ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПРИЧАЛЬНОГО СООРУЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области гидротехники, а именно к причальным сооружениям эстакадного типа, предназначенным для приема различных морских или речных судов, в том числе в регионах, подверженных сейсмическим воздействиям.
Известно верхнее строение причального сооружения (RU 2136814, Е02В 3/06, E02D 29/02, 10.09.1999), включающее основание, выполненную из плит причальную стенку, анкерное устройство и уложенное на материал обратной засыпки верхнее строение в виде плит покрытия.
Недостатком такого строения причального сооружения является невозможность использования в сейсмоопасных районах в связи с большим количеством мелких элементов сложной конфигурации, плохо связанных между собой.
Известно также верхнее строение причального сооружения (SU 1629370, Е02В 3/06, 23.02.1991), включающее одиночные свайные опоры, тыловые опоры в виде шпунтовых рядов, верхнее строение, опертое на одиночные свайные опоры и на шпунтовые ряды, элементы сопряжения сооружения с береговым грунтовым массивом и под причальный откос, шпунтовые ряды тыловых опор установлены нормально к линии кордона сооружения и расположены в тыловой части сооружения в грунтовом массиве за пределами верхнего строения.
Недостатком данного сооружения является большая жесткость береговой части и свай, расположенных в береговой части, которые воспринимают при сейсмических воздействиях основную часть нагрузки. В результате береговая часть в виде шпунтовой стенки и береговых свай, имеющих большую жесткость, будут разрушаться в первую очередь, и сваи не смогут быть восстановлены без разборки верхнего строения причала. В целом, это приводит к недостаточной сейсмостойкости и низкой ремонтопригодности.
Известно также верхнее строение причального сооружения (RU 2119004, Е02В 3/06, 20.09.1998), разделенное по фронту сооружения на секции и опирающееся на сваи-оболочки свайного основания, оголовки которых заделаны в направляющих кондукторах, жестко связанных с верхним строением, каждый направляющий кондуктор выполнен в виде жесткого каркаса секции верхнего строения, образованного перекрестной системой горизонтально расположенных парных продольных и поперечных балок, отстоящих одна от другой во всех парах балок, на равных расстояниях, превышающих наружный диаметр свай-оболочек свайного основания, причем оголовки свай-оболочек свайного основания заделаны в верхнее строение в отверстиях, образованных на пересечении всех пар продольных и поперечных балок жесткого каркаса секции верхнего строения, при этом соседние секции верхнего строения соединены между собой по фронту сооружения с возможностью поворота одной секции относительно другой вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной кордону сооружения.
Недостатком известного верхнего строения причального сооружения является использование единого верхнего строения, опирающегося на сваи разной высоты. При разрушительном землетрясении первыми разрушаются более жесткие сваи меньшей высоты. Накопление повреждений начинается при умеренных по силе землетрясениях, поскольку вся нагрузка передается на короткие береговые сваи, а более длинные сваи морской части почти не работают. Восстановление сооружения становится крайне сложным, поскольку требуется разборка верхнего строения причала, что приводит к недостаточной сейсмостойкости и низкой ремонтопригодности.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является верхнее строение причального сооружения (RU 203444, Е02В 3/06, 06.04.2021), состоящее из продольных и поперечных балок, объединенных плитой, разделенное на секции, причем верхнее строение выполнено продольно разделенным на части, которые соединены между собой с помощью амортизатора и демпфера сухого трения.
Недостатком данного верхнего строения причального сооружения является большая загруженность свай береговой части плиты, вызванная тем, что на береговую часть плиты размещают тяжелый портовый груз. Также при больших сейсмических нагрузках первыми испытывают разрушение более короткие сваи, то есть те, на которые опирается береговая часть верхнего строения причального сооружения.
Задача полезной модели - повышение сейсмостойкости верхнего строения причального сооружения за счет разделения береговой секции платформы на верхнюю и нижнюю части, между которыми устанавливаются упругодемпфирующие элементы, жесткость и демпфирование которых обеспечивают режим гашения колебаний платформы и снижение усилий для свай при землетрясениях и максимальной загрузке части платформы, подходящей к берегу.
Технический результат достигается тем, что верхнее строение причального сооружения, состоящее из продольных и поперечных балок, объединенных плитой, разделенное на секции и на две части, соединенные между собой последовательно соединенными амортизатором и демпфером сухого трения, выполнено таким образом, что часть плиты, устанавливаемая к берегу, продольно разделена на две части: верхнюю и нижнюю, между которыми расположены упругодемпфирующие элементы, причем только нижняя часть береговой плиты соединена с амортизатором.
Упругодемпфирующий элемент может быть выполнен в виде резинометаллической опоры.
Упругодемпфирующий элемент может быть выполнен в виде гравитационной шаровой опоры.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид верхнего строения причального сооружения с упругодемпфирующими элементами в виде резинометаллических опор, на фиг. 2 изображен общий вид строения причального сооружения с упругодемпфирующими элементами в виде гравитационных шаровых опор.
Верхнее строение причального сооружения состоит из продольных 1 и поперечных 2 балок, объединенных плитой 3, разделенное на части 4, 5. Верхнее строение причального сооружения выполнено продольно разделенным на секции, которые соединены между собой с помощью амортизатора 6 и демпфера сухого трения 7, имеющего силу трения, соответствующую несущей способности свай при горизонтальной нагрузке по упругим деформациям. В свою очередь, часть плиты, установленная к берегу, разделена на верхнюю часть 8 и нижнюю часть 9, между которыми расположены упругодемпфирующие элементы. Упругодемпфирующими элементами могут быть резинометаллические опоры 10 (фиг. 1) или гравитационные шаровые опоры 11 (фиг. 2).
Верхнее строение причального сооружения работает следующим образом.
При сейсмическом воздействии загруженная верхняя часть плиты, устанавливаемой к берегу, 8 амортизирует толчки за счет разделения береговой части плиты 1 на две продольные части и установки упругодемпфирующих элементов 10 и 11 между верхней и нижней частями береговой части плиты, дополнительное повышение сейсмостойкости верхнего строения причального сооружения достигается при настройке жесткости амортизирующих элементов, обеспечивающих работу загруженной верхней части береговой части 4 в режиме динамического гасителя колебаний. В этом случае верхний блок колеблется в противофазе с платформой.
По сравнению с прототипом данное верхнее строение причального сооружения обеспечивает повышение надежности при землетрясениях за счет снижения действующих на него величин сейсмических воздействий путем амортизации береговой части верхнего строения причального сооружения загруженным пригрузом, при этом дополнительное повышение сейсмостойкости верхнего строения причального сооружения достигается при оптимальной настройке жесткости упругодемпфирующих элементов.