Проектирование морского порта

7,25

10,125

23,5

10

5. Количество механизированных линий ), ед

1

4

5

1,4

6. Время стоянки судна под грузовыми операциями , ч

815

285,63

86,22

29

7. Годовая пропускная способность причала

26160

34593

317216,39

262039,68

8. Потребное количество грузовых причалов (

12

3

1

1

9. Потребное количество вспомогательных причалов , ед

0,6

0,15

0,05

0,15

1.

1

3.3 Выбор схемы расположения причала в порту

В настоящее время используют следующее расположение причалов:

? фронтальное, при котором причалы размещаются вдоль прямых или ломаных линий один за другим вдоль береговой линии, в бассейнах и у сооружений, ограничивающих акваторию порта (молов);

? бассейновое (ковшовое);

? пирсовое, при котором причалы размещаются по периметру выдвинутых в акваторию выступов-пирсов в форме прямоугольника, параллелограмма, трапеции.

Возможно использование смешанных форм начертания причальной линии.

Перечисленные формы причальной линии имеют как достоинства, так и недостатки.

Преимущества фронтального расположения причалов:

? более простая форма акватории, не стесняемая выступающими частями причального фронта, что упрощает маневрирование судов и уменьшает возможность скопления льда на акватории;

? упрощение создания широкой портовой территории, что особенно важно при строительстве причалов для перегрузки контейнеров и некоторых специализированных причалов, требующих больших складских площадей;

? более однородные грунты по длине, что благоприятно отражается на конструктивных формах причалов;

? упрощение строительства причальных сооружений, прокладки коммуникаций, размещения тыловых складов и связи их с причальным фронтом.

К недостаткам фронтального расположения причалов относятся:

? менее компактное (растянутое) расположение порта, что связано с недостаточно эффективным использование береговой линии, удлинением сухопутных и водных подходов и коммуникаций;

? затруднения (при наличии искусственных оградительных сооружений) в развитии порта;

? усложнение начертания сухопутных подъездных путей (необходимо самостоятельное ответвление железнодорожных путей на каждые 5-6 причалов);

? затруднения при районировании и специализации причалов порта в связи с разрывами между группами причалов, так как территория и береговая линия в зоне этих разрывов могут оказаться неиспользованными.

Фронтальное расположение причального фронта обычно применяются на удлиненных акваториях, уходящих вглубь территории (устьевые участки рек, лиманы), в искусственных открытых и закрытых бассейнах, реже - на открытых побережьях и в бухтах, огражденных молами и волноломами.

Ковшовая система в большинстве случаев непригодна при гористом рельефе и стесненности береговой полосы. Однако, стоимость возведения причальных стенок в ковшах обычно ниже стоимости пирсов, особенно при круто падающем рельефе дна и слабых грунтах основания.

Пирсовая система начертания причального фронта более компактна, но имеет свои недостатки:

? нерациональное использование территории в местах расположения железно - и автодорожных съездов на пирсы;

? трудность использования торцевых частей пирсов в качестве причалов;

? усложнение проектирования и строительства пирсов по сравнению с береговыми причалами в связи с изменением естественных глубин и грунтов по длине пирса.

В зависимости от назначения, пирсы делятся на широкие и узкие.

Широкие пирсы (240-300м и более) используются для генеральных грузов, перегружаемых кранами и требующих размещения на пирсах железнодорожных путей и, по возможности, транзитных складов.

Узкие пирсы используют в качестве специализированных причалов.

На узких пирсах не прокладывают железнодорожные пути, а размещают специализированные перегрузочные устройства или шлангоподъемники для нефтепричалов. Узкие пирсы могут быть различной формы. Сам пирс имеет небольшую длину, обеспечивающую достаточно надежный контакт судна и сооружения.

Если причал расположен на значительном расстоянии от берега, возможно использование островной конструкции причала без соединительной эстакады. В этом случае груз подается подводными трубами или при помощи подвесной канатной дороги.

Смешанная форма начертания причального фронта является промежуточным между фронтальным, пирсовым или ковшовым. Данная форма имеет достоинства и недостатки этих систем.

3.4 Определение основных размеров причалов

Причальная линия порта состоит из отдельных прямолинейных участков берега.

Размеры причальных сооружений должны соответствовать расчетным размерам судов, обеспечивать удобство подхода, швартовки, безопасность стоянки судов, а также производства перегрузочных операций.

К основным размерам причалов относится их глубина, длина и возвышение кордона причала над расчетным уровнем воды (отметка кордона).

Расчет глубины воды у причала

Транспортный Рефрижиратор «Карл Либкнехт»

Груз: мясо в полутушах (ЯО-30).

Способ перегрузки: поштучно.

Направление движения: прибытие.

Расчетная глубина воды у причала определяется по формуле:

где

- максимальная осадка расчетного типа судна в грузу, м(табл.1);

- навигационный запас под килем судна, м.;

Минимальный навигационный запас Z₁ зависит от вида грунта на дне рассматриваемого элемента акватории, его назначения и для внутренних судовых ходов, входных, операционных (маневровых), внутренних рейдов принимается по таблице 7.

Таблица 7 - Навигационный запас

Грунт дна	Величина запасав долях от осадки судна Тгр
	На входе в порт и на входном и внешних рейдах	На всех прочих участках внутренней акватории
Ил	0,04* Тгр	0,03* Тгр
Наносный грунт (песок заиленный, ракушка, гравий)	0,05* Тгр	0,04* Тгр
Слежавшийся грунт (песок, глина)	0,06* Тгр	0,05* Тгр
Скальный грунт	0,07* Тгр	0,06* Тгр

- запас глубины на заносимость и засорение внутренней портовой акватории.

Запас глубины на заносимость принимается в зависимости от ожидаемой интенсивности отложения наносов в период между ремонтными дноуглубительными работами (с учетом засорения акватории порта сыпучими грузами) в пределах от 0,4 до 1,2 м. В портах введена унификация глубин в зависимости от назначения причала и вида плавания с учетом возможности в дальнейшем приеме перспективных судов транспортного флота. На основании расчетного значения глубины воды у причала из сетки унифицированных значений глубин (приложение 3, табл.1) выбирают глубину у данного причала. По выбранному унифицированному значению окончательно устанавливается проектная глубина у причала. Глубина береговых вспомогательных причалов для танкеров, судов для навалочных грузов, лихтеровозов должна соответствовать осадке этих судов в балласте, а рейдовых - вполном грузу. Для универсальных сухогрузных судов и судов-контейнеровозов по крайней мере один вспомогательный береговой причал должен обеспечивать прием судов расчетных типов в полном грузу.

Глубина береговых вспомогательных причалов для танкеров, судов для навалочных грузов, лихтеровозов должна соответствовать осадке этих судов в балласте, а рейдовых - в полном грузу. Для универсальных сухогрузных судов и судов-контейнеровозов по крайней мере один вспомогательный береговой причал должен обеспечивать прием судов расчетных типов в полном грузу.

0,06*;

; 0,48м; 0,4-1,2 м;

7,99+0,48+0,4=8,87м.

Проектная глубина воды у причала

где

С - величина дополняющая глубину воды у причала до стандартной (принимается по табл. 1, прил. 3).

=8,87+0,88=9,75м.

Расчет длины причалов и причального фронта

a. Длина причала, расположенного внутри прямолинейного участка причальной линии (промежуточного)

где

- наибольшая длина расчетного типа судна, м(табл.1);

d - запас свободной длины, равный расстоянию между стоящими у

смежных причалов судами, м. (табл. 2 прил. 3).

=154,89м; d=20м.

b. Длина для одиночного торцевого причала равна:

где

l - длина между судном и концом данного участка, м.

l=15м.

c. В случае смежного расположения на прямолинейном участке причального фронта двух судов, по своей длине относящихся к разным группам, длина причала определяется:

где

- запас свободной длины для первого и второго судна, м.

Универсальное «Владимир Ильич»

Груз: тара картонная(К-80).

Способ перегрузки: в пакетах.

Направление движения: отправление.

Расчетная глубина воды у причала определяется по формуле:

0,06*;

; 0,54м; 0,4-1,2 м;

8,98+0,54+0,4=9,92м.

Проектная глубина воды у причала

=9,92+1,58=11,5м.

Расчет длины причалов и причального фронта

a. Длина причала, расположенного внутри прямолинейного участка причальной линии (промежуточного)

=151,45м; d=20м.

b. Длина причала, расположенного в конце прямолинейного участка причальной линии (концевого)

l=15м.

15=176,45 м.

c. В случае смежного расположения на прямолинейном участке причального фронта двух судов, по своей длине относящихся к разным группам, длина причала определяется:

Универсальное «Капитан Кушнаренко»

Груз: цемент в мешках (М-50).

Способ перегрузки: в пакетах.

Направление движения: отправление.

Расчетная глубина воды у причала определяется по формуле:

0,06*;

; 0,58м; 0,4-1,2 м;

9,64+0,58+0,4=10,62м.

Проектная глубина воды у причала

=10,62+0,88=11,5м.

Расчет длины причалов и причального фронта

a. Длина причала, расположенного внутри прямолинейного участка причальной линии (промежуточного)

=169,5м; d=20м.

b. В случае смежного расположения на прямолинейном участке причального фронта двух судов, по своей длине относящихся к разным группам, длина причала определяется:

Контейнеровоз «Инженер Мачульский»

Груз: контейнеры (ТК-Г-10)

Способ перегрузки: поштучно.

Направление движения: прибытие.

Расчетная глубина воды у причала определяется по формуле:



0,06*;

; 0,42м; 0,4-1,2 м;

7,02+0,42+0,4=7,84м.

Проектная глубина воды у причала

=7,84+1,91=9,75м.

Расчет длины причалов и причального фронта

a. Длина причала, расположенного внутри прямолинейного участка причальной линии (промежуточного)

=124,09; d=15м.

b. В случае смежного расположения на прямолинейном участке причального фронта двух судов, по своей длине относящихся к разным группам, длина причала определяется:

Длина береговых вспомогательных причалов равна длине соответствующих грузовых причалов.

Длина причального фронта определяется по формуле

(184,89+174,89*10+174,89) + (136,59+139,09+136,59) + (20+169,5+15) + 189,5 + (171,45+171,45+176,45) = (184,89+1748,9+174,89) + (136,59+139,09+136,59) + (20+169,5+15) + 189,5 + (171,45+171,45+176,45) = 2108,68 + 412,27 + 204,5 + 189,5 + 519,35 = 3434,3м.

Возвышение кордона причала

Отметка портовой территории или возвышение причала (или кордона) над отсчетным уровнем воды в водоеме, является одной из важнейших характеристик порта. Отметка портовой территории для всей прикордонной зоны обычно принимается одинаковой, что обеспечивает более простую прокладку железнодорожной колеи на причалах и более легкую транспортную связь между причалами.

При определении отметки кордона причалов исходят из следующего:

- возвышение кордона над отсчетным уровнем должно обеспечивать нормальные условия производства перегрузочных операций и работы наземного транспорта;

- причал должен быть незатопляемым;

- подземные коммуникации причала (водопровод, кабели электроснабжения и т.д.) должны располагаться выше горизонта воды.

где

h - высота волны, м;

?h - всплеск волны;

а - запас на возвышение кордона причала.

Высота волны определяется по формуле:

где

w - угловая скорость ветра на акватории порта (устанавливается по диаграмме «Роза ветров», в зависимости от силы наиболее повторяемого ветра на акватории порта.), м/с.

h =2;?h=0,1м; а=1м.

.



4. СКЛАДСКОЕ ХОЗЯЙСТВО ПОРТА

Вследствие разнообразных причин: сезонности грузопотоков, перерывов в навигации в зимний период и т.п. - поступление грузов в порт и их отправка из порта происходят неравномерно. Интенсивность грузовых работ у современных крупнотоннажных судов очень велика и, как правило, требует предварительного накопления грузов. В ряде случаев грузы после поступления в порт рассортировывают и комплектуют, иногда переупаковывают и отбирают из них пробы. Экспортно-импортные грузы могут быть подвергнуты таможенному досмотру. Большую часть этих операций следует выполнять в складских условиях. Все это обусловливает необходимость устройства в порту закрытых и открытых складов.

4.1 Основные виды складов

Склады классифицируют по следующим признакам:

1) по назначению и видам грузов:

? общего назначения;

? специализированные (для грузов с хранением при положительных температурах, для скоропортящихся грузов, для опасных грузов, зерновые элеваторы и др.);

? вспомогательного назначения (материально-технического и продовольственного снабжения и т. д.).

2) по продолжительности хранения: базовые для длительного хранения или накопления грузов и транзитные (для краткосрочного хранения и т.д.).

3) по направлению перевозок: для экспортных, импортных, каботажных и транзитных грузов.

4) по расположению на территории: прикордонные и тыловые.

5) по конструкции: одно-, двух- и многоэтажные.

Портовые склады представляют собой важный элемент портового хозяйства, обеспечивающий хранение грузов, защиту их от повреждений и подготовку для дальнейшего следования. Они должны удовлетворять следующим требованиям:

1. иметь вместимость, достаточную для хранения грузов заданных видов в количестве, обеспечивающем бесперебойную работу обслуживающих причалов;

2. иметь устройства и оборудование для обеспечения сохранности грузов, соответствующие правилам противопожарной безопасности, техники безопасности и производственной санитарии;

3. обеспечивать высокоэффективную работу складских перегрузочных устройств, транспортного и другого оборудования;

4. обеспечивать своим расположением кратчайшие пути перемещения грузов между причалами, подъездными путями и местом хранения грузов;

5. иметь покрытия полов и межэтажные перекрытия с прочностью, достаточной для восприятия заданных и перспективных нагрузок от складируемых грузов, транспортирующих и перегрузочных устройств;

6. иметь весовое хозяйство и специальный инвентарь (подкладки, распорки), соответствующие свойствам складируемых грузов и выполняемым операциям;

7. иметь помещения для хранения инвентаря, санитарно-бытовые и конторские помещения;

8. иметь телефонную связь.

На тип и конструкцию склада влияют вид груза, направление перевозок, продолжительность его хранения, особенности операций, выполняемых в складе, размеры территории, на которой его возводят, и материалы, из которых его сооружают.

Специализация складов по видам грузов необходима в связи с тем, что многие грузы имеют специфические физико-химические свойства, требующие особых условий хранения, а в ряде случаев не допускающие совместного хранения их с другими видами грузов.

Специализация по видам грузов особенно целесообразна при поступлении грузов большими партиями.

При наличии большого количества грузов, следующих в определенных направлениях, целесообразна специализация складов по направлениям с выделением складов или их частей для экспортных, импортных, каботажных и транзитных грузов.

Для краткосрочного хранения грузов в портах создают транзитные склады. Их используют для хранения грузов, выгруженных из судов и подлежащих срочной отправке получателям, а также грузов, подлежащих срочной погрузке на суда. Обычно транзитные склады располагают у кордона причалов. Для долгосрочного хранения грузов в порту создают тыловые склады и резервные складские площадки. Тыловые склады, как правило, используют для накопления грузов к началу навигации или к моменту прибытия судна, чтобы не задерживать его загрузку, при необходимости укомплектования партии экспортного груза, а также для хранения импортных грузов.

Обычно стремятся по возможности сократить срок хранения грузов в портах. В связи с этим основным типом портового склада является транзитный склад. При особо благоприятных условиях оказывается возможным отказаться от хранения груза и обеспечить отправку его по так называемому прямому варианту, т.е. из судна прямо на сухопутный транспорт или обратно.

Конструкция современного склада обычно тесно увязывается с технологическим процессом перегрузки и применяемой при этом внутрискладской механизацией. Наилучшим типом прикордонного склада, допускающим широкое применение комплексной механизации, является одноэтажный склад.

Однако, учитывая стесненность территории в существующих, и в проектируемых портах, нередко приходится строить двухэтажные и многоэтажные склады. Широко применяются типизированные конструкции одноэтажных и многоэтажных складов из сборного железобетона.

Для улучшения условий загрузки и разгрузки вагонов и автомобилей пол склада иногда располагают выше поверхности территории, а снаружи у стен склада устраивают высокие платформы-рампы.

Для въезда в склад в этом случае используют пандусы (наклонные съезды). Так как рампы усложняют въезд в склад автомобилей и автопогрузчиков, в последнее время устраивают только тыловую рампу, придавая полу склада уклон в сторону причала порядка 1 - 1,5%.

Автопогрузчики и автомобили въезжают в склад через специальные проемы в боковых и торцовых стенах. Эти проемы закрывают раздвижными (откатными) воротами с механизированным открытием и закрытием.

В двух- и многоэтажных складах прикордонного типа на каждом этаже, начиная со второго, устраивают открытые балконы-площадки, на которые груз подается с помощью прикордонных кранов, а в крышах склада предусматривают люки.

В некоторых случаях для удобства механизированной подачи груза в склад и выгрузки его из склада проектируют раскрывающиеся крыши. При этом необходимо принимать меры для предотвращения повреждения груза атмосферными осадками.

Современные склады в основном сооружают из железобетона и металла. Железобетонные склады могут быть из сборного или реже монолитного железобетона. Из монолитного железобетона иногда выполняют сводчатые, купольные, рамные и балочные перекрытия.

Нередко сооружают склады комбинированной конструкции: нижний этаж из железобетона, верхний облегченной конструкции из металла. Применение сборного предварительно напряженного железобетона позволяет сократить сроки строительства.

Металлические рамы складов могут иметь решетчатую и сплошную конструкцию.

В последние годы стремятся заменить тяжелые конструкции каркасов складов из металлических портальных рам более легкими решетчатыми конструкциями, применяя при этом рациональные (например, трубчатые) профили элементов и коррозионно-стойкие материалы.

При увеличении перекрываемых пролетов существенную часть нагрузок, передающихся на перекрытие складов, составляет их собственный вес. В связи с этим может оказаться целесообразным использование легких металлов. Имеются примеры складов с решетчатой рамой, выполненной из стали и алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы используются в той части конструкции, где вес имеет особенно существенное значение. В алюминиевый сплав добавляют кремний, магний и хром. Таким путем обеспечивают высокую прочность сплава и хорошую сопротивляемость его коррозии. Прочность сплава приближается к прочности стали, но модуль упругости его значительно меньше. В связи с этим повышение жесткости перекрытия достигают конструктивными мероприятиями. Кровлю склада при этом выполняют из гофрированного алюминия. Часть крыши покрывают кровлей из гофрированного прозрачного пластика.

В качестве кровли складов используют также гофрированную сталь. В некоторых случаях для той же цели применяют гофрированный асбестоцемент, который обеспечивает лучшую теплоизоляцию и практически не требует ухода, выгодно отличаясь этим от стали. Однако высокая хрупкость несколько ограничивает его применение.

Деревянные склады в последние годы почти не строят. Можно привести только отдельные примеры использования дерева для изготовления рам каркасов, складов облегченной конструкции. При этом обшивка стен каркасов может быть выполнена из гофрированной стали или алюминия, который значительно лучше, чем сталь, сопротивляется коррозионным воздействиям.

Конструкция фундамента складов зависит от грунтовых условий. В большинстве случаев грунты в портах имеют невысокую несущую способность, и поэтому приходится использовать сваи. Часто при близком расположении складов к линии кордона опорные конструкции причалов и складов совмещают.

Иногда склады размещают в подводной части причалов, придавая им форму коробчатой конструкции. При этом необходимо обеспечивать их высококачественную гидроизоляцию.

Полы складов могут иметь монолитную, сборную и сборно-монолитную конструкцию из бетона или железобетонных плит с покрытием из асфальта, синтетических материалов и пр. В отдельных случаях можно обойтись и без защитного покрытия, обеспечивая необходимую стойкость основной конструкции пола.

При наличии грузопотоков с большим коэффициентом неравномерности, в частности сезонных, иногда нецелесообразно назначать вместимость складов, исходя из максимального грузооборота. В этом случае используют облегченные временные укрытия для грузов - навесы. Устройство этих укрытий, разумеется, не исключает необходимости строительства более капитальных складов, особенно если грузы требуют предохранения от неблагоприятных атмосферных, в частности температурных, воздействий.

К навесам предъявляют следующие требования:

? короткие сроки возведения;

? низкая стоимость;

? возможность перенесения на другое место и многократного использования.

При строительстве навесов облегченной конструкции используют хлопчатобумажную ткань типа парусного брезента, стальные тросы оцинкованные, стальные трубы конструкционные. Для сооружения таких навесов могут быть применены подручные и ранее использованные материалы, например, стальные тросы с судов и портовых механизмов.

Размеры навеса устанавливают, исходя из заданного количества груза. При этом следует учитывать оптимальные условия работы всей конструкции. При необходимости перекрытия больших площадей желательно использовать несколько одинаковых покрытий.

Специфические свойства скоропортящихся грузов предъявляют особые требования к складам. В соответствии с этими требованиями склады подразделяются на:

? склады с регулируемым температурным режимом;

? склады отапливаемые и вентилируемые;

? склады-холодильники.

Склады должны быть оборудованы приемно-отпускными фронтами для обработки железнодорожных вагонов и автомобилей.

Эти фронты устраиваются:

? для складов с регулируемым режимом - закрытыми;

? для складов отапливаемых и складов вентилируемых - открытыми.

В случае устройства открытых фронтов рампы рекомендуется перекрывать навесами.

Хранение металлогрузов, оборудования, лесных грузов, угля, руды и минерально-строительных грузов осуществляется на площадках открытых складов.

С учетом структуры грузопотока в проектируемом порту и климатических условий хранение металлогрузов, оборудования, ценных сортов пиломатериалов в необходимых случаях предусматривается в обычных крытых складах.

В составе открытых складов должны быть предусмотрены грузовые оперативные площадки для размещения рефрижераторных контейнеров, оборудованные устройствами для их подключения к электросети.

4.2 Расчет емкости складов

Емкость склада - это количество тонн груза, которое может одновременно хранится на складе.

4.2.1 Расчет емкости склада для генеральных грузов

Универсальное «Владимир Ильич»

Груз: тара картонная(К-80).

Способ перегрузки: в пакетах.

Направление движения: отправление.

Потребная емкость склада для грузов долгосрочного хранения (при условии накопления на них грузов) зависит от объема груза, проходящего через склад, времени хранения груза на складе, использования склада по времени (запас емкости) и рассчитывается по формуле:

где

- объем годового прохождения груза через склад, т.;

- время хранения груза на складе, сут.;

- коэффициент емкости;

- время работы порта за навигацию, сут.

Время хранения груза на складе (), принимается:

? при отправлении груза =18сут;

? по прибытии груза =14сут.

=

=23333,33; 365.



Объем годового прохождения груза через склад определяется по формуле:

где

- годовой грузооборот по грузу (по заданию), т.;

- коэффициент, учитывающий объем груза, проходящий через склад;

Коэффициент сложности исходящего грузопотока (К_сл) поштучным грузам принимается в пределах следующих значений:

- однородный груз 1,0 - 1,3;

- смешанный груз 1,3 - 1,6.

Для навалочных грузов одной марки К_сл = 1;

- количество причалов, через которые перерабатывается годовой грузооборот, ед.

=

=100000; =0,7; =3.

Коэффициент, учитывающий количество груза, проходящего через склад, определяется по формуле:

где

- коэффициент транзитности (задан в исходных данных).



=1-0,3=0,7

=0,3.

Если грузопоток перегружается на причалах, количество которых более одного, то определяется общая емкость группы складов одинаковой специализации по формуле:

где

- коэффициент, учитывающий несовпадения по времени скоплений наибольших остатков грузов на причалах;

- запас емкости для хранения на складах грузов, не готовых к отправке по коммерческим причинам, т.;

- потребная емкость i -го склада, т

Коэффициент, учитывающий несовпадения по времени скоплений наибольших остатков грузов на причалах (), принимается:

? при двух причалах - 0,9;

? при трех - 0,8;

? при четырех и более - 0,75.

Запас емкости для хранения на складах грузов, не готовых к отправке по коммерческим причинам () определяется в процентах от :

? для экспортных грузов:

? для импортных грузов:

? для навалочных грузов и грузов малого каботажа запас емкости не учитывается.

=0,8*3*(1726 +0,15) = 0,8*3*1726,15 =4142,76т.

=0,8; =0,15; =1726.

В дальнейших расчетах при определении размеров склада на одном причале необходимо учитывать откорректированную емкость склада на одном причале:

где

- количество причалов в группе.

=

=4142,76; =3.

Универсальное «Капитан Кушнаренко»

Груз: цемент в мешках (М-50).

Способ перегрузки: в пакетах.

Направление движения: отправление.

Потребная емкость склада для грузов долгосрочного хранения (при условии накопления на них грузов) зависит от объема груза, проходящего через склад, времени хранения груза на складе, использования склада по времени (запас емкости) и рассчитывается по формуле:

=

=175000; =365.



Объем годового прохождения груза через склад определяется по формуле:

=

=250000; =0,7; =1.

Коэффициент, учитывающий количество груза, проходящего через склад, определяется по формуле:

=1-0,3=0,7

=0,3.

Контейнеровоз «Инженер Мачульский»

Груз: контейнеры (ТК-Г-10).

Способ перегрузки: поштучно.

Направление движения: прибытие.

Потребная емкость склада для грузов долгосрочного хранения (при условии накопления на них грузов) зависит от объема груза, проходящего через склад, времени хранения груза на складе, использования склада по времени (запас емкости) и рассчитывается по формуле:

=

=21166,67; =365.

Объем годового прохождения груза через склад определяется по формуле:

=

=63500; =1; =3.

Коэффициент, учитывающий количество груза, проходящего через склад, определяется по формуле:

=1-0=1.

=0.

Если грузопоток перегружается на причалах, количество которых более одного, то определяется общая емкость группы складов одинаковой специализации по формуле:

=0,8*3*(1217,8+0,05)=0,8*3*1217,85=2922,84т.

=0,8; =0,05 ; =1217,8.

В дальнейших расчетах при определении размеров склада на одном причале необходимо учитывать откорректированную емкость склада на одном причале:



==974,28т.

=2922,84; =3.

4.2.2 Расчет емкости склада для рефрижераторных грузов

Транспортный Рефрижиратор «Карл Либкнехт»

Груз: мясо в полутушах (ЯО-30).

Способ перегрузки: поштучно.

Направление движения: прибытие.

Потребная емкость портовых холодильников при обслуживании одного причала определяется по формуле:

где

- коэффициент прохождения груза через склад;

- запас емкости на возможное несовпадение режимов обработки судов и подвижного состава смежных видов транспорта, т.;

- запас емкости для хранения на складах грузов, не готовых к отправке по коммерческим причинам, т.

=0,7*5909+454,76+1181,8=5772,86т.

=1; =1181,8; =454,76.

Коэффициент, учитывающий количество груза, проходящего через склад, определяется по формуле:

=1-0,3=0,7

=0,3.

Запас емкости на возможное несовпадение режимов обработки судов и подвижного состава смежных видов транспорта определяется по формуле:

где

- производительность одной механизированной линии, т/ч.;

- число механизированных линий, ед.;

- нормативный запас емкости склада, сут.

Запас емкости склада (е_зап), не должен быть более е_зап ? 1,5 * Д_расч. Вслучае, если запас емкости склада превышает значение Драсч * 1,5, то принимается е_зап = 1,5 * Д_расч.

Во всех случаях вместимость прикордонного склада на одном причале должна быть в пределах: 1,3 * Д_расч < E_потр < 2,5 * Д_расч.

При выполнении расчетов необходимо задаться условием работы смежных видов транспорта и условиями организации движения судов и выбрать значение нормативного запаса емкости складав сутках (из табл. 8.)

морской порт груз перевозка

Таблица 8 - Норма запаса емкости склада

Условия работы смежных видов транспорта	Условия организации движения судов
	По расписанию	Линейное судоходство	Нерегулярное судоходство
Равномерная работа смежных видов транспорта, независимая от режима подхода судов	2	3	4

=21*3*7,25*1=454,76т.

=3; =7,25; =1.

Запас емкости для хранения на складах грузов, не готовых к отправке по коммерческим причинам определяется по формуле:

Запас емкости для хранения на складах грузов, не готовых котправке по коммерческим причинам (е_ком) определяется в процентах от:

- для экспортных грузов: е_ком = 15-25 % ;

- для импортных грузов: е_ком = 5-10 % .

-для навалочных грузов и грузов малого каботажа запас емкости не учитывается.

=0,2*5909=1181,8т.

Емкость портового холодильника, предназначенного для обслуживания нескольких смежных причалов, определяется по формуле:

где

- число обслуживаемых смежных причалов;

- коэффициент, учитывающий несовпадения по времени скоплений наибольших остатков грузов на обслуживаемых причалах, принимаемый:

? при двух причалах - 0,9;

? при трех и более - 0,8.

=3*5772,86*0,8=13854,86т.

=3; =0,8.

4.3 Определение размеров и расчетов площади складов

При проектировании складов для генеральных грузов необходимо учесть форму их хранения - крытую или открытую.

Под площадью склада подразумевается площадь, ограниченная:

1. для крытых складов - внутренними гранями стен помещений, предназначенных для складирования груза, за вычетом площадей, занятых стационарным оборудованием и колоннами;

2. для открытых складов - кромками автодорог и осями рельсов железнодорожных и подкрановых путей, примыкающих к складу, за вычетом площадей, занятых строительными конструкциями, объектами подсобно-производственного и обслуживающего назначения.

4.3.1 Расчет площади и размеров складов для грузов крытого хранения

Универсальное «Капитан Кушнаренко»

Груз: цемент в мешках (М-50).

Способ перегрузки: в пакетах.

Направление движения: отправление.

Потребная площадь склада определяется по формуле:

где

Е_потр - потребная емкость склада, т.;

К_u - коэффициент использования площади склада для непосредственного хранения грузов, учитывает ту площадь, которая не может быть использована для складирования грузов из-за необходимости устройства проездов и проходов между штабелями, а также у стен, лифтов, строительных конструкций;

q - технологическая нагрузка от складируемого груза на 1 м² складской площади, учитывает неплотную укладку в штабеле тарно-штучных грузов, а также форму штабеля всех грузов, т/м².

==.

q=2,5.

Определив площадь склада, устанавливают величину строительной площади склада, принимая, что она на 10% больше потребной площади. Строительная площадь склада находится по формуле:

=1,1*7966,15=8762.

Длина склада (L_скл) зависит от длины судна, обрабатываемого на причале и этажности склада.

Высота специализированного склада может достигать 12 - 15 м. Ширина склада определяется по формуле:

В_скл =

В_скл = . =169,5==168м; В_скл =60.

Если при расчете ширина склада получилась менее 72 м., то проектируется одноэтажный склад.

1. Определяется строительная площадь первого этажа склада по формуле:

S_стр1 = L_скл1*В_скл1,

S_стр1 = L_скл1*В_скл1=168*60=10080 м²

где

L_скл1 - длина первого этажа склада, м.;

В_скл1- ширина первого этажа склада, м. Следует помнить, что длина и ширина склада выбирается с учетом шага колон, т.е. кратна 12.

2. Потребная площадь первого этажа склада определяется по формуле:

S₁=,

S₁== м²

3. Определяется емкость первого этажа склада по формуле:

4.

= **,

= **=9164*2,95*0,6=16220,28т.

=2,95;

На 1 причал строится 1 одноэтажный склад.

Универсальное «Владимир Ильич»

Груз: тара картонная(К-80).

Способ перегрузки: в пакетах.

Направление движения: отправление.

Потребная площадь склада определяется по формуле:

==.



q=2,55.

Определив площадь склада, устанавливают величину строительной площади склада, принимая, что она на 10% больше потребной площади. Строительная площадь склада находится по формуле:

=1,1*1041=1145,1.

Длина склада (L_скл) зависит от длины судна, обрабатываемого на причале и этажности склад склада, выбирается по табл. 9.

Таблица 9 - размеры складов для грузов закрытого хранения

Характеристика	Одноэтажные склады	Многоэтажные склады	Примечание
Длина, м	0,9*Lc - 1*Lc	0,7Lc -1*Lc	Кратно 12
Ширина, м.	36-72	36-60	Кратно 12
Высота, м.	6-8	1 этаж - 6 остальные не менее 4,8 м.
Примечание: Lcдлина расчетного типа судна, м.

Высота специализированного склада может достигать 12 - 15 м. Ширина склада определяется по формуле:

В_скл =

В_скл = . =151,45==144м; В_скл =12.

При расчете ширина склада получилась менее 72 м., то проектируется одноэтажный склад.

1. Определяется строительная площадь первого этажа склада по формуле:

S_стр1 = L_скл1*В_скл1,

S_стр1 = L_скл1*В_скл1=144*12=1728 м²

2. Потребная площадь первого этажа склада определяется по формуле:

S₁=,

S₁== м²

3. Определяется емкость первого этажа склада по формуле:

= **,

= **=1570,91*2,55*0,65=2603,8т..

=2,55;

На 3 причала строится 3 одноэтажных склада.

4.3.2 Расчет площади и размеров складов для холодильников

Транспортный Рефрижиратор «Карл Либкнехт»

Груз: мясо в полутушах (ЯО-30).

Способ перегрузки: поштучно.

Направление движения: прибытие

Потребная площадь склада определяется по формуле:

==.

q=2,55.

Определив площадь склада, устанавливают величину строительной площади склада, принимая, что она на 10% больше потребной площади. Строительная площадь склада находится по формуле:

=1,1*3481,8=3829,98.

Высота специализированного склада может достигать 12 - 15 м. Ширина склада определяется по формуле:

В_скл =

В_скл = . =154,89==144м; В_скл =36.

При расчете ширина склада получилась менее 72 м., то проектируется одноэтажный склад.

4. Определяется строительная площадь первого этажа склада по формуле:

S_стр1 = L_скл1*В_скл1,

S_стр1 = L_скл1*В_скл1=144*36=5184 м²

5. Потребная площадь первого этажа склада определяется по формуле:

S₁=,

S₁== м²

6. Определяется емкость первого этажа склада по формуле:

= **,

= **=4712,73*2,55*0,65=7811,35т.

=2,55;

На 12 причалов строится 4 одноэтажных склада.

4.3.3 Расчет складских площадок для контейнеров

Контейнеровоз «Инженер Мачульский»

Груз: контейнеры (ТК-Г-10)

Способ перегрузки: поштучно.

Направление движения: прибытие.

Склад для хранения контейнеров состоит из сортировочных, складских площадок, площадки для порожних контейнеров и склада комплектации контейнеров (рис 1). Для любой площадки потребная складская площадь определяется по формуле:

где

Е_i- потребная емкость площадки;

f_конт. - площадь занимаемая одним контейнером, м²;

n_яр- количество ярусов хранения контейнеров;

k_исп- коэффициент использования площадки для хранения контейнеров.



Рисунок 1 - План контейнерного терминала

Коэффициент использования площадки для хранения контейнеров принимается:

- при использовании автоконтейнеровозов: 0,45 - 0,55;

- при использовании полуприцепов: 0,25 - 0,3.

Отдельно рассчитывается каждая площадка.

Габаритные размеры 20-футовых контейнеров:

Длина (l)- 6.1 м;

Ширина (b)- 2.44 м;

Высота (h)-2.44 м.

Сортировочная площадка

Необходимая емкость сортировочной площадки определяется по формуле:

где

Д_к - контейнеровместимость расчетного типа судна.

Потребная площадь сортировочной площадки определяется по формуле:

где

Е_сп- потребная емкость сортировочной площадки;

f_конт. - площадь занимаемая одним контейнером, м²;

n_яр- количество ярусов хранения контейнеров;

k_исп- коэффициент использования площадки для хранения контейнеров.

Площадка складирования контейнеров

Емкость площадки складирования определяется по формуле:

,

где

- максимальный месячный грузооборот порт, т.;

Р_мл- производительность механизированной линии, т/ч.;

е_к- запас емкости площадки.

= 6614,58*= 6614,58*6614,58*= 6614,58*=318,82т.

=6614,58; Р_мл=10; е_к=0,015;

Запас емкости площадки принимается:

- для импорта 0,01 - 0,015;

- для экспорта 0,02 - 0,03;

- для каботажа 0,005 - 0,01.

Потребная площадь складирования определяется по формуле:

Склад порожних контейнеров

Емкость склада порожних контейнеров определяется по формуле:

где

- коэффициент запаса емкости, (принимается ;

- суточный грузооборот, проходящий через склад, конт./сут.

220,49=440,98конт.

=2;=2.

Суточный грузооборот, проходящий через склад определяется по формуле:



=220,49конт/сут.

=6614,58; =1.

где

- коэффициент прохождения груза через склад.

Площадь склада порожних контейнеров определяется по формуле:

Площадка автомобильно-железнодорожного фронта.

На площадке выполняются работы по погрузке или разгрузке железнодорожных платформ и автомашин. Емкость площадки определяется по формуле:

где

- коэффициент запаса емкости;

- число платформ в подаче;

- количество контейнеров на платформе, шт.;

- число автомашин под погрузкой или выгрузкой, (.

2*(7*3+4)=2*25=50.

=7; =3; =4.



Коэффициент запаса емкости принимается: .

Количество платформ в одной подача определяется по формуле:

где

- длина платформы, м. () ;

- длина причала, м.

=18,4; =124,09+15=139,09.

Потребная площадка автомобильно-железнодорожного фронта определяется по формуле:

Склад комплектации контейнеров выбирается произвольно.



5. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ ХОЗЯЙСТВО ПОРТА

Морские порты связаны с внутренними районами страны железнодорожным транспортом, которым отправляется подавляющее количество грузов из порта и прибывает в порт.

Железнодорожный транспорт включает два элемента: железнодорожное путевое хозяйство и подвижной состав.

В состав путевого развития железнодорожного транспорта, используемого для перевалки грузов, прибывающих морем на железнодорожный транспорт и отбывающих в обратном направлении, входит

предпортовая станция (или станция примыкания), портовая станция(или парк), соединительные (подъездные) пути, погрузочно-разгрузочные пути на причалах и у складов.

В зависимости от объема работы порта, взаимного территориального расположения порта и железнодорожной станции общего назначения на практике могут быть отклонения от приведенного перечня устройств.

В состав портового железнодорожного узла обычно входят следующие сортировочные станции: узловая, предпортовая и портовая, а также районные сортировочные парки, подъездные, соединительные и погрузочно-разгрузочные пути причалов (рисунок 2). Каждый из перечисленных элементов решает свою задачу.



Рисунок 2 - Схема портового железнодорожного узла

1, 2 - предпортовая железнодорожная станция; 3, 4 - портовая железнодорожная станция; 5 - районный железнодорожный узел; 6 - накопительные пути причала; 7 - причальные железнодорожные пути

Предпортовая станция выполняет следующие функции: отсортировку вагонов, направляемых в порт, и формирование соответствующих составов, сортировку вагонов, идущих из порта, и формирование поездов по направлениям.

В портовой станции ведется формирование составов для отдельных районов, формирование составов из вагонов, поступающих из отдельных районов, отстой вагонов, таможенный досмотр и пр.

В районных сортировочных парках вагоны сортируются по отдельным причалам и из них формируются соответствующие составы, собираются и отстаиваются до формирования вагоны, поступившие с погрузочно-разгрузочных путей причалов.

Подъездные, соединительные и погрузо-разгрузочные пути отдельных причалов выполняют соответствующие функции непосредственно у причального фронта.

Районные сортировочные парки устраиваются в портах, имеющих несколько обособленных районов. Эти парки рекомендуется располагать не далее чем за 400 - 600 м от погрузочно-разгрузочных фронтов. В некоторых случаях они находятся непосредственно в тылу этих фронтов.

Районные сортировочные парки должны иметь: несколько путей длиной до 500 м для отстоя вагонов, ожидающих подачи к грузовым фронтам; один-два пути для сбора порожняка; главный обгонный и вытяжной пути. При выполнении работ по прямому варианту, т. е. с непосредственной погрузкой грузов из железнодорожных вагонов в суда или обратно, требуется место для отстоя, так называемого обменного парка вагонов, ожидающих разгрузки или загрузки в течение экономически оправданного времени.

Примеры схем компоновки районных сортировочных парков показаны для грузов: штучных - рисунок 3, а; массовых - на рисунке 3, б.

Рисунок 3 - Районные сортировочные узлы и прикордонные пути

а - район штучных грузов; б - угольный район; 1 - прикордонные железнодорожные пути; 2 - склады; 3 - тыловые погрузочные пути; 4 - автомобильная дорога; 5 - тыловые транзитные пути; 6 - районный железнодорожный сортировочный парк; 7 - оперативный железнодорожный парк; 8 - вагоно-опрокидыватель; 9 - размораживающая станции

При выгрузке угля, руды или других подобных грузов из вагонов и погрузке в суда по прямому варианту, они, как правило, перерабатываются без подачи на склад. Кольцевое очертание путей позволяет производить быструю уборку вагонов. Подобное же очертание железнодорожных путей нередко используется у вагоно-опрокидывателей, где целые поезда разгружаются за очень короткий промежуток времени.

В случае перегрузки по прямому варианту необходимо наличие районных парков большой вместимости, которые должны иметь протяженность путей, достаточную для размещения количества вагонов, обеспечивающего непрерывную и полную загрузку судов.

В некоторых случаях схема портового узла значительно упрощается. Для более эффективного использования портовой территории иногда рекомендуется не устраивать дополнительной портовой сортировочной станции. В составе портового узла остаются предпортовая сортировочная станция и иногда районные сортировочные парки.

Очертание прикордонных подъездных путей в значительной степени зависит от формы начертания причального фронта (рисунок 4).

Рисунок 4 - Схемы подъездных путей при различных начертаниях причального фронта

а - фронтальное расположение; б - пирсы; в - ступенчатое расположение; 1 - магистральная автодорога; 2 - проезды; 3 - прикордонная зона; 4 - линия кордона

На форму путей в плане и соединяющих их съездов оказывает существенное влияние расположение складов. Расположение подъездных путей в значительной степени зависит от особенности работы рассматриваемого причала.

На величину площади, занимаемой железнодорожными путями, оказывает влияние радиус закругления, который принимается для соединительных внутрипортовых путей не менее 300 м в нормальных условиях и не менее 200 и 150 м соответственно в трудных и особенно стесненных условиях.

Прикордонными погрузочно-разгрузочными путями называют пути, расположенные возле причальной линии порта в пределах действия береговых портальных кранов и судовых грузовых стрел. Они предназначены для обслуживания причалов порта при проведении погрузочно-разгрузочных работ по прямому варианту (судно-вагон, вагон-судно).

Тыловыми (складскими) погрузочно-разгрузочными путями называются пути, которые предназначены для обслуживания крытых складов и площадок открытого хранения грузов. Такие пути располагаются преимущественно в глубине причалов, вне радиуса действия при кордонных портальных кранов.

Прикордонные погрузочно-разгрузочные пути укладываются на всех причалах порта и располагаются под порталами кранов, если они имеются на причалах (рисунок 5). Как правило, на каждом причале укладывается не менее двух прикордонных погрузочно-разгрузочных путей. Для подачи железнодорожных составов или отдельных вагонов с одного пути на другой применяются специальные устройства - обыкновенные или перекрестные съезды со стрелочными переводами.

Длина погрузочно-разгрузочного фронта путей должна обеспечивать необходимую интенсивность грузовых работ, а количество путей и их схема - заблаговременную подачу нового состава без перерыва в работе перегрузочного оборудования.

Необходимое количество прикордонных путей определяется по НТПМП в зависимости от назначения причалов, интенсивности грузовых работ, длины и количества смежных причалов.

Размещение прикордонных погрузочно-разгрузочных путей на причалах штучных грузов только под портальными кранами дает возможность экономить площадь портовой территории. Вместе с тем это один из основных факторов, препятствующих проведению перегрузочных работ по прямому варианту.

Рисунок 5 - Размещение прикордонных погрузочно-разгрузочных железнодорожных путей

а - колея портала шириной 15,3 м; б - то же, шириной 10,5 м; в - то же, шириной 6 м; 1, 5 - оси подкрановых рельсов; 2, 3, 4 - оси железнодорожных путей; 6 - предельные столбики

Объясняется это тем, что переносные грузовые столы - рампы, устанавливаемые против дверей крытых вагонов при погрузке-разгрузке, перекрывают подкрановый рельс или смежный железнодорожный путь, что мешает передвижению портальных кранов и выполнению маневровых работ. В этих случаях приходится убирать или переставлять столы-рампы, что вызывает перерывы в работе. Поэтому на причалах штучных грузов часть прикордонных путей следует размещать за кранами и оставлять под порталами трехпутных кранов два пути, двухпутных - один, что позволит в междупутьях прикордонных путей установить передвижные перегрузочные столы-рампы.

Подвижной состав железнодорожного транспорта состоит из локомотивов и вагонов. В общем случае локомотивы подразделяются по характеру работы на грузовые, маневровые и пассажирские, а по виду тяги - на паровозы, тепловозы, газотурбовозы и электровозы.

За последние годы на всех железных дорогах паровозы уступили место более совершенным видам локомотивов. Не являются исключением и порты, где основными видами маневровых локомотивов стали тепловозы. Электровозы приводятся в движение электроэнергией, поступающей от контактных проводов, подвешенных над путями. Поэтому они получили применение только на магистральных линиях и почти не используются для маневровых работ. Также лишь для магистральных перевозок применяются газотурбовозы.

Для маневровых работ в портах часто используются тепловозы с двигателями автомобильного типа мощностью до 150 л.с., так называемые мотовозы. Они имеют обычно по две оси с базой 1,5 - 2,0 м. Благодаря этому мотовозы легко вписываются на кривых самых малых радиусов и незаменимы при работе в стесненных условиях.

Грузовой вагонный парк железных дорог отличается большим разнообразием. Если подразделить основные типы вагонов по назначению, то можно различить:

? универсальные вагоны (крытые, полувагоны и платформы);

? саморазгружающиеся вагоны (для сыпучих грузов);

? цистерны (для наливных грузов);

? специальные вагоны с кузовом бункерного типа (для перевозки пылевидных грузов);

? изотермические.

Основная часть грузового вагонного парка состоит из четырехосных вагонов грузоподъемностью 50 - 60 т. Ходовая часть таких вагонов состоит из двух поворачивающихся тележек, которые имеют по два ската, закрепленных жестко с базой 1,8 м. Такое устройство обеспечивает нормальное вписывание колес при прохождении кривых, даже самых малых радиусов.

Крытые вагоны (рисунок 6) предназначены главным образом для перевозки генеральных грузов. В вагон грузы подают через дверной проем размерами 1,8х2,1 м (вагоны прежних выпусков) или 2,0х2,3 м (новые вагоны).

Рисунок 6- Четырехосный крытый вагон

Хотя имеются специальные автопогрузчики, которые используются на внутривагонных работах, однако грузовая обработка таких вагонов связана с большими затруднениями. Поэтому на базе серийного четырехосного вагона с кузовом емкостью 120 м³_, построены опытные вагоны с раздвигающейся крышей. Крыша такого вагона состоит из трех частей: двух подвижных одинаковых полукрыш и неподвижной части крыши (для жесткости вагона) в зоне дверного проема. Облегчается и крепление грузов, что имеет большое значение для их сохранности, так как скорость движения поездов превышает 100 км/ч.

Крытые вагоны широко используются для перевозок зерна и других сыпучих грузов, которым необходимо укрытие от атмосферных осадков.

Платформы служат для перевозки контейнеров, громоздких длинномерных грузов, различного рода машин и оборудования, а также используются и для навалочных грузов. Платформы обычно имеют откидные борта. В связи с развитием контейнерных перевозок следует ожидать значительного увеличения доли платформ в общем вагонном парке.

Полувагоны служат главным образом для перевозки навалочных грузов. Наиболее универсальными из них являются полувагоны типа гондола - саморазгружающиеся полувагоны с расположенными внизу разгрузочными люками, через которые груз высыпается по обе стороны пути (рисунок 7, а).

Хопперы - саморазгружающиеся полувагоны с наклонными стенками (кузов бункерного типа) и двумя разгрузочными люками внизу (рисунок 7, б). Если гондолы используются и для перевозки генеральных и лесных грузов, то хопперы пригодны только для сыпучих грузов. Широко используются для перевозки щебня при строительстве железных дорог специальные хопперы - дозаторы. На базе хопперов строятся специальные вагоны для сыпучих и пылевидных грузов (цемент, апатиты и др.). В этом случае кузов хоппера для защиты от атмосферных осадков имеет крышу, в которой расположены четыре загрузочные горловины.

Думпкары - полувагоны, разгрузка которых происходит опрокидыванием кузова в сторону борта (рисунок 7, в).



Рисунок 7 - Открытые саморазгружающиеся вагоны:

а - гондола; б - хоппер; в - думпкар

Думпкары применяются главным образом на строительстве и на рудниках - для перевозок на короткие расстояния. Кроме того, высокое положение центра тяжести думпкара ограничивает скорость его движения ввиду опасности опрокидывания на криволинейных участках пути.