Техническая эксплуатация портовых гидротехнических сооружений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФГБОУ ВО «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА»

Кафедра ВИП и ГТС

Факультет «Гидротехнический»

ОТЧЁТ

по научно-исследовательской практике

Выполнил:

Булихин В.В.

Новосибирск 2022



Введение

Рассматриваемая мною тема является очень важной, так как представляет собой комплекс технических и организационных мероприятий, обеспечивающих сохранение эксплуатационных характеристик сооружений в течение срока их службы, а в некоторых случаях и гораздо дольше, технической эксплуатации портовых сооружений существенно влияет на ход и безопасность основных производственных процессов.

Эффективная безаварийная работа, долговечность и надежность портовых сооружений обеспечивается только при надежном и правильном соблюдении всех правил, так же большая ответственность лежит и на комиссии которая следит за выполнением этих правил.

Одной из моих важных задач практики определение предельно допускаемых нагрузок на причал и на территории прилегающие к причалу, определение технического состояния причала и всех технических составляющих.



1. Обеспечение требований безопасности и соблюдение правил эксплуатации портовых сооружений

Применение настоящего стандарта обеспечивает выполнение требований технического регламента "О безопасности объектов внутреннего водного транспорта" в части обеспечения безопасности объектов инфраструктуры внутреннего водного транспорта - портовых гидротехнических сооружений.

Различают следующие предельно допустимые значения:

К1 - значение критерия безопасности сооружения, превышение которого соответствует переходу сооружения из работоспособного состояния в ограниченно работоспособное и из нормального уровня безопасности в пониженный;

К2 - значение критерия безопасности сооружения, превышение которого соответствует переходу сооружения из ограниченно работоспособного состояния в предаварийное и из пониженного уровня безопасности в неудовлетворительный; К3 - значение критерия безопасности сооружения, превышение которого соответствует переходу сооружения из предаварийного состояния в аварийное и из неудовлетворительного уровня безопасности в опасный.

Обеспечение безопасности в период эксплуатации [3.п. 4].

Эксплуатация ПГС включает в себя использование их по назначению, а также их техническую эксплуатацию (техническое обслуживание и ремонт) [3.п.4.1.1.].

Техническая эксплуатация должна обеспечивать безопасные условия для плавания, швартовки, стоянки и обработки судов, безопасность, сохранность и долговечность ПГС при их взаимодействии с судами, при работе оборудования и транспорта, при складировании грузов, при работе с пассажирами и при воздействии неблагоприятных и опасных природных явлений [3.п.4.1.1.].

Безопасность ПГС при эксплуатации обеспечивается:

- соблюдением установленного в проектной, эксплуатационной документации и паспорте ПГС режима эксплуатации;- своевременном и качественном техническом обслуживании и ремонте ПГС [3.п.4.1.5].

В процессе технической эксплуатации ПГС должно обеспечиваться соответствие их состояния и режима эксплуатации требованиям действующих противопожарных и санитарных норм и правил, а также требованиям охраны труда и техники безопасности [3.п.4.1.6.].

Для каждого ПГС должны быть разработаны следующие инструкции, утверждаемые руководством предприятия:- по предотвращению загрязнения территории, акватории, а также атмосферы;

- по режиму эксплуатации ПГС, в частности, допускаемым нагрузкам на причалы;- по защите ПГС от действия льда;- по наблюдениям за ПГС, выполняемым эксплуатационным персоналом [3.п.4.1.7].

На каждый причал или причальное сооружение должен быть составлен паспорт [3.п.4.1.8.].

Кроме того, на предприятии, эксплуатирующем ПГС, должны быть:

- утвержденный и согласованный с контролирующими органами проект (рабочий проект) и исполнительная документация по всем сооружениям, а также проекты и исполнительная документация капитальных ремонтов;

- утвержденный акт комиссии по приемке в эксплуатацию сооружений и коммуникаций, а также другие документы, предусмотренные законодательством Российской Федерации и ведомственными нормами;

- схема проектных эксплуатационных нагрузок и перечень запрещенных грузов;

- схемы размещения и рабочие чертежи закладных устройств, предназначенных для инструментальных наблюдений за сооружениями;

- календарный план проведения мероприятий, обеспечивающих нормальную эксплуатацию сооружений;

- комплект нормативных документов и необходимой технической документации (на бумажных или электронных носителях).

2. Организация ТЭ отдельных элементов причальных сооружений (мероприятия, организация, документация)

Техническое обслуживание [3.п. 4.3.].

Техническая эксплуатация ПГС включает в себя поддержание работоспособности:

- конструктивных элементов сооружений;

- технологического оборудования;

- швартовных устройств;

- отбойных устройств;

- лестничных сходов и промежуточных площадок для удобного сообщения с судном;- крановых и железнодорожных путей;- покрытия прикордонной полосы территории;

- устройств, обеспечивающих безопасное ведение работ (колесоотбоя, ограждений, стремянок и пр.);

- деформационных швов (температурных и температурно-осадочных);

- дренажных устройств (при необходимости снижения уровня воды за сооружением);

- шапочных балок, соединяющих по верху лицевые элементы причалов-элементов защиты от выноса грунта засыпки.

- защиты дна перед сооружением от размыва его течением и движителями судов;

- антикоррозийного покрытия металлических элементов;

- инженерных сетей (ливнесточных, водопроводных, электрических и др.);

- контрольно-измерительной аппаратуры.

Безопасность ПГС при использовании по назначению также обеспечивается:

- соблюдением требований безопасности при эксплуатации сооружения, транспортных средств и оборудования;

- периодическим контролем технического состояния, который выполняется с установленными в нормативных документах и технической документации периодичностью и объемом;

- контролем срока действия паспортов сооружений [ 3.п. 4.3.2].

Возникающие опасные повреждения на ПГС следует оперативно устранять, а эксплуатация поврежденного участка до устранения повреждения запрещается [3.п. 4.3.3].

К признакам опасных повреждений ПГС относятся:

- осадки причала у кордона, превышающие 15 см;

- неравномерность горизонтальных смещений секций причалов;

- подвижки анкерных опор;

- появление вдоль линии кордона причалов трещин или заколов в грунтовом массиве, особенно за второй ниткой Прикордонного кранового пути;

- повреждение причалов льдом, судном или другими плавающими телами, нарушившими их сплошность;

- полностью или частично разрушившиеся шпунтовые сваи или лицевые панели причалов количеством более 15% общего числа;

- большой наклон выступающих наружу концов шпилек анкерных тяг шпунтовых причалов или их отсутствие, или неприлегание гаек или шайб к шпунтинам (что может свидетельствовать о разрушении анкерных тяг), наличие более двух подряд поврежденных анкерных устройств или более 20% на секцию;

- снижение прочности материалов строительных конструкций более чем на 10%;

Работы по очистке дна и другие подводные работы [3п. 4.3.6].

Работы по очистке дна и другие подводные работы, связанные с техническим обслуживанием сооружений, следует проводить силами специализированных организаций.

Швартовые и отбойные устройства [3.п. 4.3.7].

В случае если швартовные и отбойные устройства в процессе эксплуатации причалов и причальных сооружений получили повреждения, немедленно должны быть приняты меры по устранению этих повреждений. Для проведения ремонта этих устройств эксплуатирующая организация должна иметь запас тумб, кнехтов, рымов, а также деталей отбойных устройств или их готовых секций.

Крановые пути [3.п.4.3.8].

Крановые пути допускается эксплуатировать под нагрузкой только от тех механизмов, на которые они рассчитаны. Установка на крановые пути перегрузочных или иных механизмов с повышенным по сравнению с проектным, давлением на колесо или с другими динамическими и вибрационными характеристиками не допускается без согласования со специализированной проектной организацией.

Не предусмотренное проектом перегрузочное оборудование может быть установлено только после проверки расчетом, подтверждающим, что нагрузка от него не нарушает нормальных условий эксплуатации причала и кранового пути.

Для предотвращения возможной просадки на причалах прикордонной нитки кранового пути в тех случаях, когда она не имеет свайного основания, а перед причалами обнаружены конусы выноса грунта засыпки, дальнейшая эксплуатация кранового пути на участке возможной просадки не допускается вплоть до устранения причин выноса и полной компенсации вынесенного объема грунта.

При складировании груза вблизи от рельсовых крановых путей должны строго соблюдаться следующие габариты приближения к путям:- от края штабеля до оси кранового рельса - не менее 2,0 м на уровне поверхности территории.- от штабеля до выступающих частей крана не менее расстояний, приведенных в Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов [3.п.4.3.10.].

При технической эксплуатации ПГС в случае замерзания их акватории рекомендуется разрабатывать руководящие материалы по защите сооружений от действия льда с учетом требований нормативных документов по эксплуатации причальных сооружений в суровых климатических условиях [3.п.4.3.17.].

3. Способы расчетов допускаемых нагрузок на причалы

Общее условие, на основании которого определяется допускаемая интенсивность статической нагрузки на любой участок прикордонной полосы причала с координатами х₁ и х₂ при известной проектной нагрузке q(0;L), записывается в виде

где N[q(х₁;x₂)]- приращение усилий в лимитирующих элементах конструкции причального сооружения от действия искомой нагрузки;

N[q(0;L)]- то же, от действия проектной нагрузки;

L - ширина прикордонной полосы, в пределах которой нагрузки влияют на напряженно-деформированное состояние и устойчивость причального сооружения.

Уголковую надстройку можно рассматривать, как тонкую стенку, поэтому применительно к ней исходное условие на основании которого вычисляется нагрузка q(x₁;x₂), расшифровывается в виде двух соотношений:



,

,

где М_max [q(x₁;x₂)]- приращение максимального изгибающего момента в стенке от действия искомой нагрузки

М_max [q(0;L)]- то же, от действия проектной нагрузки;

R_a [q(x₁;x₂)]- приращение усилия, передаваемого анкерной опоре от действия искомой нагрузки;

R_a [q(0;L)]- то же, от действия проектной нагрузки;

Активное давление грунта и нагрузка на причале в пределах тыловой зоны, оказывают влияние на массивную кладку гравитационной набережной. В соответствии с этим, условие по которому определяется допускаемая нагрузка, расшифровывается применительно к гравитационным конструкциям в виде следующих соотношений:

где Е[q(x₁;x₂)]- равнодействующая эпюры распорного давления грунта от искомой нагрузки;

Е [q(0;L)]- то же, от действия проектной нагрузки;

М_опр [q(x₁;x₂)]-опрокидывающие моменты сил Е[q(x₁;x₂)] относительно подошвы стенки;

М_опр [q(0;L)]- то же, от сил Е [q(0;L)]

G_мах [q(x₁;x₂)]- приращения наибольших напряжений под подошвой стенки от искомой нагрузки;

G_мах [q(0;L)]- то же, от действия проектной нагрузки;

К [q(x₁;x₂)]- коэффициент запаса общей устойчивости конструкции при действии искомой нагрузки;

К [q(0;L)]- то же, от действия проектной нагрузки.

Наличие перегрузочных машин и транспортных средств I железнодорожных составов) учитывается посредством так называемой «эквивалентной» равномерно распределенной нагрузки на полосе с координатами х₁=О и х₂=L. Эквивалентной называется нагрузка, создающая в лимитирующих элементах конструкции причального сооружения такие же приращения напряжений, какие возникают от воздействия перегрузочной или транспортной техники.

Если на причале уже уложены известные по величине нагрузки q⁸(х'₁;х'₂), q⁸(х"₁;х"₂), а на подпортальных путях находятся портальные краны и железнодорожные составы, формула разворачивается в виде

Из известных методов построения эпюры распорного давления грунта на стенки а(q) от действия нагрузок q(х₁,х₂) при плоских схемах загружения применительно к причальным сооружениям представляют практический интерес пять методов: Кулона-Блюма, Фрелиха, Каротерса (метод изображений), И.И. Кандаурова и Н.И. Давидовича.

1. Метод Кулона-Блюма. Принимается, что распорное давление а(g) действует на участке стенки, ограниченном с одной стороны точкой пересечения стенки с плоскостью естественного откоса, проведенной от лицевой границы полосы загружения, и с другой стороны точкой пересечения стенки с плоскостью, проведенной под углом 45°+ц/2 к горизонту от лицевой границы полосы загружения. Величина а(g) в этой точке определяется из соотношения

где л_а - коэффициент активного давления грунта;

g(х₁;х₂)- интенсивность полосовой нагрузки.

Этот метод учета воздействия нагрузки g(х₁;х₂) дает результаты, достаточно хорошо совпадающие с данными натурных и лабораторных исследований при х₁?0,3L.Его можно рекомендовать для практического использования применительно к причальным набережным в виде безанкерных больверков (во всем диапазоне изменения координат х₁ и х₂ ) и заанкерованных больверков (при х₁?0,3L).

2. Метод Фрелиха. Ординаты эпюры а(q) определяются выражением, описывающим распределение горизонтальных напряжений в вертикальной плоскости упругого полупространства

Где m - коэффициент равный 0.25;

в₁ и в₂ - углы, которые составляют лучи, проведённые от начала и конца нагрузки q(x₁,x₂ ) с осью стенки в точке, где определяется а(q) результаты расчетов удовлетворительно совпадают с данными экспериментов при 0,5L? x₁?0,1L для тонкостенных набережных. Расчетные формулы метода Фрелиха получены на основании представления о «прямолинейном распространении сил». Вид формул обуславливается величиной так называемого коэффициента концентрации, который характеризует интенсивность «рассеяния» напряжений при распространении их в грунте.

Значение коэффициента концентрации равно 4 (m= 0.25);

лучшее совпадение с опытными данными наблюдается при m = 0.325.

3. метод Каротерса. Этот метод, так же как и метод Фрелиха, базируется на использовании решений теории упругости. Различие состоит в том, что в методе Каротерса в качестве исходного положения принято условие отсутствия горизонтальных смещений в плоскости действий нагрузки а(q)

Выражение для а (q) имеет вид

а(q) =.рg(х₁х₂)[ (в₂-в₁)-1/2(sin² в ₂- sin² в ₁) ]

Опыты, выполненные Н.И.Давидовичем, показывают, что для больверков расчеты дают результаты, совпадающие с экспериментальными данными в меньшей степени. Основная область применения метода Каротерса - массивные гравитационные набережные наскальных и полускальных основаниях, горизонтальный подвижки которых под действием распорной нагрузки незначительны.

4. Метод И.И. Кандаурова. В физическом отношении хорошо обоснован метод И.И. Кандаурова, базирующийся на разработанной им статистической теории распределения напряжений в зернистых средах. В этом методе формула для вычисления a(q) имеет вид

a(q) =. vg(x₁, х₂ )[Ф(х₂ /z)- Ф(х₁ / z + Ф" (х₂ / z) - Ф'' (х₁ / z ],

где Ф-табличный интеграл вероятности;

z-координата точки, в которой вычисляется а(q), отсчитываемая от верха стенки;

v - коэфициент бокового давления грунта.

Результаты расчетов в очень большой степени зависят от численного значения коэффициента бокового давления грунта v (достоверное опытное определение его в ряде случаев затруднительно). Величина v для песчаных грунтов, по данным И.И.Кандаурова, находятся в пределах 0.33-0125

5 метод Н.И. Давидовича. Одна из причин погрешностей методов. Базирующаяся на использовании решений теории упругости. Заключается в том, что в них не учитывается трение грунта о стенку. Соотношение между нормальными и касательными напряжениями в плоскости стенки не связано с её действительной шероховатостью. А определяется совместным решением уравнений равновесия и неразрывности для изотропного упругого полупространства. Данный метод, который также основывается на теории упругости, от указанного недостатка свободен. Здесь при отыскании решения для а (q) принято условие

ф(g)_x=0 =a(q)tgд,

где д - угол трения грунта о стенку

Полученные по этому методу расчетные формулы применимы не только для равномерно распределенной, но и для других нагрузок q (x₁, x₂) различной конфигурации. Это весьма важно при определении распорного давления на причалах переработки навалочных грузов, где сыпучие материалы складируются в штабелях.

Интенсивность распорного давления равна

а (q)=.cosд,



где д_x и ф_{x y -} нормальная и касательная компоненты напряжений, определяемые в зависимости от вида нагрузки q (x₁, x₂)

При линейно изменяющихся нагрузках величины у_x и ф_xy определяются по формулам

у_x =.2у/р[aI₃(x₁,x₂)+bI₂(x₁,x₂)+ бI₂(x₂,x₃)+вI₂(x₂,x₃)],

где - y координата, отсчитываемая от верха стенки;

X₁ X₂ X₃ координаты, задающие конфигурацию нагрузки;

Практическое использование формул изложенного метода не представляет затруднений. Поэтому для конструкций такого типа метод Давидовича предпочтительнее, чем другие известные методы.

Определение допускаемой нагрузки на участок причала с координатами х₁ и х₂ включает следующие этапы:

1 )Расчет конструкции при действии проектной нагрузки q(0,L),откуда находят изгибающий момент М [q(х₁,х₂)]и равнодействующую эпюр от распорного давления грунта от фактической нагрузки Е[q(х₁,х₂)]

2)Построение по результатам вычислений совмещенного графика М=f(q) и Е= f(q)

3)Определение искомой допускаемой нагрузки q(x₁,х₂) нанесением на построенный график величин М [q (0,L)] и Е[q (0,L)].Из двух значений нагрузки, принимается меньшая.

Допускаемая нагрузка на причал при полном загружении q (х₁,х₂), определяется по формуле:

q(x₁;x₂)=q(x₁;x₂)х[(q(0, L)-q_экв.кр-q_{экв.ж.-д}¹ q_{экв.ж.-д} ¹¹)/ q(0, L)]

где q(x₁;x₂)- предельная нагрузка на полосе с координатами х₁ и х₂, если на другой полосе уже имеется известная по величине нагрузка;

q(x₁;x₂)- то же, если на причале никаких других нагрузок нет;

q(0, L) - проектная нагрузка;

q_экв.кр - эквивалентная нагрузка от портальньгх кранов;

q_{экв.ж.-д} -эквивалентная нагрузка от ж/д составов.

4. Статистическая и математическая обработка информации

Организация надлежащей эксплуатации причальных сооружения.

Режим эксплуатации [3.п.4.2.].

Нормы эксплуатационных нагрузок указывают в паспорте причала или портового причального сооружения [3.п.4.2.4].

Для обеспечения безопасной эксплуатации причалов или причальных сооружений эксплуатирующая организация разрабатывает справочник допускаемых нагрузок. В справочнике допускаемых нагрузок для фактически перегружаемой номенклатуры грузов приводятся схемы загрузки, таблицы с высотой складирования различных грузов. В справочнике допускаемых нагрузок должна быть отражена основная номенклатура грузов. При появлении дополнительной номенклатуры грузов, до корректировки справочника допускаемых нагрузок, высоту складирования грузов отражают в рабочих технологических документах. Эксплуатация причалов или причальных сооружений с превышением допускаемых нагрузок запрещается.

Нормы эксплуатационных нагрузок следует периодически пересматривать с учетом фактического состояния конструктивных элементов ПГС и соответствия условий их службы первоначально принятым при проектировании и строительстве. Как правило, пересмотр норм эксплуатационных нагрузок следует проводить не реже одного раза в пять лет, а также при изменении технического состояния ПГС, а для ПГС, эксплуатирующихся более 50 лет, - не реже одного раза в три года [3.п. 4.2.5].

В случае складирования на территории причалов тяжеловесных грузов и оборудования значения допускаемых нагрузок на них рекомендуется устанавливать на основании специальных расчетов, которые могут быть выполнены только проектной организацией или аккредитованной в установленном порядке специализированной организацией [3.п. 4.2.7].

Схемы допускаемых нагрузок на причалы должны вывешиваться на видном месте на причалах и в служебных помещениях, в которых находятся работники, связанные с эксплуатацией причальных сооружений.

Для каждого причала или причального сооружения должны быть установлены допускаемая осадка швартующихся судов, условия их подхода и швартовки, безопасной стоянки, перестановки, меры по предупреждению повреждений сооружений судами [3.п. 4. 2.10].

В целях обеспечения безопасной швартовки судов и сохранности причалов и причальных сооружений должны выполняться следующие требования:

- швартовные и отбойные устройства (там, где они предусмотрены по проекту) должны находиться в исправном техническом состоянии и соответствовать по своим характеристикам швартующимся судам;

- фактический запас свободной длины причалов при швартовке судна не должен быть меньше нормативного запаса, зависящего от длины швартующегося судна и устанавливаемого в соответствии с требованиями нормативных документов;

- перед подходом судна к причалу выступающие за борт судна предметы должны быть заблаговременно убраны и закреплены в таком положении, чтобы они не могли повредить причалы, находящиеся на них устройства и перегрузочное оборудование;

- в случае необходимости, перегрузочное оборудование должно быть перемещено на участок причала, где оно не подвергается опасности повреждения [3.п. 4.2.13].

Швартовка судов должна производиться швартовными канатами только за швартовные устройства. На швартовные устройства разрешается подавать только швартовные канаты, разрывные усилия которых не превышают допускаемые Российским Речным Регистром для данного класса судов.

На поверхности головы каждой швартовной тумбы должны быть нанесены следующие цифровые обозначения, читаемые со стороны берега: сверху - порядковый номер тумбы, отсчитываемой с начала данного причала, и ниже, под горизонтальной чертой - расстояния в метрах до ближайших швартовных тумб слева и справа, разделенные друг от друга вертикальной чертой.

При отходе от причала суда должны работать машиной самым малым ходом, пока судно не будет на расстоянии не менее 10 м от причала.

При стоянке судна непосредственно у причала допускается для прогрева машины работа гребными винтами на самых малых оборотах [3.п. 4.2.15].

Капитан судна, повредившего ПГС, обязан немедленно сообщить об этом в администрацию предприятия, совместно с представителями администрации и Службы портового надзора должен принять участие в составлении и подписании акта о причиненном повреждении.

В случае, если ПГС были повреждены иностранным судном, в расследовании причин и характера повреждений, нанесенных сооружениям, должны принять участие капитан судна, представители администрации и службы портового надзора и других организаций, определенных законодательством Российской Федерации [3.п. 4.2.18].

Для обеспечения необходимых условий швартовки судов и выполнения других операций у кордона причалов запрещается складирование грузов в пределах полосы шириной от линии кордона не менее 2 м [3.п. 4.2.19].

Переработку агрессивных к элементам сооружения грузов навалом следует проводить только на специально оборудованных для этого площадках с защитным покрытием, лотками по периметру и колодцами для сбора и утилизации жидких стоков.

Переработку легко воспламеняющихся и взрывоопасных грузов на неспециализированных причалах следует проводить в соответствии с требованиями правил перевозки опасных грузов, правил техники безопасности и производственной санитарии при перевозке, перегрузке и хранения опасных грузов, правил морской перевозки опасных грузов и правил техники безопасности и производственной санитарии при морской перевозке, перегрузке и хранении опасных грузов.

Причалы, на которых осуществляется перегрузка опасных грузов, в том числе нефтепродуктов, должны быть оснащены техническими средствами мониторинга и документирования швартовных и грузовых операций [3.п.4.2.21].

Для исключения дополнительных динамических воздействий на сооружение запрещается:

- сбрасывать грузы, особенно тяжеловесы, в целях уплотнения металлолома;- высыпать сыпучие материалы из грейферных ковшей с высоты более 1 м от поверхности причала или штабеля.

При непроизвольном падении груза проверяют техническое состояние элементов сооружения в районе падения груза [3.п. 4.2.23].

Эксплуатация причалов для наливных грузов должна производиться в соответствии с требованиями специальных инструкций, разрабатываемых для таких причалов на основании действующих нормативных документов с учетом специфических особенностей работы на каждом причале [3.п.4.2.26].

Все случаи превышения нагрузок сверх установленных паспортом, а также повреждений ПГС, их частей и элементов, произошедшие вследствие нарушения режима их эксплуатации, следует оформлять актами, которые должны подписывать представители предприятия, в ведении которого находится данное сооружение [3.п. 4.2.28].

Методы наблюдений и приборы для измерений.

Визуальные наблюдения [3.п.5.3.1].

Результаты наблюдений заносят в журнал визуальных наблюдений, который следует заполнять при обходе сооружения или сразу же после его окончания. При этом по каждому повреждению указывают его точное местоположение с привязкой к ориентирам (швартовные тумбы, прикордонные марки и др.), его количественную характеристику (площадь и глубину просадок, размывов, разрушений, раковин, длину и глубину заиления, размеры очагов фильтрации и т.д.) или его качественную характеристику (наличие или отсутствие фильтрации, наличие выноса грунта водой, запах и прозрачность фильтрующей воды и т.д.).

Визуальные наблюдения должны выявлять:- нарушения нормального режима эксплуатации сооружений;- повреждения швартовных устройств;- повреждения отбойных устройств;

- повреждения крановых путей;

- повреждения металлических конструкций;- повреждения бетонных и железобетонных конструкций;

- повреждения деревянных конструкций;

- признаки нарушения фильтрационной прочности береговых защитных сооружений;

- повреждения креплений откосов и склонов;

- признаки оползневой опасности;

- размывы откосов и дна перед ними;- повреждения откосов судами, льдом и морозным пучением;

- повреждения сооружений, пересекающих откосы (водоотводящих устройств, труб, дюкеров и пр.);

- нарушения работы водоотводящей сети (нагорные каналы, лотки, кюветы и др.);- местные деформации набережных, состояние засыпки;

- толщины льда и размеры ледяных полей;

- повреждения шпонок температурно-осадочных швов (очаги фильтрации воды, деформация наружных элементов шпонок, места вытекания мастики);

- повреждения засыпок подпорных стен и набережных;

- повреждения дорог;

- состояние зеленых насаждений;

- состояние контрольно-измерительной аппаратуры (выводы пьезометров, коммутаторы дистанционных преобразователей и т.п.);- сохранность знаков судоходной обстановки, а также различных искусственных сооружений (лотков, мостиков, лестниц и т.п.).

Кроме того, в ходе визуальных наблюдений необходимо фиксировать уровни воды по гидрометрическим рейкам, установленным на сооружении отклонения горизонтов воды от проектных, а также сопутствующие этому явления.

При визуальных осмотрах швартовных устройств фиксируют:- трещины;- выработку стенок тумб, кнехтов, рымов;- отсутствие заполнения тумб;- наличие сорванных или погнутых анкерных болтов;- отсутствие на анкерных болтах гаек и прижимных шайб.

При визуальных осмотрах отбойных устройств фиксируют:

- разрушение или обрыв навесных кранцев;- разрывы резиновых амортизаторов;- искривление или излом металлических креплений.

При визуальных осмотрах металлических конструкций шпунтовых и свайных сооружений фиксируют:- смещения в плане, прогибы;- трещины, изломы, вмятины, пробоины, расхождения шпунтин (разрывов замков);- нарушение антикоррозионного покрытия;- характер коррозии (сплошная или местная);- состояние наружных элементов крепления анкерных тяг;- разрыв анкерных тяг, нарушение анкерных связей со шпунтом и анкерной плитой.

При визуальных осмотрах бетонных и железобетонных конструкций фиксируют:

- трещины вдоль стержней рабочей арматуры;- разрушение защитного слоя с обнажением арматуры;- коррозия арматуры;- отколы, раковины, силовые трещины;- коррозионные повреждения бетона;- мокрые пятна, капельные и струйные течи;- излом, просадку плит покрытий, расстройство швов между плитами;- недопустимое смещение массивов;- ориентировочную прочность бетона.

Примечания

1. Трещины в бетонных конструкциях, которые могут изменить статическую схему работы сооружений или привести к недопустимым протечкам воды, а иногда и выносам грунта основания или засыпки, должны быть пронумерованы и внесены в журнал визуальных наблюдений с указанием даты обнаружения и их размеров. Крупные трещины рекомендуется фотографировать. 2. За раскрытием трещин необходимо продолжить наблюдения. Простейшим приспособлением для этой цели служат маяки из гипса или цемента. По ширине трещины на маяке можно приблизительно судить о скорости раскрытия основной трещины.

3 Если будет обнаружено, что за время от одного наблюдения до следующего процесс раскрытия трещин продолжался, то на трещину следует установить простейший щелемер в виде двух металлических стержней, заделанных в бетон по обе стороны трещины. Расстояние между штырями измеряют штангенциркулем.

На участках, где обнаружены значительные просадки, смещение крепления, расхождение швов между его элементами и другие дефекты, должны назначаться промерные поперечники. Также такие поперечники следует назначать в местах наибольшей вероятности возникновения деформации или оползней. Ими могут быть районы выхода ключей, залегания плывунов и других неустойчивых грунтов, районы, где ожидается резкое изменение уровня грунтовых вод или имеются напорные водоносные уровни.

Промеры рекомендуется производить эхолотом для получения непрерывной записи глубин на поперечнике.

В створах, где в результате систематических наблюдений обнаружено резкое изменение поперечного сечения подводной части откоса, должны быть проведены специальные исследования с привлечением проектных и научно-исследовательских организаций.

Наблюдения за деформациями сооружений [3.п. 5.3.2]

В соответствии с требованиями подраздела 5.4 СП 47.13330.2012* в начальный период эксплуатации сооружений по техническому заданию заказчика выполняют исполнительные геодезические съемки планового и высотного положения законченных строительством сооружений.

Для проведения геодезических наблюдений за высотными и плановыми смещениями сооружений на территории ПГС должны быть установлены знаки опорной геодезической сети (реперы), отметки которой должны быть связаны с общегосударственной системой отметок, а на самих сооружениях - знаки наблюдательной геодезической сети (наблюдательные марки).

Наблюдения за высотными смещениями проводят на причалах всех типов, кроме шпунтовых и всех типов, установленных на скальном основании.

Измерение относительного планового перемещения двух секций сооружения, разделенных температурно-осадочным швом, следует выполнять для всех типов сооружений.

Результаты измерений деформаций следует заносить в журнал и использовать для построения текущих графиков изменения смещений сооружений во времени и в зависимости от интенсивности нагрузок.

Обработка и оформление результатов обследования включают в себя:

- предварительную обработку данных (перевод относительных отметок в абсолютные, пересчет замеров деформаций и наклонов сооружения в угловые размерности, экспресс-анализ этих данных). - тщательную обработку данных (схем, таблиц, записей) и сведение их в единый акт наблюдений за деформациями с составлением графиков. - сопоставление результатов расчета с проектными данными или результатами предыдущих обследований.

Наблюдения за размывами [3.п. 5.3.3].

Для наблюдения за размывами дна перед сооружениями следует выполнять промеры глубин с последующим построением профилей и плана исследуемого участка в горизонталях, проведенных через 0,25-0,5 м (полученные данные сравнивают с данными предыдущей съемки).

Для определения отклонений фактического уровня воды акватории от нуля глубин на ПГС должен быть установлен мареограф с выносными репитерами или водомерный пост.

В случае, когда устройство мареографа или водомерного поста невозможно или нецелесообразно, данные для регулярного определения фактического уровня нуля необходимо получать от расположенной вблизи поста государственной системы гидрометслужбы. Если водомерный пост находится на расстоянии более 2-3 км, следует определять отметку уровня воды в месте промеров путем ее нивелирования относительно берегового репера.

Наблюдения за нагрузками на сооружение [3.п. 5.3.4].

Наблюдения за нагрузками следует производить на полосе, ширина которой регламентируется паспортом причала или проектом.

- для штучных грузов - по имеющимся данным об их массе;- для навалочных грузов - путем обмера штабелей и контроля за объемной массой материала.

В процессе наблюдения за режимом работы средств механизации и транспорта должны регистрироваться:

- типы подвижного состава (с указанием марок локомотивов);- скорости прохождения составов по прикордонным железнодорожным путям;- типы перегрузочных машин (портальные, гусеничные, автомобильные краны, машины непрерывного действия и т.д.);- характер и интенсивность эксплуатационных взрывов, осуществляемых для рыхления навалочных грузов.

Результаты наблюдений должны указываться на рабочих картах.

Примечания

1. Частота обновления карт зависит от динамики изменения грузовой ситуации за относительно короткий период времени (сутки).2. Ежегодный анализ рабочих карт в конце навигации позволяет оценить интенсивность эксплуатации различных участков набережных.

Наблюдения за фильтрацией и уровнем грунтовых вод [3.п. 5.3.5].

Наблюдения за фильтрацией через сооружение, положением кривой депрессии следует выполнять по наиболее ответственным и характерным профилям, например с наибольшим напором или в местах пересечения сооружения со староречьями.

Для этого могут быть использованы:

- закладные и опускные пьезометры;- преобразователи давления с пористой насадкой;

- измерители расходов воды (мерные водосливы, лотки).

В районах, где возможны деформации откосов, должны быть установлены пьезометрические створы с не менее чем тремя пьезометрами в одном створе. При наличии нескольких водоносных горизонтов должны быть установлены специальные пьезометры, дающие представление о режиме напорных вод.

Результаты наблюдений за уровнями грунтовой воды оформляются в виде графиков изменения уровня во времени для характерных участков сооружения.

Режимные скважины (пьезометры) следует располагать вдоль линии кордона на удалении от него не более 5 м. Расстояние между скважинами на причалах, где перегрузка ведется средствами гидромеханизации, не должно превышать 50 м; в остальных случаях указанное расстояние должно быть не более 200 м.

Удаление скважин от концов причалов должно быть не менее 10 м.

При обработке материалов наблюдений за колебаниями уровня подземных вод должны составляться:

- журнал уровней воды в режимных скважинах;- хронологические графики колебаний уровня воды и температур для каждой скважины отдельно;- гидрогеологические разрезы по створам режимных скважин.

При обнаружении очагов фильтрации в отдельных случаях необходимо установить расход фильтрации, наличие выноса частиц грунта (суффозия).

Примечания

1. Измерение расхода воды в очагах фильтрации можно производить:- при помощи мерного сосуда (объемный способ);- при помощи мерных водосливов;- поплавочными наблюдениями.

При расходах фильтрации до 10 л/с предпочтение следует отдавать объемному способу.

2. Для установления суффозии (вымыва частиц грунта фильтрующейся водой) берутся пробы воды из очагов фильтрации и дренажей в тех местах, где производится измерение расхода фильтрации. Мутность воды указывает на наличие суффозии.

Наблюдения за изменением инженерно-геологической обстановки [3.п. 5.3.6].

Плотность грунта оценивают лабораторными испытаниями по коэффициенту пористости проб грунта или полевым зондированием.

В случае отсутствия достоверных данных о характеристиках грунтов основания ПГС специализированной организацией проводят инженерно-геологические изыскания.

Наблюдения за температурным режимом основания и засыпки [3.п. 5.3.7].

На ПГС, где в основании и засыпке образуется и поддерживается мерзлота, учитываемая расчетом, необходимо предусматривать измерение температуры грунта в пределах каждой секции. Для этого устанавливают постоянные термодатчики или оборудуют скважины для размещения временных таким образом, чтобы расстояния между точками измерения в створе были по высоте порядка 1 м, а перпендикулярно кордону по горизонтали - 2 м на ширине не менее двух высот сооружения, а по глубине у кордона - 1-1,5 высоты сооружения.

Наблюдения за агрессивностью окружающей среды по отношению к конструкционным материалам [3. п. 5.3.].

В процессе эксплуатации следует вести наблюдения за агрессивностью воды на акватории и грунтовой воды.

Пробы грунтовой воды извлекают из скважин, предназначенных для проведения наблюдений за уровнем грунтовых вод. Пробы воды из акватории берутся в створах соответствующих наблюдательных скважин. При взятии проб используют специальные водоносы.

Химический анализ извлеченных проб воды и грунта следует проводить силами специализированных организаций.

В результате выполненных анализов должны быть установлены различные виды агрессивности воды:

- общекислотная;

- сульфатная;

- по содержанию иона магния;

- по содержанию свободной углекислоты и углекислотных солей;

- по способности к выщелачиванию бетона.

Результаты измерений уровня агрессивности окружающей среды следует сопоставлять с соответствующими нормативными показателями.

Для выявления опасности коррозии, вызываемой блуждающими токами, выполняют измерения:- разности потенциалов между подземными частями сооружений и землей;- силы и направления тока в подземной зоне сооружения, плотности тока утечки;- потенциала арматура - бетон.

На основании результатов измерений решается вопрос о необходимости проведения работ по защите сооружений.

Примечание - Для проведения указанных измерений используют специальные коррозионно-измерительные приборы.

Наблюдения за состоянием конструкционных материалов [3.п. 5.3.9].

Наблюдения за состоянием конструкционных материалов следует вести путем:- визуальных обследований;- инструментальных измерений.

Примечания 1. Состав, объем и методы работ по наблюдению за состоянием конструкционных материалов зависят от типа конструкции сооружений и режима их эксплуатации.

2. Состояние конструкционных материалов сооружений в существенной степени характеризует их несущую способность. Данные о характере изменения прочности материалов во времени позволяют правильно планировать сроки ремонта, прогнозировать изменение несущей способности и имеют особое значение при назначении режима эксплуатации сооружений.

Водолазные обследования[3.п.5.3.10].

С помощью водолазных наблюдений следует выявлять в подводной части сооружений наличие:

- механических повреждений конструкций;

- коррозионных повреждений конструкционных материалов;

- повреждений крепления дна;

- размывов дна;

- следов суффозии обратной засыпки;

- признаков фильтрации, в частности, грифонов;

- измерения деформаций подводной части сооружений.

Водолазные наблюдения следует выполнять в соответствии с программой, разработанной аккредитованной в установленном порядке специализированной организацией.

В ходе водолазных наблюдений выполняют как визуальную оценку технического состояния сооружений, так и инструментальную.

В ходе выполнения работ необходимо вести видео- и аудиозапись трансляции, передаваемой водолазом, которую затем используют при составлении акта выполненных работ.

По результатам водолазных наблюдений составляют акт выполненных работ, в котором отражают условия проведения работ, а также все результаты наблюдений, полученные в соответствии с программой. К акту прикладывают графические схемы обнаруженных дефектов и привязки их расположения в плане и по высоте, фото-, видео- и аудиоматериалы.



Заключение

технический причальный сооружение эксплуатационный

Техническая эксплуатация портовых гидротехнических сооружений это главный способ контроля за безопасностью жизнедеятельности работников ПГС, так же контролирует безопасность всех предпортовых сооружений, складских хозяйств и разных конструкций ПГС.

Сроки наблюдения и контроль за безопасностью регламентированы инструкцией. Результаты наблюдений используются для назначения правильной эксплуатации ПГС и всех предпортовых сооружений и тереторий.

Эффективная безаварийная работа, долговечность и надежность портовых сооружений обеспечивается организацией их надлежащей эксплуатации, что отражено и доказано в выполненной работе.



Библиография

1. Будин А.Я. Эксплуатация и долговечность портовых гидротехнических сооружений / М.: Транспорт, 1977, 320с.

2. Понятовский. В.В. Техническая эксплуатация гидротехнических сооружений и других объектов порта / В.В. Понятовский. В.В - 2-е изд., откоррект. и доп. - М.: [б. и.], 2010. - 668 с.: ил., фот. - ISBN 978-5-85941-331-7. (6 экз.).

3. ГОСТ Р 56241-2014. Национальный стандарт российской федерации по внутреннему водному транспорту. Техническая эксплуатация портовых гидротехнических сооружений. Дата введения 2015-09-01.

4. СП 47.13330.2012.

Размещено на Allbest.ru

...