ПРИЧАЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1999 года по МПК E02B3/06 E02D29/02 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при строительстве причалов, набережных, перемычек и островов в морских и речных условиях, а также при воздействии подпорных стенок в промышленном и гражданском строительстве.

Известно причальное сооружение, включающее основание и фундаменты, на которых смонтирована причальная стенка из плит с горизонтальными анкерами и массив армированного грунта обратной засыпки. Для повышения надежности и устойчивости сооружения оно снабжено дополнительными анкерами и фильтром грунта обратной засыпки, размещенным с тыльной стороны причальной стенки, при этом фундаменты выполнены свайными, а причальная стенка имеет вертикальные и горизонтальные соединенные между собой несущие железобетонные элементы, причем верхние концы вертикальных несущих элементов связаны с дополнительными анкерами, закрепленными в основании, а горизонтальные анкеры выполнены в виде гибких дрен с дисками, расположенными по их длине, при этом одни концы дрен закреплены в грунте за пределами призмы обрушения, а другие соединены с фильтром грунта обратной засыпки.

Однако данное причальное сооружение излишне материалоемко и соответственно требует дополнительных капиталовложений.

Наиболее близким техническим решением является причальное сооружение, включающее лицевую стенку, анкерную систему и разгружающее устройство, выполненное в виде упругой оболочки, расположенной за лицевой стенкой и заполненной камнем, а также верхнее строение, выполненное в виде покрытия.

Для повышения надежности сооружения лицевая стенка по фронту сооружения выполнена из отдельных по вертикали состыкованных краями плит, а каждая оболочка выполнена незамкнутой из упругого листового материала и своими торцами по вертикали связана с плитой лицевой стенки.

Для придания сооружению волногасящих свойств покрытие верхнего строения образовано из плит, плиты лицевой стенки и верхнего строения выполнены перфорированными, а оболочка заполнена сортированным камнем, размеры которого больше размеров отверстий перфорации, при этом стенки двух смежных оболочек соединены диафрагмой с образованием между лицевой стенкой, стенками оболочек и диафрагмой компенсационной камеры, в пределах которой плиты верхнего строения и оболочки выполнены с отверстиями по размеру равными отверстиям перфорации стенки, при этом компенсационная камера сообщена через отверстия в стенках оболочек с полостью каждой оболочки, а через отверстия в плитах верхнего строения - с внешней средой.

Несмотря на оригинальность известного изобретения и не умоляя его достоинства, однако, недостатком данного сооружения является излишняя его материалоемкость и большая трудоемкость сооружения, в частности, обусловленная заполнением оболочки сортированным камнем.

Предложенное причальное сооружение лишено указанных недостатков и наиболее промышленно применимо в эксплуатации за счет устранения шпунтового ограждения, а также использования разрабатываемого грунта типа ила в качестве материала обратной засыпки и оригинальной конструкции плит покрытия и формы причальной стенки.

Промышленная применимость предложенного причального сооружения обеспечивается тем, что оно представляет собой основание, выполненную из плит причальную стенку, анкерное оборудование и уложенное на материал обратной засыпки верхнее строение в виде железобетонных плит покрытия, при этом плиты каждого вертикального ряда причальной стенки расположены между собой зигзагообразно, а в продольном направлении плиты шарнирно соединены между собой с образованием продольного профиля причальной стенки волнообразной формы, причем каждая железобетонная плита покрытия содержит на опорной поверхности зацепы в виде выступов, расположенных у боковых и у одной из торцевых граней, и выпукло изогнутый в плане анкерный элемент с наклонной в поперечном направлении от центра основания плиты к ее периферии боковой поверхностью и имеющий замкнутые дугообразные участки, выступающие за контур основания боковых и одной из торцевых граней плиты на величину не менее толщины выступа.

Кроме того каждая плита причальной стенки выполнена с перфорацией, а анкерное устройство выполнено в виде отрезка трубы и двух, расположенных с противоположных ее сторон плит, которые одними концами непосредственно соединены между собой, а другие их концы свободны, причем через трубу пропущены растяжки для соединения с плитами причальной стенки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - изображено причальное сооружение, вертикальный разрез; фиг. 2 - изображена причальная стенка, вид в плане; фиг. 3 - изображено соединение плит вертикального ряда причальной стенки;
фиг. 4 - изображено шарнирное соединение плит в продольном направлении причальной стенки;
фиг. 5 - изображен общий вид плиты покрытия, в изометрии, вид снизу;
фиг. 6 - изображено верхнее строение из плит и схема их соединения между собой, вид в плане.

Причальное сооружение содержит основание 1 (дно углубления), причальную стенку 2, выполненную предпочтительно из железобетонных плит 3, причем плиты 3 могут быть выполнены и из иного материала нежели железобетон, например из древесины, пластика и т. д. Анкерное устройство 4 и уложенное на материал обратной засыпки 5 верхнее строение 6 в виде железобетонных плит 7. Плиты 3 каждого вертикального ряда причальной стенки 2 расположены между собой зигзагообразно, а в продольном направлении плиты 3 шарнирно соединены между собой с образованием продольного профиля причальной стенки 2 волнообразной формы. Каждая железобетонная плита 7 покрытия содержит на опорной поверхности зацепы в виде выступов 8,9,10, расположенных у боковых граней 11,12 и у одной из торцевых граней 13 и выпукло изогнутый в плане анкерный элемент 14 с наклонной в поперечном направлении от центра основания плиты 7 к ее периферии боковой поверхностью. Анкерный элемент 14 имеет замкнутые дугообразные участки 15, 16, 17, выступающие за контур основания плиты 7 на величину не менее толщины выступов 8, 9, 10. Каждая плита 3 выполнена с перфорацией 18. Анкерное устройство 4 выполнено в виде отрезка трубы 19 и двух расположенных с противоположных ее сторон плит 20, которые одними концами непосредственно соединены между собой, а другие их концы поверх трубы свободны. Через трубу 19 пропущены растяжки 21 для соединения с плитами 3 причальной стенки 2.

Возведение причального сооружения осуществляется следующим образом.

Вначале, согласно продольного профиля намеченной береговой линии причала отрывают траншею необходимой ширины и глубины с учетом углубления дна у причала. При этом грунт траншеи и дноуглубления, независимо от его прочностных свойств, используют как грунт обратной засыпки и располагают со стороны верхнего строения причала. Затем в этой траншее временно устанавливают сваи - маяки с определенным расстоянием друг от друга (равным длине железобетонной плиты 3) и высотой немного больше верхней отметки верхнего строения причала. Сваи - маяки имеют крепления для присоединения к ним сборных железобетонных плит 3 для образования причальной стенки 2. После монтажа причальной стенки 2 определенной длины сваи - маяки снимают с этого участка и устанавливают их на следующем участке (прилегающем к предыдущему) - и так до полной длины необходимой площадки причального сооружения.

На вынутом из траншеи грунте, используемом одновременно как грунт обратной засыпки, осуществляют возведение верхнего строения из железобетонных плит 7 покрытия.

Благодаря наличию на каждой плите 7 трех выступов 8, 9, 10 и трех замкнутых дугообразных участков 15, 16, 17 обеспечивается равномерность фиксации плиты по всему периметру и тем самым монолитность соединения всего покрытия в целом без смещения плит в продольном и поперечном направлениях и без превышения их друг над другом, т. е. достигается ровность покрытия. При воздействии активных транспортных нагрузок на покрытие через плиты образуется чаша прогибов, в зоне которой происходит передача нагрузки на анкерные элементы 14, а от них на глубинные более прочные слои грунта. В результате прогиба плит в зоне чаши прогибов анкерные элементы 14 в их нижней части, удаленной от нижней поверхности плиты 7, перемещаются, а благодаря их наклонному от центра плиты расположению так воздействуют на грунты, чтобы вовлечь в работу как можно больше глубинных и более прочных его слоев, в результате чего активным сдвигающим усилиям создается и противостоит максимальный реактивный отпор грунта, позволяющий работать опорной конструкции в упругой стадии даже на слабых и заболоченных грунтах при воздействии на грунт с усилием, намного меньше допустимого, постоянным, независимым от увеличения нагрузки или от уменьшения несущей способности грунта, что повышает несущую способность и устойчивость предлагаемой опорной конструкции и позволяет повысить эффективность ее работы.

Анкерный элемент 14 имеет в поперечном сечении предпочтительно трапециевидную форму, однако, это не является обязательным условием, так как зависит от конкретных условий эксплуатации и при необходимости поперечное сечение анкерного элемента может иметь любую иную форму. При эксплуатации предложенной опорной конструкции на слабых и заболоченных грунтах анкерный элемент плиты предпочтительно должен быть образован по плавно изогнутой кривой, что обеспечивает сглаживание и снятие напряжений при воздействии динамических нагрузок на плиту, а следовательно, повышает срок ее службы.

При использовании плиты на твердых и заранее подготовленных грунтах форма анкерного элемента может быть описана, например, прямыми линиями, а выступающие за контур основания плиты замкнутые участки анкерного элемента могут иметь, например, форму разнобокой трапеции или прямоугольную форму.

Последовательность способа сооружения сборной опорной конструкции изображена на фиг. 6 стрелками A1, A2, A3.

В процессе сооружения сборной опорной конструкции плиты 7 с выше описанным исполнением укладывают, как это показано на фиг. 6 по стрелке A1, в диагональном направлении последовательно на всю ширину сборной опорной конструкции так, что первоначально укладывают плиту 7 внешнего продольного ряда, затем плиту 7 последующего продольного ряда смещают в продольном направлении относительно плиты предыдущего продольного ряда и укладывают с зацеплением ее бокового выступа 8 за дугообразный участок 15 анкерного элемента 14 плиты 7 предыдущего ряда, после этого плиту 7 третьего продольного ряда смещают в продольном направлении относительно плиты 7 второго продольного ряда и укладывают с зацеплением ее бокового выступа 8 за дугообразный участок 15 анкерного элемента 14 плиты 7 второго продольного ряда, после завершения цикла диагональной укладки плит на всю ширину сборной опорной конструкции осуществляют наращивание продольных рядов в той же диагональной последовательности, как это показано на фиг. 6 по стрелкам A2, A3 и т.д., с зацеплением выступов плиты за выступающие дугообразные участки анкерных элементов смежных плит. Таким образом плиты всех внутренних продольных рядов будут находиться в равномерном зацеплении между собой, причем каждая плита будет зафиксирована в двух местах с каждой боковой стороны и в одном месте с каждой торцевой стороны, из этого следует, что равномерное распределение мест зацепления плит по всему их периметру обеспечивает прежде всего надежность сборной конструкции, повышенный срок ее эксплуатации, равномерное распределение активной нагрузки на большую площадь сборной конструкции и повышенную ее несущую способность и устойчивость и ровность покрытия.

Источники информации:
SU 1232733 A1, 23.05.86
SU 1738894 A1, 07.06.92и

Причальное сооружение предназначено для причалов, набережных, перемычек и островов в морских и речных условиях, подпорных стенок в промышленном и гражданском строительстве. Причальное сооружение включает основание, причальную арку из плит, анкерное устройство и уложенное на материал обратной засыпки верхнее строение в виде железобетонных плит покрытия. Плиты каждого вертикального ряда расположены зигзагообразно, а в продольном направлении шарнирно соединены между собой с образованием продольного профиля причальной стенки волнообразной формы. Каждая железобетонная плита имеет зацепы в виде выступов и выпукло изогнутый в плане анкерный элемент с наклонной в поперечном направлении от центра основания плиты к ее периферии боковой поверхностью и имеющей замкнутые дугообразные участки, выступающие за контур основания бобковых и одной из торцевых граней плиты на величину не менее толщины выступа. Каждая плита может быть выполнена с перфорацией. Анкерное устройство может быть выполнено в виде отрезка трубы и двух плит. Причальная стенка в плане может иметь по всей длине криволинейное очертание в виде радиусной вогнутой кривой. Изобретение обеспечивает распределение активной нагрузки на сооружение на большую площадь сборной конструкции, повышает его несущую способность, а также устойчивость и ровность покрытия. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Причальное сооружение, включающее основание, выполненную из плит причальную стенку, анкерное устройство и уложенное на материал обратной засыпки верхнее строение в виде плит покрытия, отличающееся тем, что плиты каждого вертикального ряда причальной стенки расположены между собой зигзагообразно, а в продольном направлении плиты шарнирно соединены между собой с образованием продольного профиля причальной стенки волнообразной формы, причем каждая плита покрытия содержит на опорной поверхности зацепы в виде выступов, расположенных у боковых и у одной из торцевых граней, и выпукло изогнутый в плане анкерный элемент с наклоненной в поперечном направлении от центра основания плиты к ее периферии боковой поверхностью и имеющий замкнутые дугообразные участки, выступающие за контур основания боковых и одной из торцевых граней плиты на величину не менее толщины выступа. 2. Причальное сооружение по п. 1, отличающееся тем, что каждая плита причальной стенки выполнена с перфорацией. 3. Причальное сооружение по п.1, отличающееся тем, что анкерное устройство выполнено в виде отрезка трубы и двух расположенных с противоположных ее сторон плит, которые одними концами шарнирно соединены между собой, а другие их концы свободно расположены поверх трубы, причем через трубу пропущены растяжки для соединения с плитами причальной стенки. 4. Причальное сооружение по п.1, отличающееся тем, что для повышения поперечной и продольной устойчивости сооружения причальная стенка имеет в плане по всей длине криволинейное очертание в виде радиусной вогнутой кривой.