SU1172983A1

SU1172983A1 - Hydraulic engineering enclosure and method of erecting same

Info

Publication number: SU1172983A1
Application number: SU833720850A
Authority: SU
Inventors: Глеб Николаевич Смирнов; Роман Константинович Топуридзе
Original assignee: Государственный Институт По Проектированию Дорожно-Транспортных Сооружений
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1983-12-30
Publication date: 1985-08-15

Abstract

1. Гидротехническое оградительное сооружение, включающее установленные на основании цилиндрические оболочки большого диаметра, заполненные загрузочным материалом, и монолитную надстройку, отличающеес тем, что, с целью повышени эксплуатационной устойчивости сооружени на повышенных глубинах и в ледовых услови х и упрощени монтажа , кажда оболочка снабжена размещенным внутри нее объемно-ферменным каркасом, который прикреплен к ее внутренней поверхности и снабжен по крайней, мере четырьм направл ющими с размещенными в них сва ми, расположенными попарно и наклонно в вертикальных пересекающихс по оси оболочки плоскост х так, что верхние концы направл ющих сведены к центру окружности верхней кромки оболочки, а нижние размещены по окружности нижней кромки, при этом нижние концевые участки свай заглублены в грунт основани , а верхние совмещены над оболочкой и омоноличены надстройкой . 2. Способ монтажа гидротехничесkfl кого оградительного сооружени , включающий установку на основание цилиндрических оболочек, заполнение их загрузочным материалом и омоноличивание надстройки, о т л и ч а ю- , щ и и с тем, что каркас с направл ющими укрепл ют в оболочке перед ее установкой, а сваи завод т в направл ющие и заглубл ют в грунт основани после заполнени оболочки загрузочным материалом.1. Hydrotechnical protective structure, including large-diameter cylindrical shells installed on the base, filled with loading material, and a monolithic superstructure, characterized in that, in order to increase the operational stability of the structure at elevated depths and in ice conditions and simplify installation, each shell is provided with placed inside it is a body-truss frame, which is attached to its inner surface and provided with at least four guides with hubs a, arranged in pairs and obliquely in vertical planes intersecting along the shell axis so that the upper ends of the guides are reduced to the center of the circumference of the upper edge of the shell, and the lower are arranged around the circumference of the lower edge, while the lower ends of the piles are buried in the bottom of the base, and the upper ones are combined above the shell and monolithic superstructure. 2. A method for mounting a hydraulic structure of a protective structure, including installation of cylindrical shells on the base, filling them with charging material and homoniching of the superstructure, so that the frame with the guides is fixed in the shell in front of it the installation, and the piles are driven into guides and buried in the ground of the base after filling the casing with the charging material.

Description

I Изобретение относитс к строитель ству и может быть использовано, в частности, в оградительньрс сооружени х , возводимых в морских и водохра нилищных услови х. Целью изобретени вл етс повышение эксплуатационной устойчивости сооружени на повышенных глубинах и в ледовых услови х и упрощение монTaJKa , На фиг. 1 схематически изображено гидротехническое оградительное сооружение- , поперечный разрез; на фиг. 2то же, вид сверху, ца уровне верхней кромки оболочки. Гидротехническое сооружение включает цилиндрические оболочки 1 большого диаметра, выполненные из металла и установленные на основание 2, которое в случае слабых грунтов вьтолнено в виде постели, выложенной из камн или щебн . Выполнение оболо чек из металла обусловлено большей прочностью последнего от разрушитель ного воздействи льда. Внутри каждой оболочки 1 смонтирован объемно-ферменный каркас 3, состо щий из соедиlieHHbix между собой по высоте секций 4j укрегшенньгх на внутренней стороне оболочки, например, сваркой посредством металлических ст жек 5. Каркас 3 выполнен по крайней мере с четырьм направл ю1цими 6 и размещенными в них сва ми 7, расположенными попарно в плоскост х P,Q,перекрещивающихс по оси оболочек 00. Направ л ю1дие 6 наклонены так, что их верх .ние KOHiyj сведены к центру О окружности верхней кромки оболочки, а нижние концы размещены по окружности нижней кромки и смещены по оси У, перпендикул рной направлению действи нагрузки со стороны мор , на угол с/ , не меньший 45 . Таким образом , плоскости PjQ размещени свай в плане до лсны быть расположены под углом к плоскости, перпендикул рной направлению нагрузки, равным или превышающим 45, так как поворот плоскостей на меньший угол обусловит по вление в сва х изгибающих моментов . Концевые участки свай 7 заглублены в грунт ниже уровн подошвы и выступают за пределы нижней кромки оболочки, а оголовки свай совмещены в пределах высоты надстройки 8 и омоноличены. Пространство внутри оболочки 1 заполнено загрузочным 832 материалом 9, предпочтительно песчано-гравийной смесью, как наиболее дешевым и удобным с точки зрени исключени повреждени каркаса. Соединение и омоноличивание оголовков свай, а также указанное размещение их в вертикальных плоскост х исключает возникновение изгибающих моментов в сва х за счет обеспечени работы пары расположенных в одной плоскости свай как козловых, т.е. работающих лишь на сжатие и раст жение. Вместе с тем наличие не менее четырех свай и перекрещивающеес положение плоскостей их размещени обеспечивает устойчивость оболочки к крут щему моменту, действующему в горизонтальной плоскости. Количество свай 7 определ етс конкретными услови ми применени сооружени , обусловленными пределами нагрузки. В случае использовани четырех свай вертикальные плоскости P,Q целесообразно расположить симметрично относительно оси X направлени нагрузки со стороны мор под углом р, , равным 30-45° от оси X, т.е. углом максимально возможного поворота свай относительно друг друга с одной стороны дл повышени устойчивости к горизонтальным крут щим моментам, а с другой стороны на угол, не превьш1ающий пределов возможного по влени изги-; бающих моментов в сва х. Данна конструкци при эксплуатации за счет свободной установки оболочки 1 на основание 2 исключает возникновение на подошве моментов и в силу описанной взаимосв зи со сва ми обеспечивает передачу нагрузок на сваи 7, которые за счет их размещени и заглублени могут воспринимать любые моментные нагрузки ввиду отсутстви в них изгибающих моментов и работы свай 7 только на сжатие и раст жение. Указанное обеспечивает устойчивость оболочки 1 при любых жесткост х шторма и глубине, а также повышенных нагрузок ледовых условий. Монтаж гидротехнического сооружени осуществл ют в навигационный период. Перед транспортировкой оболочки 1 к месту монтажа предпочтительно на суше в ней монтируют каркас 3 с направл ющими 6, устанавлива последовательно по высоте секции 4, сое3 дин их между собой и укрепл н наклонно размещенных направл ющих на внутренних стенках оболочки пос редством металлических ст жек 5. Затем оболочку транспортируют к месту монтажа и устанавливают ее совместно с каркасом 3 и направл ющими 6 на основание 2, в случае скальных грунтов - непосредственно на.дно, а при слабых грунтах - на предварительно уложенную постель из камн или щебн . Наличие каркас в оболочке предотвращает поврежден и деформацию оболочки при ее установке и транспортировке. После установки оболочки ее заполн ют пе чано-гравийной смесью, структура которой при засыпке исключает повреждение каркаса. Установка оболочки и заполнение ее загрузочным материалом занимает не менее 48 ч, что вписываетс и сроки штормового предупреждени и полностью исключает аварийные ситуации, т.е. возникновение шторма может быть предупреждено метеороло834 гической службой за 48 ч, а устойчивость оболочки с загрузочным материалом в навигационный период вл етс достаточной дл воспри ти нагрузок одноразового шторма. После того, как оболочке придана устойчивость , обеспечивающа технику безопасности строительства, т.е. исключающа опрокидывание и повреждение оболочки в случае возникновени шторма, продолжают дальнейший монтаж, а именно в направл ющие 6 завод т сваи 7, в случае слабых грунтов их забивают в грунт основани , а при скальном грунте заглубл ют путем забуривани . Оголовки свай соедин ют вьшге уровн оболочки, омоноличивают надстройкой 8. При этом монтаж свай не ограничен по времени в пределах навигационного периода, т.е. оболочке предана необходима с точки зрени техники безопасности устойчивость и дальнейший монтаж, обеспечивающий эксплуатационную устойчивость оболочки, не ограничен етеорологическими услови ми, т.е. ериодом тихой погоды.I The invention relates to the construction and can be used, in particular, in the protective structures built in marine and reservoir conditions. The aim of the invention is to increase the operational stability of the structure at elevated depths and in ice conditions and to simplify the monTaJKa. FIG. 1 schematically shows a hydraulic engineering protective structure, a cross-section; in fig. 2And the same, top view, ca level of the upper edge of the shell. The hydraulic structure includes cylindrical shells 1 of large diameter, made of metal and mounted on base 2, which in the case of weak soils is made in the form of a bed lined with stone or crushed stone. The metal casing is made due to the latter’s greater strength due to the destructive effect of ice. Inside each shell 1, a body-truss frame 3 is mounted, which consists of connecting each other along the height of sections 4j, ukregshenngh on the inner side of the shell, for example, by welding with metal stitches 5. The frame 3 is made with at least four directions 6 and placed in 7 of them, arranged in pairs in planes P, Q, intersecting along the axis of the 00 shells. Direction 6 6 is inclined so that their upper lines KOHiyj are reduced to the center O of the upper edge of the shell, and the lower ends are placed around the lower edge of and, and are shifted along the y axis, perpendicular to the direction of the load from the sea, at an angle c / not less than 45. Thus, the PjQ planes for placing the piles in plan should be located at an angle to the plane perpendicular to the load direction equal to or greater than 45, since rotation of the planes at a smaller angle will cause appearance of bending moments in the pile. The end sections of the piles 7 are buried in the ground below the level of the bottom and protrude beyond the lower edge of the shell, and the heads of the piles are aligned within the height of the superstructure 8 and are monolithic. The space inside shell 1 is filled with feed 832 material 9, preferably sand and gravel, as the cheapest and most convenient from the point of view of avoiding carcass damage. Combining and monolithing the pile tips, as well as the specified placement in vertical planes, excludes the occurrence of bending moments in the piles due to the operation of the pair of piles located in one plane as gantries, i.e. working only in compression and stretching. At the same time, the presence of at least four piles and the intersecting position of their placement planes ensures the stability of the shell to the torque acting in the horizontal plane. The number of piles 7 is determined by the specific conditions of use of the structure due to the load limits. In the case of four piles, the vertical planes P, Q should be positioned symmetrically relative to the X axis of the load direction from the sea at an angle p, equal to 30-45 ° from the X axis, i.e. the angle of maximum possible rotation of the piles relative to each other on the one hand to increase the resistance to horizontal torques, and on the other hand to an angle that does not exceed the limits of the possible occurrence of bending; bing moments in sva x. This structure during operation due to the free installation of the shell 1 on the base 2 eliminates moments at the sole and, due to the described interconnection with the cores, ensures the transfer of loads to the piles 7, which due to their placement and deepening can perceive any moment loads bending moments and work of the pile 7 only for compression and tension. This ensures the stability of the shell 1 at any storm hardness and depth, as well as increased loads of ice conditions. Installation of hydraulic structures carried out in the navigation period. Before transporting the casing 1 to the installation site, preferably on land, a frame 3 is mounted in it with guides 6, mounted in series along the height of section 4, connecting them between each other and reinforcing inclined guides on the inner walls of the shell by means of metal struts 5. Then the casing is transported to the place of installation and installed together with the frame 3 and guides 6 on the base 2, in the case of rocky soils - directly on the bottom, and in case of weak soils - on the pre-laid bed of stones n or rubble. The presence of the frame in the shell prevents damaged and deformation of the shell during its installation and transportation. After installing the shell, it is filled with a sand-gravel mixture, the structure of which, when backfilled, prevents damage to the frame. Installing the shell and filling it with the loading material takes at least 48 hours, which also includes the timing of the storm warning and completely eliminates emergency situations, i.e. the occurrence of a storm can be prevented by the meteorological service for 48 hours, and the stability of the shell with the loading material during the navigation period is sufficient to absorb the loads of a one-time storm. After the shell is given stability, providing construction safety engineering, i.e. The overturning and damage to the shell in the event of a storm continues further installation, namely to the guides 6 of the plant 7 piles 7, in the case of weak soils they are driven into the ground of the foundation, and buried under rocky soil. The pile heads are connected to the upper level of the shell, monolithed by the superstructure 8. At the same time, the installation of the piles is not limited in time within the navigation period, i.e. the shell is committed, from the point of view of safety, stability and further installation, ensuring the operational stability of the shell, is not limited to the meteorological conditions, i.e. Period of calm weather.

т 111 f/rj tft 1 ir/ w 7ff /rr f/f tfrt 111 f / rj tft 1 ir / w 7ff / rr f / f tfr

IIII

n //n //

иand

ViVi

Фаг. 2Phage. 2

Claims

1. Hydraulic engineering enclosure, including large-diameter cylindrical shells installed on the base, filled with loading material, and a monolithic superstructure, characterized in that, in order to increase the operational stability of the structure at high depths and in ice conditions and simplify installation, each shell is provided with an inside her volume-truss frame, which is attached to its inner surface and provided with at least four guides with piles placed in them, positioned in pairs and obliquely in vertical planes intersecting along the axis of the shell so that the upper ends of the guides are reduced to the center of the circumference of the upper edge of the shell, and the lower are placed around the circumference of the lower edge, while the lower end sections of the piles are buried in the ground of the base, and the upper ones are aligned above the shell and monopolized by the add-in. . §

2. The method of installation of a hydraulic engineering enclosure, including the installation of cylindrical shells on the base, filling them with loading material and monopolizing the superstructure, with the fact that the frame with guides is strengthened in the shell before installation, and the piles are driven into guides and buried in the soil of the base after filling the shell with loading material.