Научная электронная библиотека. Классификация причалов и причальных сооружений По расположению в плане причальные сооружения
Назначение и классификация причальных сооружений
Причальные сооружения предназначены для надежной швартовки судов при перегрузочных работах, при бункеровке, снабжении, ремонте.Причальные сооружения классифицируются по следующим признакам:
Расположение в плане.
Набережные - сооружения, которые на всем своем протяжении примыкают к берегу.
Пирсы – причальные сооружения, расположенные под углом к берегу и имеющие двусторонний доступ для судов.
Рейдовые причалы – причальные сооружения, устраиваемые на открытых и закрытых акваториях на значительном удалении от берега и предназначенные для швартовки, как правило, крупнотоннажных судов.
Плавучие причалы – причальные сооружения, не имеющие стационарного основания и выполняемые в виде понтонов различной конструкции. Применяют их при значительных колебаниях уровня воды в водоеме, недостаточной для подхода судов глубины у стационарных причалов, а также при небольших грузооборотах. Плавучие причалы можно успешно применять для погрузки и разгрузки лихтеров.
Расположение в плане причальных сооружений
1 – береговая линия; 2 – пирс; 3 – набережная; 4 – акватория; 5 – рейдовый стационарный причал; 6 – плавучий причал
Конструктивные признаки.
Классификация причальных сооружений по конструктивным признакам
а – гравитационные; б – типа тонкой стенки (больверки); в – с высоким свайным ростверком; г – смешанные, на специальном основании.
Гравитационные (а) – причальные сооружения, устойчивость которых на сдвиг и опрокидывание обеспечивается их собственной массой.
Больверк (б) – сооружение в виде сплошной стенки из металлического шпунта, свай-оболочек, и т.д., сверху обычно имеется надстройка из бруса. Больверк может иметь анкерное устройство или не иметь. Устойчивость сооружения типа “больверк” обеспечивается сопротивлением грунта, расположенного перед стенкой и анкерной опорой. При отсутствии анкерной опоры устойчивость стенки достигается защемлением ее основания в грунте.
Причальные сооружения с высоким свайным ростверком (в) – сооружения на свайном основании, у которых плита ростверка находится выше уровня воды. Устойчивость свайных сооружений обеспечивается защемлением свай в грунте.
Сооружения смешанного типа, на специальных основаниях (г)
– сооружения, в состав которых входят ряд элементов, характерных для нескольких конструкций причальных сооружений.
Материал причального сооружения.
По материалам причальные сооружения классифицируются на: деревянные, металлические, бетонные, железобетонные и смешанные. Наибольшее распространение имеют бетонные и железобетонные причальные сооружения. В последние годы в связи со значительным ростом водоизмещения судов и необходимостью строительства глубоководных причалов (глубина до 20-25 м и более) в мировой практике получают распространение набережные и пирсы с использованием металла – стальных труб диаметром 1 – 3 м, мощного шпунта и т.п.
Срок службы.
По срокам службы причальные сооружения подразделяются на постоянные и временные. Постоянные сооружения рассчитаны на длительный период эксплуатации, т.е. обычно до физического или морального износа. Временные сооружения предназначены для кратковременного периода эксплуатации, например на период строительства или ремонта основного сооружения.
Класс капитальности.
В зависимости от размеров действующих нагрузок и последствий от нарушения нормальной работы причальные сооружения подразделяются на классы капитальности. Причальные сооружения высотой более 25 м относятся к 1 классу капитальности, высотой 20 – 25 м - ко 11 классу капитальности, менее 20 м - к 111 классу капитальности.
Род перерабатываемого груза.
Учитывая конструктивные особенности причалов для обслуживания нефтетанкеров, рудовозов и др. подобных судов, эти причалы иногда выделяют в группу специализированных, которые обычно представляют собой узкие пирсы или рейдовые причалы.
Гравитационные причальные сооружения
Гравитационные причальные сооружения состоят из трех основных частей:
Искусственное основание (постель) выполняется из наброски камня и устраивается для выравнивания поверхности грунтового основания, уменьшения поверхностной нагрузки на него, передаваемой от сооружения, а также для защиты сооружения от подмыва волнением, течением и от воздействия работы винтов.
Подводная часть сооружения устраивается различными методами (из кладки массивов, ряжевые конструкции, массивы-гиганты и т.д.).
Надстройка – возводится, как правило, насухо, конструктивно может быть выполнена более легкой, а иногда из материалов, используемых для подводной части сооружения.
Гравитационные причальные сооружения можно возводить на любых грунтах, в том числе и на слабых грунтах, специально закрепленных для восприятия расчетных нагрузок, что вызывает дополнительные затраты.
Некоторые типы этих сооружений успешно эксплуатируются в тяжелых гидрометеорологических условиях, в частности ледовых, и в агрессивной морской среде. Гравитационные причальные сооружения в зависимости от конструкции можно применять практически при любых глубинах, необходимых для эксплуатации современных крупнотоннажных судов.
Причальные сооружения из кладки массивов.
Выполняются из правильной кладки массивов массой 25-100 т, которые укладываются горизонтальными рядами – курсами с перевязкой швов. Наибольшее распространение получили набережные трапецеидального профиля из правильной массивной кладки. (пять рядов бетонных массивов массой по 30-50 т каждый). Основанием является каменная постель, выравниваемая водолазами или подводными планировщиками.
С тыловой стороны стенки для уменьшения горизонтального усилия засыпают каменную призму с фильтром из гравия для предотвращения вымывания песчаной засыпки через швы массивной кладки.
Рациональный профиль сооружений из кладки массивов массой около 100 т был предложен Союзморниипроектом, В нем были разработаны типовые проекты набережных для глубин 4,5 – 11,5 м. Благодаря ступенчатой форме кладки достигается более равномерное распределение поверхностной нагрузки у основания при обеспечении устойчивости сооружения в целом.
Н
абережная трапециидальной формы
Набережная конструкции Союзморниипроект
Набережная инженера Равье выполнена из трех курсов массивов по 45 т каждый. Массивы снабжены гребнями и пазами, увеличивающими их устойчивость на сдвиг один относительно другого. Массивы верхнего курса имеют двутавровую форму, остальные тавровую.
Набережная Равье
Пустотелые массивы изготавливаются для уменьшения массы сооружения и заполняются песком. Поверх песка для предотвращения его вымывания через швы между массивами был насыпан слой гравия толщиной 25 см. Масса массивов двух нижних курсов (с заполнителем) составляет около 50 т, верхнего курса 60 т.
Набережная из пустотелых массивов в порту Клайпеда
Причальные сооружения ряжевой конструкции.
Изготавливаются из дерева, сравнительно широко применялись в северных районах. В настоящее время практически не применяются. Ряжевые причальные сооружения целесообразно применять при наличии на месте строительства леса, местного камня, пригодного для гидротехнического строительства, и если в воде отсутствуют древоточцы. Дерево под водой сохраняется долго, а в зоне переменного горизонта устраивают бетонную надстройку.
При строительстве ряжевых сооружений не требуется дорогостоящего оборудования, дефицитных материалов, можно ограничиться грубым выравниванием постели. В причальных сооружениях из ряжей глубина у кордона, как правило, не превышает 10 м. Максимальная высота ряжей зависит от прочности древесины и не может превышать 17 м.
В практике портового строительства делались попытки создания ряжевых набережных из железобетонных элементов, однако распространения они не получили из-за высокой трудоемкости монтажных работ.
Причальные сооружения из массивов – гигантов.
М
ассивы-гиганты для набережных изготавливают в виде тонкостенных плавучих ящиков, которые буксируют на место, затапливают и затем заполняют песком или камнем. Массивы-гиганты могут быть в поперечном разрезе симметричной или несимметричной формы. Устанавливаются на глубинах 25 м и более. Из-за высокой стоимости сооружения из массивов-гигантов целесообразно лишь при большом объеме работ.
Сборные уголковые набережные.
По виду эти сооружения различаются:
С внешней анкеровкой . На заранее выровненную водолазами каменную постель плавучим краном устанавливаются фундаментные плиты 1. Затем собирают лицевые плиты 2, а также тыловые анкерные плиты 4, закрепляющие лицевые при помощи анкерных тяг 3. С лицевой стороны причала подвешивают отбойное устройство из резиновых труб для амортизации ударных усилий, возникающих при подходе судов к причалу. По окончании сборки засыпают песок до проектной отметки.
С внутренней анкеровкой . Отличаются от стенок с внешней анкеровкой тем, что в данном случае анкерные тяги 3 крепят непосредственно к фундаментным плитам 1. Благодаря этому значительно сокращаются длины анкерных тяг и отпадает необходимость в тыловых опорных плитах.
Уголковые стенки
а
– с внешней анкеровкой; б
– с внутренней анкеровкой; в
- контрфорсная
Набережные из оболочек большого диаметра.
Оболочки диаметром от 5 до 19 м, Масса 76 т. с толщиной стенок 0,15 м. При помощи плавкрана устанавливают вплотную одна к другой. Щели между оболочками заделывают подводным бетоном. Для возможности использования крана при монтаже иногда оболочки разрезают по высоте на кольца.
Конструкции свайных набережных в виде тонких стенок (больверков)
В прошлом тонкостенные причалы, строившиеся из деревянных свай, служили для приема мелкосидящих судов. В дальнейшем в связи с внедрением железобетона и проката длинных металлических шпунтовых свай большое распространение в портовом строении получили тонкие стенки из железобетона и металла.
Широкое применение стального шпунта в морском гидротехническом строительстве началось у нас в основном в послевоенное время. Опыт строительства показал, что применяя стальной шпунт, можно в короткие сроки с наименьшими затратами труда возводить причальные сооружения, удовлетворяющие современным требованиям. Больверки в ряде случаев оказываются и в экономическом отношении целесообразнее других конструкций.
Н
абережные из металлического шпунта и железобетонных элементов
а, б
– больверки из металлического шпунта; в
– ячеистые конструкции; г,д,е
– больверки из железобетонных элементов
На рисунке а) показан больверк из металлического шпунта с одноярусной анкеровкой, возведенной в 1955 г. в одном из отечественных портов. Учитывая значительную свободную высоту, шпунт анкеруют металлическими тягами к тыловому анкерному ряду, выполненному из обрезков шпунта. При отсутствии обрезков анкерный ряд заменяют железобетонными плитами.
Коррозия шпунтов в подводной зоне значительно меньше, чем в зоне переменных уровней, поэтому для обеспечения защиты в верхней части устроена шапочная балка из сборных железобетонных плит-оболочек. При небольшой высоте стенки анкеровка больверка не требуется. Однако подобные конструкции в причальных сооружениях встречаются редко.
В больверках с анкером весьма ответственным узлом являются анкерные устройства, сохранность и правильная работа которых во многом определяют долговечность сооружения. Поэтому предусматривается их защита специальным антикоррозийным составом, а для равномерного натяжения тяг, расположенных через 1,5-4 м, применяются специальные муфты – талрепы.
Следует отметить, что в тонкостенных конструкциях под воздействием бокового давления засыпки (распора), усиленного эксплуатационными нагрузками (от веса складируемого груза, подвижного состава, перегрузочных машин и т.д.), образуются значительные изгибающие моменты. Для уменьшения изгибающих моментов используется двухъярусная анкеровка шпунтовых стенок (рис. б). При небольших глубинах иногда применяют ячеистые конструкции (рис. в). Из плоских шпунтовых свай образуют отдельно замкнутые ячейки, заполняемые грунтом.
Недостаток металлических больверков – значительный расход стали длинномерного проката. Поэтому сталь часто заменяют железобетоном, требующим значительно меньшего расхода металла и обладающим к тому же повышенной коррозийной стойкостью. Применение свай из обычного железобетона в глубоководных больверках нецелесообразно из-за его малой трещиностойкости.
С внедрением предварительно напряженного железобетона в портовом строении появились новые возможности широкого применения
больверков рациональной конструкции. В этом отношении заслуживает внимания разработанный в 1957 г. в Ленморниипроекте типовой проект больверка из плоского железобетонного предварительно напряженного шпунта (рис. г).
При больших высотах стенок обычно целесообразно переходить от плоского шпунта к тавровому (рис. д) или сваям-оболочкам диаметром 1,2 – 1,6 м (рис. е).
В настоящее время считается рациональным возводить больверки из железобетона на глубинах до 13 м, а свыше 13 м - из мощных металлических свай.
Конструкции сквозных причальных сооружений
Отличительной особенностью сквозных причальных сооружений является отсутствие у них сплошной стенки в подводной части. Верхнее строение таких сооружений опирается на отдельно стоящие сваи или бычковые опоры, погружаемые в грунт на определенную глубину. В связи с отсутствием сплошной стенки сквозные причалы воспринимают меньше по сравнению с причальными сооружениями сплошной конструкции и обычно являются более легкими сооружениями.
Сквозные причальные сооружения в зависимости от расположения свай подразделяются на две группы:
Эстакады.
Мостового типа .
Рассматриваемые причальные сооружения представляют собой сквозные конструкции из отдельно стоящих опор, в виде свай, погруженных в грунт на определенную глубину и соединенных между собой верхним строением.
Эстакады могут быть различных типов (рис. 95): на сваях с наголовниками (а); с уширенным шагом свай (б); на оболочках диаметром 1, 2 м (в); на сваях-оболочках с поперечными (г) и продольными (д) ригелями; сквозной пирс на призматических сваях св).
Физико-механические свойства древесины и ценность стали обусловили широкое распространение причальных сооружений эстакадного типа на железобетонных сваях или сваях-оболочках. Наиболее применимы в отечественной практике сборные железобетонные эстакады неразрезного типа на предварительно напряженных призматических сваях и сваях-оболочках с верхним строением из крупноблочных элементов с глубинами у причалов 4,5-13 м при грунтах оснований, допускающих погружение свай и свай-оболочек.
Конструкции эстакадных причальных сооружений на призматических сваях состоят из рядов железобетонных предварительно напряженных призматических свай (в типовых проектах сечением 45х45 см). В поперечном направлении в ряде содержится 4-8 вертикальных свай, погруженных с одинаковым или различным шагом. Для восприятия горизонтальных нагрузок иногда погружают наклонные сваи. Головы свай объединяют путем их омоноличивания со сборным верхним строением. При этом применение наголовников или капителей допускается только при плоских ростверках из тонких плит.
Эстакадную набережную строят в следующей последовательности: погружение свай; оформление подпричального откоса; обработка голов свай; монтаж плит верхнего строения; устройство тылового сопряжения; устройство покрытия причала с прокладкой необходимых путей и коммуникаций; установка швартовных ivm6 и амортизационных устройств.
При погружении свай с плавучих средств в работе участвуют: плавучий универсальный (или другого типа) копер, плавкран грузоподъемностью не менее массы самой длинной сваи с наголовником, понтон грузоподъемностью 250 т и буксирный катер мощностью 184 кВт. Со строительной площадки грузят на понтон сваи (7-12 шт.), не менее сменного их запаса. Понтон подводят буксиром к месту погружения свай. Если для погружения применяют сваебойный инструмент (молот), достаточно только одного универсального копра для перегрузки и забивки свай и установки направляющих или кондуктора. При наличии также плавучего крапа копер используют более производительно - только в операциях по погружению свай, все остальные работы выполняют крапом. При вибропогружении свай можно работать только одним крапом без копра.
При погружении применяют направляющие, обеспечивающие лопаточную точность забивки свай в каждом поперечном ряду, что не исключает неточного взаимного расположения рядов свай. Применение кондукторов позволяет точно забивать сваи как по поперечным рядам, так и по продольным.
Общая схема движения плавучего копра при погружении свай зависит от темпа строительства, осадки и размерений копра, шага свай, конфигурации подпричального откоса (рис. 96). Погружение свай с передвижных подмостей при строительстве причалов было показано ранее ().
При погружении свай допускается их отклонение в плане до половины наибольшей стороны поперечного сечения, но не более чем на 20 см. Число свай, имеющих отклонения 10-20 см, не должно превышать 20% их общего числа в причале.
После забивки свай, до начала отсыпки с воды материала подпричальной призмы, разбивают и закрепляют на местности линии бровки подпричального откоса и его тылового сопряжения. Рваный камень массой до 100 кг отсыпают в откос с точностью ±15 см. Контрфильтр отсыпают из щебня с допусками ±10 см. Правильность отсыпки откоса проверяют промерами футштоком с шлюпки или плота через 5-6 м по длине и 2,5 м по ширине откоса. Каменный откос выравнивают под водой водолазы, которые устанавливают по длине откоса в два или три ряда направляющие из узкоколейных рельсов с таким расчетом, чтобы отметки головок рельсов соответствовали проектным отметкам откоса. При перемещении уложенной поперечно по головкам рельсов контрольной рейки снимают лишние камни и заполняют ямы на подпричаль-ном откосе. Каменную постель под тыловое сопряжение причала можно отсыпать самосвалами с смонтированного и омоноличен-ного верхнего строения.
Подпричальный откос можно также устраивать с выкладкой из сборных железобетонных плит с отверстиями, запроектированных с участием автора (рис. 97,а), и пастилкой асфальтобетонных тюфяков (рис. 97,6) в условиях речного строительства.
После отсыпки подпричального откоса головы свай срубают под проектные отметки с плавучего инвентарного мостика при помощи отбойных молотков (с допуском 3 см) или специальных механизированных устройств (см. ранее). На срубленных сваях (с обработанными должным образом выпусками арматуры) с плавучих мостиков монтируют инвентарные металлические или деревометаллические хомуты, по которым устанавливают плавкраном наголовники.
Перед омоноличиванием наголовника со сваей выпуски арматуры приваривают к швеллерным балкам, вбетонированным в наголовник. При установке плит верхнего строения по сваям без наголовников и разрезке плнт перпендикулярно кордонной линии причала плиты устанавливают в проектное положение непосредственно по монтажным хомутам с дальнейшим бетонированием монтажных ригелей.
При разрезке плит параллельно кордону причала монтаж верхнего строения начинают с установки кордонных плит, определяющих линию причала, после чего монтируют промежуточные и тыловые плиты. Для монтажа плит применяют траверсы или распорные рамы, обеспечивающие необходимую точность монтажа без перенапряжения в железобетоне монтируемых элементов.
Омоноличивание плит между собой, а также с наголовниками и сваями производят бетонной смесью марки на 100 единиц выше, чем марка сборных конструкций, с тщательным уплотнением вибрированием. В процессе омоноличивания плит также бетонируют тумбовые массивы. Швы расширения заполняют пропитаными креозотом и покрытыми битумом досками.
Передача на смонтированную часть верхнего строения необходимых монтажных нагрузок или нагрузок от транспорта разрешается только по достижении бетоном не менее 70% проектной прочности.
Тыловое сопряжение причала может быть выполнено в виде бетонного массива (монолитного или пустотного), железобетонной уголковой стенки или комбинированным (в нижнем курсе - массив, поверх его - уголковая стенка).
Перед устройством бетонного покрытия по верхнему строению причала устанавливают балки из профильного металла с анкерами для крепления рельсов, а также монтируют дождеприемники. Для покрытия применяют бетонную смесь с водоцементным отношением 0,5-0,55, с осадкой конуса 1-2 см и показателем удобоукладываемости 25-15 с при укладке с помощью поверхностных вибраторов и виброреек. Бетон подают на укладку самосвалами. Швы бетонного покрытия шириной 2 см, располагаемые над швами ростверка, заливают битумом.
При укладке железнодорожных и крановых путей под рельсы подливают цементный раствор состава 1:2,5 при марке портландцемента не ниже 500. Па 1 м 3 раствора добавляют 100 кг стального «волоса». Штрабы и прирельсовые лотки заполняют асфальтобетоном, уплотняя его горячими металлическими трамбовками. Работы выполняют в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +5° С.
Технологическая схема строительства эстакады с уширенным шагом свай приведена на рис. 98, а-е.
Для возведения набережных и пирсов эстакадного типа широко применяют железобетонные цилиндрические сваи-оболочки внешним диаметром 0,6 1,6 м. Строительство причальных сооружений на оболочках диаметром 0,6 м в принципе ничем не отличается от строительства на призматических сваях.
Тяжелые (15-80 т) и длинные сваи-оболочки перевозят со склада хранения до места погружения морем. Для подъема оболочек в горизонтальном положении следует применять специальные захваты, предупреждающие повреждение поверхности бетона. В виде исключения может быть допущено применение для этого обычных тросовых петлевых стропов с прокладкой мягких кранцев. Сваи-оболочки перевозят на палубных баржах и плашкоутах соответствующей грузоподъемности, а при расстоянии перевозки до 5 км - на грузовой палубе плавкрана. На палубе судна каждую колонну укладывают на две деревянные прокладки с выкружками по радиусу оболочки с расстоянием между прокладками, равным 0,6 длины оболочки. Сваи-оболочки должны быть надежно закреплены во избежание их перемещения. Перевозка оболочек на стреле крана в вертикальном положении допустима только на небольшие расстояния, в закрытых акваториях с последующей их установкой в направляющие устройства для погружения.
Перевозимые горизонтально оболочки переводят в вертикальное положение при помощи плавкрана грузоподъемностью 100 т при подъеме одного конца, оснащенного торцевым строповочным обустройством. Иногда, при большой длине оболочки в вертикальном положении она не помещается между гаком крана и отметкой дна акватории. В этом случае необходимы специальные приемы и оснастка для погружения длинных свай-оболочек (некоторые из этих приемов, предложенные автором, приводятся ниже):
- вначале погружают только часть длинной оболочки, а затем на плаву производят вертикальное стыкование ее с верхним звеном при помощи монтажного болтового стыка. В дальнейшем выполняют проектный сварной стык;
- для придания плавучести свае-оболочке ее торцы герметически задраивают на берегу пластиковыми полотнищами из перхлорвинила. Оболочку в горизонтальном положении переносят краном на мочу и буксируют к месту погружения. Затем ее голову стропят к гаку крана, а пластиковое полотнище прорывают у ножевого торца. При этом погружается ножевая часть оболочки под воду, и одновременно краном поднимается головная часть до приведения оболочки в вертикальное положение;
- сваю-оболочку транспортируют в горизонтальном положении на палубе понтона крана. Головная часть оболочки крепится к гаку крана, а ножевая находится в специальной шарнирной цапфе, присоединенной к борту понтона крана. При подъеме головы оболочки одновременно, посредством шарнирной цапфы, происходят поворот и поступательное движение оболочки за борт. При доведении оболочки до вертикального положения, параллельного бортовой плоскости понтона, оболочку освобождают из цапфы и заводят в плавкондуктор;
- оболочку перевозят на понтоне, затем погружают в наклонном положении в воду. При этом ее головная часть опирается на специальное ложе на борту понтона, а ножевая - в уложенную на дне акватории железобетонную плиту. При подъеме головы оболочка, опираясь в подводную плиту, поворачивается до вертикального положения. Плита предупреждает преждевременное погружение ножевой части в слабые грунты дна акватории.
Некоторой модификацией способа погружения свай-оболочек с передвижных подмостей (и монтажа верхнего строения) является применение для этого широкопролетного козлового крана. Сваи-оболочки прикордонного ряда, на которых располагается нога крана, погружают с плавучих средств. Рельсовый путь под вторую ногу крана устанавливают с таким расчетом, чтобы под портал крана можно было доставлять на автомашинах с прицепами сваи-оболочки, а также другие конструкции и материалы. Вибропогружение оболочек козловым краном производят с помощью плавкондуктора, представляющего собой две спаренные тонкостенные металлические трубы диаметром 100 см с заглушками по торцам, между которыми расположены ячейки для размещения шести оболочек продольной секции причала. Кондуктор раскрепляют на крайние, ранее забитые оболочки.
Причальные сооружения эстакадного типа на сваях-оболочках сооружают с шагом опор, позволяющим отсыпать до 70% материала подпричальной призмы при помощи шаланд с открывающимися днищами. Около 15% камня и щебня отсыпают в неудобные места подпричального откоса плавучим грейферным краном и 15% автотранспортом со смонтированного верхнего строения.
После отсыпки подпричального откоса к погруженным сваям-оболочкам подводят полукольцевые плавучие подмости, замыкаемые вокруг оболочек в кольцо. С подмостей устанавливают объемлющие оболочки инвентарные металлические бандажи, служащие направляющими для срубки голов пневматическими отбойными молотками или срезки абразивным инструментом. Срезать головы свай-оболочек под проектную отметку необходимо с точностью ± 3 см. Срубленные оголовки после разрезки оголенных продольных стержней арматуры убирают плавкраном.
Простейшим видом верхнего строения, применяемого для эстакад на сваях-оболочках диаметром 1,2 м, является верхнее строение из сборных железобетонных плоских квадратных плит со стороной 5,23 м, толщиной 0,6 м, массой 40 т. При помощи плавкрана грузоподъемностью 15 т на головы колонн устанавливают опорные площадки и приваривают закладные части площадок к фланцам голов оболочек. Затем производят омоноличивание площадок с головами свай. После достижения бетоном не менее 70% проектной прочности плавкраном грузоподъемностью 50 т по опорным площадкам устанавливают кордонные блоки, ростверковые плиты и тыловые блоки.
Первая отечественная сборная эстакадная набережная из железобетонных крупноблочных предварительно напряженных элементов, сооруженная под руководством автора, представляла собой рамную конструкцию с опорами из свай-оболочек диаметром 1,6 м, с поперечными ригелями и уложенными по ним плитами верхнего строения.
После погружения из внутренних полостей оболочек откачивали воду на глубину 3,5 м, считая от верха оболочки. В осушенную верхнюю часть оболочки опускали при помощи крана «Пионер» железобетонное диск-днище, закрепляемое тремя металлическими подвесками к выпускам арматуры на торце оболочки. Поверх диск-днища устраивали бетонную пробку высотой 20 см. Затем с объемлющих оболочки плотиков на головы колонн надевали наружные и внутренние бандажи из полосовой стали (шириной 16 см, толщиной 8 мм), состоящие (каждый) из двух крепящихся на болтах полубандажей. На головы крайних в поперечном ряду оболочек, между бандажами устанавливали на подливке из пластичного бетона три стальных кубика с размером стороны 8 см (один на одну колонну и два на другую), фиксирующих высотное положение ригеля. Кольцевое пространство между бандажами заполняли бетоном марки 500, приготовленным на мелком щебне. Бандажи, выступавшие над верхом кубиков на 5 см, свободно осаживались под действием веса устанавливаемого ригеля.
Монтаж ригеля осуществляли с помощью плавкрана грузоподъемностью 100 т посредством траверсы или длинных стропов при волнении на море, не превышавшем 2 баллов. Для точной фиксации положения ригелей в плане служили направляющие, укрепленные на плавучих мостиках-кондукторах. В каждом пролете первой монтировали бортовую балку, дающую направление линии кордона причала. Далее по ригелям укладывали слой бетонной подготовки толщиною 5 см, на который устанавливали плиты верхнего строения. При монтаже элементов допускалось искривление линии кордона в плане не более ±2 см и отклонение горизонтальных плоскостей бортовых балок не более ±3 см в плед ел ах длины секции.
Вслед за монтажом элементов верхнего строения производили работы по омоноличиванию оболочек со сборными ригелями, бетонированию монолитной части и продольных швов между плитами и балками. Перед омоноличиванием швов между плитами снизу плит подвешивали опалубку из одиночных досок на проволочных скрутках и устанавливали арматуру омоноличивания. Омоноличивание выполняли пионерным способом с подвозкой бетонной смеси в самосвалах по смонтированному строению.
Общая схема монтажа причала (рис. 99) включает следующие работы: погружение оболочек (I), срубку голов оболочек (II), отсыпку подпричальной призмы (III), монтаж ригелей и плит верхнего строения (IV), монтаж коробов тылового сопряжения (V), монтаж отбойных рам и швартовных тумб (VI). Соблюдение требований безопасности труда при монтаже конструкций приводится в специальной литературе.
Причал - это комплекс сооружений, оборудования и устройств, технологически связанных между собой и обеспечивающих обработку судна. Причальными называются гидротехнические сооружения, являющиеся основным элементом причалов и предназначенные для швартовки и стоянки судов при производстве перегрузочных работ, снабжении судна всем необходимым, посадки и высадки пассажиров, ремонте и отстое судов.
Размеры причальных сооружений должны соответствовать расчетным судов, обеспечивать удобство подхода швартовки, безопасности стоянки и производства перегрузочных операций. К основным размерам причалов относят их длину, глубину у причала, возвышение верха причала над расчётным уровнем воды (отметка кордона) и ширину прилегающей к кордону территории. Кордон или линия кордона - это линия пересечения верхней горизонтальной плоскости причального сооружения и его лицевой (морской) грани. Вдоль всей линии кордона устраивают предохранительное устройство - брус, а также железобетонный лоток (потерна) для прокладки в нём инженерных сетей (и, сети водопровода и связи).
В зависимости от рода груза, направления грузопотока, типа и размеренна судов предусмотрена специализация (классификация) причалов по грузовым районам порта:
Для генеральных грузов (штучные, металлоизделия и оборудование);
Для навалочных грузов;
Для зерновых грузов;
Для лесных грузов:
Для наливных грузов;
Для контейнеров.
Только при малом грузообороте допускается совместная и переработка грузов разного рода, если это не противоречит ирным, противопожарным требованиям и условиям сохранности грузов.
Причальные сооружения классифицируются в основном по I положению в плане и конструктивным признакам.
Расположение в плане. Сооружения, устроенные вдоль береговой к 1.1. называются набережными. Если сопряжение берега
набережными стенками. Часто встречаются и сооружения сквозной конструкции в виде опор из свай или свай-оболочек. Такие причальные сооружения называются набережными эстакадами.
Пирсы - сооружения выступающие в акваторию и имеющие двусторонний (узкие пирсы) или трёхсторонний (широкие пирсы) доступ для судов. Узкие пирсы обычно имеют ширину менее 50 м и сооружаются в виде эстакад. Широкие пирсы шириной 150-300 м, как правило, выполняются в виде сплошных стенок по периметру с трёх сторон (причальные сооружения), а территорию пирса образовывают засыпкой из камня, щебня и песка.
Дня приёма судов с большой осадкой впереди набережных или пирсов иногда устраивают сквозные сооружения, получившие название оторочек. Оторочки верхним строением примыкают с одинаковой отметкой к основным причальным сооружениям.
Рейдовые причалы устраиваются, как правило, на открытых рейдах для наливных грузов и благодаря большим глубинам позволяют производить швартовку крупнотоннажных танкеров. С берегом рейдовые причалы соединены надводной конструкцией обычно эстакадного типа.
Плавучие причалы являются разновидностью рейдовых причалов и применяются при значительных колебаниях уровня моря и при отсутствии достаточных глубин для доступа судов к стационарным причалам в порту. С берегом они соединены подводными трубопроводами.
Конструктивные признаки. Несмотря на разнообразие конструкций причальных сооружений, имеются общие признаки, объединяющие их. Они разделяются на четыре типа: гравитационные, сквозные, тонкостенные и комбинированные причальные сооружения.
Гравитационные причальные сооружения отличаются массивностью. Их устойчивость сдвигу от давления грунта и от натяжения швартовов судна обеспечивается силой трения по подошве сооружения. Устойчивость на опрокидывание вокруг внешнего ребра обеспечивается весом самого сооружения. Кроме того, благодаря значительной ширине подошвы, давление на основание невелико, чем и обеспечивается его прочность.
Сквозные (свайные) сооружения устраиваются на отдельных опорах (сваях, сваях-оболочках). В экономическом отношении они становятся выгодными с увеличением глубин и, особенно, при слабых грунтах основания, когда применение гравитационных сооружений значительно удорожает строительство. Их вес невелик и устойчивость подобных сооружений обеспечивается сопротивлением грунта, в который погружены сваи и сваи-оболочки.
Сплошные тонкостенные конструкции (больверки) имеют также как и гравитационные, сплошную лицевую (рань. Стенка возводится из погружаемых в грунт дна вплотную друг к другу металлических или железобетонных. Из-за сравнительно небольшого веса их устойчивость на сдвиг обеспечивается сопротивлением грунта по заглубленной части стенки, а сама стенка от опрокидывания удерживается анкерными тягами.
Комбинированные причальные сооружения сочетают в себе свойства как гравитационных, так и сквозных конструкций. При больших диаметрах опор (например, в виде погруженных в грунт железобетонных оболочек-колодцев) устойчивость их сдвигу и опрокидыванию обеспечивается совместным действием сил трения и отпора грунта.
(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.