RU2760287C1 - Method for erecting a mooring structure on a rock base and an element of a mooring structure on a rock base obtained by this method - Google Patents
Method for erecting a mooring structure on a rock base and an element of a mooring structure on a rock base obtained by this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760287C1 RU2760287C1 RU2020126965A RU2020126965A RU2760287C1 RU 2760287 C1 RU2760287 C1 RU 2760287C1 RU 2020126965 A RU2020126965 A RU 2020126965A RU 2020126965 A RU2020126965 A RU 2020126965A RU 2760287 C1 RU2760287 C1 RU 2760287C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rock
- piles
- casing
- sheet
- sheet pile
- Prior art date
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидротехнике при строительстве причалов в морских и речных портах и может быть использовано для обеспечения устойчивости причальных сооружений из стальных шпунтовых свай при наличии скального основания.The invention relates to hydraulic engineering in the construction of berths in sea and river ports and can be used to ensure the stability of berthing structures made of steel sheet piles in the presence of a rocky base.
Технической проблемой известных причальных сооружений является недостаточная величина заглубления несущих свай шпунтовых стенок в подводный грунт.The technical problem of the known berthing structures is the insufficient depth of the deepening of the bearing piles of the sheet pile walls into the underwater soil.
Пассивное давление 6 нескального грунта 4 с внешней стороны шпунтовой стенки 1 причала от уровня работ 3 до глубины залегания шпунтовой сваи h является недостаточным для удержания шпунтовой стенки 1 от действия активного давления 7 нескального грунта 4 с внутренней стороны шпунтовой стенки 1 причала в пределах глубины погружения сваи h (см. Фиг. 1). А анкерная тяга 2 (распорка) не позволяет удерживать шпунт 1 от смещений в основании. При этом, никакой связи со скальной породой 5 несущая свая 1 не имеет.
В результате, сразу или с течением времени шпунтовая свая 1 причала приобретает недопустимые смещение в нижней части глубины погружения h.As a result, immediately or over time, the
Чтобы этого избежать, нужно выполнять заделку шпунтовых свай в скальный грунт. To avoid this, it is necessary to embed sheet piles in rocky soil.
Примерное решение отражает наиболее близкий аналог по заявке RU 94004297, опубл.: 27.09.1996, в которой описан способ возведения причального сооружения, заключающийся в установке несущих свай на заданном расстоянии друг от друга по оси возводимой причальной стенки и последующем монтаже замыкающих элементов, отличающийся тем, что несущие сваи устанавливают в предварительно выполненные в грунте вертикальные скважины, диаметр каждой из которых превышает максимальный размер поперечного сечения несущей сваи, при этом скважины заполняют пластичным бетоном.The approximate solution reflects the closest analogue according to the application RU 94004297, publ .: 09/27/1996, which describes a method for erecting a berthing structure, which consists in installing load-bearing piles at a given distance from each other along the axis of the erected berth wall and the subsequent installation of closing elements, which is characterized by that the bearing piles are installed in vertical wells previously made in the ground, the diameter of each of which exceeds the maximum size of the cross-section of the bearing pile, while the wells are filled with plastic concrete.
Способ заключается в том, что в скальном грунте на расчетном расстоянии разбуривают вертикальные скважины диаметром, превышающим диаметр несущих свай. С направляющего кондуктора устанавливают в скважины несущие сваи, на наружной поверхности которых закреплены спаренные замки. Выполняют подводное бетонирование скважин. После затвердения бетона монтируют анкерные устройства и устанавливают замыкающие тонкостенные элементы, вводя их боковые кромки в замки смежных свай. Заполнение скважин бетоном возможно как после установки несущих свай, так и перед их установкой. Изобретение позволяет повысить несущую способность причальной стенки за счет лучшего сцепления свай с грунтом, а также обеспечивает возможность строительства тонких причальных стенок, обладающих высокой удельной несущей способностью и низкой материалоемкостью, на скальных грунтах и, в том числе, в условиях вечной мерзлоты.The method consists in the fact that vertical wells with a diameter exceeding the diameter of the bearing piles are drilled in rocky soil at a calculated distance. Bearing piles are installed from the guide conductor into the wells, on the outer surface of which paired locks are fixed. Underwater concreting of wells is carried out. After the concrete has hardened, the anchoring devices are mounted and the closing thin-walled elements are installed by inserting their lateral edges into the locks of adjacent piles. Filling the wells with concrete is possible both after the installation of the bearing piles and before their installation. The invention makes it possible to increase the bearing capacity of the berth wall due to better adhesion of the piles to the ground, and also provides the possibility of building thin berth walls with a high specific bearing capacity and low material consumption on rocky soils, including in permafrost conditions.
Технической проблемой прототипа является сложность и дороговизна способа: трудоемкость бурения скважин больших диаметров в скальном грунте, большой расход бетона за счет больших диаметров скважин и потребности выполнения бетонных свай, длительных сроков выполнения работ.The technical problem of the prototype is the complexity and high cost of the method: laboriousness of drilling large-diameter wells in rocky soil, high concrete consumption due to large diameters of wells and the need for concrete piles, long terms of work.
Задачей изобретения является упрощение обеспечения устойчивости причальных сооружений из стальных шпунтовых свай на тяжелых грунтах (скальном основании, вулканические породы, мерзлотные грунты и т.п.), а также снижение продолжительности периода проведения работ.The objective of the invention is to simplify ensuring the stability of berthing structures made of steel sheet piles on heavy soils (rocky foundation, volcanic rocks, permafrost soils, etc.), as well as reducing the duration of the period of work.
Техническим результатом является обеспечение устойчивости причальных сооружений из стальных шпунтовых свай на скальном основании более простым и менее трудоемким способом. The technical result is to ensure the stability of berthing structures made of steel sheet piles on a rocky base in a simpler and less laborious way.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен способ возведения причального сооружения на скальном основании, заключающийся в установке несущих свай вдоль возводимой причальной стенки и последующем монтаже замыкающих элементов, где выполняют в грунте вертикальные скважины, которые заполняют пластичным бетоном, отличающийся тем, что в качестве несущих свай используют шпунт к которому со стороны, обращенной внутрь причального сооружения приваривают по меньшей мере одну обсадную трубу, затем осуществляют забивание шпунтовых свай до кровли скальной породы таким образом, чтобы по крайней мере часть шпунта должна быть доведена до полного контакта со скальной породой; после чего выполняют бурение в скальной породе с помощью горного шнека малых диаметров через обсадную трубу с последующим удалением грунта и цементированием дна просверленного отверстия, в которое затем погружают стальной болт до затвердевания бетона.The specified technical result is achieved due to the fact that the claimed method of erecting a berthing structure on a rocky foundation, consisting in the installation of load-bearing piles along the erected berth wall and the subsequent installation of closing elements, where vertical wells are performed in the soil, which are filled with plastic concrete, characterized in that in as bearing piles, a sheet pile is used to which at least one casing is welded from the side facing the inside of the berthing structure, then the sheet piles are driven to the top of the rock in such a way that at least part of the sheet pile must be brought to full contact with the rock; after that, drilling in rock is performed using a small-diameter mining auger through the casing, followed by soil removal and cementing of the bottom of the drilled hole, into which a steel bolt is then immersed until the concrete hardens.
Предпочтительно, в качестве крепежного стержня используют болт.Preferably, a bolt is used as the fastening rod.
Погружение болта выполняют с использованием дополнительного стального стержня того же диаметра, что и болт или меньшего.Bolt sinking is performed using an additional steel rod of the same diameter as the bolt or smaller.
Предпочтительно, обсадную трубу выполняют короче сваи.Preferably, the casing is shorter than the pile.
Предпочтительно, в качестве несущих свай используют стальной шпунт.Preferably, steel sheet piles are used as the bearing piles.
Также заявлен элемент причального сооружения на скальном основании, возводимый согласно вышеописанному способу, состоящий из шпунтовой стальной сваи, заглубленной в грунте в вертикальную скважину, отличающийся тем, что шпунтовая стальная свая заглублена в грунте до скального основания, причем с внутренней стороны сваи заранее приварена обсадная труба, через которую в заранее пробуренное и затем зацементированное в скальной породе отверстие погружен крепежный стержень. Also declared is an element of a berthing structure on a rocky base, erected according to the above method, consisting of a sheet pile steel pile buried in the ground in a vertical well, characterized in that the sheet pile steel pile is buried in the ground to the rock base, and on the inside of the pile a casing is welded in advance through which a fastening rod is immersed in a pre-drilled and then cemented hole in the rock.
Предпочтительно, что в качестве крепежного стержня использован болт.Preferably, a bolt is used as the fastening rod.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
На Фиг. 1 показан пример слабого причального сооружения над скальным основанием, применяемый в технике. FIG. 1 shows an example of a weak mooring structure above a rock base used in engineering.
На Фиг. 2 показан пример установки элемента причального сооружения над скальным основанием и закрепление с ним согласно заявленного изобретения.FIG. 2 shows an example of the installation of an element of the berthing structure above the rock base and fastening with it in accordance with the claimed invention.
На Фиг. 3 показан вид сверху участка шпунтовой стенки вместе с обсадной трубой.FIG. 3 is a top view of a portion of the sheet pile wall with casing.
На чертежах: 1 - шпунтовая свая, 2 - усиливающий элемент шпунтовой стенки, 3 - уровень работ, 4 - мягкий грунт, 5 - скальная порода, 6 - пассивное давление грунта, 7 - активное давление грунта, 8 - обсадная труба, 9 - болт, 10 - бетон, 11 - проем, h - глубина погружения сваи. In the drawings: 1 - sheet pile, 2 - sheet pile reinforcing element, 3 - work level, 4 - soft soil, 5 - rock, 6 - passive soil pressure, 7 - active soil pressure, 8 - casing, 9 - bolt , 10 - concrete, 11 - opening, h - pile immersion depth.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Для обеспечения устойчивости причальных сооружений из стальных шпунтовых свай 1 на скальном основании 5 возможно устройство дополнительной опоры в нижней части свай в виде крепежных стержней, например, болтов 9 из высокопрочной стали, заделываемых в скалу 5 (см. Фиг. 2).To ensure the stability of berthing structures made of
Принцип возведения причального сооружения заключается в установке несущих свай вдоль возводимой причальной стенки и последующем монтаже замыкающих элементов, где выполняют в грунте вертикальные скважины, которые заполняют пластичным бетоном 10.The principle of erection of a berthing structure consists in the installation of load-bearing piles along the erected berth wall and the subsequent installation of closing elements, where vertical wells are made in the ground, which are filled with
Новым является то, что в качестве несущих свай 1 используют шпунт, предпочтительно стальной (но не обязательно), к которому со стороны, обращенной внутрь причального сооружения, приваривают по меньшей мере одну обсадную трубу 8, затем осуществляют забивание шпунтовых свай до кровли скальной породы таким образом, чтобы по крайней мере часть шпунта сваи 1 должна быть доведена до полного контакта со скальной породой 5, даже если другая часть имеет проем 11 и не контактирует со скалой 5 (см. Фиг. 2(А)). The novelty is that as the
После чего выполняют бурение в скальной породе с помощью горного шнека через обсадную трубу 8 с последующим удалением грунта и цементированием дна просверленного отверстия, в которое затем погружают крепежный стержень, например, болт 9 до затвердевания.After that, drilling in rock is performed using a mining auger through the
Этим обеспечивается устойчивость причальных сооружений из стальных шпунтовых свай на скальном основании более простым и менее трудоемким способом, чем в прототипе, поскольку не требуется вести бурение вертикальных скважин, диаметр каждой из которых превышает максимальный размер поперечного сечения несущей сваи, при этом сами скважины заполнять пластичным бетоном до самого верха шпунтовой стенки.This ensures the stability of berthing structures made of steel sheet piles on a rocky foundation in a simpler and less laborious way than in the prototype, since it is not required to drill vertical wells, each of which diameter exceeds the maximum cross-sectional dimension of the bearing pile, while the wells themselves are filled with plastic concrete to the very top of the sheet pile wall.
Скальные болты изготавливаются из высокопрочной стали круглого сечения и устанавливаются через обсадные трубы и закрепляются в скале до начала земляных работ. Rock bolts are made from high strength round steel and are installed through the casing and anchored into the rock prior to excavation.
Размеры глубины заделки болта в скалу зависят от высоты причального сооружения и толщины шпунтовой стенки, но предпочтительно соблюдать примерное равенство глубины заделки болта в скалу с глубиной крепления к шпунту. Смысл выбора таких размеров увязан с тем, чтобы обеспечить равенство рычагов давления грунта и давления на шпунт.The dimensions of the depth of embedment of the bolt into the rock depend on the height of the berthing structure and the thickness of the sheet pile wall, but it is preferable to observe the approximate equality of the depth of embedment of the bolt into the rock with the depth of attachment to the sheet pile. The rationale for choosing such dimensions is linked to ensure that the levers of soil pressure and pressure on the sheet pile are equal.
Желательно глубину заделки болта в скалу осуществлять не менее 1 м, глубину крепления к шпунтовой сваи также не менее 1 м, а общую длину болта не менее 2 м. It is desirable that the depth of the bolt embedment in the rock is at least 1 m, the depth of attachment to the sheet pile is also at least 1 m, and the total length of the bolt is at least 2 m.
Шпунт 1 при необходимости усиливают элементами 2, которые приваривают в верхней части шпунта.The
Последовательность работ по возведению причального сооруженияThe sequence of works on the construction of the berthing structure
На первом этапе осуществляют определение точного расположения кровли, наклонов и прочности скальной породы. The first step is to determine the exact location of the roof, the slopes and the strength of the rock.
Вначале работ приваривают обсадную трубу к шпунтовым сваям. At the beginning of the work, the casing is welded to the sheet piles.
Предпочтительно, обсадную трубу выполняют короче сваи, чтобы не мешать цеплять вибропогружатель и не поломать ее устье при забивке молотом.Preferably, the casing pipe is made shorter than the pile, so as not to interfere with the vibrator hook and not to break its mouth when hammering.
Далее осуществляют забивание шпунтовых свай до кровли скальной породы. По крайней мере, часть шпунта должна быть доведена до полного контакта со скальной породой. Next, the sheet piles are driven into the rock roof. At least part of the tongue should be brought into full contact with the rock.
Затем ведут бурение в скальной породе с помощью горного шнека через обсадную трубу с последующим удалением грунта. При погружении несущей сваи обсадная труба на ней может деформироваться. В этом случае ее укорачивают на нужную длину.Then, drilling is carried out in the rock with the help of a mining auger through the casing, followed by soil removal. When the bearing pile is immersed, the casing on it can deform. In this case, it is shortened to the desired length.
После чего осуществляют измерение глубины. Затем цементируют дно просверленного отверстия. Then the depth is measured. The bottom of the drilled hole is then cemented.
Далее осуществляют погружение болтов до затвердевания бетона. Погружение может быть выполнено с использованием дополнительного стального стержня того же диаметра. При этом, заполнение цементом отверстия осуществляют пока он не затвердел, и в этот момент в него вставляют также стержень за счет которого держится и стенка.Next, the bolts are immersed until the concrete hardens. The immersion can be done using an additional steel rod of the same diameter. In this case, the filling of the hole with cement is carried out until it has hardened, and at this moment a rod is also inserted into it, due to which the wall is also held.
Последующие работы по возведение сооружения только после затвердевания раствора. Subsequent work on the construction of the structure only after the solution has hardened.
Элемент причального сооружения, сооружаемый вышеописанным способом на скальном основании 5, состоит из шпунтовой стальной сваи 1, погруженный на глубину h в мягком грунте 4, имеющее вертикальные скважины.An element of the berthing structure, constructed in the above-described manner on a
Новым является то, что шпунтовая стальная свая 1 заглублена в грунте 4 до скального основания 5, причем с внутренней стороны сваи заранее приварка обсадная труба 8, через которую в заранее пробуренное и затем зацементированное в скальной породе 5 отверстие погружен крепежный стержень, например, болт 9. Этим обеспечивается устойчивость причальных сооружений из стальных шпунтовых свай на скальном основании более простым и менее трудоемким способом, чем в прототипе, поскольку не требуется вести бурение вертикальных скважин, диаметр каждой из которых превышает максимальный размер поперечного сечения несущей сваи, при этом сами скважины заполнять пластичным бетоном до самого верха шпунтовой стенки.What is new is that the sheet
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020126965A RU2760287C1 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Method for erecting a mooring structure on a rock base and an element of a mooring structure on a rock base obtained by this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020126965A RU2760287C1 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Method for erecting a mooring structure on a rock base and an element of a mooring structure on a rock base obtained by this method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2760287C1 true RU2760287C1 (en) | 2021-11-23 |
Family
ID=78719305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020126965A RU2760287C1 (en) | 2020-08-12 | 2020-08-12 | Method for erecting a mooring structure on a rock base and an element of a mooring structure on a rock base obtained by this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2760287C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB190217738A (en) * | 1902-08-12 | 1903-08-06 | Gustave Louis Mouchel | Improvements in and relating to Caissons, Foundation or Building Cylinders, Columns, Piles, Bridge Abutments, Wharves, Piers, Sea Walls, Quay Walls, Dock Walls and like Structures. |
JPH03257215A (en) * | 1990-03-07 | 1991-11-15 | Matsuzawa Kiko:Kk | Pile constructing method |
RU2382846C1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-02-27 | Виктор Викторович Гончаров | Retaining wall on rocky ground |
CN104727332A (en) * | 2015-03-19 | 2015-06-24 | 中交二航局第三工程有限公司 | Steel sheet pile cofferdam bottom rock-socketed anchoring method |
-
2020
- 2020-08-12 RU RU2020126965A patent/RU2760287C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB190217738A (en) * | 1902-08-12 | 1903-08-06 | Gustave Louis Mouchel | Improvements in and relating to Caissons, Foundation or Building Cylinders, Columns, Piles, Bridge Abutments, Wharves, Piers, Sea Walls, Quay Walls, Dock Walls and like Structures. |
JPH03257215A (en) * | 1990-03-07 | 1991-11-15 | Matsuzawa Kiko:Kk | Pile constructing method |
RU2382846C1 (en) * | 2008-12-10 | 2010-02-27 | Виктор Викторович Гончаров | Retaining wall on rocky ground |
CN104727332A (en) * | 2015-03-19 | 2015-06-24 | 中交二航局第三工程有限公司 | Steel sheet pile cofferdam bottom rock-socketed anchoring method |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
GOST R 57365-2016 / EN 12063:1999. PILOT WALLS. Rules for the production of works. - Moscow: Standartinform, 2017, introduction date 2017-07-01, paras. 3.18, 3.19, 8.75, 8.76-8.83, fig. 13. * |
ГОСТ Р 57365-2016/ EN 12063:1999. СТЕНЫ ШПУНТОВЫЕ. Правила производства работ. - Москва: Стандартинформ, 2017, дата введения 2017-07-01, пп. 3.18, 3.19, 8.75, 8.76-8.83, рис. 13. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105840207B (en) | Construction method for comprehensive tunnel entering structure of large-span tunnel penetrating shallow-buried bias-pressure loose accumulation body | |
US20140026518A1 (en) | Construction method for root-type foundation anchorage and bored, root-type cast in-situ pile with anchor bolts | |
EP3118374A1 (en) | Hollow cylindrical pier for fixing offshore platform structure to bed and method of installing and constructing same | |
CN110924433A (en) | Design method of subway foundation pit foot-hanging pile enclosure structure in upper-soft lower-hard rock stratum | |
CN103669365A (en) | External diagonal-pulling and internal diagonal-bracing herringbone foundation pit supporting pile and construction method thereof | |
KR101253678B1 (en) | Pile foundation and method for constucting the same | |
CN103603379A (en) | Anti-floating system combining anti-floating cement soil pile and anti-floating anchor rod and construction process of anti-floating system | |
US7025537B2 (en) | Subterranean structures and methods for constructing subterranean structures | |
CN110616740A (en) | Structure for expanding subway section in subway mine method construction interval and construction method thereof | |
JP4663541B2 (en) | Seismic reinforcement method for existing concrete pier | |
CN107100164A (en) | A kind of long auger guncreting pile construction method | |
Ergun | Deep excavations | |
CN201459749U (en) | Stable structure for construction platform of deep water steel pipe pile | |
CN203613568U (en) | Anti-floating cement soil pile and anti-floating anchor rod combined anti-floating system | |
RU2760287C1 (en) | Method for erecting a mooring structure on a rock base and an element of a mooring structure on a rock base obtained by this method | |
RU204145U1 (en) | ELEMENT OF MOUNTING STRUCTURE ON A ROCK BASIS | |
RU2761795C1 (en) | Method for erecting a bored pile of increased load-bearing capacity for construction in seismic areas | |
CN115717397A (en) | Larsen steel sheet pile and prestressed anchor cable combined supporting construction method | |
RU2089706C1 (en) | Pile frozen into permafrost and method of erection of pile frozen into permafrost | |
KR101020217B1 (en) | rock construction structure of using anchor and method thereof | |
CN204000837U (en) | A kind of prefabricated diaphragm wall | |
Otta et al. | Permanent ground anchors: stump design criteria | |
Altuntas et al. | Secant pile wall design and construction in Manhattan, New York | |
US20240254716A1 (en) | Substrate foundation support | |
CN105586973A (en) | Composite snap-in pile retaining wall construction method and a composite snap-in pile retaining wall structure |