ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ И ОГРАДИТЕЛЬНЫЙ МОЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОРТОВОЙ АКВАТОРИИ, ВОЗВОДИМЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ

Техническое решение относится к группе устройств, одно из которых предназначено для изготовления другого в гидротехническом строительстве, а именно - к устройству технологических комплексов для возведения гидротехнических сооружений (ГТС) и к устройству ГТС в виде оградительного мола, возводимого этими комплексами в акваториях морских портов.
Типичными аналогами комплексов для возведения гидротехнических сооружений являются устройства [5-8], модифицирующие традиционные конструктивные выполнения [11, 12]. Так устройство [6] содержит совокупность средств для возведения причального сооружения, включающего свайные опоры с установленным на них ростверком, при этом рабочая площадка выполнена на плавучем основании плавсредства (понтона) с последующей транспортировкой изделий (свай, колонн, плит ростверка) этим плавсредством к месту установки, которая осуществляется с помощью подъемно-транспортных механизмов, размещенных на этом плавсредстве.
Недостатками устройства [6] являются сложность, трудоемкость и большие капитальные затраты, обусловленные применением плавсредств, что затрудняет достижение оптимального критерия производства «сложность
- стоимость - эффективность», т.е. достижение максимально возможной эффективности при приемлемых сложности и стоимости.
Комплекс [5] для возведения причального сооружения позволяет отказаться от использования сложных, дорогостоящих и неприменимых в условиях значительного волнения плавсредств и монтировать ГТС с посекционно наращиваемым ростверком путем поочередной последовательной надвижки плит.
Однако, в ряде случаев, технология [5] последовательно надвигаемых плит по опорным направляющим ограничителям на свайные опоры, устанавливаемые в предварительно пробуренные для них скважины, не может удовлетворять комплексным требованиям по сокращению сроков монтажа при снижении его трудоемкости ввиду относительной сложности, необходимости вспомогательных операций (бурение скважин, установка домкратов, производство плит специальной конструкции) и зависимости от погодных условий и волнового режима.
Технологический комплекс [1] для возведения ГТС, принятый за прототип (частичная модификация которого предложена в [2]), содержит рабочую площадку, совокупность средств для возведения ГТС, включающего свайные опоры с установленным на них ростверком из плит, причем рабочая площадка оснащена оборудованием и сборными элементами для монтажа ГТС, совокупность средств для возведения ГТС включает подъемное устройство, выполненное в виде большегрузного подъемного крана, и установку для монтажа свайных опор основания ГТС с посекционным наращиванием пролетов ростверка ГТС, снабженную кондуктором с проемами для размещения свайных опор на проектное положение посредством подъемного крана с последующим погружением их в грунт дна забивным снарядом на требуемую глубину. При этом подъемный кран и установка для монтажа ГТС выполнены с возможностью последовательного посекционного наращивания пролетов ростверка посредством перемещением подъемного крана на установленные плиты очередного пролета для
выставления кондуктора на проектное положение последующего пролета прямолинейного или выполняемого с ответвлениями ГТС.
К недостаткам комплекса [1] следует отнести относительную сложность и ограниченность при реализации пионерного способа возведения ГТС значительной протяженности (инженерно-строительных работ впервые прокладываемых дорожных, оградительных и аналогичных конструкций) и при увеличении глубины акватории по мере выдвижения ГТС в море. В комплексе [1] отсутствует технологическая схема одновременного выполнения всех этапов строительства и недостаточно проработана (или отсутствует) конструкция необходимых узлов, включая, кондуктор, требующий в устройстве [1] предварительного монтажа дополнительных опорных стоек. При этом отсутствие в комплексе [1] модулей энерго- и топливосбережения, модуля хранения необходимого оборудования, а также модуля оперативного контроля (диспетчера) всего процесса строительства (в том числе глубины акватории) и бытовых блоков ограничивает [9] применение комплекса [1] при возведении ГТС значительной протяженности. Как следствие, достижение оптимального критерия «сложность - стоимость - эффективность» при использовании комплекса [1] затруднено.
Возводимыми посредством описанных технологических комплексов ГТС, как правило, являются оградительные молы, волноломы, набережные и т.п.сооружения [3, 4, 10-12, 15], традиционно включающие свайные опоры с установленным на них ростверком.
Так, известный оградительный мол [4] содержит забитые в морское дно в ряд вертикальные сваи и насаженные на сваи в вертикальные ряды волногасящие элементы. Мол [4] включает, по меньшей мере, два ряда вертикальных свай, образующих ряжевую конструкцию с заполнением внутреннего пространства камнем. Однако, вертикальные стенки мола [4], в ряде случаев, не могут обеспечить необходимой степени волногашения и, кроме того ГТС с вертикальными стенками подвергаются воздействию
значительных нагрузок и больших напряжений в основании свайного типа [10, 11], что снижает их надежность и долговечность.
Оградительный мол [3], возводимый посредством технологического комплекса [1], принятый за прототип, содержит ряжевую конструкцию из последовательно смонтированных опирающихся на дно секций. При этом мол [3] включает два ряда свай с насаженными на сваи в ряды волногасящими элементами, внутреннее пространство между которыми заполнено наброской из камня или бетонных блоков, ряды свай выполнены в виде опор с наклоном к вертикали, а волногасящие элементы выполнены непроницаемыми у дна акватории и проницаемыми у поверхности моря.
Однако, устройства [3] эффективны лишь при сравнительно небольших глубинах не более 3-5 м [10]. При увеличении глубины акватории до 10-20 м (и более) или на илистых грунтах сооружение мола типа [3] вызывает затруднения и требует значительного увеличения материалоемкости (наброски больших объемов и числа волногасителей) и, следовательно, усложняет монтаж, повышает трудозатраты, стоимость и увеличивает сроки строительства. При этом выполнение мола по всей глубине акватории (от дна до водной поверхности), в ряде случаев, затрудняет водообмен и ухудшает экологические условия для огражденных участков акватории. Таким образом, комплексный критерий «сложность-стоимость-эффективность» при возведении мола [3] снижается с увеличением глубины акватории. Указанные недостатки мола [3] и других известных технических решений могут быть устранены при использовании общего принципа построения волнозащитных сооружений в зоне максимального волнового воздействия вблизи морской поверхности [10, 11], которые при усовершенствовании и синергетической совокупности с основными существенными признаками прототипа [3] и аналогов [4 и др.] позволят реализовать эффективную волнозащиту при приемлемой сложности и стоимости ГТС. При этом в зависимости от глубины акватории, особенно при ГТС значительной протяженности, целесообразно возводить оградительные молы из
совокупности секций различных типов (например [3, 4, 10]), общим признаком которых является выполнение в виде свайноряжевой конструкции, содержащей два ряда вертикальных или наклонных свай с заполнением внутреннего пространства наброской из камня или бетонных блоков и смонтированный на верхних концах опорных свай ростверк.
Сущность предлагаемой группы технических решений заключается в создании технологического комплекса для возведения ГТС значительной протяженности с полной технологической схемой одновременного выполнения всех этапов строительства протяженного оградительного мола, позволяющего осуществлять эффективную защиту от волн при различной (изменяющейся по мере выдвижения ГТС в море) глубине акватории.
Основной технический результат предлагаемого технологического комплекса - сокращение сроков строительства, снижение материалоемкости и трудоемкости работ при упрощении процесса возведения ГТС значительной протяженности за счет рационального совмещения всех операций на различных участках монтажа ГТС и за счет применения узлов комплекса (технологической платформы, кондуктора и др.) усовершенствованной конструкции. Предложенный технологический комплекс без каких-либо ограничений позволяет реализовать пионерный способ возведения протяженных ГТС на акваториях с изменяющейся глубиной, при этом обеспечивается рациональное совмещение всех операций возведение ГТС от его монтажа и мониторинга (диспетчеризации) до обустройства бытовых условий строителей-монтажников.
Возводимый предложенным технологическим комплексом оградительный мол реализует технический результат, обусловленный синергией различных типов используемых конструкций в зависимости от глубины акватории. Предложенный оградительный мол из секционных блоков различной конструкции обеспечивает по всей своей протяженности высокую степень волногашения, устойчивость и надежность сооружения при снижении материалоемкости и стоимости. Дополнительный технический
результат обусловлен улучшением водообмена и экологических условий для огражденных участков акватории. Таким образом, в предлагаемой группе технических решений достигается близкое к оптимальному значение комплексного критерия «сложность - стоимость - эффективность», т.е. максимально возможная эффективность при приемлемых сложности и стоимости.
Технический результат достигается следующим образом. Технологический комплекс для возведения гидротехнического сооружения (ГТС) содержит рабочую площадку, совокупность средств для возведения ГТС, включающего свайные опоры с установленным на них ростверком из плит, причем рабочая площадка оснащена оборудованием и сборными элементами для монтажа ГТС, совокупность средств для возведения ГТС включает подъемное устройство, выполненное в виде большегрузного подъемного крана, и установку для монтажа свайных опор основания ГТС с посекционным наращиванием пролетов ростверка ГТС, снабженную кондуктором с проемами для размещения свайных опор на проектное положение посредством подъемного крана с последующим погружением их в грунт дна забивным снарядом на требуемую глубину, при этом подъемный кран и установка для монтажа ГТС выполнены с возможностью последовательного посекционного наращивания пролетов ростверка посредством перемещением подъемного крана на установленные плиты очередного пролета для выставления кондуктора на проектное положение последующего пролета прямолинейного или выполняемого с ответвлениями ГТС.
Отличительной особенностью комплекса является то, что для реализации пионерного способа возведения ГТС значительной протяженности комплекс соответственно технологической схеме этапов строительства выполнен в виде последовательно связанных участков работ поточным методом и содержит участок монтажа несущих конструкций ГТС (участок МНК для монтажа рамной обвязки, погружения свай и монтажа
железобетонных плит перекрытия), участок эрлифтирования скважин свай и их бетонирования (участок ЭБС для монтажа буронабивных свай) и участок заполнения пространства между рядами свай крупным камнем (участок ЗПК). При этом участок МНК оснащен передвижной технологической платформой с закрепленным на ней по направлению работ двухъярусным выносным кондуктором, нижний ярус которого снабжен опорными направляющими для последовательного монтажа металлической рамной обвязки свайных опор, представляющей собой ригельную опору верхнего строения ГТС с направляющими отверстиями для погружения свай и закрепления их верхних концов, а верхний ярус кондуктора снабжен выполненными в виде стаканов проемами для размещения свайных опор на проектное положение посредством подъемного крана с последующим погружением их в грунт забивным снарядом, причем технологическая платформа выполнена, по крайней мере, двухуровневой, на верхнем уровне платформы размещены монтажный большегрузный подъемный кран и забивной снаряд, а в межуровневом пространстве размещены модуль энергообеспечения, модуль топливоснабжения, модуль хранения комплектов необходимого оборудования и инструментов, модуль диспетчера и связи, бытовой и сантехнический блоки. Участок ЭБС включает совокупность оборудования и механизмов для эрлифтирования скважин свай и их бетонирования в составе установки эрлифтирования с гидроподмывом, автобетоновоза, узла армирования, узла бетонирования и узла сварочных работ. Участок ЗПК оборудован подъемным краном и плавучей грузовой платформой с крупным камнем и выполнен с возможностью частичного временного демонтажа плит перекрытия для засыпки пространства между рядами свай, создания проницаемого оградительного сооружения ГТС от волнового воздействия и последующего восстановления перекрытия посредством окончательного монтажа железобетонных плит перекрытия с закреплением их сварными соединениями с ригельной опорой верхнего строения.
В конкретном случае выполнения комплекса в качестве забивного снаряда для забивки свайных опор ГТС использован гидромолот, или вибропогружатель, или другое забивное устройство, перемещаемые от одной свайной опоры к другой посредством подъемного крана участка МНК.
Комплекс также отличается тем, что свайные опоры выполнены из металлических труб большого диаметра, например диаметра 1020 мм, и монтируются посредством размещенных на участке МНК подъемного крана, забивного снаряда и кондуктора вертикально или с наклоном к вертикали до 30° с шагом не более 2 м.
При этом металлическая рамная обвязка ригельной опоры верхнего строения ГТС выполнена из двутавров, например из двутавров марки 70 Ш 2.
Отличием комплекса также является то, что монтажный большегрузный подъемный кран участка МНК выполнен с грузоподъемностью не менее 200 т, подъемный кран участка ЭБС имеет грузоподъемность до 65 т, а подъемный кран участка ЗПК имеет грузоподъемность не менее 12 т для подъема и укладки каменной засыпки проницаемого оградительного сооружения камнем массой от 3 до 10 т.
Передвижная технологическая платформа участка МНК выполнена самодвижущейся или передвигаемой по секции верхнего строения ГТС посредством транспортных механизмов.
Кроме того, комплекс отличается тем, что размещенные в межуровневом пространстве технологической платформы модули включают следующее оборудование: модуль энергообеспечения содержит основной и резервный источники автономного электрообеспечения, выполненные в виде дизельных электрогенераторов, модуль топливоснабжения содержит емкости для хранения топлива и соединен с модулем энергообеспечения, модуль диспетчера и связи включает систему беспроводной связи, приемопередающую станцию спутниковой связи, комплект аппаратуры для мониторинга и видеонаблюдения процесса и этапов монтажа ГТС, устройства аварийного оповещения, охранной и пожарной сигнализации,
систему пожаротушения, а бытовой и сантехнический блоки оснащены средствами освещения, теплоснабжения, канализации, вентиляции и кондиционирования воздуха.
В конкретном случае использования комплекс выполнен с возможностью обеспечения начального этапа работ с берегового стапеля и последующего одновременного на всех участках МНК, ЭБС и ЗПК процесса возведения ГТС с уже смонтированной по мере строительства части ГТС, при этом комплекс соединен транспортной линией с береговой рабочей площадкой для обеспечения подачи материалов, механизмов и оборудования к месту монтажа на участках МНК, ЭБС и ЗПК, включая плавучую грузовую платформу с засыпаемым в пространство между рядами свай крупным камнем.
При этом в частном случае выполнения комплекса возводимое пионерным способом ГТС является эстакадным оградительным сооружением значительной протяженности для защиты портовой акватории от волнового воздействия, например юго-западным оградительным молом порта г.Сочи длиной 780 м.
Технический результат оградительного мола, возводимого технологическим комплексом по пп.1-9, достигается следующим образом.
Оградительный мол, возводимый пионерным способом посредством технологического комплекса по пп.1-9, выполнен в виде свайно-ряжевой конструкции и содержит два ряда вертикальных или наклонных свай с заполнением внутреннего пространства наброской из камня или бетонных блоков и смонтированный на верхних концах опорных свай ростверк.
Отличительной особенностью оградительного мола является то, что мол значительной протяженности выполнен из секционных блоков двух типов конструкций КМ 1 и КМ 2, которые монтируются в зависимости от глубины акватории h при следующих условиях:
мол конструкции типа КМ 1 при h<hp,
мол конструкции типа КМ 2 при h≥hp,
где hp - расчетное значение глубины, hp=8-12 м, при этом мол конструкции типа КМ 1 перекрывает толщу воды по всей глубине до дна акватории, а волногасящие элементы конструкции типа КМ 2 перекрывают только приповерхностную часть акватории, осуществляя защиту от волн в зоне максимального волнового воздействия и эффективного волногашения вблизи водной поверхности.
В одном из частных случаев выполнения оградительного мола при монтаже конструкции типа КМ 1 опорные сваи образуют сплошную преграду вертикального или откосного профиля, полностью перекрывающую толщу воды до дна акватории.
В другом частном случае мол конструкции типа КМ 1 содержит монтируемые с заданным шагом в два ряда вертикальные или наклонные сваи с насаженными на них волногасящими элементами, выполненными в виде проницаемых фасонных бетонных блоков, например гексабитов, или, например, в виде отдельных или сборных железобетонных цилиндрических элементов, по меньшей мере, двух различных диаметров, при этом сваи выполнены в виде железобетонных буронабивных свай в оболочках из металлических труб, а ряды свай с волногасящими элементами и ростверк образуют свайно-ряжевую конструкцию с заполнением внутреннего пространства твердым камнем, размеры которого превышают проемы, образованные волногасящими элементами.
Одной из более рациональных и эффективных по техническому результату конструкций мола типа КМ 1 является мол конструкции типа КМ 1, который содержит вертикальные или наклонные сваи с насаженными на них волногасящими элементами, представляющими собой бетонные блоки в виде пустотелых параллелепипедов и снабженными выступами для последовательного закрепления в рядах путем насаживания на пару соседних свай в каждом из двух свайных рядов, причем нижние ряды волногасящих элементов у дна моря выполнены в виде сплошных непроницаемых плит, внутреннее пространство между которыми заполнено наброской из горной
массы, в том числе карьерных отходов, верхние ряды волногасящих элементов у поверхности моря выполнены со сквозными каналами, внутреннее пространство между верхними рядами волногасящих элементов заполнено бетонными блоками, при этом сквозные каналы волногасящих элементов выполнены круговой, или овальной, или квадратной, или прямоугольной формы, или в виде их комбинаций.
Отличием одного из вариантов мола конструкции типа КМ 2 является то, что мол конструкции типа КМ 2 выполнен из последовательно смонтированных секций ограждающих блоков, каждая из которых содержит размещенный вблизи водной поверхности оградительный блок, представляющий собой совокупность балочной клети с отверстиями для закрепления опорных свай и ряжевых проницаемых модулей с наброской из камня или бетонных блоков, при этом ряжевые проницаемые модули образуют в разрезе равнобедренную трапецию с большим верхним основанием и высотой не менее высоты волны, от которой производится защита, опорные сваи выполнены вертикальными или с наклоном к вертикали до 30, опорные сваи и ограждающие блоки выполнены из металлических, или железобетонных, или сталебетонных конструкций, а наброска из камня или бетонных блоков выполнена с коэффициентом сквозности 0,2-0,4.
Кроме того, оградительный мол отличается тем, что выполнен с возможностью устройства верхнего строения для использования оградительного мола в качестве дороги, или причала (пирса), или мостового перехода, или набережной.
При этом отличием оградительного мола является то, что заданное число последовательно смонтированных секционных блоков двух типов конструкций КМ 1 и/или КМ 2 образует мол расчетной протяженности и заданной в плане конфигурации.
В конкретном случае оградительный мол может быть выполнен для защиты от волнового воздействия юго-западной портовой акватории г.Сочи.
На фиг.1 представлена общая схема конструкции технологического комплекса для возведения ГТС; фиг.2 детализирует конструкцию участка МНТ для монтажа рамной обвязки, погружения свай и монтажа плит перекрытия. На фиг.3-5 показаны типы конструкций молов КМ 1 (фиг.3, 4) и KM 2 (фиг.5, разрез и общий вид без наброски), которые монтируются технологическим комплексом в зависимости от глубины акватории.
Технологический комплекс (фиг.1,2) содержит участок 1 МНК, участок 2 ЭБС, участок 3 ЗПК, передвижную технологическую платформу 4, двухъярусный кондуктор 5 с нижним и верхним ярусами 6 и 10, рамную обвязку 7 из двутавров, свайные опоры 8. Обвязка имеет направляющие отверстия 9, а кондуктор снабжен стаканами (проемами) 11. Участок МНК включает подъемный кран 12 и забивной снаряд 13. Технологическая платформа имеет верхний и нижние уровни 14 и 15, установлена на плитах 16 ростверка и снабжена модулями 17 обеспечения, снабжения и хранения, диспетчерской и бытовкой. Участок 2 ЭБС включает установку 18 эрлифтирования, автобензовоз 19 и узел 20 бетонирования с узлами армирования и сварки. На участке 3 ЗПК размещены подъемный кран 21 и грузовая платформа 22.
В одном из случаев выполнения конструкции мола типа КМ 1 (фиг.3) мол содержит сваи первого ряда и сваи второго ряда 23 и 24, волногасящие элементы 25 и камень наброски 26. В другом случае мол конструкции типа КМ 1 (фиг.4) содержит два ряда свай 28, волногасящие элементы 29, непроницаемые плиты 30, наброску 31 из горной массы, волногасящие элементы 32 со сквозными каналами 33, наброску 34 из бетонных блоков. Мол конструкции типа КМ 2 (фиг.5) включает ограждающий блок 35, балочную клеть 36, ряжевый модуль 37 с верхним и нижним основаниями 38 и 39, опорные сваи 40 а наброску 41 из камня (или бетонных блоков).
Работа комплекса для возведения ГТС иллюстрируется следующим примером (см. фиг.1, 2).
На участке 1 МНК осуществляется монтаж несущих конструкций ГТС: монтаж рамной обвязки 7, погружение в грунт свайных опор 8 и монтаж железобетонных плит 16 перекрытия. Монтаж ГТС осуществляется посредством технологической платформы 4 с закрепленным на ней по направлению работ двухъярусным кондуктором 5. Размещение металлической рамной обвязки 7, выполненной из двутавров, например из двутавров марки 70 Ш 2, свайных опор 8 производится по опорным направляющим нижнего яруса 6 кондуктора 5. Опоры 8, выполненные из металлических труб большого диаметра, например диаметра 1020 мм, монтируются на проектное положение на участке 1 вертикально или с наклоном к вертикали до 30°с шагом не более 2 м через выполненные в виде стаканов проемы верхнего яруса 10 кондуктора 5 и направляющие отверстия 9 рамной обвязки 7 посредством подъемного крана 12 с последующим погружением их в грунт забивным снарядом 13. Подъемный кран 12 и забивной снаряд 13 размещены на верхнем уровне 14 передвижной технологической платформы 4, причем в качестве забивного снаряда 13 для забивки свайных опор 8 использован гидромолот (например, гидромолот, аналогичный устройству [14]), или вибропогружатель, или другое забивное устройство, перемещаемые от одной свайной опоры к другой посредством подъемного крана 12, который выполнен с грузоподъемностью не менее 200 т, а передвижная технологическая платформа 4 является самодвижущейся или передвигаемой по секции верхнего строения ГТС посредством транспортных механизмов.
Модули 17, размещенные в межуровневом пространстве 15 (при двухуровневой платформе - на нижнем уровне, фиг.2), обеспечивают энергоснабжение, топливоснабжение платформы 4, а также служат для хранения комплектов необходимого оборудования и инструментов, для размещения блока диспетчера и связи, бытового и сантехнического блоков. При этом модули 17 включают следующее оборудование: модуль энергообеспечения содержит основной и резервный источники автономного
электрообеспечения, выполненные в виде дизельных электрогенераторов, модуль топливоснабжения содержит емкости для хранения топлива и соединен с модулем энергообеспечения, модуль диспетчера и связи включает систему беспроводной связи, приемо-передающую станцию спутниковой связи, комплект аппаратуры для мониторинга и видеонаблюдения процесса и этапов монтажа ГТС, устройства аварийного оповещения, охранной и пожарной сигнализации, систему пожаротушения, а бытовой и сантехнический блоки оснащены средствами освещения, теплоснабжения, канализации, вентиляции и кондиционирования воздуха, (подробнее см., например, в [9]).
Участок 2 ЭБС производит эрлифтирование скважин свай с гидроподмывом (например, установкой, аналогичной [13]), их бетонирование и армированием путем сварных соединений. Работа участка 3 ЭБС по монтажу буронабивных свай обеспечивается установкой 18 с подъемным краном грузоподъемностью до 65 т, автобензавозом 19 и узлом 20 бетонирования. На участке 3 ЗПК производится заполнение пространства между рядами свай 8 посредством подъемного крана 21 крупным камнем, размещенным на плавучей грузовой платформе 22. При этом кран 21 участка 3 ЗПК грузоподъемностью не менее 12 т частично временно демонтирует плиты 16 перекрытия для формирования засыпки (наброски) и образования проницаемого оградительного сооружения ГТС от волнового воздействия с последующим восстановлением перекрытия посредством окончательного монтажа плит 16 перекрытия с закреплением их сварными соединениями с рамной обвязкой 7.
Комплекс обеспечивает начальный этап работ с берегового стапеля и последующий одновременный на всех участках 1-3 МНК, ЭБС и ЗПК процесс возведения ГТС с уже смонтированной по мере строительства части ГТС. Подача материалов, механизмов и оборудования к месту монтажа на участках 1-3 осуществляется транспортной линией, соединяющей участки 1-3
с береговой рабочей площадкой, а также с плавучей грузовой платформой 22 с засыпаемым в пространство между рядами свай 8 крупным камнем.
Предложенный комплекс обеспечивает возведение пионерным способом эстакадного оградительного сооружения значительной протяженности для защиты портовой акватории от волнового воздействия, например, юго-западного оградительного мола порта г.Сочи длиной 780 м.
Защита акватории от волнения посредством оградительного мола, возведенного описанным выше технологическим комплексом, производится следующим образом.
Оградительный мол значительной протяженности выполнен из секционных блоков двух типов конструкций КМ 1 и КМ 2, которые монтируются в зависимости от глубины акватории h при следующих условиях:
мол конструкции типа КМ 1 при h<hp,
мол конструкции типа КМ 2 при h≥hp,
где hp - расчетное значение глубины, hp=8-12 м, при этом мол конструкции типа КМ 1 перекрывает толщу воды по всей глубине до дна акватории, а волногасящие элементы конструкции типа КМ 2 перекрывают только приповерхностную часть акватории, осуществляя защиту от волн в зоне максимального волнового воздействия и эффективного волногашения вблизи водной поверхности.
В одном из частных случаев конструкции типа КМ 1 опорные сваи образуют сплошную преграду вертикального или откосного профиля, полностью перекрывающую толщу воды до дна акватории. В другом частном случае могут быть выбраны конструкции КМ 1, аналогичные [3, 4]. Функционирование таких молов подробно описано в [3, 4, 10-12], поэтому процесс волногашения секционными блоками мола конструкции КМ 1 кратко рассмотрим на примере оградительного мола [3], представленного на фиг.4.
Волногашение в приповерхностном слое происходит за счет волногасящих элементов 32 со сквозными каналами 33, насаженных на сваи 28. Гашение волн в приданной зоне осуществляется на сплошных непроницаемых плитах 30 нижнего ряда, укрепленных наброской 31. Волногасящие элементы 29 нижнего и верхнего рядов 30 и 32 выполняются из бетонных блоков в виде пустотелых параллелепипедов и снабжены выступами для последовательного закрепления в рядах путем насаживания на пару соседних свай 28 в каждом из двух свайных рядов.
Динамику волногашения секционными блоками мола конструкции КМ 2 (фиг.5) иллюстрирует следующий пример.
Волновое воздействие наиболее интенсивно в приповерхностном слое вблизи уровня водной поверхности на глубинах, равных двум высотам волны, от которой производится защита [11]. Поэтому основное волногашение происходит за счет ограждающего блока 35: на балочной клети 36 и ряжевом модуле 37, закрепленных на наклонных внешних опорных сваях 40 свайно-ряжевой конструкции. Наиболее рациональной формой ряжевых проницаемых модулей 37 является трапецеидальная с большим верхним основанием 38 и нижним меньшим основанием 39. Гашение волн ниже ряжевого модуля 37, заполненного наброской 41 из камня или бетонных блоков, может осуществляться непроницаемой частью мола аналогично молу, представленному на фиг.4. Эффективная степень волногашения обеспечивается совокупностью использования наклонных свай 40 с наклоном к вертикали до 30° и трапецеидальным в разрезе ряжевым модулем 37 с заданной высотой трапеции. Для сооружения мола заданной протяженности и заданной в плане конфигурации последовательно монтируется расчетное число КМ 2. Наброска 41 выполняется из камня или бетонных блоков с коэффициентом сквозности 0,2-0,4.
Для расширения функциональных возможностей оградительный мол (фиг.5) выполнен с верхним строением для использования мола в качестве дороги, или причала (пирса), или мостового перехода, или набережной.
Заданное число последовательно смонтированных секционных блоков двух типов конструкций КМ и/или КМ 2 образует мол расчетной протяженности и заданной в плане конфигурации на акваториях с различной (изменяющейся) глубиной. Оградительный мол, включающий секционные блоки КМ 1 и/или КМ 2 может быть использован для выполнения, например, юго-западного оградительного мола портовой акватории г.Сочи.
Таким образом, посредством новых существенных отличий предложенный комплекс и возводимый им оградительный мол обеспечивают снижение трудоемкости при упрощении процесса возведения ГТС, повышается надежность монтажа ГТС, реализуется возможность бесперебойной работы. Опыт работ ПСФ «Спецфундаментстрой» показывает, что срок монтажа, например, 24 пролетного моста сокращается в 2-4 раза, что позволяет судить о реализации технического результата по оптимизации критерия «сложность - стоимость - эффективность», т.е. о достижении высокой эффективности при приемлемой сложности и минимальной стоимости.
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналог:
1. RU 41032 U1, 10.10.2004 (прототип комплекса).
2. RU 46773 U1, 27.07.2005 (аналог комплекса).
3. RU 41741 U1, 10.01.2004 (прототип мола).
4. RU 17706 U1, 20.04.2001 (аналог мола).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
5. RU 18405 U1, 20.06.2001.
6. RU 2098558 С1, 10.12.1997.
7. RU 2107128 С1, 20.03.1998.
8. RU 60090 U1, 10.01.2007.
9. RU 76945 U1, 10.10.2008.
10. RU 2008111978/22 А, (решение о выдаче 26.09.2008).
11. Морской энциклопедический справочник: В 2-х томах. Том 2 / Под ред. Н.Н.Исанина. - Л.: Судостроение, 1987, 520 с.(см. Оградительные сооружения, с.15-17).
12. Новый политехнический словарь / Под
ред. А.Ю.Ишлинского. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2003, 671 с.(с.83-84).
13. RU 17708 U1. 20.04.2001.
14. RU 35539 U1. 05.11.2003.
15. RU 2330914 С1, 10.08.2008.