Транспортные терминалы

9.1. Механизированные комплексы

В редких случаях грузы, следуя от производителя, попадают к потребителю одним видом транспорта без промежуточной перегрузки. В большинстве случаев на этом пути грузы передаются с одного вида транспорта на другой. Такие операции происходят в транспортных узлах, куда сходятся различные виды транспорта. Морские и речные порты как раз являются транспортными узлами, связывающими сухопутный и водный транспорт.

Наиболее сложными узлами, связывающими различные виды транспорта, являются морские устьевые порты (Рис. 9.1). Здесь могут сходиться пять видов транспорта (если исключить воздушный): морской, речной, железнодорожный, автомобильный и трубопроводный.

Основная задача порта – передача грузов с водного транспорта на сухопутный (Рис. 9.2) или в обратном направлении.

Прибывшие на судах грузы или перегружаются непосредственно на железнодорожный транспорт 2 и автомобили 4, или передаются на открытые площадки 3 и в крытые склады 5, где грузы сортируют и укладывают в штабеля 6, а впоследствии передают на сухопутный транспорт 7. В устьевых портах возможен и непосредственный обмен грузами между морскими и речными судами 1.

 

Порт – это место стоянки судов, однако деятельность его должна способствовать сокращению времени стоянки судов до минимума с тем, чтобы они могли с максимальной отдачей выполнять свое главное транспортное назначение – перевозку грузов.

В порту должна быть сведена до минимума и задержка подвижного состава сухопутного транспорта, участвующего в перегрузочном процессе.

Учитывая то, что грузоподъемность современных судов исчисляется десятками и сотнями тысяч тонн, большое значение для удешевления перевозок имеет быстрота их разгрузки или погрузки.

Ускорение обработки судов позволяет при том же их числе перевезти большее количество грузов. С этой целью причалы современных портов оборудуются высокопроизводительными механизированными комплексами, позволяющими за несколько часов перегрузить тысячи тонн грузов. Непременными условиями работы порта являются сохранность груза и полная безопасность для людей, что обеспечивается целым комплексом мероприятий по технике безопасности.

Выбор оптимальных схем механизации, их технико-экономических показателей, а также параметров перегрузочного оборудования является главной задачей комплексной механизации и автоматизации перегрузочных работ в порту. При этом должны быть взаимно увязаны интересы порта, флота, сухопутных видов транспорта и клиентуры.

Каждый вариант механизации должен одновременно удовлетворять двум основным требованиям – быть технически возможным и экономически целесообразным.

Техническая возможность определяется современным и перспективным уровнем развития техники, позволяющим осуществить предлагаемую систему перегрузочных работ. При этом также учитывается возможность практической реализации намеченных мероприятий (сроки строительства, выделение ресурсов и т.д.).

9.2. Специализированные причалы

Основными элементами производственной структуры современного порта являются технические перегрузочные комплексы, представляющие собой совокупность технических средств, необходимых для загрузки-разгрузки и комплексного обслуживания транспортных судов, а также для приема (передачи) грузов с железнодорожного, автомобильного, трубопроводного, речного и других смешанных видов транспорта.

В соответствии с методами перевозки и перегрузки порт может иметь в своем составе технологические перегрузочные комплексы и причалы для контейнеров, судов с горизонтальным способом грузообработки, лихтеровозов, паромов, а также для следующих грузов: генеральных, скоропортящихся, опасных (требующих обособленной перевалки и хранения), массовых навалочных грузов, зерна, лесных, сырой нефти и нефтепродуктов, сжиженных газов и химических наливных, пищевых наливных и т.п.

В зависимости от состава и грузооборота порта в нем возводят специализированные технологические перегрузочные комплексы, оснащенные соответствующим специализированным подъемно-транспортным оборудованием, предназначенные для перевалки конкретных видов грузов и обработки специализированных судов. В случае нецелесообразности строительства для перевалки части грузов специализированных перегрузочных комплексов для них строят технологические перегрузочные комплексы универсального назначения с крановой схемой механизации, предназначенной для перевалки генеральных грузов, перевозимых, как правило, на универсальных судах.

Специализированные технологические перегрузочные комплексы предусматривают в составе соответствующих грузовых районов либо в виде отдельных специализированных комплексов-районов, необходимость и целесообразность создания которых устанавливают в зависимости от объема грузооборота, условий компоновки порта и развития на перспективу.

Таким образом, тип причала определяется видом перерабатываемых грузов, способами их перегрузки и геологическими, гидрологическими и другими условиями. Рассмотрим некоторые из них.

9.3. Причалы для генеральных грузов

Такие причалы к специализированным можно отнести чисто условно, так как они являются универсальными общего назначения. Однако перегрузка штучных грузов имеет свои особенности, отражающиеся на конструкции причалов.

Рост размещений судов приводит к увеличению массы перерабатываемого груза, вместимости и площади складов. Усложняется компоновка территории порта и расположение подъездных путей. Возрастает площадь территории. Это наглядно видно на примерах причалов для штучных и контейнерных грузов.

Существенное влияние на компоновку и конструкцию причала оказывает применяемая схема механизации перегрузочных работ.

В оперативной зоне порта, прилегающей непосредственно к причальному фронту, размещается перегрузочное оборудование – портальные краны различной грузоподъемности от 10 до 20 т и выше, используемые в зависимости от характера грузов, поступающих для погрузки на суда с наземного транспорта и обратно с судов на железнодорожный или автомобильный транспорт.

Технологические схемы предусматривают точные параметры размещения на причалах портальных кранов в увязке с железнодорожными путями и складами различных грузов открытого хранения.

При необходимости портальные краны устанавливаются в две линии для расширения складской площади навалочных грузов.

В соответствии с нормами технологического проектирования портов для генеральных (смешанных) грузов кратковременного и открытого хранения в прикордонных складах применяется схема механизации №1 (Рис. 9.3, а).

Для крытого хранения экспортных пиломатериалов применяется схема №2 (9.3, б). Специализированный комплекс состоит из прикордонного портального крана и склада, оборудованного мостовыми кранами грузоподъемностью 15 тонн, с различными пролетами (10,5 и 16,5 м) в зависимости от принятого проектом пролета перекрытия (12 или 18 м).

Для навалочных грузов открытого хранения (угля, руды и др.), поступающих в порт водным транспортом и отгружаемых на железную дорогу и обратно, применяется крановая схема №3 (Рис. 9.3, в) с одной или двумя линиями с расстоянием между осями портальных кранов 55-60м при высоте стрелы 30 м.

Для открытого хранения металлогрузов предусматривается схема №4 крановой механизации (Рис. 9.3, г) с размещением двух параллельных крановых линий с расстоянием между осями кранов не менее 60 м при вылете стрел кранов 30 м. Такая схема механизации обеспечивает значительное увеличение вместимости склада и экономное использование причальной территории порта.

При недостаточной глубине территории причала и значительным накоплением грузов на причале сооружают прикордонный многоэтажный склад большой вместимости (Рис. 9.4).

Среди причалов для генеральных грузов можно выделить причалы для тяжеловесов, перегружаемых, как правило, с помощью плавучих кранов, у которых вылет стрелы небольшой. Это вынуждает временно складировать тяжеловесы в переходной и даже в прикордонной зонах причала. Для предотвращения воздействия чрезмерных сосредоточенных нагрузок в этих зонах рекомендуется применять распределительные платформы.

Рис. 9.3. Технологические схемы механизации погрузо-разгрузочных работ в операционной зоне порта:

1 – погрузчик трюмный; 2 – кран портальный (прикордонный); 3 – погрузчик складкой;

4 – погрузчик вагонный; 5 - тыловая автодорога; 6 – подвеска для пакетов или захватов для пиломатериалов; 7 – кран мостовой; 8 – грейфер; 9 – передвижной погрузочный бункер; 10 – кран портальный (тыловой)

 

9.4. Причалы для контейнерных грузов

При хорошей организации работ на перегрузку одного палубного контейнера затрачивается около 1,5 мин, контейнера из трюма – около 2 мин. При выполнении одновременной разгрузки и погрузки судна на перемещение контейнера из трюма на берег или обратно затрачивается в среднем 1,5 мин. Двумя перегружателями выгружают 1000 контейнеров и одновременно погружают такое же количество, затрачивая около 30 ч.

Высокая эффективная организация обработки содо-контейнеровозов в портах Дальневосточного и Балтийского бассейнов позволила создать и высокорентабельно эксплуатировать крупнейшую в мире трансконтинентальную Транссибирскую контейнерную линию, по которой можно доставлять из Японии в Западную Европу и обратно смешанным водно-железнодорожным путем через Россию, что в 1,5 раза короче пути через Панамский канал и более чем в 2 раза – пути вокруг Африки. Схематический план контейнерных районов показан на Рис. 9.5; 9.6.

Специализированные причалы для контейнеровозов относят к числу внекотегорийных, они имеют большие территории для перегрузки и хранения контейнеров, тяжелое подъемно-транспортное оборудование, значительные сосредоточенные нагрузки, передающиеся на складскую территорию.

В последнее время большую часть контейнеровозов строят накатного типа (ролкеры). Погрузка и выгрузка контейнеров производится на специальных тележках через носовые и кормовые лацпорты. Планировка таких районов имеет свои особенности (Рис. 9.7).

9.5. Портовые элеваторы

Для хранения зерна россыпью применяют силосные элеваторы вместимостью до 100 тыс. т и более, состоящие из силосных ячеек, вмещающих в себя зерна до 1 тыс. т и более, и рабочей башни высотой до 60-70 м с аппаратурой для управления работой транспортных линий, перегрузочных устройств, установок и оборудования, предназначенного для повышения качества складируемого зерна.

Примером может служить элеватор с полной механизацией всех складских и перегрузочных операций (Рис. 9.8). Причальная линия зерновых грузов и элеватор оборудованы устройствами для приема зерна с железнодорожного, автомобильного и водного транспорта и для отправления зерна сухопутным или водным транспортом.

Элеватор состоит из железобетонных силосных отсеков 1, где хранится зерно, и рабочей башни 2, где сосредоточенно все машинное оборудование: поперечные транспортеры, вертикальные нории, весы, машины для очистки зерна и др. При элеваторе имеются сушильная установка 3, здание и устройства для собирания пыли 4, приемные бункеры (лари) для железнодорожного 5 и автомобильного 6 транспорта. Кроме этого есть причальный транспортер 7 и береговая перегрузочная линия 8 с пневматическим оборудованием и опускными трубами 9.

Зерно, поступающий в порт с железнодорожного, автомобильного и водного транспорта, транспортерами перемещается в приемный бункер ПБ и норией Н подается в верхний бункер ВБ, откуда самотеком ссыпается на весы, а затем надсилосным транспортером 10 перемещается в силосные отсеки 1. Если зерно необходимо предварительно очистить и просушить, то после взвешивания оно самотеком направляется в зерноочистительные силосы ЗС, откуда – в приемный бункер нории.

С элеватора зерно перемещается подсилосным транспортером 11 и норией на весы и оттуда – в отпускные бункеры, а из последних по транспортерам поступает в железнодорожные вагоны, автомобили или суда. Приемные устройства для зерна, поступающего с сухопутного транспорта, располагаются под навесом около рабочей башни. Из вагонов зерно ссыпается в приемные лари, под которыми находятся туннельные транспортеры, доставляющие зерно в туннельный бункер нории. При выгрузке зерна из судов применяются пневматические установки, которые перемещают зерно из трюма судна в береговую приемную башню, а далее по транспортеру 7 – к приемному бункеру нории.

Во время производства перегрузочных операций на элеваторах образуется большое количество взрывоопасной пыли, вредно влияющей на здоровье работающих людей и вызывающей быстрый износ машины. Поэтому на элеваторах уделяется большое внимание герметизации рабочего и вспомогательного оборудования и автоматизации рабочего процесса. С помощью вентиляционных установок пыль отсасывается в местах ее интенсивного образования и подается в специальное здание. Все моторы и электропроводка делаются взрывобезопасными.

9.6. Склады пылевидных материалов

На Рис. 9.9 приведена схема причала и силосного склада для пылевидного апатитового концентрата. Неслеживающийся апатитовый концентрат поступает к складу в вагонах, которые разгружаются пневматической установкой, обрабатывающей одновременно несколько вагонов. Принятый из вагона груз поступает к распределителям, откуда с помощью специального шлюзового затвора направляется вверх по воздушному нагнетательному трубопроводу в насилосное помещение. При помощи затворов на ответвлениях воздушного нагнетательного трубопровода груз можно подать в любой силовой отсек.

Рис. 9.9. Схема причала и силосного склада для апатитовых концентратов:

1 – судно; 2 – погрузочная эстакада; 3 – надсилосное помещение; 4 – силосные помещения; 5 – разгрузочная пневматическая установка; 6 – подсилосные ленточные транспортеры; 7 – воздушные нагнетательные трубопроводы

Для погрузки в судно груз проходит по спускным трубам силосных отсеков, попадает на подсилосный ленточный транспортер и передается на транспортер погрузочной эстакады, с которой он ссыпается в трюм судна.

 

9.7. Склады для угля и железной руды.

Уголь и железную руду хранят в портах на открытых площадках. Вместимость складов из-за увеличенной пропускной способности причалов для массовых навалочных грузов обычно большая.

Компоновка таких складов в значительной мере зависит от применяемых видов складского оборудования. Для более совершенной работы в открытых складах созданы машины, забирающие груз из штабелей и подающие его на конвейеры (реклаймеры) и штабелирующие машины (стакеры), а также разветвленные конвейерные линии (Рис. 9.10).

Рис. 9.10. Склад для навалочных грузов: руды, угля и т.п., поступающих в порт водным и отправляемых железнодорожным транспортом

 

Район перегрузки сжиженных газов из-за быстрого роста объемов перевозок все чаще выносят в специальные районы, где соблюдаются специальные меры безопасности.

Район должен быть оснащен испарительным, компрессорным и другим оборудованием и трубопроводами (Рис. 9.11). Резервуары должны располагаться на границе участка и один от другого не менее чем на расстоянии, равном диаметру резервуара, и должен иметь обвалование. Административные и другие здания должны находиться на безопасном расстоянии.

Рис. 9.11. Район для перегрузки сжиженных газов:

1 – хранилища для сжиженных газов; 2 – испарители; 3 – компрессор; 4 – водозабор; 5 - причал