ПРИЧАЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1996 года по МПК E02B3/06 

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 волны, 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 шпунтит 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 передней шпунтовой стенкой с окнами на высоту короба, плитой верхнего строения, и горизонтальной плитой основания, жестко связанной с передней и задней шпунтовыми стенками.

Кроме того, передняя шпунтовая стенка в месте ее заделки в верхнее строение посредством анкерной тяги, свободно проходящей через волногасящую камеру и заднюю шпунтовую стенку, может быть связана с анкерным устройством в тыловой части сооружения.

Кроме того, прикордонная подкрановая балка через плиту верхнего строения может быть оперта на вертикальную сваю, проходящую через волногасящую камеру и жестко связанную с горизонтальной плитой основания короба волногасящей камеры.

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

Причальное сооружение включает верхнее строение 1 и волногасящую камеру 2 в виде короба, образованного передней 3 и задней 4 шпунтовыми стенками, плитой 5 верхнего строения и горизонтальной плитой 6 основания. Передняя шпунтовая стенка 3 выполнена из чередующихся шпунтин 7 и 8 разной длины, из которых одни 7 имеют длину на всю высоту сооружения и заделаны в верхнее строение 1, а верх других шпунтин 8 расположен на уровне горизонтальной плиты 6 основания волногасящей камеры, так что в передней шпунтовой стенке имеются окна 9. Эти окна 9 могут быть шириной в одну, две и более шпунтин. В самой волногасящей камере 2 могут быть установлены гасящие устройства известных конструкций. Задняя шпунтовая стенка 4 жестко заделана в плиту 5 верхнего строения, а плита 6 основания жестко связана с передней 3 и задней 4 шпунтовыми стенками.

Передняя шпунтовая стенка 3 в месте ее заделки в верхнее строение 1 посредством тяги 10, проходящей через волногасящую камеру 2 и заднюю шпунтовую стенку 4, может быть связана с анкерным устройством 11, установленным в засыпке 12 тыловой части сооружения. Анкерное устройство может быть любым: шпунтовой стенкой, сваей, козловой опорой.

Кроме того, прикордонная подкрановая балка 13 через плиту 5 верхнего строения может быть оперта на вертикальную сваю 14, проходящую через волногасящую камеру 2 и жестко связанную с горизонтальной плитой 6 основания короба волногасящей камеры.

Сооружение, описанной выше конструкции, может быть возведено с использованием традиционных материалов и традиционными методами, что подтверждает промышленную применимость изобретения.

Причальное сооружение предложенной оригинальной конструкции может быть возведено на слабых грунтах основания и успешно работает в сложных условиях динамического внешнего воздействия волн.

Взаимодействуя с передней шпунтовой стенкой 3, подходящая к причальному сооружению волна разделяется на составляющие: частично отражается, но основная масса движущейся воды через окна 9 в стенке 3 проходит в волногасящую камеру 2, где гасится ее энергия за счет многократного отражения от гасителей и задней шпунтовой стенки 4 и 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 2, у причальной стенки сооружения обеспечивается требуемый волновой режим, безопасный для отстоя судов на акватории и эксплуатации причального сооружения.

Развитая в поперечном сечении волногасящая камера 2 в виде жесткого короба работает как разгружающий элемент, снижая давление на переднюю шпунтовую стенку 3 от грунта засыпки 12. Кроме того, через горизонтальную плиту 6 основания волногасящей камеры на нижерасположенный слой обратной засыпки и грунт основания передается вся вертикальная нагрузка от внешнего воздействия на сооружение, включая полезную нагрузку от кранов и транспорта на причале. При этом происходит перераспределение вертикальной нагрузки на большую площадь и снижение удельного давления по подошве плиты 6 основания волногасящей камеры, к чему и стремились авторы изобретения, так как это обеспечивает более широкие возможности использования сооружения предложенной конструкции.

Если подкрановая балка 13 через плиту 5 верхнего строения дополнительно опирается на вертикальную сваю 14. то вертикальная нагрузка на сооружение через сваю 14 будет также передаваться и на нижерасположенные глубинные слои основания, которые, как правило, имеют более плотную структуру и более высокую несущую способность.

Связав анкерной тягой 10 переднюю шпунтовую стенку 3, а значит и все сооружение, с анкерным устройством 11 в тыловой части сооружения, можно дополнительно повысить устойчивость сооружения от горизонтальной нагрузки.

Предложенная авторами изобретения конструкция причального сооружения, по их мнению, наилучшим образом решает поставленную задачу, и это решение очевидным образом не вытекает из известного уровня техники, поэтому изобретение имеет изобретательский уровень.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 791827, кл. Е 02 В 3/06, 1976, Бюл. N 48, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 1178829, кл. Е 02 В 3/06, 1984. Бюл. N 34, 1985 прототип.

Использование: при возведении причалов и набережных на акваториях портов, недостаточно защищенных от волнения. Сущность изобретения: причальное сооружение имеет подпричальную волногасящую камеру 2 в виде короба, образованного передней шпунтовой стенкой 3 с окнами, плитой верхнего строения 5, задней шпунтовой стенкой 4 и горизонтальной 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, а верх других расположен на уровне плиты основания короба волногасящей камеры 2. Задняя шпунтовая стенка жестко заделана в плиту верхнего строения 5, а плита основания короба волногасящей камеры 2 жестко связана с передней 3 и задней 4 шпунтовыми стенками. Передняя шпунтовая стенка 3 может быть связана анкерной тягой 10 с анкерным устройством 11 в тыловой части сооружения, что повышает его устойчивость. Прикордонная подкрановая балка 13 через плиту верхнего строения может быть оперта на вертикальную сваю 14, жестко связанную с плитой основания короба волногасящей камеры, что обеспечивает передачу вертикальной нагрузки на более плотные глубинные слои и повышает несущую способность сооружения. 2 з. п. ф-лы. 2 ил.

1. Причальное сооружение, включающее 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 с образованием окон в шпунтовой стенке, отличающееся тем, что волногасящая камера выполнена в виде короба, образованного передней шпунтовой стенкой, плитой верхнего строения, задней шпунтовой стенкой, жестко связанной с плитой верхнего строения, и горизонтальной плитой основания, жестко связанной с передней и задней шпунтовыми стенками, при этом окна, образованные в передней шпунтовой стенке, выполнены на высоту короба за счет размещения верха одних из чередующихся шпунтин на уровне днища короба. 2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено анкерным устройством, размещенным в тыловой части сооружения, и анкерной тягой, при этом передняя шпунтовая стенка в месте заделки ее в верхнее строение связана посредством анкерной тяги, свободно проходящей через волногасящую камеру и заднюю шпунтовую стенку, с анкерным устройством. 3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено вертикальной сваей под подкрановую балку, проходящей через волногасящую камеру и жестко связанной с горизонтальной плитой основания короба волногасящей камеры, при этом верх вертикальной сваи установлен под плитой верхнего строения, на которую в месте установки сваи оперта подкрановая балка.