Спосіб зведення причальних споруд на слабких ґрунтах

1. Спосіб зведення причальних споруд на слабких ґрунтах, за яким основу причальної споруди формують з багатоланкових залізобетонних паль-оболонок, які розташовують рядами в її по C2 2 (11) 1 3 88033 4 Положення цих нормативних документів закріморских причальных сооружений»), за яким осноплюють та регламентують основні технічні вимоги ву причальної споруди формують з багатоланкощодо порядку проектування, способів розрахунку вих залізобетонних паль-оболонок, які розташона міцність, вибору типів будівельних матеріалів вують рядами в її поперечному і поздовжньому та сумішей тощо. Водночас багато нюансів будівнапрямках і заглиблюють в грунт, нарощуючи кільництва, що можуть бути використані під час звекість ланок, після перевищення палею-оболонкою дення причальних споруд і які не суперечать норпроектної висоти облаштовують в її нижній частині мативним документам, забезпечуючи скорочення бетонну пробку, забезпечують вирівнювання пальтермінів зведення причальних споруд, їх здешевоболонок в горизонтальній площині на проектній лення і т.ін., залежать від досвіду та професіоналівисоті, верхню надбудову причальної споруди, яку зму проектувальників. утворюють із заздалегідь виготовлених секцій, Це особливо важливо у випадках, коли звевузлів та інших елементів, що входять до її складу, дення причальних споруд намічено в місцях зі скріплюють з основою причальної споруди шляхом складними геологічними умовами, наприклад, в омонолічення, формують тилову стінку та підпримісцевості, верхній прошарок ґрунтів якої відночальний укіс. ситься до категорії слабких ґрунтів, що характерно В документі пропонується кілька рішень заглидля більшості річкових портів. блення паль естакадної споруди в грунт (за допоВідомий спосіб зведення причальних споруд, могою кесонних камер та буріння, зведення допореалізований у патенті РФ №2068045, МПК6 міжних дамб, осушення акваторії на місці Е02В3/06, за яким причальна споруда, містить причальної споруди та буріння тощо), що не є верхню будівлю, хвилегасячу камеру і передню обов'язковими, а лише рекомендованими. Однак, шпунтову стінку зі шпунтин різної довжини, що всі перелічені методи потребують значних додатчергуються, з яких одні забиті кінцями у верхню кових затрат для створення та ліквідації в подабудівлю, а верх інших розташований з утворенням льшому допоміжних будівельних елементів. Крім вікон у шпунтовій стінці, хвилегасяча камера викотого, у випадку слабких ґрунтів рекомендується їх нана у виді короба, утвореного передньою шпунзаміна у місці встановлення паль на ґрунти з бітовою стінкою, плитою верхньої надбудови, задльшою щільністю, що також потребує значних заньою шпунтовою стінкою, жорстко зв'язаною з трат. плитою верхньої надбудови, і горизонтальною В основу винаходу поставлена задача розроплитою підстави, жорстко зв'язаної з передніми і блення такого способу зведення причальних спозадніми шпунтовими стінками, при цьому вікна, руд, який сприяв би скороченню строків та зниутворені в передній шпунтовій стінці, виконані на женню матеріаломісткості будівництва, крім того висоту короба за рахунок розміщення верха одних підвищував стійкість та надійність споруд, покразі шпунтин, що чергуються, на рівні днища короба, щував експлуатаційні властивості причальних споа також анкерний пристрій, розміщений у тиловій руд. частині споруди, і анкерну тягу, при цьому передня Зазначена задача вирішується тим, що в спошпунтова стінка в місці закладення її у верхню собі зведення причальних споруд на слабких ґруннадбудову зв'язана за допомогою анкерної тяги, тах, за яким основу причальної споруди формують що вільно проходить через хвилегасячу камеру і з багатоланкових залізобетонних паль-оболонок, задню шпунтову стінку, з анкерним пристроєм, і які розташовують рядами в її поперечному і повертикальна паля під підкранову балку, що прохоздовжньому напрямках і заглиблюють до прошардить через хвилегасячу камеру і жорстко зв'язана ку щільних ґрунтів, нарощуючи кількість ланок, з горизонтальною плитою підстави короба хвилепісля перевищення палею-оболонкою проектної гасячої камери, при цьому верх вертикальної палі висоти облаштовують в її нижній частині бетонну встановлений під плитою верхньої надбудови, на пробку, забезпечують вирівнювання пальяку в місці установки палі обперта підкранова балоболонок в горизонтальній площині на проектній ка. висоті, верхню надбудову причальної споруди, яку До недоліків вказаного способу, що в основутворюють із заздалегідь виготовлених секцій, ному призначений для поліпшення берегозахисних вузлів та інших елементів, що входять до її складу, функцій причальної споруди, можна віднести маскріплюють з основою причальної споруди, фортеріалозатратність конструкції, оскільки більша мують тилову стінку та підпричальний укіс, згідно з частина споруди виконана з бетонних паль, що винаходом багатоланкові палі-оболонки заглибщільно укладені одна до одної, та бетонних королюють в грунт дна акваторії до прошарку щільних бів, що утворюють як верхню надбудову, так і тиґрунтів, вимиваючи ґрунтові маси з внутрішньої лову стінку, та її складність, оскільки хвилеві удари порожнини кожної багатоланкової палі-оболонки сприймаються паралелепіпедними коробами кожчерез пустотілу основу-нижньої ланки струменем ної хвилегасячої камери, на які практично повністю води який формують за допомогою введеної у передаються навантаження від частки хвилевого внутрішню порожнину металевої труби з соплом удару, тому споруда додатково укріплена анкерна кінці, через яку насосом подають забортну воду ними тягами та анкерними пристроями, облаштупід тиском і використовують одночасно як додатвання яких значно ускладнює процес зведення кового вертикального тиску власну вагу паліпричальної споруди. оболонки та штучне механічне навантаження, крім Найбільш близьким до пропонованого способу того, перед початком заглиблення кожної багатоє загальновідомий спосіб зведення причальних ланкової палі-оболонки внутрішню поверхню нижспоруд естакадного типу (див. ВСН 3-80 (Минмоньої ланки механічно оброблюють для надання їй рфлот СССР) «Инструкция по проектированию шорсткості на висоту бетонної пробки, а тилову 5 88033 6 стінку та підпричальний укіс виконують з кам'яних пово вниз. Контролюючи швидкість заглиблення валунів, найменший розмір яких перевищує 20см, багатоланкової палі-оболонки 1, знаючи наявну а вільні місця між валунами заповнюють щебенем кількість ланок 2 в кожній багатоланковій паліі/або гравієм. оболонці 1 та використовуючи дані топологічної До відмінних від прототипу ознак запропонорозвідки в районі акваторії, не важко визначити ваного способу відносяться: момент, коли основа нижньої ланки 2 досягла - заглиблення багатоланкової палі-оболонки в прошарку щільних ґрунтів 4. грунт дна акваторії до прошарку щільних ґрунтів Як додаткового засобу пришвидшення заглибвимиванням ґрунтових мас з внутрішньої порожлення багатоланкових паль-оболонок 1 є викориснини кожної багатоланкової палі-оболонки через тання як додаткового механічного навантаження пустотілу основу нижньої ланки струменем води, не статичного механічного навантаження (вантаж який формують за допомогою введеної у внутріпостійної, навіть і великої ваги), а динамічного шню порожнину металевої труби з соплом на кінці, (стрибкоподібного), що, як відомо з класичного через яку насосом подають під тиском забортну прикладу про цвях та молоток, дозволяє досягати воду, під дією власної ваги та механічного наваноднакових результатів при зменшенні маси. Таким таження; динамічним механічним навантаженням можуть - використання як додаткового вертикального бути коливальні зворотно-поступальні навантатиску власної ваги палі-оболонки та штучного меження від вібратора (пневматичного, електромеханічного навантаження; ханічного тощо), якого жорстко прикріплюють до - механічне оброблення внутрішньої поверхні верхньої частини багатоланкової палі-оболонки. нижньої ланки для надання їй шорсткості на висоВідповідно до правил зведення причальних ту бетонної пробки перед початком заглиблення споруд на основі пустотілих багатоланкових палькожної багатоланкової палі-оболонки ; оболонок 1 в їх нижній частині облаштовують бе- формування тилової стінки та підпричальнотонну пробку 5, що надає більшу стійкість споруді го укосу з кам'яних валунів, найменший розмір та захищає внутрішню порожнину багатоланкових яких перевищує 20 см, та заповнення вільних паль-оболонок 1 від заповнення підземними водамісць між валунами щебенем і/або гравієм. ми. Під час індустріального способу виготовлення Винахід пояснюється Фіг.1, на якій представпустотілих ланок 2 паль-оболонок використовулена причальна споруда естакадного типу. Вона ються розбірні форми, що повинні швидко збиравключає багатоланкові палі-оболонки 1, кожна з тись та розбиратись, тому внутрішні їх поверхні яких складена з кількох ланок 2 багатоланкової або покривають водовідштовхувальною плівкою, палі-оболонки. Багатоланкові палі-оболонки 1 заабо виконують з гладкою поверхнею. Через це глиблені в грунт таким чином, що вони пронизують більша частина поверхні внутрішньої порожнини прошарок 3 слабких ґрунтів та початок прошарку 4 ланок 2 багатоланкових паль-оболонок є гладеньщільних ґрунтів. В нижній частині нижньої ланки 2 кою, що не сприяє надійному зчепленню по всій кожної багатоланкової палі-оболонки 1 облаштоповерхні з матеріалом бетонної пробки 5, а тому вані бетонні пробки 5. На заглиблені до прошарку створює передумови до просочування підземних щільних ґрунтів багатоланкові палі-оболонки 1, які вод. Для забезпечення більш якісного зчеплення вирівняні в горизонтальній площині на проектній матеріалу бетонної пробки 5 з внутрішньою повервисоті, встановлено та прикріплено верхню надбухнею нижньої ланки 2 багатоланкової палідову 6. Для виконання берегозахисних функцій оболонки, що, крім надійного закупорення основи облаштовані підпричальний укіс 7 та тилова стінка кожної багатоланкової палі-оболонки 1, надасть їм 8, які утворено з кам'яних валунів 9 великого розбільшої остійності, а, відповідно, забезпечить і міру, а вільні місця між валунами 9 заповнені грабільш стійку до зовнішніх впливів основу причальвієм 10 (і/або щебенем). ної споруди, в пропонованому способі перед почаПроблема слабких ґрунтів на місці зведення тком заглиблення кожної багатоланкової паліпричальної споруди, що в загальному випадку є оболонки внутрішню поверхню нижньої ланки меоднією з негативних: характеристик вихідних даханічно оброблюють для надання їй шорсткості на них для проектувальника, використовується зависоту бетонної пробки. пропонованим способом як позитиву. РегламентоДля забезпечення берегозахисних функцій коване нормативними документами використання жну причальну споруду облаштовують підпричабагатоланкових паль-оболонок 1 великих діаметльним укосом 7 та тиловою стінкою 8. Найпростіші, рів (1,2м або 1,6м) як опор та слабка зчіплювальна але найбільш затратні, рішення тилової стінки 8 здатність та висока текучість наповнення прошарполягають у використанні бетонних коробів, рядів ку слабких ґрунтів 3 дозволяє застосувати замість бетонних стінок з заповненням проміжків між ними буріння ґрунту його вимивання струменем води камінням, гравієм та щебенем. Виготовлення та назовні через нижню пустотілу основу нижньої облаштування таких конструкцій вимагає достатланки 2 за межі внутрішньої порожнини багатоланньо великих затрат. При цьому необхідно забезпекової палі-оболонки 1. При цьому під дією власної чити відтік ґрунтових вод, що за наявності прошаваги, а з кожним нарощуванням додатковою ланрку слабких ґрунтів є особливо актуальним. кою 2 багатоланкової палі-оболонки 1 її вага стриВ той же час, при використанні багатоланкових бкоподібно зростає, та додаткового механічного паль-оболонок 1 великих діаметрів (1,2м або 1,6м) навантаження (наприклад, закріпленого на верхній нормативні документи, наприклад, ВСН 5-83 (Мичастині багатоланкової палі-оболонки 1 вантажу нморфлот СССР) «Применение природного камня достатньої ваги), багатоланкова паля-оболонка 1 в морском гидротехническом строительстве»" дозаймає місце вимитого ґрунту, опускаючись постузволяють застосування необроблених природних 7 88033 8 матеріалів. На відміну від загальновідомих в пропідпричального укосу 7 полягає в тому, що вони понованому способі тилова стінка 8 та підпричаодночасно виконують роль якісних зворотних фільний укіс 7 утворюють виключно з кам'яних валультрів, що забезпечують дренаж ґрунтових вод з нів 9 великих розмірів (найменший розмір валунів прошарку слабких ґрунтів 3. повинен перевищувати 20см) та гравію 10 (і/або Таким чином, завдяки пропонованому способу щебеню). На початку зведення причальної спорудосягається скорочення строків будівництва зади на ущільненому прошарку кам'яних валунів та вдяки пришвидшенню процесу заглиблення пальщебеню (тиловій стінці 8) розташовують тимчасові оболонок у грунт та застосуванні необроблених колії будівельного крану, за допомогою якого розприродних матеріалів, зниження матеріаломісткопочинають заглиблення першого ряду багатолансті будівництва, оскільки бетонні вироби застосокових паль-оболонок 1, засипаючи поступово привуються тільки в основі та верхній надбудові, підбережну акваторію кам'яними валунами 9 та вищення стійкості та надійності причальної гравієм 10-(і/або щебенем), формують проектний споруди, завдяки більш якісній передачі навантанахил підпричального укосу 7. Виконання берегоження зі стінок палі-оболонки на бетонну пробку, захисних функцій забезпечується тим, що хвилі покращення експлуатаційних властивостей причаакваторії розсікаються рядами багатоланкових льних споруд завдяки більшій остійності причальпаль-оболонок 1, а сила кожної частки хвилевого ної споруди та якісному зворотному фільтру, плоудару поступово поглинається масою підпричальща поперечного розрізу та об'єм якого ного укосу 7 завдяки його нахилу. Але основна максимально можливі. перевага такого формування тилової стінки 8 та Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601