Строительство морского порта

Порты являются важнейшими транспортными узлами, в которых груз перегружается с судов на наземные транспортные средства и наоборот.

Акватория порта защищена от волн, а на прилегающих береговых территориях осуществляются погрузочно-разгрузочные и другие экспедиционные работы, на некоторых причалах — пассажирские перевозки.

Основной характеристикой работы порта является грузооборот, то есть количество грузов, прошедших через порт за определенное время.

Грузы, которые обрабатываются в портах, делятся на три основных типа: генеральные (посылки, тара, металлопродукция), сыпучие (уголь, руды, зерно), а также сыпучие (нефть и нефтепродукты).

Грузооборот морских портов Евросоюза по типам грузов в 2018 году (Евростат):

Тип перевозимых грузов	Грузооборот, тысячи тонн
Ро-Ро, несамоходные единицы	112 543
Ро-Ро, самоходные единицы	155 225
Крупные контейнеры	300 461
Насыпные грузы	413 793
Наливные грузы	805 579
Другие типы грузов	137 346
Итого	1 924 947

В настоящее время морской транспорт является основным двигателем мировой экономики, обеспечивающим поставку грузов на значительные расстояния при минимальных затратах.

Мы наблюдаем рост спроса на морские грузоперевозки в Европе и в мире, что сопровождается внедрением новых технологий и стандартов.

Это касается не только кораблестроения, но и проектирования портов, которые с каждым годом становятся все более производительными, надежными и экологически безопасными.

Строительство морского порта

Проектные решения для строительства новых и расширения существующих портов будут зависеть от технико-экономических условий в конкретной стране, ожидаемого в ближайшем и долгосрочном периоде годового грузооборота и природных условий выбранного местоположения.

При составлении генерального плана морского порта учитывается:

• Особенности рельефа и береговой линии.
• Значения глубины и уклона дна от берега в моря.
• Инженерно-геологические условия площадки.
• Климатические и метеорологические условия.

Во многих случаях, например, при расширении существующих портов, проектные решения в значительной мере определяются периодом строительства и объемом инвестиций.

План порта состоит из двух частей: гидротехническая часть включает буи и волноломы, защищающие акваторию, а береговая часть содержит причалы для швартовки судов, а также оборудование и специальные сооружения для погрузки, разгрузки и хранения грузов.

Основными элементами морского порта являются:

• Ограждения, защищающие акваторию порта от волн и осадков.

• Портовая акватория, созданная с углублением морского дна после входа в порт.

• Территория порта, частью которого является насыпь, где располагаются все наземные транспортные коммуникации, склады, административные и вспомогательные здания, а также механические установки, выполняющие перевалочные работы.

• Причальные стены, надежно отделяющие береговую часть порта от воды.

Проектное решение, принимаемое после комплексной экспертной оценки нескольких опций, представляется на генеральном плане.

Расположение элементов порта обычно указывается в масштабе 1: 5000.

Составление плана осуществляется после подготовительной работы с картами и проведения ряда необходимых исследований.

При проектировании морского порта и инфраструктуры инженеры решают следующие проблемы:

• Безопасный вход и выход судов из порта в неблагоприятных условиях плавания.

• Максимальная защищенность портовой акватории от накопления донных отложений.

• Обеспечение непрерывности грузопотока, погрузки и разгрузки кораблей.

• Оптимальное зонирование порта для различных грузопотоков (уголь, древесина, навалочные грузы) и разных типов судов (сухогрузы, контейнеровозы, танкеры).

• Рациональное соединение дорог порта с железнодорожными станциями и автомагистралями близлежащего населенного пункта.

• Возможность развития порта в случае ожидаемого увеличения грузооборота.

• Возможность строительства судоремонтных и судостроительных предприятий в случае доказанной необходимости (причалы, навесы, сухие доки).

Что учитывать при составлении генерального плана порта

Сезонные температуры, осадки и туман важно учитывать при строительстве морских портов, а также при планировании безопасного входа / выхода судов из портов и при проектировании волноломов.

Основными параметрами ветра, определяющими характеристики морских волн, являются скорость ветра и продолжительность его воздействия.

Большое значение для расположения волноломов имеет направление господствующего ветра в районе порта, которое отображается на диаграмме розы ветров.

Другим фактором являются волны, которые оказывают существенное влияние на швартовку, погрузку и разгрузку судов.

В зависимости от глубины моря, существует четыре зоны волны:

• Зона I: глубокая вода, в которой дно практически не влияет на волну.

• Зона II: мелководье, где начинается деформация волны и разрушение вершины ее гребня. Здесь дно существенно влияет на размер, направление и форму волны.

• Зона III. В зоне прибоя волны имеют выраженный асимметричный профиль, характеризующийся увеличением высоты волны и обострением ее гребней. В этой зоне потеря энергии самая большая, потому что волны многократно разрушаются.

• Зона IV. Прибрежная зона.

В процессе проектирования и строительства морского порта необходимо учитывать климатические, метеорологические и гидрологические условия.

Подготовительные работы

Подготовка к строительству морского порта требует тщательного планирования.

Для обеспечения строительных бригад всем необходимым оборудованием и материалами может потребоваться обустройство объектов по предварительной сборке, хранению, обслуживанию.

Строительная площадка включает следующие элементы:

• Временный завод бетонных изделий.
• Площадка для сборки железобетонных конструкций.
• Специально оборудование склады для материалов и оборудования.
• Вспомогательная площадка для строительной техники.
• База горюче-смазочных материалов.
• Ремонтные мастерские.
• Административные помещения.
• Бытовые помещения персонала.
• Медицинская клиника.
• Тренировочная площадка и др.

Большое внимание уделяется таким вопросам, как охрана труда и здоровья персонала, оценка экологических рисков, утилизация отходов, мониторинг качества воздуха и шума, подавление пыли и др.

Во многих странах все эти факторы учитываются местными властями при оформлении разрешения на строительство и строго контролируются.

Портовая акватория

Акватория морского порта представляет собой участок воды, полностью или частично защищенный от волн, где выполняются внутренние рейды, маневрирование и погрузочно-разгрузочные работы.

Рейд является частью акватории, расположенной возле входа в порт, где суда по прибытии должны останавливаться на якоре для прохождения административного, таможенного и санитарного контроля.

У рейда должна быть достаточная площадь акватории для свободного прохождения судов, а их морское дно позволяло бы хорошо удерживать якоря судов. Если якорная стоянка судов не представляется возможной, инженеры проектируют специальные системы для швартовки.

Глубина портовой акватории зависит от ожидаемой осадки судов, поэтому наши специалисты консультируются с заказчиками на этапе составления генерального плана.

Строительство волноломов и входа в порт

Принципы защиты портовых вод с помощью ограждений (волноломов) основаны на способности морских волн распространяться за барьерами — это называется дифракция.

При этом морские волны меняют направление, а их высота и энергия значительно уменьшаются.

Расположение главного волнолома определяется в соответствии с направлением волны, причем отраженная волна должна распространяться в направлении берега под определенным углом. Это защищает вход в порт и акваторию от крупных отложений, и песок начинает откладываться на берегу, образуя пляжную полосу.

Расположение ограждений в портах зависит от конфигурации морского побережья, рельефа морского дна и направления преобладающих волн.

Этим в значительной мере определяются возможности развития других элементов порта, обслуживающих грузы, а также ориентировочная стоимость строительства морского порта.

При строительстве волноломов активно используется геотекстиль, железобетон, а также камень, полученный от земляных работ. Насыпь, которая лежит в основании волнолома, формируется из твердых пород при помощи специальной баржи или нескольких крупнотоннажных самосвалов (если уклон дна минимальный).

В некоторых случаях расчистка территории и получение достаточного количества скального наполнителя требует проведения масштабных взрывных работ. На этом этапе задействуется специальная инженерная техника, самосвалы, бульдозеры и экскаваторы.

Обычно формирование насыпей требует миллионы тонн скальной породы, которая добывается в близлежащих к порту участках. Для изготовления требуемого количества железобетонных изделий недалеко от места строительства порта мы устанавливаем временный бетонный завод со всей инфраструктурой.

Сборка готовых железобетонных изделий осуществляется на отдельной площадке (precast concrete yard), которая размещается в непосредственной близости от берега для упрощения транспортировки готовых бетонных блоков.

Размер портового бассейна должен позволять судну поворачиваться на 180 градусов.

Этот маневр требует пространства диаметром в 3-4 раза больше максимальной длины корабля.

Решение о расположении и длине волноломов может измениться, если огороженная ранее территория будет недостаточной для строительства причальных стен и будущего расширения порта со строительством новых сооружений.

Строительство причалов и причальных стен

На этапе строительства причальной стены используются предварительно изготовленные бетонные блоки, масса которых может составлять более 100 тонн.

Они устанавливаются с помощью специально оборудованной баржи с тяжелым краном.

Для правильной установки бетонных блоков используется рама, которая укладывается на глубине и соединяет отдельные блоки вместе. Для заполнения пустот может использоваться избыточный грунт, полученный во время земляных работ на площадке.

Характеристикой эффективности основной деятельности порта является его пропускная способность.

Она определяется отношением годового грузооборота к длине причального фронта. При строительстве пирсов инженеры обязаны учитывать неравномерность грузооборота, то есть неравномерное прибытие судов и использование причалов.

Следующие факторы важны для повышения пропускной способности:

• Выбор оборудования для наземной перевалки различных типов грузов.

• Обеспечение непрерывности грузопотоков по транспортной сети порта и связи с железнодорожными станциями и автомагистралями в соседнем населенном пункте.

• Вместимость буферных складов в зависимости от их площади, а также возможности подъемников для внутрискладских перевозок разных типов грузов.

• Количество причалов на одной причальной стенке в соответствии с количеством эксплуатационных путей и маневров для подачи и выгрузки вагонов в течение дня.

Конфигурация зависит от количества причалов, возможности их последовательного ввода в эксплуатацию и связанного с этим развития сети железных дорог.

Глубина дна важна с точки зрения проведения земляных работ на дне акватории и насыпи на территории порта.

Конструкция основных типов причальных стен выбирается с учетом ряда факторов, в том числе типа подъездных путей, ведущих к порту.

Длина причальных стен будет зависеть от количества причалов для первого этапа строительства. Последнее требует проведения земляных работ, в том числе дноуглубительных работ в акватории.

При строительстве причальных стен важно учитывать вес стены и давление на грунт, эквивалентное нагрузке на эксплуатационную территорию и растягивающей силе от канатов при швартовке судов. На этапе проектирования инженеры должны рассчитать устойчивость стены к скольжению по скале и ее опрокидыванию вокруг передней кромки нижних блоков.

Выполнение этих расчетов требует соблюдения инженерных стандартов и применения соответствующих знаний, чтобы обеспечить безопасность причала и длительные сроки эксплуатации сооружений.

Обустройство территории морского порта

Площадь территории порта определяется с учетом размещения берегового оборудования и техники, складов, железнодорожной сети и подъездных путей так, чтобы обеспечить максимально быстрое обслуживание грузопотока (погрузка транспортных средств и перемещение товаров в конечную точку или на склады).

Портовые краны и другое оборудование для погрузочно-разгрузочных работ выбирается и располагается на территории в зависимости от грузов, которые будут поступать в порт.

Рядом с эксплуатационной частью территории порта строятся здания различного назначения: диспетчерская вышка, административные и вспомогательные здания, ремонтные мастерские, медицинский центр, электрическая подстанция и другие.

Чуть дальше находятся склады (бункеры, силосные башни, резервуары для наливных грузов), предназначенные для длительного хранения различных видов грузов.

При обустройстве территории морского вокзала важно учитывать количество регулярных пассажирских перевозок на протяжении дня и ожидаемые нагрузки в летний сезон.

Рядом с морским вокзалом в направлении входа в порт размещают причал для катеров и яхт.

Строительство портовых складов

В соответствии с назначением, портовые склады могут быть буферными и базовыми.

Буферные склады прикордонной линии предназначены для кратковременного (10-15 дней) хранения груза, чтобы не прерывать разгрузку судов, когда выполняются маневры во время выгрузки заполненных вагонов и подачи пустых. Они располагаются недалеко от причала.

В свою очередь, базовые (тыловые) склады используются для длительного хранения грузов различных типов. Эти сооружения, как правило, располагаются в глубине порта. Тыловые склады технически существенно отличаются от буферных складов, поскольку скорость их разгрузки существенно не влияет на работу портовой инфраструктуры.

Подъездные пути и парковки

Основная часть работ по транспортировке грузов в морском порту приходится на железнодорожный транспорт, который является наиболее экономичным вариантом.

Сеть железных дорог на территории порта включает:

• Эксплуатационные пути к портовым кранам, при помощи которых будет осуществляться погрузка и разгрузка вагонов.
• Сети дорог возле причальных стен, при помощи которых выполняются маневры для подачи и отгон вагонов с эксплуатационных путей.
• Складские пути, по которым доставляются товары со складов до станций и близлежащего населенного пункта.

Безрельсовый портовый транспорт, состоящий из грузовых автомобилей разных типов и размеров, может перевозить контейнеры, уголь, древесину, металлопродукцию или другие упакованные и неупакованные грузы, предназначенные для загрузки основных складов и непосредственных поставок конечным потребителям.

Основная портовая автомобильная дорога проходит между пандусами буферных складов и эксплуатационными путями. Она используется при перевалке грузов с помощью портовых кранов с кораблей на автомобили или в обратном направлении.

Главная автомобильная дорога продолжается за пределами портовой зоны и соединяется с близлежащими шоссе, ведущими вглубь страны. По этой автодороге также выполняются перевозки Ро-Ро (Roll-on / roll-off).

Грамотное проектирование дорожной сети порта, сочетающее возможности железнодорожного и автомобильного транспорта, позволяет достаточно удобно, надежно и экономически эффективно транспортировать грузы любых типов по всей территории порта.

При проектировании автомобильной и железнодорожной сети портов допускается пересечение путей под прямым углом.

Перекрестки оборудуются световыми сигналами для остановки и прохождения автомобилей. В подходящих местах за пределами этой территории предусмотрены места для парковки автомобилей, обслуживающих порт.

Парковка для автомобилей и пассажирских автобусов также должна быть предусмотрена на морском вокзале, чтобы обеспечить обслуживание пассажиропотока.

Наши услуги: финансирование и строительство морских портов по EPC-контрактам

Вы ищете специалистов, которым можно поручить эффективное управление морскими проектами, строительство портов и терминалов для любых целей?

Свяжитесь с нами.

Мы с партнерами финансируем и реализуем проекты под ключ по ЕРС-контракту, отвечая за все аспекты проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию.

Помимо проектирования и строительства морской инфраструктуры мы выполняем:

• Инженерные исследования климатических, грунтовых и навигационных условий.
• Планирование, проведение и контроль комплекса мер по охране окружающей среды.
• Проведение технологических расчетов для подбора портового оборудования.
• Проектирование всех элементов специализированных и универсальных портовых комплексов, терминалов, баз и заводов.
• Разработка подробных чертежей и строительной документации.
• Надзор за сложными участками строительства портовой инфраструктуры.
• Проведение маркетинговых исследований.
• Получение разрешений и др.

Мы предлагаем полный спектр услуг по инвестиционному финансированию, строительству и модернизации портов и морской инфраструктуры.

Свяжитесь с нами в любое время, чтобы узнать больше.