Лекция № 1
Морской порт, как транспортный узел
Морской порт это транспортный узел, который связывает различный виды транспорта: железнодорожный, автомобильный, речной и трубопроводный. Он имеет сложный комплекс сооружений, технических устройств и оборудования, предназначенных для укрытия и отстоя судов, производства погрузочно-разгрузочных работ, выполнения пассажирских операций, а также в порту осуществляется комплексное обслуживание судов: бункеровка, снабжение водой и продовольствием, медицинское обслуживание команд, судоремонт.
Классификация морских портов
По производственному назначению
· транспортные (торговые) – осуществляют перегрузочные работы и пассажирские операции;
· промышленные – обслуживают отдельные промышленные предприятия, выполняя функции торговых портов;
· рыбные (промысловые) – являются базой рыболовецкого флота и промысла морского зверя
· военные – базы военно-морского флота.
По месту расположения
· береговые – созданы на открытом морском берегу, в заливах или бухтах (Туапсе, Одесса, Новороссийск);
· устьевые – расположены в устьях судоходных рек (Санкт-Петербург)
· внутренние – расположены вдалеке от устьев рек на расстоянии 100 и более километров, с морем связаны судоходным каналом (Игарка, Мончестер);
· лагунные – расположены в лагунах или лиманах, которые отгорожены от моря естественно образованными косами, с морем связаны судоходным каналом (Ильичевск);
· островные – находятся на островах и с берегом могут быть соединены эстакадой или дамбой.
По видам перерабатываемых грузов
· общего назначения – в них перерабатываются различные виды грузов;
· специализированные – в них производят перегрузку одного или нескольких, но одинаковых по виду грузов.
Основные элементы портов
Рис. 1. Схема плана порта.
Волнолом; 2.мол; 3. подходной канал; 4. внешний рейд; 5. внутренний рейд; 6. берегоукрепительные сооружения; 7. широкие пирсы; 8 внутренний бассейн; 9. прикордонные склады; 10. тыловые склады; 11. железнодорожные и подкрановые пути; 12. сортировочные станции; 13. акватория порта; 14территория порта.
Порт состоит из двух основных элементов: водной площади акватории и береговой территории.
Акватория порта – часть водной площади, примыкающая к причалам и расположенная вне транзитного судового хода, предназначенная для стоянки судов под погрузочно-разгрузочными операциями.
Акватория делится на внешнюю и внутреннюю.
Внешняя акватория – водное пространство в пределах подходных каналов и внешнего рейда.
Внутренняя акватория – водная часть порта, ограниченная внешними оградительными сооружениями и линией причального фронта, включает в себя внутренний рейд и оперативные бассейны.
Территория порта – с водной стороны ограничена причальным фронтом, к которому примыкает прикордонная часть, на ней размещены прикордонные склады, погрузочно-разгрузочное оборудование, железнодорожные и подкрановые пути. В тыловой части территории расположены склады второй линии, тыловые железная дорога и автодорога, оборудование для смежных видов транспорта, административные здания порта.
Литература [4] стр.11-21, стр. 47-73
Лекция № 2
Лекция № 3
Судоходные каналы
Искусственные водные пути, устроенные для подхода к портам или для соединения отдельно расположенных водных бассейнов, называются судоходными каналами.
Классификация каналов
По назначению
· Соединительные – это канал, связывающие бассейны двух морей, океанов и внутренних водоемов в общую транспортную систему, сокращая при этом протяженность морских путей (Суэцкий, Панамский, Керченский).
· Подходные каналы – связывают трассы естественных судоходных морских путей с акваториями и отдельными причалами портов, обеспечивая подход к ним для производства грузопассажирских операций. (С-Петербургский, Архпнгельский).
По способу устройства
· Открытые каналы – имеют свободное сообщение с внешней и внутренней акваториями из-за одинакового уровня воды. Они делятся на огражденные, не огражденные и комбинированные каналы.
– Не огражденный канал представляет собой выемку определенного профиля, устроенную по морскому дну, таким образом, устроено большинство подходных каналов.
– Огражденный канал защищен от воздействия волн и наносов искусственными сооружениями – дамбами, волноломами и молами.
– Комбинированный канал трасса канала имеет огражденные и не огражденные участки.
· Закрытые (шлюзованные) каналы – устраивают при наличии различных уровней воды в соединяемых бассейнах. Шлюзованными каналами являются Беломоро-Балтийский канал, Панамский канал.
3. По интенсивности судоходства каналы делятся на классы в зависимости от суточного судооборота
1 класс – более 5 судов
2 класс – от 2 до 5 судов
3 класс – менее 2 судов.
Параметры каналов
Основными параметрами каналов являются, трасса канала, размеры поперечного сечения и продольный профиль канала.
Трасса канала – это расположение продольной оси канала. Она зависит от топографии, рельефа местности, геологического строения участка строительства и гидрологических факторов (волнения и заносимости).
Лучшей трассой канала является, когда направление господствующего ветра, течения, волнения и потока наносов совпадают с направлением трассы.
Размеры поперечного сечения канала к ним относится глубина канала, ширина канала и уклон откосов канала.
Глубина канала определяется по формуле
, (5)
где Тс – осадка расчетного судна, м;
S Z – суммарный запас глубины, определяемый по нормам технологического проектирования (НТПМП).
Ширина канала определяется исходя, из ширины судна и дополнительного запаса, который устанавливается в зависимости от управляемости судна, интенсивности ветра и течения, степени размываемости откосов винтами судна.
При одностороннем движении судна ширина канала определяется
. (6)
При одностороннем движении судна ширина канала определяется
, (7)
где Вм и В’м – ширина маневровой полосы расчетного и встречного судов;
С1 – запас ширины между маневровой полосой и откосом прорези канала;
С – запас ширины между маневровыми полосами расходящихся судов;
D В – запас ширины, учитывающий заносимость откосов прорези канала.
Уклон откосов канала зависит от вида и состояния грунта и изменяется в пределах от 1:20 до 1:2.
Продольный профиль канала зависит от условий естественного режима и типа канала. Профиль дна должен обеспечивать судоходную глубину по всей трассе канала.
Литература [4] стр. 134 – 159.
Лекция № 4
Глубины в порту
Для обеспечения безопасного передвижения судна, стоянки на акватории порта и на подходах к порту необходимо между днищем судна и дном водоема иметь определенные запасы. Запасы устанавливают в зависимости от типа судна, его размерений, скорости перемещения, дифферента при погрузке и движении.
Глубина в порту определяется по формуле
, (8)
где Нн – навигационная глубина в порту, м;
Z 4 – запас глубины на отложение наносов, м.
Этот запас учитывается на акватории порта и на подходах к порту подверженному заносимости.
Навигационная глубина определяется
, (9)
где Тс – осадка расчетного судна в грузу, м;
Z 1 – навигационный запас под килем судна, м;
Z 2 – запас глубины на волну, м;
Z 3 – скоростной запас глубины на увеличение осадки судна при движении, м;
Z 0 – запас на крен, м.
Навигационный запас под килем судна обеспечивает возможность перемещения судна с небольшой скоростью и исключает опасность потери судном управляемости и ударов днища судна о неровности дна.
Запас глубины на волну определяется по формуле
, (10)
где h – расчетное значение высоты волны для рассматриваемого участка порта, м.
Если Z 2 получает отрицательное значение, то этим запасом пренебрегают, следовательно, Z 2 = 0.
Скоростной запас глубины на увеличение осадки судна при его движении. При движении судно получает дифферент на корму, что приводит к увеличению осадки судна по сравнению с расчетной, установленной для судна находящегося в покое и определяется в зависимости от скорости движения и длины судна по выражению
, (11)
где К – безразмерный коэффициент принимаемый в зависимости от длины судна по табл.1
Таблица 1
| Lc | Менее 85 м | 85¸125 м | 125¸165 м | 165¸225 м | 225¸300 |
| К | 0,017 | 0,022 | 0,027 | 0,033 | 0,035 |
Запас на крен учитывает крен судна при неравномерности укладки грузов в суда и определяется от типа судна.
Требования, предъявляемые для назначения отметки кордона
1. Не затопляемость территории порта в период стояния высоких уровней воды.
2. Незатопляемость подземных коммуникаций – галерей с трубопроводами, силовыми и осветительными кабелями.
3. Для удобства производства перегрузочных работ и нормальной работы наземных транспортных средств.
Отметка портовой территории для всей прикордонной зоны принимается одинаковой, это обеспечивает простую прокладку железнодорожной колеи на причалах и легкую транспортную связь между причалами.
В морских портах отметку портовой территории назначают по НТПМП, исходя из основной и поверочной нормы.
Поверочная норма – устанавливает возвышение верха причала, обеспечивающее не затопляемость территории порта.
Основная норма – обеспечивает удовлетворение остальных требований, указанных выше.
За расчетную отметку принимают наибольшее значение, полученное по этим двум нормам.
Литература [4] стр. 73 – 76.
Лекция № 5
Акватория порта
Размеры акватории порта должны обеспечивать безопасный вход в порт, маневрирование и подход судов к причалу, удобную и безопасную стоянку судов и удобную работу портофлота.
Входной рейд. На входном рейде судно совершает различные маневры: гашение инерции, разворот собственными средствами, отдачу якоря и производит временную аварийную остановку.
Маневровая акватория (рис. 2) входного рейда в плане имеем очертание круга диаметром D.
– длина прямолинейного участка в пределах входного рейда от ворот порта до начала поворота.
– радиус сопряжения прямолинейного участка с разворотным кругом.
Границы маневровой акватории располагаются от оградительных и других сооружений на расстоянии не менее 2Вс.
Где Lc – длина расчетного судна, м.
Bc – ширина расчетного судна, м.
Рис. 2. Маневровая акватория.
Требования, предъявляемые к оси входа
1. По навигационным условиям ось входа должна быть направлена под углом a = 450 ¸ 750 к направлению господствующего ветра и волнения.
2. Для устранения выброса судна на берег угол b между осью входа в порт и направлением береговой линии должен быть больше 300.
Требования, предъявляемые к ширине входа
1. Удобство входа и выхода судов в штормовую погоду.
2 . Минимальное проникновение волн через ворота порта на внутреннюю акваторию.
Ширина входа в порт определяется по формуле
, (18)
где Вс – ширина расчетного судна, м;
v д – скорость сноса судна под действием течения и ветрового дрейфа, м/с;
v с – скорость хода судна на входе в порт, м/с;
tp – время рыскания судна, сек;
b – угол рыскания, град;
D В – запас ширины, принимаемый воизбежание соприкосновения судна с оградительными сооружениями или откосами канала, м.
, (19)
где a з – коэффициент запаса равный 0,5 ¸ 2,0.
Полученное по формуле (18) расчетное значение ширины входа в порт сравнивается с допустимым значением
. (20)
Если значение Вн < 0,8 × Lc , то ширину входа принимается, равной длине расчетного судна.
Рис. 5 схемы расположения ворот порта.
Лекция № 6
Причальный фронт
Основные размеры причалов
К основным размерам причалов относятся: отметка кордона, глубина у причала, длина причала и ширина прилегающей к кодону территории.
Отметка кордона причала определяется исходя из следующих требований:
· возвышение кордона над отсчетным уровнем должно обеспечить нормальные условия производства перегрузочных операций и работы наземного транспорта;
· причал должен быть не затопляемым;
· подземные коммуникации причала (водопровод, силовые кабели и т.д.) должны располагаться выше горизонта воды.
Возвышение кордона причала находится:
, (22)
где h – высота волны, м;
D h – всплеск волны, м, принимается равным 0,1-0,5 м;
a – запас на возвышение кордона причала, м. Принимается равным 1 м.
Высота волны определяется по формуле:
, (23)
где w – угловая скорость ветра на акватории порта, м/с, принимается равной 10-15 м/с.
Глубина воды у причала определяется аналогично, что и глубина в порту, но при этом не учитывают запасы глубины на волну, крен и скоростной запас. Глубина у причала определяется по формуле
, (24)
где Тгр – максимальная осадка расчетного судна в грузу, м;
Z 1 – навигационный запас под килем судна, м. Этот запас зависит от грунта дна основания и принимается:
· для илистых грунтов – Z 1 = 0,04 × Тгр;
· для грунтов средней плотности (песок, глина) – Z 1 = 0,05 × Тгр;
· для плотных грунтов (галечник, скала) – Z 1 = 0,06 × Тгр.
Z 4 – запас глубины на отложение наносов, м. Он устанавливается в зависимости от интенсивности наносов, и зависит от грунта дна акватории и принимается в пределах 0,4– 1,2 метра.
Длина причала должна обеспечивать безопасную стоянку расчетного судна, и иметь достаточные размеры участков причала по носу и корме судна для производства швартовных операций. Размеры этих участков зависят от расположения причала на причальном фронте (концевой или промежуточный смежный причал) и от начертания причального фронта в плане.
Длина одного из смежных причалов, расположенных в одну линию, определяется по формуле:
, (25)
где Lc – наибольшая длина расчетного судна, м;
d – запас длины причала, равный расстоянию между стоящими у смежных причалов судами, м.
Длина концевого причала находится по выражению:
, (26)
где l – расстояние между судном и концом причала, м.
Причальный фронт
Причал – это инженерное сооружение, которое предназначено для швартовки судов. Причалы делятся на береговые и рейдовые. Причальная линия, вдоль которой располагаются береговые причалы, имеет различную форму очертания, которая выбирается в зависимости от местных условий.
Расположение причального фронта в плане
В портостроении используют следующее расположение причальной линии: фронтальное, пирсовое, ковшовое и ступенчатое.
1. Фронтальное. Причалы расположены вдоль береговой черты по прямой или ломаной линии, а также у оградительных сооружений у молах.
Рис.6. Фронтальное расположение причалов.
| Преимущества: · наименьший объем строительных работ; · удобство маневрирования для судов; · возможность создания широкой акватории. Недостатки: · растянутая линия перегрузки; · большая протяженность оградительных сооружений; · трудность развития порта в пределах оградительных сооружений. |
2. Пирсовое. Причалы размещены по периметру выдвинутых в акваторию выступов пирсов, которые имеют форму прямоугольника, параллелограмма, трапеции.
Рис. 7. Пирсовое расположение причалов
| Преимущества: · система более компактна Недостатки: · недоиспользование территории в местах расположения железнодорожных и автомобильных съездов на пирсы; · трудность использования торцевых частей пирса в качестве причала; · трудность создания значительных площадей на пирсе; · удаление от линии кордона тыловых складов. |
По назначению пирсы делятся на широкие и узкие.
На широких пирсах располагаются склады, железнодорожные и подкрановые пути, ширина пирса 240 ¸ 300 м и более.
На узких пирсах нет складов, железнодорожных и подкрановых путей их используют в качестве специализированных причалов, они оборудуются специализированным перегрузочным оборудованием или шлангоприемниками.
3. Ковши или бассейны образованы врезкой причального фронта в территорию.
Рис. 8. ковшовое расположение причалов
| Преимущества: · можно создать хорошо развитые причальные линии на коротком участке береговой полосы; · лучшие условия для создания районов порта; · меньше протяженность оградительных сооружений. Недостатки: · большой объем дноуглубительных работ; · бассейны ухудшают маневрирование судов. |
4. Ступенчатая это когда причалы расположены на ломаной линии в форме ступеней.
Рис. 9. Ступенчатое расположение причалов.
| Преимущества: · хорошие условия для специализации причалов; · упрощается железнодорожное обслуживание причалов, так как к каждому причалу можно подвести самостоятельную железнодорожную колею. |
Недостатки:
· наличие торцевых участков, которые нельзя использовать;
· ухудшение условий маневрирования судов.
Литература [4] стр. 90 – 97
Лекция № 7
Для переработки контейнеров
Контейнеровместимость судна определяется по формуле:
, (30)
где q бр – масса брутто контейнера, т.
Контейнеровместимость судна определяется для 20 футового контейнера (ДФЭ).
ДФЭ – двадцатифутовый эквивалент.
Во всех расчетных формулах при расчете контейнеров вместо чистой грузоподъемности судна Дч необходимо подставлять значение контейнеровместимости судна Дк.
Время обработки расчетного судна в часах определяют по формуле:
, (31)
где a з – коэффициент использования вместимости судна контейнеровоза, принимают 0,85;
Мм – интенсивность грузовых работ (чистая) контейнерах в час;
Дк – контейнеровместимость судна, ед. конт.
Интенсивность грузовых работ определяется по формуле:
, (32)
где r л – эксплуатационная производительность технологической линии, конт./ч;
n л – среднее расчетное число линий.
Суточная пропускная способность причала определяется по формуле:
, (33)
где 24 – количество часов работы порта в сутки, ч;
t гр – время занятости причала выполнением грузовых работ при обработке судна, ч;
t п.ст. – время занятости причала под производственными стоянками судна, ч
Далее расчет выполняется, как и для определения количества грузовых причалов.
Литература [4] стр. 93 – 95, [9] стр. 40 – 45
Лекция № 8
Территория порта
Территория порта состоит из следующих основных частей:
1. Площади, включающей полосу у причала;
2. Площади, занятой под склады на первой и второй линиях;
3. Площади, на которой расположены все виды подъездных путей у причалов и складов, а также разрывы между ними;
4. Тыловые площади для крытых и открытых складов;
5. Площади, занятой всеми видами подъездных путей, сортировочными станциями и стоянками автомашин в тыловой зоне порта;
6. Площади для служебных, административных, бытовых и вспомогательных зданий;
7. Площади для судоремонтных предприятий;
8. Площади, занятой промышленными предприятиями (если они имеют специализированные причалы на территории порта) и расположены в непосредственной близости от береговой линии.
Все указанные площади делятся на зоны:
· Операционную для грузовых причалов;
· Производственную для грузовых районов порта;
· Зону общепортовых объектов;
· Зону пассажирских операций;
· Предпортовую зону.
Прикордонная территория порта это участок площади порта, примыкающий к причалу, на котором расположено погрузочно-разгрузочное оборудование инженерные сооружения и подъездные пути.
Размеры прикордонной территории порта зависят:
а) от типа перегрузочных машин, расположенных на причале;
б) от расположения Прикордонного подкранового пути;
в) от количества и расположения железнодорожных и автомобильных путей;
г) от размеров складской емкости.
Рис.10. Схема деления территории у причала на зоны.
А – зона от кордона до первого подкранового пути. В этой зоне устанавливаются причальные тумбы, колонки для энергоснабжения и другое оборудование. Ширина зоны А составляет 2,25 ¸ 2,75 м.
Б – зона прикордонных подкрановых и железнодорожных путей. размер зоны зависит от числа железнодорожных путей под порталом крана:
а) для однопутного портала 6 м;
б) для двухпутного портала 10,5 м;
в) для трехпутного портала 15,3 м.
число железнодорожных путей, которые укладывают, вне портала крана определяют интенсивностью и технологией грузовых работ.
В – это расстояние от зоны подкрановых и железнодорожных путей до крытого склада. Эта зона называется оперативной площадкой. На этой площади определены места для маневрирования погрузчиков, для передачи груза от портального крана наземному транспорту, для складирования груза и для проезда наземного транспорта вдоль склада и въезда на склад. Размер зоны зависит от типа крытого склада.
а) для склада с рампой 21 ¸ 26 м;
б) для склада без рампы 25 ¸ 30 м.
Г – зона крытых складов. Зависит от типа и конструкции крытого склада.
Д – зона тыловых железнодорожных путей. Обычно располагается два пути, а при расположении складов в две линии – три пути.
Е – зона тыловых открытых складов.
Ж – зона тыловой автодороги. Она состоит из проезжей части, тротуара, зеленых насаждений. Вся ширина полосы составляет 10 ¸ 17 м.
Общая ширина прикордонной зоны равна сумме полос А ¸ Ж.
При определении общей площади территории порта, учитывают площади занимаемые зданиями и сооружениями за пределами операционной зоны причалов. Это здания службы порта, ремонтные мастерские, гаражи, здания охраны, морской вокзал.
В предпортовой зоне находится главное административное здание порта, блок медучреждений.
Для специализированных причалов, расположенных на набережных с открытыми складами, ширину операционной зоны назначают в следующих пределах:
1. Причалы для штучных грузов и оборудования 110 ¸ 120 м
2. Причалы для контейнеров более 300 м
3. Причалы для навалочных грузов открытого хранения 115 ¸ 125 м
4. Причалы для навалочных грузов, при специализированном
перегрузочном комплексе 250 и более м
5. Причалы для лесных грузов с двумя линиями кранов 110 ¸ 120 м
6. Причалы для лесных грузов, с тыловым перегружателем 180 ¸ 200 м
В зависимости от местных условий и применяемых погрузочно-разгрузочных устройств эти размеры в отдельных случаях требуют корректировки.
Литература [4] стр. 101 – 108
Лекция № 8
Компоновка порта
Требования, предъявляемые к генплану порта
1. Порт должен обеспечивать удобную эксплуатацию флота, иметь безопасные и удобные подходы с моря и в пределах порта, спокойные акватории у причалов. Расположение оградительных сооружений должно быть удобным для маневрирования судов.
2. В порту должны быть удобно расположены устройства, обеспечивающие комплексное обслуживание флота: базы снабжения продовольствием, бункеровочные базы, судоремонтные предприятия с причалами.
3. Порт должен иметь специализированные районы для переработки различных видов грузов. Родственные виды грузов должны перегружаться на причалах, расположенных в одном или соседних районах. Грузы, вредно влияющие на соседние грузы необходимо вынести на достаточно удаленные районы. Взрывоопасные и пожароопасные грузы должны перегружаться в изолированных районах.
4. Расположение порта должно быть увязано с расположением города и промышленными предприятиями.
5. Расположение подъездных путей к порту и в порту – железных дорог, автомагистралей, трубопроводов, должны обеспечивать быструю доставку грузов на причал или к складам.
6. Должны быть продуманы пути перемещения транспорта с пассажирами между пассажирскими причалами, морским вокзалом, железнодорожным и автовокзалом.
7. При компоновке порта следует учитывать размер капиталовложений не только на строительство, но и эксплуатационные расходы.
8. Необходимо учитывать перспективы дальнейшего развития порта, чтобы при его расширении наиболее полно использовать существующие сооружения.
Районы порта, их специализация и компоновка
Рациональная компоновка порта предусматривает наилучшее взаимоположение специализированных районов. Специализация обеспечивает лучшие условия работы порта.
Основной задачей рациональной компоновки порта является устранение вредных воздействий на людей грузов пылящих, ядовитых и с неприятными запахами, а также взаимного вредного влияния грузов, учитывают также противопожарную безопасность. Это достигается увеличением расстояний между районами, выбором благоприятного взаиморасположения с учетом направления преобладающих ветров.
Таблица 2.
Расстояния между районами порта
Категория
Груза
Лекция № 9
Классификация складов
II . По направлениям
а) Экспортные
б) Импортные
в) Каботажные
г) Транзитные
III . По способу хранения
а) Открытые склады – это часть портовой территории, со специальным покрытием и оснащенная соответствующей механизацией и предназначена для складирования грузов, не боящихся атмосферных воздействий.
б) Крытые склады предназначены для хранения ценных грузов, которые могут быть испорчены под воздействием атмосферных осадков, температурных колебаний и солнечных лучей. Эти склады бывают одно и многоэтажными.
в) Навесы предназначены для хранения малоценных и тяжеловесных грузов, которые необходимо защищать от атмосферных осадков и солнечных лучей.
IV . По назначению
а) склады для штучных грузов;
б) склады для однородных генеральных грузов;
в) склады для хранения скоропортящихся грузов;
г) склады для хранения зерна насыпью (элеваторы, мехамбары);
д) резервуары для хранения жидких грузов;
е) склады для хранения опасных грузов.
Складское хозяйство порта
Складское хозяйство порта характеризуется емкостью и площадью складов, по которым определяют размеры складов. Грузы, боящиеся атмосферных воздействий, хранятся в крытых одноэтажных и многоэтажных складах, остальные грузы на открытых складских площадках.
Конструкция современного склада тесно увязывается с технологией перегрузки и применяемой внутрискладской механизацией.
Лучшим типом прикордонного склада является одноэтажный склад, но из-за стесненности территории порта строят многоэтажные склады.
Высота одноэтажного склада (от пола до низа несущих конструкций), при использовании автопогрузчиков, автомобилей и других видов напольного транспорта принимают 6 ¸ 8 м. При использовании кранов высота устанавливается с учетом максимальной высоты складирования груза, характеристик крана и грузозахватных устройств и составляет 12 ¸ 15 м.
Высота первого этажа многоэтажного склада принимается, как и высота одноэтажного склада, а высота остальных этажей, должна быть не менее 4,5 м.
Длина одноэтажного склада равна длине причала за вычетом пожарных разрывов, проездов в тыловую зону и въезда на склады через торцевые ворота. Пожарные разрывы составляют от 10 ¸ 12 м до 25 ¸ 30 м.
Длинные склады обслуживают одновременно два причала, которые по пожарной безопасности делятся на секции сплошными несгораемыми поперечными стенами, которые называются брандмауэрами.
Ширина одноэтажных кладов 12, 24, 36, 48, 60 и 72 м, а ширина многоэтажных складов принимается 36, 42, 48, 54 и 60 м.
Для улучшения загрузки-разгрузки вагонов и автомашин, пол склада располагают над поверхностью территории. У стен склада устраивают высокие платформы, которые называются рампы. Для въезда в склад в этом случае устраивают наклонные подъезды – пандусы. Недостатком рамп является усложнение въезда на склад автомашин и автопогрузчиков.
Ворота склада бывают откатные и шторные с механическим приводом и дистанционным управлением. Ширина ворот не менее 4,8 м, а высота ворот для I этажа не менее 5,4 м.
В многоэтажных складах, начиная со II этажа, устраивают открытые балконы. Это площадки, на которые груз подается с помощью прикордонных кранов, а далее развозится электропогрузчиками.
Крыши складов могут иметь люки или быть распашными для удобства погрузочно-разгрузочных работ.
Технологическое оборудование склада выполняет две основные операции – транспортирование и штабелирование.
Для внутрискладского транспортирования грузов используют автопогрузчики, конвейеры, элеваторы, а в многоэтажных складах лифты, самотечные спусковые устройства.
Для штабелирования грузов применяют автопогрузчики или штабелирующие устройства.
Склады сооружают из железобетона и металла, используют также комбинированные конструкции, например, нижний этаж из железобетона, а верхние этажи из металла.
Открытые склады – это площадки, спланированные с уклоном для стока воды, имеют бетонное или асфальтовое покрытие.
Открытые склады с навесами – это площадки защищенные крышами, которые поддерживаются отдельными опорами – стойками. С боковых сторон площадки имеют ограждения. Поверхности площадок могут быть на уровне территории порта или возвышаться на 1,1 ¸ 1,2 м над портовой территорией, для удобства выполнения перегрузочных операций.
Крытые склады для штучных грузов одноэтажные и многоэтажные, в них хранятся разнообразные по форме, упаковке, весу и размерам грузы (мешки, тюки, пачки, бочки, ящики, барабаны и катушки с тросом и кабелем и другие грузы) (рис.11 а, б).
Рис.11 а). Многоэтажный склад.
|
Рис.11 б). Одноэтажный склад.
|
Разновидностями крытых складов являются силосные, шатровые склады и элеваторы.
Силосные склады применяются для не слеживающихся грузов, таких как зерно, апатитовый концентрат (рис.12).
Рис. 12. Силосный склад.
Где 1 – железобетонные силосные отсеки; 2 – рабочая башня с оборудованием: поперечные транспортеры, вертикальные нории, весы, машины для сушки зерна и другое оборудование; 3 – сушильная установка; 4 – здания и устройства для сбора пыли; 5 – приемные бункеры (лари) для железнодорожного транспорта; 6 – приемные бункеры для автотранспорта; 7 – над силосные транспортеры; 8 – под силосные транспортеры. Н – нория (черпаковый подъемник) – это подъемная машина с бесконечной цепью, на которой укреплены черпаки; ПБ – приемный бункер; ВБ – верхний бункер; В – весы на них зерно поступает самотеком; ЗС – зерноочистительные силосы.
Литература: [4] стр. 353 – 360
Лекция № 10
Род груза
Вид плавания
Примечание: количество штучных грузов, металлов и оборудования определяется структурой заданного расчетного грузооборота.
Для определения емкости склада на одном причале определяют откорректированную емкость склада.
. (39)
В дальнейших расчетах, если количество грузовых причалов данной группы N пр ³ 2 и более, то при определении размеров склада на одном причале необходимо учитывать откорректированную емкость склада на одном причале, следовательно, Ескл = Екорр.
Определение размеров складов
При проектировании склада различают полезную и строительную площади.
Полезная площадь склада это площадь, на которой может складироваться груз.
Полезная площадь склада на одном причале, м2 определяется по формуле:
, (40)
где Е – емкость склада, т.
Для одного причала Е = Ескл, для группы складов, Е = Екорр;
Кис – коэффициент использования площади склада для непосредственного хранения грузов;
q – расчетная эксплуатационная нагрузка на 1м2 складской площади, т/м2.
Величины Кис и q зависят от рода груза, условий его хранения, типа склада и т. д. Значения этих величин определяются по НТПМП.
Строительная площадь склада состоит из полезной площади, и площадей занятых строительными конструкциями, служебно-бытовыми помещениями, расположенными внутри склада (кладовки, бытовки), врезными весами и другим внутрискладским стационарным оборудованием, железнодорожными и подкрановыми путями, автодорогами.
Строительная площадь склада, м2 и находится по формуле:
. (41)
Для группы причалов, перерабатывающих генеральные смешанные грузы, для которых предусматривается крытое и открытое хранение грузов, возможно создание нескольких типов складов:
· Один открытый склад для всей группы причалов.
· Один общий открытый склад для двух смежных причалов, по обеим сторонам которого создаются крытые склады.
· Один общий крытый склад для двух смежных причалов, по обеим сторонам которого размещены открытые склады.
Длина крытого склада принимается равной длине расчетного типа судна, но она должна быть кратна 12, т.е. должна нацело делиться на 12, что соответствует установленному продольному шагу колонн.
Ширина склада определяется по формуле:
, (42)
где L скл – длина склада, м.
Окончательная ширина одноэтажного склада принимается по НТПМП, но она должна быть не более 72 м. При ширине склада более чем 72 м проектируется многоэтажный склад.
В портостроении многоэтажные склады бывают двух и четырех этажные. Размеры всех этажей склада определяются с учетом расположения балконов на наружном фасаде. Наружный фасад склада имеет вертикальную либо ступенчатую форму со стороны кордона.
Литература [4] стр.350-360
Лекция № 11
Лекция № 12
Выбор схемы механизации
Выбор схемы механизации неразрывно связан с выбором технологии перегрузки грузов. Они представляют собой совокупность технологических операций, последовательность действий с грузом, типы и количество применяемых перегрузочных машин, приспособлений и грузозахватных устройств, количество портовых рабочих, их расстановку и приемы работ при выполнении различных технологических операций. Технологическая схема является частным решением технологического процесса перегрузки груза одной механизированной линией.
Для правильного выбора схемы механизации необходимо использовать различную техническую информацию, промышленные каталоги и проспекты, сведения о существующем производстве, стандарты на технические средства перегрузочных работ и технологические процессы, относящиеся к перегрузке и транспортировке грузов.
Разработка технологического процесса начинается с подбора подъемно-транспортного оборудования для одной технологической линии.
Технологическая линия состоит
· из кордонных машин, которые перемещают груз между судном и берегом;
· складских, трюмных и вагонных машин, которые осуществляют перемещение груза внутри грузовых помещений;
· машин для внутрипортового перемещения грузов.
Портальный кран подбирается в зависимости от грузоподъемности, наибольшей массе подъема груза, типа грузозахватных приспособлений (ГЗП), а для навалочных грузов – типа и вместимости грейфера. Колея портала крана принимается в зависимости от количества железнодорожных путей на причале, также учитывается высота подъема и опускания груза, вылет стрелы, которые зависят от размерений расчетного судна. На выбор крана влияет планировка производственных элементов и путевое развитие причала.
Портальные краны имеют грузоподъемность 3,2; 5; 16; 25; 40; 50; 63; 80; 100 т.
Машины напольного транспорта. К ним относятся
· электропогрузчики грузоподъемностью 0,5; 1; 2; 3,2 т;
· автопогрузчики – 1; 2; 3,2; 5; 10 т;
· портальные погрузчики – 5; 10; 20; 30; 40 т;
· тягачи с прицепами;
· автомобили.
Целесообразность применения этих машин зависит от дальности транспортировки: электропогрузчики – до 200 м, автопогрузчики – 200 ¸ 500 м, тягачи с прицепами 500 ¸ 1000 м, автомобили – более 1000 м.
Для внутритрюмных, вагонных работ используются специальные машины с подразделением для генеральных и навалочных грузов.
Грузозахватные приспособления, которые используют в технологическом процессе, должны ускорять операции захвата и высвобождения груза, полнее использовать грузоподъемность крана, погрузчиков, уменьшать трудоемкость перегрузочного процесса и обеспечивать безопасность труда.
Конструкции ГЗП зависят от транспортной характеристики грузов, типа и характеристики подъемно-транспортного оборудования, способов перевозки и складирования грузов, характеристики грузовых помещений.
На основе принятой схемы механизации технологического перегрузочного комплекса и разработанной технологии перегрузки груза рассчитываются основные технико-эксплуатационные показатели. Основными из них являются комплексная норма выработки или эксплуатационная производительность одной технологической линии, норма выработки рабочего комплексной бригады.
Комплексная норма выработки одной технологической линии и норма выработки портового рабочего определяются для конкретных условий.
Лекция № 13 - 14
Краны
Кран это грузоподъемная машина с реверсивным механизмом циклического действия, которая перемещает груз в различных направлениях в зоне действия крана.
Классификация кранов
По назначению
· передвижные;
· плавучие;
· стационарные.
По конструкции
· портальные;
· полупортальные;
· козловые;
· козловые-контейнерные;
· мостовые;
· башенные.
По способу опирания
· пневматические;
· автомобильные;
· гусеничные;
· катковые.
По источнику энергии
· электрические – питаются от сети или дизель-генератора;
· тепловые – с двигателем внутреннего сгорания или паровые;
· гидравлические;
· пневматические.
Все типы кранов (кроме стационарных) состоят из двух основных частей: ходовой и поворотной.
Ходовая часть служит базой для установки и передвижения поворотной части.
Для портальных, козловых и мостовых кранов – это портал или мост.
Для автомобильных, пневмоколесных, гусеничных – это платформа на ходовых тележках.
Поворотная часть – это вращающаяся на опорно-поворотном устройстве платформа с каркасом, на котором смонтированы: стрела, кабина крана (машинное отделение) и кабина крановщика (пост управления).
Портальные и полупортальные краны являются главным оборудованием портов. Они применяются на стройках ГТС, монтажных площадках, судоремонтных заводов и судостроительных верфях.
Классификация портальных кранов
По типу портала
· с полным порталом;
· полупорталом.
По грузоподъемности
· легкие до 10 т;
· средние 10 ¸ 50 т;
· тяжелые более 50 т.
По типу привода
· электрические;
· тепловые.
У полупортального крана тыловой опорой является тележка, которая перемещается по возвышенному подкрановому пути, опирающемуся на стену склада или на специальные балки, которые уложены по стойкам-колоннам. Тыловые ноги у полупортальных кранов отсутствуют.
Рис.15. Портальный кран
Где Rmax – максимальный вылет стрелы; Rmin – минимальный вылет стрелы; Rо – радиус окружности, описываемый поворотной частью крана; H – высота подъема крюка или грейфера над головкой подкранового рельса; Ho – глубина опускания крюка или грейфера ниже головки подкранового рельса; ho – минимальная высота подвеса крюка или грейфера от центра концевого блока хобота; h1 – высота пяты стрелы; h2 – высота портала; S – колея портала; а – база тележки; в – база портала; с – габарит базы портала по буферам.
Основные параметры кранов
Грузоподъемность – масса груза, на подъем которого рассчитан кран.
Вылет стрелы – это радиус действия крана. Вылет стрелы изменяется от минимального Rmin до максимального Rmax.
Высота подъема крюка – это наибольшая высота, на которую можно поднять крюк от головки подкранового рельса (для портальных, мостовых и железнодорожных кранов) или от поверхности опоры (для автомобильных, пневмоколесных и гусеничных кранов).
Глубина опускания крюка – это глубина, на которую можно опустить крюк ниже головки подкранового рельса (или ниже поверхности опоры) при работе в трюме судна.
Скорость рабочих движений – это скорость подъема и опускания груза, изменение вылета стрелы и передвижения портала, скорость поворота.
Производительность крана – это количество груза, перегружаемого краном за час непрерывной работы.
Мощность силовой установки – это суммарная мощность электродвигателей, установленных на кране; мощность двигателей внутреннего сгорания и паровых двигателей.
Габариты крана – к ним относятся размеры колеи и базы портала, габариты базы портала по буферам, высота портала, высота пяты стрелы, длина стрелы, радиус окружности, описываемый поворотной частью крана.
Давление на опоры – это давление на колесо или тележку.
Вес крана – полный вес крана, который определяет величину удельного давления на опорное колесо (т) или на грунт (т/м2).
Мостовой кран применяются на складах крытого и открытого хранения. Если кран работает на открытой площадке, то опорой является балка-эстакада. Если кран работает в крытом складе, то балка крепится к стене склада.
Преимуществами мостового крана являются
· территория склада не занимается крановыми путями;
· не требуется место для маневрирования;
· грузоподъемность 5 ¸ 250 т;
· кран работает от электродвигателя;
· высота подъема 16 м;
· ширина пролета 6 ¸ 32 м.
Мостовой кран-штабелер сочетает в себе свойства мостового крана и вилочных погрузчиков. Он применяется для механизации складских работ, для обеспечения свободного доступа к грузу, для большего использования площади крытых складов, повышает производительность труда.
Козловой кран имеет мост, установленный на опорах-козлах, передвигающихся по рельсам. Козловые краны бывают двух типов: консольные и бесконсольные. Бесконсольные могут обслуживать площади, перекрываемые их пролетами, а консольные – еще и площади, перекрываемые консолями.
Козловые краны грузоподъемностью 1 ¸ 5 т изготовляют с электрической грузовой талью, а грузоподъемностью 10 ¸ 50 т – с грузовой тележкой, имеющей электрическую или канатную тягу. Тележка передвигается по верхнему, реже по нижнему поясу моста. Пролет крана составляет 4 ¸ 32 м и реже 40 м, а длина консолей выбирается в зависимости от назначения крана.
Мостовые перегружатели опираются на собственную опорную конструкцию и имеют большой пролет для обслуживания складов большой вместимости. Перегрузочное оборудование смонтировано на специальной ходовой тележке, которая перемещается по верхнему или нижнему поясу моста. Мостовые перегружатели применяются на специализированных причалах: контейнерных терминалах, рудных и угольных комплексах.
Кабельные краны применяют на складах для леса и сыпучих материалов, на строительных работах. Особенность этих кранов является большой пролет между опорами. Они обслуживают большие территории складов.
Лекция № 15 – 16
ОГРАДИТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Лекция № 17
ПРИЧАЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
На выбор конструкции причального сооружения влияют: геологические условия, назначение причалов, виды перерабатываемых грузов, различные глубины и другие факторы.
По конструктивным признакам причальные сооружения делятся на типы:
· гравитационные;
· тонкие стенки;
· сквозные;
· специальные;
· особые.
Конструкции гравитационных
Причальных сооружений
Из массивовой кладки
Преимущества:
· простота изготовления массивов;
· применяются в тяжелых гидрологических условиях;
· большой срок службы.
Недостатки:
· большой расход бетона;
· высокая стоимость;
· не применяются на слабых грунтах основания без их замены;
· большое количество элементов, что увеличивает объем монтажных работ;
· большой расход камня для постели и призмы с обратным фильтром.
Из массивов-гигантов
преимущества:
· высокая индустриализация строительства;
· незначительный объем водолазных работ;
· не требуются мощные плавкраны;
· небольшие сроки возведения подводной части.
Недостатки:
· большие затраты на организацию парка по изготовлению массивов-гигантов и спусковых устройств;
· большой расход железобетона.
Рис.
Палы
Для сокращения стоимости строительства причалов, которые не имеют кранового оборудования, вместо сплошного причального фронта применяют отдельно стоящие опоры, воспринимающие горизонтальные динамические и статические нагрузки от судов, которые называются палы.
Палы могут входить в состав причала или быть самостоятельными причалами.
Рис. Палы.
Где а) швартовные, б) отбойные, в) причальные, г) направляющие, д) разворотные
Классификация палов
I. По назначению
· Швартовные – это палы, работающие на швартовную нагрузку (рис. а)
· Отбойные – это палы воспринимающие усилия от навала судов (рис. б)
· Причальные – воспринимают одновременно удар судна и швартовную нагрузку (рис. в).
· Направляющие – обеспечивают направление подходящего к причалу судна, а также вход в шлюз или гавань (рис. г)
· Разворотные – служат для разворота судов (рис. д).
II. В зависимости от податливости конструкции
Рис.
| Гибкие палы состоят из вертикальных свай различного диаметра, обладают значительной податливостью и резко снижают ударную нагрузку. |
Рис.
| Жесткие палы – это опоры гравитационного типа, а также конструкции из козловых свай, воспринимающие горизонтальные нагрузки. |
Свайные жесткие палы работают на сжатие и растяжение, это является их преимуществом по сравнению с гибким палом, в котором сваи работают на изгиб. Жесткие свайные палы необходимо оборудовать отбойными устройствами с хорошими амортизационными свойствами.
Гравитационные жесткие палы устанавливают на скальное основание или на каменную постель. Их устойчивость обеспечивается собственным весом.
Рис.
Лекция № 18
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Амбарен О.А., Горюнов Б.Ф., Белинская Л.Н. Устройство морских портов. – М.: Транспорт, 1987. – 270 с.
2. Брюм А.И. Технологическое проектирование морских портов. – М.: Транспорт, 1971. – 326 с.
3. Белинская Л.Н., Сенько Г.А. Грузоведение и складское дело на морском транспорте. – М.: Транспорт, 1982. – 137 с.
4. Горюнов Б.Ф., Шихиев Ф.М. и др. Морские порты и портовые сооружения. – М.: Транспорт, 1982. – 448 с.
5. Винников В.В., Быкова Е.Д. Системы технологий на морском транспорте (перевозка и перегрузка грузов). Одесса «Фенiкс», 2006. – 186 с.
6. Единые комплексные нормы выработки и времени на погрузочно-разгрузочные работы, выполняемые в морских портах. – М.: Транспорт, 1987. – 477 с.
7. Кубрак А.Д. Морские порты и их эксплуатация. М.: Пищевая промышленность, 1974. – 320 с.
8. Никеров П.С., Яковлев П.И. Морские порты. – М.: Транспорт, 1987. – 416 с.
9. Нормы технологического проектирования морских портов РД 31. 3. 05–97. – М.: Транспорт. 1998. – 177 с.
10. Средства транспортировки грузов. Справочник – СПб.: Информационный центр «Выбор», 2001. – 312с.
11. Указание по компоновке морских портов. – М.: Рекламинформбюро ММФ, 1975. – 125 с.
12. Степанов А.Л. Портовое перегрузочное оборудование. – М.: Транспорт, 1996. – 329 с.
Лекция № 1
Морской порт, как транспортный узел
Морской порт это транспортный узел, который связывает различный виды транспорта: железнодорожный, автомобильный, речной и трубопроводный. Он имеет сложный комплекс сооружений, технических устройств и оборудования, предназначенных для укрытия и отстоя судов, производства погрузочно-разгрузочных работ, выполнения пассажирских операций, а также в порту осуществляется комплексное обслуживание судов: бункеровка, снабжение водой и продовольствием, медицинское обслуживание команд, судоремонт.
Дата: 2019-11-01, просмотров: 600.
