RU2121544C1 - Method of dredging in rocks - Google Patents
Method of dredging in rocks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121544C1 RU2121544C1 RU97106399A RU97106399A RU2121544C1 RU 2121544 C1 RU2121544 C1 RU 2121544C1 RU 97106399 A RU97106399 A RU 97106399A RU 97106399 A RU97106399 A RU 97106399A RU 2121544 C1 RU2121544 C1 RU 2121544C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slopes
- soil
- layer
- water area
- slope
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при производстве буровзрывных работ в скальном и полускальном грунтах с последующим углублением дна акватории и каналов, сопровождающимся формированием откосов с повышенной волногасящей способностью. The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used in the drilling and blasting operations in rocky and semi-rocky soils, followed by deepening of the bottom of the water area and channels, accompanied by the formation of slopes with increased wave-breaking ability.
Известен способ разрыхления скального грунта при углублении дна водоемов с помощью плавучих скалодробильных снарядов, оснащенных пневматическими молотами, каждый из которых снабжен долотом (см.[1], с. 58-61, рис. 26-28). There is a method of loosening rocky soil when deepening the bottom of ponds using floating rock-breaking shells equipped with pneumatic hammers, each of which is equipped with a chisel (see [1], pp. 58-61, Fig. 26-28).
При осуществлении данного способа молот опускают настолько, чтобы долото уперлось своим острием в скальный грунт на дне водоема, после чего пуском воздуха молот включают в работу. От удара молота по долоту скальный грунт разрушается. Дробление скального грунта производят ниже отметки проектного дна с запасом на неровность выработки. Затем молот переставляют на новое место. После окончания разрыхления скального грунта на одном участке скалодробильный снаряд далее последовательно переставляют на следующие участки, на которых процесс разрыхления скального грунта выполняют аналогичным образом (см. [1] с. 153-156, рис. 94). When implementing this method, the hammer is lowered so that the bit rests its tip on the rocky soil at the bottom of the reservoir, after which the hammer is put into operation by starting the air. From a hammer blow on a chisel, rocky soil is destroyed. Rock crushing is performed below the design bottom mark with a margin for unevenness in the excavation. Then the hammer is rearranged to a new place. After the completion of loosening of rocky soil in one section, the rock-crushing shell is then sequentially rearranged to the following sections, in which the process of loosening rocky soil is carried out in a similar way (see [1] p. 153-156, Fig. 94).
Удаление разрыхленного скального грунта производят плавучими многочерпаковыми или штанговым снарядами, а также грейферными снарядами (см. [1], с. 156-158, рис.95). Loosened rocky soil is removed by floating multi-pack or rod shells, as well as clamshell shells (see [1], pp. 156-158, Fig. 95).
Недостатком данного способа является то, что при его применении из-за постепенного возрастания сил трения по контакту между наружной поверхностью долота и разрыхляемым скальным грунтом по мере погружения долота в его толщу затруднено проникновение долота в разрушаемую толщу скального грунта на сколько-нибудь значительную глубину. Кроме того, работа плавучих скалодробильных снарядов полностью исключается в зоне переменного уровня воды и выше этого уровня, где требуются уже другие механизмы для разрыхления скального грунта. The disadvantage of this method is that when it is used due to the gradual increase in the friction forces at the contact between the outer surface of the bit and the loosened rocky soil as the bit is immersed in its thickness, it is difficult for the bit to penetrate into the destructible thickness of rocky soil to any considerable depth. In addition, the operation of floating rocket-crushing shells is completely excluded in the zone of a variable water level and above this level, where other mechanisms for loosening rocky soil are already required.
Известен также традиционный способ дноуглубительных работ, используемый при создании в скальных грунтах акваторий с глубинами, отвечающими требованиям судоходства, который включает разрушение скального грунта буровзрывным методом в пределах проектного профиля с последующим удалением разрыхленного скального грунта, например, с помощью плавучих многочерпаковых снарядов, подающих его в шаланды для дальнейшей транспортировки в подводный отвал ([2] , с. 11-14, 53-57, принято за прототип). The traditional dredging method is also known, which is used to create water areas in rocky soils with depths that meet the requirements of navigation, which includes the destruction of rocky soil using the blasting method within the design profile and the subsequent removal of loosened rocky soil, for example, using multi-pack floating shells feeding it into scows for further transportation to the underwater dump ([2], pp. 11-14, 53-57, taken as a prototype).
Недостатком способа-прототипа, как и других известных способов производства дноуглубительных работ в скальных грунтах, является то, что после дноуглубления, как правило, необходимо решать задачу по обеспечению требуемого волнового режима на акватории, так как дно и берега такой акватории являются идеальной отражающей поверхностью из-за высокой плотности скального грунта. При больших высотах волн в месте создания искусственной акватории для обеспечения допустимого волнового режима на ней требуется возведение эффективных и, как правило, дорогостоящих искусственных гидротехнических сооружений. The disadvantage of the prototype method, as well as other known methods of dredging in rocky soils, is that after dredging, as a rule, it is necessary to solve the problem of ensuring the required wave regime in the water area, since the bottom and banks of such water area are an ideal reflective surface of -for high density of rocky soil. At high wave heights in the place of creation of the artificial water area, in order to ensure an acceptable wave regime, it requires the construction of effective and, as a rule, expensive, artificial hydraulic structures.
Кроме того, нельзя считать рациональной транспортировку разрыхленного скального грунта, извлеченного при дноуглублении, в подводный отвал, где этот грунт уже никаким образом не может быть использован в практических целях. In addition, it cannot be considered rational to transport loosened rocky soil excavated during dredging to an underwater dump, where this soil can no longer be used for practical purposes.
Задачей изобретения является разработка экономичного способа дноуглубления в скальном грунте, когда в ходе дноуглубления на участках, где требуется осуществить интенсивное гашение энергии воды, автоматически создаются откосы заданного профиля, обладающие повышенной волногасящей способностью. The objective of the invention is to develop an economical method of dredging in rocky soil, when during dredging in areas where it is necessary to intensively quench the energy of water, slopes of a given profile are automatically created with increased wave-breaking ability.
Для решения указанной задачи, в известном способе дноуглубления в скальном грунте, включающем разрыхление буровзрывным методом скального грунта откосов по периметру акватории и дна самой акватории на проектную глубину с последующим удалением разрыхленного скального грунта, согласно изобретению при производстве буровзрывных работ дополнительно в полосе, охватывающей откосы и примыкающие к ним территорию и дно акватории, за пределами проектного профиля на откосах разрыхляют слой переменной толщины по высоте откосов и постоянной толщины на дне акватории, после чего удаляют весь грунт, находящийся в пределах проектного профиля. При этом на откосах разрыхляют слой, имеющий перпендикулярно линии откоса, в точке, отвечающей основанию откоса, толщину Т, которая не должна быть менее высоты h расчетной волны на подходе к откосу, и в точке пересечения расчетного горизонта воды в акватории с линией откоса - 5Т, а на дне акватории разрыхляют слой, имеющий толщину Т. To solve this problem, in the known method of dredging in rocky soil, including loosening the blasting method of rocky soil slopes along the perimeter of the water area and the bottom of the water area to the design depth, followed by removal of the loosened rocky soil, according to the invention, during drilling and blasting operations additionally in a strip covering the slopes and Adjacent to them, the territory and the bottom of the water area, outside the design profile on the slopes, loosen a layer of variable thickness along the height of the slopes and constant thickness us at the bottom of the water area, and then remove the entire substrate that is within a project profile. At the same time, on the slopes, a layer is opened that is perpendicular to the slope line, at a point corresponding to the base of the slope, a thickness T, which should not be less than the height h of the calculated wave at the approach to the slope, and at the intersection of the calculated water horizon in the water area with the slope line - 5T , and at the bottom of the water area, a layer having a thickness of T. is loosened.
Далее извлеченный при дноуглублении разрыхленный скальный грунт отсыпают слоем по площади дна на большей глубине и/или из этого грунта возводят сооружение, предназначенное для гашения энергии волн и течений, например, подводный волнолом. Then, the loosened rocky soil extracted during dredging is sprinkled with a layer over the bottom area at a greater depth and / or a structure is constructed from this soil to absorb the energy of waves and currents, for example, an underwater breakwater.
При определении толщины слоя разрыхленного скального грунта, расположенного за пределами проектного профиля на дне акватории и на откосах, необходимо руководствоваться следующими соображениями. When determining the thickness of a layer of loosened rocky soil located outside the design profile at the bottom of the water area and on slopes, the following considerations should be followed.
Из рассмотрения поперечных сечений оградительных сооружений откосного профиля можно установить, что толщина Т каменной наброски, образующей берму, которая расположена с морской стороны сооружения, равна высоте h расчетной волны на подходе к откосу или несколько превышает ее (см. [3], с. 293-296, рис. 13.1.д). From a consideration of the cross-sections of the oblique profile enclosing structures, it can be established that the thickness T of the stone outline forming the berm, which is located on the sea side of the structure, is equal to or slightly higher than the calculated wave height h on the approach to the escarpment (see [3], p. 293 -296, Fig. 13.1.d).
При реализации предлагаемого способа дноуглубления в скальном грунте, по аналогии с указанным примером выполнения поперечного сечения оградительного сооружения толщина Т слоя разрыхленного скального грунта, расположенного на участке примыкания к откосу дна акватории, также не должна быть менее высоты h расчетной волны на подходе к откосу. When implementing the proposed method of dredging in rocky soil, by analogy with the specified example of a cross-section of an enclosing structure, the thickness T of a layer of loosened rocky soil located in the area adjacent to the slope of the bottom of the water area should also not be less than the height h of the calculated wave at the approach to the slope.
Такую же толщину Т должен иметь слой разрыхленного скального грунта в точке, отвечающей основанию откоса; при этом толщина Т измеряется в направлении, перпендикулярном линии откоса. The same thickness T should have a layer of loose rocky soil at a point corresponding to the base of the slope; the thickness T is measured in the direction perpendicular to the slope line.
Для определения необходимой толщины слой разрыхленного скального грунта, изменяющейся по высоте откоса, были проанализированы данные о взаимодействии волн с откосами, причем особое внимание было уделено вопросу распределения волновых давлений по высоте откосов. To determine the required thickness of the layer of loosened rocky soil, varying along the height of the slope, we analyzed data on the interaction of waves with slopes, with special attention paid to the distribution of wave pressures along the height of the slopes.
Характер очертания эпюры волнового давления при разрушении нерегулярных волн на откосах, укрепленных плитами, свидетельствует о том, что волновые давления по высоте откосов меняются от наименьшей величины в нижней части откоса до наибольшей величины в точке, расположенной вблизи от точки пересечения линии откоса с горизонтом воды, причем наибольшая величина волнового давления примерно в пять раз превышает наименьшую его величину (см. [4], с. 302-304, рис. 9.5). The nature of the shape of the wave pressure plot during the destruction of irregular waves on slopes reinforced with slabs indicates that the wave pressures along the slopes height vary from the smallest value in the lower part of the slope to the largest value at a point located close to the intersection of the slope line with the water horizon, moreover, the largest wave pressure is approximately five times higher than its smallest value (see [4], pp. 302-304, Fig. 9.5).
На основании приведенных данных принято, что слой разрыхленного скального грунта в точке пересечения линии откоса с горизонтом воды должен иметь толщину 5Т. При этом слой разрыхленного скального грунта будет иметь переменную толщину по высоте откосов, изменение которой может следовать, например, линейному закону. Based on the data presented, it was assumed that the layer of loose rock at the intersection of the slope line with the water horizon should have a thickness of 5T. In this case, the layer of loose rocky soil will have a variable thickness along the height of the slopes, the change of which can follow, for example, a linear law.
Слой разрыхленного скального грунта переменной толщины на откосах способствует выравниванию ординат эпюры волнового давления по высоте откосов и уменьшению самих ординат этой эпюры. A layer of loosened rocky soil of variable thickness on the slopes helps to align the ordinates of the wave pressure plot with the height of the slopes and reduce the ordinates of this plot.
Таким образом, благодаря наличию слоя разрыхленного скального грунта, оставляемого на откосах после дноуглубления, они приобретают повышенные волногасящие свойства. Thus, due to the presence of a layer of loosened rocky soil left on the slopes after dredging, they acquire enhanced wave-extinguishing properties.
Известен способ возведения берегозащитного гидротехнического сооружения откосного типа, который включает уполаживание естественного берегового откоса путем его срезки с последующим выполнением крепления основания откоса из каменной наброски (см. [3], с. 573-577, рис. 24.2.а). There is a method of erecting a shore-protecting hydraulic engineering structure of a sloping type, which includes a flattening of the natural coastal slope by cutting it, followed by fixing the base of the slope from the stone outline (see [3], pp. 573-577, Fig. 24.2.a).
Недостатком этого способа является необходимость доставки камня на место возведения крепления основания откоса, что требует больших дополнительных затрат. The disadvantage of this method is the need for stone delivery to the place of construction of the fastening of the base of the slope, which requires large additional costs.
В предлагаемом способе дноуглубления откосы берегозащитных сооружений формируются в процессе производства комплекса буровзрывных и дноуглубительных работ. При этом после завершения указанных работ не потребуется уполаживания откосов, так как их поверхностный слой будет состоять из разрыхленного на месте скального грунта, обладающего большой зацепляющей способностью (см. [3], с. 320-323). Таким образом, предлагаемый способ производства работ оказывается более экономичным по сравнению с известным способом. In the proposed method of dredging, the slopes of the shore protection structures are formed during the production of a complex of drilling and blasting and dredging. At the same time, after completion of the indicated works, slopes should not be softened, since their surface layer will consist of rocky soil loosened in place and possessing a high level of adhesion (see [3], pp. 320–323). Thus, the proposed method of production works is more economical in comparison with the known method.
Кроме того, в случае реализации заявляемого способа при дноуглублении акватории порта значительная крутизна откосов берегозащитных сооружений, образуемых по периметру акватории, обеспечивает без дополнительных затрат заданную площадь ее на проектной глубине, которая определяется исходя из требований судоходства. In addition, in the case of the implementation of the proposed method when dredging the port water area, the significant steepness of the slopes of the shore protection structures formed along the perimeter of the water area provides, without additional costs, its specified area at the design depth, which is determined based on the requirements of shipping.
Исходя из вышеизложенного, можно сделать ввод о соответствии заявляемого технического решения критериям "новизна" и "промышленная применимость". Based on the foregoing, it is possible to make an entry on the compliance of the claimed technical solution with the criteria of "novelty" and "industrial applicability".
Технико-экономические преимущества предлагаемого изобретения заключаются в следующем. The technical and economic advantages of the invention are as follows.
Дополнительное разрыхление толщи грунта вглубь, за пределами проектного профиля, в полосе, охватывающей откосы и примыкающие к ним территорию и дно акватории, позволяет после окончания дноуглубительных работ сохранить слой разрыхленного скального грунта, покрывающий откосы, а также дно акватории, и обладающий большой пустотностью и значительной шероховатостью своей поверхности. В разрыхленном скальном грунте коэффициент разрыхления, характеризующий степень увеличения объема взорванного грунта, возрастает до величины, равной 1,5 ([5], с. 202). Additional loosening of the soil depth inland, outside the project profile, in a strip covering slopes and adjacent territory and the bottom of the water area, after dredging, the layer of loosened rocky soil covering the slopes, as well as the bottom of the water area, and having great emptiness and significant surface roughness. In loosened rocky soil, the loosening coefficient, which characterizes the degree of increase in the volume of blasted soil, increases to a value equal to 1.5 ([5], p. 202).
Пустотность (пористость) и коэффициент пустотности (пористости) разрыхленного скального грунта, отвечающие указанной величине коэффициента разрыхления, приобретут соответственно значения 0,33 и 0,5. При формировании откосов, производимом в соответствии с заявляемым изобретением, не требуется применения привозных строительных материалов и конструктивных элементов, вследствие чего значительно снижается стоимость строительства. Voidness (porosity) and voidness (porosity) of loose rock, corresponding to the indicated value of the coefficient of loosening, will acquire values of 0.33 and 0.5, respectively. When forming slopes, produced in accordance with the claimed invention, the use of imported building materials and structural elements is not required, as a result of which the cost of construction is significantly reduced.
Помимо этого извлекаемый при дноуглубительных работах разрыхленный скальный грунт используется для отсыпки на больших глубинах; при этом оптимальным решением будет установление "нулевого баланса", когда объем выемки равен объему отсыпки. In addition, the loosened rocky soil recovered during dredging is used for backfilling at great depths; in this case, the establishment of a “zero balance”, when the volume of excavation is equal to the volume of dumping, will be the best solution.
Достигаемая в результате реализации предлагаемого способа дноуглубления в скальном грунте повышенная пустотность слоя разрыхленного скального грунта, покрывающего откосы и дно акватории, а также увеличенная шероховатость поверхности этого слоя повышают эффективность гашения энергии волнения и течений. При этом улучшаются условия судоходства на подходах к порту и на его акватории, условия стоянки судов в порту, а также условия эксплуатации портовых гидротехнических сооружений: оградительных, причальных и берегоукрепительных. Achieved as a result of the implementation of the proposed method of dredging in rocky soil, the increased voidness of the layer of loosened rocky soil covering the slopes and the bottom of the water area, as well as increased surface roughness of this layer increase the efficiency of quenching the energy of waves and currents. At the same time, the conditions of navigation on the approaches to the port and its waters are improved, the conditions for the parking of ships in the port, as well as the operating conditions of port hydraulic structures: protective, berthing and shore protection.
В судоходных каналах неполного и полного профиля, в ирригационных и других каналах снижаются скорости течения воды, что облегчает условия эксплуатации этих каналов и расположенных на них устройств. In navigable canals of an incomplete and full profile, in irrigation and other canals, the flow rates of water decrease, which facilitates the operating conditions of these canals and devices located on them.
Кроме того, на откосах судоходных каналов, выполненных предлагаемым способом, происходит гашение энергии судовых волн, возникающих при прохождении судов по каналам. In addition, on the slopes of the shipping channels made by the proposed method, there is a quenching of the energy of ship waves arising from the passage of ships through the channels.
Существенным отличием предлагаемого способа дноуглубления в скальном грунте по сравнению с известным способом является то, что при реализации указанного способа автоматически производится формирование откосов заданного профиля, обладающих повышенной волногасящей способностью. A significant difference of the proposed method of dredging in rocky soil in comparison with the known method is that when this method is implemented, the formation of slopes of a given profile is automatically performed, which have an increased wave-absorbing ability.
Внедрение предлагаемого способа на практике не представляет значительных трудностей. The implementation of the proposed method in practice does not present significant difficulties.
Он может быть осуществлен с использованием известных технических средств. Кроме того, при этом не требуется применения искусственных строительных материалов. It can be carried out using known technical means. In addition, the use of artificial building materials is not required.
Реализация заявляемого способа дноуглубления в скальном грунте показана на примере строительства порта. The implementation of the proposed method of dredging in rocky soil is shown on the example of the construction of the port.
Предлагаемый способ поясняется чертежом, где на фиг.1 представлены результаты дноуглубительных работ, выполненных предлагаемым способом (план); на фиг.2 - естественная поверхность грунта до начала работ (разрез А-А); на фиг. 3 - поверхность откоса и дна акватории после разрыхления грунта буровзрывным методом за пределами проектного профиля (разрез А-А); на фиг.4 - поверхность грунта после завершения работ, когда часть разрыхленного грунта, извлеченного в объеме, ограниченном проектным профилем, отсыпана слоем по площади дна на большей глубине и из этого грунта возведен подводный волнолом (разрез А-А); на фиг.5 - поперечный разрез подходного судоходного канала неполного профиля, выполненного предлагаемым способом (разрез Б-Б); на фиг.6 - поперечный разрез канала полного профиля, выполненный тем же способом. The proposed method is illustrated in the drawing, where figure 1 presents the results of dredging performed by the proposed method (plan); figure 2 - the natural surface of the soil before starting work (section aa); in FIG. 3 - the surface of the slope and the bottom of the water area after loosening the soil by the blasting method outside the design profile (section AA); figure 4 - the surface of the soil after completion of work, when part of the loosened soil, extracted in a volume limited by the design profile, is sprinkled with a layer on the bottom area at a greater depth and an underwater wave break was constructed from this soil (section A-A); figure 5 is a transverse section of the approaching shipping channel of an incomplete profile made by the proposed method (section BB); figure 6 is a transverse section of the channel of the full profile, made in the same way.
Строящийся порт имеет подходной судоходный канал 1 неполного профиля. Акватория порта 2 ограничена сходящимися молами 3, между головами которых находятся ворота порта. Для приема судов 4 в порту предусмотрен внутренний бассейн 5, по периметру которого расположены причалы 6. The port under construction has an approachable shipping channel 1 of an incomplete profile. The water area of port 2 is limited by converging moles 3, between the heads of which are the gates of the port. To receive
Осуществляется предлагаемый способ дноуглубления в скальном грунте при строительстве порта в такой последовательности:
Предварительно с учетом необходимости улучшения волнового режима и удовлетворения условий безопасности судоходства на подходном судоходном канале 1 и на акватории 2 расчетным путем устанавливают их проектный профиль 7 с глубинами: на подходном судоходном канале 1 Hк, при его протяженности Lк и на акватории 2 Hа, при ее протяженности Lа, причем, исходя из требований судоходства, предусматривается, что глубина Hк всегда превышает глубину Hа.The proposed method of dredging in rocky soil during the construction of the port in the following sequence:
Preliminarily, taking into account the need to improve the wave regime and satisfy the safety conditions of navigation at the approaching shipping channel 1 and at water area 2, their
Для разрыхления скального грунта буровзрывным методом первоначально производят бурение шпуров или скважин и закладку в них зарядов на тех участках, где естественная поверхность дна 8 расположена выше проектного профиля 7 сооружения (проектный профиль 7 показан на разрезе А-А фиг.2 и фиг.3 штриховой линией). To loosen the rocky soil using the blasting method, drilling of holes or boreholes is first performed and charges are laid in those areas where the natural surface of the
Бурение шпуров и скважин и закладку в них зарядов производят в полосе, охватывающей возводимое сооружение и примыкающие к его откосам 9 территорию 10 и дно 8 акватории 2, а также вдоль трассы подходного судоходного канала 1. Эти работы ведут в толще скального грунта, простирающейся вглубь за пределами проектного профиля 7, причем мощность указанной толщи в зоне расположения откосов 9 сооружения, на которых гасится большая часть энергии волн, должна превышать мощность этой толщи в границах площади дна 8. Drilling holes and boreholes and laying charges in them is carried out in a strip covering the structure under construction and adjacent to its
Требуемая средняя крупность рваного камня, получаемого путем разрыхления скального грунта буровзрывным методом, и зависящая от этого пустотность разрыхленного грунта, достигаются варьированием расстояний в плане между шурфами или скважинами и мощностей, закладываемых в них зарядов. The required average size of the fragmentary stone obtained by loosening rocky soil by the blasting method, and the voidness of the loosened soil depending on this, are achieved by varying the distance in the plan between pits or boreholes and the capacities laid in them charges.
Работы по разрыхлению скального грунта производят последовательно на отдельных участках захватками. Work on loosening rocky soil is carried out sequentially in separate sections by grips.
Буровые работы выполняют с плавучих средств, для чего используют, например, суда катамаранного типа. Буровые работы могут также вестись и со льда. Drilling operations are carried out with floating means, for which they use, for example, catamaran type vessels. Drilling operations can also be conducted from the ice.
После завершения монтажа взрывной сети на подготовленном участке производят разрыхление скального грунта взрывным методом. Затем аналогичные буровзрывные работы выполняют на следующем участке. After completing the installation of the blast network in the prepared area, loosening of rocky soil by the explosive method is carried out. Then, similar drilling and blasting operations are performed in the next section.
При производстве подводных взрывных работ должны быть соблюдены мероприятия по предохранению окружающей водной среды от вредного воздействия взрывов и, в первую очередь, по защите ихтиофауны водоема. Для достижения указанной цели может быть применена воздушно-пузырьковая завеса, образуемая по контуру каждого участка, где намечено произвести разрыхление скального грунта буровзрывным методом. Воздушно-пузырьковая завеса создается компрессором через систему перфорированных труб или шлангов, укладываемых на дно вдоль откоса 9 либо кольцом вокруг заряда или группы зарядов. Далее удаляют слой 11 разрыхленного скального грунта, который находится выше проектного профиля 7. Оставшийся на месте произведенных буровзрывных работ слой 12 разрыхленного скального грунта располагается по глубине в пределах от проектного профиля 7 до своей нижней границы 13. In the production of underwater blasting operations, measures must be taken to protect the surrounding aquatic environment from the harmful effects of explosions and, first of all, to protect the ichthyofauna of the reservoir. To achieve this goal, an air-bubble curtain can be applied, formed along the contour of each section, where it is planned to loosen the rocky soil using the blasting method. An air-bubble curtain is created by the compressor through a system of perforated pipes or hoses laid on the bottom along the
На откосах 9, окаймляющих акваторию (см. фиг. 1, 2, 4), а также на откосах 9 каналов полного профиля (см. фиг.6) необходимая толщина слоя 12 разрыхленного скального грунта, измеряемая перпендикулярно линии откоса 9, меняется по закону прямой линии от величины Т - в точке, отвечающей основанию откоса, до величины 5Т - в точке пересечения расчетного горизонта воды в акватории 2 с линией откоса 9. На дне акватории 2 слой 12 разрыхленного скального грунта должен иметь толщину Т. On
На откосах 9 каналов 1 неполного профиля (см. фиг.1, 5) необходимая толщина слоя 12 разрыхленного скального грунта устанавливается следующим образом. On the slopes of 9 channels 1 of an incomplete profile (see FIGS. 1, 5), the required thickness of the
Сначала в точке, отвечающей основанию откоса 9, перпендикулярно линии откоса 9 откладывается ордината Т. First, at the point corresponding to the base of
Далее в точке пересечения расчетного горизонта воды в акватории 2 с продолжением линии откоса 9 перпендикулярно линии откоса 9 откладывается ордината 5Т. Then, at the intersection of the calculated water horizon in the water area 2 with the continuation of the
Затем вершины обеих ординат соединяются прямой линией, позволяющей определить необходимую толщину слоя 12 разрыхленного скального грунта, по высоте откоса 9. Then the vertices of both ordinates are connected by a straight line, which allows to determine the required thickness of the
Во всех случаях необходимая толщина Т слоя 12 разрыхленного скального грунта не должна быть менее высоты h расчетной волны на подходе к откосу 9. В случае необходимости значение величины Т может быть уточнено на основании результатов экспериментальных исследований взаимодействия расчетных волн с откосами 9. In all cases, the required thickness T of the
Слой 12 разрыхленного скального грунта, покрывающий откосы 9, обладает большой пористостью, а его поверхность имеет значительную шероховатость. В этих условиях откосы 9 приобретают повышенную волногасящую способность. The
Для удаления слоя 11 разрыхленного скального грунта используют, наряду с плавучими многочерпаковыми снарядами, также штанговые и грейферные одночерпаковые снаряды, с помощью которых этим грунтом загружают, например, самоходные шаланды, имеющие раскрывающийся корпус и днище. To remove layer 11 of loosened rocky soil, along with floating multi-shell shells, rod and clamshell single-shell shells are also used, with which, for example, self-propelled scows having a drop-down housing and a bottom are loaded with this soil.
Затем извлеченный разрыхленный скальный грунт посредством самоходных шаланд доставляют на участки, расположенные на большей глубине, где отсыпают его слоем 14 по площади дна и/или из этого грунта возводят сооружение, предназначенное для гашения энергии волн и течений, например, подводный волнолом 15. Отсыпки разрыхленного скального грунта во всех случаях производят только до проектного профиля 7. Then, the extracted loosened rocky soil is transported by self-propelled scows to areas located at a greater depth, where it is poured with a
При строительстве заявляемым способом судоходных каналов 1 полного профиля, ирригационных каналов, а также открытых водоводов гидросиловых установок руководствуются приведенной методикой производства работ. В тех случаях, когда эти работы выполняются насухо, извлечение разрыхленного скального грунта производится обычной карьерной землеройной автогусеничной техникой, а для вывозки разрыхленного скального грунта используются сухопутные транспортные средства. During the construction by the claimed method of navigable canals 1 of a full profile, irrigation canals, as well as open water ducts of hydroelectric power plants, they are guided by the above methodology. In cases where these works are carried out dry, the extraction of loosened rocky soil is carried out by conventional quarry earthmoving auto-caterpillar equipment, and land vehicles are used to transport loosened rocky soil.
Гашение волновой энергии на подходах к порту и в пределах его акватории, созданной в скальном грунте с использованием предлагаемого способа дноуглубления, будет происходить следующим образом (см. фиг.1). The cancellation of wave energy at the approaches to the port and within its water area created in rocky soil using the proposed method of dredging will occur as follows (see figure 1).
На подходах к порту энергия исходных волн, вызванных ветровым волнением, частично гасится благодаря шероховатости дна, покрытого по площади слоем 14 разрыхленного скального грунта, который является продуктом дноуглубления акватории 2 порта и дноуглубления, произведенного по трассе подходного судоходного канала 1. При наличии подводного волнолома 15, отсыпанного также из этого разрыхленного скального грунта, значительная часть волновой энергии гасится в его пределах. Далее часть волновой энергии гасится на откосах 9 подходного судоходного канала 1. On approaches to the port, the energy of the initial waves caused by wind waves is partially extinguished due to the roughness of the bottom, covered by an area with a layer of 14 loosened rock, which is the product of dredging of the water area of port 2 and dredging produced along the route of the approaching shipping channel 1. In the presence of an
После прохождения ветровых волн через ворота порта происходит дальнейшее гашение энергии волн вследствие расширения акватории, а также и большей шероховатости слоя 12 разрыхленного скального грунта, сохранившегося после произведенного дноуглубления акватории 2. After the passage of wind waves through the port gate, the wave energy is further damped due to the expansion of the water area, as well as to a greater roughness of the
Основная часть оставшейся волновой энергии гасится на откосах 9 сооружения, осуществляющих берегозащитные функции и выполненных по периметру акватории 2 порта из скального грунта, разрыхленного буровзрывным методом. The main part of the remaining wave energy is extinguished on the slopes of 9 structures that perform coast-protecting functions and are made along the perimeter of the water area of 2 ports from rocky soil, loosened by the blasting method.
Таким образом, гашение волновой энергии в пределах акватории 2 порта происходит в значительной степени на откосах 9 сооружения, благодаря наличию специально разрыхленного скального грунта в их поверхностном слое, и, частично, - в акватории 2, из-за повышенной шероховатости ее дна 8. Thus, the quenching of wave energy within the water area of port 2 occurs to a large extent on the slopes of
Увеличение шероховатости и водопроницаемости откосов 9, обрамляющих акваторию 2 порта, является следствием того, что разрыхленный скальный грунт имеет значительную пустотность по сравнению со скальным грунтом ненарушенной структуры. The increase in roughness and water permeability of
Вследствие этого происходит значительное снижение высоты образующихся на акватории 2 отраженных волн. As a result of this, a significant decrease in the height of 2 reflected waves formed in the water area occurs.
Уменьшается также волновое давление, действующее на откосы 9 в момент обрушения волны, в результате чего повышается степень их устойчивости. The wave pressure acting on the
Кроме того, из-за уменьшения заплеска волн при их накате на откосы 9, уменьшается возможность брызгообразования, а в условии отрицательных температур предотвращается значительное обледенение прилегающей территории 10. In addition, due to a decrease in the splash of the waves when they roll onto the
При использовании заявляемого способа дноуглубления в скальном грунте за счет увеличения трения водяного потока о дно акватории 2 и откосы 9 уменьшаются также скорости течений, что благоприятно сказывается на условиях эксплуатации акватории 2 судами 4. When using the proposed method of dredging in rocky soil by increasing the friction of the water flow on the bottom of the water area 2 and
Помимо этого необходимо отметить, что при недостаточной протяженности причального фронта порта для приема судов 4 его увеличение может быть произведено за счет использования откосов 9, расположенных по периметру акватории 2, для строительства новых причалов 6. Вновь возведенные причальные сооружения могут быть выполнены, например, в виде набережных-эстакад на цилиндрических опорах, которые забурены в скальный грунт. При этом в составе причальных сооружений откосы 9 будут служить в качестве подпричальных откосов, наличие которых позволит в целом снизить величину волнового воздействия на сооружения. In addition, it should be noted that if the port’s berth front is not long enough to receive
В случае применения предлагаемого способа дноуглубления при строительстве судоходных каналов 1 полного профиля, ирригационных и других каналов, благодаря повышенной шероховатости откосов 9 и дна 8 каналов и водоводов удается снизить в них скорости течения воды, а в судоходных каналах 1 полного профиля помимо этого избежать вредного воздействия судовых волн, возникающих при проходе судов 4, на условия эксплуатации каналов 1. In the case of applying the proposed method of dredging in the construction of navigable canals 1 of the full profile, irrigation and other canals, due to the increased roughness of the
Следует также отметить, что осуществление предлагаемого способа дноуглубления в скальном грунте способствует сохранению природной водной среды. It should also be noted that the implementation of the proposed method of dredging in rocky soil contributes to the preservation of the natural aquatic environment.
При этом благодаря значительной пустотности разрыхленного скального грунта в слое 12, расположенном за пределами проектного профиля 7, создаются благоприятные условия для существования гидробионтов. Moreover, due to the significant voidness of the loosened rocky soil in the
Использованные источники
1. Горбунов Д.И. Дноуглубление. -М.: Транспорт, 1984, 232 с.Used sources
1. Gorbunov D.I. Dredging. -M.: Transport, 1984, 232 p.
2. Проценко П.В., Прозоров В.В. Технология военно-строительного производства. Часть III. Технология морских гидротехнических работ. -Л.: ЛВВИСКУ 1976, 242 с. 2. Protsenko P.V., Prozorov V.V. Technology of military construction production. Part III. Technology of marine hydraulic works. -L .: LVISKU 1976, 242 p.
3. Г.Н.Смирнов, Б.Ф.Горюнов, Е.В.Курлович и др. Порты и портовые сооружения. Учеб. для вузов. /Под ред. Г.Н.Смирнова. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1993, 639 с. 3. GN Smirnov, BF Goryunov, EV Kurlovich and others. Ports and port facilities. Textbook for universities. / Ed. G.N.Smirnova. 2nd ed., Revised. and add. -M.: Stroyizdat, 1993, 639 p.
4. Лаппо Д.Д., Стрекалов С.С. Завьялов В.К. Нагрузки и воздействия ветровых волн на гидротехнические сооружения. Теория. Инженерные методы. Расчеты./Под ред. Д.Д.Лаппо. -Л.: ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, 1990, 432 с. 4. Lappo D.D., Strekalov S.S. Zavyalov V.K. Loads and effects of wind waves on hydraulic structures. Theory. Engineering methods. Calculations. / Ed. D.D. Lappo. -L .: VNIIG them. B.E. Vedeneeva, 1990, 432 p.
5. Г.В.Железняков, Ю.А.Ибад-заде, П.Л.Иванов и др. Гидротехнические сооружения. /Под общ.ред. В.П.Недриги. -М.: Стройиздат, 1983, 543 с. 5. G.V.Zheleznyakov, Yu.A. Ibad-zade, P.L. Ivanov and others. Hydrotechnical structures. / Under the general ed. V.P. Nedrigi. -M .: Stroyizdat, 1983, 543 p.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97106399A RU2121544C1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Method of dredging in rocks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97106399A RU2121544C1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Method of dredging in rocks |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2121544C1 true RU2121544C1 (en) | 1998-11-10 |
| RU97106399A RU97106399A (en) | 1999-03-27 |
Family
ID=20192184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97106399A RU2121544C1 (en) | 1997-04-14 | 1997-04-14 | Method of dredging in rocks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2121544C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023059204A1 (en) * | 2021-10-04 | 2023-04-13 | World Wave Project Limited | Improvements in, or relating to, water bed sculpting to affect water surface and wave behaviour |
-
1997
- 1997-04-14 RU RU97106399A patent/RU2121544C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Азаркович А.Е. и др. Дробление скальных массивов взрывом в практике гидротехнического строительства. - М.: Энергоатомиздат, 1993, с.58 и 59. * |
| Проценко П.В., Прозоров В.В. Технология военно-строительного производства. Часть III. Технология морских гидротехнических работ. - Л.: ЛВВИСКУ, 1976, с.11-14, 53-57. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023059204A1 (en) * | 2021-10-04 | 2023-04-13 | World Wave Project Limited | Improvements in, or relating to, water bed sculpting to affect water surface and wave behaviour |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111502725B (en) | Artificial island type middle well structure of submarine tunneling tunnel | |
| CA1156477A (en) | Method and apparatus for constructing an artificial island | |
| CN113585346A (en) | Immersed tube foundation tank treatment process and immersed tube installation process for offshore inland river junction area | |
| RU2121544C1 (en) | Method of dredging in rocks | |
| RU2382142C2 (en) | Method for formation of closed section of water area bottom with possibility of its drying and system, which realises it | |
| Kurbatcky et al. | Advantages of immersed tunnels for long water crossings | |
| Sadeghi et al. | An introduction to onshore structures’ construction | |
| CN203247606U (en) | Construction structure for sewage pipe and utility tunnel of deep sludge foundation to penetrate through center trench | |
| Grice et al. | Design and construction of the Thames Barrier Cofferdams. | |
| Abrahams | UNDERWATER DRILLING AND BLASTING FOR ROCK DREDGING. | |
| Chen et al. | Other Special Tool Changing Techniques | |
| Mellor | Undersea pipelines and cables in polar waters | |
| Haswell et al. | HONG KONG MASS TRANSIT RAILWAY MODIFIED INITIAL SYSTEM: DESIGN AND CONSTRUCTION OF THE DRIVEN TUNNELS AND THE IMMERSED TUBE. | |
| Vidyaranya et al. | Challenges executing deep foundations in metros and hydro power projects | |
| RU2239025C1 (en) | Method of tunnel building under seabed | |
| Srinivasan | Harbour Dock and Tunnel Engineering | |
| Tavrizov | Experience in drilling and blasting operations to Loosen underwater rocks | |
| Bejui et al. | French experience in the field of submarine tunnelling | |
| Andersland et al. | Earthwork in cold regions | |
| Hunter et al. | HM DOCKYARD, ROSYTH. | |
| Hannon et al. | Artificial Offshore Islands | |
| SCOTT | PORT OF TEMA. | |
| Blackman | Dredging at Inlets on Sandy Coasts | |
| Vercruysse et al. | Landfall and shore approach of the new Langeled pipeline at Easington, UK | |
| Tavrizov | Reconstruction of the guard walls of locks on the Oka River |