RU120972U1

RU120972U1 - BASE OF HYDROTECHNICAL STRUCTURE

Info

Publication number: RU120972U1
Application number: RU2011146792/13U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Волошенко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПАСИФИКО" (ООО "ПАСИФИКО")
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2012-10-10

Abstract

1. Основание гидротехнического сооружения, включающее оболочки, установленные на дне, полость которых заполнена загрузочным материалом, нижний торец которых выполнен полностью или частично с профилем, соответствующим профилю поверхности дна в месте установки оболочки, отличающееся тем, что в полости оболочки сформирована поперечная перегородка, размещенная на расстоянии от нижнего торца оболочки, при этом полость оболочки на участке, по меньшей мере, выше поперечной перегородки разделена вертикальными переборками на изолированные друг от друга отсеки, при этом вертикальные переборки предпочтительно достигают верхнего торца оболочки, кроме того, общие очертания поперечного сечения оболочек соответствуют прямоугольнику, причем, по меньшей мере, у одной пары противоположных граней оболочки одна грань снабжена выступом, а другая - пазом, очертания которого конгруэнтны очертаниям выступа, при этом названные паз и выступ ориентированы вертикально и выполнены длиной, соответствующей высоте оболочки. ! 2. Основание по п.2, отличающееся тем, что паз и выступ размещены симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось оболочки и перпендикулярной граням, содержащим паз и выступ. 1. The base of a hydraulic structure, including shells installed on the bottom, the cavity of which is filled with loading material, the lower end of which is made completely or partially with a profile corresponding to the profile of the bottom surface at the place of installation of the shell, characterized in that a transverse partition is formed in the shell cavity, placed at a distance from the lower end of the shell, while the cavity of the shell in a section at least above the transverse partition is divided by vertical bulkheads into compartments isolated from each other, while the vertical bulkheads preferably reach the upper end of the shell, in addition, the general outlines of the cross-section of the shells correspond to rectangle, and at least one pair of opposite edges of the shell one face is provided with a protrusion, and the other with a groove, the outlines of which are congruent with the outlines of the protrusion, while the said groove and protrusion are oriented vertically and made with a length corresponding to the height of the shells. ! 2. The base according to claim 2, characterized in that the groove and the protrusion are placed symmetrically relative to a vertical plane passing through the longitudinal axis of the shell and perpendicular to the edges containing the groove and the protrusion.

Description

Полезная модель относится к гидротехническому строительству и может быть использована при возведении оградительных, причальных или берегозащитных сооружений из оболочек.The utility model relates to hydraulic engineering and can be used in the construction of protective, mooring or shore protection structures from the shells.

Благодаря ряду существенных преимуществ конструкции сооружений из оболочек нашли широкое применение в гидротехническом строительстве. Основными элементами таких сооружений являются оболочки, заполненные загрузочным материалом, и верхнее строение надстройка. Оболочки отличаются по конструкции в поперечном сечении. Оболочка может быть установлена на каменную постель или частично заглублена в дно основания, может быть монолитной, составленной из колец или скорлуп.Due to a number of significant advantages, the construction of shell structures has been widely used in hydraulic engineering. The main elements of such structures are shells filled with loading material, and the superstructure is the superstructure. Shells differ in design in cross section. The shell can be installed on a stone bed or partially buried in the bottom of the base, can be monolithic, composed of rings or shells.

Известно основание гидротехнического сооружения, включающее оболочки, установленные на подготовленное дно, заполненные загрузочным материалом (см. Левачев С.Н. Оболочки в гидротехническом строительстве. М.: Стройиздат, 1978, с.58, рис.32.The foundation of a hydraulic structure is known, including shells installed on a prepared bottom filled with loading material (see Levachev S.N. Shells in hydraulic engineering construction. M: Stroyizdat, 1978, p. 58, Fig. 32.

Недостаток подобных сооружений, устанавливаемых на твердом основании (скала) заключается в значительной трудоемкости подготовки основания, так как требуется вырубать котлован или горизонтальную площадку в твердой породе. Сложности возрастают, если дно в месте возведения сооружения круто спускается в сторону моря.The disadvantage of such structures installed on a solid foundation (rock) is the considerable complexity of preparing the foundation, since it is necessary to cut down a foundation pit or a horizontal platform in solid rock. Difficulties increase if the bottom at the construction site abruptly descends towards the sea.

Известно также основание гидротехнического сооружения, включающее оболочки, установленные на дне, полость которых заполнена загрузочным материалом, нижний торец которых выполнен полностью или частично с профилем, соответствующим профилю поверхности дна в месте установки оболочки (см. RU №2049850, Е02В 3/06, 1995).The base of a hydraulic structure is also known, including shells installed on the bottom, the cavity of which is filled with loading material, the lower end of which is made in whole or in part with a profile corresponding to the profile of the bottom surface at the shell installation site (see RU No. 2049850, ЕОВВ 3/06, 1995 )

Недостаток этого решения - сложности монтажа оболочек в единое сооружение (например, пирс и т.п.,), особенно, при достаточно значительных размерах оболочек (при поперечных размерах порядка 10 м), поскольку имеют место проблемы доставки оболочек и проблемы позиционирования как по отношению к участку установки на дне акватории, так и обеспечения их вертикальности в процессе спуска оболочек на дно моря (из за неровности профиля торцов стенок).The disadvantage of this solution is the difficulty of mounting the shells in a single structure (for example, a pier, etc.,), especially with sufficiently large shell sizes (with transverse dimensions of the order of 10 m), since there are shell delivery problems and positioning problems both in relation to to the installation site at the bottom of the water area, and ensuring their verticality in the process of lowering the shells to the bottom of the sea (due to the uneven profile of the ends of the walls).

Задача полезной модели упрощение процесса монтажа оболочек в единое сооружение.The objective of the utility model is to simplify the process of mounting shells in a single structure.

Технический результат полезной модели проявляется в обеспечении возможности упрощения процесса монтажа оболочек в единое сооружение. Это достигается за счет придания оболочке плавучести (на время транспортирования к месту монтажа), с обеспечением возможности балластироваться (чтобы она могла сидеть в воде сохраняя вертикальность боковых стенок при опускании на дно. Кроме того, обеспечивается возможность использования оболочек уже опущенных на дно, в качестве направляющих для спуска последующих.The technical result of the utility model is manifested in the possibility of simplifying the process of mounting shells in a single structure. This is achieved by giving the shell buoyancy (during transportation to the installation site), with the possibility of ballasting (so that it can sit in the water while maintaining the verticality of the side walls when lowering to the bottom. In addition, it is possible to use shells already lowered to the bottom as guides for subsequent descent.

Для решения поставленной задачи, основание гидротехнического сооружения, включающее оболочки, установленные на дне, полость которых заполнена загрузочным материалом, нижний торец которых выполнен полностью или частично с профилем, соответствующим профилю поверхности дна в месте установки оболочки, отличается тем, что в полости оболочки сформирована поперечная перегородка, размещенная на расстоянии от нижнего торца оболочки, при этом, полость оболочки, на участке, по меньшей мере, выше поперечной перегородки, разделена вертикальными переборками на изолированные друг от друга отсеки, при этом вертикальные переборки, предпочтительно достигают верхнего торца оболочки, кроме того, общие очертания поперечного сечения оболочек соответствуют прямоугольнику, причем, по меньшей мере у одной пары противоположных граней оболочки, одна грань снабжена выступом, а другая пазом, очертания которого конгруэнтны очертаниям выступа, при этом, названные паз и выступ ориентированы вертикально и выполнены длиной, соответствующей высоте, оболочки. Кроме того, паз и выступ размещены симметрично относительно вертикальной плоскости проходящей через продольную ось оболочки, и перпендикулярной граням, содержащим паз и выступ.To solve this problem, the foundation of a hydraulic structure, including shells installed on the bottom, the cavity of which is filled with loading material, the lower end of which is made in whole or in part with a profile corresponding to the profile of the bottom surface at the installation site of the shell, differs in that a transverse cavity is formed a partition placed at a distance from the lower end of the shell, while the cavity of the shell, in the area at least above the transverse partition, is divided by vertical with recesses to compartments isolated from each other, while the vertical bulkheads preferably reach the upper end of the shell, in addition, the general outlines of the cross section of the shells correspond to a rectangle, with at least one pair of opposite shell faces, one face is provided with a protrusion and the other with a groove , the outlines of which are congruent to the outlines of the protrusion, while the said groove and protrusion are oriented vertically and are made with a length corresponding to the height of the shell. In addition, the groove and protrusion are placed symmetrically with respect to the vertical plane passing through the longitudinal axis of the shell, and perpendicular to the faces containing the groove and protrusion.

Сравнение совокупности признаков заявленного решения с признаками аналогов и прототипа подтверждает его соответствие критерию "новизна".Comparison of the totality of the features of the claimed solution with the features of analogues and prototype confirms its compliance with the criterion of "novelty."

При этом совокупность признаков заявленной полезной модели обеспечивает возможность упрощение процесса монтажа оболочек в единое сооружение.Moreover, the totality of the features of the claimed utility model makes it possible to simplify the process of mounting shells in a single structure.

На фиг.1 - фиг.3 показаны различные варианты выполнения поперечного сечения оболочки; на фиг.4 - фиг.5 даны вертикальные разрезы оболочки, соответственно на этапе ее размещения над местом установки и позиционирования на дне; на фиг.6 показан объемный вид одного из вариантов гидротехнических сооружений построенных с использование заявленных конструкций.Figure 1 - figure 3 shows various embodiments of the cross-section of the shell; figure 4 - figure 5 are vertical sections of the shell, respectively, at the stage of its placement above the installation and positioning at the bottom; figure 6 shows a three-dimensional view of one of the options for hydraulic structures built using the claimed structures.

На чертежах показаны оболочка 1 с внутренней полостью 2, дно 3 акватории 4, нижний 5 и верхний 6 торцы оболочки, балласт (загрузочный материал) 7, поперечная перегородка 8, вертикальные переборки 9, изолированные отсеки 10, выступ 11, паз 12, вертикальная плоскость 13, продольная ось 14 оболочки, ее грани 15.The drawings show the shell 1 with an internal cavity 2, the bottom 3 of the water area 4, the lower 5 and upper 6 ends of the shell, ballast (loading material) 7, transverse partition 8, vertical bulkheads 9, insulated compartments 10, protrusion 11, groove 12, vertical plane 13, the longitudinal axis 14 of the shell, its faces 15.

Оболочка представляет собою железобетонную коробчатую конструкцию.The shell is a reinforced concrete box construction.

Поперечная перегородка 8, размещена на расстоянии от нижнего торца 5 оболочки, исключающим возможность ее контактирования с выступами дна (на чертежах не показаны - валуны, скальные массивы и т.п., при посадке перегородки 8 на которые нельзя будет обеспечить контакт ее нижнего торца с дном 3, при этом необходимо чтобы объем этой части оболочки обеспечивал ее общую плавучесть. Разделение на изолированные отсеки 10 полости оболочки, выше поперечной перегородки 8, вертикальными переборками 9 обеспечивает формирование ячеистой конструкций, позволяющей равномерно распределять балласт 7 по площади оболочки при ее погружении на дно 3 в месте установки. Высота вертикальных переборок 9, может варьировать - от величины расстояния от поперечной переборки 8 до верхнего торца 6 оболочки, до только ее части. В принципе это расстояние определяется объемом балласта, необходимого для опускания оболочки без дифферента (без наклона ее граней). Общие очертания поперечного сечения оболочек соответствуют прямоугольнику, причем, по меньшей мере у одной пары противоположных граней 15 оболочки, одна грань снабжена выступом 11, а другая пазом 12, очертания которого конгруэнтны очертаниям выступа, при этом, названные паз и выступ ориентированы вертикально и выполнены длиной, соответствующей высоте, оболочки, причем этот, паз 12 и выступ 11 размещены симметрично относительно вертикальной плоскости 13 проходящей через продольную ось 14 оболочки, и перпендикулярной граням, содержащим паз и выступ. Возможен вариант симметричного относительно вертикальной плоскости симметрии сечения оболочки (включающей три выступа 11 и один паз 12 (см. фиг.1).The transverse partition 8 is placed at a distance from the lower end 5 of the shell, which excludes the possibility of its contact with the protrusions of the bottom (not shown in the drawings - boulders, rock masses, etc., when the partition 8 is planted on which it will not be possible to contact its lower end with bottom 3, while it is necessary that the volume of this part of the shell ensures its general buoyancy.Separation into isolated compartments 10 of the cavity of the shell, above the transverse partition 8, by vertical bulkheads 9 ensures the formation of cellular structures, allowing it is possible to evenly distribute the ballast 7 over the area of the shell when it is immersed on the bottom 3. At the height of the vertical bulkheads 9, it can vary from the distance from the transverse bulkhead 8 to the upper end face 6 of the shell to only a part of it. In principle, this distance is determined by the volume the ballast required to lower the shell without trim (without tilting its faces). The general outlines of the cross section of the shells correspond to a rectangle, and at least one pair of opposite faces 15 of the shell, one gra n is provided with a protrusion 11, and the other has a groove 12, the outlines of which are congruent with the outlines of the protrusion, while the said groove and protrusion are oriented vertically and are made with a length corresponding to the height of the shell, this groove 12 and protrusion 11 being placed symmetrically with respect to the vertical plane 13 passing through the longitudinal axis 14 of the shell, and perpendicular to the faces containing the groove and protrusion. A variant of the shell section symmetrical with respect to the vertical plane of symmetry is possible (including three protrusions 11 and one groove 12 (see Fig. 1).

Учитывая особенности конструкции оболочки, ее изготовление можно оптимизировать, используя универсальные стапельформы различных размеров и формы (количества пазов и выступов на гранях). Таким образом, возможно изготовление нескольких типоразмеров модулей.Given the design features of the shell, its manufacture can be optimized using universal slipways of various sizes and shapes (the number of grooves and protrusions on the faces). Thus, it is possible to manufacture several sizes of modules.

В зависимости от очертаний гидротехнического сооружения, например, для пирса (ширина соответствует или несколько больше ширины оболочки) возможен вариант предусматривающий один выступ и паз на противоположных гранях; для площадного сооружения, возможны варианты предусматривающие один выступ и один паз в каждой паре противоположных граней.Depending on the shape of the hydraulic structure, for example, for a pier (the width corresponds to or slightly greater than the width of the shell), an option is provided that provides one protrusion and a groove on opposite sides; for a square structure, options are provided for one protrusion and one groove in each pair of opposite faces.

При возведении сооружения сначала исследуют рельеф морского дна в месте предполагаемого строительства пирса (современные цифровые технологии позволяют с достаточной точностью исследовать рельеф морского дня, особенности грунта, а также воспроизвести трехмерную модель морского дна).When erecting a structure, they first examine the topography of the seabed at the site of the proposed pier construction (modern digital technologies make it possible to accurately study the topography of the sea day, soil features, and also reproduce a three-dimensional model of the seabed).

Далее изготавливают оболочки нижний торец которых имеет индивидуальную форму, повторяющую форму участка морского дна на котором эта оболочка будет установлена.Next, they make shells whose lower end has an individual shape that repeats the shape of the section of the seabed on which this shell will be installed.

Далее оболочки спускают на воду и буксируют к месту установки.Next, the shell is lowered into the water and towed to the installation site.

Затем позиционируют первую из оболочек над местом установки на дно и проводят их балластировку обеспечивая вертикальность граней 15 (балласт может быть водяным, тогда потребуется система помп, для его подачи) или состоять из твердого грунта (загрузочного материала 7). Далее поэтапно затапливаю отсеки оболочки, чем обеспечивают ее плавное опускание на дно.Then they position the first of the shells above the installation site at the bottom and ballast them, ensuring the verticality of the faces 15 (the ballast can be water, then a pump system will be required to feed it) or consist of solid soil (loading material 7). Then step by step I flood the compartments of the shell, which ensures its smooth lowering to the bottom.

Следующую оболочку, после балластировки, подводят вплотную к установленной, обеспечивают размещение ее выступа 11 в пазу 12 уже «посаженной» на дно оболочки, после чего, обеспечивая известным образом поджатие грани устанавливаемой оболочки к грани установленной, повторяют этап затопления оболочки. После установки нескольких оболочек на дно осуществляют откачку воды из отсеков и засыпают их грунтом (загрузочным материалом 7). Далее ведут известным образом ведут обустройство гидротехнического сооружения устанавливают железобетонные элементы настила, причальные плиты, при необходимости оборудуют слипы и т.п.The next shell, after ballasting, is brought close to the installed one, it is ensured that its protrusion 11 is placed in the groove 12 already “set” on the bottom of the shell, after which, in a known manner, the face of the installed shell is pressed to the installed face, the stage of shell flooding is repeated. After installing several shells on the bottom, water is pumped out from the compartments and covered with soil (loading material 7). Then, the arrangement of the hydraulic structure is carried out in a known manner, the reinforced concrete elements of the flooring, berth slabs are installed, slips are equipped, if necessary, etc.

Использование заявленных конструкций, в сравнении с использованием технологии строительства насыпных причалов, свайных и шпунтовых конструкций, позволяет значительно сократить время на подготовку проекта, а также значительно снизить время и стоимость работ.The use of the claimed structures, in comparison with the use of the technology for the construction of bulk berths, pile and sheet piling structures, can significantly reduce the time required to prepare a project, as well as significantly reduce the time and cost of work.

Область применения заявленных конструкций широка. Они позволяют создавать причалы различных форм и размеров на глубинах до 20 метров.The scope of the claimed designs is wide. They allow you to create moorings of various shapes and sizes at depths of up to 20 meters.

Claims

1. The base of the hydraulic structure, including shells installed on the bottom, the cavity of which is filled with loading material, the lower end of which is made in whole or in part with a profile corresponding to the profile of the bottom surface at the shell installation site, characterized in that a transverse partition is formed in the shell cavity at a distance from the lower end of the shell, while the cavity of the shell in the area at least above the transverse partition is divided by vertical bulkheads into insulated dr d, compartments are separated from each other, while the vertical bulkheads preferably reach the upper end of the shell, in addition, the general outlines of the cross section of the shells correspond to a rectangle, with at least one pair of opposite shell faces, one face is provided with a protrusion and the other with a groove, the outlines of which congruent to the outlines of the protrusion, while the named groove and protrusion are oriented vertically and are made in length corresponding to the height of the shell.

2. The base according to claim 2, characterized in that the groove and protrusion are placed symmetrically with respect to the vertical plane passing through the longitudinal axis of the shell and perpendicular to the faces containing the groove and protrusion.