Транспортная инфраструктура. Корзников_kursovik_TR. Курсовая работа по дисциплине Транспортная инфраструктура (ВП, гтс, порты)
 Скачать 1.49 Mb.
|
 Федеральное агентство морского и речного транспорта ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова» Котласский филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» (Котласский филиал ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова») Кафедра Естественнонаучных и технических дисциплин Направление бакалавриата 23.03.01 «Технология транспортных процессов» КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: Транспортная инфраструктура (ВП, ГТС, порты) на тему: Проектирование судоходной прорези и определение технических показателей судоходного шлюза Вариант №8 Выполнил: Корзников О.А., студент гр. 21ОП «________»_____________ 20____ г _______________ (подпись) К защите допускаю: Патрушева Н.А., доцент, к.г.н «________»_____________ 20____ г _______________ (подпись) Работа защищена с оценкой _________________ _______________ (оценка) (подпись) Патрушева Н.А., доцент, к.г.н «________»_____________ 20____ г Котлас 2021 Содержание
Введение В настоящее время проблемы внутреннего водного транспорта определяются комплексом взаимосвязанных факторов, основными из которых являются следующие: состояние важнейших компонентов транспортной инфраструктуры отрасли- водных путей и гидротехнических сооружений на них; функционально – возрастная структура и техническое состояние флота как основного средства производства транспортных услуг; финансово – экономическое положение и структура собственности судоходных компаний и портов; степень развития рынков грузовых и пассажирских перевозок. Наметившийся в отрасли рост хозяйственной деятельности в значительной мере обусловлено благоприятной конъюнктурой и не будет продолжительным и устойчивым, если не устранить следующие проблемы: недостаточное финансирование внутренних водных путей и гидротехнических сооружений для улучшения условия судоходства как необходимого фактора повышения эффективности функционирования внутреннего водного транспорта; дефицит современных погрузочно- разгрузочных комплексов и портовых терминалов при избытке устаревших и мало эффективных перегрузочной техники и оборудования речных портов; низкая инвестиционная привлекательность предприятий отрасли и недостаточный для кардинальной модернизации их основных фондов уровень инвестиций; недостаточное взаимодействие с другими видами транспорта, слабая организация смешанного перевозочного процесса, что лишает внутренний водный транспорт существенной части грузовой базы. Задерживается создание новой логистической сити, состоящий из транспортной, перегрузочных, складских и торговых звеньев, которая должна заменить ликвидированную административно – плановую систему управления грузопотоками. Указанные проблемы не позволяют в полной мере реализовать объективные преимущества внутреннего водного транспорта в рамках единой транспортной системы страны. Таким образом, анализ проблем внутреннего водного транспорта свидетельствует о том, что они имеют системный характер и требуют комплексного подхода к их решению. Российская Федерация располагает самой большой в мире сетью внутренних водных путей. В европейской части России функционирует не имеющая аналогов единой глубоководной система, включающая крупнейшие реки, их притоки и межбассейновые притоки. Большинство из действующих на внутренних водных путях России гидротехнических сооружений введены в эксплуатацию 50-70 и более лет назад. Ухудшение технического состояния гидротехнических сооружений, связанное с недостаточным для его поддержания объемом бюджетного финансирования и отсутствием действенных механизмов привлечения внебюджетных средств, привело в последние годы к снижению уровня безопасности при эксплуатации этих сооружений, росту риска возникновения чрезвычайных ситуаций. Цель курсовой работы произвести расчет стоимости разработки судоходной прорези, объем дноуглубительных работ и себестоимость излечения земснарядом 1 м3 грунта. Задачи: - установить основные размеры однокамерного судоходного шлюза с головной системой питания; - определить ориентировочную стоимость его строительства, а также судопропускную способность шлюза. - определить навигационную потребность канала в воде с учетом возмещения потерь воды на испарения, фильтрацию в грунт, в уплотнениях ворот и затворов нижней головы шлюза; - установить необходимую мощность насосных станций и определить ориентировочные затраты на электроэнергию. Объектом исследования является план участка реки на внутренних водных путях. Исходные данные для проектирования (согласно приложения1): 1. Определение стоимости разработки судоходной прорези дноуглубительным снарядом План перекатного участка реки в изобатах. Род грунта на перекате (Супесь плотная). Габаритные размеры наибольшего расчетного судна: осадка (  - 1,3 м), длина ( - 96,2 м) и ширина ( -8,6 м).Техническая производительность дноуглубительного снаряда (  -300 м3/ч).Технологический коэффициент (  - 0,7) для переката.Район работы дноуглубительного снаряда (Южный). Проектирование судоходной прорези 1.1 Определение минимальных (гарантированных) габаритов судового хода Под габаритами судового хода понимаются его глубина, ширина и радиус закругления. Значение гарантированной глубины судового хода  на участке реки находится как сумма осадки расчетного судна  и некоторого запаса под днищем  , определяемого согласно ”Правилам плавания по внутренним водным путям РФ”: , м (1)где = 0,10 - 0,20 м при hос < 1,5 м = 0,15 - 0,25 м при  = 1,5 - 3,0 м = 0,20 - 0,30 м при > 3,0 мПолученное значение гарантированной глубины судового хода округляется с точностью до 5 см. = 1,3+0,2 = 1,5 ≈ 2,0 м.ТГ = 2,0 м Гарантированная ширина судового хода при двухстороннем движении на прямолинейных участках реки определяется по формуле:  , м (2)где  и  - ширина ходовой полосы расчетного судна (состава)соответственно низового и верхового направления;  - запас ширины судового хода между судами (составами)и кромками судового хода;  - запас ширины судового хода между встречными судами(составами). В курсовой работе значение  определяется по упрощенной формуле, учитывающей запасы ширины судового хода при помощи коэффициента: , м (3)где - ширина расчетного судна (состава).Полученное значение гарантированной ширины судового хода округляется с точностью до 5 м. = 4∙ 8,6 = 41,2 ≈ 45 м.ВГ = 45 м. Минимальный радиус кривизны судового хода определяется из условия:  , м (4)Rmin ≥ 3.5 ∙ 96.2 = 336.7≈ 340 м. Rmin ≥ 340 м. где  - длина расчетного судна ( = 96,2 м.)Полученное значение минимального радиуса кривизны судового хода округляется с точностью до 10 м. 1.2 Трассирование судоходной прорези На плане участка реки (из приложения 2) наводится проектная изобата, соответствующая минимальной гарантированной глубине судового хода. Затем по линии наибольших глубин намечается ось судового хода. При проложении судового хода на участках поворота русла необходимо принимать радиус кривизны  . Если на перекате не выдерживаются гарантированные габариты судового хода, то необходимо затрассировать судоходную прорезь и выбрать место для отвала грунта (рис.1).При этом судоходная прорезь должна отвечать следующим требованиям: иметь установленные габариты судового хода; быть удобной и безопасной для судоходства; иметь наименьший возможный объем выемки грунта; иметь малый объем заносимости (быть устойчивой); способствовать (вместе с отвалом грунта) общему улучшению состояния переката. Первоначальное направление судоходной прорези намечается по линии наибольших глубин. Ширина прорези принимается равной минимальной гарантированной ширине судового хода  , а кромки прорези проводятся параллельно друг другу до пересечения с проектной изобатой. Радиусы кривизны судового хода на входе и выходе из прорези не должны быть меньше  . Если это условие не соблюдается, то прорезь трассируется по более пологому направлению. Для удобства и безопасности плавания судоходные прорези обычно делают прямыми. Рис. 1. План участка реки С целью увеличения радиусов кривизны судового хода иногда производится уширение концевых участков прорези путем излома одной из ее кромок. Для разработки судоходной прорези выбирается тип земснаряда. Перекаты, сложенные несвязными грунтами (песок, супесь, песчано-гравелистый грунт), разрабатываются преимущественно землесосами с плавучим грунтопроводом (рефулером). При этом отвал грунта рекомендуется укладывать на верхний побочень или примыкать к одному из побочней. Отвал грунта размещается вдоль прорези, его длина принимается равной длине прорези. Расстояние от оси отвала грунта до оси судоходной прорези не должно превышать 2/3 длины рефулера (т.к. плавучий грунтопровод изгибается под действием течения). В курсовой работе предполагается, что прорезь на перекате с несвязным грунтом разрабатывается траншейным землесосом с рефулером длиной 300 метров. Прорези на перекатах с тяжелыми и связными грунтами (глины, суглинки) разрабатываются многочерпаковыми снарядами. В этом случае грунт удаляется в отвал при помощи грунтоотвозных шаланд. Место для шаландового отвала грунта выбирается ниже судоходной прорези в стороне от судового хода, где глубины достаточны для разгрузки шаланд (2 метра и более). Определение объема дноуглубительных работ Объем грунта, извлекаемого при разработке судоходной прорези, может быть приближенно подсчитан по продольным профилям дна, которые строятся по оси и кромкам прорези. Для составления продольного профиля дна, на плане отмеряем расстояние между изобатами от гарантированной глубины верхней плесовой лощины определяем координаты точек (таблица 1) Координаты точек между изобатами от гарантированной глубины верхней плесовой лощины. Таблица 1
 Рис. 2. Площадь подлежащего удалению грунта на каждом профиле определяется как сумма элементарных геометрических фигур. ωлев = ω1 + ω2 + ω3 = 116,25 + 360 + 27,5 = 503,75 м3 ω1 =  ∙ 1,25 ∙ 155 = 116,25 м3ω2 = 240 ∙ 1,5 = 360 м3 ω3 = ∙ 55 ∙ 1,0 = 27,5 м3ω0 = ω1 + ω2 + ω3 = 100 + 292,5 + 65,625 = 458,125 м3 ω1 = ∙ 1,25 ∙ 160 = 100 м3ω2 = 195 ∙ 1,5 = 292,5 м3 ω3 = ∙ 1,25 ∙ 105 = 65,625 м3ωпр = ω1 + ω2 + ω3 = 115,625 + 330 + 22,5 = 458,125 м3 ω1 = ∙ 1,25 ∙ 185 = 115,625 м3ω2 = 220 ∙ 1,5 = 330 м3 ω3 = ∙ 1,0 ∙ 45 = 22,5 м3Полезный объем извлекаемого грунта (до проектного дна) будет равен:  м3 Vп =  м3 (5)где  - площади удаляемого грунта на правой кромке, на оси и на левой кромке прорези; -ширина прорези, принимаемая равной .Объем грунта, извлекаемого земснарядом вследствие неровности выработки, подсчитывается по формуле:  = 460 ∙ 45 ∙0,1 = 2070 м3 (6)где  - площадь прорези; - длина прорези ( = 460 м); - запас на неровность выработки ( = 0,1 м).Запас на неровность выработки принимается согласно ”Технической инструкции по производству дноуглубительных работ” и зависит от рода грунта, типа земснаряда, способа его работы (перемещения по прорези) и других факторов. Землесосы при работе на прорези перемещаются преимущественно траншейным способом, а многочерпаковые снаряды - папильонажным. В курсовой работе запас на неровность выработки определяется следующим образом: - для землесосов  =0,6 м;- для многочерпаковых снарядов c производительностью:  250 м3/ч =0,1 м; 250 м3/ч =0,2 м;Полный объем грунта, извлекаемого из судоходной прорези, определяется как сумма полезного объема и объема переуглубления:  = 21241,4 + 2070 = 23311,4 ≈ 23300 м3 (7)Полученное значение полного объема грунта округляется с точностью до 100 м3. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||