Повышение эффективности использования остаточного ресурса реконструируемых причальных набережных в районах Сибири и Крайнего Севера

• Автор: Елицур, Дмитрий Валерьевич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРИЧАЛЬНЫХ НАБЕРЕЖНЫХ

1.1 Эксплуатация причальных набережных в суровых климатических условиях

1.2 Проблемы сохранения причальных набережных в

Сибирском регионе

1.3 Конструкции существующих причальных набережных

Сибири и Крайнего Севера

1.4 Обоснование необходимости проведения исследований

2 НАТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИЧАЛЬНЫХ НАБЕРЕЖНЫХ СИБИРИ И КРАЙНЕГО СЕВЕРА

2.1 Причальные набережные первого типа

2.2 Причальные набережные второго типа
2.3 Причальные набережные третьего типа
3 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ, РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ПУТЕМ ВОЗВЕДЕНИЯ ОТОРОЧЕК
3.1 Краткий обзор действующей отраслевой нормативной
литературы
3.2. Анализ основных положений действующей методики расчета шпунтовой оторочки с учетом существующего сооружения
3.3 Эффект наследственности тонких подпорных стенок
3.4 Расчет напряженного состояния существующей
заанкерованной тонкой стенки после устройства оторочки
3.5 Расчет напряженного состояния существующей незаанкерованной тонкой стенки после устройства оторочки
3.6 Перераспределение усилий в существующей тонкой стенке и оторочке
4 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ОТОРОЧЕК
4.1 Общие положения
4.2 Реконструкция существующих причальных сооружений первого типа
4.3 Реконструкция существующих причальных сооружений второго типа
4.4 Реконструкция существующих причальных сооружений третьего типа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1 Сравнительный расчет шпунтовой оторочки перед сооружением эстакадного типа
Приложение 2 Сравнительный расчет шпунтовой оторочки перед сооружением типа больверк
Приложение 3 Справки о внедрении
ВВЕДЕНИЕ
Представляемая диссертационная работа выполнялась в Новосибирской государственной академии водного транспорта применительно к научной специальности Эксплуатация водного транспорта, судовождение. Диссертационная работа решает важную народнохозяйственную задачу для периода дефицита средств на модернизацию эксплуатируемых и строительство новых причальных набережных поиск наиболее экономичных и технически выгодных методов реконструкции существующих причальных сооружений, позволяющих обеспечить безопасность перегрузочных процессов и повысить их интенсивность.
Водный транспорт в нашей стране имеет многовековую историю. С древних времен экономическое развитие России было неразрывно связано с развитием транспортных связей. Географическое положение, богатое водными ресурсами, благоприятствовало развитию водных путей. При этом сибирские реки и озера сосредотачивают около половины пресноводных ресурсов России и более половины речных путей сообщения. Начиная с XII века в летописях встречаются записи о плаваниях по северной части р. Оби и ее левым притокам. Великие сибирские реки Обь, Иртыш, Енисей и Лена послужили путями освоения огромных сибирских и северных территорий. Установленные за XII XVI века прочные транспортные связи и последовавшее в XVII веке вхождение коренного населения Сибири в состав Российского государства имели прогрессивное значение для развития Сибирского региона и всей России. В середине XVIII века на р. Оби и ее притоках начали возводить первые пристани. Однако деревянный флот был заменен пароходами лишь в XIX веке. Российское правительство того времени считало, что развитие сухопутных путей сообщения в сибирском регионе более целесообразно, нежели развитие водных путей. Но сама жизнь доказала несостоятельность такой точки зрения. Вся торговля и развитие
производственных сил были увязаны с водным транспортом. Первый грузовой рейс из г. Тюмени до г. Тобольска состоялся в году, через пять лет после появления в Сибири первого парохода. В дальнейшем происходило закономерное расширение географии плаваний и освоение новых речных путей, было основано первое коммерческое пароходное предприятие. К году в Сибири насчитывалось уже пять действующих пароходных предприятий. В то же время начали осваиваться большие и малые притоки р. Оби, были проведены первые исследовательские работы по изучению условий плавания
В середине XX века наблюдалось значительное по своим масштабам расширение существующих транспортных линий и освоение новых. Было построено много портов и судоходных каналов, в том числе крупнейший в мире ВолгоБалтийский канал. Водный транспорт занимал около в общем грузообороте, и его роль в народном хозяйстве страны была очевидна. Такие результаты были достигнуты за счет того, что политика государства была направлена на развитие регионов Сибири и Крайнего Севера, что позволило значительно расширить транспортные связи с этими регионами.
Решению комплексных проблем речного транспорта, в частности эксплуатации, проектирования и строительства сооружений на водных путях посвящены работы отечественных ученых Альхименко А.И., Будина А .Я, Дегтярева В.В., Зачесова В.П., Кожухаря В.И., Колосова М.А., Костюкова
В.Д., Нарбута Р.М., Попова Ю.А. и др. .1, 9, , , ,, , ,
Большая и полезная работа по изучению и обобщению опыта эксплуатации причальных набережных проделана рядом проектных и научноисследовательских организаций. К их числу относятся ВНИИГ им. Веденеева, Гипроречтранс, ЛенморНИИпроект, Московская государственная академия водного транспорта, Новосибирская государственная академия водного транспорта, СанктПетербургский государственный университет водных коммуникаций, Сибречпроект, СоюзморНИИпроект и другие.
Значительный вклад в успешное решение проблем эксплуатационной надежности и реконструкции портовых гидротехнических сооружений внесен работами таких специалистов как Бик Ю.И., Будин А .Я., Долинский , Костюков В.Д., Ляхницкий В.Е., Нарбут , Шихиев Ф.М., Яковлев П.И 6, 7, 8, , , , ,
Несмотря на разнообразие выполненных исследований, направленных на изучение эксплуатационной надежности и вопросов реконструкции портовых гидротехнических сооружений, можно отметить, что недостаточно внимания было уделено анализу информации, получаемой в результате комплексных обследований существующих причальных набережных. Следует определить характерные признаки подлежащих капитальному ремонту и реконструкции причальных сооружений в регионах Сибири и Крайнего Севера, а также рациональные схемы их реконструкции. Необходимо рассмотреть вопросы использования остаточной несущей способности основных конструктивных элементов существующих сооружений. Также следует уточнить положения действующих нормативных документов , , в части определения параметров напряженнодеформируемого состояния существующих сооружений.
Современная концепция развития российского водного транспорта, одобренная Правительством РФ в июле года, также направлена на развитие водного транспорта и превращение его в современную, высокоэффективную отрасль транспортного комплекса страны.
Актуальность


Д., Черепахина А. П., Штенцеля В. К. 2, 3, 7, 8, , и других. Следует отметить, что большинство перечисленных исследований касается портовых сооружений европейской части России и не отражает имеющейся специфики работы гидротехнических сооружений в условиях Сибирского региона. Полезные материалы по вопросам эксплуатации причальных набережных в суровых климатических условиях приводятся в немногочисленных публикациях отдельных отечественных и зарубежных специалистов 4, 7, , , , , , , а также в работах проектных и научноисследовательских организаций. К их числу относятся ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, ЛенморНИИпроект, Гипроречтранс, Сибречпроект, Ленгипроречтранс. Выпуск перечисленных нормативных документов, несомненно, способствует повышению качества проектирования и эксплуатации причальных набережных. Несмотря на это, хочется отметить реальный дефицит пригодных к практическому применению методов оценки остаточной несущей способности набережных и методов проектирования капитального ремонта или реконструкции существующих причальных сооружений. Такое положение является вполне закономерным, так как при разработке отраслевой нормативной базы в условиях развитого социализма основное внимание уделялось проектированию и строительству новых объектов, а не вопросам капитального ремонта и реконструкции существующих причалов с целью повышения пропускной способности существующих причалов. Кроме того, в период разработки норм отсутствовал массив натурных и экспериментальных данных, касающихся сравнительно недавно построенных причальных сооружений в северном регионе. Проблема поддержания причальных сооружений в рабочем состоянии является актуальной для всех портов, находящихся в районах Сибири и Крайнего Севера, так как за последние годы строительство новых набережных в этом районе практически не ведется. Прогнозируемое увеличение грузооборота на речном транспорте предъявляет повышенные требования к пропускной способности портов, увеличение которой можно осуществлять как путем строительства нового причального фронта, так и в результате более интенсивной и рациональной эксплуатации существующих причалов. Последний подход связан с увеличением складских площадей и установкой на причалах более мощной перегрузочной техники, что в свою очередь приводит к существенному росту нагрузок на причальные стенки. Это обстоятельство требует изыскания дополнительных резервов несущей способности сооружений и в большинстве случаев их ремонта и усиления. Очевидно, что в настоящее время остро встает проблема сохранности существующих причалов и повышения уровня их технической и экологической безопасности. Причем, если уровень технической эксплуатации возможно подтянуть к растущим требованиям государственных надзирающих органов без осуществления дорогостоящего комплекса организационно технических мероприятий, то проведение работ по усилению и реконструкции причальных набережных требует принятия кардинальных и, соответственно, дорогостоящих мероприятий. Следует отметить запущенность важнейшего направления технической эксплуатации существующих причальных набережных проектирования и осуществления ремонтновосстановительных работ. Сегодня ремонт и реконструкция причалов производятся бессистемно. Отсутствие единого научно обоснованного подхода к перечисленным вопросам, отсутствие нормативной базы, ведомственная и территориальная разобщенность собственников причалов являются причинами этого. Развитие портовой гидротехники всегда сопровождалось оценкой технического состояния существующих причальных набережных и изучением вопросов, возникающих при их эксплуатации. Опыт эксплуатации всегда служил критерием правильности существующих технических решений и нормативных документов. В настоящее время контроль технического состояния и эксплуатации причалов общего пользования недостаточный практически ликвидированы службы главных гидротехников портов. На ведомственных причалах служба контроля со стороны собственника практически совсем отсутствует. На рисунке 1. Сибирском регионе и на крайнем Севере в г.