SU1184888A1

SU1184888A1 - Gravity mooring post of cellular type

Info

Publication number: SU1184888A1
Application number: SU843690297A
Authority: SU
Inventors: Leonid F Zlatoverkhovnikov; Yurij N Shishov
Original assignee: Leonid F Zlatoverkhovnikov; Yurij N Shishov
Priority date: 1984-01-09
Filing date: 1984-01-09
Publication date: 1985-10-15

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к гравитационным сооружениям ячеистого тина, которые могут быть использованы в качестве опор причальных и оградительных сооружений, мостов, стен судоходных шлюзов и доков и т.п.The invention relates to hydraulic construction, in particular to the gravitational structures of cellular Tina, which can be used as supports berth and protective structures, bridges, walls of ship locks and docks, etc.

Целью изобретения является снижение активного давления грунта засыпки, передающегося на лицевую стенку сооружения.The aim of the invention is to reduce the active pressure of the soil backfill transmitted to the front wall of the structure.

На фиг. 1 представлен гравитационный пал ячеистого типа, предназначенный для приема крупнотоннажных судов, поперечный разрез; на фиг. 2 — то же, вид в плане.FIG. 1 shows a gravitational felled cellular type, intended for the reception of large-tonnage vessels, a cross-section; in fig. 2 - the same plan view.

Гравитационный пал ячеистого типа содержит лицевую стенку 1 из плоского стального шпунта, погруженного в грунт основания 2, центральную трубчатую сваю 3 из стали или железобетона, гибкую диафрагму 4, имеющую шероховатые поверхности и выполненную из материала с малым относительным удлинением при растяжении, например из стали или стеклопластика, которая надевается на трубчатую сваю 3 и укладывается в грунт засыпки 5, жесткий цилиндрический элемент 6 из железобетона, имеющий ступенчатое уширение в основании, оголовок 7 из железобетона, железобетонную плиту покрытия 8, установленную на поверхность грунта засыпки 5, которую швом 9 смоноличивания соединяют с жестким цилиндрическим элементом 6, швартовное устройство 10 в виде причальной тумбы или самоотдающегося гака, смонтированное в верхней части трубчатой сваи 3, и отбойное устройство 11, навешиваемое на лицевую сторону оголовка 7.The cellular type gravitational bar contains a front wall 1 of flat steel sheet piles immersed in the ground of base 2, a central tubular pile 3 of steel or reinforced concrete, a flexible diaphragm 4 having rough surfaces and made of a material with a small elongation under tension, for example steel or fiberglass, which is put on the tubular pile 3 and fits into the soil of the backfill 5, rigid cylindrical element 6 of reinforced concrete, having a stepped broadening at the base, tip 7 of reinforced concrete, iron An ethereal slab of coating 8 installed on the soil surface of the backfill 5, which is connected to a rigid cylindrical element 6 by a seam 9 of the grouting head end side 7.

При необходимости значительного снижения активного давления грунта на лицевую стенку 1 гравитационного пала предусматривается укладка нескольких гибких диафрагм 4 в грунт засыпки 5 на нескольких уровнях, причем их количество зависит от физико-механических свойств грунта засыпки 5 и высоты гравитационного пала и определяется экспериментальным путем.If necessary, a significant reduction in the active pressure of the soil on the front wall 1 of the gravity bar provides for placing several flexible diaphragms 4 into the soil of the backfill 5 at several levels, and their number depends on the physical and mechanical properties of the soil backfill 5 and the height of the gravity fall and is determined experimentally.

Гравитационный пал возводится в следующей последовательности.The gravitational fall is erected in the following sequence.

Сначала погружается центральная трубчатая свая 3 ниже отметки грунта основания 2. Затем погружается лицевая стенка 1 из плоского стального шпунта. После этого гравитационный пал заполняется грунтом засыпки 5 до отметки укладки гибкой диафрагмы 4. Далее на центральную трубчатую сваю 3 надевается гибкая диафрагма 4, которая укладывается в горизонтальном положении на грунт засыпки 5 на необходимой отметке, расположенной ниже отметки уровня воды в акватории. Вслед за этим продолжается заполнение гравитационного пала грунтом засыпки 5 до отметкиFirst, the central tubular pile 3 is submerged below the ground level of the base 2. Then the front wall 1 of the flat steel tongue is immersed. After this, the gravitational bollard is filled with backfill soil 5 to the flexible diaphragm 4 laying mark. Next, a flexible diaphragm 4 is put on the central tubular pile 3, which fits horizontally on the backfill soil 5 at the required level located below the water level mark. This is followed by the filling of the gravitational bollard with backfill soil 5 to the mark

низа жесткого цилиндрического элемента 6, после чего внутри гравитационного пала устанавливается сам жесткий цилиндрический элемент 6 и бетонируется оголовок 7. После этого внутренняя полость жесткого цилиндрического элемента 6 заполняется грунтом засыпки 5 до отметки низа плиты покрытия 8.the bottom of the rigid cylindrical element 6, after which the rigid cylindrical element 6 itself is installed inside the gravity beam and the head 7 is concreted. After that, the internal cavity of the rigid cylindrical element 6 is filled with filling soil 5 to the bottom of the cover plate 8.

Далее на трубчатую сваю 3 надевается плита покрытия 8, которая затем устанавливается на поверхность грунта засыпки 5. Омоноличивание плиты покрытия 8 с жестким цилиндрическим элементом 6 производится с помощью шва омоноличивания после завершения осадки грунта основания 2 гравитационного пала и грунта засыпки 5 внутри него. В необходимых случаях перед омоноличиванием производится подсыпка грунта засыпки 5 до требуемой отметки. Для этого плита покрытия 8 временно снимается, а после подсыпки вновь устанавливается на место.Next on the tubular pile 3 is put on the cover plate 8, which is then installed on the surface of the backfill soil 5. Monolithing the cover plate 8 with a rigid cylindrical element 6 is made using a grout of joint after the precipitation of the base 2 of the gravity stack and the backfill soil 5 is completed. When necessary, before grouting, backfill 5 is filled to the required mark. To do this, the cover plate 8 is temporarily removed, and after the bedding is put back in place.

Статическая работа гравитационного пала характеризуется тем, что после омоноличивания жесткого цилиндрического элемента 6 вместе с плитой покрытия 8 они смещаются как единое целое вниз относительно оголовка 7 и лицевой стенки 1 вследствие осадки грунта основания внутри ячейки и грунта засыпки 5.The static operation of the gravity bollard is characterized by the fact that, after homonolation of the rigid cylindrical element 6 together with the cover plate 8, they are shifted as a single unit downward relative to the tip 7 and the front wall 1 due to precipitation of the base soil inside the cell and the backfill soil 5.

В результате этого грунт засыпки 5, заключенный в верхней части гравитационного пала «в обойму» уплотняется. Одновременно увеличивается вертикальное давление грунта засыпки 5 на гибкую диафрагму 4, расположенную в грунте засыпки 3, что способствует реализации сил трения Р_Тр, возникающих по контакту нижней поверхности гибкой диафрагмы 4 с грунтом засыпки 5 при смещении лицевой стенки 1 в сторону акватории.As a result, the soil of the backfill 5, enclosed in the upper part of the gravity pala "into the holder" is compacted. At the same time, the vertical pressure of the backfill soil 5 on the flexible diaphragm 4 located in the backfill soil 3 increases, which contributes to the implementation of friction forces P _T p arising from the contact of the bottom surface of the flexible diaphragm 4 with the backfill soil 5 when the front wall 1 is displaced to the water area.

Вследствие этого уменьшается та призма обрушения 12 в грунте засыпки 5, которая образуется в случае отсутствия гибкой диафрагмы 4, и соответственно снижается активное давление грунта засыпки δ, действующее на лицевую стенку 1 с внутренней ее стороны.As a result, the prism of collapse 12 in the soil of the backfill 5, which is formed in the absence of a flexible diaphragm 4, decreases, and the active pressure of the backfill soil δ acting on the front wall 1 from the inner side accordingly decreases.

Реализации сил трения способствует также то обстоятельство, что грунт засыпки 5 в объеме, ограниченном верхней поверхностью гибкой диафрагмы 4, внутренними поверхностями лицевой стенки 1 и жесткого цилиндрического элемента б, а также нижней поверхностью плиты покрытия 8 заключен «в обойму» и, находясь в уплотненном состоянии, будет пригружать гибкую диафрагму 4.Realization of friction forces is also facilitated by the fact that the soil of the backfill 5 in the volume bounded by the upper surface of the flexible diaphragm 4, the inner surfaces of the front wall 1 and the rigid cylindrical element b, as well as the lower surface of the coating plate 8 is enclosed and condition, will load the flexible diaphragm 4.

В случае отсутствия гибкой диафрагмы 4 к лицевой стенке 1 гравитационного пала будут приложены с внутренней ее стороны активное давление грунта, характеризуемое эпюрой 13, и с наружной ее стороны —In the absence of a flexible diaphragm 4, the active pressure of the soil, characterized by the epure 13, will be applied to the front wall 1 of the gravity bar, and from the outer side

11848881184888

пассивное давление грунта, характеризуемое эпюрой 114.passive soil pressure, characterized by the epure 114.

При наличии гибкой диафрагмы 4 в грунте засыпки 5 возникает призма обрушения 15 меньших размеров и иной формы, чем призма обрушения 12. В этом случае к лицевой стенке 1 конструкции будут приложены с внутренней ее стороны активное давление грунта, характеризуемое эпюрой 16, и с наружной ее стороны — пассивное давление грунта, характеризуемое эпюрой 17 В данном случае площадь эпюры 16 активного давления грунта, как и площадь эпюры 17 пассивного давления грунта, будут меньше соответствующих площадей эпюр 13 и 14 активного давления грунта и пассивного давления грунта, отвечающих случаю отсутствия в грунте засыпки 5 гибкой диафрагмы 4.In the presence of a flexible diaphragm 4, a prism of collapse 15 of a smaller size and a different shape than the prism of collapse 12 occurs in the filling ground 5. In this case, the active pressure of the soil, characterized by the epure 16, will be applied to the front wall 1 of the structure hand - passive pressure of the soil, characterized by the epure 17 In this case, the area of the active soil pressure plot 16, as well as the area of the passive soil pressure plot 17, will be less than the corresponding areas of active soil pressure and passive areas 13 and 14 ION ground, corresponding to the case of absence in the soil backfill 5 flexible diaphragm 4.

Гибкая диафрагма 4 в указанных условиях анкерует сама себя и работает только на растяжение под воздействием сил трения Ерр. В случае, когда отметки дна у гравитационного пала со стороны акватории меняются по его периметру, т.е. существует перепад отметок, соответственно будут отличаться друг от друга эпюры 16 и 17 активного давления грунта, а также пассивного давления грунта по любым вертикальным сечениям А—А, проходящим через ось пала по одну и по другую стороны от этой оси. В этом случае по разные стороны от оси гравитационного пала на гибкую диафрагму 4 будут действовать различные силы трения Е^р и Гу'р. Разность указанных сил трения будет восприниматься в виде горизонтальной нагрузки центральной трубчатой сваей 3 на том участке по ее высоте, где заложена гибкая диафрагма. При этом горизонтальная нагрузка будет распределена по некоторой дуге, составляющей часть периметра центральной трубчатой сваи 3, и по высоте, равной толщине гибкой диафрагмы 4, причем равнодействующая этой нагрузки будет направлена радиально по отношению к центральной трубчатой свае 3.The flexible diaphragm 4 under these conditions anchors itself and only works in tension under the influence of friction forces Epr. In the case when the bottom marks at the gravitational fall from the water area change along its perimeter, i.e. there is a drop in marks, respectively, the diagrams 16 and 17 of the active pressure of the soil, as well as the passive pressure of the soil, will differ from each other in any vertical sections A – A passing through the axis of the ground and on the other side of this axis. In this case, different friction forces E ^ p and Gu'r will act on different sides of the axis of the gravitational fall on the flexible diaphragm 4. The difference between these friction forces will be perceived as a horizontal load by the central tubular pile 3 in that area along its height, where a flexible diaphragm is laid. In this case, the horizontal load will be distributed over a certain arc, which forms part of the perimeter of the central tubular pile 3, and over a height equal to the thickness of the flexible diaphragm 4, and the resultant of this load will be directed radially relative to the central tubular pile 3.

Снижению активного давления грунта засыпки 5, передающегося непосредственно на лицевую стенку 1 конструкции с внутренней ее стороны, способствует также наличие жесткого цилиндрического элемента 6, поскольку верхняя часть эпюры 17 активного давления грунта на высоте жесткого цилиндрического элемента 6, за вычетом толщины плиты покрытия 8, приложена не к лицевой стенке 1, а воздействует изнутри на жесткий цилиндрический элемент 6.The presence of a rigid cylindrical element 6 also contributes to a decrease in the active pressure of the soil of the backfill 5 transmitted directly to the front wall 1 of the structure from its internal side, since the upper part of the active soil pressure plot 17 at the height of the hard cylindrical element 6, minus the thickness of the cover plate 8, is attached not towards the front wall 1, but acting from the inside on the rigid cylindrical element 6.

При навале судна на гравитационный пал возникающее усилие навала Н_н будет передаваться через оголовок 7, жесткий цилиндрический элемент 6 и плиту покрытия 8 непосредственно на трубчатую сваю 3. Одновременно под влиянием силы тяжестиWhen Navale vessel has fallen to the gravitational force arising Nabal H _n will be transmitted through the well head 7, the hard cylindrical member 6 and the cover plate 8 directly with the tubular pile 3. At the same time under the influence of gravity

от веса жесткого цилиндрического элемента 6, плиты покрытия 8 и грунта засыпки 5, расположенного выше отметки верхней поверхности гибкой диафрагмы 4, образуются силы трения, которые будут действовать по контакту нижней поверхности гибкой диафрагмы 4 с грунтом засыпки 5 и воспримут соответствующую часть и усилия навала Н_к. Реализация указанных сил трения обеспечивается тем, что грунт засыпки 5, заключенный «в обойму» между внутренними поверхностями жесткого цилиндрического элемента 6 и лицевой стенки 1 гравитационного пала, а также верхней поверхностью гибкой диафрагмы 4 и нижней поверхностью плиты покрытия 8, находится в плотном состоянии благодаря пригрузке плитой покрытия 8 и невозможности бокового расширения. При наличии гибкой диафрагмы 4 происходит снижение максимального суммарного активного давления грунта засыпки 5 с внутренней стороны лицевой стенки 1 гравитационного пала в зоне, наиболее удаленной по горизонтали от места приложения усилия навала Н_к, что влечет за собой снижение напряжений в лицевой стенке 1 по сравнению с тем случаем, когда гибкая диафрагма 4 в гравитационном пале отсутствует.From the weight of the rigid cylindrical element 6, the slab of coating 8 and the backfill soil 5, located above the upper surface of the flexible diaphragm 4, frictional forces are formed that will act on the contact of the lower surface of the flexible diaphragm 4 with the ground of the backfill 5 and will perceive the appropriate part and efforts of the pile H _to The implementation of these friction forces is ensured by the fact that the backfill soil 5, enclosed "in the cage" between the internal surfaces of the rigid cylindrical element 6 and the front wall 1 of the gravity beam, as well as the upper surface of the flexible diaphragm 4 and the bottom surface of the cover plate 8, is in a dense state due to loading plate cover 8 and the impossibility of lateral expansion. In the presence of a flexible diaphragm 4, the maximum total active ground pressure of the backfill 5 decreases from the inner side of the face wall 1 of the gravity fall in the zone furthest horizontally from the point of application of the pile pressure H _c , which leads to a decrease in stresses in the face wall 1 compared to the case when the flexible diaphragm 4 is absent in the gravitational arm.

Наличие гибкой диафрагмы 4 при совместной ее работе с центральной трубчатой сваей 3 также способствует выравниванию активного давления грунта ио всему периметру, с внутренней стороны лицевой стенки 1 гравитационного нала, что положительно сказывается на условиях ее работы.The presence of a flexible diaphragm 4 when working together with the central tubular pile 3 also helps to equalize the active pressure of the soil and the entire perimeter from the inside of the front wall 1 of the gravitational core, which has a positive effect on the conditions of its operation.

Аналогичным образом гравитационный пал эффективно работает при волновых и ледовых нагрузках.Similarly, the gravitational fall effectively works under wave and ice loads.

При этом, ввиду того, что нижняя уширенная часть жесткого цилиндрического элемента 6, примыкающая изнутри к лицевой стенке гравитационного пала, расположена в зоне воздействия Волновых и ледовых нагрузок, работа лицевой стенки 1 гравитационного пала при таких нагрузках значительно облегчается, так как эти нагрузки от лицевой стенки 1 передаются непосредственно на жесткий цилиндрический элемент 6, распределяющий указанные нагрузки между другими элементами конструкции пала.Moreover, since the lower, broadened part of the rigid cylindrical element 6, which is adjacent to the front wall of the gravity bar, is located in the impact zone of wave and ice loads, the operation of the front wall 1 of the gravity bar under such loads is greatly facilitated, since these loads are from the front walls 1 are transmitted directly to a rigid cylindrical element 6, which distributes the specified loads between other elements of the bollard.

При швартовых нагрузках возникающее швартовное усилие Н_ш воспринимается центральной трубчатой сваей 3, находящейся полностью в грунте засыпки 5, что облегчает ее работу на горизонтальную нагрузку.When mooring loads arising mooring force H _W perceived by the Central tubular pile 3, which is completely in the ground backfill 5, which facilitates its work on the horizontal load.

Улучшению условий работы центральной трубчатой сваи 3 способствует также то обстоятельство, что грунт засыпки 5 в верхней ее части сильно уплотнен, а сама свая заполнена грунтом засыпки 5. Кроме того, часть усилия Н_ш через плиту покрытия 8. жесткий цилиндрический элемент 6 и ого1184888Improving the working conditions of the central tubular piles 3 contributes also the fact that the soil backfill 5 in its upper part is strongly compacted, and itself filled with soil backfill pile 5. In addition, part of the force H _w through the coating plate 8. rigid cylindrical member 6 and ogo1184888

ловок 7 передается на лицевую стенку 1dexterous 7 is transmitted to the front wall 1

гравитационного пала, что также облегчаетgravitational fell, which also facilitates

условия работы центральной трубчатойworking conditions central tubular

сваи 3.piles 3.

Использование предлагаемого изобретения снижает активное давление грунта засыпки на внутреннюю поверхность лицевой стенки пала до 30% за счет применения гибкой диафрагмы, что позволяет, в ряде слу чаев, при заполнении ячейки заменить камень более дешевым грунтом засыпки, например песком.The use of the invention reduces the active pressure of the backfill soil on the inner surface of the front wall to 30% due to the use of a flexible diaphragm, which allows, in some cases, when filling a cell, replacing the stone with cheaper backfill soil, such as sand.

Claims

1. GRAVITATIONAL PAL

CELLULAR TYPE, including a front sheet piling wall rigidly connected with the tip, equipped with a baffling device, a coating plate and backfill soil, characterized in that in order to reduce the active pressure of the backfill soil transmitted to the front wall, it is provided with a flexible diaphragm installed in a horizontal position inside it fell in the ground backfill at a level below the water level in the water area, made of a material with low elongation under tension and having rough surfaces, as well as rigid cylindrical m member having a stepped widening in the base disposed within the tip and the adjoining side soil filling, the cooker cover is placed on the surface of soil backfill and formed integrally with the rigid cylindrical member with the possibility of joint movement with respect to the front wall of the head part.

2. Pal on π. 1, characterized in that the flexible diaphragm is made of steel or fiberglass.

3. Pal on π. 1, characterized in that the flexible diaphragm is installed in the backfill soil at several levels.

ϊ184888

FIG!

>

one

2

Iϊ84888