Учебное пособие по «Устройству и оборудованию морских портов» для специальности 190701 «Организация перевозок и управление на морском транспорте»
Скачать 2.41 Mb.
|
УСТРОЙСТВО ПОРТОВ В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХПриродные условия оказывают решающее влияние на расположение основных сооружений порта. С учетом природных условий можно выделить следующие особенности порта: Порты на приглубых побережьях - обычно имеют пирсовую систему с использованием молов в качестве причалов. Такая форма вызвана тем, что приглубые берега характерны крутым уклоном прибрежной зоны в сторону моря, и территорию порта целесообразно создавать искусственным намывом в море. В приглубых побережьях значительная часть расходов по созданию порта приходится на внешние оградительные сооружения. Поэтому необходимая длина причальных сооружений при минимальной протяженности оградительных сооружений может быть достигнута при пирсовой системе. Преимуществами портов на приглубых берегах является то, что естественные большие глубины и малая заносимость не требуют больших затрат на создание подходных каналов. В портах, расположенных на приглубых побережьях с естественной защищенностью, причальный фронт может устраиваться без пирсов, а в линию – фронтально (Находка, Ванино). Порты на отмелых побережьях - создаются образованием причального фронта путем углубления в берег и путем искусственной засыпки. Этим достигается уменьшение длины дорогостоящих молов. Существенной проблемой портов на отмелых берегах является борьба с заносимостью, особенно подходных каналов. Для уменьшения заносимости канал ориентируют по возможности параллельно направлению преобладающего течения. На отмелых берегах наблюдается обычно интенсивное движение наносов, которые при подходе к порту, теряя скорость, откладываются, образуя отмель. Огромные массы песка, накапливаясь, перемещаются в сторону канала и акватории. В этом случае на пути движения наносов устанавливаются защитные стенки, называемые наносоулавливающими бунами. Устьевые порты - имеют естественную защиту от волнения и для их устройства, как правило, не требуется возведение оградительных сооружений. Такие порты располагаются в устьях рек и обслуживают внутренние водные пути. Причальный фронт этих портов располагается или вдоль берега. Или в специально отрытых в береге бассейнах. Недостатком устьевых портов является мелководье и изменчивость речных фарватеров. Для устьевых портов требуются зачастую значительные затраты на дноуглубление Целесообразно создавать выдвинутые к морю аванпорты, обеспечивающие прием крупнотоннажных судов.  Порты на приглубых побережьях а – пирсовая система; б – причальный фронт без пирсов  Порт на отмелом берегу1 – береговая линия; 2 – отложение наносов; 3 - направление движения наносов; 4 - шпора-буна; 5 - канал подходной; 6 - размыв берега. ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕВ ПОРТОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕПри строительстве портовых сооружений применяются материалы, которые используются для объектов гражданского и промышленного строительства. Однако к материалам, используемым в морском гидротехническом строительстве, предъявляются дополнительные требования . Портовые сооружения должны обладать стойкостью против разрушающих физико-химических и химических воздействий воды, биологических воздействий и разрушающего воздействия волнения, льда и наносов. Материалы, производство которых организовано в пределах административного района, где осуществляется строительство, называются местными (камень, щебень, песок, гравий и др.) и распределяются местными планирующими органами. Металлы, цемент, железобетон, битум, резина, пластмассовые изделия поступают на строительство через отраслевые управления материально-технического снабжения. Каждый вид материала должен удовлетворять по качеству определенным требованиям, установленным стандартам. При поступлении на строительство к материалу должен быть приложен сертификат, паспорт, в которых указывают основные физико-химические или другие данные, удостоверяющие соответствие материала требованиям, предусмотренным проектом. Дерево. В настоящее время дерево применяется в качестве основного материала для конструкций только в районах, где этот материал является местным. В северных портах в качестве свай, ряжей деревянных эстакад используется дерево хвойных пород, где оно является дешевым и сравнительно долговечным материалом. В морской воде дерево подвергается биологической агрессии со стороны древоточцев, которые в некоторых условиях могут разрушить древесину за несколько месяцев. Однако некоторые породы деревьев субтропической и тропической зон – пальмовые, мангровые и эвкалиптовые – хорошо противостоят действию древоточцев и с успехом применяются в зарубежных портах. Эффективное средство защиты древесины от древоточцев – антисептические пропитки дерева различными токсическими веществами. Антисептики разделяют на водные (растворимые в воде) – медный купорос, хлористый цинк и др. и масляные – креозотовое масло, нефтяные остатки, торфяная смола и т.д. Основные требования к антисептикам это достаточная токсичность и несмываемость в течение длительного времени. Для защиты древесины от возгорания применяют специальную пропитку (антипирены). Камень. Скальные грунты, добываемые взрывами в каменных карьерах. Основные требования: прочность, морозостойкость, большая плотность. Масса отдельных камней должна быть не менее установленной нормами. Камень применяется для устройства основания причалов (постели) с тыловой стороны причальных стен, для укрепления откосов, для мощения и т.д. Путем дробления камня получают щебень, используемого в качестве крупного заполнителя для бетонных и железобетонных изделий. Размер зерен щебня и гравия, включаемых в состав гидротехнического бетона, принимают не более 80 мм. Бетон. Искусственный строительный материал, получаемый в результате затвердения смеси цемента, воды и заполнителя (песок, щебень или гравий). В строительстве применяются бетоны различной структуры. Различают тяжелые и легкие. Преимущественно применяют тяжелые бетоны, где количество цементного клея достаточно для покрытия поверхности зерен заполнителя и заполнения пустот между ними. Применяются для несущих конструкций. Эти бетоны отличаются высокой прочностью. Для ограждающих и несущих конструкций, а также для конструкций выполняющих эти функции одновременно, применяют бетоны с пористыми заполнителями (легкие бетоны). Тяжелые и легкие бетоны используют в сборных, сборно-монолитных и монолитных строительных конструкциях. Легкие бетоны можно применять всюду, где используют тяжелые бетоны, кроме особых случаев, например в сильно агрессивной среде. Бетоны подразделяются на мелкозернистые с наибольшей крупностью заполнителей 10 мм, и крупнозернистые с наибольшей крупностью заполнителей от 10 до 150 мм. Установлены следующие марки бетона по прочности на сжатее: - для тяжелых бетонов с плотными заполнителями: 100, 150, 250, 300,400,500,600,700,800,900,1000; - для легких бетонов с пористыми заполнителями установлены марки: 5,10,15,25,50,75,100,150,200,250,300,400. Устанавливаются также марки бетона: - по прочности на осевое растяжение, на растяжение при изгибе; - по морозостойкости в циклах попеременного замораживания и оттаивания; - по водонепроницаемости. В зависимости от условий работы бетона, агрессивной среды и других факторов применяют определенные виды цементов: портландцемент, пуццолановый, глиноземный и др. Цементы – обобщенное название большой группы минеральных порошкообразных вяжущих материалов, которые ( за исключением некоторых специальных видов) обладают способностью при смешивании с водой давать соединения, твердеющие как на воздухе так и в воде, сохранять прочность или даже увеличивать ее при длительном пребывании в водной среде. Качество бетона для одинаковых материалов, условий приготовления и укладки зависит от отношения массы воды к массе цемента (В/Ц). С увеличением этого соотношения качество бетона (прочность, плотность, морозостойкость) ухудшается. Поэтому в зависимости от гидрометеорологических условий и расположения бетона в сооружении отношение В/Ц ограничивается в пределах 0,4 – 0,6 .Состав бетона подбирают в специализированных лабораториях, проверяя его соответствие проектным требованиям. Существенное преимущество бетона заключается в возможности комплексной механизации его изготовления, транспортирования и укладки. Кроме воздушно-сухой укладки бетона, иногда целесообразно подводное бетонирование. Подводное бетонирование применяется при устройстве и ремонте подводных частей гидротехнических сооружений, при заполнении внутренних полостей оболочек и др. Вместе с тем бетонным изделиям присущи и недостатки: они хорошо работают только на сжатие. При растяжении, изгибах, кручении, вибрации сопротивляемость бетона резко уменьшается. Эти недостатки устраняются в случае применения железобетонных изделий. Железобетон – строительный материал, получаемый путем армирования бетона. Для обеспечения совместной работы стали и бетона необходимо добиться их прочного сцепления. Повышение сцепления достигают применением арматуры периодического профиля, которая имеет выступы и выемки по всей длине. Наиболее распространена арматура с диаметром стали 6 –22 мм. В процессе эксплуатации железобетонных изделий в гидротехническом строительстве образуются чрезмерные растягивающие напряжения, которые приводят к появлению трещин в бетоне. Агрессивная морская вода проникая через трещины в изделие. Способствует коррозии и разрушению арматуры и бетона. Устранить этот недостаток можно путем применения предварительно напряженного бетона. Основным достоинством предварительно напряженного железобетона при использовании в морском гидротехническом строительстве является высокая трещиностойкость. Применение железобетона позволяет: - повысить долговечность конструкций; - уменьшить поперечное сечение элементов, что особенно важно для сборных конструкций, где масса элементов имеет большое значение; - обеспечить наиболее эффективное использование высокопрочной арматуры; - разработать более удобные конструктивные формы сооружений, позволяющие упростить способы производства работ. Однако железобетон также разрушается в результате коррозийного действия воды и от находящихся в воде организмов и растений.  Изгиб железобетонной балки а – обычной; б – предварительно напряженной: 1-бетон; 2-сжатая зона; 3- защитный слой; 4-растянутая зона; 5-арматура Основные мероприятия по повышению прочности морских гидротехнических сооружений из бетона и железобетона:
Повышение стойкости в морской воде достигается путем: - добавления в цемент бентонита; - применения водопоглощающей опалубки; - пропитки наружной поверхности бетона битумом, различными смолами и полимерными материалами. Пропитку следует применять для бетонных и железобетонных элементов и конструкций сооружений, работающих в тяжелых условиях агрессивной химической среды:
В настоящее время получают широкое применение полимербетоны, бесцементные и безводные бетоны на синтетических полимерных связующих материалах. Большой интерес для гидротехнического строительства представляет эпоксидный полимербетон, обладающий высокими показателями прочности на растяжении, водонепроницаемостью и химической стойкостью. Эпоксидный полимербетон надежно соединяется с обычным бетоном. Стальные и синтетические материалы. Сталь используют для портостроения в качестве арматурных стержней и проволоки для изготовления железобетонных изделий, скрепляющих деталей (анкерные тяги, болты, скобы), стальных свай, рельсов крановых и железнодорожных, двутавровых балок, швеллеров, уголков и т.д. Стальные сваи изготавливают в виде труб диаметром от 300 до 1500 мм с закрытыми и открытыми концами и прокатного профиля в виде обычных и широкополочных двутавров. Стальные сваи применяются в тяжелых грунтовых условиях при наличии камней и скальных прослоек. Листовая сталь применяется для изготовления опалубки для бетонных и железобетонных изделий Недостатки: большая масса, усложнение монтажа, подверженность коррозии. Алюминий и его сплавы: высокая коррозийная стойкость, малый вес. |
Похожие:
 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования |  | Порядок подготовки, руководства и защиты выпускной квалификационной работы |
| Составители: профессор кафедры технологии транспортных процессов и сервиса Корягин С. И., доценты Минкова Е. С., Картушина И. Г.,... | | Аннотации к рабочим программам по основной профессиональной образовательной программе среднего профессионального образования по специальности... |
| Тексты лекций содержат материалы для изучения дисциплины «Сервис на транспорте» и предназначены для студентов специальности «Организация... | | |
| | ||
| «Грузоведение». Методическое указание может быть использовано как задание для семестрового контроля знаний студентов. Предназначено... | | Разработка урока предназначена для проведения занятия по дисциплине оп. 05 Технические средства для специальности 23. 02. 01 Организация... |