Способ возведения и эксплуатации наплавного гидротехнического сооружения и устройство для его осуществления

 

Использование: в гидротехническом строительстве, в частности в наплавных сооружениях . Сущность изобретения: сооружение содержит защитные элементы в виде плит с шарнирными узлами, зацепленными на ползунах, перемещающихся на направляющих , размещенных неподвижно по периметру фундамента. При опускании защитных элементов на дно после установки сооружения на месте его эксплуатации предусматривается одновременный поворот защитных элементов на шарнирных узлах с учетом поверхностей рельефа дна. В процессе осадки сооружения защитные элементы перемещаются в вертикальном направлении , 2 с.п. ф-лы. 10 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 В 17/00, 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752752/15 (22) 25.10.89 (46) 30.01.93. Бюл. М 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа "ВНИПИморнефтегаз" (72) И.Ш.Халфин и А.В.Соколов (56) Патент США М 2934946, кл, 61-46,5, 1960. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НАПЛАВНОГО ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к области возведения и эксплуатации гидротехнических наплавных сооружений, включая работы по предотвращению местного размыва дна у фундамента сооружения.

Известен способ возведения и эксплуатации наплавного гидротехнического сооружения, включающий размещение по периметру фундамента сооружения шарнирно закрепленных защитных элементов с возможностью их опускания на дно. В указанном источнике информации также описана конструкция платформы, в которой реализован вышеописанный способ, предусматривающая установку защитных элементов по периметру фундамента сооружения с помощью шарнирных узлов, „„5U 1791527 А1 (57) Использование: в гидротехническом строительстве, в частности в наплавных сооружениях. Сущность изобретения; сооружение содержит защитные элементы в виде плит с шарнирными узлами, зацепленными на ползунах, перемещающихся на направляющих, размещенных неподвижно по периметру фундамента. При опускании защитных элементов на дно после установки сооружения на месте его эксплуатации предусматривается одновременный поворот защитных элементов на шарнирных узлах с учетом поверхностей рельефа дна. В процессе осадки сооружения защитные элементы перемещаются в вертикальном направлении, 2 с.п. ф-лы. 10 ил. обеспечивающих опускание защитных элементов на дно путем поворота.

Недостатком известного решения является невысокая надежность шарнирных узлов при их жестком креплении по периметру фундамента в одной горизонтальной плоскости и, как следствие — недостаточная эффективность защиты от местного размыва в первую очередь при возведении сооружения на неподготовленном дне. Такая конструкция крепления плит приводит к неплотному и неравномерному прилеганию плит ко дну контуру фундамента после возведения платформы на дне, вследствие естественной неравномерности рельефа, и к повреждению (вплоть до разрушения) шарнирных узлов и защитных элементов, выполненных, например, в виде плоских плит, 1791527

25

35 характеризующие выполнение и установку 40 защитных элементов с возможностью вер- тикального перемещения и ограниченного поворота в процессе монтажа и эксплуатации наплавного гидротехнического соору45

55 при значительной осадке (до 1 м) платформы в процессе возведения и эксплуатации.

Вышеизложенное, как правило приводит к разрушению защитной системы и возникновению размывов у фундамента сооружения.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты дна от местного размыва за счет обеспечения плотного прилегания элементов ко дну при одновременном предотвращении элементов конструкции при возведении и эксплуатации сооружения.

Поставленная цель в части способа достигается тем, что в способе возведения и эксплуатации наплавного гидротехнического сооружения, включающем установку шарнирно закрепленных защитных элементов по периметру фундамента сооружения на уровне дна с возможностью поворота их вокруг осей, неподвижно закрепленных в горизонтальной плоскости, дополнительно защитные элементы устанавливают с возможностью перемещения шарниров в вертикальном направлении и поворота осей шарниров в вертикальной плоскости.

В части устройства поставленная цель достигается тем, что наплавное гидротехническое сооружение, содержащее фундамент с шарнирно установленными по периметру: защитными элементами, снабжено направляющими и ползунами, при этом направляющие установлены вертикально и неподвижно по периметру фундамента, а шарнирные узлы защитных элементов размещены на ползунах, смонтированных с возможностью вертикальных перемещений и ограниченного поворота в вертикальной плоскости на направляющих, Новыми существенными признаками способа и устройства являются признаки, жения.

Совокупность новых существенных признаков с остальными существенными признаками позволяет решить новую техническую задачу, а именно — повысить эффективность защиты от местного размыва дна у фундамента в процессе возведения, монтажа и эксплуатации наплавного гидротехнического сооружения, На фиг.1 приведена общая схема наплавного гидротехнического сооружения s транспортном положении; на фиг,2 — узел I на фиг.1; на фиг.3 — сечение а — а на фиг.2; на фиг.4- положение защитных элементов при установке сооружения на грунт; на фиг.5— сечение б-б на фиг.4; на фиг.6 — положение

15 защитных элементов при осадке сооружения во время эксплуатации;на фиг,7 — сечение в в на фиг 6; на фиг 8 компенсирующее устройство шарнирного узла защитного элемента; на фиг.9 — сечение д-д на фиг.8; на фиг.10 — сечение г-г на фиг.8, Наплавное гидротехническое сооружение содержит откидывающиеся защитные элементы, выполненные в виде плит 1, имеющих шарнирные узлы 2, закрепленные на ползунах 3, перемещающихся по направляющим 4, неподвижно закрепленным по периметру фундамента 5, по крайней мере на участке длиной 11+ l2, где ll — длина направляющих ниже подошвы фундамента, которую определяют из расчета заглубления ребра-юбки 6 фундамента 5 при установке сооружения на дно; lz — длина направляю-. щих 4 выше подошвы, принимаемая равной не менее (1,3 — 1,5)hoc, где hoc — расчетная осадка сооружения в процессе эксплуатации. В ряде случаев целесообразно увеличи.вать lz до высоты фундамента, что позволяет выполнять операции по установке защитных элементов на месте возведения и монтажа сооружения. Направляющие

4 снабжены снизу упорами 7, ограничивающими перемещение ползунов 3 вниз. С целью обеспечения ограниченного поворота оси шарнира по всей длине каждой плиты

1 в вертикальной плоскости, что сохраняет конструкции шарнирных узлов 2 и плит 1 от перенапряжений и разрушения при одновременном обеспечении плотного прилегания плит 1 к поверхности дна вокруг фундамента 5, между шарнирным узлом 2 и ползуном 3 установлен компенсационный узел, состоящий, например, из прикрепленной к ползуну 3 коробки 8, в передней стенке которой выполнено отверстие диаметром

О, а через стенку пропущен короткий вал 9 с диаметром б > D/2 и снабженный фланцем 10, размещенным внутри коробки 8, диаметр которого D > D. Второй конец вала

9 жестко крепится к оси 11 шарнирного узла

2 плиты 1, причем длина оси 11 принята равной ширине плиты 1. Вал 9 может принимать произвольное положение в отверстии передней стенки коробки 8, что облегчает монтаж длинной оси 11 шарнирного узла 2 плиты 1, а также обеспечивает ее произвольные, но ограниченные перемещения не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскостях.

При d = 80-100 мм и D = 160-200 мм и ширине плиты 1 = 1 мм взаимное смещение концов оси достигает 80 — 100 мм, что обеспечивает плотное прилегание плиты 1 к грунту при уклонах дна до значений 0,016—

1791527

0,020, значительно превосходящих уклоны дна в реальных условиях.

Для предотвращения размыва между плитами в зазоре между ними по сторонам плит 1, примыкающих к зазору, выполняют оребрениес высотой ребра, превосходящей ширину зазора не менее чем в 3 раза.

Способ реализуется с помощью описанного выше устройства следующим образом.

В сухом доке после завершения строительства наплавного гидротехнического сооружения по периметру фундамента 5 неподвижно закрепляют вертикальные направляющие 4 с упорами 7. На направляющие 4 устанавливают защитные элементы 1 с Шарнирными узлами 2 и компенсирующими узлами, закрепленными на ползунах 3 таким образом, что ползуны 3 перемещаются по направляющим 4 до упоров 7, после чего каждую из плит 1 закрепляют для транспортировки распорками 12.

После установки платформы на дно и контролируемого погружения в грунт нижней части ребра-юбки 6 фундамента 5 до момента касания упоров 7 поверхности грунта распорки 12 снимают и плиты 1 укладывают на дно путем поворота вокруг оси 11 шарнирного узла 2, При этом, вследствие возможности ограниченного свободного перемещения валов 9 компенсирующих узлов внутри отверстий передних стенок коробок 8 (см, фиг,9), ось 11 шарнирных узлов

2 каждой плиты 1 будет свободно укладываться на грунт, совершив ограниченный поворот в вертикальной плоскости относительно продольной оси сооружения, что обеспечивает плотное прилегание плит 1 к грунту и исключает перенапряжение и деформации плит 1.

При дальнейшей осадке сооружения до проектного положения, когда подошва фундамента 5 будет касаться поверхности дна, направляющие 4 будут свободно скользить в ползунах 3, перемещаясь на длину l >.

При осадке сооружения во время его эксплуатации направляющие 4 будут свободно скользить в ползунах 3, перемещаясь на длину lz, что обеспечивает неповреждаемость плит 1 за весь период эксплуатации и повышение защиты фундамента наплавного гидротехнического сооружения.

При необходимости увеличения размеров защищаемой зоны у фундамента соору5 жения защитные элементы снабжают дополнительными эластичными, например из текстильного материала, элементами, закрепленными на противоположной от места монтажа шарнирных узлов 2 стороне защит10 ных элементов.

При выполнении направляющих с длиной, равной высоте фундамента, возможен монтаж защитных элементов на плаву на месте возведения наплавного гидротехни15 ческого сооружения.

Формула изобретения

1. Способ возведения и эксплуатации наплавного гидротехнического сооружения, включающий защиту дна от местного раз20 мыва вокруг фундамента с помощью защитных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты дна от местного разрыва за счет обеспечения плотного прилегания защитных

25 элементов ко дну при изменении нагрузки на фундамент и одновременном предотвращении разрушения защитных элементов при монтаже и эксплуатации, при защите дна от местного размыва, компенсируют на30 грузки на защитные элементы при изменении осадки фундамента путем перемещения защитных элементов вдоль стенок фундамента в вертикальном направлении.

2. Устройство для возведения и эксплу35 атации наплавного гидротехнического сооружения, содержащее фундамент с шарнирно закрепленными по периметру фундамента сооружения с помощью шарнирных узлов защитными элементами, о т л40 и ч а ю щ е е с я тем, что, оно снабжено направляющими и ползунами, при этом направляющие установлены вертикально по периметру фундамента, а шарнирные узлы защитных элементов размещены на ползу45 нах, смонтированных на направляющих с возможностью перемещения в вертикальном направлении и с возможностью ограниченного поворота осей шарниров в вертикальной плоскости.

1791527

1791527 Ри г.

«г. 1О

Составитель И.Халфин

Техред ММоргентал Корректор Н,Милюкова

Редактор C. Козлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 138 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5