Подводный переход "нулевой плавучести"
Владельцы патента RU 2697753:
Грозный Юрий Львович (RU)
Изобретение относится к строительству, а именно к средствам для преодоления водных препятствий. Подводный переход «нулевой плавучести», предназначенный для преодоления водных препятствий. Переход находится в водной среде и его вес уравновешивается выталкивающей силой воды, при этом состоит из основания, установленных на нем бетонных блоков для формирования поперечного сечения перехода, установленных транспортных тоннелей и трубопроводов инженерных коммуникаций, залитых монолитным железобетоном, который служит механической защитой транспортных тоннелей и трубопроводов инженерных коммуникаций и пригрузом против всплытия перехода. Технический результат состоит в обеспечении надежности сооружения, снижении стоимости подводного перехода, повышении долговечности. 3 ил.
Подводный переход «нулевой плавучести» относится к области техники преодоления водных препятствий: рек, проливов, заливов и т.п. Для преодоления водных препятствий, как правило, используются мосты, тоннели глубокого заложения, дамбы, плотины и т.п. Аналогом изобретения являются тоннели глубокого заложения: тоннель через полив Ла-Манш, подводный переход по авторскому свидетельству SU 1370252 A1, E21D 10/08, 30.01.1988, 3с и др.
Отличием подводного перехода «нулевой плавучести» является нахождение его в водной среде: на дне, либо в выемке дна водного препятствия (реки, пролива, залива и т.п.).
Такое решение позволяет использовать переход «нулевой плавучести» в сейсмически опасных районах, т.к., в связи с тем, что масса перехода уравновешивается выталкивающей силой воды, сейсмические силы при землетрясениях в переходе «нулевой плавучести» не возникают.
Другим отличием перехода «нулевой плавучести» является то, что он в сложных геологических условиях, имеющихся на дне водного препятствия (слабые илистые фунты и т.п.), не требует сложного и дорогостоящего фундирования, поскольку его масса уравновешивается выталкивающей силой воды.
Конструктивное решение подводного перехода «нулевой плавучести» состоит из транспортных тоннелей (например стальных), находящихся в объеме из монолитного бетона (или железобетона, например фибробетона), который является механической защитой транспортных тоннелей и служит пригрузом тоннелей против их всплытия. Такое конструктивное решение позволяет разместить в массе монолитного бетона различные инженерные коммуникации (например водоводы, газопроводы, нефтепроводы, электротехнические тоннели и др.), а также, в случае необходимости, дополнительно проложить различные коммуникации, залив их бетоном.
Фундирование перехода «нулевой плавучести» осуществляется укладкой под переходом слоя щебня, позволяющего выровнять неровности дна, либо устройством свайного основания при большой толщине слоя слабых грунтов (как, например, в случае Керченского пролива, где мощность слоя слабых грунтов на дне пролива достигает величины 40 м).
Такое решение также позволяет исключить возникновение сейсмических усилий в подводном переходе «нулевой плавучести», т.к. через основание из сыпучих грунтов (щебень), либо через гибкое свайное основание, находящееся в толще слабых грунтов, сейсмические усилия не передаются.
На чертежах (фиг. 1-3) показаны примеры поперечного сечения подводного перехода «нулевой плавучести», поясняющие все существенные признаки и отличия перехода.
На фиг. 1 показан пример транспортного перехода «нулевой плавучести», состоящий из транспортных тоннелей (1), находящихся в толще из монолитного железобетона (2). В качестве основания и выравнивающего слоя использован щебень (3). Для формирования поперечного сечения перехода использованы железобетонные блоки (4). Возможны и другие способы формирования поперечного сечения перехода.
На фиг. 2 показан пример подводного перехода «нулевой плавучести», в котором, кроме транспортных тоннелей (1), в толще монолитного железобетона (2) расположены трубопроводы инженерных коммуникаций (5).
На фиг. 3 показан пример подводного перехода «нулевой плавучести» со свайным основанием (6) для случаев, когда на дне водного препятствия находится слой слабых грунтов.
Строительство подводного перехода «нулевой плавучести» производится в следующем порядке:
- производится фундирование перехода - отсыпка щебня, или устройство свайного основания;
- установка ряда бетонных блоков (для варианта основания из щебня), или укладка слоя монолитного железобетона (для варианта свайного основания);
- укладка слоя монолитного железобетона (для варианта основания из щебня);
- установка транспортных тоннелей;
- установка последующих рядов бетонных блоков;
- послойное бетонирование монолитным железобетоном, с установкой, по ходу бетонирования, трубопроводов инженерных коммуникаций.
На период строительства, для погружения, транспортные тоннели и трубопроводы инженерных коммуникаций заполняются водой. Опорожнение транспортных тоннелей и трубопроводов инженерных коммуникаций производится после того, как монолитный железобетон наберет проектную прочность.
Подводный переход «нулевой плавучести», предназначенный для преодоления водных препятствий, отличающийся тем, что переход находится в водной среде и его вес уравновешивается выталкивающей силой воды, при этом состоит из основания, установленных на нем бетонных блоков для формирования поперечного сечения перехода, установленных транспортных тоннелей и трубопроводов инженерных коммуникаций, залитых монолитным железобетоном, который служит механической защитой транспортных тоннелей и трубопроводов инженерных коммуникаций и пригрузом против всплытия перехода.
