СПОСОБ СОПРЯЖЕНИЯ ПЛАВУЧЕГО МАССИВА, ИМЕЮЩЕГО ВОРОНКООБРАЗНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ-ОБОЛОЧКИ, С НЕПОДГОТОВЛЕННЫМ ДНОМ АКВАТОРИИ Российский патент 2013 года по МПК E02B17/02 

Изобретение относится к строительству и гидротехническому строительству, а именно к наплавному способу строительства, и может быть использовано для сопряжения плавучих массивов с неподготовленным дном акватории.

В строительстве и гидротехническом строительстве общепринято называть фундаментом часть сооружения, передающую усилия от этого сооружения на основание. Точно этим же смыслом обладает термин "фундамент" в настоящем документе: фундамент плавучего массива - это часть плавучего массива, передающая усилия от этого массива на основание. При этом не является существенным, как именно реализована связь фундамента с остальной частью сооружения: полностью жесткое сопряжение или соединение, имеющее сферические, цилиндрические, поступательные шарниры.

Наплавной способ строительства по сравнению с традиционным (за перемычками) обеспечивает существенное уменьшение расхода бетона, облегчение конструкций, перенесение основных, наиболее сложных работ в индустриальные условия стройбазы и ускорение темпов строительства. Одной из важнейших проблем при возведении сооружений наплавным способом остается задача о сопряжении плавучих массивов с дном акватории. Особенно привлекательным по сравнению с другими вариантами, такими как, например, способ опускного колодца, подводное бетонирование, устройство свайного основания, использование подставок, разработка и выемка грунта дна акватории и др., представляется решение этой задачи с использованием плавучих массивов, оснащенных воронкообразными фундаментами-оболочками, внутренняя полость которых заполняется грунтовыми материалами, выполняющими впоследствии функции искуственного грунтового основания. Воронкообразный фундамент-оболочка представляет собой, как правило, вертикально ориентированную шахту уширяющегося книзу замкнутого поперечного сечения преимущественно прямоугольной или квадратной формы с двумя отверстиями, одно из которых расположено в верхней части и служит для загрузки грунтового материала, а другое, находящееся снизу, предназначено для обеспечения контакта искуственного грунтового основания с естественным основанием. Такие фундаменты появились сравнительно недавно и технологии производства работ по устройству их оснований еще не получили своего должного развития.

Известен выбранный в качестве прототипа способ сопряжения плавучего массива, имеющего воронкообразный фундамент-оболочку, с неподготовленным дном акватории, реализованный в проекте отсекающей плотины французской ПЭС Аргенон и Лансье [Приливные электростанции / Л.Б.Бернштейн, В.Н.Силаков, С.Л.Гельфер и др.; Под ред. д-ра техн. наук Л.Б.Бернштейна. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 296 с.; рис.13.3, г]. Способ сопряжения плавучего массива, имеющего воронкообразный фундамент-оболочку, с дном акватории включает фиксацию плавучего массива в проектном положении путем внедрения его в грунт дна акватории и заполнение внутренней полости воронкообразного фундамента-оболочки каменной наброской.

Недостаток решения состоит в необходимости внедрения массива в грунт (кессонным способом) для фиксации его проектного положения, что приводит к повышению трудоемкости и стоимости работ.

Задачей настоящего изобретения является повышение технологичности сопряжения плавучего массива (наплавных конструкций), имеющего воронкообразные фундаменты-оболочки, с неподготовленным дном акватории.

Объектом изобретения является способ сопряжения плавучего массива, имеющего воронкообразные фундаменты-оболочки, с неподготовленным дном акватории, включающий заполнение грунтовым материалом внутренней полости воронкообразного фундамента-оболочки, отличающийся согласно изобретению тем, что фиксацию плавучего массива в проектном положении обеспечивают установкой его на монтажные опоры.

Использование предлагаемого способа позволяет избежать разработки грунта дна акватории с целью обеспечения проектного положения массива, имеющего воронкообразные фундаменты-оболочки.

Новый технический результат по сравнению с прототипом состоит в повышении технологичности сопряжения плавучего массива, имеющего воронкообразные фундаменты-оболочки, с неподготовленным дном акватории, что обеспечивается за счет отказа от трудоемких и опасных кессонных работ, а также в уменьшении высоты плавучего массива и, как следствие, в снижении расхода железобетона.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами:

- на фиг.1 представлен плавучий массив с воронкообразным фундаментом-оболочкой, фиксация которого в проектном положении обеспечена установкой его на монтажные опоры;

- на фиг.2 - то же, но после завершения работ по отсыпке грунтового материала во внутреннюю полость воронкообразного фундамента-оболочки;

- на фиг.3-6 показана конструкция гравитационного опорного блока морской платформы, представляющей собой плавучий массив, имеющий воронкообразные фундаменты-оболочки и монтажные опоры;

- на фиг.7-9 представлены этапы производства работ по сопряжению опорного блока платформы с неподготовленным дном акватории.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом (см. фиг.1 и 2). Плавучий массив, имеющий воронкообразный фундамент-оболочку (1), фиксируют в проектном положении с помощью монтажных опор (2), установленных на неподготовленное дно акватории (3), заполняют внутреннюю полость воронкообразного фундамента-оболочки (1) грунтовым материалом (4), который выполняет впоследствии функции искуственного грунтового основания.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующим примером.

Пример №1. Установка опорного блока морской платформы на неподготовленное дно акватории.

Опорный блок платформы представляет собой плавучий массив с четырьмя колоннами трубчатого сечения и воронкообразными фундаментами-оболочками (см. фиг.3-6).

Работы производят следующим образом (см. фиг.7-9). Опорный блок позиционируют над местом установки на дно. Производят балластировку опорного блока водой до приобретения им отрицательной плавучести, в результате чего опорный блок тонет до реализации контакта монтажных опор с дном акватории. Опоры могут быть задавлены в грунт за счет управления балластировкой опорного блока. После этого внутренние полости воронкообразных фундаментов-оболочек через их верхние отверстия заполняют несвязным грунтом, который, вступая в контакт с поверхностью дна акватории (естественным основанием) и с внутренней поверхностью воронкообразного фундамента-оболочки, выполняет функции искуственного грунтового основания. В завершении производят расчетную балластировку опорного блока платформы.

Таким же образом может быть реализовано сопряжение с неподготовленным дном акватории других плавучих массивов аналогичной конструкции: опор ЛЭП, монументов, мостовых конструкций, блоков плотин ПЭС и др.

Изобретение относится к строительству, а именно к гидротехническому строительству наплавным способом, и может быть использовано для сопряжения плавучих массивов с неподготовленным дном акватории. Способ сопряжения плавучего массива, имеющего воронкообразные фундаменты-оболочки, с неподготовленным дном акватории включает заполнение грунтовым материалом внутренней полости воронкообразных фундаментов-оболочек. Фиксацию массива в проектном положении обеспечивают установкой его на монтажные опоры. Технический результат состоит в повышении технологичности сопряжения плавучего массива с неподготовленным дном акватории, снижении трудоемкости работ, снижении материалоемкости. 1 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 пр.

1. Способ сопряжения плавучего массива, имеющего воронкообразные фундаменты-оболочки, с неподготовленным дном акватории, включающий заполнение грунтовым материалом внутренней полости воронкообразных фундаментов-оболочек, отличающийся тем, что фиксацию массива в проектном положении обеспечивают установкой его на монтажные опоры.

2. Способ сопряжения плавучего массива, имеющего воронкообразные фундаменты-оболочки, с неподготовленным дном акватории по п.1, отличающийся тем, что грунтовый материал, заполняющий внутренние полости воронкообразных фундаментов-оболочек, уплотняют вибровоздействием.