第3章 - 端口终端建设

作者:Theo NotteBoom博士

船舶和码头需求特征决定了码头建设在航海通道条件、码头墙、码头布局和设备方面的要求。

1.格林菲尔德和棕菲尔德网站

终端施工技术和程序受到影响场地的拓扑和技术特征,例如其情况和地质以及地块的预期用途。它发生在绿地或棕地条件下。

终端开发布朗菲尔德网站包括重新改造现有(主要是工业)场地以供终端使用。

布朗菲尔德港建筑通常涉及污染土壤的大规模清理操作和码头墙的翻新和深化。它会导致康复和重用现有港口房地产,从而避免冗长和困难的端口扩展程序。棕色菲尔德港的重建产生了众多的环境,社会和经济效益。通过清理并返回这些土地来使用,社区可以去除危险的结构并停止或稳定水道附近的污染。港口重建为海滨重建提供了宝贵的机会,它可能催化在更广泛的社区中的振兴。Brownfield Rewevelopment Frees空间用于各种用途,并为销售或租赁创建更具可用的财产,提供具有额外收入来源的港口。此外,先前使用的网站的重建可以帮助减轻对未开发的湿地和沿海地区的压力,从而保护重要的沿海栖息地。

建造一个终端格林菲尔德网站主要涉及沿河流、河口或海岸线在空地上扩建港口。

从历史上看,大多数港口开发项目都被标记为绿地,经常与端口迁移携手共进。空置位点可能位于绿区,湿地或农业区。鉴于现有的空间规划和环境规则和法规,获得绿地开发的许可通常需要很长时间,以及所需的大量项目评估。例如,欧洲委员会的鸟和居署指令和水指令对港口的绿地开发施加了复杂的监管条件。这种发展可以暗示沿着海岸线或河流或河边的小型或大规模的土地填海工程挖码头在与河流或现有码头系统相连的陆地上。

土地复垦是基于水力充填,指挖泥船从海床或其他取土区挖掘的沉积物或岩石被运输并放置到指定填海区的过程。

较良好的石英砂是垃圾填埋场的首选材料。在液压填充可以开始之前,广泛的筹备工程研究被进行以收集碱度(水深的测量),地形(地区的物理特征),地质(土壤和岩石),以及回收站的地质数据和借贷地区。该步骤还包括检查液压,气象和环境条件。基于这些研究,一个方法和方法合适的设备其选择旨在获得所需的土壤/砂和水混合物,以便于疏浚、运输和填筑填料,并满足再生场地的承载力和稳定性要求。填埋场的质量将由其刚度、强度、密度(抗液化性)和排水能力决定。填料的性质将影响设备类型、运输方式、填海方法以及可能需要的地基改良。常用的地基改良技术包括垂直排水沟和振动、动力或爆炸压实(含或不含外加剂)。

2.航海访问终端

终端结构通常涉及适应航海的访问来保证a最低航海草案航海船只。这些适应性可以加深水深在码头墙附近资本疏浚工作从主要航运道到终端网站的航海路线(河流)。可能需要进一步改进对终端的航海进入,例如用于允许双向血管交通的通道的加宽,使防波堤入口的扩展到端口终端,或者用于容器的转动盆的加宽。一旦已经实现了航海访问的深化或扩大,定期维护疏浚必须确保航海访问条件保持不变。

资本疏浚涉及疏浚以加深和扩大现有河流或航海访问路线或创建新的端口或终端。

维修疏浚是为了维护现有水道或渠道而进行的。

由于疏浚是与临时项目相关的临时活动,往往与专业公司合同,这些公司将其设备从一个项目定位到另一个项目。疏浚设备仅由港口操作,很长一段时间都可能保持闲置。因此,土地填海和疏浚工程是由疏浚公司使用专用设备如拖吸式挖泥船、刀盘挖泥船、斗轮挖泥船等。每种设备都有不同的特性,这些特性决定了特定类型的土壤、岩石、沉积物在特定环境中的适用性,并考虑了海浪和膨胀、水流和水温。指导选择正确设备的其他因素包括借用区域或倾倒区域的位置(距离,船只在该位置的交通强度)和水深。

污染的疏浚物质可以在原位或非原位治疗。许多疏浚公司已经发展成为集近海、海洋、民用、环保、项目开发为一体的综合性机构。该领域最大的公司包括比利时公司DEME和Jan De Nul Group,荷兰公司Van Oord和Boskalis,阿联酋国家海洋疏浚公司,美国大湖区疏浚和码头公司,以及日本Penta Ocean公司。其他疏浚公司是中国交通建设公司(CCCC)等大型建筑集团的一部分。

在设计或升级时端口接近渠道和船舶操纵和锚定区域,工程师必须考虑与渠道相关的多种因素以及船舶尺寸的预期和后代和机动特性,例如:

  • 与吃水有关的因素如在龙骨间隙(以及相关要求)下,波动诱导的运动和蹲(船舶通过浅水流动的流体动力学效果)。
  • 风效应
  • 气流用于桥梁和架空电缆下的垂直间隙。
  • 支援艇要求,如拖船。
  • 现有和必需的航标板载和作为端口或通道的船舶交通管理系统(VTMS)的一部分。
  • 环境因素
  • 安全风险

世界水性运输基础设施协会(PIANC)已开发设计指南对于港口方法渠道。它们与垂直(通道深度,空气牵伸)和水平(通道宽度)尺寸相关。此外,它们载有蹲下的蹲伏的指南,在泥泞的沟道床上,用于预测由于波浪引起的垂直船舶运动的方法,以及用于机动仿真和容量模拟建模的工具。虽然有各种各样的港口和物理限制,构造和工程技术已经标准化。

在某些端口,终端只能在海船通过时达到锁定或潮汐门.海港最大的锁可以在港口中找到安特卫普(比利时)阿姆斯特丹(荷兰). 一些主要运河,如巴拿马运河此外,还采用锁定系统,该系统设置船舶尺寸标准,围绕其设计船舶和端口终端特性。

3.码头墙建设

一种岸壁是一种土壤保持结构,为船舶提供系泊,载荷负荷,货物和储存的承载能力,有时是水保持功能。

a的基本作用泊位结构用于容纳特定船舶或一系列船舶以及货物装卸作业。有各种各样的泊位结构,具有不同的特点,有各种各样的工程考虑。更具体地说,施工方法和顺序、施工材料的可用性以及主要施工厂(如水泥制造)的支持可以确定最终选择的结构类型。鉴于天气停机时间和承包商的可用性等因素,该结构和施工设备的可用性可显著影响施工进度。

一般参数在选择合适的码头墙类型时被认为是:

  • 疏浚和填充以尽量减少这些作业对环境的影响。
  • 访问和安全在结构的构建和操作的所有阶段。
  • 泊位取向,泊位几何和泊位长度。
  • 所需深度除了泊位。
  • 海底条件
  • 本地建筑材料,建设方法和施工困难。
  • 一般场地注意事项如排水和过滤器,墙壁上的波浪压力,防污,地震风险,铺路和表面排水,冰层的机会。

此外,海洋螺旋桨和弓箭推进器,波浪和电流的影响海底的稳定性此外,还应考虑构筑物附近的任何水下斜坡。如果认为可能发生冲刷,应在码头墙前提供保护,如海床上的碎石防冲刷护坦,特别是在船舶通常停泊在相同位置的泊位。水下斜坡的岩石防护尺寸不应小于抵抗螺旋桨和船首推进器冲刷所需的尺寸。

可能码头墙的失败或故障可以是由片桩墙壁的失效引起的,太多的地下水流动,不够土壤稳定性,或者支撑点的失效。

码头墙通常配有码头墙挡泥板,船系泊护柱,起重机轨道, 电缆排水沟,和其他技术功能。

A.嵌入式挡土墙

嵌入式挡土墙包括板桩墙原位混凝土桩墙.后者是嵌入式挡土墙的原位混凝土钻孔桩,通常使用连续或割桩系统构建在现有地面或人工堤岸上。这种类型的壁通常最适合于粘性的土壤和弱岩,并且容纳重垂直载荷。当在挖掘过程中使用壳体或支撑液时,它们也可能是内置颗粒状土壤。然而,需要考虑与使用支撑液或泵送混凝土的环境问题需要考虑。一种常见的方法是隔膜壁,其包括以原位混凝土膜片壁形式的嵌入式挡土墙组成。隔膜墙用于高壁或撞击墙壁上的重垂直载荷。

板桩墙是港口建设中使用的最常用类型的码头墙之一。它们广泛用于容器和批量终端的建设,以及海洋和填海工程,其中需要填充现有岸边和玛林纳斯和其他结构,其中深水直接到岸边。不同的材料可能用于绵羊桩:

  • 钢板桩是码头中最广泛使用的嵌入式挡土墙元素。它们是相对较轻的,易于处理,可以长度提供,并且可以延伸和切割而不会过度难度。这种类型的桩可以被驱动到相当大的深度,在各种地面条件下具有低位移并进入风化的岩石。采用各种形式的预处理,钢板桩也可安装在固体岩石中,在用混凝土填充的沟槽中,通过预分裂岩石。钢板桩的主要缺点是腐蚀,在设计中应该允许。某些类型的浮动件可导致钢板桩或其保护涂层的磨损,并且应该考虑到选择挡泥板的形式。
  • 混凝土板桩可用于构建适度的高度墙壁,并且在其中驱动器不太难。需要通过预钻孔或喷射来实现所需的渗透性。在岩石中,桩可以安装在用混凝土回填的沟槽中。适当设计的混凝土板桩的主要优点是它们的耐用性。然而,片材桩的重量,处理过程中所需的护理,形成延伸的难度以及关节的通常差的互锁是,在许多情况下,在许多情况下都会反对他们的使用。如果存在失去材料的危险,则可以通过在墙壁后面提供过滤器或在驾驶后灌浆来密封接头。
  • 木材桩可以提供一种经济的墙壁,用于中等高度的保留材料,并且在驾驶条件不太严重的情况下。合适的应用的例子是悬挂式甲板的舱壁墙壁和小型工艺的码头。大多数木材都需要对腐烂和海洋螟虫的防护处理。应提供磨损的摩擦条。

嵌入挡土墙后的填土应该是能够自由排水的粒状材料。在必要时,通过在墙壁后面提供合适的过滤器,通过墙壁中的接头丢失材料。

梳理墙是由主要和次要构件组成的挡土墙。主要构件通常为钢管桩或组合箱,沿墙体长度均匀分布。二次元件通常为各种类型的钢板桩,安装在一次元件之间的空间内,并通过联锁装置与之连接。

B.重力墙壁

重力墙壁建造在a后面围堰在干燥,通常是现场施工.尽管如此,大多数墙壁是在水中建造的,采用的方法只在海上工程中使用,即将大型预制构件吊起来或漂浮到合适的位置,并安装在水下的预制床上。通常在码头墙后立即使用碎石或自由排水颗粒填料,以尽量减少潮汐滞后的影响,并降低土压力。重力结构通常用于海底质量较好的地方。它们可以用于在疏浚水平附近的基础是岩石,稠密的沙子,或坚硬的粘土。的主要类型重力码头墙是:

  • 混凝土砌块墙由大型预制混凝土块组成。这种类型的建筑适合于岩石基础存在,因为这种形式的重力墙不容易适应不均匀沉降。砖块垂直地放置在彼此之上。
  • L型墙通过它们的结构重量和土重重量获得其稳定性,其靠在L形结构的水平部分上。L墙可以在干燥条件下建立原位(即挖掘建筑物坑,就像这样的情况Deurganckdock在安特卫普港)或现场预制,然后运至水边。
  • 混凝土沉箱均基于沉箱法。在结构下方创建一个加压室,以防止水进入该室。从这个腔室中,可以清除结构下的土壤。通过小心、均匀地清除结构下方的土壤,结构将逐渐浸没,直至达到最终深度。在此过程中,将持续监测垂直度,并相应调整从结构下方移除土壤的位置,以保持垂直度。混凝土沉箱包括:在干燥中预制的开放式细胞(在土地上,在干船坞或浮动码头中),通常漂浮在最终位置,然后沉入海底上的位置。混凝土沉箱可以各种形状构建,如矩形,圆形或三叶子。沉箱通常限制在最大的计划尺寸约为30米。它们通常设计成使得在下沉之后,顶部仅在低水平的水平以上,随着波浪的适当占用。通常用沙子填充细胞,有时用混凝土或砾石。上部结构可以由固体原位混凝土封盖或钢筋混凝土边缘保持壁组成,其被回填,并用混凝土铺砌铺设顶部。填充后的衣芯,形成可用于支持重型建筑设备的自稳结构。大囊通常需要用内壁加强。

C.悬浮甲板结构(桩)

悬浮的甲板结构可以是钢,混凝土或木材,或多于一种的材料:

  • 木材堆易于处理和切割到长度;它们只需要简单的驾驶设备,它们的灵活性可用于吸收性结构。木材桩的长度普遍受到限制,从12到18米之间变化。有时可提供高达24米的长度。通常应该用混凝土垫子处理或套管,以防止海洋螟虫的攻击。
  • 预制钢筋混凝土桩可以以许多地面类型驱动,也可以放置在海底的预钻孔中。如果将桩在距离网站的距离距离,其最大长度可能限于约20米。如有必要,可以使用互锁关节延伸桩的规定。
  • 钢桩相对较轻,易于处理,可以在大多数地面类型中驱动,包括许多类型的岩石。通过保护涂层或阴极保护可以最小化外部腐蚀,或者可以在设计中允许。

悬浮甲板结构在以下情况下,通常是最合适的类型:

  • 地面组成的弱的上部材料
  • 地面,海底下方的地面合适的轴承材料
  • 无法获得合适的回填用于挡土墙类型的码头。
  • 水深很大

随着全球港口活动的快速增长,包括全球码头运营商的出现,出现了一系列建设项目。这个终端设计标准化,特别是在集装箱领域,已与之相关标准施工技术和设备除了精心设计的指导方面。


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参考文献

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