Причальное сооружение

 

Использование: в гидротехническом строительстве при возведении причалов и набережных на акватории порта, недостаточно защищенной от волнения. Сущность изобретения: причальное сооружение имеет подпричальную волногасящую камеру 4 в виде короба, образованного передней шпунтовой стенкой 2 с окнами, плитой верхнего строения 5, тыловой плитой 7, параллельной передней шпунтовой стенке, и плитой основания 6. Окна в передней шпунтовой стенке образованы чередующимися шпунтинами разной длины, одни из которых имеют длину на всю высоту сооружения и заделаны концами в верхнее строение 1, а верх других расположен на уровне плиты основания короба волногасящей камеры. Эта плита основания жестко связана с передней шпунтовой стенкой 2 и задней шпунтовой стенкой 3, отстоящей от передней на расстоянии, обеспечивающем опирание тыловой подкрановой балки на заднюю шпунтовую стенку 3, которая, кроме того, контрфорсными плитами жестко связана с тыловой плитой 7 короба волногасящей камеры. Задняя шпунтовая стенка 3 может быть связана анкерными тягами 13 с анкерным устройством 14 в засыпке 15 тыловой части сооружения. Волногасящая камера гасит волну, подходящую к сооружению и передает ее энергию на все сооружение, при этом вертикальная составляющая нагрузки через плиту основания волногасящей камеры передается на грунт засыпки под ней. Находясь в замкнутом пространстве, ограниченном шпунтовыми стенками, водонасыщенный грунт практически не сжимается и работает как единое целое с сооружением, обеспечивая его устойчивость. За счет развитого по площади основания сооружение имеет низкое удельное давление по подошве, что делает возможным его возведение на слабых грунтах значительной толщины без их замены. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении причалов и набережных на акваториях портов, недостаточно защищенных от волнения.

Если причальное сооружение расположено на акватории порта недостаточно защищенной от волнения, то необходимо, чтобы это сооружение не способствовало ухудшению волновой обстановки на этой акватории из-за отражения волн от причальной стенки и интерференции падающей (подходящей к причальной стенке) и отраженной волн, вплоть до образования стоячей волны. Стоячая волна по высоте почти в два раза больше падающей, что ведет к ухудшению волновой обстановки на акватории порта, а также к переливу воды и обледенению в зимнее время надстройки и кранового оборудования на причале.

Для снижения отражения волн причальные сооружения оборудуют волногасящими камерами.

Известна причальная стенка с волногасящим устройством [1] включающем камеру, внутри которой закреплены волногасящие экраны. Волногасящее устройство способствует уменьшению степени отражения волны на 80-90% Это значит, что почти вся энергия падающей волны воспринимается и гасится причальной стенкой, поэтому сооружение должно быть достаточно массивным, чтобы противостоять воздействию. В известном устройстве массивная волногасящая камера опирается на гравитационное основание, а с тыла на обратную засыпку. Но такое массивное сооружение может возводиться только на достаточно твердом основании, т. е. имеет ограниченную область использования, что является его недостатком.

Известно причальное сооружение [2] прототип, включающее верхнее строение, подпричальную волногасящую камеру и переднюю шпунтовую стенку из чередующихся шпунтин разной длины по высоте сооружения, из которых одни заделаны концами в верхнее строение, а верх других расположен на уровне днища волногасящей камеры с образованием в шпунтовой стенке окон. Верхнее строение опирается также на сваи, расположенные рядами. Это причальное сооружение хоть и менее массивно, но тоже не может возводиться на слабых основаниях, так как, испытывая значительные динамические нагрузки, оно будет постепенно тонуть, как вибратор, в илистом водонасыщенном основании. Прототип также имеет ограниченную область использования, что является его недостатком.

Перед авторами настоящего изобретения стояла задача создать причальное сооружение такой конструкции, чтобы оно не ухудшало волновую обстановку на акватории порта, и которое могло бы быть использовано на любых, даже слабых основаниях, сложенных из илов значительной толщины.

Задача решается тем, что в причальном сооружении, включающем верхнее строение, волногасящую камеру и переднюю шпунтовую стенку из чередующихся шпунтин разной длины, из которых одни заделаны концами в верхнее строение, а верх других расположен на уровне днища волногасящей камеры с образованием окон в шпунтовой стенке, согласно изобретению, волногасящая камера выполнена в виде короба, образованного плитой верхнего строения, передней шпунтовой стенкой, со стороны засыпки тыловой плитой, параллельной передней шпунтовой стенке и жестко связанной с плитой верхнего строения, и плитой основания короба, причем последняя жестко связана с передней шпунтовой стенкой и задней шпунтовой стенкой, выполненной в тыловой части сооружения и отстоящей от передней шпунтовой стенки на расстоянии, обеспечивающем опирание на нее тыловой подкрановой балки, при этом задняя шпунтовая стенка жестко связана с тыловой плитой короба волногасящей камеры, например, контрфорсными плитами.

Для повышения устойчивости причального сооружения, задняя шпунтовая стенка посредством анкерных тяг может быть связана с анкерными устройствами в тыловой части сооружения.

Изобретение поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображено причальное сооружение, поперечный разрез; на фиг. 2 то же, вид со стороны акватории; на фиг. 3 разрез по 1-1 на фиг. 1.

Причальное сооружение включает верхнее строение 1, переднюю 2 и заднюю 3 шпунтовые стенки и волногасящую камеру 4 в виде короба, образованного плитой 5 верхнего строения 1, передней шпунтовой стенкой 2, плитой основания 6 и тыловой плитой 7, параллельной передней шпунтовой стенке 2. Передняя шпунтовая стенка 2 выполнена из чередующихся шпунтин 8 и 9 разной длины, из которых одни 8 имеют длину на всю высоту сооружения и заделаны в верхнее строение 1, а верх других шпунтин 9 расположен на уровне плиты основания 6 волногасящей камеры 4, так что в передней шпунтовой стенке имеются окна. Эти окна могут быть шириной в одну, две и более шпунтин. В самой волногасящей камере 4 могут быть установлены различные известные гасящие устройства. Плита основания 6 жестко связана с передней 2 и задней 3 шпунтовыми стенками, которые отстоят друг от друга на расстоянии, обеспечивающем опирание на заднюю шпунтовую стенку 3 тыловой подкрановой балки 10. Прикордонная подкрановая балка 11 опирается на плиту 5 верхнего строения 1. Тыловая плита 7 волногасящей камеры 4 жестко связана с плитой 5 верхнего строения и плитой 6 основания волногасящей камеры 4, а также жестко связана контрфорсами из плит 12 с задней шпунтовой стенкой 3. Вместо контрфорсов 12 могут быть применены недеформируемые тяги, установленные так, чтобы обеспечить жесткую связь тыловой плиты 7 и задней шпунтовой стенки 3. Задняя шпунтовая стенка 3 посредством анкерных тяг 13 может быть связана с анкерным устройством 14, которое конструктивно может быть выполнено любым известным образом: в виде вертикальной плиты, козловой опоры, шпунтового ряда и т. д. Пространство между шпунтовыми стенками и за задней шпунтовой стенкой заполнено грунтовой засыпкой 15, 16.

Сооружение, описанной выше конструкции, может быть возведено с использованием традиционных материалов и традиционными методами, что подтверждает промышленную применимость изобретения. Более того, специалисты-строители отмечают высокую технологичность возведения сооружения по изобретению.

Причальное сооружение предложенной оригинальной конструкции может успешно работать в сложных условиях динамического внешнего воздействия волн и при слабых грунтах основания.

Взаимодействуя с передней шпунтовой стенкой 2, подходящая к причальному сооружению волна разделяется на составляющие: частично отражается, но основная масса движущейся воды через окна в стенке 2 проходит в волногасящую камеру 4, где гасится ее энергия за счет многократного отражения от гасителей и стенок за счет интерференции волновых потоков. Обычно ширину волногасящей камеры назначают такой, чтобы падающая и отраженная волны были в противофазе и взаимно гасили друг друга.

Благодаря работе волногасящей камеры 4, у причальной стенки сооружения не образуются стоящие волны, опасные для эксплуатации причального сооружения и отстоя судов на акватории.

Жесткая коробка волногасящей камеры 4 и контрфорсные плиты 12 жестко объединяют переднюю 2 и заднюю 3 шпунтовые стенки, обеспечивая их совместную работу. Грунт засыпки 15 и нижерасположенные слои грунта основания, заключенные между шпунтовыми стенками, находятся в водонасыщенном состоянии и являются практически несжимаемыми, поэтому образуют с сооружением единое целое и вовлекаются в работу по обеспечению его устойчивости. Этот же массив грунта передает на грунт основания всю вертикальную нагрузку, включая нагрузку от оборудования и грузов на причале. Причем за счет значительного удаления друг от друга шпунтовых стенок, что, кроме всего, обусловлено и необходимостью передать на сооружение нагрузку на тыловую подкрановую балку, само сооружение имеет большую площадь опирания, а, следовательно, низкое удельное давление по подошве сооружения, что делает возможным возводить такие сооружения даже на слабых грунтах основания.

Анкерное устройство 14 через анкерные тяги 13 воспринимает горизонтальные нагрузки на сооружение, что увеличивает его устойчивость.

По мнению авторов, их изобретение имеет изобретательский уровень, так как наилучшим образом решает поставленную задачу, и такое решение им не известно из уровня техники.

Формула изобретения

1. Причальное сооружение, включающее верхнее строение, грунтовую засыпку, волногасящую камеру и переднюю шпунтовую стенку из чередующихся шпунтин разной длины, из которых одни заделаны концами в верхнее строение, а верх других расположен с образованием окон в передней шпунтовой стенке, отличающееся тем, что оно снабжено расположенной в тыловой части сооружения задней шпунтовой стенкой под тыловую подкрановую балку, при этом волногасящая камера выполнена в виде короба, образованного плитой верхнего строения, передней шпунтовой стенкой, тыловой плитой, размещенной между передней и задней шпунтовыми стенками и параллельно им, и плитой основания, жестко связанной с тыловой плитой короба и с передней и задней шпунтовыми стенками, при этом тыловая плита короба жестко связана с плитой верхнего строения и задней шпунтовой стенкой.

2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено анкерным устройством, размещенным за задней шпунтовой стенкой в тыловой части сооружения, и анкерными тягами, связывающими заднюю шпунтовую стенку с анкерным устройством.

3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что тыловая плита короба жестко связана с задней шпунтовой стенкой посредством установленных между ними контрфорсных плит.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3