Научная статья на тему 'Вопросы исследования несущей способности причальных сооружений речного порта при их длительной эксплуатации'

Вопросы исследования несущей способности причальных сооружений речного порта при их длительной эксплуатации Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
82
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Ситнов А. Н., Коптев В. Ю.

В работе рассматриваются вопросы исследования несущей способности причальных сооружений на примере ОАО «Нижегородский порт».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

QUESTIONS OF RESEARCH OF BEARING STRENGTH OF MOORING BUILDINGS OF RIVER PORT DURING THEIR PROTRACTED EXPLOITATION

The questions of research of bearing strength of mooring buildings are in-process examined on the example of ОАО «Hyzhegorodskyy port».

Текст научной работы на тему «Вопросы исследования несущей способности причальных сооружений речного порта при их длительной эксплуатации»

Для реализации предложенного адаптивного алгоритма должны быть решены следующие основные задачи:

1) создана необходимая база знаний по оптимизации управленческих решений при поставке НСМ с возможностью её пополнения;

2) разработана информационно-логическая схема управления поставками НСМ в порту с представлением структуры управления, функций и задач, выполняемых её звеньями, информационных потоков (состава информации, включая документы) между звеньями и объектами управления.

Список литературы

[1] Матюгин М.А. Учет специфических особенностей планирования работы речного порта при поставке НСМ // Международный научно-промышленный форум «Великие реки - 2006» / Тезисы докладов. - Н. Новгород: Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т., 2006. - С. 234-235.

[2] Громов H.H., Персианов В.А. Управление на транспорте: Учеб. по спец. «Экономика и управление на транспорте» - М.: Транспорт, 1990. - 336 с.

[3] Сербии В.Д. Основы логистики: Учебное пособие. - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2004.

[4] Курчесва Г.И., Стребкова Л.Н. Анализ рисков малого предприятия с учетом состояния отрасли // Управление риском. - № 3. - 2007. - С. 21-25.

[5] Ситнов А.Н. Проблема использования производственных ресурсов в управлении работой речных портов: Монография. - Н. Новгород: ВГАВТ, 2002. - 218 с.

[6] Магамадов А.Р. Оптимизация оперативного планирования работы порта. - М.: Транспорт, 1979. - 182 с.

METHODICAL BASICS OF RIVER PORTS DELIVERY MANAGEMENT OF NON-MINERAL BUILDING MATERIALS

A. N. Sitnov, M. A. Matyugin

The article is observed methodical questions of river port delivery management of non-mineral building materials on fundamentals of logistics providing solving delivery problem in port s and consumers ' behoof

УДК 627. 332. 004.

A. Н. Ситнов, д. т. н. профессор.

B. Ю. Коптев, старший преподаватель, ВГАВТ. 603590, Нижний Новгород, уп Нестерова, 5а.

ВОПРОСЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ РЕЧНОГО ПОРТА ПРИ ИХ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

В работе рассматриваются вопросы исследования несущей способности причальных сооружений на примере ОАО «Нижегородский порт».

Работа речного порта невозможна без нормального технического состояния гидротехнических сооружений, основными из которых являются причальные набережные.

Оценка технического состояния причальных набережных в первую очередь подразумевает определение несущей способности эксплуатируемых причальных сооружений, которая характеризуется напряженно-деформируемым состоянием конструк-

ции, плановыми высотными смещениями, уплотнением и разуплотнением фунтов засыпки и основания и другими факторами.

Напряженно-деформированное состояние причальных сооружений, как известно, зависит не только от внешних воздействий и эксплуатационных нагрузок, но и является функцией их возраста, а, следовательно, с течением времени меняется и несущая способность сооружения. Поэтому в процессе эксплуатации возникает необходимость оценивать способность сооружения воспринимать ту или иную эксплуатационную нагрузку в определенные периоды после постройки сооружения.

Практическое отсутствие в течение 15 и более лет инвестиций в ремонт и поддержание портовых сооружений при переходе экономики к рыночным отношениям, привело к их быстрому износу. Это в сочетании с агрессивным воздействием природных (удар волн, течения, истирающее действие песка, гальки, льда, коррозия металлических и бетонных конструкций и т. д.) и эксплуатационных (механическое действие судов, перерабатываемых на причалах химических грузов, несвоевременность ремонтов, усугубленные дефектами строительства, нарушениями правил технической эксплуатации) факторов, привели в ряде портов к критическому и даже аварийному состоянию сооружений.

Вопросы рациональной эксплуатации и долговечности причальных сооружений связаны с изучением внешних воздействий на сооружения во времени с начала их эксплуатации, что является задачей сложной и трудоемкой. Поэтому получение наиболее полной и достоверной информации о действительном состоянии несущей способности причальных сооружений осуществляется, как правило, посредством проведения натурных исследований.

В 2006 г. кафедрой ВП и ГС ВГАВТа были проведены такие исследования причальных набережных Центрального и Волжского грузовых районов Нижегородского порта с целью определения действительного технического состояния гидротехнических сооружений.

Построенные в советское время, сооружения различаются по конструкции, сроку эксплуатации и техническому состоянию. Причальные набережные Центрального грузового района порта, расположенные на слиянии рек Волга и Ока, включают три части. Первая очередь строительства по конструкции представляет собой низкий свайный ростверк, построенный в 1938 г.; вторая очередь - двуханкерный неразрезной металлический больверк (1955-1956 гг.); третья очередь - двуханкерный разрезной железобетонный больверк (1965-1967 гг.). На Волжском грузовом районе причальные набережные, построенные в 70* и реконструированные в начале 80- годов XX века, включают два участка из одноанкерного и двуханкерного металлического боль-верка. За длительный период эксплуатации, в сочетании с имеющимися строительными недоработками, появилось значительное число разного рода дефектов и повреждений набережных, к основным из которых можно отнести: нарушение целостности замковых соединений железобетонного и металлического шпунтов, провал грунта со стороны территории, провисание шпунта, нарушение целостности бетона тумбовых ниш в местах сопряжения с металлическим шпунтом и наличие в этих местах утечки грунта в акваторию, значительные повреждения железобетонного шпунта и поверхностного слоя бетона железобетонных конструкций, переуглубление дна, интенсивная коррозия шпунта на причалах переработки агрессивных грузов и др.

Обоснование оценки несущей способности причальных сооружений базируется на методике, дающей возможность определять влияние факторов, вызывающих изменение параметров напряженно-деформированного состояния элементов конструкций и позволяющей следить за ее несущей способностью. При обследовании причалов Нижегородского порта была принята методика выполнения натурных исследований, отработанная и используемая Санкт-Петербургским государственным университетом водных коммуникаций.

Методика натурных исследований эксплуатируемых транспортных гидротехнических сооружений в значительной степени зависит от их конструкции. Наиболее объемны и специфичны натурные исследования тонкостенных сооружений больверкого типа, включающие в себя следующие основные мероприятия:

- визуальное обследование конструкций;

- измерение плановых смещений верха стенки;

- наблюдения за фактическими нагрузками и режимом работы средств портовой механизации;

- водолазное обследование набережной;

- опытная огрузка причалов;

- измерение полных напряжений в анкерных тягах;

- инструментальные наблюдения за прочностью бетона конструктивных элементов набережной;

- проверка степени коррозии шпунта и анкерных тяг;

- промеры глубин в прикордонной полосе акватории и др.

Одним из ключевых мероприятий, входящих в состав исследований по определению напряженно-деформированного состояния элементов конструкций, является проведение испытания причалов опытной огрузкой. В процессе испытания велись наблюдения за горизонтальными смещениями опытных участков набережной , а также определялись усилия в анкерных тягах, являющиеся одним из важнейших параметров напряженного состояния заанкерованных больверков, чаще всего лимитирующих их несущую способность.

Кроме этого, на определённой стадии исследования, для более полной оценки состояния несущих элементов набережной, определяется коррозионный износ металлического шпунта и анкерных тяг.

Таким образом, основными критериями оценки несущей способности причальных набережных по результатам проведённых исследований и выполненных поверочных расчётов явились:

- данные о горизонтальных смещениях верха стенки;

- усилия в анкерных тягах;

- величины пролётных моментов;

- моменты сопротивления металлического шпунта, определённые с учётом коррозионного износа на 1 п.м. сооружения.

На основании результатов исследований причалов Центрального и Волжского грузовых районов и выполненных поверочных расчётов, были определены предельные ( Мпрел) и пролётные (Мпр) изгибающие моменты в стенке, предельные (И"/1'6 ) и полученные анкерные реакции (ЛД а также горизонтальные смещения в период испытания причалов опытной огрузкой, по значениям которых были построены зависимости, представленные на рис.1, 2, 3.

На основании результатов проведённых натурных и теоретических исследований, можно сделать вывод о том, что напряжения и деформации, действующие в элементах конструкции причальных набережных Центрального и Волжского грузовых районов, не превосходят допустимых величин.

Вместе с тем, необходимо отметить, что исследования проводились без учёта данных о гидростатическом напоре грунтовых вод, так как на территории причальных набережных обоих районов отсутствуют устройства (пьезометры), позволяющие следить за уровнем воды в фунте засыпки.

60

Упред.

40 и, мм

30

20

10 1

5 10 15 20 25 30 35 Ч. кПа

♦ ЦГР - низкий свайный ростверк ■ ИГР - железобетонный шпунт

ДЦгр - металлический шпунт О ВГР - металлический шпунт

Ж предельная величина горизонтального смешения

40

45

Рис. 1. Плановые смещения стенки на ЦГР и ВГР

Рис. 2. Совмещенные графики зависимости Ка = и Мир - Г (я) (двуханкерный неразрезной металлический больверк - ЦГР)

кПо

Рис. 3. Совмещенные графики зависимости Яа = Я^) и Мпр = f (ц) металлический больверк - ВГР)

Проведённые исследования показали, что причалы Центрального и Волжского грузовых районов находятся в удовлетворительном состоянии и их несущая способность которых позволяет воспринимать в прикордонной зоне проектную равномерно-распределённую нагрузку интенсивностью до 40 кПа.

Несмотря на значительный возраст причальных сооружений, неудовлетворительное содержание и техническое обслуживание, сооружения обладают определённым резервом запаса прочности, главным образом, как показывает многолетний опыт их эксплуатации, за счёт заложенной на стадии проектирования высокой надёжности сооружений и неучёта пространственной работы отдельных элементов лицевой стены, выражающейся в перераспределении нагрузок (их уменьшении) от слабых элементов на более прочные.

QUESTIONS OF RESEARCH OF BEARING STRENGTH OF MOORING BUILDINGS OF RIVER PORT DURING THEIR PROTRACTED EXPLOITATION

A. N. Sitnov, V. U. Koptev

The questions of research of bearing strength of mooring buildings are in-process examined on the example of OAO «Hyzhegorodskyy port».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.