Глава XIV

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОРТА

§ 41. План порта

План порта определяется взаимным расположением и размера­ми его сооружений и устройств. Акватория, т. е. водная поверхность в границах порта, состоит из рейдов, аванпортов и гаваней. Рей­ды— предпортовые акватории, предназначенные для отстоя судов при непогоде или в ожидании очереди к причалу. Они разделяются на внутренние и внешние. Аванпорты (передовые части порта) — акватории, защищенные оградительными гидротехническими со­оружениями и вынесенные за пределы основного порта. Гавани — это главные части внутрипортовой акватории, примыкающие к при­чальным сооружениям и предназначенные для перегрузочных опе­раций. Гавани, вклинивающиеся внутрь береговой территории, обычно созданные искусственно, называют ковшами или перегру­зочными бассейнами.

Формы планов порта отличаются большим разнообразием в зависимости от их расположения относительно береговой черты, устьев рек, действия приливообразующих сил и других естествен­ных условий. Размеры основных элементов порта (площади рейдов и гаваней, длина причального фронта и внешних оградительных сооружений, габариты подходных каналов и др.) зависят как от естественных условий, так и от размера грузооборота и габаритов посещающих порт судов.

§ 42. Внешние оградительные сооружения

Внешние оградительные сооружения (молы и волноломы) ог­раждают акваторию порта со стороны моря от волнения и наносов. Молы — гидротехнические сооружения, имеющие соединение с бере­гом. Устраиваются в виде вертикальной стенки или откосного ти­па. Волноломы — такие же оградительные сооружения, но не имею­щие связи с берегом. Они могут иметь прямолинейные или криво­линейные очертания с одним или несколькими переломами осей. Начертание их в плане прежде всего зависит от конфигурации бе­реговой линии, создающей порту в той или иной мере укрытость от внешних воздействий моря. Целесообразное использование ес­тественных условий, улучшающих укрытость порта, существенно влияет на снижение стоимости внешних оградительных сооружений. Характерные схемы расположения внешних оградительных соору­жений показаны на рис. 22.

Конструкции внешних оградительных сооружений отличаются большим разнообразием. Наиболее распространены следующие:

деревянные с каменным заполнением без каменной верхней над­стройки (свайные, ряжевые, свайно-ряжевые); такие же, но с каменной верхней надстройкой;

каменные (правильной массивовой кладки, из массивов-гиган­тов, массивовой наброски, из ячеистых массивов); из стальных шпунтов с каменным заполнением. Указанные типы оградительных сооружений являются сплошны­ми и создают преграду от воздействий моря и наносов на всю

толщу воды от дна до отметки гребня волны. Другие типы огради­тельных сооружений (сквозные, плавучие, пневматические, гидрав­лические) распространения в морском портостроении не получили

из-за сложности в эксплуа­тации и недостаточности за­щитных свойств. Свайные оградительные сооружения (рис. 23, а) обеспечивают свою устойчивость от внеш­них нагрузок путем защем­ления нижних концов свай в грунте. Они состоят из двух наклонных сплошных рядов свай, скрепленных между собой парными де­ревянными схватками и ме­таллическими анкерами. Между сплошными свайны­ми рядами забиваются оди­ночные сваи в два-три ряда с шагом 1,5—2,5 м. Внут­реннюю полость между свайными рядами заполня­ют сортированным бутовым камнем весом 40—100 кг до самого верха. Сверху кам­ни закрывают железобетонными плитами или монолитным бето­ном для предотвращения вымывания камней волнами. Анкерные тяги, парные деревянные схватки и внутренние ряды одиночных свай предохраняют верхнюю часть сооружения от распора кам­нем. Ряжевые сооружения (рис. 23, б) составляют из отдель­ных ряжей, т. е. бревенчатых срубов, заполненных камнем. Это

сооружение относится к гравитационному типу, устойчивость ко­торого от действия внешних нагрузок обеспечивается собственным весом. Ряжевая конструкция требует устройства каменной посте­ли с тщательным равнением ее с помощью водолазов.

Свайные и ряжевые конструкции оградительных сооружений наиболее экономичны в строительстве, но имеют весьма существен­ные недостатки:

подверженность быстрому гниению в зоне переменного горизон­та воды;

неприменимость в районах, где имеются морские древоточцы;

недостаточную стойкость против ледовых нагрузок;

большой расход длинномерного отборного леса.

Поэтому деревянные соору­жения получили распростране­ние в северных портах СССР, где нет древоточцев и имеется местный лес. Деревянные гид­ротехнические сооружения воз­водятся на глубинах, обычно не превышающих 6—7 м, и реже на глубинах 10—12 м. Подводная часть таких соору­жений может служить более 200 лет, так как дерево в во­де сохраняется весьма хорошо.

Для глубин свыше 6 м бо­лее экономичными являются сооружения из правильной массиво­вой кладки (рис. 24). Они состоят из тщательно выровненной ка­менной постели толщиной 2—3 м и шириной, превышающей ши­рину мола на 8—10 м. Назначение постели — выровнять дно и уменьшить давление на грунт от веса самого сооружения, а так­же препятствовать размыву дна у сооружения. На постель пра­вильными рядами (курсами) укладывают бетонные блоки весом 40—50 т с таким расчетом, чтобы их швы перевязывались в гори­зонтальном и вертикальном направлениях, что увеличивает проч­ность тела мола. На верхнем курсе блоков устраивают надстрой­ки из каменной кладки.

Оградительные сооружения из массивовой наброски (рис. 25) являются гравитационными сооружениями откосного типа. Бетонные блоки весом 20—50 т двух-трех размеров набрасывают на камен­ную выровненную постель или непосредственно на грунт без какой- либо системы, беспорядочно, но с расчетом образовать в попереч­ном сечении трапецеидальную форму с откосами: с морской сторо­ны— 1:1,5, со стороны порта—1:1. Форма блоков может быть самой различной: прямоугольной, квадратной, трехгранной и др. К преимуществам такого типа сооружений относится удобство их постройки даже при значительном волнении и невосприимчивость к неравномерной осадке основания. Однако такие сооружения имеют существенные недостатки:

большой расход материала и, следовательно, их дороговизна (на 10—30% дороже молов из правильной массивовой кладки);

недостаточную прочность, так как массивы вымываются и рас­катываются волнением.

Оградительные сооружения из циклопических массивов весом более 100 т сооружают при большой глубине (12 / 15 м) и значи­тельной высоте волны (более 7 м). Циклопические массивы пред­-

ставляют собой бетонные блоки длиной, равной ширине мола, и вы­сотой, соответствующей высоте мола. Их укладывают на каменную постель отдельными столбами в ряд по оси мола. Вес их может со­ставлять 250—400 г и более. На постели в берменных частях ук

ладываются защитные массивы весом 20—30 т. Оградительные со­оружения (рис. 26) устраивают из ячеистых пустотелых массивов без дна весом до 100 т, которые укладывают друг на друга на каменную постель и затем их пустоты заполняют бетоном. Таким путем из ячеистых массивов можно создать блоки весом более чем циклопические массивы. Молы из циклопических массивов бы­ли построены в Алжире и Катании, из ячеистых массивов в Генуе, однако они потерпели аварию из-за недооценки высоты волн.

Молы из массивов-гигантов (рис. 27) также сооружают на больших глубинах. Массивы-гиганты представляют собой пустоте­лые железобетонные ящики с дном длиной 10—30 м, а шириной и

высотой равными размерам мола. Вес такого ящика, заполненно­го песком, рваным камнем или бетоном достигает 3000—5000 т. Эти . ящики сооружают на берегу или в доке, спускают на воду, отводят на место строительства на плаву, устанавливают на яко­рях, и открывая кингстоны, затапливают, устанавливая их на подготовленную каменную постель. Затем заполняют песком, кам­нем или бетоном. Недостатками таких молов являются неравно­мерная осадка под массивами-гигантами, расстройство и вымы­вание постели и трудности ремонта.

Молы из двух сплошных рядов, выполненных из металлическо­го шпунта, имеют преимущества перед деревянными в том, что внутреннюю полость можно заполнять мелким несортированным камнем и далее песком, так как замки шпунтин полностью исклю­чают вымывание засыпки.

Кроме вышеперечисленных типов оградительных сооружений, ограниченное, распространение имеют молы откосной формы из каменной наброски или песка. Их отрицательные свойства заключа­ются в том, что на их сооружение затрачивается масса материа­ла, так как они должны иметь весьма распластанную форму с от­косами со стороны моря, доходящими до 1 : 30. Кроме того, такие сооружения весьма легко подвергаются размыву.