Файл: Техническая эксплуатация портовых сооружений..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 200

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Уровень

>

 

 

 

 

воды

 

4

\ s 4 u

 

.

 

L w « Я

 

 

 

 

-------- ------------

:7H

.

 

 

 

 

___...

 

 

 

\ У \ Д о З О с м \ у ^ 0 т 3 0 д о 6 0 см у

f e Ä ? «

V|>

l’TSV-/'4

 

J

 

Обозначения глубин наверн

юхт Намытый грунт

Р и с . 103. К авер н ы на лицевой поверхности причала

ния. Однако весьма существенным явилось влияние воздействий судов при наличии волн значительной интенсивности (высота 1,5— 2,0 м) и при почти полном отсутствии отбойных приспособлений. Подобные повреждения, имеющие большие или меньшие разме­ ры, являются характерными для очень многих сооружений грави­ тационного типа.

Впорту Бремен судно во­ доизмещением 4 тыс. т нанес­ ло серьезные повреждения го­ лове южного мола разворотно­ го бассейна. При этом был разрушен фундамент знака на­ вигационной обстановки.

Водном из портов во вре­ мя шторма, сопровождавшего­ ся тягуном, от ударов о при­ чал груженого судна водоиз­ мещением около 20 тыс. т был поврежден глубоководный

причал на опорах из массиво-

 

вой кладки. При этом

было

 

разрушено

верхнее

строение

 

опоры,

имевшее

размеры

 

8,4X7,0X 2,0, и верхний

курс

 

массивов.

Сдвигающая

сила

 

была оценена величиной

по­

 

рядка 400

Т.

 

гра­

 

В случае сооружений

 

витационного типа

воздейст­

 

вие судов может проявиться в

 

виде подмыва основания

при

 

работе винтов. У одного

из

Повреждение шпунтовой

причалов

ПОД углом

К немурис Щ4

СТОЯЛО ПОД погрузкой

судно.

стенки

169


Из-за

понижения

уровня и отложения наносов у

причала

судно

к моменту

окончания погрузки село на грунт.

Попытка

отвода судна с помощью буксира и выбора якорей не увенчалась успехом. Тогда была пущена в ход главная машина судна, кото­ рая работала около четверти часа. Работа машины привела к размыву дна у причала, и примерно через пять минут после оста­ новки машины набережная обрушилась. Образовавшаяся брешь

имела длину по фронту около 20 м.

Сооружения в виде шпунтовых стенок — больверков, особенно металлических, обычно повреждаются реже, чем сооружения дру­ гих типов, однако при серьезных нарушениях правил подхода и швартовки судов возможны значительные повреждения сооружений рассматриваемого типа. В одном из портов при неправильном ма­ неврировании судна в стесненных условиях оно врезалось носом в шпунтовую стенку, вызвав в ней вмятину с глубиной, превышаю­ щей 1 м. Подобное же повреждение было нанесено судном водоиз­ мещением около 8 тыс. тметаллической шпунтовой стенке в пор­

ту Бремен (рис. 104).

Очень часто наблюдаются повреждения причалов свайной кон­ струкции. В порту Эмден была построена свайная набережная на основании из деревянных свай. Первый ряд свай имел уклон 6:1. Он выступал у дна за линию кордона на 1,7 м. Для защиты этих свай от повреждений судами перед набережной были забиты де­ ревянные отбойные сваи с уклоном 8:1. У дна отбойные сваи на­ ходились почти на одной линии со сваями первого ряда. Через, несколько лет при обследовании сооружения было установлено что отбойные сваи в нижней части сильно повреждены швартую­

щимися судами.

Значительные повреждения были также обнаружены и на основ­ ных несущих сваях. Это потребовало ремонта сооружения, а также

усовершенствования и усиления отбойных устройств.

Иногда по­

 

вреждения

сооружений свай­

 

ной

конструкции

обнаружива­

 

ются вскоре

после окончания

 

строительства, и подходящие к

 

ним

суда

вызывают быстрое

 

увеличение повреждений.

 

На рис. 105 изображен же­

 

лезобетонный пирс на свайном

 

основании из шести наклонных

 

рядов свай с верхним строени­

 

ем

ребристой

конструкции.

 

Дноуглубление у пирса произ­

 

водилось в зимний период при

 

сравнительно интенсивном вол­

 

нении в условиях недостаточ­

Рис. 105. Повреждения железобетонного

ной защищенности акватории

от

волнения.

вылет от­

пирса

Недостаточный

170


бойных приспособлений и плохая защищенность передних рядов свай от повреждений привели к тому, что отдельные сваи были повреждены прн черпании земснарядом. На ребрах поврежденных свай обнажена арматура и частично разорваны хомуты. Особен­ но сильные повреждения получили сваи тумбовых узлов, которые были повернуты ребрами к линии кордона. Эти повреждения в дальнейшем значительно увеличились в размерах в связи с удара­ ми о сваи корпусов судов, обслуживаемых у пирса при волнении.

Значительные повреждения от ударов судов получила также кордонная стенка верхнего строения, состоявшая из вертикальной плиты с контрфорсами. Кордонная стенка вверху была соединена о горизонтальной плитой. Под влиянием ударов судов возникали местные повреждения вертикальной плиты. Кроме того, между вер­ тикальной и горизонтальной плитами образовались трещины по рабочему шву бетонирования. Через некоторое время трещины были также обнаружены в надводной части свай и в ригелях. С течением времени под влиянием повторных ударов судов трещины продолжали развиваться.

Пирс был поврежден особенно сильно во время одного из штормов, когда судно, стоявшее у причала, стало сильно раскачи­ ваться, ударяясь о пирс. При этом 23 сваи получили двойной из­ лом: под водой на глубине 0,5—1,0 м я в месте сопряжения с ри­ гелем. В местах излома бетон оказался выбитым на протяжении 0,3—0,4 м, а арматура сильно деформирована. На нескольких сва­ ях переднего ряда образовались поперечные и продольные трещи­ ны, 20 ригелей были сильно повреждены в пределах консоли и пер­ вого пролета. Во многих местах на ригелях и других элементах верхнего строения отбойная рама и кордонная железобетонная стенка были разрушены на протяжении свыше 100 м. Нередко повреждения сооружений возникают в процессе маневрирования судов и при подходе их к причалам.

При подходе судна к железобетонному причалу в Лондонском порту были сломаны три отбойные и четыре железобетонные сваи причала. Верхнее строение, оставшееся неповрежденным, по­ висло на соседних сваях. Причал был восстановлен путем забивки новых железобетонных свай рядом с остатками старых через отвер­ стия, пробитые в плите. После вьгколки части бетона и постанов­ ки дополнительной арматуры узлы сопряжения верхнего строения

исвай были омоноличены. Подобные повреждения имели место и

вдругих случаях, в том числе на нефтепричале в Лондонском пор­

ту. При неправильном маневрировании крупнотоннажного танке­ ра в порту Сан-Франциско был сильно поврежден мост. При этом некоторые пролетные строения моста обрушились в воду.

В одном из портов судно, подходившее к железобетонному пирсу, ударило второе, стоящее около него. Суда получили значи­ тельные вмятины, а сваи пирса — излом в месте сопряжения с верхним строением, а также ниже дна гавани. Под тяжестью верх­ него строения сваи в местах излома продолжали деформироваться, и через несколько часов сооружение погрузилось в воду (рис. 106).


 

Современные

специализиро­

 

ванные причалы для

крупнотон­

 

нажных судов нередко возводятся

 

на свайном

основании и обычно

 

включают

в состав

конструкции

 

палы,

которые в основном и пред­

 

назначаются для восприятия на­

 

грузок от судов. Значительные

 

нагрузки, которые передаются на

 

палы

при

подходе и стоянке су­

Рис. 106. Разрушение железобетон­

дов, нередко являются причиной

их повреждений.

В Гамбургском

ного пирса

порту только за период с 1935 по

 

1940

г. судами были

разрушены

64 пала и, кроме того, 253 пала были повреждены в большей или меньшей степени в надводной части. Имелись также, по-види­ мому, и повреждения в подводной части палов, которые не были за­ фиксированы. Эти разрушения и повреждения относятся главным образом к сравнительно небольшим деревянным палам, которых в Гамбургском порту несколько тысяч. Однако имели место и серь­ езные аварии. Например, во время непродолжительного, но силь­ ного шторма судно водоизмещением около 50 тыс. т, стоявшее у палов, каждый из которых состоял из 16 свай, вырвало палы из грунта и навалилось на набережную.

Повреждения палов не могут считаться серьезной аварией, ес­ ли они не причиняют опасных повреждений судам или основным причальным сооружениям и их оборудованию. Однако восстанов­ ление палов иногда требует довольно длительного времени и при­ водит к выводу причала из эксплуатации, что часто приносит су­ щественный материальный ущерб. В связи с этим ниже проанали­ зированы два характерных примера повреждений палов и выявле­ ны вызвавшие их факторы, которые в ряде случаев могут быть уст­ ранены.

В одной из нефтегаваней палы являлись частью нефтеприча­ ла, состоявшего из четырех таких палов и очень короткой средней эстакадной части, соединенной с бортом при помощи съезда, так­ же выполненного в виде эстакады (рис. 107). Палы имели свайное основание из предварительно напряженных железобетонных свай сечением 40X40 см и длиной 23 м. В связи с низкой несущей спо­ собностью основания сваи снабжены местными утолщениями. Каждый пал опирается на 16 свай, из которых 8 забито с уклоном 4:1 вдоль причальной линии и 8 — с уклоном 4:1 и 3:1 в поперечном направлении. Таким образом, образуются весьма жесткие козло­

вые системы как в продольном,

так и в поперечном направлении.

Головы свай на отметке +1,15

м

омоноличены железобетонным

монолитным ростверком — плитой

толщиной 1,5

м.

По

проекту

головы свай следовало срубать на отметке +1,20

м

с

запуском

рабочей арматуры свай на 1

м

в бетон плиты верхнего

строения.

 

Глубина у причала 11,5 м.

172


Рис. 107. Палы нефтепричала:

а — схема расположения палов; б — вид по Л—А ; в — вид по Б —Б ; 1 — палы

При проектировании палов учитывался только статический на­

вал величиной 120

Т

с центральной передачей нагрузки на пал.

 

Указанная величина была получена путем равномерного распре­ деления усилия от давления ветра на танкер на три пала из четы­ рех. Максимальное усилие, возникающее при этом в свае, по рас­ чету, составляло 48,5 Т. В процессе эксплуатации два пала были разрушены швартующимися судами. Повреждение палов вызвано рядом причин. Прежде всего следует отметить, что причал прини­ мал суда, значительно большие по размеру, чем это предусматри­ валось проектом (примерно в 1,5 раза). Хотя динамические усилия

от навала судна при увеличении водоизмещения свыше 20 000 Т, по данным некоторых исследователей, возрастают замедленно, все же, как показал опыт проектирования новейших зарубежных нефтепричалов, они увеличиваются, несмотря на то, что крупнейшие танкеры обычно швартуются с буксирами. Усилие от статического ветрового навала при увеличении размеров судов возрастает примерно пропорционально квадрату длины.

173

Не вполне удачна конструкция рассмотренного причала. Рас­ пределение усилий между отдельными палами и между сваями в палах обычно неравномерное, и это следует учитывать при проек­ тировании палов. Большое внимание также должно быть уделе­ но при проектировании палов подобной конструкции устройству амортизирующих отбойных приспособлений.

Одной из существенных причин разрушения палов являлись де­ фекты производства работ. Обследование палов показало, что одним из наиболее важных дефектов, имевших место, была слиш­ ком низкая срубка свай, что привело к необходимости их добетонирования на месте. В таких случаях трудно добиться высокого качества бетонирования и хорошего сцепления между старым бе­ тоном сваи и вновь укладываемым бетоном.

Второй пример относится к палам на основании из металличе­ ских свай. Верхнее строение так же, как и в первом случае, мас­ сивное из бетона. Схема расположения палов изображена на рис. 108. Все палы причала № 7 можно разделить на более мощные, рассчитанные на усилие от навала судна до 460 Т, и более легкие, рассчитанные на усилие около 230 Т. В результате ударов судна, стоявшего в шторм у причала, возникли следующие повреждения: палы 3, Ж отклонились от проектного положения соответственно на 2,7 и 2,3 м в сторону причала; пал Б отклонился на 0,17 м; угол пала поврежден с оголением арматуры, часть резиновых амортиза­ торов оторвана; пал Е сместился от линии кордона на 0,09 м; все резиновые амортизаторы сорваны с верхних точек подвеса; ниж­ няя кромка бетона оголовка сбита до обнажения арматуры. Пов­ реждение причала было вызвано ударами судна дедвейтом около

2 9 4S _ і , 18,63

Рис. 108. Схема расположения налов на основании из металлических свай после повреждения причала:

1 — неповрежденная сторона; 2 — поврежденная сторона

174