![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Техническая эксплуатация портовых сооружений
..pdfны, одиночные свайные ряды, парные свайные ряды с заполнени ем, монолитный и сборный бетон и железобетон (рис. 31, в).
Берегозащитные волноломы — это подводные преграды, распо ложенные параллельно берегу, на некотором расстоянии от него (рис. 31, г). Главное их назначение — предотвратить перемещение наносов в сторону больших глубин. Берегозащитные волноломы сооружаются в комбинации с бунами (траверсами).
На берегоукрепительные сооружения передаются механические волновые нагрузки и истирающие воздействия песчано-галечных наносов. Основания берегоукрепительных сооружений интенсивно размываются при больших скоростях течений, возникающих отвоздействия волнения на сооружения и берега.
В последние годы при строительстве дамб и берегоукреплений наряду с традиционными материалами все шире находят при менение синтетические материалы — поливинилхлориды, полиэфи ры и т. п. Из них изготавливают полотнища, маты, мешки для грунта, а также отдельные несущие конструктивные элементы со оружений. Синтетические материалы позволяют создать принци пиально новые конструктивные формы гидротехнических сооруже ний. К. числу особенно важных их достоинств относятся водостой кость и сопротивляемость химической агрессии. Недостатком яв ляется их светочувствительность.
При строительстве берегоукрепительных сооружений на подго товленное основание укладывают полотнища из поливинилхлорид
ной пленки. Площадь отдельных полотнища 50 |
м2, |
толщина |
||
0,8—1 |
мм, |
ширина — около 1,5 ж. Стыки между отдельными по |
||
|
лотнищами могут склеиваться или свариваться. В некоторых слу чаях, например, при слабых волновых воздействиях, полотнища ук ладывали внахлестку. Это позволяет устранить или уменьшить подпор воды под пленкой.
§5. Причальные сооружения
Косновным типам причальных сооружений по конструктив ным признакам относятся: гравитационные, сквозные, на свайном основании, в виде тонких стенок и т. п. Учитывая особенности спе
циализированных причалов, их иногда выделяют в отдельную группу.
Причальные сооружения служат для швартовки судов при пере грузочных работах, бункеровке, снабжении, отстое и ремонте су дов. По расположению в плане причальные сооружения делятся на набережные, широкие и узкие пирсы, рейдовые причалы.
Гравитационные причальные сооружения возводятся из моно литного бетона, бетонных массивов, массивов-гигантов, уголковых стенок, ряжей, оболочек большого диаметра. Они могут быть вы полнены в виде сплошных набережных или сооружений на отдель ных массивных опорах.
Причальные набережные из монолитного бетона возводятся сравнительно редко, так как обычно требуют выполнения работы
за перемычками. Однако при сооружении набережных, располо женных по периметру вновь создаваемых бассейнов, и в некоторых других случаях имелись примеры, когда при сравнительно неболь шом объеме откачиваемой воды набережные построены насухо (рис. 32). Иногда целесообразно возведение монолитных стенок методом подводного бетонирования.
Рассмотренные типы стенок имеют массивное поперечное сече ние, поэтому их возводят только при высокой несущей способности грунтов. Если портовый бассейн отрывают в скальном грунте, то монолитные стенки служат ему бетонной облицовкой.
До сих пор в С С С Р , СШ А, Канаде, Финляндии и других стра нах в районах с дешевым лесом (при отсутствии в воде древоточ цев) иногда сооружают набережные из деревянных ряжей. К недо статкам ряжевых конструкций относятся: большой расход лесома териалов, высокая трудоемкость работ по рубке ряжей, а также не’большая долговечность из-за гниения в зоне колебания уровня воды.
Применение сборных бетонных и железобетонных элементов позволяет значительно сократить сроки строительства. Уже в те чение многих десятилетий портовые сооружения возводят из бе тонной массивовой кладки. Очень часто конструкции из правиль ной массивовой кладки возводят трапецеидального поперечного се чения. Таким образом стремятся обеспечить устойчивость стенки.
Рис. 32. Стенки из монолитного бетона:
а — контрфорсная стенка, за
перемычкой; |
|
б — стенка |
из |
||||
подводного бетона, |
постро |
||||||
енная |
в ячеистой |
оболочке |
|||||
из металлического |
шпунта; |
||||||
в |
— монолитная |
1стенка |
за |
||||
перемычкой; |
г |
|
— диафрагмо- |
||||
вая |
стенка; |
|
— лицевая |
стенка; 2 — контрфорсы тол щиной 12 м через о м\ 3 — разгрузочная призма; 4 — подводный бетон в шпунто вой перемычке; 5 — обработ ка поверхности скалы при
уклоне круче 1:4
58
Рис. 33. Стенки из обыкновенных массивов:
а |
— трапецеидальный профиль; |
б |
— стенка2с разгрузочной |
консолью |
||||||
и железобетонной |
распределительной |
плитой; |
в |
— облегченная |
||||||
стенка Союзморниипроекта; / — фильтр; |
— разгрузочная призма; |
|||||||||
3 |
— железобетонная |
распределительная плита; |
4 |
— каменная постель |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Однако при тщательном анализе работы стенок, имеющих такой профиль, выясняется, что тыловые массивы нижних курсов прак тически не оказывают влияния на работу стенки, так же как и нижняя часть каменной разгрузочной призмы.
В связи с этим было предложено большое число усовершенст вованных конструкций набережных из массивовой кладки. Один из наиболее экономичных профилей стенки из обыкновенных масси вов разработан Союзморниипроектом (рис. 33). Такие стенки по лучили широкое распространение при глубинах до 11,5 м. Иссле дования показали, что их можно использовать и при глубинах до
13 |
м. |
Для больших глубин требуются массивы весом более |
100 |
т |
||||||
(250—300 |
т). |
В |
этом случае можно будет эффективно использо |
|||||||
вать новые плавучие |
краны большой |
грузоподъемности. Расход |
||||||||
бетона можно |
|
уменьшить за |
счет |
фасонных или пустотелых |
||||||
массивов. |
|
|
|
|
34 приводятся облегченные |
стен |
||||
|
В качестве примера на ірис. |
|||||||||
ки из |
массивов |
различных типов, получившие распространение в |
||||||||
С С С Р |
и за рубежом. |
Сокращению сроков строительства и особен |
но объема работ, выполняемых на месте строительства сооруже ний, способствует использование крупноблочных элементов. На рис. 35 показана набережная, построенная из крупноразмерных железобетонных коробчатых элементов — массивов-гигантов, кото рые могут иметь симметричное и несимметричное сечение относи тельно диаметральной плоскости. Несимметричные массивы-ги ганты более экономичны, но доставка их на плаву значительно сложнее, чем симметричных. Отсеки массивов-гигантов могут иметь прямоугольную или круглую форму в плане.
Если необходимо |
уменьшить отражение |
волн |
от вертикальной |
|
стенки набережной, |
то в лицевой |
стенке |
набережной устраива |
|
ется перфорация, а |
прилегающие |
к ней |
отсеки |
массива-гиганта |
Рис. 34. Стенки из пустотелых массивов:
а — массивы без днища; б — массивы с днищем
60
*J, 40
используются в качестве волногасящей камеры. Примером таких сооружений могут служить новые рудные причалы в Тунисе.
На изготовление массивов-гигантов расходуется сравнительно большой объем железобетона, что заставило искать более эконо мичного решения. При благоприятных грунтовых условиях этому требованию могут удовлетворять конструкции в виде уголковых стенок. Уголковые стенки как с внешней, так и с внутренней анке ровкой применяют в морских и речных портах. Существуют раз личные конструкции стенок (рис. 36)-
В Новороссийском порту построена набережная уголкового ти па с внутренней анкеровкой при глубинах 11,5 м. Укрупнительная сборка железобетонных блоков, состоящих из двух элементов — вертикального и фундаментного, связанных металлической наклон ной анкерной тягой, производилась на полигоне.
Металлические анкерные тяги могут быть повреждены при за полнении грунтом пазухи за стенкой и, особенно, при отсыпке ка менной призмы, что является недостатком набережной рассмот ренного типа. В связи с этим в отечественной и зарубежной прак тике делается попытка и при больших глубинах у набережных ис пользовать контрфорсные уголковые стенки.
61
Рис. 36. Уголковые стенки:
О — с внешней анкеровкой; |
б — с внутренней анкеровкой; |
в |
—■*контрфорсная стенка; |
г |
— с наклонной задней гранью; |
1 |
— лицевые |
||||||
опорные |
стойки; |
2 |
— наклонная тыловая стенка; |
3 |
—- равнодействующая; |
4 |
— опорная плита |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подобная набережная, построенная в Новороссийском порту (рис. 36, в), представляет собой подпорную стенку, образованную из отдельных сборных железобетонных блоков длиной вдоль при
чала |
4 |
м. |
Каждый блок состоит из лицевой и фундаментной пли |
|
ты и контрфорса. Верхняя |
часть блока бетонируется на месте, |
|||
При |
строительстве подобных |
сооружений рационально возможно |
большее укрупнение отдельных блоков.
В Японии при строительстве портовых сооружений используют ся плавучие краны грузоподъемностью до 1000 г. Однако эксплуа тация таких кранов обходится очень дорого и иногда желательно или отказаться от их использования или сократить продолжитель ность их работы. Обойтись без использования плавучих кранов можно, используя железобетонные элементы такой формы, чтобы доставку их от места изготовления к месту установки можно было производить на плаву. В порту Ла-Гулет (Тунис) подобным обра зом доставлялись на место и устанавливались элементы новой стенки контрфорсного типа (рис. 36, г).
Конструкция сооружения хорошо воспринимает горизонталь ные нагрузки от навала судна, так как они передаются через стен ку непосредственно на тыловую грунтовую засыпку. Гидравличе ские исследования показали, что стенка обладает высокой волно гасящей способностью при косом подходе волн под углом от 60 до 90° и периоде до 7 сек. В отдельных случаях степень волногашения достигала 80%. Это наблюдалось также и при наличии судна у сооружения. Волногашение было значительно меньше при фрон тальном подходе волн и больших периодах.
При слабых грунтах, расположенных на поверхности дна, за рубежом до последнего времени нередко использовались кессон ные основания с так называемыми потерянными кессонами. Стои мость кессонных работ относительно высокая, а нахождение людей в рабочей камере под высоким давлением вредно для здоровья, поэтому в портовом строительстве кессонные основания применя ются сравнительно редко. Более широкое распространение полу чили конструкции на опускных колодцах.
Стремление упростить конструкцию сооружений на опускных колодцах привело к конструкциям из оболочек большого диаметра (рис. 37). Устойчивость подобных оболочек обеспечивается в ос новном за счет веса их заполнения, что позволяет относить их к со оружениям гравитационного типа. В новом порту Фос (Франция) причал для навалочных грузов сооружен из оболочек диаметром 10,5 м (рис. 37, а). Толщина стенок оболочек с лицевой стороны 0,70 м с тыловой 0,4 м. Из таких же оболочек в порту Фос соору жен нефтепричал. В отечественной практике в некоторых случаях оболочки собирают из плоских или цилиндрических скорлуп, соеди няемых по вертикальным швам. Это позволяет значительно упро стить изготовление оболочек. Существенный недостаток конструк ций этого типа — необходимость омоноличивания вертикальных швов между скорлупами.
В порту Ля-Рошель причальные стенки возведены из сдвоен-
63
Рис. 37. Сооружения на оболочках большого диаметра:
а |
— набережная из оболочек в порту |
Фос; |
б |
— набережная из сдвоенных оболочек; |
|
|
в |
— оболочки, |
собираемые из колец |
||
|
|
|
|
|
Рис. 38. Оболочки большого диаметра, объединенные в блоки:
а — достройка на плаву; б — погружение
ных оболочек. Лицевая часть оболочки равна высоте причала. Ты ловая часть оболочки возводилась только на 2/з высоты. Это более целесообразно по сравнению с использованием одиночных оболочек увеличенного диаметра. Во Франции запатентована конструкция набережной из оболочек большого диаметра с диафрагмами, со бираемых из отдельных кольцевых элементов сравнительно неболь шой высоты, устанавливаемых один на другой.
В Гаврском порту построена набережная из опускных колодцев необычной формы (рис. 38). Каждый опускной колодец состоит из шести цилиндрических ячеек, соединенных одна с другой. Высота опускных колодцев до 30 ж в зависимости от глубины залегания плотных грунтов, в которые на глубину 1 м врезаются ножи опуск ных колодцев. Нижняя часть опускных колодцев изготовляется в сухом доке. Ячейки имеют временное дно в виде обратных купо лов. Опускные колодцы доставляют к месту установки на плаву.
Чтобы уменьшить вес конструкции причальных сооружений гра витационного типа, применяют различные разгрузочные устройст ва— каменные призмы, разгрузочные платформы и другие, которые могут быть использованы при реконструкции и усилении сущест
вующих сооружений. |
|
|
|
более |
эффективные способы |
|||
В последнее время предложены |
||||||||
повышения несущей способности' |
и облегчения конструкции набе |
|||||||
режных, например ан |
0 ,0 |
; |
|
|
1 |
|||
керные |
разгрузочные |
а) ЬАк/ |
|
у.у 6) 0,0 |
||||
'ол Slat |
|
|
|
|||||
плиты |
или |
полотнища, |
— |
|
|
|
\ |
|
разгрузочные рамки и |
|
|
|
|
||||
т. п. (рис. 39). |
Осно |
/ö/ o / ) |
|
{ r ' . |
|
|||
вания |
можно |
усилить |
'°/â/4 / |
|
||||
забивными |
и |
буровы |
/ / /о |
|
|
|
|
|
ми сваями, вертикаль |
|
|
|
|
|
|||
ными песчаными дрена |
|
|
|
|
|
|||
ми и пр. |
|
прича- |
|
|
|
|
б |
|
Стоимость |
Рис•разгрузочная- 39Разгрузочныеанкерная иплитаусиливающие; — уголковаяустройствастенка, : |
|||||||
лов можно |
значитель- |
|
|
|
усиленная |
свайным рядом |
3—5143 |
65 |
Рис. 40. Причальные эстакады на металлических сваях:
а |
— на |
трубчатых сваях; |
б |
— полураспорная эстакада на двухтавровых сваях с открылками; |
в |
— пирс иа вин- |
||
|
|
товых сваях; |
г |
— пирс на бурозаливных сваях |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|