Способ возведения гидротехнического сооружения на мелководном участке акватории Российский патент 2004 года по МПК E02B17/00 

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при возведении долговременных гидротехнических сооружений при освоении и обустройстве мелководных участков акваторий, например при добыче и глубокой переработке углеводородного сырья, при строительстве рыборазводных промышленных комплексов, в частности, при возведении искусственных островов.

Известен способ возведения гидротехнического сооружения на мелководном участке акватории, при котором базовые понтоны буксируют к месту возведения гидротехнического сооружения, монтируют вертикально сваи, и базовые понтоны жестко крепят к примыкающим к каждому из них сваям (см. патент РФ 2159320 С1, Е 21 В 15/02, 20.11.2000). Этот способ является наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков и принят в качестве прототипа.

Недостатком указанного способа является его большая трудоемкость, материалоемкость, длительность, а также высокая себестоимость возведения гидротехнического сооружения.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в упрощении монтажа, сокращении сроков и трудоемкости возведения гидротехнического сооружения, а также в повышении надежности конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в способе возведения гидротехнического сооружения на мелководном участке акватории, включающем буксировку базовых понтонов к месту возведения гидротехнического сооружения, монтаж вертикально свай и жесткое крепление базовых понтонов к примыкающим к каждому из них сваям, согласно изобретению, к месту возведения гидротехнического сооружения буксируют плавучий железобетонный матричный понтон, ширина которого равна ширине базовых понтонов и который оснащен растворобетонным узлом и оснасткой для литья и монтажа свай, а также нагружен сваями в виде труб, последние устанавливают вертикально вдоль двух бортов железобетонного матричного понтона симметрично относительно его продольной оси и в полость труб заливают бетонную смесь, матричный понтон перемещают в новые позиции и указанным выше образом монтируют следующие группы свай вдоль двух его бортов до завершения формирования свайного поля, затем базовые понтоны поочередно заводят в промежутки между сваями и жестко крепят каждый из указанных понтонов к примыкающим к нему сваям, внутрь каждого из базовых понтонов загружают утяжеляющий балласт, после чего на базовых понтонах создают полезную нагрузку. При этом в частных случаях выполнения способа полезную нагрузку на базовых понтонах создают за счет размещения на них производственного оборудования и/или образования ландшафтно-архитектурных форм. По меньшей мере, к одной из свободных сторон базового понтона крепят жестко с возможностью отсоединения навесной плавучий железобетонный понтон.

На фиг.1 изображена схема монтажа свай, образующих свайное поле;

на фиг.2 - схема установки базовых понтонов между сваями;

на фиг.3 - базовый понтон с расположенной на нем полезной нагрузкой;

на фиг.4 - базовый понтон с прикрепленными к свободным сторонам навесными плавучими железобетонными понтонами.

Для возведения гидротехнического сооружения на мелководном участке акватории используют базовые понтоны 1 одинаковой ширины. При этом возведение осуществляют с помощью матричного понтона 2, ширина которого равна ширине каждого из базовых понтонов 1.

К месту возведения гидротехнического сооружения буксируют плавучий железобетонный матричный понтон 2, который оснащен РБУ (растворобетонным узлом) и оснасткой для литья и монтажа свай 3 и нагружен сваями 3 в виде труб, например стальных. Вдоль двух бортов (левого и правого) матричного понтона 2, которые по существу являются направляющими для свай 3, монтируют вертикально симметрично относительно продольной оси 4 указанного понтона 2 сваи 3. Для этого сначала устанавливают вертикально трубы, а затем для увеличения веса этих труб, а также для обеспечения жесткости свай 3 в их полость через питатель РБУ заливают бетонную смесь. Выполненные таким образом сваи 3 под собственным весом задавливаются в грунт 5. Если грунт 5 очень твердый и веса сваи 3 недостаточно, осуществляют дополнительно ее задавливание с помощью дополнительного груза. Сваи 3 можно монтировать одновременно по двум бортам матричного понтона 2.

Затем матричный понтон 2 буксируют в новую позицию 6 согласно плану, и указанным выше образом вдоль двух его бортов монтируют следующую группу свай 3: сначала устанавливают трубы, а затем в полость этих труб через питатель РБУ заливают бетонную смесь. Перемещение матричного понтона 2 в новые позиции завершается формированием свайного поля 7. Матричный понтон 2 отводится в зону акватории рядом со свайным полем 7, но свободную от свай 3.

Затем расчетное количество базовых понтонов 1 буксируют к свайному полю 7, поочередно один за другим заводят в промежутки между симметрично установленными сваями 3 и жестко крепят каждый из указанных понтонов 1 к примыкающим к нему сваям 3, например, либо сваркой, либо фланцами, либо любым другим известным способом.

После этого в трюм каждого из базовых понтонов 1 загружают утяжеляющий балласт. Например, с буксируемого вдоль другой стороны свай 3 матричного понтона 2 через питатель РБУ внутрь каждого из базовых понтонов 1 заливают бетонную смесь. При этом происходит дальнейшее задавливание в грунт 5 вертикальных свай 3, прикрепленных к базовым понтонам 1, вплоть до момента соприкосновения указанных понтонов 1 с дном 8 акватории.

Затем на базовых понтонах 1 размещают необходимое производственное оборудование и/или образуют ландшафтно-архитектурные формы, тем самым воздействуя на базовые понтоны 1 полезной нагрузкой 9 и плотнее прижимая их ко дну 8 акватории и поддавливая их в грунт 5. Количество, диаметр и глубина установки свай 3 определяются исходя из массы залитой в полость свай 3 бетонной смеси, массы верхней надстройки в виде полезной нагрузки 8 и геологических условий.

К свободным сторонам 10 стационарно установленных на грунт 7 базовых понтонов 1 могут быть жестко пристыкованы с возможностью отсоединения навесные плавучие ж/б понтоны 11. Эти навесные понтоны 11 могут отличаться от базовых понтонов 1 по размерам и форме. Навесные понтоны 11 остаются в плавучем положении и являются переменными элементами возводимого гидротехнического сооружения, предназначенными для дооборудования гидротехнического сооружения и базирования на них сменных элементов инфраструктур и облегченных архитектурных форм.

Описанный способ позволяет возводить гидротехническое сооружение на дно с любым по твердости грунтом акватории с гарантией его устойчивости при эксплуатации. Т.к. ширина матричного понтона и ширина каждого из базовых понтонов одинаковы, то этот размер по ширине определяет расстояние между симметричными сваями и позволяет выдерживать это расстояние постоянным, сокращает время на определение места установки симметричных свай. К тому же установка свай одновременно по двум бортам матричного понтона также позволяет экономить время возведения гидротехнического сооружения. В качестве матричного и базовых понтонов предлагается использовать известные стандартные понтоны, что позволяет экономить средства на создание уникальных дорогостоящих сооружений. Использование навесных плавучих ж/б понтонов при необходимости позволяет легко наращивать или обновлять воздвигнутое гидротехническое сооружение.

Способ может быть использован при возведении долговременных гидротехнических сооружений при освоении и обустройстве мелководных участков акваторий, например при добыче и глубокой переработке углеводородного сырья, при строительстве рыборазводных промышленных комплексов, в частности, при возведении искусственных островов. Плавучий железобетонный матричный понтон, оснащенный растворобетонным узлом и оснасткой для литья и монтажа свай, а также груженный сваями в виде труб, буксируют к месту возведения гидротехнического сооружения. Трубы устанавливают вертикально вдоль двух бортов железобетонного матричного понтона симметрично относительно его продольной оси. В полость труб заливают бетонную смесь. Матричный понтон перемещают в новую позицию и указанным выше образом монтируют следующую группу свай вдоль двух его бортов до завершения формирования свайного поля. Затем базовые понтоны, ширина которых равна ширине матричного понтона, поочередно заводят в промежутки между сваями и жестко крепят каждый из указанных понтонов к примыкающим к нему сваям. Внутрь каждого из базовых понтонов загружают утяжеляющий балласт. Затем на базовых понтонах создают полезную нагрузку за счет размещения на них производственного оборудования и/или образования ландшафтно-архитектурных форм. По меньшей мере, к одной из свободных сторон базового понтона крепят жестко с возможностью отсоединения навесной плавучий железобетонный понтон. Изобретение обеспечивает упрощение монтажа, сокращение сроков и уменьшение трудоемкости возведения гидротехнического сооружения, а также повышение надежности его конструкции. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ возведения гидротехнического сооружения на мелководном участке акватории, включающий буксировку базовых понтонов к месту возведения гидротехнического сооружения, монтаж вертикально свай и жесткое крепление базовых понтонов к примыкающим к каждому из них сваям, отличающийся тем, что к месту возведения гидротехнического сооружения буксируют плавучий железобетонный матричный понтон, ширина которого равна ширине базовых понтонов и который оснащен растворобетонным узлом и оснасткой для литья и монтажа свай, а также нагружен сваями в виде труб, последние устанавливают вертикально вдоль двух бортов железобетонного матричного понтона симметрично относительно его продольной оси и в полость труб заливают бетонную смесь, матричный понтон перемещают в новую позицию и указанным выше образом монтируют следующую группу свай вдоль двух его бортов до завершения формирования свайного поля, затем базовые понтоны поочередно заводят в промежутки между сваями и жестко крепят каждый из указанных понтонов к примыкающим к нему сваям, внутрь каждого из базовых понтонов загружают утяжеляющий балласт, а затем на базовых понтонах создают полезную нагрузку.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полезную нагрузку на базовых понтонах создают за счет размещения на них производственного оборудования и/или образования ландшафтно-архитектурных форм.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, к одной из свободных сторон базового понтона крепят жестко с возможностью отсоединения навесной плавучий железобетонный понтон.