Лекция 14. Компоновка причального фронта

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОМПОНОВКЕ ПРИЧАЛЬНОГО ФРОНТА

Особенности компоновочных решений берегового причального фронта обусловлены, главным образом, местоположением порта, а также многообразием естественных условий района его размещения.

При расположении порта на внутренних водных путях конфигурация причального фронта определяется типом бассейна (русло или рукав реки, затон, озеро, устье и т.п.), а также особенностями гидрологического режима и геологических условий района.

Конфигурация причального фронта морских и устьевых портов, кроме этого, определяется и характером побережья (открытое-закрытое, приглубое-отмелое, песчаное-скалистое).

Плановое расположение причального фронта должно обеспечивать нормальные эксплуатационные условия приема-отправления судов и сухопутных видов транспорта, погрузочно-разгрузочных работ, хранения и комплектации грузов, комплексного обслуживания флота. Оптимальный вариант компоновки и конфигурации причального фронта обеспечивает:

• а) размещение расчетного числа причалов на отведенном участке;
• б) необходимые размеры прикордонной операционной зоны и территории порта;
• в) рациональное размещение технологических перегрузочных комплексов, складов, железнодорожных путей и автомобильных проездов;
• г) необходимые размеры оперативной акватории порта;
• д) безопасные условия подхода, отхода и швартовки судов;
• е) защищенность оперативной акватории от воздействия природных факторов;
• ж) минимальные эксплуатационные расходы по поддержанию рабочих глубин в порту.

В зависимости от естественных и навигационных условий обычно принимают следующие варианты конфигурации причального фронта: фронтальная, с расположением причалов вдоль береговой полосы; пирсовая, с выносом причального фронта в акваторию; ковшевая, с врезкой причального фронта в территорию; смешанная.

ФРОНТАЛЬНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРИЧАЛОВ

Под фронтальным, понимается расположение причалов последовательно вдоль береговой полосы с сохранением, как правило, её естественного очертания. Фронтальное расположение является простейшей формой компоновки, область применения которой ограничена следующими условиями:

• а) естественная защищенность акватории не требует устройства оградительных сооружений;
• б)размеры акватории обеспечивают удобство и безопасность подхода-отхода судов, а также их стоянку на рейде;
• в) прилегающая территория обеспечивает возможность подведения к причалам железнодорожных путей и автомобильных проездов.

Для осуществления такого варианта компоновки необходимо наличие достаточно протяженного (иногда до нескольких десятков километров) участка акватории с шириной прибрежной полосы 150-300 м. В связи с этим, данная форма компоновки наиболее распространена в речных русловых портах.

Основными вариантами фронтальной конфигурации причалов являются следующие.

Прямолинейная (рис. 14.1-а). Наличие условий для устройства прямолинейного причального фронта позволяет создать более простую в плане акваторию порта удобную для маневрирования судов, упрощает прокладку железнодорожных путей, автомобильных дорог и инженерных коммуникаций, а также размещение складов. Прямолинейный причальный фронт характерен для всех небольших портов.

Вместе с тем, при пяти и более причалах на одном прямолинейном участке, становится затруднительной бесперебойная подача вагонов на отдаленные причалы.

Ступенчатая (рис. 14.1-б). Применяется для разделения железнодорожных подъездов к причалам или районам различного технологического назначения, а также при необходимости обработки судов через кормовые и носовые лацпорты. В этом случае тыловые железнодорожные пути одной группы причалов могут переходить в прикордонные пути другой и т.д. Недостаток ступенчатой конфигурации - необходимость дополнительных затрат для устройства торцевых участков причала.

С изломом в сторону берега (рис. 14.1-в). Характерно для вогнутых участков береговой линии с большим радиусом кривизны. Применяется в случаях, когда спрямление береговой линии сопряжено с большими объемами земляных или дноуглубительных работ. При небольших углах поворота переход прикордонных железнодорожных путей с одной группы причалов на другую может осуществляться путем устройства прямолинейной вставки в переходной зоне. При больших углах поворота (рис. 14.3-в) система железнодорожных путей обычно имеет более сложную структуру. Тем не менее, при такой форме компоновки причального фронта в большинстве случаев удается осуществление подвода железнодорожных путей с одной стороны грузового района.

С изломом в сторону акватории (рис.14.1-г). Применяется на выпуклых участках береговой черты и, в большинстве случаев, требует устройства обратных железнодорожных заездов.

Наиболее предпочтительными формами причального фронта являются прямолинейное и вогнутое (с большим радиусом кривизны). Такие варианты компоновки предпочтительнее не только с точки зрения маневрирования , подхода и швартовки судов, прокладки железнодорожных и крановых путей, но и производства дноуглубительных работ.

Рис.14.1. Основные варианты фронтального расположения причального фронта: а) прямолинейное; б) ступенчатое; в) с изломом в сторону берега; г) с изломом в сторону акватории

Общим недостатком рассмотренных вариантов является чрезмерное рассредоточение районов порта и растянутость его коммуникаций.

Фронтальную форму компоновки также применяют для устройства причалов, не требующих значительной оперативной территории, располагая их с внутренней стороны оградительных сооружений. Характерным, например, является размещение пассажирских причалов как в корне оградительных сооружений (Сочи, Ялта), так и в глубоководной части акватории (Генуя, Марсель).

В случае размещения причалов с внутренней стороны оградительных сооружений необходимо учитывать возможность возникновения отраженных волн, создающих неблагоприятные условия для швартовки и стоянки судов.

ПИРСОВОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРИЧАЛОВ

Пирсом называют гидротехническое сооружение, выступающее в акваторию порта под прямым или острым углом. Пирсовая форма расположения причалов часто оказывается единственной для участков побережья, характеризующихся скалистыми грунтами, большим уклоном дна и узкой, недостаточной для образования территории порта, береговой полосой.

Количество причалов, располагаемых на пирсе, а также состав элементов их территории зависят от длины и ширины пирса. В общем случае различают узкие (шириной 10-60 м) и широкие (250-400 м) пирсы.

Широкие пирсы используют для таких видов грузов, технология обработки которых предусматривает наличие перегрузочных механизмов, железнодорожных путей и автодорог, транзитных складов. По глубине территории и составу оборудования широкие пирсы не отличаются от фронтально расположенных причалов аналогичного технологического назначения.

По отношению к береговой линии широкие пирсы могут располагаться под прямым (рис.14.2-а,б), либо острым (рис.14.2-в,г) углами.

Расположение пирса под углом к берегу облегчает трассирование железнодорожных путей, при этом расстояние от них до линии берега оказывается значительно меньшим. В то же время, ввиду различной длины сторон пирса, склады и проезды между ними располагаются несимметрично. Длина стороны пирса, примыкающей к острому углу, также уменьшается за счет необходимости сглаживания как торцевой, так и корневой части пирса. Указанные обстоятельства создают неудобства как при строительстве широких пирсов, так и при их эксплуатации.

Общим недостатком широких пирсов является невозможность подвода железнодорожных путей на торцевую часть. В результате, торец пирса обычно используется для отстоя судов портового или технического флота, а также перегрузки тяжеловесов. Данная задача может быть осуществлена при расположении пирса под углом не менее 37⁰ по отношению к берегу.

Узкие пирсы используют преимущественно для устройства специализированных причалов, не требующих размещения значительных по размерам перегрузочных механизмов: зерновых, наливных, пассажирских и т.п. (рис.14.3). Ширина зернового пирса, к примеру, определяется габаритами конвеерной галлереи и пожарного проезда, наливного - условиями размещения трубопроводов. Длина наливных причалов, с учетом возможности размещения шланговочных устройств в средней части судна, может быть укороченной (соответствующей длине прямолинейной вставки корпуса). В этом случае причал обустраивается швартовными палами.

Железнодорожные пути на узких пирсах, как правило, отсутствуют.

Система узких пирсов, образуемых причальный фронт в виде так называемой «гребенки» широко применялась в прошлом веке в США (Нью-Йорк, Сан-Франциско). Длина пирса обеспечивала швартовку не более одного-двух судов. По всей ширине размещались склады. Территория причала примыкала непосредственно к городской застройке.

Главным преимуществом пирсового расположения причалов является компактность как территории, так и акватории порта. Указанное обстоятельство имеет решающее значение при необходимости защиты портовой акватории внешними оградительными сооружениями.

Рис.14.2. Варианты пирсового расположения причалов: а,б) под прямым углом;

в,г) под острыми углами

В связи с этим, пирсовое расположение причалов является основным в практике морского и водохранилищного портостроения.

Рис. 14.3. Узкие пирсы различного технологического назначения: а) зерновой; б) угольный; в-г) наливные; 1 - зерновой пергружатель; 2 - конвеерная галлерея; 3 - зернохранилище; 4 - причалы для морских судов; 5 - перегружатель для угля; 6 - причал для речных судов; 7 - открытые складские площадки; 8 - технологическая площадка; 9 - пал; 10 - соединительная эстакада

КОВШЕВОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ПРИЧАЛОВ

Ковшевая (или бассейновая) форма расположения причалов применялась ещё в средние века для создания приливных бассейнов в устьях западно-европейских рек. В XIX веке данная форма получила широкое распространение и на отмелых побережьях безприливных морей.

В зависимости от естественных условий бассейны могут создаваться целиком или частично за счет прилегающей территории. В последнем случае акватория порта нуждается, как правило, в оградительных сооружениях.

Ковши могут быть созданы как в виде отдельных бассейнов, в которых рассредоточены все грузовые причалы, так и в виде групп специализированных бассейнов.

Форма и размеры портовых бассейнов отличаются большим разнообразием, что обусловлено как природными, так и историческими условиями создания самих портов. Наиболее распространенная и простая в конструктивном отношении форма бассейна - удлиненный прямоугольник. Бассейн в форме параллелограмма обычно устраивают в случае его расположения под углом к речному руслу или морскому побережью (рис.14.4).

Более сложные формы бассейнов характерны для устьевых портов Западной Европы (Роттердам, Гамбург, Рейнгафен и др.).

При значительном объеме рейдовых грузовых операций широкие бассейны могут быть обустроены швартовными палами или бочками.

Бассейны, предназначенные для размещения нефтерайонов, обустраивают боновыми заграждениями, предназначенными для локализации пожаров и аварийных розливов нефти.

В приливных портах бассейны снабжают шлюзом на входе, а иногда и шлюзом на выходе.

На реках Западной Европы бассейны представляют особую форму внерусловых портов, отличающуюся большой компактностью и удобными сухопутными подходами. В ряде случаев группы бассейнов примыкают к искусственному бассейну или каналу.

Рис.14.4. Схемы размещения причалов в бассейнах: а) одиночный ; б) группа бассейнов