СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК E02B1/00 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано преимущественно при возведении конструкций на неровном основании со слоем ила малой (до 4-5 м) мощности.

Известен способ возведения гидротехнического сооружения из оболочек большого диаметра, состоящих из двух основных элементов - оболочки и надстройки. Оболочки устанавливают непосредственно на грунт с заглублением подошвы на 1,5-2,5 м ниже проектной отметки дна путем монтажа в заранее подготовленные прорези или погружением с помощью подмыва, огрузки или иными методами (см. Порты и портовые сооружения под ред. Г.Н. Смирнова. - М.: Стройиздат, 1979, стр. 336, pис.XVI.9a).

Недостатками этого способа являются сложность установки оболочки большого диаметра в вертикальном положении (трудно выровнить основание), используется большая масса монтажных элементов, в связи с чем для транспортирования и монтажа сооружений требуется тяжелое грузоподъемное оборудование.

Известен также способ возведения гидротехнического сооружения, включающий удаление ила до скального основания, устройство постели, создание подводной части сооружения и монтаж надстройки (см. там же, стр. 336, pис.XVI. 9б).

Когда слой илов достаточно велик, резко увеличивается объем дноуглубительных работ, что приводит к росту замутненности, отрицательно сказывающейся на экологии окружающей среды, удорожанию строительства, увеличивается трудоемкость возведения гидротехнического сооружения.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является снижение материальных и трудовых затрат, упрощение технологии возведения гидротехнического сооружения.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи, выражается в снижении материальных затрат на устройство постели и снижении отрицательного техногенного влияния на окружающую среду.

Поставленная задача решается тем, что способ возведения гидротехнического сооружения, включающий удаление ила до коренных пород, устройство постели, создание подводной части сооружения и монтаж надстройки, отличается тем, что для устройства постели зондируют рельеф скального основания через слой ила по ее периметру, при этом функции постели выполняет оболочка большого диаметра, высотой превышающей толщину слоя ила, нижней кромке которой задают профиль, соответствующий профилю, выявленному при зондировании, затем оболочку опускают непосредственно на скальное основание, прорезая слой илов, далее на оболочке размещают ограждающую конструкцию, изолирующую от акватории объем, необходимый для формирования подводной части сооружения, например, посредством размещения на ней плавучей опалубки, после чего из полости оболочки удаляют илы и производят ее бетонирование, далее в полости ограждающей конструкции формируют подводную часть сооружения, например, методом подводного бетонирования.

Кроме того, полость, образованную опалубкой, герметизируют, откачивают из нее воду и в этом объеме производят работы по формированию подводной части сооружения бетонированием насухо.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признак "... для устройства постели зондируют рельеф скального основания через слой ила по ее периметру..." - позволяет выявить профиль скального основания и задать профиль нижней кромке оболочки, обеспечивающей ее максимально плотное прилегание к скальному основанию.

Признак "... при этом функции постели выполняет оболочка большого диаметра, высотой превышающей толщину слоя ила, нижней кромке которой задают профиль, соответствующий профилю, выявленному при зондировании, затем оболочку опускают непосредственно на скальное основание, прорезая слой илов..." обеспечивает минимизацию зазора между оболочкой большого диаметра и скальным основанием и тем самым надежную изоляцию внутренней полости оболочки от окружающей среды, обеспечивая, в свою очередь, удаление илов из полости без "подсасывания" илов снаружи.

Признак "... на оболочке размещают ограждающую конструкцию, изолирующую от акватории объем, необходимый для формирования подводной части сооружения, например посредством размещения на ней плавучей опалубки..." обеспечивает изоляцию всего объема, в котором должны вестись работы, от акватории, что исключает вынос взвешенных частиц при удалении илов из оболочки и обеспечивает возможность формирования подушки и подводной части сооружения.

Признаки "... после чего из полости оболочки удаляют илы и производят ее бетонирование, после чего в полости ограждающей конструкции формируют подводную часть сооружения, например методом подводного бетонирования..." и признаки второго пункта формулы изобретения раскрывают особенности процесса устройства постели, обеспечивая затем формирование нижней подводной части гидротехнического сооружения.

На чертеже схематически показано гидротехническое сооружение, где показаны скальное основание 1, оболочка 2, слой илов 3, вал из дробленой породы 4 и опалубка 5.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед началом работ на месте, предназначенном для возведения гидротехнического сооружения, зондируют рельеф скального основания 1 по периметру оболочки 2, используемой для устройства постели. Для этого используют либо известные бесконтактные методы, например гидроакустические, либо щупами.

Предварительный монтаж элементов конструкции производят в береговых условиях. Для устройства постели используют оболочку 2 большого диаметра. Нижней кромке оболочки 2 придают профиль, соответствующий профилю, выявленному при зондировании. С помощью плавсредств оболочку 2 доставляют на место установки и затем опускают непосредственно на скальное основание 1, прорезая слой илов 3.

С внешней стороны оболочки 2 по ее периметру отсыпают вал 4 из дробленой породы таким образом, чтобы вершина этого вала располагалась непосредственно у стенки оболочки 2. Далее на оболочке 2 также с помощью плавсредств размещают съемную плавучую опалубку 5, которая изолирует от акватории объем, необходимый для формирования подводной части гидротехнического сооружения, и приступают к удалению илов 3.

Опалубка 5 представляет собой конструкцию из отдельных вертикальных элементов, соединенных с помощью легкоразъемных замков, чтобы была возможность демонтировать оболочку.

Для удаления илов 3 используют земснаряд (на чертеже не показан) предпочтительно с рабочим органом, связанным с земснарядом гибким шлангом. В процессе удаления ила 3 часть его частиц переходит во взвешенное состояние, однако поскольку оболочка 2 и опалубка 5 обеспечивают изоляцию рабочего объема, взвешенные частицы не оказывают отрицательного влияния на окружающую среду.

Поскольку при контакте нижней части оболочки 2 и скального основания 1 возможны неплотности, часть илов 3, прилегающих к оболочке 2, засасывается внутрь нее. Это приводит к оседанию вала 4 из дробленой породы, расположенной непосредственно на контакте со стенкой, которая, в конце концов, опускаясь по стенке, перекрывает маленькие зазоры, полностью изолируя рабочее пространство от внешней среды.

После полного удаления илов 3 проводят работы по бетонированию оболочки 2.

В зависимости от принятой технологии формирования подводной части сооружения дальнейшие операции проводят следующим образом.

Если используют специальные бетоны, обеспечивающие необходимый срок службы сооружения, то стадия формирования подводной части сооружения не отличается от бетонирования оболочки 2.

Если бетонируют насухо, то необходимо перед откачкой воды осуществить работы по герметизации контактов плавучей опалубки 5 и оболочки 2, а также швов самой опалубки 5.

Такая технология возведения гидротехнического сооружения позволяет придать подводной части сооружения оптимальный профиль.

После достижения необходимой прочности бетона стык плавучей опалубки 5 разгерметизируют, убирают скрепляющие их замки (на чертеже не показаны) и снимают опалубку, разводя ее элементы на плаву в стороны.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано преимущественно при возведении конструкций на неровном основании с большим слоем ила. При возведении гидротехнического сооружения для устройства постели зондируют рельеф скального основания через слой ила по ее периметру. При этом функции постели выполняет оболочка большого диаметра высотой, превышающей толщину слоя ила. Нижней кромке оболочки задают профиль, соответствующий профилю, выявленному при зондировании, затем оболочку опускают непосредственно на скальное основание, прорезая слой илов. На оболочке размещают ограждающую конструкцию, изолирующую от акватории объем, необходимый для формирования подводной части сооружения, например, посредством размещения на ней плавучей опалубки. Из полости оболочки удаляют илы и производят ее бетонирование, далее в полости ограждающей конструкции формируют подводную часть сооружения, например, методом подводного бетонирования. Изобретение вызволяет снизить материальные и трудовые затраты на устройство постели и повысить эффективность работ за счет снижения отрицательного техногенного влияния на окружающую среду. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ возведения гидротехнического сооружения, включающий удаление ила до скального основания, устройство постели, создание подводной части сооружения и монтаж надстройки, отличающийся тем, что для устройства постели зондируют рельеф скального основания через слой ила по ее периметру, при этом функции постели выполняет оболочка большего диаметра высотой, превышающей толщину слоя ила, нижней кромке которой задают профиль, соответствующий профилю, выявленному при зондировании, затем оболочку опускают непосредственно на скальное основание, прорезая слой илов, далее на оболочке размещают ограждающую конструкцию, изолирующую от акватории объем, необходимый для формирования подводной части сооружения, например, посредством размещения на ней плавучей опалубки, после чего из полости оболочки удаляют илы и производят ее бетонирование, далее в полости ограждающей конструкции формируют подводную часть сооружения, например, методом подводного бетонирования. 2. Способ возведения гидротехнического сооружения по п.1, отличающийся тем, что полость, образованную опалубкой, герметизируют, откачивают из нее воду и в этом объеме производят работы по формированию подводной части сооружения бетонированием насухо.