Яковлев П.И., Тюрин А.П., Фортученко Ю.А. Портовые гидротехнические сооружения

Подождите немного. Документ загружается.

еи 0,6; 0,8 и 1,0 м. Работы могут вес-

тись и с помощью скреперного ковша,

разрабатывающего грунт в торце тран-

шеи в вертикальном направлении. Для

создания траншей может использовать-

ся также ударное или вращательное

бурение. Захватки располагаются не-

прерывно или в шахматном порядке

(рис. 10.7, а).

Железобетонная форшахта, устраи-

ваемая для обеспечения устойчивости

бровок траншеи и направления механиз-

мов в процессе отрывки и бетонирова-

ния, имеет высоту 60—80 см, ширину

40—60 см, а расстояние между внутрен-

ними гранями принимается на 10—15 см

больше ширины разрабатываемой тран-

шеи (рис. 10.7, б).

В неустойчивых оплывающих грун-

тах, а также в непосредственной бли-

зости от существующих сооружений,

когда при использовании суспензии не

обеспечивается устойчивость стен, путем

бурения скважин устраиваются свай-

ные стенки с применением способа «се-

кущихся свай» (рис. 10.7, в).

Способ «стена в грунте» применяется

почти для всех грунтов — песчаных и

глинистых, за исключением крупнооб-

ломочных грунтов с незаполненными пус-

тотами, грунтов с включением крупных

валунов, структурно неустойчивых илов

с углом внутреннего трения 8—10° и

плывунов. В маловлажных устойчивых

скальных и полускальных грунтах тран-

шеи разрабатываются насухо, без при-

менения глинистых суспензий.

Бетонирование траншей производится

путем подачи бетонной смеси под гли-

нистый раствор методами подводного

бетонирования через вертикально пере-

мещаемые трубы (ВПТ) диаметром 150—

200 мм. Работы по устройству стенки на

длину захватки, т. е. рытье траншеи, ус-

тановка армокаркаса и укладка бетона

должны производиться без перерывов.

Продолжительность бетонирования

должна составлять один-два срока схва-

тывания цемента. Из этого условия дли-

на секций-захваток принимается 4; 6

или 9 м. Стены армируются с помощью

пространственных каркасов, которые на

15—25 см ^же ширины траншеи и имеют

Длину, равную длине захватки между

ограничителями. Для фиксации армо-

каркаса в траншее и обеспечения защит-

ного слоя толщиной не менее 70 мм кар-

кас снабжается салазками из полосовой

или гладкой арматурной стали диамет-

ром 16—20 мм. К верхней части каркаса

приваривают поперечные стержни или

балки, с помощью которых он подвеши-

вается на форшахте. В каркасе предус-

матриваются проемы для опускания бе-

тонолитных труб: при длине захватки

до 4 м — один в середине каркаса, при

длине захватки 4—6 м — два. Учитывая,

что арматура смазывается глинистым

раствором, для армокаркасов исполь-

зуется сталь периодического профиля.

Нахождение армокаркаса в глинистом

растворе должно быть минимальным и

ограничиваться временем, необходимым

на установку бетонолитных труб и во-

ронок.

Бетон применяется литой с осадкой

конуса 16—20 см и крупностью заполни-

теля до 50 мм. В процессе укладки бето-

на периодически откачивается насоса-

ми вытесняемый излишек глинистого

раствора, не допуская снижения его

уровня ниже 0,67 высоты форшахты.

В конце бетонирования глинистый оса-

док удаляется и на поверхности остает-

ся чистый бетон./

Стыки между захватками конструи-

руются нерабочими (рис. 10.7, г), обес-

печивающими только грунтонепрони-

цаемость и ограждение бетонируемой

захватки от остальной траншеи, и ра-

бочими, обеспечивающими передачу про-

дольной силы, изгибающего момента, по-

перечного усилия от захватки к захват-

ке (рис. 10.7, д). Для лицевых и анкер-

ных стенок больверков применяются

менее трудоемкие нерабочие стыки и

только для стенок ячеистых конструк-

ций и контрфорсных стен предусматри-

ваются рабочие стыки. В качестве ог-

раничителей использовали также метал-

лические инвентарные удаляемые пос-

ле укладки бетона и стационарные ог-

раничители — трубы и железобетонные

круглые полые сваи, которые остаются в

траншее и имеют диаметр на 3—5 см

больше ширины траншеи. При исполь-

зовании метода «стена в грунте» приме-

няются также сборные железобетонные

элементы, устанавливаемые в траншею,

заполненную глинистым раствором. При

221

Рис. 10.7. «Стена в грунте»:

а - расположение захваток в шахматном порядке- б — kohctdvkhu.

кущнхся свай»; г - нерабочий стык между захватками- /-рабочий ШШЩР

спосо6

*"'

стеика типа «Панасоль»; ж-стык между панелями из ста льны, I

между

ватками

: Н

схемы больверков: л - конструкции ячеистого типа с ЯН^Ш |Ш

- «• «"

кями* м — naruPTuui. .«uu J vm.u. „ полигональными и прямоугольными ячей-

ками, м расчетные схемы и усилия в Элементах сооружения ячеистого типа- м —rx.ua к поя

меру расчета; /-захватки первой очереди: 2 - то же. второй Т-обратная" засыпка• * -cm

ка форшахты; 5 - траншея, заполненная глинистым раствором- в - сваи первой очереди при

area й«

енг

т*

менее двух

-««««33 очереди, s х

ШШШшШЖ!! " бетонируемая захватка. 9 - сборный железобетонный элемент: 10 -

ШбШгЩШЖР захватка; // - стальная диафрагма; 12 - швеллеры, приваренные к ар-

УШЯ

"бетонированной захватки и являющиеся вертикальными направляющими ори

установке каркаса следующей схватки. 1Я угсмки; М-анкер 15 удаляемый тамноняжиый

раствор; if — панель лицевой стенки 17 грубя: /Л- рабочий uihn «ахватки

использовании сборных элементов иног-

да можно не выделять из траншеи изо-

лированные захватки. В рассматривае-

мом случае имеется возможность при-

менять рациональные формы стенок

—

пустотные, таврового и двутаврового се-

чения, поверхности сложных форм и

т. д., обеспечить в заводских условиях

высокое качество бетона и сократить

толщину стен.

Невысок ие стен к и ил ит но-стоеч ной

конструкции в варианте с анкерами и без

анкеров можно строить по методу фран-

цузской фирмы «Панасоль» (рис. 10.7, а).

Конструкция состоит из опорных тав-

ровых элементов, заглубленных в ос-

нование на 3—4 м, и устраиваемых меж-

ду

ними

плоских панелей толщиной 35 см,

воспринимающих распор грунта. По это-

му методу при разработке траншей ис-

пользуют глиноцементный раствор с за-

медлителями схватывания, который пос-

ле монтажа панелей обеспечивает запол-

нение стыков между элементами и слу-

жит твердой прослойкой между ними

и тыловой стенкой траншеи, передавая

нагрузку на ограждение от грунта не-

нарушенной структуры. Обращенную к

акватории поверхность элементов зара-

нее покрывают специальным составом

для того, чтобы можно было легко осво-

бодить ее от слоя схватившегося глино-

цементного раствора.

В описанном методе исключена опе-

рация тампонирования. Используется и

другой метод, в котором вначале тран-

шею заполняют бентонитовым раство-

ром, а затем перед установкой панелей

захватку закачивают через трубу там-

понажный бентонитоцементный раствор

с замедлителем схватывания в таком ко-

личестве, чтобы после установки пане-

лей глинистый раствор был бы полностью

вытеснен тампонажным.

Стыки между панелями сборных кон-

струкций можно также выполнять из

стальных разрезных труб (рис. 10.7, ж)

с использованием замков от шпунта типа

«Ларсен» и в виде полостей между пане-

лями, омоноличиваемых после установки

панелей в траншею.

Анкерные крепления «стен в грунте»

классифицируют следующим образом: в

зависимости от нак лона к горизонту

вертикальные, горизонтальные и нак-

лонные; по способу производства ра-

бот — буровые, винтовые наклонные

сваи с несущей способностью 60

1500 кН, забивные наклонные сваи и

комбинированные; по конструкции ан-

керной тяги стержневые трубчатые,

из проволочных прядей и канатов, из

бурильных труб; по степени напряже-

ния — обычные и преднапряженные; по

конструкции рабочей части — цилинд-

рические, которые наиболее распростра-

нены (применяются в скальных, пес-

чаных и глинистых грунтах, диаметр

буровых скважин 300 —400 мм). Кроме

того, анкеры могут быть с разбуренным

уширением, у которых концевые участ-

ки скважин разбуриваются со 150—

200 мм до 300—400 мм (применяются в

песчаных и глинистых грунтах) и инъек-

ционные анкеры. Для их устройства в

скважины диаметром 50—100 мм в пес-

чаном или глинистом грунте вводится

расширяющийся цементный раствор или

химические и полимерные растворы с

высокой проницаемостью и низкой вяз-

костью. Несущая способность обеспе-

чивается благодаря закреплению объе-

ма' грунта вокруг рабочей части анкера.

Таким образом, возведение «стен в

грунте» выполняется в следующей пос-

ледовательности: устройство форшахты;

разработка траншеи; установка огра-

ничителей между захватками; возведе-

ние сборной или монолитной бетонной

или железобетонной стенки; устройство

верхнего строения с использованием ар-

матурных выпусков из стенки; разра-

ботка грунта со стороны акватории с уст-

ройством, если это требуется, анкеров-

ки.

Преимущества рассматриваемого спо-

соба следующие: в монолитных стенках

не-.требуется завышения прочности, так

как отпадает необходимость в расчете на

условия транспортировки, как это имеет

место в сборных конструкциях; отсут-

ствуют опасения повреждения элемен-

тов в процессе принудительного погру-

жения их в грунт; обеспечивается плот-

ный контакт стенки с окружающим грун-

том; появляется возможность примене-

ния разнообразных форм конструкций и

преодоления препятствий в грунте; от-

падает необходимость в откачивании

грунтовых вод и устройстве перемычек;

доел и га юте и высо кие тем мм п рои а но д-

ства и уменьшаются объемы земляных

работ; имеется возможность строитель-

ства сооружения большой высоты и сни-

жаются затраты.

С конца 60-х начала 70-х годов за

рубежом этот способ стали широко при-

менять при строительстве морских и

речных гидротехнических сооружений.

Это объясняется тем, что стоимость соо-

ружений, построенных методом «стена

в грунте», ниже стоимости сооружений,

возведенных другими способами.

Способ «стена в грунте» в морском гид-

ротех н и чес ком строител ьстве цел есооб-

разно применять при устройстве набе-

режных в бассейнах; при строительстве

на территориях, образуемых засыпкой

акватории; при расширении каналов,

проходящих по территории; при возве-

дении экранирующих и разгружающих

конструкций и опор крановых путей

на существующих причалах, особенно в

случаях, когда забивка свай нежелатель-

на из-за вибрационных и ударных на-

грузок. Этот способ может обеспечить

значительный экономический эффект

при условии высокой культуры произ-

водства, четкой организации работ, при

наличии специального оборудования,

при больших объемах работ, в условиях

тесной застройки территории.

Незаанкероранные больверки приме-

няют для мелководных причалов со

свободной высотой стенки 7 м в

сборном или монолитном варианте

(рис. 10.7, з).

При глубинах 5,5—9,75 м применяют

заанкерованные больверки с лицевыми

стенками плоского сечения толщиной

0,6—0,8 м, а при глубинах 10—13 м —

больверки с лицевыми стенками тав-

рового сечения с такой же толщиной

стенок и полок (рис. 10.7, и).

При глубинах более 13 м переходят к

применению больверков с лицевыми

стенками плоского или таврового сече-

ния толщиной 0,8—1,0 м, экранирован-

ных способом «стена в грунте» отдель-

ными вертикальными столбами, исполь-

зуемыми в качестве опор крановых пу-

тей (рис. 10.7, АС). Анкерные опоры ре-

комендуется также сооружать методом

«стена в грунте» плоского или таврового

сечения. Анкеровку можно осуществлять

224

с использованием обычных стержневых

стальных анкеров, снабженных талрепа

ми или другими устройствами,

помощью

которых можно производить их мон-

тажное натяжение с усилием 30 -

50 кН перед отрывкой грунта у лицевой

стенки. Поверху лицевых и анкерных

стенок «насухо» бетонируются железо-

бетонные оголовки.

Конструкции ячеистого типа применя-

ются для глубоководных причалов при

наличии в основании плотных грунтов

(рис. 10.7, л). Поверху ячеек бетониру.

ются или устанавливаются сборные эле-

менты верхнего строения шириной 0,5-

0,7 поперечника ячейки. В необходимых

случаях может устраиваться тыловая

консоль.

При реконструкции и усилении при-

чалов в засыпке за сооружением могут

выполняться экранирующие элементы и

опоры крановых путей в виде плоских

прямоугольных столбов сечением (0,6-^

0,8)Х (2-=-2,5) м.

Больверки, выполненные способом

«стена в грунте», по характеру работы

не

отличаются от аналогичных сооружений,

построенных любым другим способом.

Поэтому расчет лицевой стенки, анке-

ра и анкерной опоры в общем совпадает

с расчетом аналогичных элементов боль-

верка из железобетонного шпунта. Осо-

бенностью является то, что при сохране-

нии ненарушенной структуры грунта

снижаются нагрузки на конструкцию

от

бокового давления грунта. Аналогичное

явление встречается при устройстве за-

бивного бол ьверка «насухо» с последую-

щей разработкой грунта у лицевой по-

верхности. Опыты показали, что в этом

случае изгибающий момент в шпунте

составил около 60 % от момента, полу-

ченного в результате забивки шпунта в

воду с последующей засыпкой грунта

Однако это явление изучено недостаточ-

но и его трудно учесть в расчетах.

При расчете ячеистых конструкции

подошву ячеек в первом приближении

размещают в плотном грунте на

1—2 м

ниже его кровли. При этом подошва не

должна отстоять менее чем на 0,15/k

от проектного дна. Расчетная схема

сооружения ячеистого типа устанавлива-

ется с помощью критерия а,

учитываю-

щего глубину погружения ячеек р

а3

меры ячейки, свойства грунта, величину

и линию действия вертикальных и го-

ризонтальных нагрузок и др.

При а<1 сооружение рассчитывается

как гравитационная заглубленная кон-

струкция. Эта расчетная схема, в част-

ности, обычно имеет место при заглуб-

лении кровли плотных грунтов до 0,3 Н

ниже проектной отметки дна, при по-

перечном размере ячейки (0,7—0,9) Н

и)

В этом случае сооружение с полигональ-

ным очертанием ячеек в плане рассчи-

тывают аналогично расчету оболочек

большого диаметра. Расчет сооруже-

ния с прямоугольным очертанием ячеек

по первой группе предельных состояний

включает: проверки устойчивости на

плоский и глубинный сдвиг, на опроки-

дывание вокруг оси, проходящей через

нижнее ребро лицевой грани; расчет

прочности основания сооружения; опре-

деление усилий в элементах сооруже-

ния; проверку достаточности предель-

ной величины отпора (по теории пре-

дельного равновесия строится эпюра

пассивного давления а

) для реализации

горизонтальной составляющей реактив-

ного давления грунта перед ячейкой.

ДЛЯ этого, согласно указаниям РД

31.31.24—81V, строится эпюра о

с уче-

том коэффициента постели грунта в ос-

новании, коэффициента пропорциональ-

ности упругих свойств грунта основания

момента сопротивления бетонного се-

чения ячейки, расстояния от уровня дна

до точки поворота ячейки и других фак-

торов.

В случае если проверки не выполня-

ются, следует увеличить глубину погру-

жения t или ширину ячейки.

Лицевая стенка рассчитывается на из-

гиб как балка, опертая на консоли тав-

ровых элементов захваток (рис. 10.7, м).

Консоли тавровых захваток также рас-

считываются на изгиб. Рабочий стык

лицевой стенки рассчитывается на дей-

ствие поперечной силы, поперечная стен-

ка и стыки между захватками в ней —

Рекомендации по проектированию при-

чальных сооружений, возводимых способом

н'тена в грунте»: РД 31.31.24—81. М.: ЦРИА

Морфлот», 1981. 77 с.

8 fi

»ак.

I *#.У

на растяжение. Основные расчетные

формулы имеют вид;

Он Цг V. V 1,1 (1 0,(М74ф);

- а

/; М а

/8;

1Ц2; R

/*»*/2,

где 0

— ордината эпюры горизонтальной

составляющей давления грунта за-

полнения на внутренний контур

ячейки, кПа;

— вертикальное давление грунта за-

полнения, кПа;

Т — усилие растяжения в поперечной

стенке по высоте, отнесенное к еди- .

нице длины, кН/м;

Rq — усилие среза для рабочего стыка ли-

цевой стенки ячейки, кН/м.

Равномоментность M=M

достига-

ется при А—0,5 l

При расчете гравитационной заглуб-

ленной конструкции с прямоугольным

очертанием ячеек по второй группе

предельных состояний должны быть соб-

людены условия:

А < Д

; а

<а

где А — вертикальные осадки, горизонталь-

ные перемещения и углы поворота

сооружения;

Ад — допускаемые перемещения, устанав-

ливаемые как для незаанкерован-

ных больверков;

— значение раскрытия трещин в же-

лезобетонном элементе;

ад

—допускаемое значение раскрытия

трещин.

При а>1 сооружение рассчитывают

как защемленную конструкцию в соот-

ветствии с указаниями СН-РФ 54.1—68.

Эта схема встречается при заглублении

кровли плотных грунтов более 0,3 H

ниже отметки проектного дна, причем

поперечный размер ячейки в этом слу-

чае может быть принят менее (0,7—

0,9) H

. Для указанных условий реко-

мендуется применять ячейки с прямо-

угольным очертанием в плане.

Пример 10.1. Рассчитывается сооружение

ячеистого типа из монолитного железобетона,

схема которого и членение на захватки пока-

заны на рис. 10.7, н.

С помощью вычислений определяем

0,065, т. е. сооружение следует рассчиты-

вать по схеме гравитационной заглублен-

ной стенки (а < I).

Расчет на глубинный сдвиг на ЭВМ в пред-

положении круглоцилиндрической поверхно-

225

сти скольжения подтвердил, что устойчивость

сооружения обеспечена

Численные расчеты показали, что условие

tic (т

< —— а

соблюдено, т. е. предельное значение отпора

достаточно для реализации реактивного дав-

ления грунта перед ячейкой.

Условие прочности* основания выполнено,

так как

,373

< 1474,ОкПа,

где <г

ах — максимальное краевое напряже-

ние по контакту подошвы соору-

жения с основанием, кПа;

R — расчетное сопротивление грунта основа-

ния, кПа.

Далее определяем ст

^ 68,5 кПа; М =

= 104,9 кН-м/м; M

30,9 кН-м/м; Т =

| 369,9 кН/м; R

= 119,9 кН/м. Железобе-

тонные элементы рассчитываются на прочность

в соответствии с действующими СНиПами.

В процессе расчета сооружения по второй

группе предельных состояний проверяем вы-

полнение условий:

е<0д, 0,0019рад<0,0020рад;

Д<Дд, 0,050 м< 0,053 м,

где 6 — угол поворота сооружения;

Од — допускаемое значение угла поворота;

Д— горизонтальное перемещение верха

сооружения;

Д — допускаемое значение горизонталь-

ного перемещения верха сооружения.

Далее по значениям М, Mh, Т по действую-

щим СНиПам определяются значения раскры-

тия трещин в железобетонных изгибаемых и

растянутых стенках ячеек.

Рассмотрим примеры возведения соо-

ружений методом «стена в грунте» из

инженерной практики.

Рис. 10.8. Примеры сооружений, построенных

методом «стена в грунте»:

a, б— набережные с плоской лицевой стенкой в Руа-

не и Гавре, закрепленные буровыми анкерами; в —

набережная с лицевой стенкой корытного профиля;

г —набережная с лицевой и анкерной стенками тав-

рового сечения, д — причал для рыболовецких судов

в Довиле (Франция); е — больверк в порту Ористано

(Италия); ж — реконструкция набережной р. Уаза

(Франция); э, и — набережные пирса и реконструи-

руемого канала в Маргере (Италия); к — набереж-

ная в порту Джизан (Саудовская Аравия); л — зерно-

вой пирс в Ливерпуле (Великобритания); /••— песча-

ные дрены; 2— анкерные тяги длиной 31 м, заделан-

ные в грунте на длине 11 м; 3 — оголовок высотой

3 м и шириной 2.8 м; 4 — устроенные способом

«стена в грунте» отдельные опоры для тылового

кранового пути; 5—ряд свай, являющихся опорами

для поперечной балки; б — выполняющие роль анке-

ров поперечные балки; 7 — тыловые опоры двутав-

рового сечения; 8

—-

преднапряженный стержень; £ —

анкерный канат в трубе; 10

—-

первоначальный про-

филь берега; // — анкерные тяги диаметром 32 мм

через 3 м; 12 — железобетонная разгрузочная плат-

форма; 13 — существующий профиль канала; I, VI —

насыпной грунт; II— тонкозернистый песок; ///—

гравий; IV ~ выветрелый известняк; V известняк;

VII - ил: VIII — мелкий песок; IX — ракушечник;

—

песок; XI щебень; XII скальные породы

В 1980 г. в порту Руан введена в экс-

плуатацию набережная глубиной 15 м

(рис. 10.8, а). Сооружение с плоской

лицевой стенкой толщиной 1,33 м, за-

анкеренной наклонными предваритель-

но напряженными анкерами, было рас-

считано на эксплуатационную нагруз-

ку 6 кПа. Уровни воды: минимальный

-+-4,29 м, максимальный +8,03 м.

Такую же конструкцию имели набе-

режные, возведенные при расширении

и углублении судоходного канала Рона-

Рейн во Франции. Буровые анкеры, рас-

считанные на усилие 950—1200 кН, ус-

танавливались с шагом 2,5 м.

Контейнерные причалы аналогичной

конструкции общей длиной около 1,5 км

построены в 1977 г. в порту Гавр

(рис. 10.8, б). Под ракушечником залега-

ет суглинок, ниже слой песка и гальки.

Кровля скального грунта находится на

отметке —28 м. Анкерные тяги, накло-

ненные поочередно на 18 и 24° к гори-

зонтали, расположены через 1,2 м. Тя-

ги выполнялись из предварительно на-

пряженного (усилием 90 кН) каната,

свободные части которого защищались

от коррозии эпоксидной смолой. Каждая

захватка длиной 7,2 м бетонировалась

за 6—8 ч с использованием для подачи

бетона двух труб. Стыки между захват-

ками выполнялись с помощью металли-

ческих инвентарных труб. Извлечение

таких труб длиной 23—26 м представля-

ло большие трудности. Темп работ со-

ставлял 6 захваток и 20 анкеров в не-

делю.

Другой участок этой набережной, рас-

положенный на грултах с низкими меха-

ническими характеристиками, был соо-

ружен с лицевой стенкой корытного

профиля типа «пальейф» (рис. 10.8, в).

В конструкции контейнерного причала

с колеей портала 25,3 м порта Ботани

(Австралия) лицевая и анкерная стенки

таврового сечения с толщиной элемен-

тов 0,8 м (рис, 10.8, г).

Разрез причала из сборных железобе-

тонных панелей массой 30 т показан на

рис. 10.8, д. Панели устанавливали в

траншею шириной 0,62 м, заполненную

глиноцементным раствором.

В Венеции построена набережная сво-

бодной высотой 11,5 м в виде закреплен-

ного за анкерную плиту железобетонно-

227

it) ростверка на двух продольных ря-

дах железобетонных свай диаметром

1,0 м с передней стенкой толщиной 1,0 м,

выполненной методом «стена в грунте».

В порту Ористано (Италия) возведен

больверк с лицевой стенкой из тавровых

элементов, заанкерованных за балку,

забетонированную на наклонных сваях

(рис. 10.8, е).

В Бристоле (Великобритания) в 1977 г.

построен бассейн с акваторией 30 га,

рассчитанный на прием 6 судов дедвей-

том до 70 тыс. т с набережными свобод-

ной высотой 16,8 м и общей длиной

1,9 км.

Две панели причала, расположенные

перпендикулярно кордону, имели тол-

щину 0,6—0,8 м, ширину по 2,2 м, вы-

соту до 18 м и шаг 10 м. На участке сла-

бых грунтов каждая опора выполнялась

в виде одной панели шириной 9,75 м.

Пролеты между панелями перекрывались

бетонируемой на грунте железобетон-

ной плитой верхнего строения шириной

12 м и толщиной 0,75 м. В случае необ-

ходимости плита анкеровалась за от-

дельно стоящие фундаменты подкрано-

вых путей. Набережная имела' заднюю

стальную шпунтовую стенку. Крутой

подпричальный откос для повышения

устойчивости крепился с помощью ме-

таллической сетки.

На входе в бассейн был сооружен шлюз

размером 420x42,7 м со свободной вы-

сотой стен 20,2 м. Стены образованы мо-

нолитными панелями таврового про-

филя, имевшими через 18,5 м усиление в

виде ячеек прямоугольного типа. К ар-

мокаркасам задних стенок ячеек кре-

пились вертикальные трубки, через ко-

торые пропускались анкеры, заделывае-

мые в толще мергеля.

На рис. 10.8, ж показана конструк-

ция, тыловая стенка которой, устроен-

ная методом «стена в грунте», передает

давление грунта столбам толщиной 0,6 м

с шагом 3,7 м.

Набережные пирса в Маргере (Ита-

лия) выполнены в виде ростверка на

железобетонных сваях с плоской лице-

вой стенкой, осуществленной методом

«стена в грунте» (рис. 10.8, з).

Набережные конструируемого ка-

нала в Маргере состояли из передней

продольной стенки, опирающейся на

228

тавровые опоры поперечных стенок, рае.

положенных с шагом 10,0 м (рис. 10.8,

и).

Аналогичную конструкцию имелз ниж-

няя часть западной набережной бассей-

на Сифорт порта Ливерпуль высотой

12 м. Шаг контрфорсов 9,75 м. В верхней

части набережной такой же высоты

контрфорсы наращивались обычным спо-

собом в опалубке, оформлялся подпри-

чальный откос, устанавливалась сбор-

ная уголковая стенка тылового сопря-

жения и выполнялась плита верхнего

строения.

В 1980 г. введена в эксплуатацию

набережная в порту Джизан (Саудов-

ская Аравия), состоящая из лицевой и

тыловой стенок, связанных мощной же-

лезобетонной плитой (рис. 10.8, к). Про-

ходка траншей в скальной породе осу-

ществлялась с использованием гидро-

фрезы

Стены построенного в 1978 г. сухого

дока в Дюнкерке (Франция) выполнены

в виде железобетонных плоских стенок

высотой 25 м, толщиной 0,5 м, наращен-

ных в верхней части металлическим

шпунтом, закрепленным двумя рядами

обычных анкеров за анкерную плиту.

Траншеи разрабатывались грейфером

шириной 0,6 м, длиной 2,2 м под бенто-

нитовым раствором.

Метод «стена в грунте» в практике

зарубежного портового гидротехническо-

го строительства был впервые исполь-

зован при строительстве сооружений

бассейна Сифбрт порта Ливерпуль в

начале 70-х годов. Набережные длиной

3050 м, глубиной 15 м выполнялись в

виде нескольких конструктивных типов,

но все с использованием метода «стена

в грунте».

Ограждающие конструкции

зернового

пирса этого бассейна были

выполнены

в виде «стен в грунте» таврового профи-

ля (рис. 10.8, л). Стенки связаны

анкер-

ными тягами, расположенными с ша-

гом 3,36 м.

Лицевая стенка восточной

набереж-

ной бассейна Сифорт была

выполнена

плане в форме арки пролетом 9,75 м со

стрелой подъема

6,75

м. От замка

арки

перпендикулярно кордону был устроен

контрфорс с иреднапряженными

верти-

кальными анкерами (форма

«бокал»)

Элементы арки толщиной 0,6 м бетон и-

Рис. 10.9. Причал в Аджалыкском лимане (Одесса), возведенный способом «стена

в грунте»:

—

железобетонные монолитные контрфорсы толщиной 60 см; 2

—

усиленные железнодорожными

рельсами железобетонные балки толщиной 60 см, связывающие контрфорсы: 3 выравнивающий

слой бетона

ровали четырьмя захватками. В качест- ответственно 5 и 2,6 м, соединялись

ве ограничителей использовали железо- проложенными по стенкам ячеек попе-

бетонные трубы. Железобетонная плита речными балками шириной 2,1 м. Пре-

сечением 13,5x0,6 м верхнего строения странство между балками заполнялось

была пригружена песчаным балластом песком, на котором располагалось же-

толщиной 2,5 м, что обеспечило устой- лезобетонное покрытие толщиной 0,2 м.

чивость сооружения против опрокиды- После проведения дноуглубительных ра-

вания и сдвига. Прикордонный крано- бот был зафиксирован довольно равно-

вый рельс прокладывался по кордонной мерный наклон стенки, равный 1 : 600

балке высотой 3,0 м, шириной 4,3 м с при максимальном смещении 76 мм.

потерной, тыловой рельс — по балке, Набережная, построенная в районе

уложенной на буронабивные сваи диа- Одесского припортового завода (Аджа-

метром 1,37 м с шагом 6,4 м. За оголовки лыкский лиман) и предназначенная для

свай закреплено верхнее строение с по- причально-складского комплекса, состо-

мощью анкеров диаметром 30 мм с по- ит из монолитных лицевой и тыловой

следующим натяжением. плиты, контрфорсов и соединяющих их

На входе в бассейн Сифорт был соо- балок (рис. 10.9). В продольном направ-

ружен шлюз глубиной 18,3 м. лении контрфорсы и балки расположе-

В 1973 г. в Редкаре (Великобритания) ны с шагом 4,75 м. Набережная, рассчи-

было введено в эксплуатацию одно из танная на нагрузки III категории, име-

самых высоких в мире (28,3 м) причаль- ет длину 180 м, состоит из 5 секций,

ных сооружений для приема рудовозов оснащена швартовыми тумбами ТСО-40 -

дедвейтом 200 тыс. т. Ячейки состояли с шагом 23,75 м и отбойными устройст-

из лицевой и задней арок пролетом 15 м, вами из резиновых цилиндров диаметром

соединенных поперечными стенками ши- 400 мм и длиной 2 м. При бетонировании

риной 27 м. Толщина элементов 0,8 м, конструкций использовался высокопод-

глубина траншей достигла 47 м. Верх- вижный бетон с осадкой конуса 16—

нее строение выполнялось не сплош- 20 см и крупностью заполнителя до

ным. Несущие конструкции были изго- 50 мм. Описанная набережная является

товлены в виде горизонтальной рамы, первой и пока единственной в нашей

в которой прикордонная и тыловая бал- стране, построенной по методу «стена

ки, имевшие высоту 1,7 м и ширину со- в грунте».

229

Глава 11

ОТБОЙНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

И ШВАРТОВНЫЕ УСТРОЙСТВА/ КРАНОВЫЕ ПУТИ

И ПОКРЫТИЯ ТЕРРИТОРИИ ПОРТА

§ 11.1. ОТБОЙНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Отбойные приспособления предна-

значены для защиты корпуса судна и

причала от повреждений при подходе

и стоянке судна у причала. При помощи

отбойных приспособлений обеспечива-

ется минимальное расстояние (30 см)

между судном и конструктивными эле-

ментами сооружения. Однако при ис-

пользовании отбойных приспособлений

невозможно предотвратить повреждения

сооружений и судов при нарушении

правил эксплуатации и, в частности,

при превышении допустимой скорости

судна при швартовке.

Отбойные приспособления подверга-

ются интенсивным ударным и истираю-

щим воздействиям. Они должны обла-

дать достаточной энергоемкостью при

относительно небольшой деформации,

быть сборными, простыми, надежными,

легко устанавливаемыми, изготовляться

из недефицитных материалов и иметь

невысокую стоимость.

Отбойные приспособления бывают

двух типов: в виде жестких конструк-

ций и типа амортизаторов (рис. 11.1).

Жесткие отбойные приспособления, из-

готовленные из дерева и металла, прак-

тически полностью передают нагрузки

от судов причальным сооружениям. Де-

ревянные отбойные рамы (рис. 11.1, а)

в течение нескольких столетий до появ-

ления резиновых амортизаторов были

основным типом отбойных устройств.

Для рам применяются пропитанные анти-

септиками брусья хвойных, чаще всего

сосновых, и лиственных пород шириной

и толщиной 20-7-26 см. Поглощение

энергии происходит благодаря упругим

и неупругим деформациям отбойных уст-

ройств и отсюда их быстрая изнашивае-

мость и недолговечность. Деревянные

отбойные устройства, претерпевающие в

230

основном неупругие деформации,

сраба

тываются в течение 2—4 лет. Они не

отвечают современным требованиям

и в

настоящее время почти не применяются

уступив место значительно более

говечным резиновым амортизаторам.

Энергия удара судна о причал при.

мерно прямо пропорциональна водоиз-

мещению судна. При нормальной состав-

ляющей скорости подхода 15 см/с коэф-

фициент пропорциональности ориенти-

ровочно равен 1/100 от водоизмещения

Для судна водоизмещением 10 тыс, т

энергия удара равна 100 кДж, а для

судна 200 тыс. т 2000 кДж.

Наиболее эффективным способом

смяг

чения навала судна является снижение

скорости подхода, т. е. энергия удара

уменьшается пропорционально квадра-

ту снижения скорости навала. Но по-

скольку резервы на этом пути исчерпа-

ны, решать проблему приходится путем

повышения эластичности и энергоемко-

сти отбойных устройств.

В отличие от жестких

отбойные

при-

способления типа амортизаторов

погло-

щают часть энергии судна и

уменьшают

усилия, передающиеся на

сооружения от

судов. На причалах для

крупнотоннаж-

ных судов применяются

отбойные

при-

способления только этого типа. Они

должны обладать достаточной

энергоем-

костью при относительно

небольшой Ж

формации.

Наиболее широкое распространение

получили амортизаторы с резиновый

элементами в большинстве случаев пус-

тотелыми различной конфигурации

круглые, прямоугольные, квадратные и

др. (рис. 11.1,6—АС). Сжатие резино-

вых элементов допускается до 40—№ '

от первоначальных размеров.

Нормаль*

ной считается работа, если деформаии

происходит в условиях, когда некотор*

полость еще сохраняется. За этим п°Р