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

Подождите немного. Документ загружается.

ysssy^MJj гг/г//г.

WJ7A

у///////A

ЭЙ f

}( I

wwim

У///Л»

wttttv

Рис. 14.2. Некоторые способы реконструкции и усиления больверков:

а — устройством оторочки в виде эстакады; б — устройством оторочки в виде заанкеренного

больверка; в — устройством оторочки в виде свайного ряда; г — устройством экранирующих эле-

ментов; д

—-

закреплением грунта; е Щ устройством разгружающей платформы; ж — устройством

свайного основания подкрановой балки; з

и — устройством дополнительных анкеров; к, л — уст-

ройством оторочек в пирсах; м — устройством экранирующих элементов в пирсах; 1,2

—

проект-

ное и существующее дно; 3 — оторочка; 4 — существующий больверк; 5 — узел омоноличивания;

в — экранирующий элемент; 7 — закрепленный грунт; 8 — разгружающая платформа; 9 — тыло-

вая опора; 10— дополнительный анкер; //— грунтовой анкер

1,0—1,5 м и жестко связывается с су-

ществующей стенкой омоноличивающей

балкой. Для засыпки между стенками

применяется песчаный или гравелисто-

галечниковый грунт, который тщатель-

но уплотняется до относительной плот-

ности не менее 0,6.

При применении экранирующих свай

сопряжение их с лицевой стенкой боль-

верка выполняется омоноличиванием

верха шпунта и свай или путем установ-

ки выше отметки крепления анкера рас-

порного элемента между шпунтом и

сваями.

При использовании способа закрепле-

ния грунта применяются:

для песчаных грунтов — одно- и двух-

растворная силикатизация или цемента-

ция с вибродомолом и активизацией це-

мента; •

для глинистых грунтов — электроос-

мос, электросиликатизация и электро-

химическая обработка грунтов без инъ-

ецирования или с инъецированием в

грунт различных солевых растворов.

При устройстве оторочки эстакадного

типа перед сквозным сооружением сле-

дует предусматривать берму шириной

не менее 3 м между подпричальными от-

косами, существующего сооружения и

оторочки.

Усиление распорных со-

оружений гравитационно-

го типа (см. рис. 14.1). В рассматри-

ваемом случае могут применяться сле-

дующие мероприятия.

11 Усиление сооружения с устройством

анкерных тяг, закрепленных за анкер-

ные стенки или плиты. В сооружении

анкерная тяга закрепляется за бетонную

или железобетонную надстройку, жест-

ко связанную со стенкой.

2. Устройство опирающейся на суще-

ствующее сооружение выступающей в

301

Рис. 14.3. Некоторые способы реконструкции и усиления сооружений свайной конст

рукции:

а — устройством оторочки в виде заанкерованного больверка; б — устройством оторочки в виде

эстакады; а — устройством экранирующих элементов; г — закреплением грунта; д — устройством

разгружающей платформы на свайном основании; е — анкеровкой свайного сооружения; ж — уст-

ройством дополнительных опор; з — устройством оторочки перед высоким свайным ростверком с

задним шпунтом; и — устройством оторочки в пирсах; к — устройством дополнительных опор в

пирсах; 1,2 — проектное и существующее дно; 3 — возводимая оторочка; 4 — существующее со-

оружение; 5 — экранирующий элемент; 6 — закрепленный грунт; 7 — свайное основание платфор

мы;

— анкер; 9 — дополнительные сваи; /0 — задний шпунт; // — сваи ростверка

сторону засыпки железобетонной кон-

сольной разгрузочной платформы. Бла-

годаря этому происходит уменьшение

давления грунта на стенку и более рав-

номерное распределение давления по ее

подошве.

3. Устройство оторочек в виде свай-

ной сквозной конструкции или боль-

верка из стального или железобетонно-

го шпунта, свай-оболочек, уголковых

стенок, устанавливаемых на каменную

постель, и др. При значительном выносе

кордонной линии в сторону акватории

пространство между оторочкой в виде

заанкерованного больверка или уголко-

вой стенки с внешней анкеровкой и су-

ществующим сооружением необходимо

засыпать грунтом или камнем. При этом

следует рассмотреть варианты с расстоя-

нием от оторочки до стенки (0,14—

0,17) h для больверка и (0,20—0,33) h

для уголковой конструкции, где h —

свободная высота существующего соору-

жения.

4. Создание за сооружением разгру-

зочной свайной эсткады или экрани-

рующих свайных рядов.

5. Уширение подошвы стенки методом

подводного бетонирования с использо-

ванием опалубки из железобетонных

плит.

6. Подводное бетонирование каменной

засыпки в отсеках ряжей или массивов-

гигантов. Если ячейки массивов-гиган-

тов заполнены песком, то бетонирование

должно производиться после удаления

из них песка.

7. Химическое закрепление грунта

за сооружением, в частности методом

силикатизации. При этом достигаются

более высокие механические характерис-

тики закрепленного грунта и соответ-

ственно уменьшается активное давление

засыпки.

8. Укладка ярусами за существующим

coop ужением разгр узочны х жел езобе-

тонных рам или гибких полотнищ из

стеклопластика, армированных битум-

WWWW

ных матов, не связанных с конструкци-

ей сооружения. Горизонтальные или

наклонные рамы и гибкие полотнища

оказывают анкерующее воздействие на

засыпку и уменьшают активное давле-

ние грунта.

9. Анкеровка существующего соору-

жения путем укладки за ним разгру-

зочных плит и гибких полотнищ, свя-

занных с конструкцией сооружения.

Шарнирно соединенная со стенкой раз-

грузочная железобетонная плита, яв-

ляясь анкерующим устройством, одно-

временно передает через шарнир верти-

кальную нагрузку на стенку. Гибкое

полотнище соединяется с сооружением

под некоторым углом и при дальнейшей

засыпке выше отметки укладки защем-

ляется в грунте и становится анкерую-

щим устройством. Одновременно полот-

нище передает на стенку вертикальную

нагрузку.

Усиление причальных со-

оружений типа больверк

(см. рис. 14.2). Для конструкций в виде

тонких стенок могут быть применены

мероприятия, изложенные в п. 1, 3, 4,

7, 8, 9. Достаточно эффективным Явля-

ется создание разгрузочных устройств

в виде погруженных через засыпку од-

ного или нескольких экранирующих

рядов свай с устройством разгрузочной

платформы по сваям, а также устройство

свайного основания под подкрановую

балку. В этом случае балка может рас-

сматриваться как разгрузочная плат-

форма. Устройство разгрузочной плат-

формы особенно эффективно в случае,

если в основании залегают плотные

грунты.

Усиление может быть осуществлено

по схеме двуханкерного крепления пу-

тем устройства второго анкера ниже

уровня воды. Дополнительная анкерная

тяга крепится к анкерному поясу, уста-

новленному на лицевой стенке больвер-

ка со стороны акватории

Усиление сооружения при сохранении

кордонной линии можно осуществить за-

полнением сваи-оболочки подводным бе-

тоном через пробуренное отверстие в

бетонной пробке. При этом предвари-

тельно следует удалить грунтовую проб-

ку из сваи-оболочки.

Усиление больверка с лицевой стен-

кой из стального или железобетонного

шпунта или из свай-оболочек при не-

большом выносе кордонной линии мож-

но осуществить путем устройства допол-

нительной шпунтовой стенки со стороны

акватории с заполнением пространства

между стенками бетоном. В случае не-

обходимости устанавливаются дополни-

тельные анкерные тяги или существую-

щие тяги заменяются новыми. Железо-

бетонная надстройка поверху объединя-

ет новую стенку с существующей.

При необходимости значительного вы-

носа кордонной линии перед существую-

щим больверком забивается дополни-

тельная стенка из металлического или

железобетонного шпунта, заанкерован-

ного за существующую стенку. Прост-

ранство между стенками заполняется

песчаным грунтом.

Усиление больверка из свай-оболочек

при необходимости значительного выно-

са кордонной линии можно осуществить,

в частности, путем устройства стенки

уголкового типа, лицевая плита которой

анкеруется за сваи-оболочки. Таким об-

разом получаем схему экранированного

больверка с передней грунтовой при-

грузкой.

§ 14.2. РЕКОНСТРУКЦИЯ

ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Реконструкция распор-

ных сооружений грави-

тационного типа (см. рис.

14.1). Для достижения наибольшего эф-

фекта от разгружающего воздействия

существующего сооружения лицевую

стенку оторочки следует располагать на

близком расстоянии от лицевой стенки

существующего сооружения. При этом

в процессе нахождения оптимального

решения следует рассмотреть вариант с

расстоянием (0,20—0,17) Л, где h —

свободная высота существующего соору-

жения.

При небольшом выносе кордонной ли-

нии реконструкцию, в частности, реко-

мендуется выполнять:

а) при увеличении глубины у причала

от 9,75 до 13 м и грунтах основания

средней прочности (далее их будем на-

зыватъ условиями А) путем устройства

перед существующей стенкой оторочки в

виде больверка из стального шпунта с

закреплением за анкерную стенку и за-

сыпкой пространства между стенками

песчаным грунтом;

б) при увеличении глубины от 9,75

до 13 м и грунтах основания малой проч-

ности (условие Б) и при увеличении глу-

бины от 11,5 до 16,5 м и грунтах осно-

вания средней прочности (условие В)

путем устройства оторочки в виде заан-

керованного больверка из свай-оболо-

чек;

в) путем погружения свайных рядов

перед стенкой и за стенкой и устройства

опирающейся на эти ряды железобетон-

ной плиты, перекрывающей существую-

щее сооружение.

При значительном выносе кордонной

линии вариантами реконструкции мо-

гут быть: •

при выполнении условий А в соответ-

ствии с указаниями в п. а;

при выполнении условий Б и В в

соответствии с указаниями в п.б с за-

креплением тяг за анкерную стенку или

за надстройку существующего гравита-

ционного сооружения или путем возве-

дения перед ним оторочки в виде свай-

ной эстакады с созданием подпричаль-

но/о откоса из каменной призмы. В слу-

чае необходимости свайную эстакаду

можно заанкеровать.

При сохранении кордонной линии ре-

конструкцию набережных из массиво-

вой кладки можно, в частности, осу-

ществить путем устройства тыловой раз-

гружающей платформы, опирающейся

на стенку и на опору, возводимую мето-

дом «стена в грунте», или применением

вертикальных и наклонных грунтовых

анкеров.

Реконструкция заанке-

рованных боль верков (см.

рис. 14.2). При сохранении положения

кордонной линии:

в больверках из Стального или желе-

зобетонного шпунта при выполнении ус-

ловий А рекомендуется погрузить через

засыпку один ряд экранирующих свай-

оболочек с разгрузочной платформой по

верху. Если существующий больверк

выполнен из железобетонного шпунта

необходимо предусмотреть устройство

грунтозадерживающей завесы в нижней

части стенки до глубины, несколько

превышающей отметку проектного дна,

осуществляемое подводным бетониро-

ванием методом ВПТ через обсадную

трубу;

при значительном углублении, когда

проектное дно приближается к отметке

низа существующей стенки из стального

или железобетонного шпунта при нали-

чии условий Б и В рекомендуется воз-

вести за стенкой экранированный боль-

верк из свай-оболочек.

Этот больверк состоит из забитого

сразу же за существующим сооружени-

ем сплошного заанкерованного и вто-

рого экранирующего ряда свай-оболо-

чек с разгрузочной платформой по вер-

ху;

в больверках из свай-оболочек при

выполнении условий В за стенкой реко-

мендуется погрузить один экранирую-

щий ряд свай-оболочек с разгрузочной

платформой по верху. Заглубление су-

ществующей лицевой стенки можно уве-

личить путем устройства буронабивных

армированных свай, бетонируемых че-

рез внутреннюю полость свай-оболочек.

Прочность лицевой стенки обеспечива-

ется заполнением армированным бето-

ном внутренней полости свай-оболочек

на необходимую высоту. Щели между

сваями-оболочками в нижней части ли-

цевой стенки до отметки, расположенной

несколько ниже отметки проектного дна,

заделываются подводным бетоном мето-

дом ВПТ через обсадные трубы;

реконструкцию можно осуществить вы-

полнив работы по устройству за стенкой

дополнительных наклонных грунтовых

анкеров, а также путем устройства вто-

рой анкерной системы (анкерные опоры

и тяги). При этом дополнительные тяги

могут быть закреплены к стенке на уров-

не существующих анкеров.

При небольшом выносе кордонной ли-

ни"и:

в сооружениях из стального или же-

лезобетонного шпунта при выполнении

условий А рекомендуется перед ним

возвести заанкерованный больверк из

свай-оболочек. В больверках из сталь-

ного шпунта пространство между стен-

ками засыпается камнем; в сооружени-

ях из железобетонного шпунта заполня-

etc я подводным бетоном пространство

между стенками только от существую-

щего дна до глубины, несколько превы-

шающей отметку проектного дна;

в сооружениях из стального или желе-

зобетонного шпунта при наличии усло-

вия В рекомендуется устройство экра-

нированного больверка из свай-оболо-

чек. Он состоит из забитого перед су-

ществующим сооружением сплошного

заанкеренного ряда из свай-оболочек и

экранирующего ряда свай-оболочек за

сооружением. По верху этого ряда уст-

раивается разгрузочная платформа. Про-

странство между существующей стенкой

и впереди забитым рядом от существую-

щего дна до глубины, несколько превы-

шающей отметку проектного дна, запол-

няется подводным бетоном.

При значительном выносе кордонной

линии пространство* между существую-

щей стенкой и оторочкой в виде боль-

верка заполняется песчаным грунтом.

Оптимальное расстояние до лицевой

стенки вновь возводимого больверка на-

ходится в пределах (0,33—1,0) h при

условии, что глубина заделки сущест-

вующего больверка ниже отметки про-

ектного дна составляет не менее 0,25 /г,

где h — свободная высота существую-

щего больверка. В рассматриваемом слу-

чае:

в сооружениях из стального или желе-

зобетонного шпунта при выполнении ус-

ловий А рекомендуется возвести отороч-

ку в виде заанкерованного больверка из

свай-оболочек, а при наличии условий

Б и В следует дополнительно возвести

разгрузочную платформу;

в сооружениях из свай-оболочек при

выполнении условий А рекомендуется

возвести оторочку в виде заанкерован-

ного больверка из стального шпунта, а

при наличии условий Б и В — оторочку

в виде заанкерованного больверка из

свай-оболочек с устройством разгрузоч-

ной платформы над сваями существую-

щего больверка.

Во всех случаях, подобных рассмот-

ренным при возведении передней стен-

ки из свай-оболочек, грунтозадерживаю-

щая завеса образуется забивкой стенки

из плоского стального шпунта вдоль

тыловой линии свай-оболочек, или при

помощи подводного бетонирования ще-

лей через обсадную трубу.

Реконструкция причаль-

ных сооружений безрас-

порной конструкции (см.

рис. 14.3). При наличии условий А она

может быть осуществлена возведением

перед ростверком оторочки в виде за-

крепленного за анкерную опору боль-

верка из стального шпунта. При нали-

чии условия Б и В сооружается отороч-

ка в виде закрепленного за анкер-

ную опору больверка из свай-обо-

лочек. Для повышения несущей способ-

ности свай можно рассмотреть вариант

с подсыпкой подпричального откоса кам-

нем или песком.

При увеличении глубины у причала

от 11,5 до 16,5 м в грунтах основания

малой прочности реконструкцию можно

осуществить путем создания оторочки в

виде свайной эстакады. Такая эстакада

на вертикальных сваях или на сваях-

оболочках может быть закреплена за

анкерные опоры.

Реконструкцию можно осуществить

возведя за эстакадой стенку в грунте,

которую при необходимости можно заан-

керовать, а также путем закрепления

грунта в межсвайном пространстве, бла-

годаря чему повысится несущая способ-

ность свайного основания.

Все предложения по усилению и ре-

конструкции следует рассматривать как

варианты решений, наряду с которыми

должны рассматриваться и другие воз-

можные варианты. Оптимальное реше-

ние выбирается в результате технико-

экономического сравнения вариантов.

В процессе подготовки и выполнения

строительных работ следует пользовать-

ся соответствующими нормативными до-

кументами К

Проектирование усиле-

ния и реконструкции со-

оружений. При расчете учитыва-

ется напряженное состояние существую-

щего сооружения, последовательность

выполнения реконструктивных меропри.

Руководство по организации строитель-

ного производства в условиях реконструкции

промышленных предприятий, зданий и соору-

жений, М.: Стройиздат, 1982. 223 с.

305

ятий (порядок ввода новых элементов в

сооружение, засыпка пазух, деформации

сооружения в результате дноуглубле-

ния у причала и др.), а также прираще-

ние эксплуатационных нагрузок после

усиления или реконструкции.

При реконструкции или усилении пре-

дусматриваются мероприятия по обес-

печению совместной работы элементов

реконструкции или усиления с элемен-

тами существующего сооружения. Ан-

керовка оторочки шпунтового типа за

элементы существующего сооружения

осуществляется при соответствующем

экономическом обосновании в случаях,

когда несущая способность анкерных

тяг существующего больверка или несу-

щая способность существующего эста-

кадного или гравитационного сооруже-

ния на горизонтальную нагрузку доста-

точна для восприятия анкерного усилия

оторочки.

При рассмотрении вопроса о передаче

горизонтальных нагрузок на оторочку

эстакадного типа следует выполнить тех-

нико-экономическое сопоставление сле-

дующих вариантов: анкеровка отороч-

ки, в том числе с применением жестких

анкеров; устройство козловых свай; уве-

личение ширины оторочки.

При расчете оторочек гравитационно-

го гипа учитывается действующее на

оторочку силосное давление грунта, рас-

положенного между сооружениями. На

существующее сооружение действует раз-

ность между активным давлением со

стороны территории с учетом полезных

нагрузок на поверхности после реконст-

рукции и силосным давлением между

сооружениями без учета пригрузки со

стороны акватории. В случае анкеровки

оторочки за существующее сооружение

допол нител ьно уч итываетс я а н кер ное

усилие.

Линия скольжения призмы выпора

анкерной опоры оторочки должна про-

ходить выше верхнего торца анкерной

опоры существующего больверка. Если

это невозможно устраивается анкерная

опора козлового типа.

В необходимых случаях осуществля-

ется опытная статическая огрузка или

статические испытания элементов. Зна-

чение нагрузки на первой ступени долж-

на составлять не более 50 % расчетной

зов

нагрузки. При отсутствии стабилизации

смещений испытания прекращаются и

принимаются срочные меры по снятию

нагрузки.

Измерив напряжения в стальном

шпунте можно определить изгибающий

момент, кН

•

где а — измеренное фибровое напряжение в

шпукте, кПа;

W — момент сопротивления 1 м шпунтовой

стенки, м

В железобетонном шпунте изгибаю-

щий момент определяется по результа-

там измерения напряжений в арматуре

путем обратного пересчета с использо-

ванием обычных расчетных формул.

Примеры расчета рекон-

струкции причальных со-

оружений.

1. Реконструкция заанкеренного боль-

верка (рис. 14.4, а) из железобетонного

шпунта сечением 0,25x0,50 м, глуби-

ной— 5,1 м, эксплуатируемого при на-

грузках третьей категории. При строи-

тельстве этого больверка произведена

замена слабого грунта песком до отмет-

ки — 9,0 м. Ниже этой отметки до от-

метки — 21,2 м залегают илы глинистые

слаботекучие (ф=9°, с=6 кПа), подсти-

лаемые на отметке — 25,4 м тугоплас-

тичными суглинками (<р=9°, с= 12 кПа).

Ниже расположены гравийно-галечные

грунты (ф=33°).

После реконструкции проектная глу-

бина у причала — 6,5 м, нагрузки вто-

рой категории.

В процессе расчета рассмотрен ряд

вариантов, причем в качестве критерия

выбран показатель общей устойчивости

причала, рассчитанный методом кругло-

цилиндрических поверхностей скольже-

ния по программе PURS. Некоторые из

полученных результатов приведены в

табл. 14.1.

В качестве основного был рекомендо-

ван вариант показанный на рис. 14.4, а.

Прорабатывался еще один вариант, в

котором на расстоянии 1 м перед су-

ществующей стенкой забивался сплош-

ной ряд железобетонных свай 0,45X

Х0,45 м с заполнением пространства

между этими стенками камнем, па рас-

стоянии 4 м за существующим больвер-

ком забивался до отметки — 26,4 м

один продольный ряд свай сечением

0,45x0,45 м с шагом 3 м под прикордон-

ную подкрановую балку. Конструкция

тылового подкранового пути была такой

же. По параметрам общей устойчивости

этот вариант оказался равноценным, од-

нако он был отклонен, ибо в нем до

5,5 м увеличивалось расстояние от пе-

редней крановой ноги до линии кордона,

Статический расчет напряженно-де-

формированного состояния реконструи-

руемого сооружения выполнен по про-

грамме PORT с применением стержне-

вой аппроксимации при учете передачи

усилий в грунтовой среде.

Распорное давление на лицевой ряд

из свай, забитых с шагом 3 м, определе-

но как силосное; давление на вновь за-

битый сплошной ряд свай до отметки

—10,5 м определено как разность силос-

ных давлений в банках слева и справа;

давление ниже отметки -10,5 м опреде-

лено как разность между активным дав-

лением справа и силосным давлением

слева. Давление на существующую

6 •10кн/м*.'-

' . С

г\/.v

=0.-• ••

•

v v.•

-25°

Рз-ЮнН/м

Cj=ю к Па

-17,0

ЮОкПа

q, -60 к Па

it ^ UU mi и ni

I L.M уощ. ЩШ

Г^ЩМом.--;:,

НкН/м

. р

)0кН/м*

-22,00

Рис. 14.4. Схемы реконструкции к примерам расчета:

—

больверка из железобетонного шпунта; б —больверка из металлического шпунта: в —грави-

тационного сооружения; / новый свайный ряд из железобетонных свай сечением 0,45X0,45 м

с шагом 3 м; /

—

новый сплошной ряд из железобетонных свай сечением 0,45X0.45 м с прнкор

донным подкрановым рельсом над ним; 3

—

существующий больверк из железобетонного шпун-

та; 4

—

анкер диаметром 56 мм; б

—

оторочка из предварительно напряженных железобетонных

свай-оболочек диаметром 1,6 м с толщиной стенки 0,15 м; 6

—

существующий больверк нз сталь

ного шпунта Ларсен-V </~54Ч0* м«; f-210* кПа, Я**750 кН, М-560 кН«м); 7 —анкер оторочки

диаметром 90 мм; й

—

анкер оторочки диаметром 95 мм

шпунтовую стенку до отметки 4,1 м

определяется как активное давление

грунта, а ниже ее — как разность меж-

ду активным давлением справа и силос-

ным давлением слева.

В результате расчета анкерная реак-

ция составила /?=108 кН/м. Значение

максимальных усилий в элементах при-

чала (в числителе изгибающий момент в

кН-м/м, в знаменателе нормальная си-

ла в кН/м): в шпунтовой оторочке 131/

171; в существующем больверке 92,3/102;

в сваях кордонного ряда 32,7/65,7.

Расчетное усилие в анкере R

=267,3 кН; расчетная несущая способ-

ность анкера диаметром 56 мм составля-

ет /?р=492,5 кН. Таким образом, усло-

вие прочности для анкерной тяги вы-

полнено, т. е.

У/с Яа <

R р

Ус

Уп

(14.1)

Максимальные расчетные изгибающие

моменты в свае оторочки — 44,2 кН-м

и в шпунтине существующего больверка

М=34,61 кН-м. Расчетная несущая спо-

собность шпунтины по трещиностойкос-

ти сечением 0,25x0,50 м равна М

=28,6 кН-м. Таким образом условие

Таблица 14.1

Вариант реконструкции

Отметка

низа, м

И"

СО

ах

СО аз

ООП

С X

а>

я:f ь

* О В

1. Устройство оторочки

(рис. 14.4, а)

2. По той же схеме при

других отметках свай

оторочки

3. То же

4. Без оторочки с уст-

ройством двух рядов

подкрановых железобе-

тонных свай с шагом 3 м

5. Устройство оторочки

в виде ряда железобе-

тонных свай сечением

0,45X0,45 м с шагом

1,15 м и двух подкрано-

вых рядов из таких же

свай с шагом 3 м

-26,4

-21,2

—14,2

—26,4

-26,4

26,4

—26,4

1,550

0,771

0,713

0,696

0.693

трещиностоикости шпунтины не выпол-

нено, т. е.

У/с М <

Ус

Уп

м,

(14.2)

Это обстоятельство можно учесть, на-

пример, повышением уровня отсыпки

щебня между больверком и оторочкой

или оценкой значений изгибающих мо-

ментов в элементах реконструкции, ко-

торые возникнут в результате перерас-

пределения усилий в случае поврежде-

ния существующего больверка. В рас-

сматриваемом случае при выходе из строя

существующего больверка передача до-

полнительных усилий на оторочку мо-

жет быть допустима, поскольку она

имеет достаточные запасы прочности.

2. В больверке (рис. 14.4, б) до рекон-

струкции и после реконструкции нагруз-

ки первой категории. Глубина погруже-

ния оторочки — 21 м выбрана из усло-

вия общей устойчивости. В результате

расчета найдено: расчетные суммарные

моменты сил, поворачивающих и удер-

живающих оторочку при повороте во-

круг точки крепления анкера М

= 15 934 и М

=31 180 кН-м/м; макси-

мальные изгибающие моменты в отороч-

ке и в анкерной стенке оторочки М

= 1741 и М

=303 кН-м/м.

Также получено /?=407 кН/м; /?

= 1037 кН; Яр=1272 кН; М=2517 кНх

Хм; Af

=2660 кН-м и условия (14.1) и

(14.2) оказались выполненными.

Расчетные усилия в анкерах и шпунте

существующего больверка не превыша-

ют усилий до реконструкции.

3. В реконструируемом сооружении

ряжевой конструкции (рис. 14.4, в) до

реконструкции и после реконструкции

нагрузки первой категории; расчетная

нагрузка от навала судна /

= 1000 кН.

В результате расчета с использовани-

ем программ GROT найдено: Мп-

=20431 кН-м/м; М

=39 740 кН-м; М

= 1244 кН-м/м; М-1798 кН; М

-2180 кН; Я-440 кН/м; /?

=1121 кН;

= 1418 кН; нагрузка от навала суд-

на, воспринимаемая одним метром соору-

жения по длине, составляет Р

= 149,6 кН.

Таким образом условия (14.1) и

(14.2) оказались выполненными, а до-

308

полнительного расчета оторочки на на-

грузку от навала судна не требуется,

так как Я

<Х),5 /?.

§ 14.3. РЕМОНТ СООРУЖЕНИЙ

Общие положения. В про-

цессе эксплуатации постепенно снижа-

ется прочность конструкции, появляют-

ся деформации, и, если не принять пре-

дупредительных мер с течением времени

сооружения разрушаются. Это может

происходить медленно и незаметно и та-

ким образом создавать представление

полного благополучия. В результате мо-

гут произойти неожиданные тяжёлые

аварии, которых можно было бы легко

избежать.

Под износом понимают постепенную

утрату элементами сооружения эксплуа-

тационных качеств, заданных при его

проектировании.

Физическим износом называют частич-

ную или полную потерю рабочих ка-

честв конструкций вследствие изменения

первоначальных размеров, геометриче-

ских форм, механических, физических,

химических, технологических и других

свойств и качеств, приданных им при

постройке или ремонте. Таким образом,

физические дефекты вызываются изна-

шиванием и повреждениями сооруже-

ний. Если износ (увеличение раскрытия

трещин, уменьшение защитного слоя,

увеличение прогиба и глубины корро-

зии и др.) достигнет предельных значе-

ний, то это может привести сооружение

в аварийное состояние. Из-за предель-

ного износа возникает ухудшение экс-

плуатационных характеристик соору-

жения, ограничение эксплуатационного

режима и т. п. Если же сооружение

продолжает работать в нормальном ре-

жиме, то износ считается допустимым.

Нормальные износы могут быть изуче-

ны, их можно предвидеть, а следователь-

но, и планировать меры по их предупреж-

дению или уменьшению.

При моральном износе сооружение

устаревает технически. Это связано с

созданием новых, более современных и

производительных технологий, с недо-

статочностью габаритов сооружений для

обслуживания крупнотоннажных судов

и пр. Моральный износ вызывает необ-

ходимость замены устаревших конструк-

ций, модернизации сооружений в про-

цессе ремонта, постройки новых соору-

жений вместо устаревших и т. д.

Повреждением называют изменения ге-

ометрических форм частей сооружения,

его металлоконструкций и систем, воз-

никающие в результате неправильной

эксплуатации, некачественной построй-

ки, стихийных явлений и др., т. е. под

воздействием различных внешних сил.

Повреждения по своей природе плани-

рованию не поддаются.

Характерными повреждениями явля-

ются осадки и горизонтальные смещения,

вызванные превышением допускаемых

нагрузок на причалы или ненормальной

работой дренажных и водоотводящих

устройств, приводящих к подпору воды

за стенкой; размывы дна у причалов

вследствие работы судовых винтов; де-

формации от воздействия судов при

превышении допустимой скорости под-

хода, в штормовую погоду, при воздей-

ствии тягуна, при неисправных отбой-

ных приспособлениях; коррозионные по-

вреждения при переработке химически

активных грузов и др.

Восстановление конструктивных эле-

ментов предусматривается в частности

при следующих видах повреждений:

поверхностное повреждение элемен-

тов — шелушение бетона, мелкие тре-

щины, отколы, каверны, разрушение ме-

талла коррозией, гниение дерева, пора-

жение древоточцами;

разрушение, связанное с нарушением

целостности элементов, — глубокие тре-

щины, пробоины, бреши, изломы эле-

ментов, разрыв замков в шпунте, корро-

зия арматуры, обрыв анкеров.

Плановый ремонт направлен на устра-

нение физических дефектов, вызванных

появлением нормальных износов. Ава-

рийный ремонт направлен на устранение

физических дефектов, вызванных пов-

реждениями. Этот вид ремонта не плани-

руется.

Для сооружений, имеющих местные

повреждения, выполняются статические

расчеты в соответствии с методическими

указаниями по эксплуатации и усиле-

нию причальных сооружений, имеющих

локальные повреждения.

309

Обобщенной характеристикой эффекта

ремонта или усиления является показа-

тель степени восстановления первона-

чальной несущей способности 0, кото-

рый на основе изучения эксплуатацион-

ных условий должен быть установлен

при разработке проекта ремонта или

усиления, т. е.

0 s= S u/S,

где 5

— несущая способность элемента кон-

струкции после его восстановления

или усиления;

S — несущая способность элемента до

повреждения.

Система планово -преду-

предительных ремонтов, В

соответствии с положением \ введенным

в 1966 г., гидротехнические сооружения

ремонтируются по системе планово-пре-

дупредительных ремонтов (ППР), явля-

ющейся наиболее прогрессивной формой

организации ремонтных работ. В зави-

симости от объема, характера и перио-

дичности ППР делятся на две категории:

текущие и капитальные. Качество и

сроки ремонтных работ контролируются

отделом гидротехнических и инженер-

ных сооружений порта.

Система ППР представляет комплекс

организационно-технических мероприя-

тий по техническому обслуживанию и

ремонту, выполняемых в определенной

последовательности, через плановые про-

межутки времени, с учетом техническо-

го состояния, конструктивных особен-

ностей, условий эксплуатации, рацио-

нальной организации ремонта сооруже-

ний и экономической целесообразности.

Целью этой системы является поддержа-

ние в исправном состоянии сооружения

в течение амортизационного срока служ-

бы при сохранении его эксплуатацион-

но-технических качеств. В систему ППР

входят также техническое обслужива-

ние — уход, осмотр и наблюдение, ре-

конструкция и модернизация частей со-

оружения и внедрение новой техники.

Все это влияет на периодичность и объе-

мы плановых ремонтных работ.

Положение о проведении планово-преду-

предительного ремонта морских и речных пор-

товых, судоходных и судоподъемных гидро-

технических сооружений (Госстрой СССР). М.:

Стройиздат, 1966. 59 с.

310

Условием Г1ПР является знание обос-

нованных сроков службы отдельных эле-

ментов и их межремонтных периодов,

устанавливаемых на основе научных

исследований и путем статистической

обработки результатов осмотров, на-

блюдений и ремонтов.

При проектировании сооружений сле-

дует закладывать принцип «равно- и

кратноизнашиваемости». Например, пре-

дусматривается, чтобы межремонтный

период наиболее изнашиваемого элемен-

та должен составлять не менее 5 лет.

Тогда межремонтные периоды и сроки

службы остальных основных элементов

должны быть кратны пяти.

Текущий ремонт

. В соот-

ветствии с ведомственным положением

о проведении планово-предупредитель-

ного ремонта производственных зданий

и сооружений на морском транспорте он

выполняется с периодичностью в один

год за счет средств основной эксплуата-

ционной деятельности. При установле-

нии годового плана текущих ремонтов

исходят из лимита ассигнований, выде-

ляемого пароходством.

К работам текущего ремонта отно-

сятся:

1) ремонт швартовных и отбойных уст-

ройств, поддержание внешнего вида со-

оружений; 2) заделка каверн, сколов,

выбоин в бетоне объемом до 1 м

, затирка

бетонных поверхностей в местах обна-

жения арматуры; 3) засыпка промоин и

размывов при объеме засыпки до 10 м

ремонт креплений откосов; 4) выбороч-

ный ремонт деревянных конструкций.

Элементы, поврежденные древоточцами

и гниением ремонтируются нанесением

покрытия из бетона, металла, пластика;

5) мелкий выборочный ремонт дорож-

ных покрытий, канав, лотков, труб,

дренажей, фильтров, смотровых колод*

цев, восстановление зеленых насажде-

ний; 6) заделка трещин, ремонт штука-

турки стен зданий, окраска стальной

кровли или обмазка мягкой кровли неф-

Ведомственные технические условия на

производство текущих и капитальных ремон-

тов морских портовых гидротехнических со*

ВСН 17—70

оружений, ——— . М.; Рекламбюро,

ММФ

ММФ, 1971. 211 с.