Файл: Техническая эксплуатация портовых сооружений..pdf

мать усилия, действующие не только по нормали к лицевой поверх­ ности причала, но и касательные. Эти отбойные приспособления позволяют погасить энергию значительной величины, но при сравнительно больших нагрузках на сооружение.

При отсутствии резиновых амортизирующих элементов нужных размеров до настоящего времени иногда применяются гравитаци­ онные отбойные приспособления, у которых гашение энергии судна происходит за счет подъема тяжелого блока. Форма блоков и спо­ собы их подвески или опирания могут быть различными.

На рис. 70, а изображено гравитационное отбойное приспособ­ ление горизонтального типа. Здесь блок подвешен таким образом, что его длинная сторона расположена горизонтально. Обычно от­ бойные элементы такого типа подвешиваются на цепях к верхне­ му строению причала свайной конструкции. Подвеска производит­ ся на наклонных цепях. Это позволяет устранить раскачивание блока в продольном направлении. Вес блока около 40 т, расчет­ ное смещение по вертикали 0,6 м, по горизонтали 1,2 м, поглоща­ емая энергия 24 Тм. При сооружениях в виде сплошной стенки чаще используются гравитационные отбойные приспособления вер­ тикального типа (рис. 70, б), подвешиваемые на серьгах. Их боль­ ший размер расположен вертикально.

Разновидностью гравитационного отбойного приспособления яв­ ляются блоки, перемещающиеся на катках (рис. 70, в), движу­ щихся по наклонным путям. Центр тяжести блока при этом сме­ щается вверх и производится работа, необходимая для гашения энергии судна. Гравитационные блоки обладают значительной массой, поэтому удар получается довольно жестким, что особенно

96

опасно для малых судов, подходящих с большой скоростью. Для предотвращения сильного удара на гравитационных отбойных при­ способлениях закрепляют резиновые амортизаторы. При использо­ вании смещаемых отбойных рам происходят подобные явления (рис. 70, г). Отбойная рама с прикрепленными к ней бетонными блоками подвешена на цапфах. При навале судна цапфы с рамой и блоками пзремещаются по наклонным направляющим вверх. При этом совершается работа, расходуемая на поглощение энер­ гии судна.

К гравитационным отбойным приспособлениям относятся так­ же отбойные стенки, которые прикрывают отдельно стоящие опоры технологической площадки и другие части специализированных причалов. Отбойные стенки выполняются в виде рядов наклонных

посередине, так как интенсивность концевых ударов выше и, кро­ ме того, концевые сваи работают более эффективно. При передаче усилия на стенку энергия гасится за счет подъема тяжелой бал­ ки, а также работы, затрачиваемой на прогиб свай. Отбойные стенки могут быть и другой конструкции. В некоторых случаях от­ казываются от использования тяжелых балок — энергия судна га­ сится за счет прогиба свай и различных амортизаторов.

Отбойные балки и стенки обладают существенными преимуще­ ствами по сравнению с отдельными отбойными палами. Балки и стенки позволяют создать непрерывную линию, по которой можно

/7

Рис. 71. Отбойная стенка гравитационного типа:

— основное сооружение; 2 — гравитационная балка; 3 — опорные сваи

98

грунт. При наличии больших колебаний уровня может возникнуть опасность того, что борт судна опустится ниже балки, поэтому их размещают в два или несколько ярусов. Возможны и другие реше­ ния. Например, для облегчения конструкции стенки на одном из причалов для танкеров сооружена стенка с плавучей отбойной бал­ кой. Вес плавучей балки не передается на сваи, поэтому они со­ стоят из профилей, имеющих малое поперечное сечение. Требуемая прочность сваи и балки обеспечивается более высокой прочностью стали, из которой они изготовлены. Это позволило при малом по­ перечном сечении получить высокую их деформативность, а также способствовало эффективному гашению энергии подходящего судна.

Использование плавучих балок имеет также и ряд других пре­ имуществ: устраняется опасность смещения подводного борта ниже балки; в связи с тем что плавучая балка может поворачиваться относительно своей продольной оси, обеспечивается лучший кон­ такт ее с корпусом судна; отсутствие жесткого закрепления балки к сваям значительно упрощает монтаж стенки; возможность до­ ставки балки на плаву устраняет необходимость в кранах при монтаже; ремонт стенок с плавучими балками осуществляется значительно проще, чем при станционарных; плавучие балки могут быть установлены у сооружения для его дополнительной защиты от воздействия судов больших размеров, чем те, которые предусматри­ вались при его возведении.

При больших колебаниях уровня, а также в ряде других слу­ чаев, в частности у специализированных причалов, палы в сочета­

4* 99

нии с амортизаторами сохраняют свои существенные преимущест­ ва как устройства, которые могут воспринять энергию очень боль­ шой величины (рис. 72). Обычно в качестве опор палов использу­ ются трубчатые металлические сваи. В качестве примера можно рассмотреть: пал для танкеров дедвейтом 160 тыс. г. Опорными служат четыре трубчатые сваи диаметром 925 мм, толщиной сте­ нок 12—28 мм (рис. 72, а). Усилие от навала судна распределяет­ ся равномерно на все сваи и передается на них через четыре рези­

окручивающие пал. Для устранения этого явления палы снабжают щитами, поворачивающимися относительно вертикальной оси за счет обжатия амортизаторов, на которые они опираются. Это поз­ воляет устранить неблагоприятное скручивание пала, которое име­ ет место при жесткой связи щита с палами. Кроме того, при раз­ вороте судна оно остается в контакте со щитом, что обеспечивает равномерную передачу давления от судна сооружению. При вы­ числении общей энергии, поглощаемой палом, необходимо просум­ мировать энергию, поглощаемую амортизаторами и сваями пала.

Чтобы предотвратить скручивание пала, можно также исполь­ зовать другой тип верхнего строения, показанный на рис. 72, б. На свайное основание, снабженное бетонным оголовком, опирается через специальный амортизатор коробчатое верхнее строение па­ ла. Амортизатор многослойный, из резины и стальных пластинок. Он хорошо работает на сдвиг и кручение. С наружной стороны коробчатого элемента закрепляют обычные резиновые амортиза­ торы для непосредственной передачи давления от корпуса судна

ких амортизаторов, установленных на палы, обеспечивает гашение энергии около 600 Тм при величине усилия более 1000 Т. Зна­ чительная доля энергии гасится за счет прогиба свай основания пала.

Наблюдения, проведенные в ряде портов, показали, что пере­ грузка амортизаторов, вызывающая их повреждение и опасная для сооружения, бывает сравнительно редко (одна на 400—500 швартовных операций). В связи с этим было предложено заменить обычные амортизаторы специальными металлическими элемента­ ми. При нагрузках, достигающих определенной величины, эти эле­ менты испытывают пластические деформации, обеспечивающие га­ шение большой энергии при сравнительно небольших усилиях. Деформированные элементы подлежат замене.

Анализ работы пластических амортизаторов и гравитационных отбойных приспособлений, установленных на причале для танкеров дедвейтом 100 тыс. т, показал, что при одинаковых условиях под­ хода судна реактивное усилие при гравитационном отбойном при­ способлении составило 430 Т, а при пластических амортизаторах

100