1

Тема 12.

КЛАССИФИКАЦИЯ ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Мол (итал. molo от лат. moles — масса,

насыпь) — гидротехническое оградительное сооружение для

защиты акватории порта от волнения, примыкающее одним концом к берегу. Оградительные сооружения – элементы инфраструктуры морского порта, занимают особое место в оборудовании морских портов. Эти сооружения наиболее тесно связаны с морской средой, должны противостоять экстремальным волновым и ледовым воздействиям.

По функциональному назначению они призваны обеспечить защиту внутреннего рейда, причального фронта и морских каналов от волн, сильного течения и заносимости. Одновременно мол может служить для размещения причалов и перегрузочных устройств. Головная (выдвинутая в море) часть мола делается на 1—1,5 м выше остальной, и на ней устанавливают сигнальный огонь или маяк.

По расположению в плане О. с. подразделяют на Молы и Волноломы. В зависимости от местных условий, очертания берега, направления и характера волнения, а также назначения порта О. с. могут состоять из 1 или 2 молов, волнолома или их сочетания. Между молом и волноломом оставляют свободный проход для судов — ворота порта. Последние располагаются преимущественно на естественных глубинах, достаточных для судоходства. При этом учитывают 2 требования:

1.удобства входа судов в порт и выхода из него в любую погоду;

2.обеспечения минимального проникновения волн через ворота во внутреннюю акваторию порта. Оптимальным решением считается такое,

2

при котором ось входа в порт и направление господствующих ветров

составляют угол около 45°.

Размещение О. с. Предполагает:

создание акватории, удобной для стоянки и маневрирования необходимого количества судов (составов) расчётных размеров.

Форма и размеры акватории должны обеспечивать затухание волн, проникающих через ворота порта. В сложных местных условиях целесообразность намеченного расположения О. с. проверяют лабораторным путём на пространственной модели в бассейне .

По компоновке различают молы – сооружения, примыкающие корневой частью к берегу, и волноломы, отделенные от береговой черты.

По конструктивному типу оградительные сооружения бывают двух ос-

новных типов: вертикального профиля (из массивов-гигантов или кладки бетонных блоков) и откосные из наброски камня с защитой откосов бетонным блоками.

Оградительные сооружения являются важным элементом инфраструктуры морского порта. От их надежности зависит безопасность судоходства и возможность нормальной эксплуатации терминалов порта, и в связи с этим они, как правило, находятся в федеральной собственности.

Оградительные сооружения проектируются на длительный срок эксплуатации, обычно не менее 100 лет. При этом предусматриваются соответствующие запасы прочности и долговечности. Тем не менее практика показывает, что во многих случаях в результате воздействия штормовых волн через 30–40 лет эксплуатации на сооружении появляются значительные дефекты и повреждения и возникает необходимость капитального ремонта.

Внешние портовые сооружения имеют назначением прикрывать от действия ветра и волнения избранную для стоянки судов прибрежную часть моря или ограждать вход во внутренние портовые бассейны. Это самые существенные и дорогие части портовых построек. Они называются дамбами или молами, если примыкают одним концом к берегу; в противном случае - носят название волноломов или брекватеров. Некоторые английские и французские писатели называют брекватерами (brekwater, brise-lames) иногда и молы.

3

Первоначально внешние портовые сооружения строились из неправильной наброски естественного камня. Таким образом построены знаменитые брекватеры: шербурский во Франции в 1783-1853 гг., стоивший 67 млн. фр., и плимутский в Англии, в 1811-1848 г., стоивший 1 1/2 млн. фунт. стерл. Так как, однако, рваный камень получается большею частью мелкий, а камни известной величины при определенной силе волнения не могут в наброске сохранять раз данное им положение, особенно при крутом откосе, то защитным сооружениям, возведенным из естественного рваного камня, приходилось давать весьма пологие откосы, через что получалась огромная профиль, требовавшая огромного количества материала. Но и при такой профили естественные камни наброски должны быть прикрыты до известной глубины, т. е. в пределах полосы волнения (10-15-20 фут.), огромными каменными глыбами, могущими устоять против ударов волн. В противном случае мелкие камни наброски беспрестанно движутся и даже перебрасываются волнением с наружной, морской, стороны на внутреннюю, вследствие чего такое сооружение постепенно перемещается все ближе к берегу. Когда это явление было замечено на шербурском волноломе, то по мысли инженера Фука Дюпарка с 1832 по 1853 год была возведена по всей длине этого волнолома (1740 сажен) массивная каменная бутовая стена, начиная с горизонта самых низких вод высотою 25 фут., толщиною внизу 35 1/2 фут. и вверху 29 фут. На ней со стороны моря еще устроен парапет высотою 5 1/4 фут. и толщиною 8 фут. Постройка стен придала наброске волнолома нужную устойчивость. То же самое явление передвигания каменной наброски замечено было и в плимутском брекватере. Хотя здесь верхняя часть сооружения, осушавшаяся при отливе, и была вымощена правильною каменною кладкою, при бурях волны взбрасывали наверх и даже перекидывали на внутреннюю сторону камни подводной части, так что пришлось по всей длине протянуть железную цепь, перед которой во время каждой бури камни эти нагромождаются и затем по успокоении волнения кладутся на место.

Как всякое сооружение мол должен рассчитываться на прочность в отдельных частях его, на сдвиг и опрокидывание. Вследствие недостаточной определенности воздействия волн на М., при расчетах берут коэфициенты запаса прочности не менее 2--2,5.

Наиболее подвержены действию волн голова и корень М., а также и подошва, почему эти части требуют особенно тщательного устройства, в виду громадного давления волн на сооружение (30--40 т/м2) и явления подмыва дна

5

размыва. Типичным примером такой конструкции является Марсельский М. (фиг. 3). Дальнейшим развитием этого типа является укладка массивов на откосе не в виде наброски, а путем правильной укладки их в один, два ряда и с более крутым откосом. 2) При отсутствии на месте крупных каменных залежей . ради скорейшего выполнения работ применяются искусственные массивы в виде наброски , примером чего служит мол в Поти (фиг. 4). М. из наброски естественных или искусственных камней и массивов имеют помимо меньшей стоимости и простоты выполнения преимущество перед другими типами, заключающееся в том, что осадка сооружения в целом или в отдельных частях не влечет за собою вредных последствий. 3) При наличии хорошего грунта в основании М. часто делаются в виде стенки с вертикальными или очень крутыми откосами, сложенной из правильной массивной кладки. Массивы достигают размеров 30--40 м3 и укладываются при помощи специальных кранов насухо с перевязкой швов, горизонтальными рядами. На фиг. 5 показано поперечное сечение Новороссийского мола. Для лучшего обеспечения сооружения от повреждений при различной осадке основания, к чему этот тип М. весьма чувствителен, кладку массивов иногда производят наклонными рядами под углом 60--80 град. Такая кладка (фиг. 6) производилась при постройке М. в Ляраше

(Larrasch).

6

Подобное расположение слоев представляет преимущества по сравнению с кладкой горизонтальными слоями: отдельные ряды могут свободно сползать один по другому, что при неравномерной осадке основания не нарушает монолитности сооружений; кроме того отдельные массивы оказываются прижатыми друг к другу не только по плоскостям между слоями, но также и в швах между массивами одного и того же слоя. 4)

Вцелях уменьшения количества материалов сооружаются т. наз. с

ва й н ы е М., в которых наружные грани обделываются сплошными свайными рядами, а середина сооружения, составленная из отдель-

ных свай, заполняется камнем, песком или фашинными тюфяками (фиг. 7). Тип этот применим при небольших (до 7 м) глубинах и лишь в морях, где нет морского червя, разрушающего дерево. Деревянные сваи, образующие стенки этих М., м. б. заменены железобетонными, и тогда сооружение приобретает большую надежность, но стоимость в этом случае значительно возрастает. 5) В тех случаях, когда забивка свай затруднительна, оболочкой каменного заполнения мола служат деревянные срубы, образующие так наз. р я ж е в ы е молы. Такие срубы, размером до 7,5x10x20 JH, из бревен или пластин рубят на берегу, спускают на воду и на плаву подводят к месту установки, где посредством заполнения камнем погружают на дно, на подготовленную каменную подсыпку толщиной от 1,0 до 1,75 м

7

или непосредственно на грунт основания. Внутри ряжи разбиты продольными и поперечными сквозными стенками на отдельные отсеки, внизу же на уровне третьего венца врубается пол, удерживающий каменную засыпку (фиг. 8). В этом примере в части ряжа, обращенной к гавани, забиты сваи для предохранения ряжа от сдвига. 6) Предыдущий тип ряжевых М. в своем развитии привел к получившему в настоящее время повсеместное применение типу М. из гигантских массивов. В этом случае ряжи заменяются железобетонными ящиками размером до 10--12 м в ширину и высоту и до 30 м в длину, заполняемыми после установки на место тощим бетоном или песком. Сами ящики внутри делятся наподобие ряжей на отсеки и подводятся к месту на плаву. После затвердения бетона внутри ящиков получаются монолитные массивы весом до 8 000--9 000 т, что дает сооружению большую надежность при простоте выполнения. Метод создания оградительных сооружений из массивов-гигантов (фиг. 9), очень удобный в смысле производства работ, получил в последние годы применение в разных странах (в Голландии, Франции, Африке и в Южной Америке), а также в СССР, где из них возведены М. и волнолом в Туапсе. Помимо вышеуказанных типов М. встре

8

9

Помимо вышеуказанных типов М. встречаются и другие, являющиеся смешанными конструкциями и имеющие местное значение. Расчет мола как инженерного сооружения является весьма сложным вследствие неопределенности воздействия на них внешних усилий, и история их существования дает примеры многочисленных разрушений и повреждений. Стоимость же мола весьма различна в зависимости от глубины заложения, конструкции и условий производства работ.

10

а- гравитационная стенка вертикального профиля, б- откосного профиля, в - вертикальная стенка свайной конструкции; г — вертикальная стенка из цилиндрических оболочек; д — сквозной волнолом; е — плавучий волнолом; ж

— пневматический волнолом; 1 — постель из каменной наброски; 2 — надстройка; 3 — кладка из массивов или железобетонная оболочка-понтон, заполненная камнем; 4 — каменная наброска; 5 — наброска массивов; 6 — свайные или шпунтовые ряды; 7 — каменная засыпка; 8 — железобетонная оболочка; 9 — экран из железобетонных балок; 10 — опоры; 11 — понтон или плавучее устройство с решетчатым волногасителем; 12 — якорные цепи; 13 — якоря; 14 — опоры воздуховода; 15 — воздуховод; 16 — водовоздушный факел, увлекающий присоединённую массу воды.

В Монако будет установлен крупнейший в мире плавучий волнолом, изготовленный в Испании. В понедельник он отправился в путь к небольшому европейскому княжеству, сообщила испанская морская полиция. Волнолом длиной 350 метров и шириной 30 метров, вес которого составляет 165 тысяч тонн, планируется установить в порту Лакондамин в одном из двух портов Монако. Он расширит порт на шесть гектаров, удвоив его территорию.

На волноломе разместится автостоянка с четырьмя уровнями, магазины, рестораны и развлекательные учреждения. Использоваться он будет также в качестве пристани для морских катеров и яхт. В настоящее время идут подготовительные работы для доставки волнолома в Монако. Буксировка волнолома из Испании в Монако по Средиземному морю продлится около двух недель.

11

Волнолом будет плавать над водой не менее, чем сто лет. Он имеет величину парижской Эйфелевой башни и обошелся в 150 миллионов евро.

Его присоединят к порту Лакондамина металлическим стыком весом 600 тонн, сообщает DELFI.

Московская государственная академия водного транспорта

12

РЕФЕРАТ по предмету «Общий курс водного транспорта»

Тема: "Классификация, характеристика и устройство портов"

Москва

1999 г.

14

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРТОВ

Рассматривая все береговые устройства с прилегающей акваторией, объединяемые общим названием «порты», следует прежде всего обратить внимание на их большое разнообразие. Поэтому порты классифицируются по ряду признаков, что удобно не только для их изучения, но и для производственных целей.

Основными классификационными признаками портов являются; а) назначение; б) народнохозяйственное значение;

в) географическое положение; г) годовая продолжительность эксплуатации; д) отношение к уровню воды;

е) отношение к международной торговле.

По назначению порты можно подразделить на транспортные, военные, промысловые и порты-убежища.

Транспортные порты, предназначенные для передачи грузов и пассажиров с одного вида транспорта на другой, могут быть разделены на порты общего назначения, в которых перерабатываются самые различные грузы и пересаживаются пассажиры, и порты специальные, предназначенные для переработки какого-либо одного груза (уголь, руда, нефть, лес и т. д.). Как пр а- вило, специальные порты имеют мощные высокопроизводительные перегрузочные устройства, которые служат для переработки одного лишь вида груза.

Устройства для перегрузки других видов грузов и пассажирские причалы в специальных портах если и существуют, то имеют второстепенное значение. Нередко встречаются и специальные пассажирские порты, в кот о- рых грузовые операции ограничиваются перегрузкой багажа.

В портах общего назначения перегружаются различные грузы, а перегрузочные устройства более универсальны. Наиболее крупные отечественные и зарубежные порты являются портами общего назначения.

Военные порты или базы флота предназначены для обслуживания во- енно-морского флота. Они характеризуются наличием больших рейдов, бассейнов для ремонта судов, специальных складов военного снаряжения и продовольствия. На территории военного порта нередко размещаются обширные казармы. Для обороны порта имеются фортификационные и другие инженерные сооружения.

Промысловые порты, из которых наибольшее развитие получили рыбные порты, оборудуются складами-холодильниками и имеют в своем с о- ставе перерабатывающие предприятия. Такие порты, являясь базами про-

15

мыслового флота, располагают, как правило, и собственными судоремонтными устройствами.

Порты-убежища, как это видно из названия, предназначены для укрытия во время шторма судов, которые не рассчитаны на действие крупных волн. Как правило, для портов-убежищ используют естественные бухты и лагуны, производя в них минимальный объем дноуглубительных работ для создания рейдов. В некоторых случаях для создания защищенных рейдов возводят оградительные сооружения (порт Адамовка на Днепре). Максимальное расстояние между портами-убежищами определяется из условия, чтобы суда и плоты могли достичь их, находясь в любой точке судоходной трассы, с момента получения сигнала о подходящем шторме. На водохранилищах иногда организуют сопряженные порты-убежища, используемые судами и плотами в зависимости от направления ветра (рис. 6). К портам-убежищам следует отнести и специальные огражденные акватории у судопропускных сооружений в верхних бьефах водохранилищ (так называемые аванпорты), где суда отстаиваются в ожидании шлюзования в нижний бьеф или выхода в водохранилище.

По народнохозяйственному значению основным классификационным признаком порта является объем выполняемой портом работы.

В зависимости от грузооборота и пассажирооборота все порты подразделяются на несколько категорий. По категории порта определяются: административная структура порта и его эксплуатационные штаты, размеры ассигнований на его эксплуатацию и ремонтные работы, объемы работ по его развитию, класс основных сооружений, отметки территории и расчетные уровни воды. Ввиду неодинаковой трудоемкости переработки различных грузов категория порта определяется по грузообороту в условных тоннах. Нормы технологического проектирования рекомендуют следующие коэффициенты для приведения грузооборота в условные тонны: