ПРИЧАЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1994 года по МПК E02B3/06 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для строительства причалов в морских и речных портах, а также для возведения подпорных стенок в промышленном и гражданском строительстве.

Известна свайная набережная, включающая ряд свай с дугообразными открылками, расположенными в интервалах между сваями в плоскости свайного ряда, а зазоры между открылками перекрыты заслонками с элементами фиксации для сопряжения смежных свай.

Недостатками известного сооружения являются сложность и высокая материалоемкость конструкции, а также низкая несущая способность.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является причальное сооружение, содержащее упоры и установленные между ними тонкостенные арки, выполненные из двух частей с возможностью взаимных перемещений в горизонтальной плоскости.

Недостатком известного сооружения является большая материалоемкость.

Возможность изменения кривизны арки в известной конструкции обеспечивается за счет шарнирного соединения двух ее частей.

При взаимном повороте частей арки одна относительно другой изменяется общая кривизна арки, но она остается одинаковой по всей высоте как в нижних, более нагруженных сечениях, так и в верхних, где нагрузки незначительные.

При этом в случае, если сваи окажутся погруженными с отклонением от плоскости свайного ряда, ухудшаются условия опирания кромок элементов арки на упоры, т. к. шарнир не обеспечивает их поворота в вертикальной плоскости.

Из-за этого возможно образование зазоров в местах прилегания кромок арок к упорам, ухудшается грунтонепроницаемость сооружения.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, - уменьшение материалоемкости причального сооружения без снижения его несущей способности, а также улучшение его грунтонепроницаемости.

Достигается это тем, что в причальном сооружении, включающем упоры и опирающиеся на них боковыми кромками дугообразные в плане элементы, боковые кромки дугообразных элементов выполнены утолщенными, а упоры выполнены в виде свай с жестко закрепленными на них спаренными замками шпунтового типа, в каждом из которых размещены утолщенные кромки смежных дугообразных элементов.

Кроме того, каждый дугообразный элемент выполнен в виде заготовки из упругого листового материала в форме трапеции и установлен большим основанием вниз.

Благодаря выполнению упоров, воспринимающих нагрузки, в виде свай со спаренными замками, обеспечивается менее материалоемкая, легкая конструкция типа больверка с хорошими несущими свойствами, т. к. давление грунта, воздействующее на дугообразные элементы (арки), передается на забитые в грунт сваи, вызывая изгибающий момент только в плоскости расположения спаренного замка.

В этой же плоскости установлены анкерные тяги. Благодаря расположению спаренного замка в тыловой части сваи, а также выполнению дугообразного элемента из упругого материала обеспечивается высокая грунтонепроницаемость сооружения, т. к. улучшаются условия опирания арочного элемента по всей его высоте.

Благодаря выполнению заготовки дугообразного элемента в форме трапеции, установленной большим основанием вниз, дугообразные элементы выполнены с убывающей по высоте кривизной.

В нижних, более нагруженных сечениях, элементы выполнены с меньшим радиусом кривизны, в верхних, где изгибающий момент меньше, радиус кривизны больше. Это позволяет сэкономить до 20% материала, из которого выполнены дугообразные элементы.

На фиг. 1 - изображено причальное сооружение, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - развертка дугообразного элемента; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4.

Причальное сооружение включает лицевую стенку 1 в виде забитых в ряд трубчатых свай 2 и опирающихся на них в тыловой части замыкающих дугообразных в плане элементов 3. Сваи 2 при помощи анкерных тяг 4 связаны с анкерными опорами 5. Каждая трубчатая свая 2 оборудована спаренным замком 6, служащим упором для кромок дугообразных элементов 3. Элемент 3 в развернутом виде представляет собой равностороннюю трапецию с утолщениями 7 боковых граней для соединения с замками 6 сваи 2. Кроме того, сооружение имеет оголовок 8 с каналами 9 для коммуникаций и верхнее строение 10. Монтаж причального сооружения проводят в следующей последовательности. В подготовленный грунт основания с плавсредств с использованием направляющего кондуктора на расчетном состоянии друг от друга по оси стенки погружают несущие сваи 2. По мере забивки свай 2 последовательно монтируют анкерные опоры 5 и тяги 4 с созданием призмы отпора перед опорами 5. Для закрепления свай 2 в направлении оси стенки в замки 6 вводят, придавая им необходимую первоначальную кривизну, дугообразные элементы 3 и погружают их. Далее проводят обратную засыпку пазух причала, монтаж оголовка 8 и верхнего строения 10.

Причальное сооружение работает следующим образом.

Давление от собственного веса засыпки тела причала, временных эксплуатационных нагрузок, передается через дугообразные, с переменным радиусом кривизны, элементы 3 на несущие сваи 2, с последующей передачей нагрузок на анкерные опоры 5 посредством анкерных тяг 4. При этом основной материал сооружения - арочный дугообразный элемент 3 работает на сжатие и самоуплотняется в замках 6 свай 2 под действием рабочих нагрузок. В зависимости от величины нагрузок и расстояния между сваями 2 подбирается переменный радиус кривизны и толщина стенки дугообразного элемента 3 для различных используемых материалов (стальной лист, стеклопластик и другие полимеры). Расположение спаренного замка в тыловой части несущей сваи 2 улучшает его работу как на восприятие нагрузок, так и на грунтонепроницаемость. Устойчивость сооружения обеспечивается за счет защемления свай 2 в грунте основания и анкерными опорами 5, расположенными за пределами призмы обрушения.

Основная цель изобретения - снижение материалоемкости достигается также за счет обеспечения равнопрочности сооружения путем выполнения дугообразных элементов с переменным радиусом кривизны в зависимости от величины изгибающего момента по высоте стенки, отсутствия растянутых зон в арочном дугообразном элементе. (56) Авторское свидетельство СССР N 1134662, кл. E 02 B 3/06, 1983.

Использование: для строительства причалов в морских и речных портах, а также для возведения подпорных стенок в промышленных и гражданском строительстве. Сущность изобретения: причальное сооружение включает лицевую стенку 1 в виде забитых в ряд свай 2 и опирающихся на них в тыловой части замыкающих арочных элементов 3. Сваи 2 при помощи анкерных тяг 4 связаны с анкерными опорами 5. Каждая свая 2 снабжена спаренным замком служащим упором для кромок арочных элементов 3. Арочный элемент 3 в развернутом виде предствавляет собой равностороннюю трапецию с утолщениями боковых граней для соединения с замком свай 2. Монтаж причального сооружения проводят в следующей последовательности. В грунт основания погружают сваи 2, устанавливают анкерные упоры 5 и тяги 4. В замки вводят и погружают замыкающие арочные элементы 3. Проводят обратную засыпку пазух причала, монтаж оголовка 8 и верхнего строения 10. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ПРИЧАЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее упоры и дугообразные в поперечном сечении элементы, контактирующие с упорами боковыми кромками, отличающееся тем, что боковые кромки дугообразных элементов выполнены с утолщениями, а упоры выполнены в виде свай с жестко закрепленными на них спаренными замками шпунтового типа, в каждом из которых размещены утолщения боковых кромок смежных дугообразных элементов. 2. Сооружение по п. 1, отличающееся тем, что кривизна каждого дугообразного элемента выполнена плавно изменяющейся по высоте элемента.