Głębokowodny Terminal Kontenerowy w Gdańsku

Głębokowodny Terminal Kontenerowy
w Gdańsku (DCT Gdańsk SA)
Nowy terminal o powierzchni 40 hektarów, z 650 metrowym nabrzeżem przeładunkowym dla statków,
zmienia Gdańsk w centrum przeładunkowe Europy Wschodniej. Po zakończeniu pierwszego etapu, terminal
posiada zdolność obsługi kontenerów na poziomie 500.000 TEU rocznie.
W pierwszym roku działalności (2008) terminal obsłużył 106 356 TEU. Zgodnie z założeniami projektu
docelowo terminal ma osiągnąć roczną zdolność przeładunkową 2 mln TEU.
Na zlecenie Deepwater Container Terminal (DCT) dostarczenia projektu oraz jego realizacji podjęłą się
korporacja budowlana Hochtief, obejmując funkcję głównego wykonawcy. Głównym elementem budowy jest
sztucznie usypany półwysep – prostokątny pirs o wymiarach 800 x 315m i powierzchni ok. 40,0 ha.
Długość pirsu podyktowana została wymaganą długością linii cumowniczej, natomiast szerokość –
pojemnością placu składowego – 22.000 kontenerów dwudziestostopowych. Pirs połączony jest z brzegiem
za pośrednictwem placu manewrowego na obszarze, który rozszerza się w kierunku lądu.
Najdalej wysunięty w morze punkt pirsu jest oddalony o około 900 m od naturalnej linii brzegowej. Ze
względu na skalę, stopień komplikacji, przyjęte rozwiązania i technologię, budowę terminalu należy uznać
za przełomowe w warunkach polskich. Jest to inwestycja budowlana, która wprowadza nowe
standardy. Zostały zastosowane ulepszone i dostosowane do warunków lokalnych rozwiązania opracowane
wcześniej przez firmę Hochtief na potrzeby największej w Europie budowy terminalu w Bremerhaven.
Przygotowania do realizacji projektu
Projektowanie, budowa i później konserwacja pirsu bez wątpienia stanowią trudne wyzwanie inżynierskie z
punktu widzenia zarówno geotechniki, jak również budownictwa morskiego. Zanim przystąpiono do
projektowania, dokonano rozpoznania geotechnicznego.
Pierwszy etap badań, przeprowadzony na zlecenie inwestora, wykonano na potrzeby projektu budowlanego.
W jego trakcie wykonano czterdzieści jeden otworów sięgających na głębokość do 30 m poniżej poziomu
morza. Wiercenia prowadzono z pontonów wiertniczych przy użyciu klasycznego sprzętu wiertniczego
opuszczanego przy pomocy trójnogu i wyciągarki spalinowej, w systemie udarowo-okrętnym w rurach
osłonowych o średnicy 133 i 160 mm.
Drugi etap geotechnicznych badań dna morskiego w rejonie projektowanego pirsu przeprowadzono na
zlecenie wykonawcy. Celem było dostarczenie pełniejszej informacji geotechnicznej, która miała pozwolić
na lepsze rozeznanie i podjęcie decyzji prowadzących do optymalizacji konstrukcji.
Proponowane wstępnie rozwiązanie polegało na ewentualnej rezygnacji z wykonania obudowy pirsu w
formie grodzy na rzecz pojedynczej ścianki szczelnej kotwionej. Zbadano stopień zagęszczenia do rzędnej
-25 m w siedemnastu miejscach przy pomocy sondy dynamicznej ciężkiej (DPSH). Określono także stan
gruntów spoistych oraz pobrano próbki w dwunastu punktach przy użyciu sondy
SPT. Następnie oszacowano wytrzymałość na ścinanie gruntu w warunkach bez odprowadzenia wody za
pomocą sondy krzyżakowej FVT w dziewiętnastu otworach.
W wyniku przeprowadzonych badań określono układ warstw geologicznych. Okazało się, że warstwa
gruntów organicznych (iłów, namułów) o miąższości od 1 do 7 m z średnią rzędną spągu około -12 m
względem poziomu morza zalega bezpośrednio pod dnem morskim. Warstwa charakteryzuje się niską
wytrzymałością na ściskanie, ścinanie i stopniem plastyczności około 0,42. Określono ją jako nieprzydatną
z punktu widzenia ewentualnego posadowienia ścianki szczelnej, które byłoby możliwe dopiero w niższych
warstwach, gdzie zalegają piaski gliniaste i piaski odpowiednio w stanie luźnym lub średnio zagęszczonym.
Stal i piasek w konstrukcji pirsu
Ostatecznie przyjęto rozwiązanie alternatywne: falochron północny i wschodni na bazie stalowej ścianki
szczelnej, nabrzeże płytowe posadowione na elementach nośnych kombinowanej ścianki szczelnej i trzech
rzędach pali o nachyleniu 20:1. Wspomniana ścianka szczelna nabrzeża skonstruowana została z
elementów nośnych – podwójnych profili HZ 775B-26 i wypełniających – AZ25 o długości do 28,3m,
wykonanych ze stali ASTM-A690, produkcji firmy ArcelorMittal. Zaraz po wprowadzeniu elementów
wypełniających, elementy nośne ścianki kotwiono przy pomocy ukośnych pali z profili HP 400x122 o
długości 26 m, zakończonych tarczami kotwiącymi, co znacznie zmniejszało ryzyko uszkodzenia
wznoszonej konstrukcji na skutek falowania.
Do pogrążania elementów ścianki oraz jej kotwienia użyto platformy podnoszonej Odin. Pogrążanie
elementów wypełniających i kotwiących odbywało się wyłącznie przy użyciu kafara. Pierwsza faza
pogrążania elementów nośnych również przeprowadzona była przy zastosowaniu techniki wibracyjnej,
jednak pogrążanie na odcinku ostatnich czterech metrów odbywało się przy użyciu młota hydraulicznego.
Zmiana metody pogrążania miała na celu uzyskanie danych do określenia nośności tych elementów.
Po odpowiednim zaawansowaniu budowy obudowy pirsu, rozpoczęto refulację. Początkowo, w celu
zasypania strefy bezpośrednio za ścianką, pogłębiarka nasiębierna wyrzucała w kierunku pirsu mieszankę
piasku i wody, która, poruszała się po wysokim łuku i opadała wewnątrz pirsu (tzw. rainbowing). Następnie,
ze względu na ograniczony zasięg wyrzucanego urobku, zastosowano rurociągi, które pozwoliły na
transportowanie urobku wgłąb pirsu. W jednym cyklu transportuje się około 6000 m3 piasku. Ilość ta
odpowiada ładunkowi około 700 ciężarówek. Ilość piasku niezbędną do całkowitego wypełnienia pirsu
oszacowano na 2,22 mln m3.
Obciążenia
Powierzchnia pirsu obciążona będzie przede wszystkim przez kontenery, które składowane będą w
czterech warstwach, dając obciążenie placu 50kN/m2. Poszczególne stosy kontenerów obsługiwane będą
przez 16 kołowe suwnice bramowe RTG (Rubber Tired Gantry) na podwoziu pneumatycznym o
maksymalnym nacisku 159 kN/koło. Ciągniki z trajlerami o maksymalnym nacisku 115kN/oś będą
stosowane do dostarczania kontenerów na plac składowy. Dopuszczalne osiadania poszczególnych
elementów pirsu na skutek wszelkich obciążeń, zarówno stałych jak i zmiennych, zostały ściśle określone
w Specyfikacji Technicznej Klienta.
Monitoring osiadań zainicjowano już w trakcie budowy. Ma on na celu kontrolę budowanego, zalądawianego
obszaru i weryfikację przyjętych założeń i rozwiązań projektowych. Dotychczasowe wyniki badań i
pomiarów prowadzone w trakcie realizacji budowy potwierdziły słuszność przyjętych założeń projektowych i
rozwiązań konstrukcyjnych.
Tekst: dr inż. Lechosław Bierawski/Hochtief Polska;
Constructalia by ArcelorMittal
Copyright © 2014 Constructalia. All rights reserved