(19 оценок, среднее: 4,32 из 5)

Как здорово иметь свой домик или дачу у берега озера, речки или даже моря! Ведь это даёт замечательную возможность в любой момент насладиться красотой заката у воды, порыбачить и просто искупаться в знойный денёк. Но для того чтобы обеспечить максимально безопасный доступ к воде, требуется наличие какой-либо причальной конструкции. На сегодняшний день существует большое количество магазинов и фирм, занимающихся изготовлением и установкой причалов, но, согласитесь, что гораздо приятнее сделать это самому. В этой статье мы поговорим о видах причальных конструкций и о том, как построить причал своими руками.

Поскольку зачастую позволить себе услуги профессионала в сфере строительства причалов и пирсов могут не все, появляются мысли о самостоятельном решении проблемы. Для начала нужно определиться, с какой целью будет использоваться пирс, есть ли у вас водный транспорт , которому требуется отдельное пространство или он нужен только для рыбалки и загорания. Только потом следует заниматься проектированием и закупом материалов. Рассмотрим основные виды причалов и их особенности.

Постройка пирса

Построить пирс своими руками - это несложно. Если вы уже сделали выбор в пользу той или иной причальной конструкции, то пора приступать к самому интересному - проектированию и строительству.

Галерея: причал своими руками (25 фото)

Понтон

Строительство понтона - один из самых быстрых и простых процессов. Выполнить понтон из бочек своими руками - задача лёгкая и не затратная в финансовом плане. Для начала нужно определиться с размером понтона. На минимальную площадь потребуется не меньше четырёх бочек объёмом в 200 литров, которые необходимо обвязать деревянной рамой . Чем больше требуется площадь причала-понтона, тем больше бочек вам нужно приобрести. Если нет возможности найти такое количество бочек, то понтон можно сделать из обыкновенных пластиковых бутылок. Основа такого плавучего причала может быть как деревянной, так и пластиковой или вовсе из пенопласта.

Деревянный мостик

Лучше всего устанавливать мостки на пристани в зимнее время года, пока не растаял лёд на озере или реке. При помощи бензопилы прорубите лунки необходимого диаметра и вбейте брёвна. Но предпочтительнее использовать трубы из нержавеющего металла , ведь они прослужат гораздо дольше дерева. Оптимальное расстояние между брёвнами или трубами - 1,5 метра. Если выбор материала сделан в пользу дерева, то перед установкой обязательно обработайте его специальными средствами. После установки оснований можно заняться настилом, который лучше всего выполнить из пластиковых труб - они наиболее долговечны, так как не гниют и не ржавеют.

Деревянный пирс или причал для швартовки суден, рыбалки и отдыха лучше всего выполнять на основе стального свайного фундамента. Этот вариант хоть и более дорогостоящий, но гораздо более долговечный и красивый. Как мы уже сказали, существует два типа свай. Забивные сваи представляют собой стальные трубы с острым концом, которые необходимо забивать в землю при помощи специализированной техники. Это довольно негативно отражается на состоянии металла. Труба может перекоситься или вовсе скрутиться спиралью, что, конечно же, говорит о неполноценности опоры. Кроме того не всегда спецтехника может добраться именно к вашему участку.

Поэтому в последнее время популярнее становятся винтовые сваи. Они легко вкручиваются в почву благодаря конусообразному концу при помощи приваренных лопастей. С другого конца сваи приваривают оголовок, который впоследствии будет служить основой крепления настила. Винтовая свая плавно входит в землю, что не приводит к её деформациям и не требует чрезмерных усилий. Кроме того, длину такого основания можно регулировать самостоятельно, что очень удобно.

Количество и диаметр свай зависит от площади вашего будущего причала и от общей весовой нагрузки. Просчитайте расстояние между сваями так, чтобы слой настила не провисал. Как только свая будет завинчена на нужную глубину, обязательно залейте её полость высококачественным бетоном. Эта мера позволит увеличить способность сваи выдерживать немалые нагрузки. Как мы уже писали выше, работы по установке свая лучше проводить зимой, поэтому нужно добавить к бетону необходимые присадки.

При выборе варианта настила стоит обратить особое внимание на водостойкие породы древесины . К ним относятся:

Если нет возможности приобрести столь дорогие сорта древесины, то можно сделать выбор в пользу специальных полимерных палубных досок . Именно эти материалы отвечают всем требованиям, предъявляемым к постройке сооружений, контактирующих с водой. Они не гниют и не разлагаются при долговременном взаимодействии с водой, благодаря своей негладкой поверхности исключают процесс скольжения при попадании воды. Не деформируются при перепаде температур и длительном воздействии солнечного света, не потрескаются, усохнут или разбухнут (как это может сделать натуральная древесина). Конструкция из такого материала долговечна благодаря высокой износостойкости и способности выдерживать немалые нагрузки.

Для красоты общего вида используется скрытая система крепежа . В процессе отделочных работ готовой пристани установите перила, удобный спуск к воде и необходимые атрибуты для швартовки суден.

Причальные сооружения классифицируются по назначению, расположению в плане, типу конструкций, материалу изготовления, способу строительства.

По назначению причалы специализируются в зависимости от рода перерабатываемых грузов, направления грузопотока, типа и характеристик швартующихся судов и других условий.

В зависимости от расположения в плане различают следующие виды причальных сооружений:

а) причальные набережные, которыми называют сооружения по всей своей длине, примыкающие к берегу;

б) пирсы - сооружения, выступающие в акваторию и расположенные под углом к береговой полосе;

в) эстакады - сооружения, вынесенные на акваторию и соединенные с берегом стационарными или плавучими мостками;

г) бычки и палы - отдельно стоящие опоры, располагаемые в русле, к которым швартуются плоты, секции плотов или суда в ожидании их обработки;

д) плавучие причалы.

При проектировании причальных сооружений береговых лесных складов применяются разные типы конструкций. В поперечном сечении причалы могут иметь вертикальную, откосную, полуоткосную и полувертикальную форму профилей (рис. 1.1).

Причальная набережная вертикального профиля (рис. 1.1, а) наиболее удобна для швартовки и стоянки судов и плотов. Однако при больших колебаниях уровней воды и значительной глубине акватории причал оказывается громоздким, что приводит к значительным затратам на его строительство и эксплуатацию.

При наличии устойчивых естественных береговых откосов причальные сооружения откосного профиля наиболее просты по конструкции и требуют наименьших капитальных затрат на их возведение. Недостаток причалов откосного профиля состоит в том, что они менее удобны для швартовки и стоянки судов и плотов, а при низком стоянии уровней воды для производства перегрузочных операций у них требуются краны с большим вылетом стрелы. При эксплуатации причалов откосного профиля удобство для швартовки и стоянки судов создают при помощи промежуточных плавучих причалов из понтонов, имеющих подвижную связь с береговым откосом (рис. 1.1, б).

Рис. 1.1. Схемы поперечных профилей:
а - вертикальная; б - откосная; в - полуоткосная; г - полувертикальная:
УВП - уровни весеннего половодья; УМВ - меженные уровни

Полуоткосные и полувертикальные причальные набережные по условиям эксплуатации занимают промежуточное положение по сравнению с причалами вертикальной и откосной формы (рис. 1.1, в, г).

По конструктивно-расчетным признакам причальные сооружения подразделяются на гравитационные, типа тонкой стенки (больверки),свайные (с высоким свайным ростверком) и смешанные, схемы которых приведены на рис. 1.2.

Гравитационные причальные сооружения (рис. 1.2, а) являются разновидностью подпорных стенок, устойчивость которых на сдвиг, опрокидывание и пр. обеспечивается их собственным весом. Гравитационные причальные сооружения громоздки, капитальные затраты на их возведение высокие, поэтому их обычно строят на плотных грунтах, на скальном, каменном и галечниковом основании, т.е. в тех случаях, когда грунты не допускают забивки свай, шпунта. К гравитационным относятся следующие типы причальных сооружения: ряжевые, из массивной кладки и из массивов - гигантов, уголковые набережные и сооружения из оболочек большого диаметра.

Рис. 1.2. Примеры конструкций причальных сооружений:
а - гравитационные; б - типа тонкой стенки (больверк);
в - свайные (с высоким свайным ростверком):
1 - железобетонные массивы; 2 - шпунтовая стенка; 3 - анкерная тяга;
4 - анкерная плита; 5 - сваи

Причальные сооружения типа тонкой стенки (больверки) возводятся из металлических, деревянных или железобетонных элементов различного поперечного сечения (прямоугольных, тавровых, двутавровых, кольцевых и др.). Больверк может быть заанкерованным, т.е. иметь анкерное устройство (рис. 1.2, б), при этом устойчивость стенки частично обеспечивается анкерной плитой. При отсутствии анкерного устройства устойчивость сооружения достигается защемлением стенки в грунте основания.

Свайные (сквозные) сооружения устраиваются на отдельных опорах (сваях). Свайные сооружения с высоким свайным ростверком представляют собой конструкцию, в которой верхняя часть свайного фунда- мента выполнена в виде плиты или балки, служащих для равномерной передачи нагрузки на сваи (рис. 1.2, в).

К причальным сооружения смешанного типа относятся такие, в состав которых входят элементы, характерные для нескольких типов причальных сооружений.

В зависимости от вида применяемых материалов причальные сооружения подразделяются на деревянные, металлические, бетонные, железобетонные и смешанные (из нескольких видов материалов).

В лесных портах и на береговых лесных складах для строительства причальных сооружений широко применялась древесина. Однако применение древесины для причальных сооружений может быть рекомендовано только для тех элементов, которые постоянно расположены ниже уровня воды, где исключено гниение древесины.

Для причальных сооружений береговых лесных складов рекомендуется преимущественное применение сборных железобетонных конструкций и причалов в виде сплошной тонкой стенки (больверки) из железобетонного или металлического шпунта. Опыт строительства и эксплуатации причалов из стального шпунта показал их эффективность и преимущества в экономическом плане по отношению к другим конструкциям.

При строительстве причальных набережных из сборных железобетонных элементов используют унифицированные железобетонные детали. Эти сооружения, предназначенные для строительства по типовым проектам на реках, озерах и водохранилищах причалов высотой от 4 до 15 метров, включают 6 основных типов конструкций, приведенных на рис. 1.3, а-е:

Из заанкерованного железобетонного шпунта (рис. 1.3, а);

Из незаанкерованного шпунта (1.3, б);

Уголкового профиля с анкеровкой за фундаментную плиту (1.3, в);

Уголкового профиля с анкеровкой за анкерную плиту (1.3, г);

Из массивов - гигантов с надстройкой (1. 3,д);

Козлового типа (1.3, е).

Перечисленные конструкции причальных сооружений имеют однотипные детали, обладают большой экономичностью и высоким коэффициентом сборности.

Причальная набережная из заанкерованного железобетонного шпунта (рис. 1.3, а) состоит из трех основных деталей: шпунта таврового сечения 5 из предварительно напряженного железобетона, железобетонных анкерных плит 3 и анкерных тяг 2 из круглой стали. В верхней части стенки устанавливается шапочный брус 1 из монолитного железобетона, на котором крепятся швартовые тумбы. При большой высоте причальной набережной (свыше 9,5 м) швартовые тумбы устанавливают в специально устроенных нишах, которые располагаются по высоте причала в 2-3 яруса. Между отдельными шпунтинами имеются металлические замки, препятствующие проникновению грунта через швы стенки. Анкерные тяги собираются из отдельных двух или трех звеньев, соединенных между собой с помощью натяжных муфт. Анкерные тяги прикрепляются к шпунту и к анкерным плитам при помощи шарниров, представляющих собой узлы из стальных пальцев, вставляемых в проушины тяг.

При строительстве причальных набережных небольшой высоты (до 5 м) применяются стенки из незаанкерованного железобетонного шпунта (рис. 1.3, б).

Причальные набережные уголкового профиля относятся к гравитационному типу сооружений. Благодаря простоте конструкции, надежности и высокой экономичности они получили большое распространение в отечественном портостроении.

Набережная стенка уголкового профиля с анкеровкой за фундаментную плиту (рис. 1.3, в) состоит их железобетонного вертикального элемента 6, высотой до 12 м, фундаментной плиты 8 шириной (по фронту) от 1,5 до 3 м и металлической анкерной тяги 2, соединенной с плитой посредством шарнира. Жесткость сооружения обеспечивается шапочной бетонной или железобетонной балкой 1, в которую заделываются арматурные выпуски из сборных элементов. Через каждые 20-25 м в шапочной балке 1 устраиваются температурно-осадочные швы, разделяющие стенку на секции. В каждой секции имеются тумбовые массивы с причальными тумбами.

Рис. 1.3. Типовые конструкции причальных сооружений:
а - из заанкерованного шпунта; б - из незаанкерованного шпунта; в - уголкового профиля с анкеровкой за фундаментную плиту; г - уголкового профиля с анкеровкой за анкерную плиту; д - из массивов гигантов с надстройкой; е - козлового типа;
1 - шапочный брус; 2 - анкер; 3 - анкерная плита; 4 - грунт засыпки; 5 - железобетонный шпунт; - вертикальный элемент; 7 - днище массива; 8 - фундаментная плита;
9 - каменная постель; 10 - основание; 11 - элемент надстройки; 12 - массив гигант;
13 - шапочная балка; 14 - ростверк; 15 - анкерная свая

Причальное сооружение уголкового профиля с креплением за анкерную плиту (рис. 1.3, г) имеет аналогичную конструкцию и отличается лишь типом крепления.

Причальные набережные из массивов-гигантов (рис. 1.3, д) собираются из железобетонных оболочек в форме прямоугольных параллелепипедов 12 длиной от 15 до 30 м, высотой от 4,5 до 6,5 м и шириной 6-8 м. К месту установки массивы-гиганты подводят на плаву, а затем постепенным заполнением секций водой их погружают на заранее подготовленную каменную постель, после чего отсеки заполняют
песчаным грунтом.

Конструкция причальной набережной козлового типа (рис. 1.3, е) представляет собой шпунтовую стенку 5, закрепленную к забитым с уклоном 1:3 сваям 15. Верхняя часть шпунта и свай омоноличены при помощи железобетонной шапочной балки.

Строительство причальных сооружений обычно ведут двумя способами: «насухо» и «в воду». Строительство «насухо» осуществляют на объектах, которые располагаются в средней и нижней частях водохранилищ до их накопления, а также при возведении конструкций за перемычкой. Строительство «в воду» производится на свободных участках рек и на водохранилищах после их наполнения.

Таблица 1.5

Условия применения

Конструкция причальной набережной
Из заанкерованного железобетонного* шпунта (рис. 1.3, а)	Для грунтов, допускающих погружение шпунта; высота сооружения от 4 до 11 м; преимущественно при строительстве «в воду»
Из незанкерованного шпунта (рис. 1.3, б)	Для грунтов, допускающих погружение шпунта; высота сооружения до 5 м; преимущественно при строительстве «в воду»
Уголкового профиля с анкеровкой за фундаментные или анкерные плиты (рис. 1.3, в, г)	При строительстве «насухо» для любых грунтов; высота сооружения от4 до 14 м
Из массивов-гигантов с надстройкой (рис. 1.3, д)	Для плотных грунтов основания и других грунтов, затрудняющих погружение шпунта; высота сооружения более 9 м; при строительстве «в воду»
Козлового типа (рис. 1.3, е)	Для грунтов, допускающих погружение шпунта; высота сооружения от 4 до 8 м; при строительстве «в воду» и при береговой полосе, затрудняющей установку анкерных опор

Примечание. * конструкция и условия применения причальных стенок из стального шпунта аналогичны железобетонным.

Контрольные вопросы:

1. Каким законом регулируются правила использования водных объектов?

2. Назовите классификацию гидротехнических сооружений?

3. Перечислите условия работы береговых лесных складов (портов) и ГТС?

4. Перечислите основные типы судов, их функции, характеристики и элементы?

5. Назовите классификацию причальных набережных и условия их применения?

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Гравитационными называются сооружения, устойчивость которых на сдвиг и опрокидывание обеспечивается собственной массой самого сооружения и массой грунта засыпки, приходящегося на элементы конструкции.

Больверки образованы сплошным шпунтовым рядом и работают на устойчивость за счет защемления шпунта в грунте и анкерных устройств.

Сооружения с высоким свайным ростверком состоят из свайного основания (продольных и поперечных рядов свай) и верхнего строения (ростверка) из Ж/Б элементов. Их устойчивость обеспечивается за счет защемления свай в грунте.

Сооружения с низким свайным ростверком, т.е. сооружения в которых сваи не являются элементом основной конструкции причала, а служат только в качестве его основания, относятся к группе гравитационных сооружений.

По основному материалу причальные сооружения могут быть подразделены на:

1. Деревянные;

2. Бетонные;

3. Железобетонные;

4. Металлические;

5. Смешанные.

Данная классификация пояснения не требует.

При проектировании причальных сооружений приходится назначать следующие характерные

отметки (габаритные размеры по высоте):

1. Отметку кордона или верха причального сооружения;

2. Отметку дна у причала (глубина у причала);

3. Отметку верха подводной части сооружения. Кордон – наивысшая точка причального сооружения.

На определении отметок кордона и дна у причала мы подробно остановились в разделе

«Оградительные сооружения».

Отметка верха подводной части сооружения.

Причальные сооружения подразделяются на две части: А) подводная часть; Б) надводная часть.

Надводная часть возводится насухо и как бы омоноличивает все сооружение в единое целое. Надводная часть сооружается в целях наличия глубокой воды.

Обычно принимают, что верх подводной части должен возвышаться на 20-50 см. над строительным горизонтом.

За строительный горизонт в безливных морях принимается средний многолетний уровень (или средний уровень за 10 лет).

В приливных морях – средний приливный горизонт. В некоторых случаях, в приливных морях, где благодаря строгой регулярности изменения уровней, мы можем заранее предсказать изменение уровня с точностью до 5 – 10 см.

Строительный уровень в этом случае следует выбирать, исходя из длительности производства тех или иных операций,t” и графика колебаний уровня, выбирая при этом возможно более низкий горизонт. Конечно, в этом случае работа требует особой четкости и слаженности.

Силы и нагрузки, действующие на причальные сооружения.

Подразделяются:

1. Постоянные

2. Временные: - Длительно действующие;

- Кратковременно действующие;

Особые.

Собственный вес сооружения;

- вес грунта на сооружении;

- вес постоянного технологического оборудования;

- давление грунта.

К временным нагрузкам относятся: Длительные нагрузки:

- вес складируемых грузов;

- нагрузки от перегрузочных и транспортных средств;

- давление грунта от грузов и от перегрузочных и транспортных средств;

- давление воды при понижении уровня перед сооружением. Кратковременные нагрузки:

Давление воды;

Давление льда;

- нагрузки от судов;

- горизонтальные нагрузки от кранов;

- нагрузки в строительный период. Особые нагрузки:

- давление воды на сооружение при понижении уровня перед ним в условиях выхода из строя 50 % дренажа;

Сейсмические.

При расчете сооружений используют сочетания нагрузок.

Основное сочетание нагрузок – все постоянные, все длительные и одна (две) кратковременные. Особое сочетание нагрузок – основное сочетание плюс одна особая нагрузка.

Давление грунта

С основными положениями теории давления сыпучих тел и основными методами определения давления грунта на подпорные сооружения вы знакомы из курсов «строительной механики» и «механики грунтов». Поэтому здесь мы познакомимся лишь с методами построения эпюр давления грунта применительно к ряду основных конкретных схем сооружений встречающихся при проектировании причальных сооружений. Рассмотрим одну из типовых схем.

Грунт за подпорным сооружением рассматривается как сыпучая среда. Под влиянием собственного веса грунт стремится сползти и занять положение наклонной поверхности под

углом естественного откоса, оказывая распорное давление на сооружение.

В статическом состоянии в случае абсолютно жесткой конструкции стены и основания сыпучая среда оказывает на сооружение давление, которое называется давление покоя.

В момент сдвига стены грунт за стеной приходит в движение и сползает по некоторой поверхности ВС, которая называется поверхностью обрушения, а сползающий массив грунта АВСпризмой обрушения.

Давление, которое оказывает призма обрушения в момент ее сползания, называется активным давлением грунта на сооружение. При воздействии сооружения на грунт возникает его пассивное сопротивление.

Как известно, интенсивность давления грунта в любой точке по высоте равна весу столба грунта умноженному на коэффициент активного давления грунта (коэффициент бокового давления), т.е.

a h a , где

a tg 2 (45 / 2) - по методу Кулона

В причальных сооружениях даже однородный грунт за стеной имеет различные характеристики над и под водой. Изменяется объемный вес и может измениться угол внутреннего трения.

Все изменения характеристики грунта отражаются в эпюре активного давления. При изменении величины в эпюре в месте контакта различных слоев грунта появляется излом в сторону уменьшения

давления, если уменьшается, и в сторону увеличения, если увеличивается (прямая зависимость). При изменении величины в эпюре в месте контакта (раздела) возникает скачок в сторону

уменьшения давления, если увеличивается, и в сторону увеличения, если уменьшается (обратная зависимость).

Лекция №2 Нагрузка на причал от складируемых грузов. Морские порты.

Эксплуатационные нагрузки от грузов, складируемых на причале, принимают равномерно распределенными. В зависимости от рода грузов и назначения причалов эксплуатационные нагрузки разбиты на четыре категории:

О-с – для навалочных и насыпных грузов при складе, расположенном в непосредственной близости к причальной стенке; О-б – для навалочных и насыпных грузов при складе, расположенном вне зоны воздействия грузов на

причальное сооружение (склад в тылу); О-к – для контейнерных грузов;

О – для металлов, оборудования и других грузов при массе груза 10т и более; I – для тарно-штучных и лесных грузов;

II – для зерновых грузов и грузо-пассажирских операций;

III – для нефти, нефтепродуктов, химических, пищевых, наливных грузов и для причалов служебновспомогательного назначения.

Причал и примыкающая к причалу территория порта делятся на три зоны: прикордонную А+Б, переходную В и тыловую Г.

Прикордонная зона простирается от кордона причала до тыловой ночи крана плюс 2м. Протяженность переходной зоны равна 6м. Протяженность тыловой зоны не ограничивают.

Деление территории причала на зоны привязано к ширине колеи портального крана независимо от того, проектируется крановое оборудование причала или нет.

На каждую зону принимают определенную величину нагрузки, интенсивность которой зависит от типа грузов, складируемых на причале.

Величины эксплуатационных нагрузок (1т/м2 =1кПа)

	от перегрузки и		Нагрузка от складируемых грузов, т/м2
	транспортировки средств
				Прикордонная		Переходная
	перегружа		транспорт
				А (0,5q1 )	Б(q1 )	В (q2 )	Г(q3 )

Для речных портов принимается нагрузка 4т/м2 если на причале есть кран и ж/д дорога и 2т/м2 если есть что-нибудь одно из них.

В морских портах крановая сосредоточенная нагрузка Рк заменяется эквивалентной qэ , распределенной на длину полушпалы (1,35м) подкранового пути. Учитывают крановую нагрузку qэ только от прикордонной ноги крана, принимая давление от тыловой ноги равным равномерно распределенному q1 (прикордонной зоны).

Давление грунта от складируемых грузов и перегрузочных средств. Влияние равномерно распределенной нагрузки.

, q2 , q3 , расположенная на призме обрушения АВС увеличивает вес призмы, а следовательно и величину активного давления грунта Е, потому что Е зависит от веса призмы обрушения. При этом интенсивность активного давления грунта от действия равномерно распределенной нагрузки определяется по формуле:

σ∙qi =qi ∙λa

Нагрузки от воздействия судов.

Нагрузки от воздействия судов на причальные сооружения в процессе их эксплуатации подразделяются на:

1. Нагрузки при стоянке судна

- от навала пришвартованного судна под действием ветра или течения, прижимающего судно к причалу;

- от натяжения швартовов под действием ветра или течения, отжимающего судно от причала (противоположно навалу).

2. Нагрузки при подходе судна к причалу

- от навала (удара) судна в момент контакта судна с сооружением и гашения им энергии движения судна при швартовке.

Нагрузки от ветрового навала, течения и волн.

1. Поперечная (перпендикулярная линии кордона) составляющая нагрузки от ветра на судно определяется по формуле:

Wq =73,6∙10-5 ∙Aq ∙Vq 2 ∙ζ , кН

Aq – боковая надводная площадь парусности, м2

Aq =(0,08÷0,13)∙ Lc 2

Lc – длина судна, м

Vq – поперечная составляющая скорость ветра, м/с (р=2%) ζ=f(Lc ) – коэффициент

Wn – значительно меньше Wq

2. Поперечная составляющая нагрузка от воздействия течения на судно определяется по формуле:

Qw =0,59∙Ae ∙Vt 2 , кН

Vt – поперечная составляющая скорости течения, м/с (р=2%)

3. Поперечная составляющая нагрузки от волн:

Q=æ∙γ1 ∙γB ∙h∙Ae

			Коэффициент

ds – осадка судна

1 f c - коэффициент

В – объемный вес воды

h – высота волны 5% обеспеченности

Ae – боковая подводная площадь парусности, м2

Полная величина поперечной горизонтальной составляющей давления судна от действия ветра Wq передается через отбойные устройства на причал не по всей длине судна Lc , а только по длине прямолинейной части длины корпуса судна (прямолинейной вставки lB ), то есть по длине контакта судна с причалом.

В зависимости от конструкции причала навал судна принимается в расчет в виде распределенной или сосредоточенной нагрузок. Рассмотрим характерные случаи.

Нагрузку от навала судна рассматриваем как распределенную по длине соприкосновения корпуса судна с причалом. Длина соприкосновения в этом судна в этом случае равна длина lB .

Интенсивность равномерно распределенной нагрузки от навала судна: p н 1.1 l В W q , кн / м

1,1 – коэффициент, учитывающий эксцентричность действия ветра (Wq ) по отношению к середине lВ lВ – длина цилиндрической прямолинейной вставки.

lВ ≈0,65 Lc – для всех судов кроме пассажирских, для которых lВ ≈0,5 Lc .

2. Длина причала L n меньше длины прямолинейной вставки l В (Ln

Интенсивность распределенной нагрузки:

p 1.1 W q , кн / м

н L n

3. Нагрузка от навала судна на отдельно стоящие палы.

При расчете пала на навал судна следует учитывать его упругую податливость, так как вся величина давления судна от действия ветра распределяется не на длину причала, а на = Величину силы от навала судна, приходящегося на один пал, определяют по формуле:

p п 1.3 W q , кн

н n n

1,3 – коэффициент неравномерности распределения нагрузок между палами nп – количество пал, приходящихся на прямолинейную вставку корпуса судна.

В общем виде при действии ветра, течения и волн в числителе всех формул необходимо подставлять не

Wq , а θtot :

θtot =Wq + θw +θ

Нагрузки от натяжения швартовов.

Швартовая нагрузка приложена к швартовным тумбам в виде сосредоточенных сил и направлена по швартовому тросу вверх в сторону от тумбы. Но в расчетах учитывается не величина швартовного усилия, действующего на тумбу через трос S, а его составляющие: Sq – поперечная (горизонтальная, нормальная к кордону), Sv – вертикальная и Sn – продольная (тангенциальная, действующая вдоль линии кордона на одну тумбу). Точка приложения S и его составляющих принимается на 0,3 – 0,4 м выше отметки поверхности кордона.

Поперечную (нормальную к кордону) составляющую швартовного усилия, действующую на одну тумбу Sq , определяется по формуле:

S q Q tot

θtot – суммарная поперечная нагрузка на судно от ветра и течения

θtot =Wq + θw

n – число работающих тумб; n=f(Lc ), равно 2, 4, 6, 8 через 20 – 30 м.

Полное швартовое усилие Sи его составляющие вертикальная Sv и продольная Sn легко определяется из треугольников:

α,β– углы наклона швартова, град α =30°; β =20° - судно в грузу, β =40° - судно порожнем (для морских портов).

Нагрузка от навала судна при подходе к причалу.

Нагрузка от навала судна обуславливается тем, что в момент контакта с причальным сооружением судно еще обладает некоторой непогашенной скоростью.

Величина нагрузки от навала судна зависит от величины энергии, которую имеет судно в момент контакта с сооружением, амортизирующих свойств отбойного устройства, упругих свойств сооружения

и упругих характеристик корпуса судна. Чем больше величина упругих свойств всей системы, тем большую величину энергии судна она может поглотить без остаточных деформаций сооружения и судна.

Определение фактической величины навала аналитическим методом сложно не только потому, что необходимо определить величину упругих деформаций всей системы, но и потому, что часть энергии движения судна (в момент контакта с причалом) затрачивается на перемещение массы воды, присоединенной к корпусу судна (присоединенной массы), поворот судна от внецентренности приложения нагрузки, крен судна и другие процессы сопутствующие навалу судна.

На основании обработки экспериментальных данных составлены различные графики и таблицы, по которым можно определить величину навала по вычисленному значению энергии навала судна на причальное сооружение.

Метод определения величины навала по графикам нашел широкое применение в проектировании

и введен с СНиП.

Величину (кинетической) энергии навала судна Eq при подходе к причалу, затрачиваемую на деформацию отбойных устройств, причального сооружения и корпус судна определяется по формуле:

D – водоизмещение судна в полном грузу, т

V- скорость подхода судна, направленная нормально к линии кордона, м/с

Vдопуск =0,08÷0,22м/с

ψ – коэффициент, учитывающий внецентренность приложения нагрузки от навала судна, влияние присоединенной массы воды и другие потери энергии при навале; ψ =0,5-0,65 в зависимости от конструкции причала.

Лекция № 3 Причальные сооружения гравитационного типа.

Причальные сооружения гравитационного типа являются наиболее капитальными и, пожалуй, наиболее долговечными сооружениями.

Примером классического причального сооружения гравитационного типа является набережная – стенка приведенная на рисунке.

Как видно из рисунка набережная стенка состоит в подводной части из кладки массивов, в надводной – из монолитной бетонной стенки. В продольном направлении стенка разрезана температурно-осадочными швами на секции длиной 25м. Стенка расположена на каменной постели. В связи с тем, что давление в каменной наброске распределяется под углом 45 , постель должна выходить за пределы сооружения минимум на толщину постели. Для лучшего выравнивания напряжений в основании стенки нижний курс массивов иногда делается выступающая вперед. Однако, этот выступ не должен выходить за вертикальную линию, проведенную через лицевую грань отбойных приспособлений, с тем чтобы он не мешал швартовке судов.

За стенкой произведена отсыпка каменной призмы, что делается для уменьшения активного давления грунта и предотвращения высачивания грунта через зазоры между массивами. Поверх призмы устраивается обратный фильтр толщиной не менее 0.7 м, который предохраняет призму от просачивания в нее песчаной засыпки. Просачивание засыпки ведет к просадке портовой территории.

Надводная часть выполнена в виде сплошной бетонной надстройки, застроенной на месте. Внутри надстройки устроена продольная галерея для промпроводок (электроснабжение,

водоснабжение и т.д.). Галерея через 10-20 м имеет выходы, устраиваемые в виде колодцев. К надстройке крепятся швартовные тумбы, устанавливаемые вдоль причала на расстоянии 20-25 м (обычно по одной тумбе на секцию).

В местах установки тумб надстройку обычно делают усиленного профиля, т.к. в этих местах на нее передаются значительные швартовные усилия. Усиленный профиль образует так называемый тумбовый массив.

Вдоль причальной линии обычно укладываются железнодорожные и подкрановые пути. Железнодорожные пути укладываются по балластному слою, расположенному на естественном

основании. Подкрановые пути в зависимости от условий могут располагаться как на естественном так и на искусственных основаниях.

Вдоль одного из подкрановых путей, для подачи энергии крановым механизмам устраивается троллейный канал.

Территория порта, примыкающая к причальному сооружению должна быть снабжена усовершенствованным покрытием (асфальт, бетон) и должен представлять из себя гладкую поверхность позволяющую транспортным и перегрузочным механизмам передвижение во всех направлениях. Железнодорожные и подкрановые рельсы должны быть втопленными.

Классификация причальных сооружений.

По конструктивным особенностям причальные сооружения гравитационного типа могут быть подразделены на следующие группы:

1. Сооружения из кладки бетонных массивов

Обыкновенных

Пустотелых

Фасонных

2. Сооружения из массивов-гигантов

3. Сооружения из ряжей (деревянных и Ж/Б)

4. Сооружения уголкового типа

Монолитные

- с внутренним анкером

- с внешним анкером

Контрфорсные

5. Сооружение из оболочек большого диаметра

6. Сооружения на отдельных опорах.

1. Сооружения из кладки бетонных массивов.

В практике мирового портостроения применялись набережные стенки следующих основных типов: трапецеидального профиля, опрокинутого профиля, «на ступе», из пустотелых массивов, системы Равье.

2. Сооружения из кладки обыкновенных массивов.

Пример стенки из правильной кладки обыкновенных массивов приведен ранее

(трапецеидального профиля). Подобные конструкции широко применялись начиная со второй половины 19 века (до этого применялись монолитные конструкции, возводимые за перемычками, в настоящее время почти не применяются). Вес применяемых массивов зависит от имеющегося кранового оборудования и принимался обычно равным 40-60 т.

Недостатком указанных набережных является большой объем бетона и значительная неравномерность напряжений в основании стенок, ведущая к неравномерности их осадок. Во избежание их наклона в сторону гавани при строительстве им придается обратный уклон. По окончании строительства и огрузки набережной в результате неравномерной осадки набережная выравнивалась и становилась вертикально.

Идея выравнивания напряжений и уменьшения распора засыпки нашла воплощение в массивной стенке облегченного профиля с разгружающей консолью, предложенной институтом

«Собзморниипроект». (типовые проекты глубин 13.0; 11.5; 9.75; 8.25; 7.25; 6.5; 4.5 м).

Каменную призму отсыпают так, чтобы через ее тело проходила плоскость обрушения, тогда она будет разгрузочной, уменьшающей величину активного давления. Действие каменной призмы на сооружение принимают от верха призмы до основания, но с учетом ограниченного простирания камня. В пределах контакта каменной призмы с тыловой гранью сооружения ординаты эпюры вычисляем в предположении бесконечного простирания камня, т.е. обычным способом, а затем определяют ординаты дополнительной эпюры от пригрузки камня грунтом, действующим на откос каменной призмы.

В приведенной конструкции выравнивание напряжений в основании стенки достигается уменьшением бокового давления грунта за счет влияния разгружающей консоли (тылового свеса верхнего курса массивов) и за счет обратного положительного момента создаваемого массой грунта над свесом (силой G) и массой самого свеса.

Очертание нижних трех курсов массивов, а также смещение нижнего курса массива влево (сторону акватории) имеют целью переместить центр тяжести стенки вправо (в сторону территории) с целью увеличения удерживающего, положительного момента. Масса массивов в стенке достигает 100 т. Чтобы судно не задевало нижний массив при швартовке необходимо, чтобы последний располагался на одной прямой с верхней плоскостью причала. Зазор 0.4 м необходим на навеску отбойных устройств.

3. Сооружение из кладки пустотелых массивов.

В 1960 г. В городе Клайнеде был построен причал гравитационного типа из пустотелых массивов с песчаным заполнителем. По очертанию массивов нижнего курса сооружение получило название стенка «на стуле».

В этой стенке нижний ряд массивов выдвинут вперед: при таком очертании центр тяжести сооружения перемещается в сторону задней грани, благодаря чему осуществляется выравнивание напряжений по подошве.

Черноморниипроектом разработана конструкция стенки из пустотелых массивов в форме бездонных коробов. Масса массивов – 100 т.

Внутреннее пространство массивов заполняется щебнем или камнем массой 15-20 кг.

1. Отсутствует перевязки швов в продольном направлении (стенка представляет из себя отдельные

2. Массивы выполнены из бетона (ЖБ – отсутствует) вследствие чего при монтаже могут ломаться;

3. Внутренние пространства массивов заполняется щебнем или камнем (дорого). При песке внутри массива развивается значительное боковое давление.

4. Сооружения из массивов-гигантов.

Стремление увеличить отдельные элементы набережной и тем самым ее монолитность при одновременном снижении расхода бетона, при отсутствии кранового оборудования большой грузоподъемности, привело к созданию подводной части набережных в виде массивов-гигантов.

Под общим понятием морское или речное гидротехническое сооружение подразумевается объект, рассчитанный на взаимодействие с водной средой в разнообразии ее состояний (соленость воды, значительное ветровое волнение, приливные явления, паводки, ледовые воздействия и др.).

Гидротехническое сооружение, предназначенное для обеспечения стоянки около него судна на швартовах, называется причальным сооружением. Причальные сооружения образуют причальный фронт для стоянки судов, выполнения перегрузочных работ, снабжения, отстоя и других операций. Причальная линия отображает плановую конфигурацию расположения причальных сооружений в причальном фронте. Причалом называется участок причальной линии, отведенный для обслуживания одного судна определенных размерений (габаритной длины и осадки в грузу).

Причальные сооружения классифицируются по назначению, расположению в плане, типу конструкций, материалу изготовления, способу строительства.

По эксплуатационному назначению причальные сооружения специализируются в зависимости от рода перерабатываемых грузов, направления грузопотока, типа и размерений швартующихся судов и других специальных факторов.

По расположению в плане причальные сооружения могут быть разделены на набережные, пирсы, плавучие и рейдовые причалы.

Набережными называются причальные сооружения, сопрягающие берег с акваторией фронтально линии уреза воды. Набережная стенка представляет собой конструкцию в виде сплошной подпорной стенки. Сквозная, или эстакадная, набережная - это безраспорное сооружение, сопрягаемое с берегом при помощи отдельно стоящих опор (свай, свай-оболочек). При возведении набережных требуется выполнение сравнительно небольших объемов строительных работ, имеется возможность применения метода поточного строительства, облегчается маневрирование судов технического и специального флота строителей. Значительные тыловые территории за набережными могут быть использованы для временных сооружений строителей.

Пирсы - это причальные сооружения с двусторонним доступом для судов, выступающие с берега в акваторию под углом, по отношению к урезу воды часто прямым. Пирсовая система требует меньшего удельного объема дноуглубительных работ из расчета на причал. Корневые части пирсов примыкают к участкам берега, на которых затруднено расположение временных сооружений строителей из-за отсутствия тыловых территорий.

Плавучие причалы применяют при значительных колебаниях уровня ливных морей, паводковых и ливневых колебаниях рек, недостаточных глубинах у стационарных причалов порта как временные для переработки эпизодического грузопотока и легко убираемые при ледоходах.

Рейдовые причалы устраивают на значительных глубинах защищенных и недостаточно защищенных от волнения акваторий порта, а также на открытых рейдах.

Способы производства работ при возведении причальных сооружений можно классифицировать по важнейшему признаку - степени использования акватории и берега.

Строительство причалов может производиться с воды, с берега, на берегу, комбинированным способом.

При строительстве с воды (рис. 1) применяют плавучие средства. Строительство с берега или на берегу выполняют без участия плавсредств. Строительство с берега может производиться пионерным способом (рис. 2, а-в), применяемым для пирсовых конструкций. Примерами строительства на берегу являются способы: «стена в грунте» (рис. 3); за временными земляными дамбами (рис. 4); шпунтовыми и другими видами перемычек (иногда требующими проведения водоотлива или водопонижения); забивкой стального и железобетонного шпунта в стенки больверков на берегу, а также при опускании колодцев и кессонов на суше. При комбинированном способе строительства временные конструкции устраивают с воды, а постоянные возводят с берега (рис. 5). Деревянные подмосточные сваи для устройства на них нитки рельсового пути под катучую металлическую тележку забивают плавучим копром. Железобетонные сваи основной конструкции погружают при помощи копра, установленного на катучей тележке.

Любой из этих способов требует в заключительной фазе строительства работы дноуглубительных снарядов для образования необходимых глубин на подходных к причалам акваториях и каналах.

Причальные сооружения

транспортные гидротехнические сооружения, возводимые в портах при создании Причал ов. Основное назначение П. с. - обеспечение удобного подхода и швартовки судов. П. с., расположенные вдоль берега, называются набережными, выступающие в портовую акваторию под углом или нормально к берегу, - пирсами. По конструктивным признакам П. с. подразделяют на массивные (гравитационные), свайные и сооружения на специальных основаниях. Массивные П. с. выполняют в виде сплошных стенок из массивов (искусственных камней правильной формы), оболочек (См. Оболочка) большого диаметра и т. п. или в виде отдельных опор, соединённых между собой (а иногда и с берегом) пролётными строениями. Свайное П. с. представляет собой либо ряд свай (См. Сваи), образующих сплошную стенку (больверк), либо эстакаду (См. Эстакада). К П. с. на специальных основаниях относятся сооружения на опускных колодцах (См. Опускной колодец), Кессон ах и т. п. По поперечному профилю различают П. с. с вертикальной стенкой, откосные и смешанные (полуоткосные, полувертикальные). Последние 2 типа применяют почти исключительно в речных портах, где требуется меньшая глубина у причалов.

Основными материалами для возведения П. с. служат бетон, железобетон, камень и сталь. Тип и конструкция П. с. определяются эксплуатационными требованиями, т. н. гарантированными глубинами у причала (до 25 м в морских портах), гидрологическими условиями, характером грунтов основания и способами производства работ.

П. с. снабжаются причальными приспособлениями и устройствами для крепления швартовых канатов: причальными (швартовыми) тумбами, Кнехт ами и Рым ами. Для смягчения удара при швартовке и навале судов на П. с. под действием ветра предусматриваются отбойные приспособления, чаще всего выполняемые из упругих материалов различного профиля и навешиваемые в надводной части лицевых стен П. с. В ряде случаев для этой цели применяются Пал ы.

Е. В. Курлович.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Причальные сооружения" в других словарях:

причальные сооружения - причалы Гидротехнические сооружения, оборудованные швартовными и отбойными устройствами и предназначенные для стоянки, обработки и обслуживания судов. [СО 34.21.308 2005] Тематики гидротехника Синонимы причалы … Справочник технического переводчика

причальные сооружения. - 3.10.15 причальные сооружения. Причалы: Гидротехнические сооружения, оборудованные швартовными и отбойными устройствами и предназначенные для стоянки, обработки и обслуживания судов. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия.… …

ПРИЧАЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ - 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… … Морской энциклопедический справочник

гидротехнические сооружения - гидротехнические сооружения: Сооружения, подвергающиеся воздействию водной среды, предназначенные для использования и охраны водных ресурсов, предотвращения вредного воздействия вод, в том числе загрязненных жидкими отходами, включая плотины,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

СП 58.13330.2012: Гидротехнические сооружения. Основные положения - Терминология СП 58.13330.2012: Гидротехнические сооружения. Основные положения: 3.1 безопасность гидротехнических сооружений: Свойство гидротехнического сооружения, позволяющее обеспечить защиту жизни, здоровья и законных интересов людей,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гидротехнические сооружения - плотины, здания гидроэлектростанций, водосбросные, водоспускные и водовыпускные сооружения, туннели, каналы, насосные станции, судоходные шлюзы, судоподъемники; сооружения, предназначенные для защиты от наводнений, разрушений берегов и дна… … Официальная терминология

Порт (франц. port, от лат. portus ‒ гавань, пристань), участок берега моря, озера, водохранилища или реки и прилегающая водная площадь, естественно или искусственно защищенные от волнения и оборудованные для стоянки и обслуживания судов,… …

I Март Янович (р. 4.1.1922, Пярну), советский архитектор, заслуженный деятель искусств Эстонской ССР (1965). Учился в Таллинском политехническом институте (1940 41 и 1945 50). Преподаёт в Художественном институте Эстонской ССР (с 1961).… … Большая советская энциклопедия

СО 34.21.308-2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения - Терминология СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения: 3.10.28 аванпорт: Ограниченная волнозащитными дамбами акватория в верхнем бьефе гидроузла, снабженная причальными устройствами и предназначенная для размещения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Совокупность сооружений и устройств для стоянки и обслуживания судов, посадки и высадки пассажиров, грузовых операций и т.п. Различают П. пассажирские, грузовые, судоремонтные, военные и др. В зависимости от назначения П. в его состав… … Большая советская энциклопедия