размещения на территории.

Крытые склады должны располагаться:

- в прикордонной зоне в случае преобладания в общем, грузопотоке грузов крытого хранения, проходящих через перегрузочный комплекс;

- в тыловой зоне в случае преобладания в общем, грузопотоке грузов открытого хранения, а также при невозможности размещения складов в прикордонной зоне.

При определении длины прикордонных крытых складов и мест их размещения, следует учитывать необходимость обеспечения с торцов складов проездов в тыловые зоны ПК, пандусов для въезда напольных средств механизации на рампы и внутрь склада через торцовые ворота, а также возможность обработки у торговых рамп складов автотранспорта, контейнеров и ролл - трейлеров.

Полезная высота складов (от пола до низа несущих конструкций или междуэтажного перекрытия):

- в одноэтажных складах – 7, 8 м.,

- в многоэтажных складах:

- 1 этаж – 6 м.,

- остальные ≥ 4, 8 м.

- проемы ворот складов (одноэтажных и 1 этажа многоэтажных) h=5, 4 м.;

b = 4, 8 м.

Крытые одноэтажные склады и 1-е этажи многоэтажных складов должны иметь погрузочно – разгрузочные рампы, являющиеся конструктивной частью склада. В зависимости от назначения, количества и размещения рампы склады могут быть:

- однорамповые (рампа в тыловой или фронтальной, по отношению к причалу, стороны склада в зависимости от принятой технологии перегрузочных работ;

- двухрамповые, с устройством рамп с двух длинных сторон склада;

- трехрамповые, с устройством рамп с тыловой или фронтальной стороны склада (в зависимости от принятой технологии перегрузочных работ) и с торцевых его сторон;

- четырехрамповые – с устройством рамп по периметру склада.

Ширина погрузочно – разгрузочных рамп:

- прирельсовых (для обработки вагонов), расположенных вне зоны действия портальных кранов и предназначенных для обработки автотранспорта, ролл - трейлеров и контейнеров, контейнеров, установленных на средства транспортировки – 7 м;

- прирельсовых, расположенных в зоне действия портальных кранов ≥ 7 м.

Высота рамп применяется в соответствии с нормами для обработки крытых и рефрижераторных вагонов, а для обработки автотранспорта и контейнеров на полуприцепах и прицепах (трейлерах) – 1, 2 м от верха покрытия территории; для обработки ролл – трейлеров – 0, 7 м от верха покрытия территории.

Рампы, не обслуживаемые кранами, имеют навесы, высота от верха рампы до конструкции навеса 4, 5 м. навес должен перекрывать рампу и ≥ 0, 6 ширины вагона (при обработке вилочными погрузчиками); рампу и вагон по всей ширине (при обработке вагона другими погрузочными устройствами).

Верхние этажи многоэтажных (в зоне действия портовых кранов) складов оборудуются, в зависимости от этажности и конструкции складов, грузовыебалконы или террасы, шириной 3, 5 м.

К складам для химических грузов в таре, для скоропортящихся грузов предъявляются особые требования.

Общие требования к открытым складам.

Рассмотрение от торца штабеля со стороны путей и автодорог либо подпорной стенки:

- до оси ближайшего ж/д пути при высоте груза (стенки) h< 1, 2 м., l=2, 75 м., h> 1, 2 м., l=3, 25 м.;

- до оси рельсов подкранного пути – 2 м.;

- до кромки проезжей части автодороги – 1, 5 м.

В составе ПК универсального назначения для генеральных грузов должны предусматриваться равномерные погрузочно – разгрузочные фронты в виде рамп, являющиеся продолжением открытых складских площадей.

Особые требования предъявляемые к открытым складам лесных грузов и пиломатериалов, угля и руды, опасных грузов.

В частности, для открытых складов лесных грузов и пиломатериалов учитывают строительные и противопожарные нормы при определении размеров складов, разрывов между складами, способов складирования и схем механизации складских работ. В зависимости от структуры расчетного грузооборота леса должны быть предусмотрены: крытые склады для наиболее ценных сортов пиломатериалов, в том числе отгруженных на экспорт, открытые склады для хранения крупного леса, других пиломатериалов шпая, балансом и т.п. Хранение лесных грузов в складах должно осуществляться в штабелях, отдельно для каждого вида и сорта груза.

Высота штабелей регламентируется. Например, высота штабеля пиломатериалов (включая пакеты) при нахождении людей на штабеле – 6 м, без нахождения людей – 10 м, крупный длинномерный лес – 6 м, непакетированный круглый лес диаметром до 3-х м. – 2 м., то же в пакетах – 6 м. Ширина штабеля принимается по длине досок или бревен, длина штабеля (пакеты пиломатериалов – по длине досок; круглый длинномерный лес до 200 м, а короткий до 30 м. также регламентируется расстояние от штабелей леса до оси ж/д пути и оси рельса подкранного пути (от 2 до 5 м в зависимости от вида груза).

Особые требования к открытым складам угля и руды заключаются в том, что: а) для каждой марки и класса навалочных грузов должны устраиваться отдельные штабели, причем их устройство должно обеспечивать отвод атмосферных осадков и не допускать стока воды на соседние штабели;