СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДВОДНОЙ БЛОЧНОЙ БЕТОННОЙ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 2022 года по МПК E02D25/00 E02D15/00 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к способу строительства подводных блочных бетонных конструкций различного назначения, устанавливаемых в море или в реке, таких как конструкции для причального сооружения порта, береговой поглощающей волны стенки или волнолома и т.д.

Уровень техники

[0002] В общем, подводные блочные бетонные конструкции, такие как для причальных сооружений порта, береговой поглощающей волны стенки или волнолома и т.д., устанавливают под водой для различных целей. Подводная конструкция относится к конструкции, устанавливаемой под водой так, что ее верхний участок расположен выше или ниже водной поверхности.

[0003] Хорошо известной методикой для строительства подводных конструкций является способ большого кессона. Хотя способ большого кессона имеет преимущество, заключающееся в способности выдерживать большие волны, способ большого кессона также имеет недостаток, заключающийся в больших затратах на транспортировку и строительство, а также наличие различных ограничений, поскольку очень большая конструкция кессона требует изготовления на суше, транспортировки до точки установки и установки в воде.

[0004] Для решения проблем такого способа большого кессона, предложен способ строительства подводной конструкции с помощью укладки небольших бетонных блоков многочисленными ярусами по глубине воды.

[0005] Принадлежащий изобретателю корейский патент 10-1355805 (зарегистрирован 15 января 2014 г.) под названием “Underwater Concrete Block Structure and Construction Method thereof” («Подводная бетонная блочная конструкция и способ ее строительства») раскрывает способ, в котором верхний бетонный блок и нижний бетонный блок связывают вместе в одно конструктивное целое бетонными колоннами, при этом получают достаточную конструктивную устойчивость даже в волнах, вызванных мощными тайфунами.

[0006] С другой стороны, устойчивость подводной конструкции, такой как большой кессон, в общем определяется весом и силой трения (то есть, площадью контакта с грунтом и коэффициентом трения на грунте основания) подводной конструкции.

[0007] Данный способ определения устойчивости основан на предположении, что подводная конструкция просто создает нагрузку на грунт основания.

[0008] Поэтому, даже когда подводная конструкция является интегрированной конструкцией, состоящей из множества бетонных блоков, устойчивость подводной конструкции определяется только весом и силой трения подводной конструкции.

[0009] В таких ситуациях все равно существует проблема в том, что даже если подводная конструкция является интегрированной конструкцией, состоящей из множества бетонных блоков, такая подводная конструкция требует строительства с размерами одинаковыми с размерами большого кессона.

[0010] При этом публикация другой корейской патентной заявки изобретателя 10-2019-0010203 (опубликована 30 января 2019 г.) под названием “Concrete Pack Insertion Device, Method of Concrete Block Structure Construction Using Same, and Concrete Block Structure Constructed Using Same" («Устройство введения бетонной набивки, способ строительства бетонной блочной конструкции с его использованием, и бетонная блочная конструкция, построенная с его использованием») раскрывает способ, в котором бетонную набивку готовят, помещая с герметизацией армирующий элемент, проходящий в вертикальном направлении и свежеприготовленную бетонную смесь в водонепроницаемую изолирующую оболочку, причем бетонную набивку помещают в вертикальную тонкостенную трубу, которую в свою очередь спускают в вертикальное отверстие штабеля бетонных блоков, и трубу удаляют из вертикального отверстия, а бетонная набивка остается в вертикальном отверстии.

[0011] Здесь трубу спускают в вертикальное отверстие штабеля бетонных блоков вместе с бетонной набивкой для удобного введения бетонной набивки, так что труба не применяется в операции бурения.

[0012] С другой стороны корейский патент 10-1650231 (зарегистрирован 16 августа 2016 г.) под названием "Semi-permeable Breakwater Structure with Wave-power Generator" («Полупроницаемая волнорезная конструкция с волновым генератором») раскрывает способ, в котором когда после забивания заделанной стальной трубы в грунт при вставлении в направляющую стальную трубу нижнего основания, проходят бурением скважину до заданной глубины в заделанной стальной трубе долотом RCD, размещают армирующий стержневой элемент в заделанной стальной трубе, и свежеприготовленную бетонную смесь подают в нее для создания монолитной сваи, образующей одно целое с заделанной стальной трубой, и различные бетонные блоки подлежат установке с применением набивных свай.

[0013] Здесь, поскольку набивная свая является интегрированной конструкцией, состоящей из заделанной стальной трубы, арматурного каркаса и свежеприготовленной бетонной смеси, которые вводят в заделанную стальную трубу, трубу нельзя удалить. Другими словами, данный обычный способ имеет проблему в том, что стоимость строительства или т.п. намного увеличиваются, поскольку заделанную стальную трубу нельзя повторно применять.

[0014] В дополнение, данный обычный способ имеет другую проблему в том, что хотя устанавливают разнообразные бетонные блоки, применяя набивные сваи, бетонные блоки и набивные сваи просто собирают при не полном образовании единого целого, при этом имеется уязвимость конструкции со временем.

[0015] В дополнение, данный обычный способ имеет проблему в том, что хотя заделанную стальную трубу забивают в подводный грунт, вставленной в направляющую стальную трубу, поскольку отсутствует конструкция, способная направлять верхний участок заделанной стальной трубы, очень сложно забить заделанную стальную трубу в подводный грунт в вертикальном направлении.

[0016] В дополнение, очень сложно установить бетонные блоки если по вертикали заделанная стальная трубка установлена не точно.

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0017] Соответственно, при разработке настоящего изобретения учтены описанные выше проблемы известной техники, и задачей настоящего изобретения является создание новаторского способа строительства подводной блочной бетонной конструкции посредством формирования сборки из множества бетонных блоков, проходки бурением скважины в грунте под отверстием в бетоне сборки из бетонных блоков и создания бетонной колонны в отверстии в бетоне и пробуренной скважине, намного увеличивающей устойчивость подводной блочной бетонной конструкции, а также самой подводной блочной бетонной конструкции, полученной с применением способа.

Техническое решение

[0018] Для достижения описанных выше и других целей предложен способ строительства подводной блочной бетонной конструкции, в котором: изготавливают множество бетонных блоков, каждый с вертикальный отверстием, проходящим в вертикальном направлении: непрерывно укладывают множество бетонных блоков на подводном грунте в горизонтальном направлении для формирования сборки из бетонных блоков, при этом вертикальное отверстие бетонного блока превращается в отверстие в бетоне, верхний конец которого открыт, а нижний конец блокирован подводным грунтом; после формирования сборки из бетонных блоков бурят подводный грунт под отверстием в бетоне для проходки бурением скважины соосной с отверстием в бетоне; и после проходки бурением скважины создают бетонную колонну, проходящую через отверстие в бетоне и пробуренную скважину, при этом верхняя поверхность блочной бетонной сборной конструкции расположена выше водной поверхности, так что скважину бурят с сухой площадки с помощью бурового оборудования, размещенного на верхней поверхности сборки из бетонных блоков.

[0019] Бетонную колонну можно выполнить с помощью спуска вертикального армирующего элемента, проходящего в вертикальном направлении, и водонепроницаемой изолирующей оболочки, создающей покрытие нижней и боковой сторон вертикального армирующего элемента, в отверстие в бетоне и пробуренную скважину, и заливки свежеприготовленной бетонной смеси в водонепроницаемую изолирующую оболочку.

[0020] Проходящую в вертикальном направлении защитную трубу, можно спустить в подводный грунт через отверстие в бетоне во время бурения подводного грунта для проходки бурением скважины, при этом после спуска защитную трубу устанавливают выступающей над отверстием в бетоне и пробуренной скважиной, так что проходку скважины ведут внутри защитной трубы.

[0021] Бетонную колонну можно выполнить, с помощью спуска вертикального армирующего элемента, проходящего в вертикальном направлении, и водонепроницаемой изолирующей оболочки, создающей покрытие нижней и боковой сторон вертикального армирующего элемента, в защитную трубу, заливки свежеприготовленной бетонной смеси в водонепроницаемую изолирующую оболочку и удаления защитной трубы до схватывания залитой свежеприготовленной бетонной смеси, чтобы водонепроницаемая изолирующая оболочка вошла в тесное соприкосновение с сборкой из бетонных блоков и подводным грунтом под давлением залитой свежеприготовленной бетонной смеси.

[0022] Защитную трубу можно удалить после проходки бурением скважины.

[0023] Сборку из бетонных блоков можно формировать, непрерывно укладывая множество бетонных блоков в вертикальном и горизонтальном направлениях, при этом вертикальные отверстия бетонных блоков, непрерывно штабелируемых в вертикальном направлении, непрерывно соединяют в вертикальном направлении для создания отверстия в бетоне, в котором верхний конец открыт, а нижний конец блокирован подводным грунтом.

[0024] Подводный грунт может содержать искусственно созданный грунт основания, при этом грунт основания создают до формирования сборки из бетонных блоков, при этом грунт основания является любым из следующего: каменные засыпки основания, замещающие каменные засыпки, глубоко разнородный консолидированный грунт, улучшенный мягкий грунт и их комбинации.

[0025] После создания бетонной колонны можно дополнительно выполнить бетонный оголовок на сборке из бетонных блоков.

[0026] Бетонный блок может иметь внутри пространство для заполнения, при этом после формирования сборки из бетонных блоков заполняющим материалом дополнительно заполняют пространство для заполнения.

[0027] Бетонный блок может содержать верхнюю бетонную плиту нижнюю бетонную плиту, расположенную на расстоянии от верхней бетонной плиты, и вертикальную соединительную трубу, соединяющую верхнюю и нижнюю бетонные плиты, при этом верхняя и нижняя части вертикальной соединительной трубы, соответственно, соединены с верхней и нижней бетонными плитами, так что средняя часть вертикальной соединительной трубы открыта внешнему воздействию между верхней и нижней бетонными плитами.

Полезные эффекты

[0028] Согласно способу строительства подводной блочной бетонной конструкции, устойчивость подводной блочной бетонной конструкции можно намного увеличить при строительстве подводной блочной бетонной конструкции с помощью монтажа множества бетонных блоков в сборку из бетонных блоков, проходки бурением скважины в грунте под отверстием в бетоне, предназначенном для спуска бетонной колонны сборки из бетонных блоков, и создания бетонной колонны в отверстии в бетоне, предназначенном для спуска колонны, и в пробуренной скважине.

[0029] Соответственно, множество бетонных блоков, из которого состоит сборка из бетонных блоков, сцепляется с подводным грунтом бетонными колоннами, что намного улучшает устойчивость подводной блочной бетонной конструкции.

[0030] В дополнение, в результате улучшенной устойчивости становится возможной значительная миниатюризация подводной блочной бетонной конструкции в сравнении с обычной конструкцией, полученной способом большого кессона или т.п.

[0031] Указанное происходит, поскольку даже когда вес подводной блочной бетонной конструкции и сила трения подводной блочной бетонной конструкции на подводном грунте уменьшены, сила сцепления с подводным грунтом бетонных колонн может компенсировать такое уменьшение, при этом обеспечивается достаточная устойчивость.

Краткое описание чертежей

[0032] На фиг. 1 показан в изометрии бетонный блок, применяемый в способе строительства подводной блочной бетонной конструкции первого варианта осуществления настоящего изобретения.

[0033] На фиг. 2 показан концептуальный вид сверху сборки из бетонных блоков, выполненной на подводном грунте посредством установки бетонных блоков фиг. 1.

[0034] На фиг. 3 показано сечение концептуального вида фиг. 2.

[0035] На фиг. 4 показано состояние, в котором пройдена бурением скважина после формирования сборки из бетонных блоков фиг. 3.

[0036] На фиг. 5-8 показана процедура последовательного создания бетонной колонны после проходки бурением скважины фиг. 4.

[0037] На фиг. 9 показано сечение бетонного блока, применяемого в способе строительства подводной блочной бетонной конструкции второго варианта осуществления настоящего изобретения.

[0038] На фиг. 10 показан в изометрии бетонный блок фиг. 9.

[0039] На фиг. 11 показано состояние, в котором выполнена сборка из бетонных блоков на подводном грунте посредством установки бетонных блоков фиг. 9.

[0040] На фиг. 12 показано состояние, в котором пройдена бурением скважина после формирования сборки из бетонных блоков фиг. 11.

[0041] На фиг. 13-16 показана процедура последовательного создания бетонной колонны после проходки бурением скважины фиг. 12.

[0042] На фиг. 17 показано сечение подводной блочной бетонной конструкции, построенной по третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

[0043] На фиг. 18 показано в разобранном виде множество бетонных блоков, примененных в строительстве подводной блочной бетонной конструкции фиг. 17.

[0044] На фиг. 19 показано сечение подводной блочной бетонной конструкции, построенной по четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

[0045] На фиг. 20 показан в изометрии бетонный блок, примененный в способе строительства подводной блочной бетонной конструкции пятого варианта осуществления настоящего изобретения.

[0046] На фиг. 21 показано сечение бетонного блока фиг. 21.

[0047] На фиг. 22 показано сечение подводной блочной бетонной конструкции, построенной по пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

[0048] Ниже подробно описаны примеры осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи для обеспечения специалисту в данной области техники успешной реализации вариантов осуществления. Вместе с тем, настоящее изобретение не ограничено данными вариантами осуществления, его можно реализовать в других формах. В чертежах не релевантные для описания части исключены для упрощения объяснения, и одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые части по всему описанию.

[0049] По всему описанию выражения, описывающие, что элемент “содержит” компонент, означает, что элемент может дополнительно содержать другие конфигурации, если контекст явно не указывает иного.

[0050] Ниже описан способ строительства подводной блочной бетонной конструкции первого варианта осуществления.

[0051] На фиг. 1 показан в изометрии бетонный блок, применяемый в способе строительства подводной блочной бетонной конструкции первого варианта осуществления настоящего изобретения, на фиг. 2 показан концептуальный вид сверху сборки из бетонных блоков, сформированной на подводном грунте посредством установки бетонных блоков фиг. 1, на фиг. 3 показано концептуальное сечение фиг. 2, на фиг. 4 показано состояние скважины, пройденной бурением после формирования сборки из бетонных блоков фиг. 3, и на фиг. 5-8 показана процедура последовательного создания бетонной колонны после проходки бурением скважины фиг. 4.

[0052] (1) Изготовление бетонного блока.

[0053] Изготавливают бетонный блок 10, показанный на фиг. 1.

[0054] Хотя бетонный блок 10 может иметь разнообразные формы, бетонный блок, предпочтительно, имеет два или больше вертикальных отверстий 11, проходящих по меньшей мере в вертикальном направлении.

[0055] Вертикальное отверстие 11 проходит в вертикальном направлении с первым диаметром D1.

[0056] По варианту осуществления бетонный блок 10 можно обеспечить пространством для заполнения, или пространством или формой для другого применения.

[0057] Вертикальное отверстие 11 может являться отверстием, выполненным в бетонном блоке 10 как проиллюстрировано на фиг. 1, или внутренним пространством под тонкостенную трубу, спускаемую в бетонный блок 10, как показано на фиг. 20 и 21.

[0058] Для простоты понимания размер вертикального отверстия 11 бетонного блока 10 преувеличен на фиг. 1 и других чертежах.

[0059] (2) Формирование сборки из бетонных блоков

[0060] Сборку 100 из бетонных блоков формируют посредством непрерывной укладки множество бетонных блоков 10, изготовленных на этапе изготовления бетонных блоков, на подводном грунте 20, как показано на фиг. 2 и 3.

[0061] На фиг. 2 показан вид сверху сборки из бетонных блоков, и на фиг. 3 показано сечение сборки из бетонных блоков.

[0062] Вертикальное отверстие 11 бетонного блока 10, из которых состоит сборка 100 из бетонных блоков, превращается в отверстие 101 в бетоне для бетонной колонны, такое как глухое отверстие, в котором верхний участок открыт и нижний участок блокирован подводным грунтом 20.

[0063] То есть, в данном варианте осуществления бетонные блоки изготавливают большого размера и укладывают в один ряд в вертикальном направлении, и соответствующие вертикальные отверстия 11 служат, как отверстия 101 в бетоне для бетонной колонны.

[0064] Таким образом, отверстие 101 в бетоне для бетонной колонны проходит в вертикальном направлении с первым диаметром D1.

[0065] Хотя подводный грунт 20 является таким подводным грунтом, как морское дно, не созданным искусственно, в вариантах осуществления подводный грунт 20 может концептуально содержать грунт основания, который искусственно создан для подводной блочной бетонной конструкции.

[0066] Если грунт основания требуется создать на подводном грунте 20 до укладки сборки 100 из бетонных блоков, дополнительно требуется этап, на котором создают грунт основания.

[0067] Грунт основания может быть любым из следующего: каменная засыпка основания, замещающая каменная засыпка, сильно разнородный грунт, улучшенный мягкий грунт и их комбинации.

[0068] Улучшенный мягкий грунт является грунтом, который улучшают соответствующим способом, таким как способ замещения, способ консолидации, способ дегидратации, способ дренажа, способ виброуплотнения, способ с применением песчаных набивных свай, способ взрывания, способ нагнетания химреагентов и т.п.

[0069] Сборка 100 из бетонных блоков фиг. 3 является сборкой из бетонных блоков, в которой множество бетонных блоков 10 непрерывно уложены в горизонтальном направлении, как показано на фиг. 2.

[0070] (3) Проходка бурением скважины

[0071] После формирования сборки из бетонных блоков, показанной на фиг. 4, проходят бурением скважину 102 соосную с отверстием 101 в бетоне для бетонной колонны посредством бурения подводного грунта 20 под отверстием 101 в бетоне для бетонной колонны.

[0072] В данном варианте осуществления защитную трубу 30, которая проходит в вертикальном направлении с вторым диаметром D2, вертикально спускают в подводный грунт 20 через отверстие 101 в бетоне для бетонной колонны при проходке бурением скважины 102 в подводном грунте 20 под отверстием 101 в бетоне для бетонной колонны.

[0073] Защитную трубу (30), которая проходит в вертикальном направлении с вторым диаметром (D2), вертикально спускают в подводный грунт (20) через отверстие в бетоне (101) для бетонной колонны во время бурения подводного грунта (20) под отверстием в бетоне (101) для бетонной колонны.

[0074] Когда скважину 102 проходят бурением данным способом, спущенную защитную трубу 30 устанавливают выступающей над отверстием 101 в бетоне и скважиной, чтобы скважину 102 проходить бурением внутри защитной трубы 30.

[0075] Здесь защитная труба 30 служит для предотвращения обрушения окружающего подводного грунта 20 в пробуренную скважину 102 или попадания различных посторонних веществ в скважину 102 во время бурения или после бурения.

[0076] Кроме того, защитная труба 30 также служит для защиты водонепроницаемой изолирующей оболочки 112, когда вертикальный армирующий элемент 111 и водонепроницаемую изолирующую оболочку 112 спускают в защитную трубу 30.

[0077] Длину защитной трубы 30 предпочтительно делают больше суммы длины отверстия 101 в бетоне для бетонной колонны и длины пробуренной скважины 102. В результате, операцию спуска водонепроницаемый изолирующей оболочки 112 можно легко выполнить.

[0078] То есть, как показано на фиг. 4, верхнюю поверхность сборки 100 из бетонных блоков устанавливают выше водной поверхности, и верхний конец защитной трубы 30, спускаемой во время бурения скважины, устанавливают выше верхней поверхности сборки 100 из бетонных блоков так, что верхний конец защитной трубы 30 расположен выше водной поверхности. Таким образом, операцию спуска водонепроницаемый изолирующей оболочки 112 или т.п. в защитную трубу 30 можно легко выполнить.

[0079] Кроме того, защитная труба 30 является тонкостенной трубой, второй диаметр D2 которой меньше первого диаметра D1 отверстия 101 в бетоне для бетонной колонны. Данное облегчает спуск защитной трубы 30 в отверстие в бетоне. То есть, при спуске или удалении предотвращается защемление защитной трубы 30 в отверстии 101 в бетоне для бетонной колонны.

[0080] В дополнение, поскольку защитную трубу 30 спускают, направляя по отверстию 101 в бетоне, защитную трубу 30 можно спускать сравнительно точно по вертикали.

[0081] При этом, защитную трубу 30 предпочтительно удаляют после проходки скважины 102 бурением.

[0082] С другой стороны, требуется буровое оборудование для бурения подводного грунта 20. В настоящем варианте осуществления, поскольку верхняя поверхность сборки 100 из бетонных блоков расположена выше водной поверхности, буровое оборудование, размещенное на сборке 100 из бетонных блоков, может выполнять операция бурения, как если операцию бурения выполняют на суше (а именно, “работать на сухой площадке”), при этом увеличивается производительность работ в сравнении с “работой в воде” (которую выполняют с барж).

[0083] (4) Создание бетонной колонны

[0084] После проходки скважины бурением создают бетонную колонну 110 на всем протяжении отверстия 101 в бетоне и пробуренной скважины 102.

[0085] В настоящем варианте осуществления бетонную колонну создают на этапах, показанных на фиг. 5-8.

[0086] Вначале, как показано на фиг. 5 и 6, вертикальный армирующий элемент 111 спускают в отверстие 101 в бетоне и пробуренную скважину 102.

[0087] В настоящем варианте осуществления защитная труба 30 уже установлена в отверстии 101 в бетоне и пробуренной скважине 102, и вертикальный армирующий элемент 111 спускают в защитную трубу 30.

[0088] Вертикальный армирующий элемент и водонепроницаемую изолирующую оболочку спускают в отверстие 101 в бетоне и пробуренную скважину 102, при этом нижняя и боковая стороны вертикального армирующего элемента 111 обернуты водонепроницаемой изолирующей оболочкой 112.

[0089] Поскольку водонепроницаемую изолирующую оболочку 112 спускают через защитную трубу 30, отсутствует риск прямого соприкосновения водонепроницаемой изолирующей оболочки 112 с подводным грунтом 20 или т.п., от которого может порваться или получить повреждения водонепроницаемая изолирующая оболочка.

[0090] После спуска армирующего элемента 111, обернутого водонепроницаемой изолирующей оболочкой 112, в защитную трубу 30, как показано на фиг. 7 и 8, свежеприготовленную бетонную смесь 113 заливают в водонепроницаемую изолирующую оболочку 112 для создания бетонной колонны 110.

[0091] На фиг. 7 показано состояние, в котором защитная труба 30 немного поднята при наливе небольшого объема свежеприготовленной бетонной смеси 113 внутрь водонепроницаемой изолирующей оболочки 112.

[0092] То есть, на фиг. 7, защитная труба 30 поднята так, что ее нижний конец расположен немного выше пробуренной скважины 102, и свежеприготовленной бетонной смесью 113 заполняют водонепроницаемую изолирующую оболочку 112, оставленную в пробуренной скважине 102.

[0093] В результате, участок водонепроницаемый изолирующей оболочки 112, расположенный в пробуренной скважине 102 тесно соприкасается с подводным грунтом 20 вследствие давления свежеприготовленной бетонной смеси 113, которой заполнен участок водонепроницаемый изолирующей оболочки.

[0094] В данном способе защитную трубу 30 постепенно поднимают, также постепенно заливая свежеприготовленную бетонную смесь 113 в водонепроницаемую изолирующую оболочку 112. Наконец, как показано на фиг. 8, когда защитная труба 30 полностью удалена из отверстия 101 в бетоне, заливку свежеприготовленной бетонной смеси 113 через отверстие 101 в бетоне и пробуренную скважину 102 прекращают.

[0095] То есть, защитную трубу 30 можно удалить до схватывания залитой свежеприготовленной бетонной смеси 113.

[0096] При этом, когда свежеприготовленную бетонную смесь 113 заливают в водонепроницаемую изолирующую оболочку 112, водонепроницаемая изолирующая оболочка 112 тесно соприкасается с бетонным блоком 10 и подводным грунтом 20 под давлением свежеприготовленной бетонной смеси 113, и затем свежеприготовленная бетонная смесь схватывается для создания бетонной колонны 110.

[0097] Если свежеприготовленную бетонную смесь 113 сразу полностью залить в водонепроницаемую изолирующую оболочку 112, и только затем поднимать и удалять защитную трубу 30, могут возникнуть трудности для удаления защитной трубы 30 из водонепроницаемой изолирующей оболочки 112, поскольку водонепроницаемая изолирующая оболочка тесно соприкасается с внутренней поверхностью защитной трубы 30 вследствие давления свежеприготовленной бетонной смеси 113.

[0098] Так создают бетонную колонну 110 в сборки 100 из бетонных блоков для создания подводной блочной бетонной конструкции 200.

[0099] Таким образом, бетонная колонна 110 состоит из первой части 110a колонны, вертикально проходящей с первым диаметром через отверстие 101 в бетоне, и второй части 110b колонны, вертикально проходящей с вторым диаметром через пробуренный скважину 102.

[00100] Роль бетонной колонны 110 в подводной блочной бетонной конструкции 200 описана ниже.

[00101] Между тем, множество бетонных блоков 10, из которых состоит сборка 100 из бетонных блоков, связано с подводным грунтом 20 бетонными колоннами 110.

[00102] Поэтому, для оценки устойчивости подводной блочной бетонной конструкции 200 настоящего варианта осуществления в дополнение к весу подводной блочной бетонной конструкции 200 и силе трения подводной блочной бетонной конструкции, опирающейся на подводный грунт 20, необходимо учитывать силу сцепления подводной блочной бетонной конструкции с подводным грунтом 20 бетонными колоннами 110.

[00103] То есть, устойчивость подводной блочной бетонной конструкции 200 значительно улучшается, благодаря силе сцепления с подводным грунтом 20 бетонными колоннами 110.

[00104] В результате улучшения устойчивости, если достаточно иметь устойчивость одинаковую с обычным большим кессоном, возможна значительная миниатюризация подводной блочной бетонной конструкции 200.

[00105] То есть, даже когда вес подводной блочной бетонной конструкции 200 и сила трения подводной блочной бетонной конструкции 200, опирающейся на подводный грунт 20 уменьшены, сила сцепления с подводным грунтом 20 бетонными колоннами 110 может компенсировать уменьшение, при этом обеспечивая достаточную устойчивость.

[00106] Второй вариант осуществления настоящего изобретения описан ниже.

[00107] На фиг. 9 показано сечение бетонного блока, применяемого в способе строительства подводной блочной бетонной конструкции второго варианта осуществления настоящего изобретения, на фиг. 10 показан в изометрии бетонный блок фиг. 9, на фиг. 11 показано состояние, в котором создана сборка из бетонных блоков на подводном грунте посредством установки бетонных блоков фиг. 9, на фиг. 12 показано состояние, в котором пробурена скважина после формирования сборки из бетонных блоков фиг. 11, и на фиг. 13-16 показана процедура последовательного создания бетонной колонны после бурения скважины фиг. 12.

[00108] Ниже в данном документе главным образом описаны только отличия от первого варианта осуществления и описание частей идентичных первому варианту осуществления опущено.

[00109] (1) Изготовление бетонного блока

[00110] В данном варианте осуществления изготавливают сравнительно небольшой бетонный блок 10, показанный на фиг. 9 и 10.

[00111] (2) Формирование сборки из бетонных блоков

[00112] Формируют сборку 100 из бетонных блоков посредством непрерывной укладки множества бетонных блоков 10, которые изготавливают на этапе изготовления бетонных блоков, на подводном грунте 20 в вертикальном и горизонтальном направлениях, как показано на фиг. 11.

[00113] Хотя на фиг. 11 показаны бетонные блоки 10 сборки из бетонных блоков, непрерывно штабелируемые в вертикальном направлении, бетонные блоки 10 также непрерывно укладывают в горизонтальном направлении. Поскольку непрерывная горизонтальная укладка множества бетонных блоков 10 известна в технике, ее подробное описание опущено.

[00114] В сборке 100 из бетонных блоков, вертикальные отверстия 11 бетонных блоков 10, непрерывно штабелируемых в вертикальном направлении непрерывно соединяют вместе в вертикальном направлении, при этом создается отверстие 110 в бетоне для бетонной колонны в виде глухого отверстия, в котором верхний конец открыт, а нижний конец блокирован подводным грунтом 20.

[00115] То есть, в настоящем варианте осуществления бетонные блоки 10 устанавливают в два или больше ярусов в вертикальном направлении, и вертикальные отверстия 11 бетонных блоков 10, штабелируемых в вертикальном направлении, соединяют для создания одного отверстия 101 в бетоне для бетонной колонны.

[00116] Затем последовательно выполняют этапы (3) и (4) бурения скважины и создания бетонной колонны, соответственно.

[00117] Роль бетонной колонны 110 в подводной блочной бетонной конструкции 200 описана ниже.

[00118] В сравнении с первым вариантом осуществления настоящий вариант осуществления имеет эффект в том, что бетонные блоки 10, непрерывно уложенные в вертикальном и горизонтальном направлениях, сцеплены вместе, а также сцеплены с подводным грунтом 20 бетонными колоннами 110, при этом обеспечена сборка 100 из бетонных блоков, имеющая конструктивную целостность.

[00119] Ниже в данном документе описан способ строительства подводной блочной бетонной конструкции по третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

[00120] На фиг. 17 показано сечение подводной блочной бетонной конструкции, построенной по третьему варианту осуществления настоящего изобретения, и на фиг. 18 в разобранном виде показано множество бетонных блоков, применяемых в строительстве подводной блочной бетонной конструкции фиг. 17.

[00121] На фиг. 17, после выемки части подводного грунта 20 выполнена замещающая каменная засыпка 21, как грунт основания, выполнена каменная засыпка 22 основания сверху замещающей каменной засыпки 21, и подводная бетонная блочная конструкция 200 построена на каменной засыпке 22 основания.

[00122] Другими словами, этап создания грунтового основания выполнен до формирования сборки из бетонных блоков.

[00123] В дополнение, на фиг. 17 после формирования сборки 100 из бетонных блоков и бетонных колонн 110, добавлены этап заполнения и этап выполнения бетонного оголовка.

[00124] То есть, как проиллюстрировано на фиг. 18, пространства 12 для заполнения соответственно созданы внутри бетонных блоков 10.

[00125] Пространства 12 для заполнения бетонных блоков 10 заполняют заполняющим материалом 120 (песок, гравий, песчаник, и т.д.) после формирования сборки 100 из бетонных блоков.

[00126] В дополнение, после создания бетонных колонн 110 создают бетонный оголовок 130 на сборки 100 из бетонных блоков.

[00127] Другими словами, после этапа создания бетонной колонны, можно добавить этап создания бетонного оголовка.

[00128] Ниже в данном документе описан способ строительства подводной блочной бетонной конструкции по четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

[00129] На фиг. 19 показано сечение подводной блочной бетонной конструкции, построенной по четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

[00130] На фиг. 19, после консолидации части подводного грунта 20 в сильно разнородном консолидированном грунте 23 способом консолидирования сильно разнородного грунта, выполняют каменную засыпку 22 основания на сильно разнородном консолидированном грунте 23, и строят подводную бетонную блочную конструкцию 200 на каменной засыпке 22 основания.

[00131] В настоящем варианте осуществления, сильно разнородный консолидированный грунт 23 и каменную засыпку 22 основания создают в комбинации, как грунт основания.

[00132] Другими словами, этап создания грунта основания выполняют перед созданием блочной бетонной сборной конструкции.

[00133] В дополнение, на фиг. 19 после формирования сборки 100 из бетонных блоков и создания бетонных колонн 110, добавлены этап заполнения и этап создания бетонного оголовка.

[00134] То есть, после формирования сборки 100 из бетонных блоков проводят заполнение заполняющим материалом 120 (песок, гравий или песчаник, и т.д.), и выполняют бетонный оголовок 130 на сборке 100 из бетонных блоков.

[00135] Ниже в данном документе, описан способ строительства подводной блочной бетонной конструкции пятого варианта осуществления настоящего изобретения.

[00136] На фиг. 20 показан в изометрии бетонный блок, примененный в способе строительства подводной блочной бетонной конструкции пятого варианта осуществления настоящего изобретения, на фиг. 21 показано сечение бетонного блока фиг. 20, и на фиг. 22 показано сечение подводной блочной бетонной конструкции, построенной по пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

[00137] Как показано на фиг. 20 и 21, бетонный блок 10 содержит верхнюю бетонную плиту 13, нижнюю бетонную плиту 14 и вертикальную соединительную трубу 15, соединяющую верхнюю и нижнюю бетонные плиты 13 и 14.

[00138] Верхняя и нижняя бетонные плиты 13 и 14 расположены на расстоянии друг от друга в вертикальном направлении, так что морская вода может проходить между ними.

[00139] В варианте осуществления другие компоненты можно добавлять между верхней и нижней бетонными плитами 13 и 14.

[00140] Верхняя и нижняя части вертикальной соединительной трубы 15 соответственно, соединены с верхней и нижней бетонными плитами 13 и 14 так, что средняя часть вертикальной соединительной трубы открыта внешнему воздействию между верхней и нижней бетонными плитами 13 и 14.

[00141] В дополнение, вертикальная соединительная труба 15 является тонкостенной трубой, имеющей вертикальное отверстие 11.

[00142] Как проиллюстрировано на фиг. 22, подводную бетонную блочную конструкцию 200 создают, применяя бетонные блоки 10.

[00143] На фиг. 22 бетонную колонну 110 создают на отрезке длины отверстия в бетоне, полученного посредством непрерывного соединения вертикальных отверстий 11 вертикальных соединительных труб 15, которые непрерывно соединяют в вертикальном направлении, и скважины, пробуренной в подводном грунте.

[00144] На фиг. 22, после выполнения заранее каменной засыпки 22 основания на подводном грунте 20, подводную бетонную блочную конструкцию 200 строят на каменной засыпке 22 основания.

[00145] В дополнение, на одной стороне каменной засыпки 22 основания, размещают несущий бетонный блок 24 с вертикальными отверстиями.

[00146] Несущий бетонный блок 24 может иметь модифицированный вид фиг. 9.

[00147] Как описано выше, грунт основания формируют до формирования сборки из бетонных блоков.

[00148] В такой подводной блочной бетонной конструкции 200 настоящего варианта осуществления обеспечена окружающая среда, в которой морская вода может свободно проходить в подводной блочной бетонной конструкции.

[00149] То есть, морская вода может свободно проходить вокруг вертикальных соединительных труб 15, и бетонные колонны выполняют проходящими внутри вертикальных соединительных труб 15 так, что бетонные блоки можно сцеплять вместе.

[00150] В данном варианте осуществления, форму бетонного блока можно модифицировать различными путями.

[00151] Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения описан иллюстративно, поэтому специалисту в данной области техники ясно, что различные модификации, дополнения и замещения возможны без отхода от объема и сущности изобретения, раскрытого в прилагаемых пунктах формулы. Поэтому, варианты осуществления, описанные выше следует понимать во всех аспектах, как иллюстративные и не ограничительные. Например, каждый компонент, описанный как принадлежащий одному типу, можно реализовать в распределенной конфигурации, и аналогично, компоненты, описанные, как распределенные можно реализовать в комбинированном виде.

[00152] Объем настоящего изобретения определен его последующей формулой, но не приведенным выше описанием, и все изменения или модификации, полученные из значения и объема по пунктам формулы и их эквиваленты следует толковать, как содержащиеся в объеме настоящего изобретения.

Промышленная применимость

[00153] Настоящее изобретение можно применять для строительства подводных бетонных блочных конструкций, устанавливаемых в море или в реке для различных целей, таких как причальные сооружения порта, береговая поглощающая волны стенка или волнолом т.д.

Способ строительства подводной блочной бетонной конструкции включает монтаж множества бетонных блоков в сборку из бетонных блоков, проходку бурением скважины в подводном грунте под отверстием в бетоне сборки из бетонных блоков и создание бетонной колонны в отверстии в бетоне и пробуренном стволе скважины, чем сильно увеличивают устойчивость подводной блочной бетонной конструкции. Бурение скважины с сухой площадки с помощью бурового оборудования, размещенного на верхней поверхности сборки из бетонных блоков повышает производительность работ. 9 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Способ строительства подводной бетонной блочной конструкции, в котором:

изготавливают множество бетонных блоков, каждый с вертикальным отверстием, проходящим в вертикальном направлении;

непрерывно укладывают множество бетонных блоков на подводном грунте в горизонтальном направлении для формирования сборки из бетонных блоков, при этом вертикальное отверстие бетонного блока становится отверстием в бетоне, в котором верхний конец открыт, а нижний конец блокирован подводным грунтом;

после формирования сборки из бетонных блоков бурят подводный грунт под отверстием в бетоне для проходки бурением скважины соосной с отверстием в бетоне; и

после проходки бурением скважины, создают бетонную колонну, проходящую через отверстие в бетоне и пробуренную скважину,

при этом верхняя поверхность сборки из бетонных блоков расположена выше водной поверхности, так что скважину бурят с сухой площадки с помощью бурового оборудования, размещенного на верхней поверхности сборки из бетонных блоков.

2. Способ по п. 1, в котором бетонную колонну создают, вводя вертикальный армирующий элемент, проходящий в вертикальном направлении, и водонепроницаемую изолирующую оболочку, создающую покрытие нижней и боковой сторон вертикального армирующего элемента, в отверстие в бетоне и пробуренную скважину, и заливая свежеприготовленную бетонную смесь в водонепроницаемую изолирующую оболочку.

3. Способ по п. 1, в котором проходящую в вертикальном направлении защитную трубу вводят в подводный грунт через отверстие в бетоне во время бурения подводного грунта для проходки бурением скважины, при этом после введения защитную трубу устанавливают выступающей над отверстием в бетоне и пробуренной скважиной, чтобы выполнять бурением скважину внутри защитной трубы.

4. Способ по п. 3, в котором бетонную колонну создают, вводя вертикальный армирующий элемент, проходящий в вертикальном направлении, и водонепроницаемую изолирующую оболочку, создающую покрытие нижней и боковой сторон вертикального армирующего элемента, в защитную трубу, заливая свежеприготовленную бетонную смесь в водонепроницаемую изолирующую оболочку и удаляя защитную трубу до схватывания залитой свежеприготовленной бетонной смеси, чтобы водонепроницаемая изолирующая оболочка вошла в тесное соприкосновение с сборкой из бетонных блоков и подводным грунтом под давлением залитой свежеприготовленной бетонной смеси.

5. Способ по п. 3, в котором защитную трубу удаляют после проходки бурением скважины.

6. Способ по п. 1, в котором создают сборку из бетонных блоков посредством непрерывной укладки множества бетонных блоков в вертикальном и горизонтальном направлениях, при этом вертикальные отверстия бетонных блоков, непрерывно штабелируемых в вертикальном направлении, непрерывно соединяют в вертикальном направлении для создания отверстия в бетоне, в котором верхний конец открыт, а нижний конец блокирован подводным грунтом.

7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором подводный грунт содержит искусственно созданный грунт основания, при этом грунт основания формируют до формирования сборки из бетонных блоков, при этом грунт основания является любым из каменной засыпки основания, замещающей каменной засыпки, сильно разнородного консолидированного грунта, улучшенного мягкого грунта и их комбинации.

8. Способ по любому из пп. 1-6, в котором после создания бетонной колонны дополнительно выполняют бетонный оголовок на сборке из бетонных блоков.

9. Способ по любому из пп. 1-6, в котором бетонный блок имеет в себе пространство для заполнения, при этом после формирования сборки из бетонных блоков дополнительно заполняют заполняющим материалом пространство для заполнения.

10. Способ по любому из пп. 1-6, в котором бетонный блок содержит верхнюю бетонную плиту, нижнюю бетонную плиту, расположенную на расстоянии от верхней бетонной плиты, и вертикальную соединительную трубу, соединяющую верхнюю и нижнюю бетонные плиты, при этом верхняя и нижняя части вертикальной соединительной трубы соответственно соединены с верхней и нижней бетонными плитами так, что средняя часть вертикальной соединительной трубы открыта внешнему воздействию между верхней и нижней бетонными плитами.