Курсовой проект на тему:

План порта
С О Д Е Р Ж А Н И Е
1.Исходные данные.                                                                    

2.Физико-географический очерк

3. Экономико-эксплуатационная часть и технологический процесс работы порта.                                                                        

3.1. Грузооборот порта и его характеристики.                  

3.2.Классификация портов.                                                  

3.3. Выбор типов судов, транспортных средств, ж/д.        

       3.4. Технологические схемы переработки грузов в порту и               обоснование их выбора.                                                                

4.Определение размеров основных элементов порта.             

       4.1. Определение количества причалов.                             

       4.2. Определение длины причального фронта.                    

       4.3. Складское хозяйство.                                                       

       4.4. Определение основных размеров акваторий порта.     

5. Транспортное оборудование порта.

       5.1. Расчет ж/д. перегрузочных фронтов

6. План порта.

      6.1. Определение отметок портовой территории , глубины порта и       высоты причальной стенки.                                                  

      6.2. Определение необходимой глубины на рейдах и водных подходов к порту

     6.3.Определение состава производственных, служебных и вспомогательных зданий порта.                                                            

     6.4. Обоснование выбора места расположения порта и его районов.                                                                                                 

7. Расчет гидротехнических причальных сооружений

7.1. Расчет причальной стенки гравитационного типа.     стр.20
2
2. Физико-географический очерк.

 
Проектируемый порт находится на правом берегу реки. Тип грунта - песок мелкий рыхлый.

В исходных данных даны: максимальный уровень воды наблюдается во время весеннего ледохода, средне навигационный уровень воды над нулем водопоста. Высота берега, высота проектируемого порта.

Русло реки однорукавное. Преобладающее направление ветра.
                                                                                     Таблица №1

Скорость ветра	С	C/В	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Итого
Штиль	-	-	-	-	-	-	-	-	11,6
1-8	5,2	6,0	2,3	4,0	8,2	3,8	3,6	14,0	47,1
9-13	2,2	3,0	2,7	3,1	2,9	3,2	1,8	5,1	24,0
14-20	1,3	1,0	0,3	2,1	1,6	1,2	1,3	4,1	12,9
≥20	1,3	-	-	1,8	-	-	-	1,3	4,4
Макс. V ветр.	27	15	14	2,9	16	18	15	23

5
3. Экономико-эксплуатационная часть и технологический процесс работы порта.
3.1. Грузооборот порта и его характеристики.
Работа порта и все его основные элементы определяются величиной его грузооборота.  (Qн). За расчетный грузооборот принимаем суточный грузооборот Q сут. С учетом коэффициента неравномерности Кн и его рабочего периода порта Тн, определяется по формуле.
                             Qсут=Qн*Кн/Тн.
Кн=1,4,  Тн=130 суток. Q=600000 т. Q=650000 т.
Q=Q 
Qсут=

                                                                            Таблица №2

Наименование грузов	Кн	Прибытие		Отправление
металлолом		Перевалка На ж/д	Всего	Перевалка На ж/д	Всего
	1,4	6461,5	6461,5	7000	7000

Объемы грузов по прямому варианту и с заходом грузов через склад определяются по формулам, отдельно для грузов:
-прямой вариант: Qсут. Пр. вар.=Qсут-Qсут.скл.

где Qн- расчет грузооборота по видам грузов.

      Кн - коэффициент неравномерности грузооборота.

      Тн- рабочий период порта в сутках.   

     Q сут.- расчетный суточный грузооборот.

     Кс- коэффициент прохождения грузов через склад, принимается 1
6

Qсут.скл=1250000*1,4*1/130=13461,5
Qсут. Пр= 6461,5,          Qсут.отп.=7000т.

                                                                              



                                                                                                Таблица № 3

Наименование грузов	Кс	Прибытие		Отправление		ИТОГО
		На ж.д. Судно Склад	всего через склад	На ж.д Судно склад	всего через склад	Через склад
	1	6461,5	6461,5	7000	7000	13461,5

3.2  Классификация портов.
Порты классифицируются по категориям в зависимости от среднесуточного грузооборота. Среднесуточный грузооборот Qсут. усл. Определяется по формуле:

  Q        Q=1250000*2.5/130=24038 т.
Определение категории порта.

Таблица №4

Наименование грузов	Навиг. Грузооборот в тоннах.   Q н	Продолж. Навигации в сутках,  Тн	Коэфф. перевоза условные тонны.Ку	Среднесут. Грузооб.в усл. Тоннах. Q сут.усл.
металлолом	1250000	130	2,5	24038

При реконструкции или расширении действующего порта его категория определяются с учетом фактического и проектируемого грузооборота.

При размещении грузовых причалов в общем причальном фронте категория порта определяется по наибольшему значению грузооборота. Этот порт относится к 1 категории.
7

3.3 Выбор типов судов, транспортных средств, железной дороги.
Выбор типов судов подбирается от габаритов судового хода, условии плавания и от объемов и видов грузов. В зависимости от расположения порта на реке соответственно подбирается судно.

 

Расчетные типы судов

                                                                                    


Таблица № 5

Наименование	Тип судна	Грузоподъемн. D , т	Длина Lc .	Ширина Вс.	Осадка в грузу Т.	Коэфф. использ.грузопод.α
метал	5596	1200	85	15,0	1,7	1

Для перевозки грузов по железной дороге принимаются крытые вагоны полувагоны, платформы. Тип вагона выбирается в зависимости от перевозимого груза.

 
Расчетные типы вагонов


Таблица №6

Наименование	Тип вагонов	Грузопод. Q ваг,т	Длина L в. м	ширина H в,м	αв
	полувагон	94	16,4	3,2	1

3.4 Технологические схемы переработки грузов в порту и обоснование их выбора.
Выбор схемы механизированной перегрузки грузов в порту по отдельным специальным районом, группам причалов или отдельным причалом.
9

            При обосновании схемы механизации необходимо предусматривать перевозку груза в основном в пакетированном виде, в пакетах, на поддонах, отдельными местами, массой места до 3-5 т.

            Для погрузки металлогрузов и тяжеловесов рекомендуется применение портальных кранов грузоподъемностью 16-32 т.с.
4.Определение размеров основных элементов порта.
4.1 Определение количества причалов.
Количество причалов  Nр определяется на основании пропускной способности одного причала Рсут и расчетного суточного объема, грузопереработки одного вила груза Qсут.

                 

                                     Nр=;

Суточную пропускную способность одного причала  определяют:
          Рсут=,  где
Т- суточная продолжительность грузовых операций в часах

                      Т=21, при 3-х см.

Tобщ- время занятости одного причала под судно. В ч.

β — коэфф. учитывающий потери рабочего времени на ремонт прикардонной механизации=1,05
G=LD-расчетное количество груза на судне.

G=1*1200=1200

Время занятости причала обработкой одного судна. t общ.

 
10

t общ.=t гр.+ tвсп. Где t гр=
где n- количество механизмов на одном причале.

     1,1- коэф. Учитывающий затраты времени на доп. Работы по обработке судна.

      Q час- расчетная часовая производительность в тоннах одной прикардонной машины.

       T всп.- складывается из норм времени вспомогательных операции=1,06

              Q час=q сут/21;        Q час= 13461,5/21=641 т.

 T гр=1,1*1,1200/2*641=1,0        Tобщ = 1,1+1,06=2,17
Рсут=    Nр=13461,5/11869,5=1,13

На обработку данного груза в известном объеме – необходимо один причал и два портальных крана.
4.2. Определение длины причального фронта.


 Определяется по формуле:Lпр.=Lc+d

Где Lс-длина расчетного судна.

        d-разрыв между судами, 4м.

L пр.=85+4=89 м.

Нст=    тер-    дна,  Нст=8,5-0,3=8,2

                                                                                          территория                  

                  УВВ            
                СВГЛ  



                                                                                                        Нст
                 ДНО         

                                                   



17

6.3. Определение состава производственных и служебных вспомогательных зданий порта.
Состав и размеры определяются в зависимости от категории   порта, расчетного грузооборота и состава перегружаемого груза протяженности и оснащенности причального фронта, районирования причалов порта и штатов административно-технического персонала.

В состав производственных и служебно-вспомогательных зданий порта входят:
1.    Управление порта с узлом связи.

2.    Проходные.

3.    Районные конторы.

4.    Блок портовых и вспомогательных помещений.

5.    Столовая.

6.    Портовые ремонтно-механические мастерские.

7.    Гараж с зарядной станцией для электро и авто погрузчиков.

8.    Материальный склад.

9.    Трансформаторные подстанции.

10.                Медпункт.

11.                Уборные.

12.                ВОХР.
18
6.4. Обоснование выбора места расположения порта и его районов.

Выбранное место располагается и является более приемлемым. Оно отвечает всем требованиям предоставляемым для постройки порта. Акватория порта защищена от волнения и ледоходов естественным изгибом реки.

На данной стороне реки прибрежная часть подвергается минимальной заносим ости, так же хорошим являются водные подходы к порту, на акватории и рейде средне минимальные навигационные глубины достаточны для работы рассчитанных судов. Грунт – песок мелкий рыхлый.
7.  Расчет гидротехнических причальных сооружений.
7.1.  Расчет причальной стенки гравитационного типа.

Здесь применяем стенку из массивной кладки с железобетонной надстройкой.

                       ЦЕЛЬ: (проверить).

1.Устойчивость стенки на скольжение в плоскости основания.

2.Устойчивость стенки на опрокидывание вокруг передней стенки.

3. Прочность грунта основания.

4. Расчет каменной постели.

20

Временная нагрузка  qo=2т/м, Распор и отпор грунта Еа и Ер.

               

         γ1, φ1,λ1,- характеристика грунтов обратной засыпки, естественной влажности.

γ1, φ2,λ2,- характеристики грунтов обратной засыпки мокрых насыщенных.

 γ1, φ4,λ4,- характеристики грунтов основан  взвешнном состоянии.

Γ1=19 кН/м.            φ1=37       λ1=0.248

Γ2=19 кН/м,         φ2=37,   λ1=0,270,

Γ3=19 кН/м,         φ3=37,   λ1=0,307,
Ширина стенки понизу:

Вст = (0,7-0,8)Нст.м.                Нст=8,2 м.

Вст=0,7*8,2=5,74 м.

Ширина постели:          Вп = Вст + 2hп (м).

 Где h-толщина постели по расчету.

Высота надстройки: hн = Нст – Нпр – 0,5 (м).

Нпр = 2,2*hн = 8,2-2,2-0,5 = 5,5 м.

Hк = (0,25-0,35)hк (м),   hк = 0,3*5,5=1,9 м.

Вн=hн-hк+0,5,        Вн=5,5-1,9-0,5=4,1 м ,

Вн=0,3 (м).             Вфп=0,5 (м),

hкм = ;          hкм = 2,2+0,5/3=0,9 м.

21

hмк=(м),       hмк= 3*0,9=2,7 м.

Определение вертикальных сил и плечи вертикальных сил для надводной части стенки. Q=L*в*h*γ

-для железобетонной конструкции :

Q1 = 0.3*9*76*2.5=512,  где в1=0,15.

Q2 = 6.8*0.5*76*2.5=645,  где в2=3,4.

Q3 = 8.12*0.5*76*2.5=770.4  где в3 = 4,06 м .

Q4 = 6*6.3*76*2.5/2=3590  где  в 4 = 2,3 м .

-для песчаной засыпки :

Q5 = 6*2.7*76*1.8=2216.2  где в5=3,3 м .

Q6 = 8.5*0.5*76*1.8=580.4  где в6 = 6,54   м.

Q7 = 9*1.3*76*1.76 = 1623.2  где в7 = 7,46 м

Q8 = 6*6.2*76*1.76/2=2584.3 где в8 = 4,3 м

Q9 = 8.12*2.03*76*1.5=1896.6 в9 = 4 м

Расчет моментов удерживающих сил:

Муд1 = Q1в1 = 513*0,15=75,9 кН

Муд2 = Q2в2 = 646*3,4=21,29 кН

Муд3 = Q3в3 = 770,4*4,0=3131,78 кН

Муд4 = Q4в4 = 3591*2,3=8259 кН

Муд5 = Q5в5 = 2216*3,2=7313,4 кН

Муд6 = Q6в6 = 581*6,55=3808,1 кн

Муд7 = Q7в7 = 1525*7,47=12123,9 кН

Муд8 = Q8в8 = 2585,5*4,3 = 11117,6 кн

Муд9 = Q9в9 = 1896,5*4,0 = 7703,25 кН
22

Qт=14426,2 кН,               

Определяем горизонтальные силы (Е) строится эпюр распора грунта для чего предварительно вычисляем значения ординат эпюры распора грунта в характерных сечениях.

-         верх стенки:

    σа1 = qολа1;                     σа=2*0,240,496 кН/м

    σа2 = (qο+λа1     кН/м,

            σа3 = (qο+λа2    кН/м,

         σа2 = (2+17,2*22,6)*0,247=96,7 т/м

            σа3 = (2+1,5*2,05)*0,27=1,37 т/м

            σа4 = (2+1,5*2,05)*0,27 =1,37 т/м

           Находим значение горизонтальных сил :

                                  Еа1 =  ; т

Еа1=(0,496+96089/2)9=438,2 т.

Еа2 = ; т Еа2=(1,37+1,37/2)2,55=3,49т

L1=6.8,                           L2=1.025

Е=3,49+438,2=441,7       т.

Находим моменты опрокидывающих сил:

  Мо = Ei li

  Mo1 =438.2*6.8=2979.96 т/м

  Мо2 = 3,49 *  1,02  = 3,57 т/м

Мо = 2979,6+3,57 = 2983,5 т/м
23

-Находим проверку устойчивости надстройки всей причальной стенки на скольжение :

              Кс =   , где   Qi – сумма вертикальных сил.

Еi- сумма горизонтальных сил.

f-коэффициент трения материалов подошвы фундаментной плиты по массивной кладке f=0.6, Кс=

19,5>1,4 – это значит, что надстройка и все сооружение устойчивы на сдвиг.

Кс- коэффициент устойчивости сооружения на скольжение.

- Проверяем устойчивость на опрокидывание надстройки вокруг ее передней грани, и всей стенки относительно ее передней грани   :

                           Ко = ,    где Ко = 18,36

Муд – сумма удерживающих моментов

Мо – сумма опрокидывающих моментов.

-         Расчитываем давление причальной стенки на основание.

σmax = .     Где Вст- ширина стенки у основания

24

l=В/2*а – эксцентри.

А=    - плечо равнодействующих горизонтальных и вертикальных сил, действующих на стенку.
А = (54786=2983,5)/14427,2=3,58

L=8.12/2*3.59=0.47

σmax= 14427.2/8.12(1+6/8.12)=2.37 кгс/см

Давление на грунт по нашим расчетам превосходит допустимое, поэтому мы устраиваем постель из каменной наброски, толщину которой принимаем hп=2м

Ширину постели рассчитываем по формуле :

Вп=Вст+2hп (м),  где Вст- ширина стенки, hп-толщина постели по расчетую

                           Вп = 8,12 + 2*2 =12,1 м
Список использованной литературы:

1.   
Дтунковский Н.Н., Каспаров А.А., Смирнов Г.Н., Сидоров А.Г. «Порты и портовые сооружения» часть 1 и 2. Издательство литературы по строительству. Москва – 1964 г.

2.   
Методические указания по выполнению курсорого проекта «Генеральный план порта». Новосибирск – 1975 г.