Компоновка порта

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: «Гидротехническое и энергетическое строительство»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине «Порты и портовые сооружения»

Тема: «Компоновка порта»

Специальность 1-37 03 02 «Кораблестроение и техническая эксплуатация водного транспорта»

Выполнил:                                                            Д.Л.Бакиновский

                                                                              Студент гр. № 310611

Руководитель:                                                      О.Б. Корбут

Минск 2016

Содержание

Введение. 3

1.  Подбор подвижного состава (судов и вагонов). 4

2. Определение отметок территории и дна акватории порта. 7

3. Разработка технологических схем перегрузочного процесса. 11

4. Проектирование основных элементов порта: определение длины причальной линии, проектирование складов. 13

5. Описание принятой компановки порта. 17

6. Расчет одноанкерного стального больверка. 19

7. Основные технические показатели порта. 22

Заключение. 27

Литература. 28

Замечания (указания)

Записка пишется от 3 лица или в безличной форме, но недопустимо от 1 лица

На методичку не ссылаться и методичку не переписывать!

Выделенное красным убрать, синим - переработать

Грузы называть так, как они даны в задании, а не в общем виде

См. исходные данные (стр. 4) – нумерация такая встречается в тексте только один раз – в заголовках

Содержание записки должно отвечать заданию, а не тексту методички

Заголовки первого уровня пишут обычно прописными буквами, а второго – строчными. Введение должно соответствовать выполненной работе, а не общим описаниям

Введение

Порт – комплекс сооружений и устройств, создаваемых на побережьях океанов, морей, рек, лиманов и др. с целью укрытия судов от волнения, производства перегрузочных работ и передачей грузов с водных путей на сухопутные и обратно, выполнения пассажирских операций, ремонтных работ на судах и снабжения судов.

Современный порт представляет крупный и очень сложный технический комплекс. В него входят: территория и акватория, береговые и рейдовые причалы, оградительные и берегоукрепительные сооружения. Порт является транспортным узлом – местом пересечения различных видов транспорта: морского, речного, железнодорожного, автомобильного и трубопроводного. Поэтому должен иметь удобные подходные каналы и оснащен навигационными средствами; сеть путей сообщения, удобно связанную с основными магистралями, подходящие к порту (железные и автомобильные дороги, внутренние водные пути); стационарные устройства, сортировочные станции, внутренний рельсовый и безрельсовый транспорт.

 Порт - это место стоянки судов, однако, деятельность его должна соответствовать сокращению стоянки судов до минимума, с тем, чтобы они могли с максимальной отдачей выполнять свое главное транспортное значение – перевозку грузов. В порту должна  быть до минимума сведена и задержка подвижного состава, сухопутного транспорта, участвующего в перегрузочном процессе. Для выполнения этих задач порт оборудуется соответствующими причалами, высокопроизводительными подъемно-транспортными средствами: кранами, перегружателями, подъемниками, специализированными установками и т.д.

 Весь комплекс работ, производимых в портах, должен строиться на новых прогрессивных технологических процессах, скоростной обработки судов. От правильно выбранного и хорошо работающего оборудования порта в значительной мере зависит эффективность важнейших операций в порту – перегрузочных работ.

Исходные данные

1.1.Расположение нового порта – на реке

1.2.Расчетный грузооборот:

Наименование грузов	Прибытие, тыс. тонн	Отправление, тыс. тонн
Песок формовочный		200
Контейнеры F1	600
Всего:	с воды	на воду

1.3. Судоподъёмное сооружение – поперечный слип

1.4. Расчетные уровни воды: низкий 143,0 м, высокий 146,0 м

1.5. Высота волны – 1,0 м,

1.6. Даты: вскрытия – 01.05, замерзания – 01.10

1.7. Грунт дна водоема – песок, заносимость – 0,1 м/год

1.8. Характеристики грунтов:

основания – ρ_осн=1,0 т/м³, φ = 25º, C = 0 кПа

засыпки – ρ_зас=1,68 т/м³, φ₁ = 28º, φ₂ = 26º

1.9. Равномерно распределенная поверхностная нагрузка на территории порта q =30 кПа

1.10. Топографический план на местности – 2

2.1 Подбор подвижного состава (судов и вагонов)

Выбор судов (таблица 1) осуществляют в зависимости от характеристик перевозимых грузов по таблице 2.1 [1, стр.5].

Таблица 1 – Характеристики принятых судов

Характеристики судов	Для перевозки
Контейнеры	Песок формовочный
судно	теплоход «Балтийский»	теплоход «Балтийский»
грузоподъемность	Gs=1300 т	Gs=1300 т
длина	ls=86,4 м	ls=88,76 м
ширина	bs=11,6 м	bs=12,66 м
осадка в грузу	s=2,25 м	s=2,26 м
высота борта	hб=3,6 м	hб=3,6 м

Для каждого вида груза типы выбранных вагонов и их технические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические характеристики грузовых вагонов

Тип вагона	Число осей	Грузоподъёмность, т	Масса вагона (тара), т	Полезный объем, м³	Длина по осям автосцепа, м
Платформа	4	62	22,0	18,5	14,62
Полувагон-хоппер	4	50	21,0	59,3	10,03

Платформа: для перевозки контейнеров.

Полувагон-хоппер: для сыпучих грузов.

2.2Определение отметок территории и дна акватории порта

Отметку проектного дна акватории получают вычитанием гарантированной глубины от отметки НРУ:

↓Дна =↓ НРУ– Н_акв

Проектная навигационная глубина акватории у причала, составляет

Н_акв = s+z₁+z₂+z₃+z₄, м,

где    s – осадка расчетного судна в грузу;

z₁ – навигационный запас под днищем судна, z₁=0,2 м.    по таблице 3.3 [1, стр.13].

z₂ – запас глубины на дифферент речного судна, z₂=0,026 м. [1, стр.14].

z₃ – запас глубины на волнение:

z₃ = 0,3 h_в – z₁  =(0,3·1,0)–0,2=0,1 м;

h_в – допустимая высота волны на акватории порта

z₄ – запас глубины на заносимость:

z₄ = n·t_сл =3·0,1=0,3 м

n = период между ремонтными дноуглубительными работами (3 года) ;

t_сл = 0,1 м/год (толщина слоя отложения наносов) из задания на курсовой проект

Н_{акв (контейнер)} =2,25+0,2+0,026+0,1­­­+0,3=2,876 м

Н_{акв (навал)}         =2,26+0,2+0,026+0,1+0,3=2,886 м

Глубина акватории порта у причальной линии

Параметры	Причал
Контейнеры	Песок формовочный
s	2,25	2,26
z1	0,2	0,2
z2	0,026	0,026
z3	0,1	0,1
hв	1,0	1,0
z4	0,3	0,3
n	3	3
tсл	0,1	0,1
Накв	2,876	2,886
↓Дна	140,124	140,114

↓Дна_{(контейнер)} =143,0–2,876=140,124 м

↓Дна_(навал)         =143–2,886=140,114 м

2.2.1 Определение отметок территории порта

Исходя из расчетов и данных таблицы, присвоим IV категорию.

Отметку территории назначают на уровне пика половодья ВУВ=240,0м.

2.3 Разработка технологических схем перегрузочного процесса 2.3.1 Механовооруженность порта

Из данных к курсовому  проекту по табл. 4.5[1, стр.22] определяем массу штучных грузов .

По табл. 4.1[1, стр.17] подбираем портальные краны. Такие же краны используем и на причале навальных грузов.

Технические характеристики кранов, установленных  на причале штучных грузов:

Тип крана                                    -          Кировец

Грузоподъемность, т                  -          5

Вылет стрелы, м:

R_max                                                 -          30

R_min                                                  -          8

Колея, м                                      -          10,5

Скорость подъема груза, м/мин -          80

Частота вращения, об/мин         -          1,75

Для перегрузки навалочных грузов подбирают необходимое крановое оборудование ковш или грейфер, по табл. 4.4[1, стр.20].

 Одним из важных параметров является ρ_гр–насыпная масса груза т/м³, по табл. 4.6[1, стр.23-25],

Песок формовочный ρ_гр = 1,2…1,8)

Для перегрузки песка формовочного подобран двухчелюстной грейфер с техническими параметрами:

Тип грейфера                         -          Г-III-5

Грузоподъёмность, т             -          5

(объём грейфера) V_гр ,м³        -          1,69

(масса грейфера)Q _{гр ,} т           -          2,3

2.3.3 Определение производительности портальных кранов

Производительностью подъемно транспортной машины, называется количество груза, перемещаемое данной машиной в единицу времени.

Часовую производительность определяют по зависимости:

где    Р_кр –производительность портального крана, т/ч;

G_ц – масса груза перегружаемого за цикл, т.

Т_ц – продолжительность цикла машины, с.

Так как в данном курсовом проекте не предусмотрен расчет часовой производительности портальных кранов, можно использовать условные нормы:

– Р_кр(кнт) = 50 т/ч (для кранов портальных грузоподъемностью до 5 т для штучных грузов – 45…50 т/ч);

– Р_кр(щеб) = 120 т/ч (для кранов портальных с грейфером емкостью до 3 м³ для щебня гравия и клинкера – 120…130 т/ч).

2.4 Проектирование основных элементов порта 2.4.1 Определение длинны причальной линии

Длину причального фронта определяют по зависимости:

l_пр=( l_s+ d)· х_пр ,

где    l_пр– длина причального фронта;

l_s – длина габаритного судна;

d – расстояние между судами, м, по таблице 5.1 [1, стр.35];

х_пр – принятое количество причалов:

х_пр =

(q_сут)_p– расчетный суточный грузооборот, т/сут:

(q_сут)_p =

Q_ГОД – из задания на курсовой проект;

k_н – коэффициент неравномерности поступления грузов по таблице 5.3[1, стр.36];

N_p – плановое число дней работы порта (90% от N_нав= 142);

Р_сут -суточная пропускная способность одного причала, т:

k_мет – коэффициент учитывающий влияние  метеорологических факторов [1, стр.34];

х_м – число прикордонных перегрузочных машин (2 машины );

t – суточная продолжительность работ перегрузочных машин, для двухсменной работы (13 ч), по согласованию с руководителем;

y – коэффициент, учитывающий потери на вспомогательные операции:

t_гр– продолжительность грузовой обработки обработки судна:

t_всп – время вспомогательных  операций, и составляют (10…15% ) от t_гр;

k_г – коэффициент использования грузоподъемности судна;

G_s – грузоподъемность судна, т;

P_ч – часовая производительность перегрузочных машин, т/ч.

(q_сут)_p(кнт)  =

(q_сут)_{p (щеб)} =

t_гр(кнт) =

t_гр(щеб) =

y_(кнт) =

y_(щеб) =

 

Р_{сут(кнт)} =

 

Р_{сут(щеб)} =

х_{пр (кнт)} =

х_пр(щеб)  =

l_пр(кнт) =( 86,4+10)· 3,39 = 326,796

l_пр(щеб) =( 88,76+10)· 2,59 = 255,784

Таблица 3 - Определение длины причальной линии

Параметр	Буквенное обозначение параметра	Формула	Параметры значений
Контейнер	Щебень
Годовой грузооборот, тыс.т.	QГОД	см.задание	400	400
Общий коэффициент неравномерности	kн	табл. 5.3[1, стр.36]	1,2	2,2
Плановое число дней работы порта сут.	Np	90% от Nнав	142	142
Расчётный суточный грузооборот, т/сут	(qсут)p	(qсут)p =	3376	6188
Элементы судна:
грузоподъёмность, т	Gs	см.п.1	1300	1300
длина, м	ls	см.п.1	86,4	88,76
Коэффициент использования грузоподъёмности судна	kг	[1, стр.32]	0,6	1,0
Число прикордонных перегрузочных машин	хм	[1, стр.32]	2	2
Производительность одной перегрузочной машины, т/ч	Ркр	см.п.3.3	50	120
Суточная продолжительность работы машин, ч	t	По согласованию с руководителем	13	13
Время грузовой обработки судна, ч	tгр		7,8	5,42
Время занятости причала вспомогательными операциями, ч	tвсп	tвсп=0,1· tгр	0,78	0,542
Коэффициент, учитывающий потерю времени на вспомогательные операции, ч	y		0,9	0,9
Коэффициент, учитывающий влияние метеорологических факторов	kмет	[1, стр.34]	1	1
Суточная пропускная способность одного причала, т	Рсут	Рсут=0,85· Ркр· kмет· хм· t· y	994,5	2386,8
Расчётное число причалов	хпр	хпр =	3,39	2,59
Принятое число причалов
Разрыв между судами, м	d	табл. 5.1[1, стр.35]	10	10
Длина причальной линии, м	lпр	lпр=( ls+ d)· хпр ,	326,8	255,8

2.4.2 проектирование складов

Таблица 4 - Определение площади склада

Параметр	Буквенное обозначение параметра	Формула	Значения параметров
Контейнер	Щебень
Расчётный суточный  грузооборот, т/сут	(qсут)p	(qсут)p =	3376	6188
Коэффициент складирования	α	табл. 5.1[1, стр.38]	0,6	0,5
Средний срок хранения грузов, сут.	tскл	табл. 5.1[1, стр.38]	8	7
Ёмкость склада, т:
открытого	Ео	Ео = qсут · α · tскл	16204	21658
крытого	Екр
Расчётная масса на площадь склада, т/м2:
открытого	qскл	[1, стр.40]	4,3	16
крытого	qскл	[1, стр.40]		-
Коэффициент использования полезной площади склада:
открытого	kи	[1, стр.39]	0,5	0,8
крытого	kи	[1, стр.39]		-
Площадь склада, м2
открытого	Fскл	Fскл = Е / qскл · kи	1884	1083
крытого	Fскл	Fскл = Е / qскл · kи	-	-
Размеры открытых складов для контейнеров, м:
возможная длина по причальному фронту	lскл	lскл = lпр	326,8	-
необходимая ширина	во	в= Fскл / lскл	5,76	-
принятая ширина	вскл	в= Fскл / lскл	5,76	-
Размеры складов для щебня, м:
длина по причальному фронту	lскл	lскл = lпр	-	255,8
необходимая ширина	вскл	в= Fскл / lскл+ hшт · ctgφ	-	20

Для навалочных грузов

q_скл = ρ  h_шт= 1· 16=16,т/м²

где    ρ – плотность навалочного груза (щебень=1,2…1,8) [1, стр.23, таблица 4.6];

ctgφ – угол естественного откоса (45º)

h_шт– высота штабеля для щебня можно принять до 16 м.

Для контейнеров

q_скл ==5,08·3/3,55=4,3, т/м²

где    m_конт –5,08 т.

n_яр      – число ярусов контейнеров на штабеле

F_конт – площадь основания контейнера (1,46 *2,435 =3,55 м²)

l_скл = l_пр– d_пож · х_пр = 326,8– 20 · 3,39= 259 м

2.4.3. железнодорожные пути порта.

y_п  ­–Число прикордонных железнодорожных путей на причале с  контейнерами принимаем  два железнодорожных пути. С щебнем принимаем два железнодорожных пути.

y_т  –Число   тыловых железнодорожных путей на причале с  контейнерами принимаем  два железнодорожных пути. С щебнем принимаем два железнодорожных пути.

Заключение

   В данном

Список использованных источников

1.