ОГРАДИТЕЛЬНЫЙ МОЛ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ЯХТЕННЫХ ПОРТОВ
GUARD BREAKWALL, MAINLY FOR YACHT PORTS

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к оградительному молу, преимущественно для яхтенных портов, и может быть использовано для защиты акватории портов от проникновения на них со стороны моря волнений, течений, наносов.
По результатам патентных исследований выявлены оградительные молы, установленные на сваи.
Известно оградительное сооружение для акватории морских портов по патенту №41741, кл. Е02В 3/06, публ. 2004.11.10, содержащее два ряда свай и насаженные на них волногасящие элементы, нижние ряды которых у дна моря выполнены в виде сплошных непроницаемых плит, внутреннее пространство между которыми заполнено наброской из горной массы, выступающая наброска над поверхностью моря выполнена из фасонных бетонных блоков в виде пустотелых параллелепипедов.
Известны оградительные молы традиционной формы и конструкции, из массивов-гигантов, описанные в кн. Г.Н.Смирнова, В.В.Аристархова, С.Н.Левачева, Е.А.Корчагина «Порты и портовые сооружения» под редакцией Г.Н.Смирнова, 3-е издание, переработанное, М., 2003 г., изд-во Ассоциации строительных вузов, глава 1 и 11.
Известные оградительные молы чрезвычайно громоздки, требуют применения плавсредств большой грузоподъемности и значительных трудо-энергозатрат.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому оградительному молу являются гравитационные оградительные молы из массивов-гигантов, описанные в этом же источнике «Порты и портовые сооружения» на стр.250-252, которые так же установлены на свайном основании и состоят из отдельных секций, монолитной плиты, массивов из бетонных блоков, анкерных тяг, распределительных балок, вертикальных, продольных и поперечных стен, призмы из каменной наброски.
Недостатком вышеописанных оградительных молов, состоящих из массивов-гигантов, является их громоздкость, требующая больших трудо-энергозатрат при их строительстве с применением плавкранов с тяжелым и дорогостоящим грузоподъемным оборудованием. Кроме того, построенные на свайном основании такие молы невозможно устанавливать на скальных грунтах, что ограничивает их технологические возможности.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание оградительного мола гравитационного типа облегченной, нематериалоемкой конструкции, экономичной с пониженными трудо-энергозатратами, надежной и нетрудоемкой при возведении с возможностью строительства их на различных грунтах, а так же повышение эффективности защиты акватории порта, в особенности яхтенного порта от волнового воздействия, течений и наносов со стороны моря.
Задача решается новой совокупностью существенных признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, за счет того, что в оградительном моле, включающем отдельные секции, вертикальные стены, анкерные тяги и призму из каменной наброски (признаки сходные с ближайшим аналогом), отдельные секции выполнены в виде опорной и промежуточной сборно-монолитных секций, установленных последовательно друг за другом с чередованием в один ряд, причем, каждая опорная секция установлена по продольной оси конструкции мола одна от другой на расстоянии, равном длине промежуточной секции, а промежуточные секции установлены смещенными относительно этой оси в сторону открытой акватории с образованием внутреннего пространства между опорными секциями. Каждая опорная сборно-монолитная секция снабжена удерживающим металлическим каркасом с каменной наброской, на заданном расстоянии от которого с наружных сторон установлены ограждающие элементы для возможности омоноличивания бетоном внутреннего пространства между удерживающим металлическим каркасом и ограждающими элементами. Каждая промежуточная сборно-монолитная секция выполнена из вертикальной наружной стены и параллельно установленной к ней на заданном расстоянии от нее вертикальной внутренней стены, внутреннее пространство между которыми омоноличено бетоном, при этом наружная и внутренние вертикальные стены выполнены из установленных друг на друга вертикальных наружных и внутренних панелей, соответственно, причем вертикальные наружные и внутренние панели соединены между собой сначала временными анкерными тягами, затем постоянными анкерными тягами. Сверху на две соседние опорные сборно-монолитные секции установлены опирающиеся двумя концами на них продольные железобетонные соединительные элементы, перекрывающие внутреннее пространство между соседними опорными сборно-монолитными секциями. Верх двух соседних опорных сборно-монолитных секций и расположенной между ними промежуточной сборно-монолитной секции, а также продольные железобетонные соединительные элементы, расположенные между опорными сборно-монолитными секциями, омоноличены бетоном с образованием сборно-монолитной железобетонной плиты, жестко соединяющей первые соседние опорные сборно-монолитные секции с промежуточной сборно-монолитной секцией, расположенной между ними с образованием первого корневого цельного сборно-монолитного участка, а следующие сборно-монолитные участки после первого корневого участка состоят из одной опорной сборно-монолитной секции и одной промежуточной сборно-монолитной секции, при этом последний сборно-монолитный участок является головным по направлению к берегу, все сборно-монолитные участки, начиная от первого корневого и заканчивая последним головным, расположены последовательно один за другим и примыкают друг к другу с образованием единой конструкции оградительного мола, на всей протяженности которого установлена железобетонная надстройка, опирающаяся на сборно-монолитную железобетонную плиту. Высоту вертикальным наружным и внутренним стенам задают в зависимости от высоты оградительного мола. Ограждающие элементы могут быть выполнены в виде угловых железобетонных блоков Г-образной формы в плане или в виде железобетонных панелей, или в виде металлической съемной или несъемной опалубки.
Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг.1 показана конструкция мола в аксонометрии, общий вид;
на фиг.2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 - показан разрез А-А по опорной секции фиг.2;
на фиг.4 - показан разрез Б-Б по промежуточной секции фиг.2.
Оградительный мол состоит из отдельных секций, выполненных в виде опорной секции 1 (на чертеже условно обозначены одной цифрой) и промежуточной секции 2 (на чертеже условно обозначены одной цифрой), выполненных сборно-монолитными и установленных последовательно друг за другом с чередованием в один ряд: сначала опорная секция 1, за ней промежуточная секция 2, затем снова опорная секция 1, за ней промежуточная секция 2 и так далее.
Каждая опорная сборно-монолитная секция 1 установлена по продольной оси конструкции мола, одна от другой на расстоянии, равном длине промежуточной секции 2, промежуточные сборно-монолитные секции 2 установлены смещенными относительно этой оси в сторону открытой акватории с образованием внутреннего пространства между опорными секциями 1.
Каждая опорная сборно-монолитная секция 1 снабжена удерживающим металлическим каркасом с каменной наброской 4, омоноличенным бетоном с четырех наружных сторон.
Для удешевления и удобства возведения оградительного мола и возможности омоноличивания опорных его секций с наружных сторон удерживающего металлического каркаса установлены ограждающие элементы 5, в виде, например, (на конкретном примере) установлены угловые железобетонные блоки 5 Г-образной формы в плане (см. фиг.2), установленные на заданном расстоянии от удерживающего металлического каркаса 3, угловые железобетонные блоки соединены между собой и с удерживающим металлическим каркасом 3 посредством металлических анкерных тяг 6.
Кроме того, для омоноличивания удерживающего металлического каркаса 3 могут быть использованы так же железобетонные панели или металлическая опалубка как съемная, так и не съемная. Внутреннее пространство между удерживающим металлическим каркасом 3 и ограждающими элементами 5 омоноличено бетоном.
Каждая промежуточная сборно-монолитная секция 2 состоит из вертикальной наружной стены 7 и параллельно установленной к ней и на заданном расстоянии от нее вертикальной внутренней стены 8, высоту вертикальным наружным и внутренним стенам 7 и 8, соответственно, задают в зависимости от высоты планируемого к строительству оградительного мола. Внутреннее пространство между вертикальными наружными и внутренними стенами 7 и 8, соответственно, омоноличено бетоном.
Наружная и внутренняя вертикальные стены 7 и 8, соответственно, выполнены из установленных друг на друга вертикальных наружных панелей 9 и вертикальных внутренних панелей 10 до набора высоты соответствующих вертикальных стен 7 и 8. Вертикальные наружные панели 9 и вертикальные внутренние панели 10 соединены между собой сначала временными металлическими анкерными тягами 11, затем постоянными анкерными тягами 12.
Сверху на две соседние опорные сборно-монолитные секции 1 установлены опирающиеся двумя концами на них продольные железобетонные соединительные элементы 13, в конкретном примере применены пролетные железобетонные балки (см. фиг.1, 2), перекрывающие внутреннее пространство между соседними опорными сборно-монолитными секциями 1.
Верх двух соседних опорных сборно-монолитных секций 1 и верх расположенной между ними промежуточной сборно-монолитной секции 2, а так же продольные железобетонные соединительные элементы 13, расположенные между опорными сборно-монолитными секциями 1, омоноличены бетоном с образованием сборно-монолитной железобетонной плиты 14, которая жестко соединяет первые соседние опорные сборно-монолитные секции 1 с промежуточной сборно-монолитной секцией 2, расположенной между ними с образованием первого корневого цельного сборно-монолитного участка 15 (на чертеже условно обозначены одной цифрой), а последующие сборно-монолитные участки 15 (см. фиг.1) состоят из одной опорной сборно-монолитной секции 1 и одной промежуточной сборно-монолитной секции 2, при этом все участки расположены последовательно один за другим, примыкают друг к другу с образованием единой конструкции оградительного мола заданной протяженности. На всей протяженности оградительного мола установлена железобетонная надстройка 16, опирающаяся на сборно-монолитную железобетонную плиту 14.
К оградительному молу со стороны моря открытой акватории возведена волногасящая каменная призма 17.
За счет того, что сборно-монолитные участки 15 объединены сборно-монолитной железобетонной плитой 14 и после первого корневого участка расположены последовательно один за другим и примыкают друг к другу, имеется возможность вести строительство оградительного мола с суши, последовательно, начиная с первого корневого сборно-монолитного участка 15 от береговой линии. Так, по продольной оси планируемого к строительству оградительного мола устанавливают две первые опорные секции 1, причем на расстоянии друг от друга, равном длине промежуточной секции 2, при этом сначала устанавливают удерживающие металлические каркасы 3, заполняют их до верха каменной наброской 4, затем с внешней стороны удерживающего металлического каркаса 3 устанавливают для его омоноличивания ограждающие элементы 5, на конкретном примере, в виде угловых железобетонных блоков Г-образной формы в плане (фиг.2 и 3), которые располагают на заданном расстоянии от удерживающего металлического каркаса 3 по четырем углам от него, затем угловые железобетонные блоки соединяют между собой и с удерживающим металлическим каркасом 3 посредством металлических анкерных тяг 6. В промежутках между угловыми железобетонными блоками устанавливают опалубку (на чертеже условно не показано, так как является известным признаком), после чего внутреннее пространство между ограждающими элементами 5 в виде угловых железобетонных блоков и удерживающим металлическим каркасом 3 заполняют монолитным бетоном с образованием двух первых опорных сборно-монолитных секций 1. Вместо угловых железобетонных блоков могут быть использованы железобетонные панели, металлическая опалубка, которая может быть использована как съемной, так и не съемной, в зависимости от конкретных условий производства работ.
В одном ряду с двумя опорными секциями 1 и между ними с наружной (морской) стороны устанавливают промежуточную секцию 2, смещенную относительно продольной оси в сторону открытой акватории, при этом сначала от основания строящегося оградительного мола начинают устанавливать первую вертикальную наружную стену 7, затем на заданном расстоянии от нее и параллельно ей устанавливают первую вертикальную внутреннюю стену 8, высоту которым задают в зависимости от высоты оградительного мола, причем вертикальную наружную стену 7 собирают из установленных друг на друга вертикальных панелей 9, вертикальную внутреннюю стену 8 собирают из установленных друг на друга вертикальных внутренних панелей 10 и, таким образом, наращивают вертикальные панели 9 и 10 по направлению снизу вверх до набора заданной высоты соответствующих вертикальных наружных стен 7 и внутренних стен 8.
В процессе установки вертикальных наружных и внутренних панелей 9 и 10, соответственно, их соединяют сначала временными металлическими анкерными тягами 11, затем соединяют постоянными металлическими анкерными тягами 12, после чего временные металлические анкерные тяги 11 снимают. Высоту вертикальных наружных и вертикальных внутренних стен 7 и 8 задают в зависимости от планируемой высоты конструкции оградительного мола. Внутреннее пространство, образовавшееся между вертикальными наружными и вертикальными внутренними панелями 9 и 10, соответственно, заполняют монолитным бетоном с образованием промежуточной сборно-монолитной секции 2. Далее пространство между двумя первыми соседними опорными сборно-монолитными секциями 1 перекрывают продольными железобетонными соединительными элементами 13, в конкретном случае пролетными железобетонными балками, располагая их между двумя опорными секциями 1, затем верх двух соседних опорных сборно-монолитных секций 1 и расположенной между ними промежуточной сборно-монолитной секции 2, а также между продольными железобетонными соединительными элементами 13 (пролетными балками) и их верх омоналичивают бетоном с образованием сборно-монолитной железобетонной плиты 14, объединяющей две соседние опорные сборно-монолитные секции и одну промежуточную сборно-монолитную секцию 2, расположенную между ними, таким образом, образуют первый корневой сборно-монолитный участок 15 (см. фиг.1).
После достижения бетоном в первом корневом цельном сборно-монолитном участке 15 необходимой прочности со стороны моря к наружной стороне этого участка и вдоль акватории с помощью крана (на чертеже условно не показан) осуществляют отсыпку волногасящей каменной призмы 17, причем высоту ей задают до верхней отметки сборно-монолитной железобетонной плиты 14 примерно 0,5-0,7 м над уровнем моря, а ширину задают, например 2-3 м, являющейся оптимальной и достаточной и для обеспечения устойчивости конструкции мола при воздействии штормовых волн в период строительства оградительного мола, а так же для возможности работы на ней крана.
После отсыпки волногасящей каменной призмы 17 на нее и на возведенный первый корневой сборно-монолитный участок 15 перемещают кран и начинают строительство следующего второго сборно-монолитного участка 15 оградительного мола, для этого устанавливают следующую третью опорную секцию 1 на расстоянии, равном длине промежуточной секции 2, затем между второй опорной секцией 1 первого корневого сборно-монолитного участка 15 и третьей опорной секцией 1 устанавливают следующую промежуточную секцию 2, также пространство между второй и третьей опорными секциями 1 перекрывают продольными железобетонными соединительными элементами 13, после чего верх третьей опорной секции 1 и верх следующей промежуточной секции 2, расположенной между ними и между продольными железобетонными соединительными элементами 13, расположенных между второй и третьей опорными секциями 1, омоналичивают бетоном с образованием сборно-монолитной железобетонной плиты 14, таким образом, воздвигают следующий второй сборно-монолитный участок 15.
После достижения бетоном во втором сборно-монолитном участке 15 необходимой прочности осуществляют отсыпку волногасящей каменной призмы 17 следующего участка 15 по вышеописанной технологии.
Последующие отдельные сборно-монолитные участки после первого корневого объединенные сборно-монолитной железобетонной плитой 14 состоят из одной промежуточной сборно-монолитной секции 2 и соединенной с ней опорной сборно-монолитной секции 1, таким образом, образовавшиеся сборно-монолитные участки 15 располагаются последовательно один за другим, с примыканием друг к другу, в результате чего получают единую конструкцию оградительного мола заданной протяженности. Далее кран перемещают вперед по направлению от берега и все процессы строительства повторяют в той же технологической последовательности.
Таким образом, ведется строительство с суши (от берега) сначала первого корневого отдельного сборно-монолитного участка 15 оградительного мола, от него ведется строительство последующих отдельных сборно-монолитных участков 15 до возведения последнего головного сборно-монолитного участка 15, опорная секция 1 которого является завершающей заданную протяженность единой конструкции оградительного мола.
После окончания возведения оградительного мола заданной протяженности, начиная с последнего головного участка 15, по направлению к берегу устанавливают железобетонную надстройку 16 и осуществляют отсыпку волногасящей каменной призмы 17 до проектных отметок. При этом кран перемещают в обратном направлении, т.е. от последнего головного участка 15 к берегу по мере строительства железобетонной надстройки 16 и окончательной отсыпки волногасящей каменной призмы 17.
Предлагаемый к патентованию оградительный мол, по сравнению с ближайшим аналогом, а так же известными в науке и технике оградительными сооружениями (молами), обладает новыми конструктивными признаками, совокупность которых позволяет применить новую технологическую последовательность его строительства, то есть вести поочередное строительство отдельных сборно-монолитных участков 15, которые затем соединяются и образуют единую конструкцию оградительного мола, начиная от первого корневого до последнего головного, при этом строительство железобетонной надстройки и досыпка волногасящей каменной призмы до проектных отметок осуществляется в обратном направлении.
Заявляемый оградительный мол, по сравнению с известными аналогами, имеет облегченную конструкцию с уменьшенной материалоемкостью, с уменьшенными конструктивными размерами элементов сооружения, в связи с чем при его возведении может использоваться сухопутное оборудование, например один кран грузоподъемностью 25-40 тонн, с удлиненной стрелой.
Предлагаемая конструкция оградительного мола является экономичной, надежной и не трудоемкой при его возведении, что упрощает и удешевляет его строительство, по сравнению с аналогами, в 2-3 раза.
Кроме того, предлагаемая конструкция оградительного мола обеспечивает повышенную эффективность защиты портовой акватории, особенно для яхтенных портов, от возникновения тягунов, т.е. длиннопериодных волн от резонансных явлений во внутренней акватории порта и стоячих волн, за счет наличия в конструкции заявляемого оградительного мола пространств между опорными секциями, которые позволяют исключить возникновение отраженных волн.
Таким образом, заявляемый оградительный мол, преимущественно для яхтенных портов, по мнению заявителя, является патентоспособным, так как соответствует критериям: новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости. В настоящее время начато строительство заявляемого оградительного мола на побережье Черного моря в бухте «Инал» и в поселке «Сосновый» Туапсинского района Краснодарского края.