Яковлев П.И., Тюрин А.П., Фортученко Ю.А. Портовые гидротехнические сооружения

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 10

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТИПЫ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

§ ЮЛ. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ

ПРИЧАЛЫ В ВИДЕ УЗКИХ ПИРСОВ

Под узкими пирсами понимают при-

чальные сооружения, предназначенные

для стоянки судов и производства пе-

регрузочных операций, на территории

которых не предусматривается склади-

рование перерабатываемых грузов. Уз-

кие пирсы могут примыкать торцом не-

посредственно к береговой линии или

быть связанными с берегом соединитель-

ной эстакадой.

Исторически узкие пирсы применяют-

ся с давних пор в качестве нефтяных,

зерновых, судоремонтных и пассажир-

ских причалов. В послевоенные годы уз-

кие пирсы, оборудованные перегрузоч-

ными машинами и конвейерными линия-

ми, стали широко применять для пере-

работки навалочных грузов.

Глубоководные узкие пирсы в боль-

шинстве случаев возводятся из металла.

Во многих случаях для устройства верх-

него строения используется железобе-

тон, который также широко применяет-

ся при строительстве пирсов на неболь-

ших и средних глубинах, а также для

узких пирсов с опорами гравитационно-

го типа.

Узкие пирсы могут располагаться нор-

мально, под углом или параллельно бере-

говой линии. Суда к пирсам могут швар-

товаться с двух сторон (рис. 10.1, а

б,

д, ж) или с одной стороны (рис. 10.1, в

г, е).

Для приема танкеров, размерения ко-

торых отличаются незначительно, сле-

дует предусматривать два отбойных па-

ла с каждой стороны пирса (рис. 10.1, е).

Прием танкеров разного типа обеспе-

чивается с помощью четырех отбойных

палов, расположенных с каждой сторо-

ны причала (рис. 1Q.1, д).

При включении отбойных налов в сос-

тав технологической площадки линия

отбойных устройств после их обжатия

должна быть расположена не менее чем

на 1,5 м впереди ближайших поверхнос-

тей остальных конструктивных элемен-

тов площадки. При отдельных отбойных

палах причальная линия должна рас-

полагаться на расстоянии 1,5—3,5 м

впереди линии кордона технологической

площадки.

В соответствии со схемой (рис. 10.2, а)

можно принимать такие расстояния меж-

ду палами:

A/L> 1,25ч- 1,60; £/JL=0,4; DlL=0,5;

/L-0,2; ОД»0,3; C/L=0

Число швартовных палов зависит от

принятой раскладки швартовных концов

обрабатываемых на причале основных

типов судов (рис. 10.2, б, в). Для круп-

нотоннажных судов используется не ме-

нее шести швартовных палов с учетом

палов, конструктивно включенных в

состав технологической площадки. На

защищенных акваториях допустимо ис-

пользование схемы с четырьмя швартов-

ными палами. Расстояние между сосед-

ними палами должно быть не менее 0,3

наибольшей длины расчетного судна и

составлять при четырех палах 65—90 м

и более, при шести палах 60—75 м,

при восьми палах 45—55 м.

Узкие пирсы могут быть сплошной и

сквозной конструкции. Сплошные пирсы

представляют собой непрерывную по

длине сооружения стенку, которая по

конструкции подводной части во многом

похожа на оградительные сооружения.

Например, стенки из массивовой клад-

ки, массивов-гигантов, поставленных в

ряд оболочек большого диаметра, ряжей,

ячеистые из металлического шпунта.

Сплошные пирсы применяются сравни-

тельно редко главным образом при тя-

желых ледовых условиях. Некоторые

схемы конструкций засыпных пирсов,

применяемых в арктических районах,

показаны на рис. 10.3. В схеме на

211

рис. 10.3, в основные усилия от давлении

грунта воспринимаются жесткой экрани-

рующей стенкой, а на лицевую стенку

передается незначительное распорное

давление грунта.

Массивы-гиганты для опор пирсов мос-

тового типа имеют днище и доставляются

к месту установки на плаву. Они могут

иметь прямоугольную, круглую, или

полигональную форму поперечного се-

чения.

Сечение полигональной формы пред-

ставляет собой, например, равносторон-

ний или удлиненный восьмиугольник.

Оболочки большого диаметра для опор

пирсов мостового типа изготавливаются

без днища и устанавливаются с помощью

плавучего крана на каменную постель

или погружаются в грунт на глубину не

менее 1,5 м на плотных глинистых ос-

нованиях и не менее 2 м на песчаных ос-

нованиях. В плане оболочки большого

диаметра могут быть круглой или поли-

гональной, в частности восьмиугольной,

формы. Каждая опора состоит из одной

или двух оболочек, устанавливаемых

а)

•=

1 Л

•

11.1111 iTTT

тттплттпт

V к 5

б)

Рис. 10.1. Основные элементы узких пирсов:

а, 6, $

—

узкие пирсы для навалочных грузов; г. д, е, ж - пирсы дли наливных грузов, /-^м

товные палы; Г- переходный мостик. J - технологическая площадка; 4 - соединительная

да; л - дамба; 6 ~ отооииые палы; 7 - причальные палы

212

шмшшш

Рис. 10.2. Схемы взаимного расположения основных элементов узких пирсов:

а — схема расстановки палов; б — швартовка с двух сторон пирса, в — швартовка с одной сторо-

ны пирса; / — швартовные палы; 2 — основные отбойные палы; 3 — технологическая площадка;

4 —отбойные палы для малых судов; 5—носовой передний продольный шпринг; б — носовой пря-

мой прижимной шпринг; 7 — кормовой прямой прижимной шпринг; 8 — кормовой задний продоль-

ный шпринг; 9— носовой задний шпринг; 10 — кормовой передний шпринг

зазором и объединяемых верхним строе-

нием, которое обеспечивает совместную

работу оболочек в опоре. Могут приме-

няться и двухстенные оболочки с пере-

городками между стенками и с днищем,

благодаря чему обеспечивается плаву-

честь оболочки (рис. 10#4). Так же, как

и массивы-гиганты, такие оболочки бук-

сируются на плаву и для их постройки

необходимы судоспускные устройства —

слипы, сухие или плавучие доки и др.

В порту Восточный построен комплекс

для перевалки угля пропускной спо-

собностью 10 млн. т в год, состоящий

"> 1

У/ ///

//////

/А' шж

у//

W /// ///,

шш

777

777)

Г,

Е22

7/7 /."/// '»

Т7> W Ш //у

\ ^ч \

4 <3

W 77) Л

Рис. 10.3. Схемы конструкций засыпных пирсов:

а - вэаимозааикерениые больверки из стального шпунта или элементов повышенной жесткости; б

—

взаимозаанкеренные экранированные больверки; в

—

взаимозаанкеренные экранированные боль-

верки с передним экраном; I —- анкер; 2

—

лицевые стенки; 3 *** разгрузочные платформы;

экранирующие стенки

—

монолитная или сборно-монолитная железобетон-

ная надстройка; 2

—

песчаная засыпка; 3

—

наруж-

ная стенка оболочки; 4

—

внутренняя стенка оболоч-

ки; 5

—

днище; 6

—

перегородка

из глубоководного пирса с углепогру-

зочными машинами; здания вагонооп-

рокидывателей, расположенного на бере-

гу на расстоянии 800 м от пирса; откры-

того склада угля, оборудованного стаке-

рами и реклаймерами. Склад расположен

между зданием вагоноопрокидывателей

и пирсом. Под стакеры и реклаймеры

устроены железобетонные подкрановые

балки трапецеидального сечения высотой

120 см на свайном основании. К зданию

вагоноопрокидывателей подходят

две же-

лезнодорожные линии, на каждой из

которых установлены по два вагонооп-

рокидывателя. От здания вагоноопроки-

дывателей по ленточным транспортерам

подземных галерей уголь перемещает-

ся на пирс и открытый склад.

Пирс расположен перпендикулярно

бе-

реговой линии на незащищенной аква-

тории, подверженной сильному волне-

нию. Общая длина пирса 578 м, в том

числе длина причальной части шириной

56 м, глубиной 16,5 м составляет

381

м,

отметка кордона +5 м. Пирс (рис. 10.5)

представляет сквозную конструкцию со

сборно-монолитным железобетонным

верхним строением на отдельных яче-

истых опорах диаметром 20,4 м из плос-

кого стального шпунта типа VSP—FA

шириной 40 см. Опорв! заполнены пес

чаным грунтом.

Соединительная эстакада шириной

19м

возведена на одном ряду ячеистых

опор с

расстоянием между осями 30 м. Покры-

тый кузбасслаком за два приема шпунт

ячеистых опор эстакады срезали на от-

метке + 1,5 м; верхнюю часть опорот

отметки —0,4 м до +5 м выполняли в

виде монолитного кольцеобразного же

Рис. 10.5. Пирс для навалочных грузов

порту Восточный:

/ ~ ячеистая опора из плоского шпунта; 2

—

верхнее строение из железобетона; 3 — соединитель

на* эстакада

214

лезобетонного оголовка толщиной 1 м бетонные плиты покрытия. К оголовкам

внизу и 0,5 м вверху. Внутри каждой ячеистых опор с причальной стороны

ячеистой опоры эстакады погружали крепили сборные железобетонные пли-

7—11 стальных коробчатых свай из двух ты 8,5x4 м с навешенными на них че-

спаренных шпунтин корытного профиля тырьмя трапецеидальными резиновыми

типа FSP—VJL. Аналогичные сваи по- японскими амортизаторами типа SA

гружались и с внешней стороны ячеис- 800/-/Х3000.

тых опор в местах уширения эстакады. У последней ячеистой опоры соеди-

Транспортерная эстакада опиралась на нительной эстакады, расположенной по

сборные железобетонные ригели, уста- оси пирса и ближе к причальной части,

новленные на коробчатые сваи. Транс- так же размещались кордонные плиты с

портерная эстакада в широкой причаль- четырьмя трапецеидальными амортиза-

ной части пирса монтировалась на таких торами. На этой опоре установили че-

же ригелях и коробчатых сваях, заби- тыре швартовные тумбы на усилие

тых в промежутке между двумя про- 1000 кН по две с каждой стороны пирса,

дольными рядами ячеистых опор. После На каждой ячеистой опоре со стороны

заполнения ячеистых опор грунтом на кордона имелись две швартовные тумбы

них устраивали цементобетонное покры- на усилие 1000 кН и, кроме того, через

тие толщиной 18 см. одну опору на внутренней стороне ого-

В причальной части пирса погружено ловка располагались по две швартов-

20 ячеистых опор, расположенных в два ные штормовые тумбы на усилие 1600 кН.

ряда по ширине пирса с продольным ша- Все работы при возведении соедините-

гом 40 м. Внутри каждой опоры диамет- льной эстакады выполнялись насухо.Для

ром 20,4 м погружали 8 опорных короб- этого от берега до причальной части пир-

чатых свай длиной до 46 м, сваренных са была отсыпана грунтовая дамба с

из четырех шпунтин корытного профиля отметкой гребня +1,5 м и шириной по

типа FSP—VJL. Шпунтины забивались гребню до 40 м. Ячеистая оболочка для

по периметру квадрата со стороной 12 м первых трех от берега опор собиралась

и расстоянием между сваями 6 м. Шпунт на берегу с внешней стороны стационар-

опор срезали на отметке -f 1,5 м, по ного кондуктора, и на траверсе с помо-

верху опор с отметки —0,4 м до отметки щью плавучего крана «Богатырь-2» гру-

+5 м устраивали сборно-монолитные зоподъемностью 300 т транспортирова-

кольцеобразные железобетонные ого- лась на весу на место установки. Ос-

ловки. тавшиеся три ячеистые опоры эстакады

На восьми опорных коробчатых сваях, собирались на месте установки. Ячеис-

погруженных внутри ячеистой опоры, тые опоры эстакады погружались в грунт

устраивали монолитные железобетонные пакетами по три шпунтины с помощью

восьмигранные капители с отметки +1,0 сухопутной копровой установки с ди-

до отметки +2,5 м. На капители по пе- зель-молотом. Таким же способом заби-

риметру квадрата устанавливали пол- вались и коробчатые опорные сваи,

ками нарубку сборные железобетонные Коробчатые сваи причальной части

Г-образные ригели высотой 2,5 м. По погружались с помощью плавучего кон-

ригелям, которые параллельны кордо- дуктора. Все восемь свай плавучим кра-

ну, прокладывались подкрановые пути ном устанавливали в ячейки закреплен-

для углеперегружателей. Между оболоч- ного на якорях плавучего кондуктора

ками на оголовок устанавливали шесть и погружали с помощью вибропогружа-

стальных балок пролетного строения теля ВП-170. Затем плавучий кондуктор

длиной 27,4 м, из которых две крайние через головы погруженных свай снима-

балки предназначались для укладки пу- ли плавучим краном и буксировали к

тей углеперегружателя. По балкам про- месту погружения следующего куста

летного строения устанавливали сборные свай,

железобетонные плиты покрытия. Внут- На четыре угловые опорные коробча-

ри ячеистых опор по уплотненному грун- тые сваи навешивался круговой инвен-

ту устраивали цементобетониую плиту, тарный кондуктор, вокруг которого со-

по которой укладывали сборные железо- биралась вся ячеистая оболочка, состоя-

Шш

щая из 16 пакетов по 10 шпунтин в па-

кете. Шпунт собранной оболочки по-

гружали секциями по 3 шпунтины. Сбор-

ка пакетов шириной 4 м из десяти шпун-

тин, изготовления всех коробчатых свай

и других металлоконструкций произ-

водились на площадке отдельного при-

чала, оборудованного сборочными стен-

дами, стеллажами и портальными кра-

нами грузоподъемностью 5 и 50 т. Ко-

робчатые сваи сваривали прерывистым

швом длиной 120 мм через 130 мм по

всей длине сваи. Пакеты шпунта и короб-

чатые сваи покрывали антикоррозион-

ным составом за два приема из краско-

пульта. Заполнение оболочки песком на

всю высоту выше уровня дна осуществля-

лось с помощью плавучего крана, осна-

щенного грейфером.

На рис. 10.6 показаны план и попе-

речный разрез третьего глубоководного

нефтепирса в порту Вентспилс для прие-

ма судов дедвейтом 120 тыс. т. Г]ирс

построен в нефтегавани Вентспилсского

аванпорта в сложных гидрологических

условиях, когда на акваторию аванпорта

проникали волны высотой до 4 м. В на-

чальный период построили берегоукреп-

ление 3 и корневую часть пирса 5, за-

чтем технологическую площадку 6 и в

последнюю очередь два пала в головной

части сооружения 4 и 8, соединенных

между собой и с технологической пло-

щадкой переходными мостиками 7.

Корневая часть осуществлена в виде

эстакады на сваях-оболочках диаметром

1,2 м со сборным ростверком из железо-

бетонных плит 5,23x5,23 м. Два жест

ких пала корневой части выполнены *

виде ростверка на сваях-оболочках дна.

метром 1,6 м.

Продольные ряды свай-оболочек /

направлении, перпендикулярном оси

пирса, взаимно заанкерованы тягами

диаметром 95 мм. Шпунтовая стенка 2

заанкерована за элементы основной

стенки / анкерами диаметром 90 мм.

Пространство между стенками 2 и /

перекрывается сборными железобетон

ными плитами, установленными на сваи

оболочки. Таким образом, для увеличе

ния эффекта экранирования в конструк

ции принято обратное соотношение

жест

костей лицевой и основной стенки, рав

ное 1:17. Пирс оборудован швартов

ными тумбами, рассчитанными на уси

лие 1000 кН.

В верхнем строении пирса смонтиро-

ваны технологические трубопроводы

для

налива нефтью танкеров, маслопрово-

ды, трубы для подачи пара, воды, кабель-

ные сети и др. На технологической пло-

щадке расположены шлангующие уст-

ройства (стендеры), башенный кран для

подачи трапов, масляных шлангов

гру-

зов снабжения, маслонапорные станции,

пульты для дистанционного автоматизи-

рованного управления наливом нефти,

а также имеется служебное здание, в

котором размещены камера управления

задвижками, операторная, склад зап-

частей и др.

Сваи-оболочки погружали с помощью

плавучего крана грузоподъемностью

Рис. 10.6. Третий глубоководный нефтепирс Вентспилсского порта:

—-

поперечный разрез по технологической площадке; б - план пирса; / — основной ряд из пред-

варительно напряженных свай-оболочек диаметром 1.6 м с шагом но осям 3.36 м: передний

экран из стального шпунта Ларсен-V; 3 - берегоукрепление; 4 -- швартовные палы; Л

—

корневая

часть: €

—

технологическая площадка; 7 - переходные мостики; # головной пал

216

60 т и вибропогружателей ВГ1-80 дли

свай диаметром 1,2 м и ВП-170 дли свай

диаметром 1,6 м. Шпунт для лицевой

стенки собирали на берегу на специаль-

ном стенде в пакеты из 11 шпунтин, ко-

торые погружали с помощью вибропо-

гружателя ВП-170. Засыпку песка в

тело технологической площадки осу-

ществляли с берега с использованием ав-

тосамосвалов и с моря с помощью барж

и плавучих кранов. На строительстве

пирса впервые были применены спосо-

бы предохранения свай-оболочек от раз-

рушения при вибропогружении через

слой воды.

Выполненные модельные и натурные

исследования показали, что суммарный

изгибающий момент в несущих элемен-

тах больверка с передним экраном в

2—2,6 раза меньше, чем в лицевой стенке

обычного больверка, спроектированного

по схеме свободного опирания в грун-

те. В натурных условиях измерялись

напряжения в оболочках и шпунте в про-

цессе погружения, усилия в основных

и передних анкерах, изгибающие момен-

ты в оболочках и шпунте в процессе

эксплуатации, деформации элементов

сооружения в процессе строительства и

эксплуатации и др.

§ 10.2. ЖЕСТКИЕ И ГИБКИЕ ПАЛЫ

Палы как основные элементы могут

использоваться в качестве причалов или

могут разгружать основные конструк-

ции причала от действия нагрузок от

судов.

Различают швартовные палы, воспри-

нимающие швартовные нагрузки: отбой-

ные, на которые передаются усилия от

навала судна; причальные или отбойно-

швартовные, воспринимающие нагрузки

обеих групп. В ряде случаев также при-

меняются направляющие палы, облег-

чающие подход судна к причалу или

вход в шлюз, и разворотные палы, слу-

жащие для поворота судна на угол до

180°.

Практически жесткие палы можно счи-

тать недеформирующимися. Обычно они

выполняют роль швартовных пал, для

которых гибкость не нужна, так как

усилие, передаваемое н$ пал, в сущно-

сти не зависит от его податливости.

В этом случае при невозможности кон-

такта пала с судном палы не оборудуются

отбойными приспособлениями. Если же

жесткий пал используется в качестве

отбойного, то на нем устанавливаются

амортизирующие отбойные приспособ-

ления.

Гравитационные жесткие палы могут

сооружаться из массивов-гигантов раз-

личной формы или из железобетонных

оболочек большого диаметра. Нередко

применяются ячеистые конструкции

круглой или прямоугольной формы из

плоского металлического шпунта, за-

полняемые бетоном, песком, гравием

или камнем с армированным бетонным

оголовком, к которому крепятся швар-

товные тумбы и отбойные устройства.

Свайные опоры сооружаются в виде вы-

сокого или низкого ростверка. В осно-

вание жестких свайных пал забиваются

наклонные металлические и железобе-

тонные сваи.

К гибким относят достаточно податли-

вые в горизонтальном направлении кон-

струкции, состоящие из одной (диамет-

ром от 2 м и более) или нескольких труб-

чатых или фасонных вертикальных или

слегка наклоненных металлических свай.

Податливость пала «смягчает» удар и

уменьшает усилия от навала судна, по-

этому гибкими сооружают отбойные или

причальные палы.

Для обеспечения совместной работы

свай верхнее строение выполняют в виде

железобетонной плиты или стальной

диафрагмы. Внутренние полости свай

могут заполняться песком или бетоном.

Иногда палы выполняются в виде куста

свай, объединенных металлическим ко-

жухом, внутреннее свободное простран-

ство которого заполняется песком или

бетоном. Для гибких пал могут приме-

няться и предварительно напряженные

железобетонные сваи-оболочки.

§ 10.3. РЕЙДОВЫЕ ПРИЧАЛЫ,

СООРУЖЕНИЯ И ПОРТЫ

НА ИСКУССТВЕННЫХ ОСТРОВАХ

К рейдовым относятся причалы, не

имеющие непосредственной связи с бе-

регом. Они создаются на внутреннем или

217

внешнем рейде и в открытом море. Сле-

дует отличать рейдовые причалы от

рейдовых стоянок, предназначенных

лишь для отстоя судов в ожидании пос-

тановки у причала.

По роду перерабатываемых грузов

рейдовые причалы делятся на наливные

И навалочные. На последних выполня-

ется гидромеханизированная перегруз-

ка железной руды, угля, бокситов, гли-

нозема в виде жидкой пульпы. По наз-

начению рейдовые причалы делятся на

погрузочные, разгрузочные, погрузочно-

разгрузочные и передаточные (транзит-

ные); по конструкции — на плавучие,

стационарные и комбинированные.

Причалы в виде плавучих понтонов,

оборудованные отбойными, швартовны-

ми и якорными устройствами и инженер-

ными сетями, используются для пере-

грузочных операций с нефтепродуктами

и контейнерными грузами, при пасса-

жирских операциях, ремонте судов и др.

Многоточечные рейдовые плавучие

причалы стали применять задолго до

одноточечных. Они состоят из несколь-

ких швартовных бочек (судов), которые

имеют перегрузочное оборудование, бри-

дели, якорные устройства и пр. При уве-

личении размеров судна и ухудшении

гидрометеорологических условий число

необходимых швартовных бочек воз-

растает.

Для обработки крупных танкеров наи-

большее распространение получил од-

ноточечный рейдовый плавучий причал

системы Имодко, который разработан

в 1958 г. в Швеции и усовершенствован

американской фирмой «Имодко». Пла-

вучий причал выполнен в виде стально-

го понтона — швартовного буя, закреп-

ленного цепями или канатами к якор-

ным устройствам, и в том числе к ан-

керным сваям. Первым таким причалом

с буем диаметром 8,53 м, удерживаемым

восемью 10-тонными якорями, считается

сооружение в Мири (1961 г.).

В соответствующих условиях рейдо-

вые причалы являются дешевыми и быст-

ровозводимыми. Основным достоинством

этих причалов является то, что их стои-

мость почти не зависит от глубины. При

расположении судна вдоль направления

ветра и течения, что возможно осущест-

вить при швартовке к одноточечным при-

218

чалам, нагрузки на причал уменьшаются

примерно в 10 раз по сравнению с на-

грузками при поперечном расположе-

нии судна. В настоящее время более чем

в 50 странах мира имеется несколько

сотен плавучих рейдовых причалов на

глубинах 15—150 м с производитель-

ностью слива-налива до 28

ООО

т/ч и

'более.

Стационарный рейдовый причал отли-

чается от плавучего тем, что вместо буя

строится пал. Производительность сли-

ва-налива у этих причалов выше, и они

в значительно меньшей степени под-

вержены воздействию отрицательных

факторов. Так, например, якоря, якор-

ные цепи, плавучие и подводные шлан-

ги буя выходят из строя через 3—4 года,

швартовные канаты через 1 год. Буй

необходимо ставить в док через 3—4 го-

да. Корпус буя через 10 лет выходит из

строя.

Недостатком причалов башенного ти-

па, например причала в Генуе, является

большая жесткость. В гибком моносвай-

ном причале в виде одиночной трубчатой

сваи большого диаметра удар судна га-

сится не только с помощью отбойных

устройств, но и благодаря упругой де-

формации самой сваи. Для танкера дед-

вейтом 500 тыс. т с швартовным усилием

5 МН такой причал при глубине 30 м

может быть выполнен из трубы диамет-

ром 4 м у дна и 2,8 м у верхнего конца

при переменной толщине стенок 76—

50 мм.

Уже имеются целые рейдовые порты.

В 1981 г. в Мексиканском заливе введен

в эксплуатацию рейдовый порт Лооп

(США), состоящий из шести одноточеч-

ных плавучих рейдовых одноякорных

причалов, соединенных подводными неф-

тепроводами диаметром 1,4 м с централь-

ной группой стационарных платформ.

Расчетный грузооборот порта около

200 млн. т.

Порты на искусственных островах от-

личаются от рейдовых наличием терри-

тории. Широкое их строительство связа-

но с удорожанием земель в перенаселен-

ных странах, с территориальными труд-

ностями при расширении материковых

портов, с высокой стоимостью капи-

тальных дноуглубительных работ и пос-

ледующим ремонтным черпанием, не-

ограниченными возможностями строи-

тельства вокруг островов рейдовых при-

чалов, ужесточением требований по ох-

ране окружающей среды и в связи с

этим вынесением из густонаселенных

районов источников загрязнения, шума

и неприятных запахов, с трудностями

при создании углубленных акваторий

и каналов в местах пересечения со шлю-

зами, тоннелями и другими коммуника-

циями и др. К недостаткам таких пор-

тов следует отнести высокую стоимость

территории, необходимость в дополни-

тельной перевалке груза и высокую стои-

мость сооружений, связывающих ост-

ров с материком.

По назначению островные порты раз-

деляют на:

одноцелевые, например, для передачи

грузов с крупных судов на меньшие, или

наоборот (в трех рейдовых портах Авст-

ралии, расположенных в 185 км от бе-

рега, руда с судов дедвейтом 80 тыс. т

перегружается на углерудовозы дедвей-

том 280 тыс. т);

двух- и многоцелевые для перегрузки

и хранения грузов, их технологической

переработки или сжигания топлива на

электростанциях.

По связи с материком порты можно

классифицировать на:

чисто островные, например, в Север-

ном море, где связь осуществляется су-

дами и вертолетами;

соединенныес берегом подводными или

подземными средствами связи — подзем-

ным или плавучим подводным тоннелем

для железнодорожного и автомобиль-

ного транспорта, трубопроводом или ка-

белем. Ранее считалось, что при глу-

бинах порядка 30 м заглубления трубо-

провода не требуется. Однако ураган

1964 г. в Мексиканском заливе, подняв-

ший трубопровод с глубины 75 м, пока-

зал ошибочность такого мнения;

полуостровные, соединенные надвод-

ными средствами связи — дамбой, эс-

такадой, мостом (на больших глубинах

плавучим). На мелководных участках

с плотными грунтами часто отсыпаются

дамбы, однако они нарушают сущест-

вовавший режим вдоль береговых те-

чений и наносов;

с комбинированной связью, когда од-

новременно используются надводные.

подводные и другие средства связи —

вертолеты, подвесные канатные дороги,

конвейерные линии и др.

По способу устройства острова под-

разделяют на:

намывные, возводимые путем намыва

продуктов дноуглубления в простран-

ство, ограниченное контурными берего-

защитными сооружениями в виде верти-

кальных стенок или откосной формы.

При этом способе в отличие от сухого

необходимая плотность грунта обеспе-

чивается в большинстве случаев без до-

полнительного уплотнения;

насыпные, возводимые с использова-

нием судов технического флота и досы- '

паемые с помощью сухопутных средств

или создаваемыме ими полностью пио-

нерным способом. При этом можно ис-

пользовать и отходы производства. На

Балтике построен возвышающийся над

уровнем моря на 15 м искусственный

остров площадью 0,6 км

из 2,3 млн. т

гипса — побочного продукта производ-

ства;

эстакадные, сооружаемые на сваях

или на отдельных крупных структурах

-сквозного типа при значительных глу-

бинах;

гравитационные в виде массивов-ги-

гантов и т. п.;

плавучие, располагаемые на понтонах

плавучего или полупогружного типов

при очень больших глубинах;

возделываемые, т. е. создаваемые с по-

мощью растений, кораллов, льда и т. п.

Известен случай, когда в Мексиканском

заливе на глубине 33,5 м был создан ис-

кусственный риф из 27 списанных судов

типа «Либерти». Для усиления биоло-

гической активности в корпусах судов

были прорезаны отверстия.

В простейшем случае намыв или от-

сыпка может производиться без берего-

защитных сооружений с уклонами по-

рядка 1 : 50. При этом требуется пе-

риодически восполнять уносимый в море

материал. Таким образом, песчаный

пляж является простейшим берегоза-

щитным сооружением острова.

Очень часто остров защищается отко-

сными берегоукрепительными сооруже-

ниями пассивного типа с широким ис-

пользованием фасонных блоков. Бла-

годаря хорошей сцепляемости откосам

2J9

дается заложение 1 : 1 и даже круче.

Заметим, что вследствие низкой эконо-

мичности возведение откосных огради-

тельных сооружений из массивовой на-

броски за рубежом почти полностью пре-

кращено.

Оптимальной формой острова явля-

ется круг, у которого при заданной пло-

щади длина береговой линии минималь-

на. Благодаря этой форме обеспечивает-

ся и минимум приходящейся на остров

волновой энергии. Оградительные соо-

ружения могут состоять из двух сходя-

щихся молов или из двух молов и волно-

лома.

Наибольшее количество островных

портов построено в Японии. Они созда-

вались также в ФРГ, Нидерландах,

Бельгии, США и других странах.

§ (0.4. ПРИЧАЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ,

ВОЗВОДИМЫЕ СПОСОБОМ

«СТЕНА В ГРУНТЕ»

Термин «стена в грунте» относится не

к конструкции, а к методу возведения

сооружения. Обычно причальные соору-

жения возводят с использованием пла-

вучих механизмов. С этой целью линию

кордона выносят от уреза в сторону

акватории, благодаря чему одновремен-

но также уменьшается объем дноуглу-

бительных работ. Для использования

метода «стена в грунте» не требуется вы-

полнять подводные работы. Этот способ

относится к группе способов строительст-

ва «насухо», при котором необходимо

переносить линию кордона от уреза в

сторону суши или отсыпать грунт в

акваторию для создания территории,

возвышающейся на 1,5—2 м над уров-

нем воды. Таким образом, подводная

часть причала возводится аналогично

подземному сооружению на суше с пос-

ледующим отчерпыванием грунта перед

набережной до проектной глубины. Уда-

ление грунта производится с помощью

дноуглубительных снарядов, а в непос-

редственной близости у стенки — грей-

ферными земснарядами или устанавли-

ваемыми на причале грейферными кра-

нами. В необходимых случаях осуществ-

ляется поярусная разработка грунта

перед стенкой с устройством наклон-

220

ных грунтовых анкеров, забуренных че-

рез стену в грунт. Анкеровка стен мо-

жет быть обычной, наземной при помо-

щи стальных тяжей и анкерных опор.

Сущность способа «стена в грунте»

заключается в том, что разрабатываются

узкие глубокие траншеи шириной 0,6—

1,5 м, которые заполняются монолитным

бетоном, железобетоном или глиной в

случае устройства противофильтрацион-

ных завес, или в траншеи опускаются

сборные железобетонные элементы. При

этом возводимые стенки могут иметь

различную форму в плане: прямоли-

нейную, криволинейную или ломаную.

В процессе разработки траншеи и

возведения конструкции стенки удер-

живаются от обрушения заполняющим

траншею глинистым тиксотропным раст-

вором (бентонитовой суспензией), уро-

вень которого должен быть выше уров-

ня грунтовых вод на 1,0—1,5 м. Бла-

годаря глинистой суспензии, имеющей

удельный вес 10,4—11,6 кН/м

, созда-

ется гидростатическое давление, пре-

вышающее активное давление грунта и

грунтовой воды, укрепляется поверх-

ностный слой грунта. Образующаяся

малопроницаемая корка (экран) умень-

шает фильтрацию воды в окружающий

грунт. Стоимость раствора из бентони-

товых глин или глинопорошка обычно

составляет около 70 % общей стоимости

сооружения стенки.

Плотность глинистой суспензии опре-

деляется исходя из условий предельного

равновесия бортов траншеи с учетом

пористости, угла внутреннего трения

грунта и расстояния от дна траншеи до

уровня грунтовых вод.

Углубление дна траншеи ведется зах-

ватками под слоем глинистого раствора.

По мере выемки грунта не допускают

понижения уровня раствора, который

поддерживают с помощью трубопровода

диаметром 90—110 мм и насосов не ниже

10—20 см от верха форшахты.

Для рытья траншей глубиной до 13 м

применяется грейферное оборудование

без телескопической штанги. При глу-

бине более 13 м используется грейфер-

ный экскаватор ЭО-5122 с телескопиче-

ской штангой и раскрытием грейфера

2,5 м, благодаря чему обеспечивается

глубина копания до 25 м и ширина тран-