В Закладки

Главная
Официальная
Новости
Курсовые работы
Дипломные проекты
Лекции и конспекты
Рефераты
Софт
Ссылки
Справочник Студента
Гостевая

Почта


Поиск по сайту:

          


















Курсовая работа по морским и воднотранспортным сооружениям. Устройство и компоновка морского порта.

Курсовая работа по морским и воднотранспортным сооружениям. Устройство и компоновка морского порта.

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Инженерно строительный факультет

Кафедра Морских и воднотранспортных сооружений

Пояснительная записка к курсовому проекту

«Устройство и компоновка морского порта»

Выполнила студентка Головина Е.В.

группа 3012/2

Руководитель Митюшин Д.Н.

Санкт-Петербург

2003г.

Содержание

Введение 5

1 Естественные условия площадки строительства 6

2 Грузооборот, судооборот и состав флота 8

3 Технология перегрузочных работ 8

4 Грузовые причалы 9

5 Склады 13

6 Компоновка перегрузочных комплексов 14

7 Компоновка акватории 18

8 Генеральный план порта 20

9 Расчёт волнового режима 21

10 Заключение 24

Литература

Введение

В соответствии с прилагаемым заданием по курсовому проекту «Устройство и компоновка морского порта» разработана схема генерального плана порта на побережье Охотского моря.

Исходные данные по естественным условиям побережья Охотского моря приняты по информации из БСЭ и ГОСТу по климатологии (ветры)

Параметры для расчета волн

V’=9,6м/с К=2.8

?=0,72

Повторяемость ветров в %

С СВ В ЮВ Ю Юз З СЗ 14 9 7 10 18 19 11 8

2 Грузооборот, судооборот и состав флота

Порт рассчитывается на переработку пяти грузов. Проектные годовые грузообороты Qy по каждому грузу заданы.

При выборе судов – представителей учитываем размеры грузооборота, продолжительность навигационного периода, протяженность линии, естественные глубины по всей линии, интенсивность ведения перегрузочных работ на причальном фронте, ценность подлежащего перевозке груза и т. д.

Выбранные суда – представители сводим в таблицу1.

Сухогрузы СО-14 Контейнеровозы СКН1200 Лесовозы СЛ-5 Зерно СН8 НаливныеНО-30 Дедвейт тыс.т. 12 18,3 4,6 7,5 28,7 Чистая грузо-ть тыс.т. 10,3 14,4 2,8 7 26,7 Длина м. 146 174,5 99,2 122,3 179 Ширина м. 22,8 28,5 17,3 17,8 25,3 Осадка м. 8 9,4 6,5 7 11 Трюмы шт. 5 … 3 4 …

В состав флота также включается служебно-вспомогательные суда (2 портовых буксира – кантовщика, портовый бункеровщик с жидким топливом и водой, судно для предотвращения загрязнения моря, лоцманское судно и катер и др.)

3 Технология перегрузочных работ

Проектируемый порт предназначен для переработки 5 грузов, которые нуждаются как в открытых складах (80%), так и закрытых (20%). Считаем, что 30% от годового грузооборота могут храниться на складах.

Для грузов с разнообразием форм и размеров целесообразно проводить пакетирование, укрупнение и унификацию грузов, это позволяет ограничить число типоразмеров и оптимизировать перегрузку.

Для ПК универсального назначения принимаем крановую схему механизации. Основными технологическими элементами ПК являются грузовые фронты (морской, ж/д., а/д) и склады. Схемы механизации грузовых фронтов приведены в приложении 5[1] для различных грузов.

В качестве примера на чертеже в масштабе 1:400 приведен поперечный разрез, план причала с прилегающей территорией, иллюстрирующие схему перегрузочных работ (для навалочных грузов).

4 Грузовые причалы

4.1 Количество причалов

Количество грузовых причалов в ПК универсального назначения с крановыми схемами механизации по выбранной категории груза определяется в следующей очередности:

• определяется расчетный грузооборот Qm морского грузового флота (прича-

лов) в месяц наибольшей работы

Qm=Km*Qy/Tm,nav (1)

:

где Qy— проектный годовой грузооборот, тыс. т;

Km — коэффициент месячной неравномерности поступления груза в порт (определяется по приложению 6);

Tm nav , — продолжительность навигационного периода, мес. (принимается по лоциям морей в зависимости от продолжительности ледового периода, может быть увеличена при наличии ледокольной службы);

• по количеству mtr трюмов на расчетном судне определяется число lin N техно-

логических линий на обработке одного судна,

lin N = mtr + 1 — для генеральных грузов;

lin N = mtr — для лесных грузов, металла и оборудования;

lin N = mtr – 1 — для навалочных грузов);

• по рекомендациям приложения 7 в соответствии с родом груза и выбранной

схемой механизации определяется производительность Plin технологической

линии на обработке одного судна;

• определяется время tgr занятости причала грузовыми работами,

(2)

(3)

где D — чистая грузоподъемность расчетного судна (см. табл. 1);

Kl — коэффициент использования судна по грузоподъемности, принимаемый для руды — 1,0; для угля и лесных грузов — 0,9; для генеральных грузов и зерна — 0,8…0,85;

Ku — коэффициент использования рабочего времени в течение рабочей смены (вводится в связи с тем, что в сутках 24 рабочих часа, допускается принимать 0,9);

Kc— коэффициент, учитывающий затруднения при одновременной работе не-

скольких кранов, при 3-х линиях принимается 0,95; при 4-х — 0,9 и т.д.;

• определяется время общее время ts стоянки судна у причала.

(4)

где ta — среднее время занятости причала при стоянке под вспомогательными

операциями (подход к причалу, открытие трюмов, оформление документов, ос-

мотр, замеры и подсчет грузов, оформление отхода), для судов дедвейтом более

5 тыс. тонн можно приближенно принимать ta : для генеральных грузов — 9 часов; для лесных — 14 часов; для зерновых — 16 часов; для навалочных — 7 часов;

• определяется суточная, месячная и годовая пропускная способность причала

(5)

(6)

(7)

где Kmet — коэффициент потерь бюджета рабочего времени по метеоусловиям

без учета волновых воздействий; зависит от географического места расположе-

ния порта и от вида груза, принимается в соответствии с приложением 8; Kquay—коэффициент занятости причала по времени (вводится для уменьшения простоев судов); принимаемый равным: для ПК универсального назначения 0,6...0,7; для ПК навалочных и лесных грузов 0,5...0,6;

• находится количество Nquay причалов,

(8)

Полученные в результате расчетов дробные значения Nquay округляются до ближайшего большего целого. При этом следует избегать округлений на величину более 0,5.

Результаты расчета приведены в таблице, приводим расчет для генеральных грузов:

округляем Nquay до 5 причалов

Вид груза Qm Nlin Plin tgr ts Pd Pm Py Nquay Генерал. 155250 6 30 56.5 65.5 3019.24 46194.37 28874.825 5 Лесные 66000 3 50 20.74 34.74 1740.93 26636.23 133181.15 1 Зерно 106000 3 400 5.76 21.76 6176.47 94500 472500 1 Конт-ры 153600 - - - - - - - 4 Наливные 364000 - - - - - - - 2

4.2Размеры причалов

К основным размерам причалов относятся: глубина у причала; его длина и возвышение кордона.

Проектная глубина у причала измеряется от отсчетного уровня. Под отсчетным

уровнем понимается наинизший уровень моря с обеспеченностью 98…99,5%. В

данном курсовом проекте допускается перенос уровня из пункта-аналога.

Расчетное значение проектной глубины dquay у причала вычисляется по формуле

(9)

где T — осадка расчетного судна в грузу; z j — различные (по своей физической

природе) составляющие запаса на глубину; z1 = 0,05T — минимальный навигационный запас; z2 — запас на качку судна при волнении; является функцией высоты волн и длины судна (при высоте волн до 1,5 м приближенно волновой запас можно принимать 0,3 м); z3 — скоростной запас (у причала — 0,15 м); z4 — запас на крен судна вследствие его неправильной загрузки, перемещения груза, а также при циркуляции судна, z4 = 0,017B — для танкеров; 0,026B — для сухогрузов; 0,044B — для лесовозов.

С помощью расчетного значения проектной глубины причала из сетки унифицированных значений глубин (приложение 9) выбирается глубина dunif для данного причала с округлением расчетного значения в большую сторону,

dunif > dquay . (10)

По выбранному унифицированному значению dunif окончательно устанавливается проектная глубина у причала. При переменном значении глубины вдоль причала в качестве проектной принимается наименьшая глубина.

При наличии на акватории потоков наносов следует учитывать запас глубины на заносимость и определять навигационную глубину dnav у причала,

(11)

По условиям технологии производства ремонтных дноуглубительных работ зна-

чение zdep следует принимать не менее 0,5 м.

Проектной длиной причала считается расстояние между границами причала, из-

меряемое по линии кордона. В общем случае проектное значение длины причала определяется как сумма длины унифицированного расчетного судна и запаса свободной длины причала, необходимого для безопасной швартовки, стоянки и швартовки судна.

Порядок определения расчетной длины следующий. Находится максимально допустимая осадка Tmax судна, которое может пришвартоваться к причалу,

(12)

С помощью найденной осадки Tmax по рекомендациям приложения 10 принимается длина Lship унифицированного расчетного судна. В случае если длина принятых судов-представителей больше, чем у унифицированного судна, в расчете следует использовать характеристики судов-представителей.

Проектная длина причала Lquay определяется по длине Lship принятого судна с

учетом запаса по длине,

(13)

Величина запаса ?L принимается с учетом расположения причала в составе причального фронта, но приближенно он составляет 10…20 % от длины Lship судна. Проектное возвышение кордона причала определяется по основной и поверочной нормам в соответствии с рекомендациям приложения 11.

По основной норме устанавливается возвышение кордона причала из условия

обеспечения удобства стоянки судов у причала и проведения погрузочно-

разгрузочных работ при среднем уровне воды, а по поверочной норме возвышение кордона относительно наивысшего уровня, обеспечивающее незатопляемость территории причала.

Результаты расчета представленные в таблице, приводим пример расчета для генеральных грузов

возвышение кордона основное 2,0

поверочное1,0

Вид груза dquay,м dunif,м dnavЮ,м Tmax,м Lship,м Lquay,м Генеральные 9.49 9.75 10.25 8.76 146 167.9 Контейнеры 10.89 11.5 12 10.01 225 258.75 Лесные 7.99 8.25 8.75 6.76 125 143.75 Зерно 8.49 9.75 10.25 8.26 160 184 Наливные 12.49 13 13.5 11.51 230 264.5

5. Склады

В данном разделе пояснительной записки выполняются расчеты и приводятся обоснования для крытых и открытых складов, располагаемых на ПК универсального назначения.

Расчетная вместимость E складов, т, определяется для каждого вида груза по

формулам:

(14)

(15)

где ?.keep — коэффициент складирования (для навалочных грузов можно принимать равным 0,6…0,8; для штучных грузов — 1,0); Qm — месячный грузооборот по данному виду груза; tkeep — срок хранения грузов на складе [в формуле (14) для штучных грузов tkeep = 6…18 суток, для навалочных — tkeep = 10…30 суток; в формуле (15) tkeep = 2…4 суток]; Nquay — количество причалов, обслуживающих грузопоток; kkeep — коэффициент сложности исходящего грузопотока (для однородных грузов можно принимать 1…1,3; для смешанных грузов — 1,3…1,6);

Dship — чистая грузоподъемность судна; Pd — суточная пропускная способность причала.

Формула (14) учитывает реальные возможности порта и сухопутных видов транспорта, а формулы (15) отражают стремление уменьшить простои судов. Из полученных значений вместимостей складов в качестве расчетного выбирается наибольшее значение.

Потребная площадь крытых и открытых складов определяется по формуле

Skeep = E /(qKempl) , (16)

где q — технологическая нагрузка от складируемого груза, принимаемая по приложению 12; Kempl — коэффициент использования складской площади, определяемый как отношение площади, занятой штабелями грузов, к площади склада; принимается по приложению 13.

При размещении прикордонных крытых складов и определении их длин обеспечиваем с торцов складов проезды в тыловые зоны ПК и пандусы для въезда напольных средств механизации на рампы и внутрь склада через торцевые ворота. Ширину погрузочно-разгрузочных рамп складов принимается не менее 7 м.

При планировке открытых складов расстояние от торца штабеля принимаем: до оси ближайшего железнодорожного пути при высоте груза до 1200 мм

— 2,75 м, более 1200 мм — 3,25 м; до оси рельса подкранового пути — 2,0 м; до

кромки проезжей части автодороги — 1,5 м.

Вид груза E E’ Skeep Генералные 18624 22447,72 8017,04 Лесные 13200 8862,79 4714,29 Зерно 38160 27629,5 13628,57 Контейнеры 23040 18990 8228,57

6.Компановка перегрузочных комплексов

Выбираем пирсовую конфигурацию причалов, с выносом причального фронта в акваторию. Далее в соответствии с принятой схемой механизации, размещаем в зоне причального фронта подкрановые пути, технологическое оборудование и склады. К зоне причального фронта следует подвести железнодорожные пути, Количество Прикордонных железнодорожных путей, располагаемых на участке причальной линии, обслуживаемом одним подходом железнодорожных путей, определяем по приложению17 Расстояние от кордонадо оси ближайшего подкранового рельса при установке на причалах портальных кранов следует принимать 2,75 или 3,20м( в зависимости от типа швартовных тумб расположения электроколонок.

Портовые здания и сооружения при выполнении данного курсового проекта рекомендуется размещать с соответствии с приложением 18

7. Компоновка акватории

В данном разделе пояснительной записки принимаются и обосновываются решения по выделению на акватории и назначению размеров водных участков для движения и стоянки судов. Среди таких участков должны быть:

• подходная зона или район кругового движения;

• подходной канал к порту или фарватер;

• входной рейд (маневровая зона) — часть внутренней акватории, примыкающая

к входным воротам, предназначенная для маневрирования судов при следовании в заданный район порта или при выходе из него;

• операционная акватория, предназначенная для постановки судов к причалам и

выполнения маневров, связанных со швартовкой и перестановкой судов, а

также для постановки различных плавсредств у борта транспортных судов;

• разворотное место, предназначенное для разворота судов при следовании к

причалам и в обратном направлении;

• внутренние судовые ходы, служащие для транзитного движения судов в порту

и соединяющие отдельные бассейны;

• рейды для отстоя транспортных судов в ожидании постановки к причалам и по

другим причинам;

• рейды для производства перегрузочных операций на акватории;

• акватория, необходимая для постановки стационарных или оперативных боновых заграждений с целью локализации возможных разливов нефтепродуктов.

Подходная зона и подходной канал проектируются в соответствии с Руководством «Общие положения об установлении путей движения судов» издания ГУНИО МО и «Нормами проектирования морских каналов» издания Департамента морского транспорта (в данном курсовом проекте не рассматриваются).

Входной рейд (маневровая зона) должен обеспечивать возможность: гашения

инерции входящего судна; разворота судна на требуемый угол по дуге циркуляции; отдачи якоря и аварийной стоянки. Как показывает опыт, отмеченные требования выполняются в случае, если на площади входного рейда может быть вписана окружность диаметром не менее D = 3,5 Lship;

D = 3,5 *225=787,5;

окружность должна быть расположена так, чтобы ось входа пересекала или касалось ее. Размеры операционной акватории в существенной степени зависят от начертания причального фронта. При фронтальном начертании причалов ширина B операционной акватории должна быть не менее

B = 4 Bship + Ltug , (17)

где Ltug — суммарная длина буксира-кантовщика и буксирного троса, принимается по рекомендациям приложения 21.

При ковшевом и пирсовом начертании причальной линии могут создаваться бассейны двух типов: узкие — в них разворот судов не предусматривается; широкие— возможность разворота обеспечивается.

Акватория, прилегающая к входу в узкий бассейн, должна иметь размеры, позволяющие вписать в нее полуокружность радиусом 1,5 Lship .

Акватория, прилегающая к широкому бассейну, должна иметь размеры, опреде-

ляемые по условиям общей компоновки района порта, но не менее 3 Bship .

Рейды для отстоя судов и перегрузочных операций должны быть защищены ес-

тественными укрытиями (коса, мыс, остров и т.п.) от господствующих штормовых ветров и крупной морской зыби, а также располагаться там, где грунты хорошо держат якоря. Для судна, стоящего на якоре, выделяется акватория, ограниченная окружностью радиусом

Ra = lk + Lship + .L , (18)

где lk — длина якорного каната; .L — расстояние по корме судна для безопасности, .L = 0,1 Lship , но не менее 20 м.

для внешнего рейда lsh = 50 м, а остальные обозначения прежние.

Портовые акватории должны быть защищены от волнения, заносимости и дрей-

фующего льда. Для этого, как правило, применяется ограждение акваторий —

создание строительством отдельных оградительных сооружений или их комплексов участков до этого незащищенных или частично защищенных (выступами суши, островами и др.) акваторий.

Плановое расположение оградительных сооружений должно быть таким, чтобы

высоты волн на акваториях не превышали допустимых для расчетных судов при

проведении на них перегрузочных операций. Для выяснения этого обстоятельства

в курсовом проекте необходимо определять волновой режим на акватории, т.е.

построить на ее плане линии равных высот волн.

На волновой режим на огражденных акваториях в общем случае влияют: дифракция волн у молов и волноломов; трансформация и рефракция волн при уменьшающихся глубинах; отражение волн от сооружений и крутых берегов; интерференция волн на акваториях. При определении волнового режима должны использоваться положения норм [5, 6].

Схема к анализу волнового режима на акватории вычерчивается на листе черте-

жей в масштабе 1 : 20 000.

9 Расчет волнового режима

Параметры для расчета волн

V’=9,6м/с К=2.8

?=0,72

Повторяемость ветров в %

С СВ В ЮВ Ю Юз З СЗ 14 9 7 10 18 19 11 8

Определим V-среднюю многолетнюю скорость ветра в этом районе

F- вероятность ветра со скоростьюV, F=0.02

Вычислим разгон волны L, по СНиП2.06.04-82

-динамическая вязкость воздуха

- длина волны

- критическая глубина

Определяем возможную высоту волны для i=2% по графику рис2 СНиП 2,06,04-82

Определение коэффициентов дифракции волн Кдc в расчетных точках акватории , огражденной сходящимися молами. Глубина Н постоянна, элементы волн на подходе к порту h5%=2,71м, ?=31,32м, ширина входа в порт В=200м

Построение границы волновой тени

Через головы молов проводим лучи , параллельно лучам исходных волн, эти лучи являются границами волновой тени ГВТ. Определяем углы между границами волновой тени и осями молов, меньший угол обозначим через ?1 , а больший через ?2 , согласно рисунку ?1=35, а ?2 =55

Построение границ дифракции

Через расчетные точки 1-6 проводим расчетные створы I ,II, вычисляем относительное расстояние r1/? и r2/? и далее по этим расстояниям и углам ?1 и ?2 соответственно находим по графикам , значения А1/? и А2/?, а так же Б1/? и Б2/?.

Построение главного луча

Определив величины А и Б и по заданному значению В определяем Х для каждого расчетного створа. Откладываем значения Х вдоль расчетных створов по нормали к ГВТ для мола с меньшим углом. Соединяя полученные точки и точки пересечения границ дифракции Р линией, которая и является главным лучом, обозначим через а, б. Главный луч делит акваторию на две зоны, волновой режим которых определяется дифракцией за соответствующим молом . Главные луч также отвечает максимальным высотам волн в любом расчетном створе. Расчет по определению положения главного луча сводим в табд\лицу

Расчет. створ r1 r2 r1/? r2/? А1/? А2/? А1 А2 Б1/? Б2/?. Б1 Б2. 1 790 860 25,2 27,5 8,5 9,5 266,22 297,54 5,3 5,8 166 181,7 2 120 1290 38,3 41,2 11,3 12,2 353,92 382,1 6,9 7,1 216,1 222,4

Х1=92,55 Х2=89,79

Определение коэффициентов дифракции волн Кдс

Определяем углы ?а и ?б, между ГВТ одного из молов и направлением лучей из головы мола на точки а и б. Используя найденные значения r/? и ? для соответствующего мола а так же углы ?а и ?б , определяем коэффициент дифракции Кдг , для точек а и б, аналогично поступаем с точками с 1 по 6-ю. По формуле находим величины коэффициентов Сгх , значения коэффициента ?сх определяем по графикам , Расчет по определению коэффициентов дифракции Кдс в точках 1-6 сводим в таблицу

№ точки r1/? r2/? ? Кдг А1 А2 Сгх ?сх Кдс А 25,2 27,5 -7 0,9 266,22 297,54 1,91 0,93 0,837 Б 38,3 41,2 -5 0,84 353,92 382,1 2,34 0,84 0,71 1 25,2 27,5 16 0,39 266,22 297,54 1,91 0,81 0,32 2 38,3 41,2 16 0,35 353,92 382,1 2,34 0,76 0,266 3 25,2 27,5 12 0,45 266,22 297,54 1,91 0,81 0,365 4 38,3 41,2 12 0,41 353,92 382,1 2,34 0,76 0,312 5 25,2 27,5 33 0,21 266,22 297,54 1,91 0,81 0,17 6 38,3 41,2 33 0,17 353,92 382,1 2,34 0,76 0,13

Литература

1. Миронов М.Е. «Водные пути и порты.» руководство по выполнению курсового проекта «Устройство и компоновка морского порта»

2. СНиП 2,06,04-82 «Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения, ветровые и от….»

3. Конспект лекций Митюшина Д.Н. по дисциплине «Устройство морского порта»