4. Конструкции и элементы тонких стенок

Конструкции тонких заанкерованных стенок состоят из следующих основных узлов и элементов:

• лицевая шпунтовая стенка (панель);

• анкерные устройства (анкерные тяги и опоры);

• распределительные пояса (пояса жесткости);

• шапочный брус (оголовок);

• грунтозащитные и дренажные устройства;

• швартовные и отбойные устройства;

• обратная засыпка;

• покрытие территории.

Конструирование стенок рекомендуется выполнять при помощи набора унифицированных типовых железобетонных элементов с минимальным использованием монолитного бетона, а также типовых деталей и узлов заводского изготовления.

По длине стенка выполняется из секций длиною 20-25 м. Лицевая стенка выполняется согласно заданию на курсовой проект из железобетона или металла. В курсовом проекте необходимо подобрать тип шпунта исходя из данных выполненного расчета и условий строительства стенки: высоты стенки, глубины забивки шпунта, расчетного изгибающего момента в пролете стенки, геологической характеристики и гидрологических условий (в том числе строительного уровня). Выбор рекомендуется выполнять по справочным данным ([1] - стр. 77-89), ([9] - стр. 260-279) и ([37] - стр. 55-79). При выборе металлического шпунта рекомендуется применять шпунты отечественного производства. Для больверков с надстройкой вертикальные стеновые элементы надстройки рекомендуется выполнять из унифицированных типовых ребристых железобетонных панелей с одним или двумя продольными и одним поперечным ребрами, подбирая по справочным данным ([9] - стр. 272).

Анкерные устройства состоят из анкерных тяг и анкерных опор. В курсовом проекте рекомендуется принимать анкерные тяги из круглой стали диаметром согласно расчету. Тягу принимают из двух-трех звеньев, соединяемых стяжными муфтами (талрепами). Конструкции тяг рекомендуется принимать по ([1] - стр. 83-86), ([4] - стр.184-187) или ([8] - стр. 352-353) в зависимости от характера крепления к стенке и анкерной опоре. Анкерные опоры, в зависимости от принятого типа в расчетной схеме, выполняют в виде отдельно стоящих плит, или сплошных стенок. В больверках с разрезной стенкой (с надстройкой) анкеруются самостоятельно элементы надстройки (панели) и шпунтовый ряд. Анкерные опоры в виде отдельно стоящих плит в курсовом проекте принимаются из типовых железобетонных плит ([9] - стр. 276), а сплошные анкерные стенки могут выполняться, как из железобетонных плит, так и чаще из отрезков металлического шпунта.

Оформление конструкций анкерных устройств ([17] - стр. 87-88). Распределительные пояса (или пояса жесткости), служащие для восприятия и распределения усилий, устраиваются в стенках из металлического и плоских железобетонных шпунтов. У шпунтов с тавровым сечением и ребристых плит надстройки, распределительный пояс не устраивается, а крепится каждая шпунтина (панель) одной или двумя анкерными тягами за специальные закладные детали в шпунте ([3] - стр. 68-69). Распределительный пояс выполняется обычно из парных швеллеров и реже из двутавров и парных уголков с сечением согласно выполненных выше расчетов и располагается обычно у стенок из металлического шпунта со стороны засыпки, а у стенок из железобетонного шпунта - на лицевой плоскости стенки.

Распределительный пояс также применяется при устройстве анкерных стенок из свай или металлического шпунта ([1] - стр.86-87).

Шпунтовый ряд поверху обычно омоноличивается железобетонным шапочным брусом (оголовком), но иногда оголовок для речных условий применяют сварного типа из металлических конструкций ([8] - стр. 348). В курсовом проекте рекомендуется выполнять оголовок в виде монолитного железобетонного бруса с размерами высотой (0,8 - 1,0)м и шириной (0,5 - 1,0)м - в зависимости от высоты стенки, сечения шпунта, а также необходимости устройства каналов для прокладки энергетических кабелей.

В больверках с разрезной стенкой (с надстройкой) особое внимание обращается на конструкцию оголовка шпунтового ряда (нижнего оголовка), являющегося нижней опорой для панелей надстройки.

Рекомендуется в курсовом проекте нижний оголовок выполнять из монолитного железобетона с устройством выступа, усиленного стальными закладными деталями ([3] - стр. 74).

Панели надстройки поверху омоноличиваются верхним оголовком (кордонной упорной балкой). В курсовом проекте можно принять размеры верхнего оголовка: ширина (0,8 - 1,0)м, высота (1,0 - 1,4)м. Конструкции узлов соединения отдельных деталей и элементов должны обеспечивать соответствие условий работы элементов принятой расчетной схемы (заделка, шарнирное соединение и т.п.).

Стыки элементов вертикальной стены набережной, поддерживающей грунт засыпки, должны обеспечивать полную грунтонепроницаемость. Конструктивно они могут выполняться в виде металлических или железобетонных замков, завес из гибких синтетических полотен, вертикального обратного фильтра ([1] - стр. 88), ([3] - стр. 69), ([4] - стр. 180 - 181), ([9] - стр. 268-269).

В шпунтовых набережных при наличии значительных колебаний уровней воды перед стенкой водонепроницаемой конструкции перекрытия стыков (замки металлических шпунтов, водонепроницаемые завесы и т.п.) необходимо предусматривать дренажные устройства для избежания возможности образования подпора воды за стенкой. В монолитных элементах набережной (шапочный брус) необходимо устраивать температурно-осадочные швы, в курсовом проекте расстояние между ними следует устраивать через (20 - 25)м.

Согласно Нормам технологического проектирования портов все причальные сооружения оборудуются швартовными устройствами (тумбы, рымы), устанавливаемые на расстоянии (15 - 25)м друг от друга в зависимости от размеров расчетных судов. Подбор швартовных устройств в курсовом проекте рекомендуется выполнять по ([1] - стр. 69-72), ([3] - стр. 111-113) или ([8] - стр.456-458) с учетом следующих указаний: при превышении верха стенки от НСУ до 6,0 метров устанавливается по высоте один ярус тумб и дополнительно металлические рымы с щитом (1,5 - 2,0)м начиная от НСУ.

Кроме того, на каждом причале устраиваются специальные ниши для выхода команды с судна на берег и обратно. Расстояние между нишами не более 70 метров и зависит от длины расчетных судов. При превышении верха стенки от НСУ более 6 метров швартовные трубы устанавливаются в специальных тумбовых нишах с площадками по высоте и стремянками для выхода команд на берег.

В этом случае нижняя площадка должна быть расположена не выше 2,0 м от палубы расчетного судна в груженом состоянии при НСУ, а последующие - через (2,0 - 3,0)м. Для заняты стенки от ударов и истирающего Действия судов и льда необходимо предусмотреть отбойные устройства. Отбойные устройства рекомендуется принимать по типовым проектам ([1] - стр. 71-77), ([3] - стр. 113-116), ([8] - стр. 440-456). В курсовом проекте рекомендуется низ отбойных устройств располагать на (0,2 - 0,4)м выше НСУ.

Для выполнения требований техники безопасности при работе на причалах необходимо предусматривать в проектах причальных набережных:

а) для набережных высотой более 9,0 м вдоль линии кордона устраивать леерные ограждения, а при высоте стенки менее 9,0 м и на площадках тумбовых массивов - колесоотбойный брус высотой (15 -20)см;

б) устраивать ограждения или крепления на люках лестничных сходов;

в) лестницы (стремянки) в нишах тумбовых массивов принимать с уклоном не более 70° и шириной не менее 60 см.

Участки сопряжения причальной набережной с берегом (открылки) располагаются под разными углами к линии кордона набережной, в курсовом проекте рекомендуется принимать открылки под углом 90° и 135°. Величина угла определяется в зависимости от размещения подкрановых и прикордонных подъездных путей на причале, от типа конструкции набережной, очертания береговой полосы, характера ледовых явлений и т.п.

Открылки следует проектировать максимально используя основные элементы набережной.

При размываемых грунтах основания следует предусматривать крепление дна перед стенкой из крупного щебня толщиной слоя (0.30- 0,50)м. В курсовом проекте ширину крепления можно принимать равной высоте причальной стенки, но не более 10 м.