Причальные конструкции: СП 287.1325800.2016 Сооружения морские причальные. Правила проектирования и строительства – свайные и понтонные, причальные стенки и пирсы, простейшие пристани

Причальные конструкции: устройство, типы, классификация

14.06.2018

Эффективность использования морского и речного транспорта в значительной степени определяется тем, насколько удобно и грамотно выполнены конструкции причала на берегу. Именно они предназначены для обслуживания, разгрузки и погрузки судов, обеспечивая быстрое и безопасное выполнение указанных видов работ. При этом крайне важно обеспечить длительный срок их эксплуатации, что положительно влияет на экономическую эффективность перевозок водным транспортом.

Типы причальных конструкций: классификация

На практике применяется несколько признаков, по которым осуществляется классификация причальных конструкций. Например, одним из самых очевидных выступает их разделение по типам грузов. Различают сооружения, предназначенные для погрузки и разгрузки:

  • генеральных грузов, к которым относятся различные металлические изделия, оборудование и другая штучная продукция;
  • грузов, перевозимых навалом;
  • зерновых и сыпучих грузов;
  • древесины и продуктов деревообработки;
  • жидкостей, которые перевозятся в емкостях;
  • товаров, упакованных в контейнеры различного размера и формы.
Причал для наливных грузов

Фото №1. Причал для наливных грузов

Важной особенностью, присущей причальным конструкциям, выступает их специализация. Использовать универсальные причалы, расположенные на берегу водоема, допускается только в том случае, если речь идет о небольших объемах перевозок. При этом следует обязательно выполнять все необходимые противопожарные требования, а также правила техники безопасности при проведении погрузочно-разгрузочных работ.

Другим признаком, позволяющим классифицировать рассматриваемые сооружения, является их расположение относительно границы водоема. По этому параметру различают следующие виды конструкций причала:

  • набережные. Располагаются непосредственно на берегу рядом с водой;

Фото №2. Набережный причал для метеоров

  • оборудованные съездами. Строительство причальных сооружений осуществляется параллельно берегу, причем они оборудуются эстакадами или дамбами;
  • пирсы. Представляют собой конструкции, расположенные под углом к кромке воды;
  • рейдовые. Располагаются на некотором удалении от границы водоема, с которым соединяются надводными эстакадами или другими подобными причальными конструкциями;
  • плавучие. Изготавливаются в виде понтонов и используются в том случае, если наблюдаются постоянные и заметные колебания уровня воды.
Плавучий причал

Фото №3. Плавучий причал

Не менее часто для классификации причалов используются конструктивные особенности этого типа построек. По указанному признаку различают такие разновидности причальных конструкций:

  • гравитационные. Характерной чертой является большая масса, необходимая для придания устойчивости;
  • больверки. Представляют собой конструкции, имеющие монолитную надстройку, выполненную по шпунтовой стенке;
  • сквозные или, как их часто называют, на сваях. Используются различные типы свай, выступающие в качестве основания;
  • комбинированные. Конструкции подобного типа сочетают отдельные признаки перечисленных выше вариантов.

Нередко для классификации причальных конструкций применяются еще несколько параметров, например, форма профиля или основной материал изготовления. Выбор конкретного варианта сооружения зависит от множества факторов, наиболее существенными из которых выступают: тип грузов и используемых для их перевозки судов, особенности акватории, а также финансовые возможности заказчика.

Строительство причалов

Учитывая разнообразие рассматриваемых конструкций, строительству всегда предшествует выбор проекта данного сооружения. При этом учитывается несколько критериев, самым значимым из которых является уровень нагрузок на возводимую постройку. Они делятся на такие виды:

  • от собственной массы. Оптимальным сочетанием веса и прочности обладают металлические причальные конструкции, особенно в том случае, если при изготовлении использовался легкий алюминий;
  • вертикальные, которые возникают в процессе эксплуатации. В свою очередь, разделяются на две разновидности - от машин, механизмов и оборудования, используемых для погрузочно-разгрузочных работ, и непосредственно от самих грузов;
  • от веса судов, находящихся под нагрузкой. Нагрузка создается массой судна, пришвартованного у причала, и натяжением швартовов;
  • от льда в холодный календарный период. Крайне сложный для расчета вариант нагрузок, представляющий серьезную опасность в северных регионах страны;
  • от грунта. Подобные нагрузки влияют, главным образом, на гравитационные конструкции и больверки.

Следующим этапом после определения нагрузок выступает выбор материала изготовления и типа причала, который осуществляется с учетом приведенных выше классификаций подобных конструкций. В последние годы широкое распространение в российских климатических условиях получило использование готовых причальных конструкций, выполненных из металла, прежде всего, алюминия. Их использование предоставляет заказчику несколько очевидных преимуществ.

Во-первых, универсальность. Современные технологии металлообработки позволяют выпускать самые различные типы конструкций.

Во-вторых, сочетание высокого качества и надежности. Процесс строительства, по сути, сводится к сборке и монтажу отдельных частей, элементов и конструкций заводского изготовления. Это сводит к минимуму возможность брака или ошибок.

Фото №4. Причал из готовых алюминиевых конструкций

В-третьих, индивидуальный подход к проектированию. Причальное сооружение разрабатывается для конкретных условий эксплуатации профессиональными конструкторами, что гарантирует получение нужного конечного результата с учетом запросов и пожеланий заказчика.

В-четвертых, минимальные расходы на подготовку основания. Строительства причала из готовых алюминиевых конструкций не требует устройства серьезного фундамента, а в некоторых случаях и вовсе обходится без основания. Это достигается малым весом изделий и грамотным учетом возможных в процессе эксплуатации нагрузок. Отличное сочетание показывает также использование готовых алюминиевых конструкций и свай при вынесении сооружения вглубь водоема.

В-пятых, возможность демонтажа. Он может потребоваться при нерегулярном использовании, при перерыве в судоходстве на зимнее время и в других подобных ситуациях. Быстрый и бюджетный по цене демонтаж постройки позволит избежать снеговых нагрузок и подобных малоприятных последствий простоя.

В-шестых, устойчивость к коррозии и другим негативным последствиям непосредственного контакта с водой. Алюминий заслуженно считается одним из самых стойких материалов, способных выдержать соседство с водой в течение длительного времени.

В-седьмых, разумный уровень стоимости. Грамотная работа конструкторов, использование при изготовлении причальных алюминиевых конструкций современных технологий и оборудования, малый вес и расход металла – все это гарантирует экономическую эффективность использования готовых конструкций причала из металла.

Приведенные выше аргументы красноречиво объясняют, почему сегодня значительно число заказчиков предпочитает не заниматься самостоятельным строительством рассматриваемых конструкций с нуля, а приобретать готовые металлоизделия для их последующего монтажа на берегу. Причины целесообразности такого подхода заключаются в экономической выгоде, которая сочетается с высоким уровнем эффективности подобных причальных сооружений.

Рекомендуем Вам ознакомиться с причальными конструкциями, которые производит наша компания.

Заполните форму обратной связи, и наши менеджеры оперативно ответят на все вопросы.

Специализация причалов.

Была рассмотрена клас­сификация причальных сооружений по расположению в плане и по кон­структивным признакам. Однако для эксплуатационной деятельности портов существенное значение имеет специализация причалов.

В зависимости от рода груза, направления грузопотока, размера судов и других факторов Нормами технологического проектирования морских портов (НТПМП) предусмотрена специализация (классифика­ция) причалов по грузовым районам:

-причалы для штучных грузов, металлоизделий и оборудования;

-причалы для навалочных грузов;

-причалы для зерновых грузов;

-причалы для лесных грузов;

-причалы для наливных грузов и др.

Только при сравнительно малом грузообороте допускается совмест­ная переработка грузов разного рода, если это не противоречит сани­тарным и противопожарным требованиям и условиям сохранности гру­зов.

Специализация причалов по родам грузов имеет первостепенное значение не только для эксплуатации, но и для проектирования самих причалов. Родом грузов и другими перечисленными факторами во мно­гом предопределяются действующие на причальные сооружения нагрузки от складируемых грузов, судов, перегрузочного и складского обору­дования.

Учитывая конструктивные особенности причалов для обслужива­ния нефтетанкеров, рудовозов и других подобных судов, эти причалы иногда выделяют в группу специализированных, они обычно представ­ляют собой узкие пирсы или рейдовые причалы.

Р ис. 20 Основные типы причальных сооружений а) гравитационный б) на свайном основании в) тонкая стенка г,д,е) смешанная конструкция Типы гравитационных сооружений.

Гравитационные причальные соо­ружения возводят из монолитного бетона, бетонных массивов, ряжей, массивов-гигантов, уголковых стенок, оболочек большого диаметра. Они могут быть выполнены в виде сооружений на отдельных массив­ных опорах.

В наших портах, построенных в прошлом столетии и в начале века, причальные сооружения возводили в основном в виде стенки из массивовой кладки. Эти стенки являются типичными примерами сборной гравитационной конструкции, способной воспринимать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки

Рис. 21 Набережная из бетонных массивов Рис.22 Набережная из бетонных массивов

облегченного профиля

На рис. 21 изобра­жена причальная стенка из правильной массивовой кладки трапецеи­дального профиля. Она выполнена из пяти рядов (курсов) бетонных массивов массой 30-50 т каждый. Основанием стенок из массивовой клад­ки является каменная постель, выравниваемая водолазами. С тыло­вой стороны стенки для уменьшения горизонтального давления засы­пают каменную призму с фильтром из гравия для предотвращения вымывания песчаной засыпки через швы массивовой кладки.

О

Рис. 23 Набережная из ряжей

сновным недостатком причалов подобной конструкции является их значительная ширина понизу (70-80% высоты), что приводит к удорожанию строительства.

Рациональная конструкция причальных сооружений из правильной массивовой кладки облегченного профиля была со­здана в СССР. Благодаря ступенчатой форме достигается более равно­мерное распределение напряжений у основания при обеспеченной ус­тойчивости сооружения в целом (рис. 22). Для предотвращения размыва песка через поры каменной призмы и вертикальные швы между массивами предусмотрена защита откоса щебеночной засыпкой, называемой обратным фильтром. Существенным преимуществом кон­струкции из массивовой кладки является ее полная сборность. Масси­вы и верхнюю надстройку в виде уголка доставляют на место установ­ки и укладывают при помощи плавкрана. Кроме указанных основных монтажных работ, на месте приходился выполнять только некоторые подготовительные работы (ровнение постели) и работу по оборудова­нию причала (навеска отбойных приспособлений и пр.). Установлено, что по сравнению со старыми эта конструкция позволяет сократить объем бетона на 1 пог. м на 25%. Причальные стенки из массивовой кладки рационального профиля применяют и за рубежом.

Иногда для экономии бетона массивы изготовляют пустотелыми при этом форма стенки может быть несколько изменена.

Причальные сооружения ряжевой конст­рукции (рис. 23) строили у нас главным образом в портах Севера и Балтики в XIX и первой половине XX вв. Применение ряжа в виде деревянного сруба из бревен оп­равдывается при наличии местных запасов леса. Дерево под водой при отсутствии древоточцев сохраняется долго. В зоне же переменного горизонта устраивают бетонную надстройку. Для экономии древесины иногда внутренние стенки ряжа делают сквозной рубки, т. е. рубят их через бревно.

Массивы-гиганты для набережных из массивов-гигантов (рис. 24) изготовляют в виде тонкостенных железобетонных плавучих ящиков, которые буксируют на место, затап­ливают и затем заполняют песком или камнем. Массивы-гиганты могут быть симметричного или несиммет­ричного профиля.

Стенки набережной, показанной на рис. 24 б, имеют несиммет­ричный профиль из-за выступа ты­ловой части плиты днища. Эта кон­соль усилена железобетонными реб­рами жесткости и способствует бо­лее равномерному распределению напряжений под стенкой. Кроме то­го, за счет массы дополнительного столба грунта над выступом увеличи­вается устойчивость стенки на сдвиг и опрокидывание.

Стремление уменьшить объем бетона и железобетона при сборном строи­тельстве, привело к созданию причальных сооружений в виде сборных уголковых стен(рис. 25). В настоящее время разработаны три типа таких кон­струкций: с внешней анкеровкой, с анкеровкой за фундаментную пли­ту и в виде уголков с контрфорсами.

Н а рис. 25а показан поперечный разрез глубоководной набереж­ной сборной уголковой конструкции с внешней анкеровкой. На за­ранее выровненную водолазами каменную постель плавкраном устанав­ливают фундаментные плиты. Затем собирают лицевые плиты, а также тыловые анкерные плиты, закрепляющие лицевые при помощи анкер­ных тяг. С лицевой стороны причала подвешивают отбойное устройст­виз резиновых труб для амортизации ударных усилий, возникающих при подходе судов к причалу.

П

Рис. 27 Деревянная незаанкерованная шпунтовая стенка

1-шапочный брус, 2-парные схватки

о длине (в плане) фундаментных и лицевых плит образуются вер­тикальные и горизонтальные швы, создающие опасность размыва пес­чаной засыпки. Для устранения этого крайне нежелательного при нор­мальной эксплуатации причала явления швы под водой заклеивают специальной пластмассой - гидрорерином. Существуют также другие способы уплотнения швов. Кроме того, для предотвращения размыва с тыловой и лицевой сторон фундаментных плит предусмотрен щебе­ночный контрфильтр. По окончании сборки засыпают песок до проект­ной отметки.

Преимуществом этой конструкции является то, что благодаря за­креплению лицевой стенки к тыловой опоре напряжение под фунда­ментной плитой распределяется почти равномерно, недостаток - сравнительно сложная технология монтажа при креплении анкер­ных тяг.

Уголковые стенки с внутренней анкеровкой (рис. 25 б) отличаются от стенок с внешней анкеровкой тем, что в дан­ном случае анкерные тяги крепят непосредственно к фундаментным плитам. Благодаря этому сокращаются длины анкерных тяг и отпадает необходимость в тыловых опорных плитах.

Рис.24 Набережная из массивов-гигантов

Рис. 25 Уголковые стенки

Рис. 26 Набережные из оболочек большого диаметра

Расчеты показывают, что в ряде случаев описываемая конструкция обходится на 10 - 12% дешевле, чем уголковые стенки с внешней анкеровкой, однако сооружения этого типа требуют несколько лучших грунтов основания.

Недостатком причальных сооружений с внешней и с внутренней анкеровкой является довольно сложная технология подводного мон­тажа анкерных тяг. Этот недостаток в существенной мере устраняется применением контрфорсных стенок (рис. 25 в), состоящих из трех сборных элементов: лицевой и фундаментной плит и контрфорсной плиты, позволяющей создавать жесткий уголок. Указанные сборные элементы соединяют на строительной площадке с последующей уста­новкой готовой конструкции при помощи плавкрана на выровненную водолазами каменную постель. Данная конструкция значительно ус­коряет строительство и снижает его стоимость.

Все три вида уголковых стен относятся к гравитационным конструк­циям, у которых, в отличие от массивовых стенок, силы, придающие сооружению устойчивость, образуются в основном за счет пригрузки грунтовым столбом фундаментной плиты. Ведутся работы по дальней­шему совершенствованию уголковых стенок (двойная анкеровка и пр.).

К гравитационным сооружениям или сооружениям смешанного типа относятся и набережные из оболочек большого диаметра.

На рис. 26 показана набережная из оболочек колодцев диаметром 5,5 м при толщине стенки 0,15 м, возведенная в одном из наших портов. Оболочки массой 76 т при помощи плавучего крана устанавливают вплотную друг к другу. Щели между ними заделывают подводным бето­ном. Подобные конструкции применяют также и в зарубежной прак­тике.

При увеличении глубины у причала и общей высоты набережной диаметр оболочек приходится увеличивать. На рис. 26 б, в приведе­ны примеры сооружений, у которых диаметр оболочек составляет 11 и 19 м.

Использование оболочек таких больших диаметров вызывает значи­тельные затруднения при их установке. В связи с этим на одном из но­вейших французских причалов, где высота набережной достигала 23 м, были использованы элементы, имеющие в плане форму восьмерки (рис. 26 г).

Для возможности использования кранов при монтаже оболочки иногда предлагают разрезать по высоте на кольца (рис.26д).

Конструкции причальных сооружений на свайных основаниях

Причальные сооружения на сваях и колоннах характеризуются срав­нительно небольшим весом верхнего строения, малым, а в ряде случаев и полным отсутствием давления грунта на них, что значительно умень­шает объем работ и снижает стоимость сооружений. Некоторые из них, в частности сооружения эстакадного типа, почти не отражают набегающие на них волны, поэтому их возведение благо­приятно сказывается на волновом режиме в районе причалов и аквато­рии порта.

Сооружения на сваях и колоннах могут быть возведены на всех грун­тах, допускающих погружение свай и колонн на требуемую глубину, а при слабых грунтах основания являются почти единственными конструк­циями, возможными к возведению в этих условиях.

П о конструктивным особенностям причальные сооружения на сваях и колоннах могут быть подразделены на две группы: сквозные сооруже­ния, или эстакады, и набережные-стенки.

Основное различие этих конструкций заключается в том, что в систе­ме свайных оснований сквозных сооружений отсутствуют сплошные стен­ки, это приводит к тому, что сквозные сооружения практически не испы­тывают распорного давления грунта, в связи с чем их часто называют безраспорными сооружениями.

Набережные-стенки, воспринимающие распорное давление грунта, называют распорными сооружениями.

Сквозные причальные сооружения в зависимости от их расположения относительно берега подразделяют на две группы:

-продольные эстакады, или эстакады, расположенные параллельно урезу воды;

-поперечные эстакады, расположенные под углом к берегу.

К первой группе относятся эстакады, примыкающие к берегу на всем протяжении, эстакады со съездами и оторочки. Ко второй группе относят­ся узкие пирсы (рис. 31).

Эстакады, примыкающие к берегу на всем протяжении (рис 31а), представляют собой причальные сооружения, расположенные над есте­ственным береговым склоном или искусственным откосом.

Переднюю грань этих сооружений обычно располагают на линии есте­ственных глубин, равных требуемым глубинам у причалов, в связи с чем ширина эстакад оказывается тем больше, чем положе береговой склон или подпричальный откос.

При очень пологих берегах требуемая ширина эстакад оказывается чрезмерно большой, поэтому возведение их становится экономически не­целесообразным. Более выгодными в этих условиях являются эстакады со съездами.

Эстакады со съездами (рис. 31 б) состоят из продольных эстакад, расположенных в некотором удалении от уреза воды, и съездов, соединя­ющих их с берегом. Съезды располагают обычно на расстоянии 30 - 50 м один от другого, принимая, однако, это расстояние не более длины цилиндрической вставки судна.

В некоторых случаях продольную эстакаду связывают с берегом од­ним съездом, расположенным либо в конце, либо в середине эстакады (рис. 31 г-д).

В первом случае такие эстакады иногда называют Г-образными, а во втором - Т-образными пирсами. Нередко к Г-образным причалам воз­можна швартовка судов с двух сторон: больших - с морской стороны и более мелких - с береговой стороны эстакады.

Продольные эстакады, примыкающие на всем протяжении к суще­ствующим мелководным набережным, называют оторочками (рис. 31е). Возводят оторочки для увеличения глубины мелководных причалов, а также когда необходима установка перегрузочных механизмов, нагруз­ка от которых превосходит допустимую для существующих сооружений.

Основным элементом эстакад является верхнее строение плитного или балочного типа, опирающееся на сваи или колонны и связывающее всю конструкцию в жесткую рамную или балочную систему и основание.

Верхнее строение предназначено для восприятия всех внешних нагру­зок на сооружение и распределение их между сваями или колоннами. Последние передают их на грунт.

П

Рис. 32 Схемы набережных-стенок

а,б-набережные стенки с передним шпунтом;

1-надстройка, 2-ростверк,

3-шпунт

о конструкции основания эстакады можно подразделить на эстака­ды на сваях и эстакады на колоннах.

Набережные-стенки состоят из следующих основных элементов: верх­него строения, свайного основания и стенки из сплошного ряда свай (ча­ще всего шпунтовых), назначением которой является удержание от обру­шения грунта, расположенного в пределах свободной высоты стенки (от отметки дна водоема до отметки нижней грани ростверка).

В зависимости от характера сопряжения шпунтовой стенки с роствер­ком она может быть ненесущей или несущей. В первом случае стенка на­гружена лишь распорным давлением грунта и не участвует в передаче давления от ростверка на грунт основания. Во втором случае кроме распорного давления грунта сваи стенки воспринимают и продольные уси­лия, передаваемые ростверком. Стенки из железобетонных свай обычно выполняют несущими, так как передача на них продольных усилий поз­воляет более рационально использовать материал железобетонных свай. Стенки из металлических или деревянных свай выполняют как несущи­ми, так и ненесущими.

Свайное основание набережных-сте­нок состоит обычно из вертикальных и наклонных свай (рис. 32).

Набережные-стенки на сваях по кон­структивным особенностям подразделя­ют на две подгруппы: набережные-стен­ки с передним шпунтом и набереж­ные-стенки с задним шпунтом.

В первой из этих конструкций сплош­ная свайная стенка расположена впере­ди свайного основания сооружения, во второй - позади него. Расположение сплошной стенки в систе­ме свайного основания во многих случа­ях предопределяет возможность и целе­сообразность применения той или иной конструкции набережной.

Основание сооружений на сваях с высоким свайным ростверком вы­полняют из деревянных или железобетонных забивных свай и реже - из свай металлических.

В последнее время широкое распространение, особенно для сквозных сооружений, получили трубчатые железобетонные сваи.

Деревянные сваи обладают рядом преимуществ по сравнению со сваями из других материалов: они кислото- и морозоустойчивы, долго­вечны под водой, одинаково хорошо сопротивляются сжатию и растяже­нию. Деревянные сваи легко переносят сотрясения как в процессе произ­водства работ по возведению сооружения, так и при ударе судов при под­ходе их к причалу. Кроме того, они относительно дешевы.

Основанием для отказа от применения деревянных свай служит на­личие древоточцев, ограниченность длины свай (до 12 -14 м), а также большие нагрузки на сооружение.

Область распространения деревянных свай расширяется по мере внедрения в практику строительства клееных свай, размеры которых мо­гут быть самыми разнообразными.

Минимальный шаг перекрещивающихся деревянных свай в продоль­ном направлении (вдоль линии кордона) принимают равным 1 м, в по­перечном - 0,8 м.

Железобетонные сваи значительно расширяют область применения сооружений с высоким свайным ростверком. Длина железобетонных свай может достигать 30 м и более (известны случаи применения труб­чатых свай из предварительно напряженного железобетона длиной до 60 м), а поперечный размер: призматических свай 0,5 м, трубчатых 1 м (опоры диаметром более 1 м относят к колоннам).

Значительно возрастает и несущая способность железобетонных свай: для призматических она составляет 60 - 80 т, а для трубчатых достигает нескольких сот тонн.

В условиях больших колебаний уровня воды в конструкциях верхнего строения предусматривают специальные эксплуатационные площадки или ниши. Для некоторых сооружений в этом случае четкого разделения верхнего строения на ростверк и надстройку провести не­возможно.

В зависимости от способности ростверков подвергаться деформации совместно с поддерживающими их сваями ростверки подразделяют: жесткие, гибкие и нежесткие.

К жестким ростверкам относятся ростверки из бетона или малоарми­рованного железобетона, сильно развитые в высоту. Жесткость таких ростверков велика и их деформации ничтожно малы по сравнению с де­формациями опор.

К гибким ростверкам относятся ростверки из нормально армирован­ного железобетона, которые имеют малоразвитое в высоту сечение, в свя­зи с чем деформации ростверков влияют на деформацию свай основания и наоборот.

По исследованиям Н. А. Смородинского, для призматических свай подразделение ростверков на жесткие или гибкие может быть произведе­но на основании соотношения сторон сечения, приведенного к прямо­угольнику. Если отношение полной ширины сечения ростверка к его приведенной высоте не превышает 4,3 ростверк считается жестким. При отношении более 7 ростверк считается гибким.

Ростверк сооружений на полых сваях большого диаметра, а также со­оружений на колоннах в подавляющем большинстве случаев относится к категории гибких.

К нежестким ростверкам относят все ростверки, выполненные из де­рева, даже в том случае, если на них имеется надстройка из ряжа по всей ширине ростверка.

Приведенная классификация причальных сооружений с высоким свай­ным ростверком по степени жесткости последнего относится в первую очередь к набережным-стенкам. К сквозным сооружениям она не всегда применима, так как верхнее строение этих сооружений может иметь весьма разнообразные схемы.

ПРИЧАЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ • Большая российская энциклопедия

  • рубрика
  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 27. Москва, 2015, стр. 531

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: В. В. Волшаник

ПРИЧА́ЛЬНЫЕ СООРУЖЕ́НИЯ, со­ору­же­ния в пор­тах, пред­на­зна­чен­ные для удоб­но­го под­хо­да и швар­тов­ки су­дов. Со­вокуп­ность П. с. об­ра­зу­ет при­чаль­ный фронт пор­та, про­тя­жён­ность ко­то­ро­го в круп­ных пор­тах со­став­ля­ет де­сят­ки км. По рас­по­ло­же­нию от­но­си­тель­но ли­нии бе­ре­га П. с., при­мы­каю­щие к бе­ре­гу, на­зы­ва­ют на­бе­реж­ны­ми, к мел­ко­вод­ным при­ча­лам – ото­роч­ка­ми; воз­ве­дён­ные па­рал­лель­но бе­ре­гу или под не­ко­то­рым уг­лом к не­му, но в не­ко­то­ром уда­ле­нии от не­го, и со­еди­нён­ные ко­рот­ки­ми эс­та­ка­да­ми или дам­ба­ми – при­ча­ла­ми со съез­да­ми; вы­сту­паю­щие в пор­то­вую ак­ва­то­рию под уг­лом или пер­пен­ди­ку­ляр­но к бе­ре­гу – пир­са­ми. П. с. рей­до­вых при­ча­лов ис­поль­зу­ют для приё­ма круп­но­тон­наж­ных су­дов (гл. обр. тан­ке­ров), на­хо­дят­ся в уда­ле­нии от бе­ре­га, свя­зи с ним не име­ют и мо­гут быть разл. кон­ст­рук­ции. По фор­ме по­пе­реч­но­го про­фи­ля (фор­ме об­дел­ки бе­ре­га) П. с. бы­ва­ют вер­ти­каль­но­го, от­кос­но­го, по­лу­от­кос­но­го и по­лу­вер­ти­каль­но­го ти­пов. По­след­ние два ти­па при­ме­ня­ют в реч­ных пор­тах, где тре­бу­ет­ся мень­шая глу­би­на у при­ча­лов. По кон­ст­рук­тив­ным при­зна­кам П. с. под­раз­де­ля­ют­ся на мас­сив­ные (гра­ви­та­ци­он­ные) – при скаль­ных или плот­ных не­скаль­ных грун­тах; свай­ные – при мяг­ких грун­тах, до­пус­каю­щих за­бив­ку свай; на спец. ос­но­ва­ни­ях (опу­ск­ных ко­лод­цах, кес­со­нах и др.) – при сла­бых грун­тах, не до­пускаю­щих за­бив­ки свай вви­ду боль­шо­го ко­ли­че­ст­ва ва­лу­нов. Мас­сив­ные П. с. вы­пол­ня­ют в ви­де сплош­ных сте­нок из мас­си­вов (ис­кусств. кам­ней пра­виль­ной фор­мы), обо­ло­чек боль­шо­го диа­мет­ра и др. или в ви­де отд. опор, со­еди­нён­ных ме­ж­ду со­бой (ино­гда с бе­ре­гом) про­лёт­ны­ми строе­ния­ми. Свай­ные П. с. под­раз­де­ля­ют на боль­вер­ки (тон­кие вер­ти­каль­ные стен­ки с ан­ке­ра­ми и без них) и сквоз­ные (свай­ные эс­та­ка­ды). Осн. ма­те­риа­ла­ми для воз­ве­де­ния П. с. слу­жат бе­тон, же­ле­зо­бе­тон, ка­мень, ме­талл (сталь) и де­ре­во. Наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны жел.-бе­тон. и бе­тон­ные кон­ст­рук­ции. П. с. оп­ре­де­ля­ют­ся экс­плуа­тац. тре­бо­ва­ния­ми, т. н. га­ран­ти­ро­ван­ны­ми глу­би­на­ми у при­ча­ла (до 25 м и бо­лее в мор­ских пор­тах), гид­ро­ло­гич. ус­ло­вия­ми, ха­рак­те­ром грун­тов ос­но­ва­ния и спо­со­ба­ми про­из-ва стро­ит. ра­бот. Осо­бую груп­пу П. с. со­став­ля­ют пла­ву­чие при­ча­лы в ви­де пон­то­нов из швар­то­вых бо­чек и др.

Конструкции портовых причальных сооружений в виде тонкой стенки, на сваях и колоннах

Причальные сооружения в виде тонкой стенки широко применяются в портовом гидротехническом строительстве, особенно в тех случаях, когда в основании сооружений залегают грунты, допускающие погружение свай на требуемую глубину.

Выполняют их из шпунтовых свай или свай специальных профилей.

Основные достоинства этих кон­струкций - их экономичность и мень­шая чувствительность (по сравнению с другими типами причальных соору­жений) к возможным перегрузкам. По конструктивному признаку они могут быть подразделены на незаанкерованные стенки и заанкерованные стенки.

Н

Рис. 28 Профили шпунтовых свай

а – деревянных, б - стальных

езаанкерованные стенки являют­ся наиболее простыми по конструкции причальными сооружениями. Выпол­няют их преимущественно из дерева, а также из металла или железобетона. Незаанкерованные деревянные шпунтовые стенки применяют для воз­ведения причалов с небольшими глу­бинами перед ними. Свободная высота (возвышение над уровнем дна) деревянных стен не превышает 2 - 3 м. Стенки представляют собой за­битые в грунт сплошные шпунтовые ряды, верх которых оставлен неза­крепленным (рис. 27). В верхней части свайные ряды зажимают пар­ными схватками из бревен или пластин, устанавливаемыми на болтах. Поверх стен укладывают шапочные брусья прямоугольного или кругло­го сечения, которые крепят с помощью уголков, накладок или хомутов.

Верх стен располагают на отметках, не превышающих границу гние­ния дерева, которая для рек средней полосы может быть принята на 0,2 - 0,3 м выше меженного горизонта. Для безливных морей эта грани­ца принимается на уровне ординара, а для ливных морей на среднем уровне приливно-отливных колебаний.

Ш

Рис. 29 Заанкерованная стенка из железобетонных свай

пунтовые сваи, используемые для возведения стен, выполняют из досок, брусьев или клееными. Форма сечения шпунтовых свай приведе­на на рис. 28. Для дощатых свай толщиной до 10 см чаще всего применяют треугольную форму шпунта, а для брусчатых и клееных - пря­моугольную. При возведении незаанкерованных стенок из металлических или же­лезобетонных шпунтовых свай конструктивная схема стенок остается такой же, как и для деревянных свай. Однако парные схватки в этом случае не используют. Прямолинейности верха стенки в продольном направлении достигают за счет некоторого уширения шапочных брусьев (рис. 29), которые в стенах из металлических свай выполняют из металла или железобетона, а для стен из железобетонных свай - из железобетона. Свободную высоту стен из стальных или железобетонных шпунто­вых свай принимают до 4-5 м.

Стены из деревянных шпунтовых свай при плотной забивке, а также стены из металлического шпунта являются грунтонепроницаемыми, т. е. вынос грунта из-за стены отсутствует. При тяжелых грунтах, когда плотной забивки деревянных свай добиться не удается, а также при использовании железобетонных свай для обеспечения грунтонепроницаемости стен приходится прибегать к специальным меро­приятиям: установке нащельников; укладке за стенкой хворостяных фашин; отсыпке за стенкой каменной призмы; устройству замков или уплотнений специальных конструкций.

В последнее время для обеспечения грунтонепроницаемости стен из железобетонного шпунта в некоторых случаях применяют навеску ма­тов из армированного асфальта, регенерата резины (гидрорерина), стеклопластика и т. п. Однако опыт эксплуатации этих сооружений еще невелик.

П

Рис. 30 Набережная козлового типа

о мере увеличения свободной высоты незаанкерованных стен в них резко возрастают изгибающие моменты в месте заделки и перемещение свободного конца. Это приводит к тому, что стенка становится либо технически невыполнимой, либо экономически нецелесообразной. В этих случаях осуществляют закрепление верхних концов стен к спе­циальным анкерным устройствам.

Стенки, верхний конец которых закреплен анкерными устройствами, носят название заанкерованных шпунтовых стенок.

Заанкерованные тонкие стенки из целой древесины, исходя из макси­мальной длины строительного леса (12 - 13 м), применяют для строи­тельства причалов глубиной до 4 - 5 м.

Типовой проект стенки из железобетонных предварительно напря­женных свай прямоугольного сечения 50Х30 см, разработанный Гипроречтрансом, приведен на рис. 29. Верх стенки прикреплен анкерными тяжами d = 65 мм к железобетонным анкерным плитам. Шаг анкерных тяг в продольном направлении 1,5 м. Анкерные тяги шарнирно прикреп­лены к анкерному поясу, установленному на лицевой грани стенки. По­верх железобетонных свай уложен шапочный брус сечением 90х50 см из монолитного железобетона. Интересным в рассматриваемой конст­рукции стенки является решение по обеспечению ее грунтонепроницаемости. Обычно в конструкциях стенок из прямоугольных железобетонных свай грунтонепроницаемость стен обеспечивают либо путем отсыпки за стенку каменных призм (при плотных грунтах в основании сооруже­ния), либо устройством в сваях выше отметки дна пазов. При погружении таких свай между ними, выше отметки дна, образуются колодцы, в которые в последующем укладывают бетон в мешочках или забивают деревянные брусья.

В приведенной конструкции грунтонепроницаемость стены обеспечи­вается за счет отсыпки слоя гравия между шпунтовой стенкой и дере­вянными щитами, установленными на расстоянии 40 см от нее. Щиты выполнены из досок толщиной 2,5 см и опираются на сваи d = 17 см, за­биваемые с шагом 1,5 м. Для обеспечения потопляемости щитов к ним подвешены бетонные грузы.

В последние годы в строительст­ве подобных причальных сооруже­ний все большее распространение находят сваи сложных профилей (таврового, цилиндрического, дву­таврового и т. д.), обеспечивающее более целесообразное распределение бетона по сечению. Более целесо­образное распределение бетона по сечению ведет к уменьшению веса свай на 1 пог. м сооружения и, сле­довательно, к возможности увеличе­ния ширины свай, что позволяет снизить сроки строительства при­чальных сооружений и уменьшить число вертикальных щелей. Кроме того, сваи фасонных профилей об­ладают большей погонной жестко­стью, что позволяет возводить соо­ружения с большей свободной вы­сотой стен.

На рис. 30 приведен пример набережной козлового типа, возведен­ной на опытном участке в Санкт-Петербургском речном порту. Набережная состоит из шпунта таврового сечения и наклонных свай из предвари­тельно напряженного железобетона. Верх шпунта и

головы наклонных свай связаны монолитной железобетонной кордонной балкой, поверх которой установлена сборная надстройка. Грунтонепроницаемость стенки обеспечивается в зоне уреза воды гравийным фильтром, ниже— навеской армированных асфальтовых матов.

В современном портостроении в связи с наличием оборудования, позволяющего погружать металлические и железобетонные сваи с укло­ном до 1:1, набережные этого типа получают значительное распрост­ранение. Особенно целесообразны они в условиях стесненной кордонной полосы.

Когда по экономическим, геологическим или гидрологическим усло­виям применение железобетонных свай затруднено или невыгодно, причальные стенки возводят из металлических шпунтовых свай зетового и корытного профиля. Плоский шпунт, имеющий малый момент сопро­тивления, почти не применяют.

Замковые соединения стальных шпунтовых свай являются доста­точно прочными и плотными, что обеспечивает необходимую грунтонепроницаемость стен, а в ряде случаев и водонепроницаемость. Послед­нее для причальных сооружений нежелательно, так как может приве­сти к подпору грунтовых вод и следовательно, к повышению давления на сооружение. Для предотвращения этого в конструкциях стен из ме­таллического шпунта предусматривают специальные дренажные от­верстия. Стенки из металлических шпунтовых свай с одним анкерным за­креплением по высоте могут быть возведены на глубинах до 10 - 12 м, а с двойным анкерным закреплением - практически на любых глубинах.

На рис. 29 приведена типовая схема причальной стенки из метал­лического шпунта. В приведенной схеме причальная стенка выше уреза воды имеет железобетонную надстройку. Анкерный пояс из двух швел­леров установлен с внутренней стороны стенки, а анкерный тяж выпол­нен по бесшарнирной схеме. Надстройки обычно возводят в тех случаях, когда необходимо нарастить шпунт, или для защиты его от коррозии в зоне переменного уровня и выше его. В тех случаях, когда такой не­обходимости нет, шпунт доводят до верха стенки. Оголовок шпунта, вы­полненный из металла или железобетона, увеличивает сопротивление возможному взаимному сдвигу шпунтин.

Анкерные пояса устанавливают с внутренней или внешней стороны стенки. В том случае, когда пояса установлены с внутренней стороны, устраняется опасность удара судов о выступающие пояса и, кроме то­го, они меньше подвергаются коррозии.

Во избежание перенапряжения в материале анкеров в местах их за­крепления от изгибающих моментов, возникающих вследствие зависа­ния грунта на анкерных тяжах, в конструкцию анкеров нередко вклю­чают шарниры.

Причальные сооружения | причальная стенка | портовое причальное сооружение | проектирование причальных сооружений | причальное оборудование | строительство причальных стенок | отбойные устройства причальных сооружений | причальная стенка порт | строительство причальных сооружений | речные причальные сооружения

C каждым годом всё более востребованными становятся причальные сооружения, которые возводятся по берегам рек, озёр, морей и водохранилищ, расположенных поблизости от крупных городов. Это связанно с тем, что всё больше людей предпочитают жить за городом и строят свои дома как можно ближе к воде. Основное следствие этой тенденции — появление большого количества водного транспорта и острая потребность в сооружении причальных сооружений для него.

Причальные сооружения существенно облегчают как хранение яхт, лодок и катеров, так и пользование ими. Но функциональные возможности причальных сооружений не ограничиваются только возможностью удобно «припарковать» яхту рядом с домом. Помимо этого, причальные сооружения используются, чтобы иметь возможность в специально созданных условиях осмотреть судно, а также провести его техническое обслуживание или ремонт. Строительство причальных сооружений — непростая задача. Перед строительством необходимо учесть множество факторов, а также выбрать подходящую к конкретным условиям конструкцию и материалы для изготовления причальных сооружений.

Причальная стенка в порту

Одной из самых распространённых конструкций для швартовки судов является причальная стенка. Причальная стенка широко используется во многих портах России и мира. Сооружается причальная стенка вдоль берега. Порт, обладающий причальной стенкой, позволяет безопасно швартовать суда и иметь к ним удобный доступ с суши.

Помимо своего прямого предназначения причальная стенка также выполняет функцию укрепления берега. Именно берегоукрепляющая функция позволяет говорить о таких причалах, как о надёжном сооружении, способном противостоять изменчивой водной стихии (течениям, приливам, отливам и штормам). В зависимости от порта причальная стенка может комплектоваться различным оборудованием. Если это грузовой порт, то на стенке сооружается погрузочное и разгрузочное оборудование. А пассажирский порт обустраивает причальную стенку таким образом, чтобы пассажиры имели возможность легко попасть на корабль и покинуть судно.

Портовое причальное сооружение для швартовки судов

Портовое причальное сооружение может иметь также специальное предназначение, например, для таможенного оформления товаров, перевозимых морским транспортом.

Также во многих портах причальное сооружение для швартовки судов комплектуется оборудованием для обеспечения безопасности и приспособлениями для обслуживания кораблей. К такому оборудованию, монтируемому на портовых причальных сооружениях, относятся: противопожарные приспособления, приспособления для заправки судов, ограждения, которые защищают людей от случайного падения в воду, сервисные колонки.

Нередки также случаи, когда обычные городские набережные комплектуются причальными сооружениями для швартовки судов. В данном случае они обычно используются для посадки и высадки пассажиров на небольшие суда, типа речных трамвайчиков и местных паромов.

Проектирование и строительство причальных сооружений и стенок

Проектирование причальных сооружений — обязательный этап, который предваряет любое строительство причальной стенки или пирса. На этом этапе производится обследование будущего места строительства, совместно с заказчиком выбирается конструкция и материал изготовления, учитываются рельефные, климатические и экономические факторы. В ходе проектирования причальных сооружений также производится разбивка работ на этапы и определение их примерной стоимости.

Помимо строительства причальных стенок, широко практикуется строительство причальных сооружений в форме пирса. В отличие от стенки, которая идёт вдоль берега, пирсы ориентированы перпендикулярно ему. Ключевым преимуществом строительства причальных сооружений в форме пирса является то, что суда можно ставить сразу с двух сторон. Как и строительство причальных стенок, строительство пирсов производится с целью создать удобную площадку для стоянки судов, их обслуживания и доступа к ним людей. Пирсы могут сооружаться на сваях и плавучих понтонах. Выбранная конструкция и материал влияют на цену и скорость строительства пирсовых причальных сооружений. Наряду с прямым предназначением пирсы также используются для прогулок и различных видов отдыха у воды.

Причальное оборудование и отбойные устройства причальных сооружений

Любой причал не может полноценно функционировать без специального причального оборудования. Помимо оборудования, определяющего специфику причала (грузовое, пассажирское, ремонтно-сервисное), также необходимо озаботиться о снаряжении причала универсальным причальным оборудованием, к которому относятся: канаты и утки для швартовки, отбойные устройства, привальный брус, швартовые «пальцы», сервисные колонки и прочие атрибуты любого причала.

Для того чтобы при швартовке суда не получали повреждений используются отбойные устройства причальных сооружений. С помощью отбойных устройств причальных сооружений удаётся избегать большинства повреждений, получаемых при контакте судна с твердыми элементами причалов и частями корпусов других судов. Особенно полезны подобные устройства во время непогоды, когда волнения воды не позволяют плавно подойти к причалу.

Речные причальные сооружения

Компания «Морской бриз», базирующаяся в Санкт-Петербурге, много лет присутствует на рынке по строительству морских и речных причальных сооружений. Благодаря колоссальному опыту сотрудников «Морского бриза», клиенты всегда получают именно те речные причальные сооружения, какие они хотят. Все строительные работы при этом производятся настолько качественно, что причалы многие годы функционируют без ремонта в самых сложных условиях эксплуатации.

Статьи по теме:
Берегоукрепление
Причальное оборудование
Плавучие причалы

ПРИЧАЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ - Словарь морских терминов на Корабел.ру

Устройства или гидротехнические сооружения порта, предназначенные для швартовки судов, их стоянки во время погрузочно-разгрузочных работ, посадки и высадки пассажиров и других портовых операций. Типы и конструкции П.С. зависят от различных естественных факторов (геологического, гидрологического и др.) и от технологических условий (глубины у причалов, нагрузки). Совокупность П.С. образует причальный фронт порта, протяженность которого в крупных портах составляет десятки километров. Наиболее распространены П.С. в виде набережных, обрамляющих территорию порта, или пирсов и эстакад, имеющих непосредственную сухопутную связь с основной территорией порта. Для приема крупнотоннажных судов (главным образом танкеров) получили развитие также рейдовые стационарные и плавучие причалы. Существует несколько принципов классификации П.С. По капитальности, в зависимости от общей высоты и от значения (основные либо второстепенные), П.С. делятся на классы - от I (морской, высотой до 25 м и более) до IV (речные). По форме обделки берега П.С. бывают вертикальные, откосного, полуоткосного или полувертикального профилей. Наиболее удобная с точки зрения эксплуатации форма - вертикальная, применяемая во всех портах. Остальные формы П.С. характерны для речных портов с большими амплитудами сезонных колебаний уровней, когда вертикальные набережные большой высоты нерентабельны. Обычно П.С. при наличии воды возводят на акватории порта без применения перемычек. Случаи постройки П.С. насухо до затопления водохранилищ сравнительно редки. Это объясняет особенности конструкции П.С.: максимальное использование крупноблочных сборных элементов и плавающей техники (кранов, копров, водного транспорта, водолазных работ). По геологическим условиям П.С. делятся на 3 группы: гравитационные - при скальных или плотных нескальных грунтах, свайные - при мягких грунтах, допускающих забивку свай, и на специальных основаниях (опускных колодцах, кессонах и др.) - при слабых грунтах, не допускающих забивки свай ввиду большого количества валунов. Свайные П.С. подразделяют на больверки (тонкие стенки с анкерами и без них), набережные с высоким ростверком (с передним или задним шпунтом) и сквозные (свайные эстакады). Комбинация конструкций дает сооружения смешенного типа. Для возведения П.С. применяют различные материалы: дерево, бетон, железобетон, металл (сталь). Нередко П.С. делают из разных материалов (основание - из деревянных или металлических свай, верхнее строение - из бетона или железобетона). Однако наиболее распространены железобетонные и бетонные конструкции. К гравитационным П.С. относятся набережные стенки, для которых основной нагрузкой является горизонтальное давление грунта, а эксплуатационные нагрузки второстепенны. Устойчивость гравитационного П.С. обеспечивается собственным весом. Конструкции гравитационных П.С. весьма разнообразны. Наиболее часто П.С. выполняют из массивной кладки, железобетонных массивов-гигантов, а также тонкостенные с внешней и внутренней анкеровкой. Получила распространение конструкция из железобетонных оболочек большого диаметра, установленная на каменную постель или заглубленная в грунт, с разгрузочной консолью у верхнего строения.
По данным
"МОРСКОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ" в двух томах, том 2. Под редакцией академика Н.Н.Исанина

About Author


admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о