Санкт-Петербург. Федеральное Агентство Морского и Речного Транспорта

Федеральное Агентство Морского и Речного Транспорта

Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования

Санкт-Петербургский Государственный Университет

Водных Коммуникаций

КАФЕДРА ПОРТОВ, СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА,

ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Порты и портовые сооружения»

«Компоновка порта»

Выполнил: студент группы ГТ-43 Глаголев О.Н.

Проверил: Субботин М.В.

Санкт-Петербург

Содержание   Задание………………………………………………………………………………………… Введение………………………………………………………………………………………. Выбор типа подвижного состава судов и вагонов…………………………………………. Определение длины причального фронта…………………………………………………... Определение размеров склада……………………………………………………………….. Определение числа прикордонных и тыловых железнодорожных путей………………… Определение отметки территории порта и дна акватории………………………………… Технологические схемы механизации перегрузочных работ……………………………… Компоновки порта……………………………………………………………………………. Технико-экономическое сравнение вариантов компоновок порта по укрупненным показателям…………………………………   Введение   Данный курсовой проект посвящен разработке генерального плана порта на побережье реки. В нем представлены 2 варианта компоновки порта, их технико-экономическое сравнение и выбор наиболее экономичного. В состав курсового проекта входят: Один лист чертежей на ватмане, на котором размещено: а) план порта и подходов к нему в масштабе 1: 2000; б) схема механизации по перегрузке руды, включающая разрез по причалу в масштабе 1: 200 и план в масштабе 1: 1000; в) ситуационный план расположения вариантов порта в масштабе 1: 20000 и розу ветров. Пояснительная записка, включающая: а) задание; б) выбор типа подвижного состава судов и вагонов; в) 5 технологических схем переработок всех грузов в масштабе 1: 200, 1: 400, 1: 500; г) 2 варианта компоновок порта; д) технико-экономическое сравнение вариантов по укрупненным показателям.     1. Выбор типа подвижного состава судов и вагонов Таблица №1 Характеристики судов   Вид груза Тип судна Грузоподъемность судна Длина судна Ширина судна Осадка в полном грузе Число люков Максимальная скорость движения Штучный «Волго-Балт»   114, 00 13, 23 3, 35   5, 40 Штучный Баржа с люковыми закрытиями   88, 80 15, 00 3, 05 - - Руда Сухогрузная баржа   97, 50 14, 23 3, 50 - - Пиломатериалы Беспалубный теплоход СМ-2700   110, 00 13, 00 3, 35 - 5, 28 Зерно «Волго-Балт»   114, 00 13, 23 3, 35   5, 40

Таблица №2

Характеристика вагонов

Вид груза	Тип вагона	Грузоподъемность вагона	Длина вагона	Объем кузова вагона
Штучный	крытые вагоны		14, 73	120, 0
Штучный	крытые вагоны		14, 73	120, 0
Руда	хопперы		15, 50	63, 30
Пиломатериалы	полувагоны		13, 92	70, 50
Зерно	хопперы		14, 72	94, 00

2. Определение длины причального фронта

Расчетный суточный грузооборот равен:

где – годовой грузооборот,

– коэффициент неравномерности,

– плановое число дней навигации.

Суточная пропускная способность грузового причала определяется по формуле:

,

где – число прикордонных перегрузочных машин,

- производительность перегрузочных машин,

– время работы порта,

– коэффициент, учитывающий месторасположение порта,

– коэффициент, учитывающий затраты времени на вспомогательные операции

Число причалов равно:

Число причалов округляется до целого числа.

Длина причальной линии:

где – длина расчетного судна,

d, м – расстояние безопасности между судами.

Все расчета приведены в таблице № 3.

Таблица №3

Определение длины причального фронта

Определяемый параметр	Буквенное обозначение параметра	Тип груза
Штучный	Штучный	Руда	Пиломат	Зерно	Пассажиры
Годовой грузооборот							-
Коэффициент неравномерности		1, 6	1, 6	2, 5	2, 5	2, 5	-
Длительность навигации	дней						-
Расчетный суточный грузооборот							-
Длина судна		114, 00	88, 80	97, 50	110, 00		-
Число перегрузочных машин							-
Производительность одной перегрузочной машины		45, 00	45, 00	170, 00	38, 00	230, 00	-
Время работы порта							-
Коэффициент, учитывающий месторасположение порта		0, 85	0, 85	0, 85	0, 85	0, 85	-
Коэффициент, учитывающий затраты времени на вспомогательные операции		0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	0, 9	-
Суточная пропускная способность одного причала							-
Расчетное число причалов		2.1	2.7	1.5	2.9	0.9	-
Принятое число причалов							-
Разрыв между судами							-
Длина причальной линии							-
	Длина причального фронта

3. Определение размеров склада

Расчетная емкость склада определяется, как наименьшее из требуемой емкости склада, равной

где α – коэффициент складирования,

– cредний срок хранения грузов

и минимальной емкости склада, равной

,

где – грузоподъемность судна.

Для крытых складов и открытых площадок (кроме зерна) размеры складов определяются следующим образом:

площадь склада

где – коэффициент использования полезной площади склада

ширина склада

где – длина склада

Ширина открытых складов принимается равной расчетному значению, а крытых – длине фермы перекрытия: 12, 15, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 60 м.

Для навалочных грузов (песчано-гравийной смеси) фактическая ширина склада равна:

где – необходимая ширина склада,

– высота штабеля,

– угол естественного откоса.

Длина открытых складов принимается равной длине причального фронта, крытых – по формуле:

где d, м – противопожарные расстояния между складами.

Окончательная длина крытых складов принимается кратной 12 м.

Зерно складируется в силосах элеватора.

Длина элеватора рассчитывается по формуле:

, м

Ширина элеватора:

, м

где Е^расч_скл – расчетная емкость склада

, т

h_Э – высота элеватора (принимаем 25 м)

γ – плотность зерна.

Длина рабочей башни элеватора вычисляется по формуле:

, м

Все расчета приведены в таблице № 4.

Определение размеров складов Таблица №4

Определяемый параметр	Буквенное обозначение параметра	Тип груза
Штучный	Штучный	Руда	Пиломат	Зерно
Расчетный суточный грузооборот
Коэффициент складирования		0, 9	0, 9	0, 7	0, 9	1, 0
Средний срок хранения грузов
Грузоподъемность судна
Требуемая емкость склада
Минимальная емкость склада
Расчетная емкость склада
Расчетная масса на площадь склада						-
Коэффициент использования полезной площади склада		0, 65	0, 65	0, 80	0, 50	-
Площадь склада	открытого		-	-			-
крытого				-	-	-
Длина причальной линии
Размеры открытых складов	возможная длина по причальному фронту		-	-			-
необходимая ширина		-	-	31.1	70.0	-
кол-во штабелей		-	-		-	-
высота штабеля		-	-		-	-
угол естественного откоса		-	-		-	-
принятая ширина		-	-	37.0	70.0	-
Размеры крытых складов для штучных грузов	противопожарные расстояния между складами				-	-	-
количество причалов				-	-	-
возможная длина по причальному фронту				-	-	-
принятая длина				-	-	-
необходимая ширина		35, 7	60, 1	-	-	-
принятая ширина				-	-	-
Склады для зерна	высота элеватора	, м	-	-	-	-
ширина элеватора		-	-	-	-	0, 75
плотность зерна		-	-	-	-
длина элеватора		-	-	-	-
длина рабочей башни		-	-	-	-

4. Определение числа прикордонных и тыловых железнодорожных путей.

Число прикордонных железнодорожных путей равно:

где – длина вагона,

– грузоподъемность вагона,

С_ПОДАЧ – число подач в сутки,

L_В.УСТ. – длина возможной установки вагонов,

1 – количество обгонных путей.

Число тыловых железнодорожных путей равно:

Число ж/д путей в районном парке равно:

где – длина районного парка

Длина вытяжки, равная длине рабочего пути, определяется по следующей формуле:

где L_ЛОК – длина локомотива, равная 20 м

х_В – число вагонов, определяемое следующим образом:

– число вагонов, которое за сутки порт должен обработать

– число вагонов, которое за сутки сможет обработать одна перегрузочная установка,

где – время нагрузки (разгрузки) плюс время на вспомогательные операции

Окончательно число вагонов принимают, округляя до целого числа в большую сторону.

Все расчета приведены в таблице № 5.

Таблица №5

Определение числа прикордонных и тыловых железнодорожных путей

Определяемый параметр	Буквенное обозначение параметра	Тип груза
Штучный	Штучный	Руда	Пиломат	Зерно
Расчетный суточный грузооборот
Коэффициент складирования		0, 9	0, 9	0, 7	0, 9	1, 0
Длина выгона		14, 73	14, 73	15, 50	13, 92	14, 72
Грузоподъемность вагона
Коэффициент использования		0.9	0, 9	1, 0	0, 7	0, 8
Число подач						-
Длина причальной линии
Длина возможной установки вагонов		309.6	249.6
Расчетное число прикордонных ж/д путей		1.08	1.12	1.66	1.12	-
Принятое число прикордонных ж/д путей						-
Число подач						-
Расчетное число тыловых ж/д путей		1.72	1.56	1.77	1.52	-
Принятое число тыловых ж/д путей						-
Число подач		-	-	-	-
Длина районного парка		-	-	-	-
Расчетное число ж/д путей в районном парке		-	-	-	-	3, 00
Принятое число ж/д путей в районном парке		-	-	-	-
Число вагонов, которое за сутки порт должен обработать		-	-	-	-	122, 5
Время работы порта
Время нагрузки (разгрузки) плюс время на вспомогательные операции		-	-	-	-	0, 4
Число вагонов, которое за сутки сможет обработать одна перегрузочная установка		-	-	-	-
Расчетное число вагонов		-	-	-	-	2, 45
Принятое число вагонов		-	-	-	-
Длина вытяжки, длина рабочего пути		-	-	-	-	64, 2

5. Определение отметки территории порта и дна акватории.

НРУ (99%) = 0, 00 м

ВРУ (1%) = +6, 00 м

Отметка территории порта: ТП = ВРУ (1%)+а

где а=0.

Гарантированная глубина равна:

где – максимальная осадка судна,

Z₁ – навигационный запас под днищем судна,

Z₂ – запас на дифферент судна,

Z₃ = 0, 3h_В – Z₁ – запас глубины на волнение,

где h_В – высота волны.

Т.к. Z₃ < 0, то запас на глубины на волнение не учитывается.

– запас глубины на отложение наносов

где t_ГОД, м/год – толщина слоя отложения наносов

Определение отметок территории порта и дна акватории Таблица №6

Определяемый параметр	Буквенное обозначение параметра	Тип груза
Штучные	Штучные	Руда	Пиломатериалы	Зерно
Отметка территории порта		+6.00	+6.00	+6.00	+6.00	+6.00
Осадка судна		3, 35	3, 05	3, 50	3, 35	3, 35
Навигационный запас под днищем судна	Z1	0, 2	0, 2	0, 2	0, 2	0, 2
Ширина судна		13, 23	15, 00	14, 23	13, 00	13, 23
Запас глубины на дифферент судна		0, 3	0, 3	0, 3	0, 3	0, 3
Запас глубины на волнение		-	-	-	-	-
Запас глубины на отложение наносов		0, 48	0, 48	0, 48	0, 48	0, 48
запас на дифферент судна при движении		0, 033	-	-	0, 032	0, 033
Гарантированная глубина на акватории		4, 4	4, 0	4, 5	4, 4	4, 4
Отметка дна акватории	Отметка дна	-4, 4	-4, 0	-4, 5	-4, 4	-4, 4

Таким образом,

Отметка территории порта: ТП = ВРУ (1%)+а = +6, 00 м

Отметка дна акватории: отм. дна = НРУ – Н_ГАР = 0 – 4, 50 = -4, 50 м

После определения размеров основных элементов порта разрабатываются схемы механизации, которые представлены на рис. 1 – 5.

На основе выбранных технологических схем механизации перегрузочных работ выполняются 2 варианта компоновок порта: с открытым прямолинейным типом причального фронта и бассейн.

6. Технико-экономическое сравнение вариантов компоновок порта по укрупненным показателям

Таблица № 6

Сравнение вариантов компоновки порта