Причалом называется оборудованное сооружение для швартовки плавучих средств разного назначения. Когда появились первые причалы - не совсем понятно: долгое время они соседствовали с необорудованными причальными местами, если лодку можно вытащить на берег руками. Скорее всего, их стали возводить в тех случаях, когда суда имели вес и груз, а также при нестабильной береговой линии: например, если в районе наблюдаются приливы и отливы или сезонные колебания (половодье, муссоны).
Причальные сооружения делятся на грузовые и пассажирские, а первые, в свою очередь, подразделяются по виду грузов, которые они принимают. По своей конструкции причалы можно поделить на:
- набережные;
- пирсы;
- рейдовые.
Причалы-набережные
устраиваются вдоль береговой линии и являются ее продолжением. Если набережная представляет собой каменную или железобетонную стенку, вертикально спускающуюся в воду, то такое сооружение называется причальной стенкой. Когда у набережной есть выносная площадка на сваях, то говорят о причале с оторочкой.
Причал-пирс представляет собой протянутую в акваторию эстакаду или стенку.
Рейдовые причалы являются вынесенными в акваторию и связанными с берегом либо мостиком (пассажирские), либо трубопроводом (для танкеров).
По технологии строительства такие сооружения могут быть стационарными и плавучими (понтонными). Стационарный причал - это в той или иной степени капитальное сооружение, закрепленное на местности. В свою очередь, они бывают гравитационными, в виде сплошных стен, и эстакадными (на сваях). Плавучие причалы удерживаются на воде засчет закона Архимеда. Частный случай такого причала - дебаркадер.
Причалы должны быть оборудованы устройствами для безопасной швартовки. Их называют причальными пушками - именно за них с помощью швартовных концов суда крепят к пирсу или набережной. Для предохранения корпуса судна от повреждений при швартовке снаружи к причалу крепят кранцы, или причальные отбойники. Это могут быть мешки с мусором, старые покрышки или специально изготовленные резиновые изделия. Иногда ими оборудовано само судно.
Выбор типа и конструкции причала при строительстве зависит от:
- типа и характеристик судов (вес, водоизмещение, назначение);
- особенностей береговой линии;
- характера дна водоема;
- глубин и их перепадов.
Строительством причалов обычно занимаются специализированные организации мостостроительного профиля, и делается это вместе с постройкой порта, ведь само причальное сооружение тесно связано с терминалом, к которому оно относится.
Но существуют варианты и самостоятельного строительства причала. Согласитесь, мало кому из обычных граждан придет в голову разгружать у своего дачного участка контейнеровозы и заниматься судоремонтными работами. Не по всякой речке ходят круизные лайнеры и даже простые теплоходы. Максимум, что может заинтересовать живущего у озера или речки, - это куда ставить свой катер. Поэтому тема этого обзора - строительство причала для маломерных судов.
Юридическая сторона вопроса
Конечно, если вы живете в глуши , где чиновника последний раз видели по телевизору в прошлом году (если он у вас есть), а ближайший участковый живет километрах в пятидесяти от вас, вы можете спокойно поставить мостки, и никто этого не заметит.
Но если вы хотите, чтобы у властей не было к вам претензий, то причал лучше оформить законодательно.
Напомним, что 20 метров от верхнего уреза воды водоема считаются государственной собственностью, и вы не можете их выкупить, огородить и каким-либо образом препятствовать людям свободно там ходить. Но вот пользоваться водоемом вы очень даже можете. Начнем с того, что вы можете абсолютно бесплатно брать там воду: платить за это должны только те, кто пользуется водой в коммерческих целях. И причал построить тоже можете.
А вот какие документы для этого нужны , зависит от того, будет ли причал стационарным, временным, капитальным или плавучим. Но в любом случае вам будет необходимо заключить договор водопользования. Как это сделать, можете узнать в органах исполнительной власти в вашем регионе, а сейчас такая услуга может оказываться через сеть МФЦ. Такого договора будет достаточно для понтонной пристани.
Для постройки понадобится заключать договор аренды участка побережья, а если вы хотите поставить капитальное сооружение на бетонных сваях, то сбор документов и получение разрешения на строительство будет приравнено к строительству порта (с официальным проектом). Масштабы не те, но закон есть закон. Поэтому, если вы не хотите нести все эти расходы (а они будут хотя бы потому, что вы будете ходить с бумажками в рабочее время), договоритесь лучше с соседями и сделайте общественную пристань (так вы еще сможете скинуть бумагособирательную работу на муниципалитет). Удобно, и пользоваться смогут все.
Напомним также, что этот порядок не касается территорий национальных парков, заповедников и других охраняемых территорий. Сооружение пристани там (если вам повезло там жить) регулируется документами самой такой территории. Иногда у вас не получится сделать даже простые мостки.
Причалы для катеров и их постройка
Перед тем как выбрать нужный вам вид причала, обследуйте условия, в которых он будет стоять . В первую очередь, это уровень воды, рельеф дна и сезонные изменения этих параметров. Так, если у вас берег с хорошим уклоном, и небольшие перепады уровня воды в половодье, вы можете соорудить причальную стенку с выносом на сваях - и недалеко, и глубина будет вполне достаточной не только для катера, но и для более крупных судов. Но, к сожалению, такие условия у нас далеко не везде.
Обычно наши граждане проживают на пологих берегах, где дно заилено и поросло травой. Заход в такой водоем обычно комфортным не бывает, даже если вы собрались просто искупаться. Про лодку и говорить не приходится. И в таких случаях причал сооружают в виде пирса.
Что касается геометрии последнего, то его можно установить перпендикулярно берегу, если речь идет об озере. Если же у вас река с течением, то лучше его строить под углом в сторону течения.
Сваи и их разновидности
Сваи издавна применялись в качестве оснований для сооружений на неустойчивых грунтах и в прибрежных зонах.
Они представляют собой стержни, заглубленные в грунт. Работают сваи по двум принципам: трение и опора на глубоколежащие плотные слои. Иногда используют одну их функцию, иногда обе. Последняя часто применяется при возведении тяжелых зданий - в этом случае сваи забивают дважды: второй раз их добивают до достижения плотного слоя (когда достигли, это можно определить по вибрации во всем микрорайоне).
Сваи делают из разных материалов
. Когда-то они были только деревянные (использовалась древесина лиственницы и дуба), потом пришла эпоха бетона. Бетонные сваи выпускаются в виде стержней длиной 6, 9, 12 метров и забиваются в грунт при помощи копровой установки на гусеничном ходу. Более длинные сваи набивают на месте: бурят скважину, вставляют в нее арматуру и заливают бетоном. Такие сваи называются буронабивными. Существуют также сваи в виде стальных труб и комплексные - бетон в трубе.
В последнее время получили распространение также винтовые сваи, широко используемые в частном домостроении и для сооружения небольших объектов, в том числе пристаней. Заворачиваются винтовые сваи в грунт либо с помощью специальной техники, либо вручную, используя рычаг. Для закручивания одной сваи достаточно трех человек - один из них должен контролировать вертикальность вкручивания.
Хочется напомнить, что свайные фундаменты , хотя и хорошо себя зарекомендовали, не годятся в тех случаях, когда у вас в водоеме каменистое дно. Но об этом - в следующей главе.
Но у вас, скорее всего, дно представляет собой песок или ил.
Диаметр винтовых свай и их количество под дом рассчитывается исходя из веса здания. Поскольку дело мы имеем не с домом, а сравнительно легким сооружением, то вес не будет иметь такого значения. Зато на выбор будут влиять такие факторы, как лед и характер дна. Так, толстый лед способен ближайшей весной сломать ваши сваи, что исключено при постройке дома. Поэтому выбирать лучше сваи от 108 мм, а после установки лучше будет залить внутрь бетон.
Длина свай определяется глубиной несущего слоя и уровнем воды с учетом перепада в вашем водоеме. Так, ил не является хорошей опорой для сваи, поскольку подвержен сезонным подвижкам и влиянию течения в реке: чем оно больше, тем сильнее будет смещение сваи. В удерживающий слой свая должна заходить на достаточную глубину. Для песка она составляет 0,5 м, а для глин - 1 м.
Для примера можно привести следующий случай .
Высота от верха сваи до максимального уреза воды 0,3 м. Расстояние от зеркала до дна 1,7 м. Толщина ила 1 м. Внизу песок. Длина сваи, таким образом, получается: 0,3+1,7+1+0,5=3,5 м. В продаже, кстати, такой размер есть. Но, учитывая течение и сход льда, лучше дать запас прочности и заглубить их еще на полметра. И сваи купить, соответственно, по 4 метра. Если вы строите пирс, то длина свай будет разной, в зависимости от изменения глубины. В продаже сваи бывают до 9 метров.
Каждая свая диаметра 108 рассчитана на приличную нагрузку - 7 тонн. На причале такой не бывает. Поэтому количество свай рассчитывайте, исходя глубины конкретного участка пирса. На берегу допускается расстояние между сваями и 2 метра, а вот чем дальше от берега, тем они должны быть закручены чаще. Максимальный шаг сваи - 1 м, минимальный - 0,5 м.
Проводить работы по закручиванию свай лучше всего в зимнее время: лед будет служить вам хорошей опорой.
Обвязка и настил
Для обвязки свай чаще всего используют швеллер . Его выбирают из сортамента исходя из геометрических характеристик. Если у нас диаметр сваи 108 мм, то нам подойдут швеллера № 14 и 14П. На углах их можно соединить сварным швом, обрезав каждую на 45 градусов. Стыки между швеллерами должны приходиться на сваю, а не висеть в воздухе. Крепить сваи можно как сваркой, так и с помощью резьбовых соединений.
Перед тем как окончательно смонтировать швеллерную обвязку, ее следует прогрунтовать: это убережет ее от ржавчины.
Если вы хотите сделать обвязку из бруса, то на углах он соединяется в шип, а стыки также должны быть на сваях. Под брус необходимо уложить гидроизоляцию, а саму деревянную конструкцию тщательно обработать специальными составами, чтобы она не гнила.
Сверху на обвязку монтируются лаги, а наверх - настил .
Лаги таким же образом нужно обработать, а вот к настилу лучше подойти тщательно. Он будет постоянно испытывать на себе погодные капризы и различные нагрузки. Поэтому, если не хотите его часто переделывать, приобретите палубную доску из лиственницы. Если же вы пользуетесь более бюджетной сосной или елью, то хотя бы обработайте ее должным образом - пропитка и лак вполне подойдут.
Встречаются ситуации, когда установка причала на сваях либо нецелесообразна, либо невозможна. Вот несколько таких случаев:
Выходом в такой ситуации может служить капитальное сооружение с ледорезами, на заглубленном фундаменте, с большим объемом выемки грунта - в конце концов, порты и мосты как-то строят. Вопрос весь в том, нужно ли это в случаях, когда вам нужно всего лишь швартовать вашу лодочку, забрасывать спиннинг и купаться.
И тут на помощь приходят понтоны .
Фактически это несамоходные суда, то есть удерживаются на поверхности засчет своей плавучести. Они распространены не только как причалы для маломерных суден: во многих городах к таким сооружениям швартуются теплоходы и даже небольшие грузовые суда. Часто сам речной вокзал находится на дебаркадере.
Когда плавучий причал имеет большие размеры, он выполняется на бетонном или стальном основании, которое представляет собой плоскую коробку с пустотами внутри, что обеспечивает плавучесть. Основание небольшого выполняется из пластика (в продаже есть модульные пластиковые понтоны), а в качестве самодельных вариантов распространены причалы на пустых металлических бочках.
Простейший понтон представляет собой квадрат со сторонами 2,5 метра на 4 бочки. Для изготовления нам понадобятся 4 пустых бочки на 200 литров, 10 метров бруса со стороной 100 мм, 25 метров бруса по 50 мм, прочная водоустойчивая веревка и саморезы.
Из большого бруса нужно скрутить квадрат. Внутрь ставим каркас из бруса по 50 мм для удержания бочек. Бочки необходимо тщательно очистить, закрыть на герметик и хорошо окрасить. Если бочки пластиковые, это не требуется. После этого бочки вставляем в каркас по углам и крепим веревкой в трех местах каждую. Веревку закрепляем на большом брусе, хорошо затянув. После этого будущий понтон можно перевернуть и набить сверху дощатый настил.
При желании понтон на бочках можно сделать и большим, и неправильной формы, и с перилами. Вместо бочек неплохо подойдет пластиковая труба большого диаметра, если у вас есть, чем запаять торцы.
В общем, сооружение таких причалов ограничивается только вашей фантазией
.
Заход на причал можно сделать в виде подвижной сходни, один конец которой не жестко закреплен на берегу, а второй «гуляет» вместе с понтоном, точнее, с уровнем воды в водоеме.
Важно! Чтобы ваша пристань стояла там, где надо, ее нужно обязательно заякорить. Сколько якорей вам понадобится, зависит от веса и площади вашего понтона, но никак не менее двух. Длину якорных цепей можно регулировать.
Назначение и классификация причальных сооружений
Причальные сооружения предназначены для надежной швартовки судов при перегрузочных работах, при бункеровке, снабжении, ремонте.Причальные сооружения классифицируются по следующим признакам:
Расположение в плане.
Набережные - сооружения, которые на всем своем протяжении примыкают к берегу.
Пирсы – причальные сооружения, расположенные под углом к берегу и имеющие двусторонний доступ для судов.
Рейдовые причалы – причальные сооружения, устраиваемые на открытых и закрытых акваториях на значительном удалении от берега и предназначенные для швартовки, как правило, крупнотоннажных судов.
Плавучие причалы – причальные сооружения, не имеющие стационарного основания и выполняемые в виде понтонов различной конструкции. Применяют их при значительных колебаниях уровня воды в водоеме, недостаточной для подхода судов глубины у стационарных причалов, а также при небольших грузооборотах. Плавучие причалы можно успешно применять для погрузки и разгрузки лихтеров.
Расположение в плане причальных сооружений
1 – береговая линия; 2 – пирс; 3 – набережная; 4 – акватория; 5 – рейдовый стационарный причал; 6 – плавучий причал
Конструктивные признаки.
Классификация причальных сооружений по конструктивным признакам
а – гравитационные; б – типа тонкой стенки (больверки); в – с высоким свайным ростверком; г – смешанные, на специальном основании.
Гравитационные (а) – причальные сооружения, устойчивость которых на сдвиг и опрокидывание обеспечивается их собственной массой.
Больверк (б) – сооружение в виде сплошной стенки из металлического шпунта, свай-оболочек, и т.д., сверху обычно имеется надстройка из бруса. Больверк может иметь анкерное устройство или не иметь. Устойчивость сооружения типа “больверк” обеспечивается сопротивлением грунта, расположенного перед стенкой и анкерной опорой. При отсутствии анкерной опоры устойчивость стенки достигается защемлением ее основания в грунте.
Причальные сооружения с высоким свайным ростверком (в) – сооружения на свайном основании, у которых плита ростверка находится выше уровня воды. Устойчивость свайных сооружений обеспечивается защемлением свай в грунте.
Сооружения смешанного типа, на специальных основаниях (г)
– сооружения, в состав которых входят ряд элементов, характерных для нескольких конструкций причальных сооружений.
Материал причального сооружения.
По материалам причальные сооружения классифицируются на: деревянные, металлические, бетонные, железобетонные и смешанные. Наибольшее распространение имеют бетонные и железобетонные причальные сооружения. В последние годы в связи со значительным ростом водоизмещения судов и необходимостью строительства глубоководных причалов (глубина до 20-25 м и более) в мировой практике получают распространение набережные и пирсы с использованием металла – стальных труб диаметром 1 – 3 м, мощного шпунта и т.п.
Срок службы.
По срокам службы причальные сооружения подразделяются на постоянные и временные. Постоянные сооружения рассчитаны на длительный период эксплуатации, т.е. обычно до физического или морального износа. Временные сооружения предназначены для кратковременного периода эксплуатации, например на период строительства или ремонта основного сооружения.
Класс капитальности.
В зависимости от размеров действующих нагрузок и последствий от нарушения нормальной работы причальные сооружения подразделяются на классы капитальности. Причальные сооружения высотой более 25 м относятся к 1 классу капитальности, высотой 20 – 25 м - ко 11 классу капитальности, менее 20 м - к 111 классу капитальности.
Род перерабатываемого груза.
Учитывая конструктивные особенности причалов для обслуживания нефтетанкеров, рудовозов и др. подобных судов, эти причалы иногда выделяют в группу специализированных, которые обычно представляют собой узкие пирсы или рейдовые причалы.
Гравитационные причальные сооружения
Гравитационные причальные сооружения состоят из трех основных частей:
Искусственное основание (постель) выполняется из наброски камня и устраивается для выравнивания поверхности грунтового основания, уменьшения поверхностной нагрузки на него, передаваемой от сооружения, а также для защиты сооружения от подмыва волнением, течением и от воздействия работы винтов.
Подводная часть сооружения устраивается различными методами (из кладки массивов, ряжевые конструкции, массивы-гиганты и т.д.).
Надстройка – возводится, как правило, насухо, конструктивно может быть выполнена более легкой, а иногда из материалов, используемых для подводной части сооружения.
Гравитационные причальные сооружения можно возводить на любых грунтах, в том числе и на слабых грунтах, специально закрепленных для восприятия расчетных нагрузок, что вызывает дополнительные затраты.
Некоторые типы этих сооружений успешно эксплуатируются в тяжелых гидрометеорологических условиях, в частности ледовых, и в агрессивной морской среде. Гравитационные причальные сооружения в зависимости от конструкции можно применять практически при любых глубинах, необходимых для эксплуатации современных крупнотоннажных судов.
Причальные сооружения из кладки массивов.
Выполняются из правильной кладки массивов массой 25-100 т, которые укладываются горизонтальными рядами – курсами с перевязкой швов. Наибольшее распространение получили набережные трапецеидального профиля из правильной массивной кладки. (пять рядов бетонных массивов массой по 30-50 т каждый). Основанием является каменная постель, выравниваемая водолазами или подводными планировщиками.
С тыловой стороны стенки для уменьшения горизонтального усилия засыпают каменную призму с фильтром из гравия для предотвращения вымывания песчаной засыпки через швы массивной кладки.
Рациональный профиль сооружений из кладки массивов массой около 100 т был предложен Союзморниипроектом, В нем были разработаны типовые проекты набережных для глубин 4,5 – 11,5 м. Благодаря ступенчатой форме кладки достигается более равномерное распределение поверхностной нагрузки у основания при обеспечении устойчивости сооружения в целом.
Н
абережная трапециидальной формы
Набережная конструкции Союзморниипроект
Набережная инженера Равье выполнена из трех курсов массивов по 45 т каждый. Массивы снабжены гребнями и пазами, увеличивающими их устойчивость на сдвиг один относительно другого. Массивы верхнего курса имеют двутавровую форму, остальные тавровую.
Набережная Равье
Пустотелые массивы изготавливаются для уменьшения массы сооружения и заполняются песком. Поверх песка для предотвращения его вымывания через швы между массивами был насыпан слой гравия толщиной 25 см. Масса массивов двух нижних курсов (с заполнителем) составляет около 50 т, верхнего курса 60 т.
Набережная из пустотелых массивов в порту Клайпеда
Причальные сооружения ряжевой конструкции.
Изготавливаются из дерева, сравнительно широко применялись в северных районах. В настоящее время практически не применяются. Ряжевые причальные сооружения целесообразно применять при наличии на месте строительства леса, местного камня, пригодного для гидротехнического строительства, и если в воде отсутствуют древоточцы. Дерево под водой сохраняется долго, а в зоне переменного горизонта устраивают бетонную надстройку.
При строительстве ряжевых сооружений не требуется дорогостоящего оборудования, дефицитных материалов, можно ограничиться грубым выравниванием постели. В причальных сооружениях из ряжей глубина у кордона, как правило, не превышает 10 м. Максимальная высота ряжей зависит от прочности древесины и не может превышать 17 м.
В практике портового строительства делались попытки создания ряжевых набережных из железобетонных элементов, однако распространения они не получили из-за высокой трудоемкости монтажных работ.
Причальные сооружения из массивов – гигантов.
М
ассивы-гиганты для набережных изготавливают в виде тонкостенных плавучих ящиков, которые буксируют на место, затапливают и затем заполняют песком или камнем. Массивы-гиганты могут быть в поперечном разрезе симметричной или несимметричной формы. Устанавливаются на глубинах 25 м и более. Из-за высокой стоимости сооружения из массивов-гигантов целесообразно лишь при большом объеме работ.
Сборные уголковые набережные.
По виду эти сооружения различаются:
С внешней анкеровкой . На заранее выровненную водолазами каменную постель плавучим краном устанавливаются фундаментные плиты 1. Затем собирают лицевые плиты 2, а также тыловые анкерные плиты 4, закрепляющие лицевые при помощи анкерных тяг 3. С лицевой стороны причала подвешивают отбойное устройство из резиновых труб для амортизации ударных усилий, возникающих при подходе судов к причалу. По окончании сборки засыпают песок до проектной отметки.
С внутренней анкеровкой . Отличаются от стенок с внешней анкеровкой тем, что в данном случае анкерные тяги 3 крепят непосредственно к фундаментным плитам 1. Благодаря этому значительно сокращаются длины анкерных тяг и отпадает необходимость в тыловых опорных плитах.
Уголковые стенки
а
– с внешней анкеровкой; б
– с внутренней анкеровкой; в
- контрфорсная
Набережные из оболочек большого диаметра.
Оболочки диаметром от 5 до 19 м, Масса 76 т. с толщиной стенок 0,15 м. При помощи плавкрана устанавливают вплотную одна к другой. Щели между оболочками заделывают подводным бетоном. Для возможности использования крана при монтаже иногда оболочки разрезают по высоте на кольца.
Конструкции свайных набережных в виде тонких стенок (больверков)
В прошлом тонкостенные причалы, строившиеся из деревянных свай, служили для приема мелкосидящих судов. В дальнейшем в связи с внедрением железобетона и проката длинных металлических шпунтовых свай большое распространение в портовом строении получили тонкие стенки из железобетона и металла.
Широкое применение стального шпунта в морском гидротехническом строительстве началось у нас в основном в послевоенное время. Опыт строительства показал, что применяя стальной шпунт, можно в короткие сроки с наименьшими затратами труда возводить причальные сооружения, удовлетворяющие современным требованиям. Больверки в ряде случаев оказываются и в экономическом отношении целесообразнее других конструкций.
Н
абережные из металлического шпунта и железобетонных элементов
а, б
– больверки из металлического шпунта; в
– ячеистые конструкции; г,д,е
– больверки из железобетонных элементов
На рисунке а) показан больверк из металлического шпунта с одноярусной анкеровкой, возведенной в 1955 г. в одном из отечественных портов. Учитывая значительную свободную высоту, шпунт анкеруют металлическими тягами к тыловому анкерному ряду, выполненному из обрезков шпунта. При отсутствии обрезков анкерный ряд заменяют железобетонными плитами.
Коррозия шпунтов в подводной зоне значительно меньше, чем в зоне переменных уровней, поэтому для обеспечения защиты в верхней части устроена шапочная балка из сборных железобетонных плит-оболочек. При небольшой высоте стенки анкеровка больверка не требуется. Однако подобные конструкции в причальных сооружениях встречаются редко.
В больверках с анкером весьма ответственным узлом являются анкерные устройства, сохранность и правильная работа которых во многом определяют долговечность сооружения. Поэтому предусматривается их защита специальным антикоррозийным составом, а для равномерного натяжения тяг, расположенных через 1,5-4 м, применяются специальные муфты – талрепы.
Следует отметить, что в тонкостенных конструкциях под воздействием бокового давления засыпки (распора), усиленного эксплуатационными нагрузками (от веса складируемого груза, подвижного состава, перегрузочных машин и т.д.), образуются значительные изгибающие моменты. Для уменьшения изгибающих моментов используется двухъярусная анкеровка шпунтовых стенок (рис. б). При небольших глубинах иногда применяют ячеистые конструкции (рис. в). Из плоских шпунтовых свай образуют отдельно замкнутые ячейки, заполняемые грунтом.
Недостаток металлических больверков – значительный расход стали длинномерного проката. Поэтому сталь часто заменяют железобетоном, требующим значительно меньшего расхода металла и обладающим к тому же повышенной коррозийной стойкостью. Применение свай из обычного железобетона в глубоководных больверках нецелесообразно из-за его малой трещиностойкости.
С внедрением предварительно напряженного железобетона в портовом строении появились новые возможности широкого применения
больверков рациональной конструкции. В этом отношении заслуживает внимания разработанный в 1957 г. в Ленморниипроекте типовой проект больверка из плоского железобетонного предварительно напряженного шпунта (рис. г).
При больших высотах стенок обычно целесообразно переходить от плоского шпунта к тавровому (рис. д) или сваям-оболочкам диаметром 1,2 – 1,6 м (рис. е).
В настоящее время считается рациональным возводить больверки из железобетона на глубинах до 13 м, а свыше 13 м - из мощных металлических свай.
Конструкции сквозных причальных сооружений
Отличительной особенностью сквозных причальных сооружений является отсутствие у них сплошной стенки в подводной части. Верхнее строение таких сооружений опирается на отдельно стоящие сваи или бычковые опоры, погружаемые в грунт на определенную глубину. В связи с отсутствием сплошной стенки сквозные причалы воспринимают меньше по сравнению с причальными сооружениями сплошной конструкции и обычно являются более легкими сооружениями.
Сквозные причальные сооружения в зависимости от расположения свай подразделяются на две группы:
Эстакады.
Мостового типа .
Оградительные сооружения (ОС) по форме поперечного сечения разделяют на:
- · ОС вертикального профиля
- · ОС откосного профиля
- · смешанные (нижняя часть откосная, верхняя вертикальная)
Гравитационные ОС вертикального типа в общем случае состоят из:
- · каменной постели
- · подводной части
- · надстройки (надводной части)
Каменную постель устраивают при любых грунтах. При скальных грунтах постель служит для выравнивания поверхности дна и имеет минимальную толщину (0,5 м). Подводная часть (стенка) представляет собой наиболее ответственную волногасящую часть сооружения, воспринимающую основную долю волновых нагрузок.
Конструкционно она может быть выполнена из:
- · бетонных массивов
- · из массивов-гигантов
- · из оболочек большого диаметра
- · свайного типа
- · деревянных ряжей
Сооружения откосного профиля могут с успехом применяться в любых гидрологических и геологических условиях. Ограничение составляет только их высокая стоимость при больших глубинах или необходимость использования внутренней стороны ОС в качестве причала. Откосные ОС выполняют путем отсыпки, наброски или специальной укладки естественного материала (камня), либо искусственных бетонных блоков.
В зависимости от конструкции откосного сооружения можно выделить следующие типы сооружений откосного профиля:
- · из наброски несортированного камня и креплений откосов камнем необходимого веса
- · из наброски сортированного камня и креплений откосов фигурными бетонными блоками или крупным камнем
- · из наброски бетонных массивов на каменной постели
Перечисленные сооружения хорошо гасят волновую энергию, мало ее отражают, не разрушаются от небольших перемещений камней, выдерживают без разрушений значительные осадки основания.
Сооружения откосного профиля получили широкое распространение благодаря возможности их строительства при любой глубине воды и на любых грунтах, простоте возведения и ремонта, себестоимости и надежности в работе.
Недостатки: материалоемки, не могут быть использованы в качестве причальных сооружений.
Оградительные сооружения свайной конструкции:
- а) двухрядные (свайные и шпунтовые)
- б) ячеистые
При сооружении свайных сооружений нет необходимости в создании искусственной постели, которая является относительно дорогой и трудоемкой частью сооружения. Глубина воды в месте строительства не должна превышать 6 метров при деревянных сваях, 12 метров при ограждениях из тяжелого металлического шпунта; при ячеистой конструкции 30 метров. В свайных конструкциях заполнение выполняется из камня, в шпунтовых - из песка. Ячеистая конструкция выгоднее двухрядной, так как благодаря криволинейному очертанию в плане ее внешних стен позволяет уменьшить расход металла.
Условия применения ОС свайной конструкции определяются их особенностями. Они просты по устройству, не требуют возведения постели или иной подготовки основания. К самим грунтам пониженные условия.
Главный недостаток - повышенная опасность разрушения в процессе строительства. Стоимость ОС по сравнению с гравитационными значительно ниже.
1. Молы и волноломы из бетонных массивов
Правильная массивовая кладка стенки на каменной постели.
- 1 -- отсыпь каменная; 2 -- массивы бетонные; 3 -- надстройка бетона
- 2. Молы и волноломы из массивов-гигантов
Железобетонная стенка из массивов-гигантов, заполненных бетоном, песком на каменной отсыпи.
l -- бетонная надстройка; 2 -- массивы-гиганты железобетонные; 3 -- каменная отсыпь.
3. Наброска из бетонных массивов на каменной отсыпи.
- 1 -- каменная отсыпь, 2 -- массивы бетонные.
- 4. Мол из двух наклонных деревянных свайных частоколов, между которыми 2 -- 3 одиночных свайных ряда.
Пространство между свайными частоколами заполнено камнем, над каменной засыпкой уложены бетонные массивы.
- 1 -- надстройка бетонная; 2 -- отсыпь каменная; 3 -- сваи деревянные.
- 5. Мол из ряжа, заполненного камнем, постель каменная, надстройка бетонная.
1 -- надстройка бетонная; 2 -- ряж заполненный камнем; 3 -- отсыпь каменная.
В курсовой работе принимаю первый тип - молы из бетонных массивов.
Причальные сооружения.
По конструкционным признакам делятся на:
- · гравитационные
- · с тонкими стенками
- · “Больверки”
- · с высоким свайным ростверком (на сваях, на колоннах)
- · на специальных основаниях (опускные колодцы)
- · смешанные
Гравитационные ПС применяют главным образом тогда, когда грунты в основаниях сооружений не позволяют использовать свайные конструкции (скальные или с тяжелыми гидрологическими условиями).
В зависимости от конструкции подводной части ГПС могут быть из:
- · кладки бетонных массивов
- · кладки из массивов-гигантов
- · уголкового профиля
- · оболочек большого диаметра
- · деревянного ряжа
Конструкция причального сооружения в общем случае состоит из:
- · искусственного основания (каменной постели)
- · подводной части (надстройки)
- · надводной части
Сооружения в виде тонких стенок представляют собой ряд забитых вплотную друг к другу свай, оболочек, шпунтин (металлических или железобетонных), связанных поверху оголовком или надстройкой из железобетона. Данные сооружения менее чувствительны к возможным перегрузкам. По конструктивному признаку они могут быть незаанкерованными и заанкерованными. Недостаток незаанкерованных стенок - резкое возрастание изгибающего момента в элементе стенки с увеличением глубины.
Заанкерованные тонкие стенки имеют анкерные устройства, состоящие из анкерных тяг и анкерных опор (плиты или сваи). Может быть несколько ярусов анкеров. Наиболее распространены стенки с 1 ярусом анкеров, возводимые на глубине до 12 метров.
Причальные сооружения с высоким свайным ростверком (железобетонная плита поверх свайного поля) возводятся, если грунты основания допускают погружение свай на требуемую глубину. При слабых грунтах этот тип является почти единственно возможным, так как характеризуется небольшим удельным весом и в ряде случаев полным отсутствием распорного давления грунта на них.
- а) сквозные сооружения (безраспорные)
- б) набережные стенки (распорные)
В системе свайного основания сквозных сооружений отсутствуют тонкие стенки из свай или шпунта, которые воспринимают давление грунта.
1. Набережная из правильной массивной кладки на каменной постели с железобетонным верхним строением. За стенкой отсыпана каменная разгрузочная призма. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.
- 1 -- каменная постель, 2 -- стенка из бетонных массивов, 3 -- верхней железобетонное строение, 4 -- обратная засыпка, 5 -- каменная разгрузочная призма.
- 2. Ряж деревянный , заполненный камнем, установлен на каменной постели, надстройка из бетонных массивов или каменной кладки; за стенкой отсыпана каменная разгрузочная призма. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.
- 1 -- каменная разгрузочная призма, 2 -- каменная постель, 3 -- ряж, заполненный камнем, 4--бетонная надстройка, 5 -- обратная засыпка.
- 3. Набережная железобетонная уголкового типа. Стенка образуется сборными железобетонными плитами -- вертикальной и горизонтальной. Анкерное устройство -- сборные железобетонные плиты, стальные анкерные тяги. Верхнее строение -- сборные железобетонные лицевые плиты, железобетонный оголовок. Засыпка песчаным грунтом. Набережная оборудована отбойными и швартовными устройствами.
- 1-- каменная постель; 2 -- сборная железобетонная плита основания; 3 -- вертикальная железобетонная стенка; 4 -- засыпка песчаным грунтом; 5 -- анкерное устройство.
- 4. Набережная из железобетонных свай , на сваи уложены сборные железобетонные плиты; покрытие по плитам цементобетонное. По откосу отсыпана каменная призма с обратным фильтром из щебня или гравия. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.
- 1 -- железобетонные сваи; 2 -- каменная призма; 3 -- железобетонная плита верхнего строения; 4 -- щебеночный контрфильтр.
- 5. Набережная деревянная свайная с бетонным ростверком .Основание набережной из деревянных свай, бетонное или бутобетонное верхнее строение, по откосу крепление камнем, засыпка песчаным грунтом. Набережная оборудована отбойными и швартовными устройствами.
- 1 -- сваи деревянные; 2 -- бетонная надстройка; 3 -- обратная засыпка, 4 -- каменная призма.
- 6. Набережная деревянная свайная с ряжевым надрубом.Основание набережной из деревянных свай, верхнее строение ряжевое, заполненное камнем. Причалы оборудованы швартовными и отбойными устройствами.
- 1 -- ряжевый надруб; 2 -- эстакада; 3 -- сваи.
- 7. Набережная деревянная свайная с каменным ядром . Два сплошных свайных ряда, между которыми забиты 2--3 ряда одиночных свай. Пространство между сплошными рядами свай заполнено каменным ядром. Верхнее строение бетонное или из бутовой кладки. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.
- 1 -- сваи деревянные; 2 -- засыпка из щебня; 3 -- бутовая надстройка; 4 -- бетонная плита; 5 -- засыпка из камня.
- 8. Набережная -- деревянная свайная эстакада . Основание из вертикальных деревянных свай, забитых по откосу, верхнее строение -- насадки, прогоны, раскосы, схватки, поднастильные балки и дощатый настил. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.
- 1 -- настил; 2 -- прогоны; 3 -- раскосы; 4 -- продольные и попер. схватки; 5 -- сваи деревянные
- 9. Набережная из железобетонного шпунта. Стенка набережной -- шпунт железобетонный; анкерное устройство -- сборные железобетонные плиты, железобетонные сваи, стальные анкерные тяги. Верхнее строение -- сборные железобетонные лицевые плиты, плиты разгрузочной платформы, железобетонный оголовок. Засыпка песчаным грунтом. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.
- 1 -- шпунт железобетонный, 2 -- каменная разгрузочная призма, 3 -- засыпка за стенку; 4 -- анкерное устройство
- 10. Набережная из стального шпунта . Стальная шпунтовая стенка заанкерена при помощи стальных тяг за железобетонную плиту или анкерную стенку из стальною шпунта. Верхнее строение -- сборные железобетонные лицевые плиты, плиты разгрузочной платформы, железобетонный оголовок. Засыпка песчаным грунтом. Набережная оборудована швартовными и отбойными устройствами.
1 -- стальной шпунт; 2 -- обратная засыпка, 3 -- анкерная стенка.
В курсовой работе проектирую набережную из правильной массивной кладки.
Под общим понятием морское или речное гидротехническое сооружение подразумевается объект, рассчитанный на взаимодействие с водной средой в разнообразии ее состояний (соленость воды, значительное ветровое волнение, приливные явления, паводки, ледовые воздействия и др.).
Гидротехническое сооружение, предназначенное для обеспечения стоянки около него судна на швартовах, называется причальным сооружением. Причальные сооружения образуют причальный фронт для стоянки судов, выполнения перегрузочных работ, снабжения, отстоя и других операций. Причальная линия отображает плановую конфигурацию расположения причальных сооружений в причальном фронте. Причалом называется участок причальной линии, отведенный для обслуживания одного судна определенных размерений (габаритной длины и осадки в грузу).
Причальные сооружения классифицируются по назначению, расположению в плане, типу конструкций, материалу изготовления, способу строительства.
По эксплуатационному назначению причальные сооружения специализируются в зависимости от рода перерабатываемых грузов, направления грузопотока, типа и размерений швартующихся судов и других специальных факторов.
По расположению в плане причальные сооружения могут быть разделены на набережные, пирсы, плавучие и рейдовые причалы.
Набережными называются причальные сооружения, сопрягающие берег с акваторией фронтально линии уреза воды. Набережная стенка представляет собой конструкцию в виде сплошной подпорной стенки. Сквозная, или эстакадная, набережная - это безраспорное сооружение, сопрягаемое с берегом при помощи отдельно стоящих опор (свай, свай-оболочек). При возведении набережных требуется выполнение сравнительно небольших объемов строительных работ, имеется возможность применения метода поточного строительства, облегчается маневрирование судов технического и специального флота строителей. Значительные тыловые территории за набережными могут быть использованы для временных сооружений строителей.
Пирсы - это причальные сооружения с двусторонним доступом для судов, выступающие с берега в акваторию под углом, по отношению к урезу воды часто прямым. Пирсовая система требует меньшего удельного объема дноуглубительных работ из расчета на причал. Корневые части пирсов примыкают к участкам берега, на которых затруднено расположение временных сооружений строителей из-за отсутствия тыловых территорий.
Плавучие причалы применяют при значительных колебаниях уровня ливных морей, паводковых и ливневых колебаниях рек, недостаточных глубинах у стационарных причалов порта как временные для переработки эпизодического грузопотока и легко убираемые при ледоходах.
Рейдовые причалы устраивают на значительных глубинах защищенных и недостаточно защищенных от волнения акваторий порта, а также на открытых рейдах.
Способы производства работ при возведении причальных сооружений можно классифицировать по важнейшему признаку - степени использования акватории и берега.
Строительство причалов может производиться с воды, с берега, на берегу, комбинированным способом.
При строительстве с воды (рис. 1) применяют плавучие средства. Строительство с берега или на берегу выполняют без участия плавсредств. Строительство с берега может производиться пионерным способом (рис. 2, а-в), применяемым для пирсовых конструкций. Примерами строительства на берегу являются способы: «стена в грунте» (рис. 3); за временными земляными дамбами (рис. 4); шпунтовыми и другими видами перемычек (иногда требующими проведения водоотлива или водопонижения); забивкой стального и железобетонного шпунта в стенки больверков на берегу, а также при опускании колодцев и кессонов на суше. При комбинированном способе строительства временные конструкции устраивают с воды, а постоянные возводят с берега (рис. 5). Деревянные подмосточные сваи для устройства на них нитки рельсового пути под катучую металлическую тележку забивают плавучим копром. Железобетонные сваи основной конструкции погружают при помощи копра, установленного на катучей тележке.
Любой из этих способов требует в заключительной фазе строительства работы дноуглубительных снарядов для образования необходимых глубин на подходных к причалам акваториях и каналах.
Рассматриваемые причальные сооружения представляют собой сквозные конструкции из отдельно стоящих опор, в виде свай, погруженных в грунт на определенную глубину и соединенных между собой верхним строением.
Эстакады могут быть различных типов (рис. 95): на сваях с наголовниками (а); с уширенным шагом свай (б); на оболочках диаметром 1, 2 м (в); на сваях-оболочках с поперечными (г) и продольными (д) ригелями; сквозной пирс на призматических сваях св).
Физико-механические свойства древесины и ценность стали обусловили широкое распространение причальных сооружений эстакадного типа на железобетонных сваях или сваях-оболочках. Наиболее применимы в отечественной практике сборные железобетонные эстакады неразрезного типа на предварительно напряженных призматических сваях и сваях-оболочках с верхним строением из крупноблочных элементов с глубинами у причалов 4,5-13 м при грунтах оснований, допускающих погружение свай и свай-оболочек.
Конструкции эстакадных причальных сооружений на призматических сваях состоят из рядов железобетонных предварительно напряженных призматических свай (в типовых проектах сечением 45х45 см). В поперечном направлении в ряде содержится 4-8 вертикальных свай, погруженных с одинаковым или различным шагом. Для восприятия горизонтальных нагрузок иногда погружают наклонные сваи. Головы свай объединяют путем их омоноличивания со сборным верхним строением. При этом применение наголовников или капителей допускается только при плоских ростверках из тонких плит.
Эстакадную набережную строят в следующей последовательности: погружение свай; оформление подпричального откоса; обработка голов свай; монтаж плит верхнего строения; устройство тылового сопряжения; устройство покрытия причала с прокладкой необходимых путей и коммуникаций; установка швартовных ivm6 и амортизационных устройств.
При погружении свай с плавучих средств в работе участвуют: плавучий универсальный (или другого типа) копер, плавкран грузоподъемностью не менее массы самой длинной сваи с наголовником, понтон грузоподъемностью 250 т и буксирный катер мощностью 184 кВт. Со строительной площадки грузят на понтон сваи (7-12 шт.), не менее сменного их запаса. Понтон подводят буксиром к месту погружения свай. Если для погружения применяют сваебойный инструмент (молот), достаточно только одного универсального копра для перегрузки и забивки свай и установки направляющих или кондуктора. При наличии также плавучего крапа копер используют более производительно - только в операциях по погружению свай, все остальные работы выполняют крапом. При вибропогружении свай можно работать только одним крапом без копра.
При погружении применяют направляющие, обеспечивающие лопаточную точность забивки свай в каждом поперечном ряду, что не исключает неточного взаимного расположения рядов свай. Применение кондукторов позволяет точно забивать сваи как по поперечным рядам, так и по продольным.
Общая схема движения плавучего копра при погружении свай зависит от темпа строительства, осадки и размерений копра, шага свай, конфигурации подпричального откоса (рис. 96). Погружение свай с передвижных подмостей при строительстве причалов было показано ранее ().
При погружении свай допускается их отклонение в плане до половины наибольшей стороны поперечного сечения, но не более чем на 20 см. Число свай, имеющих отклонения 10-20 см, не должно превышать 20% их общего числа в причале.
После забивки свай, до начала отсыпки с воды материала подпричальной призмы, разбивают и закрепляют на местности линии бровки подпричального откоса и его тылового сопряжения. Рваный камень массой до 100 кг отсыпают в откос с точностью ±15 см. Контрфильтр отсыпают из щебня с допусками ±10 см. Правильность отсыпки откоса проверяют промерами футштоком с шлюпки или плота через 5-6 м по длине и 2,5 м по ширине откоса. Каменный откос выравнивают под водой водолазы, которые устанавливают по длине откоса в два или три ряда направляющие из узкоколейных рельсов с таким расчетом, чтобы отметки головок рельсов соответствовали проектным отметкам откоса. При перемещении уложенной поперечно по головкам рельсов контрольной рейки снимают лишние камни и заполняют ямы на подпричаль-ном откосе. Каменную постель под тыловое сопряжение причала можно отсыпать самосвалами с смонтированного и омоноличен-ного верхнего строения.
Подпричальный откос можно также устраивать с выкладкой из сборных железобетонных плит с отверстиями, запроектированных с участием автора (рис. 97,а), и пастилкой асфальтобетонных тюфяков (рис. 97,6) в условиях речного строительства.
После отсыпки подпричального откоса головы свай срубают под проектные отметки с плавучего инвентарного мостика при помощи отбойных молотков (с допуском 3 см) или специальных механизированных устройств (см. ранее). На срубленных сваях (с обработанными должным образом выпусками арматуры) с плавучих мостиков монтируют инвентарные металлические или деревометаллические хомуты, по которым устанавливают плавкраном наголовники.
Перед омоноличиванием наголовника со сваей выпуски арматуры приваривают к швеллерным балкам, вбетонированным в наголовник. При установке плит верхнего строения по сваям без наголовников и разрезке плнт перпендикулярно кордонной линии причала плиты устанавливают в проектное положение непосредственно по монтажным хомутам с дальнейшим бетонированием монтажных ригелей.
При разрезке плит параллельно кордону причала монтаж верхнего строения начинают с установки кордонных плит, определяющих линию причала, после чего монтируют промежуточные и тыловые плиты. Для монтажа плит применяют траверсы или распорные рамы, обеспечивающие необходимую точность монтажа без перенапряжения в железобетоне монтируемых элементов.
Омоноличивание плит между собой, а также с наголовниками и сваями производят бетонной смесью марки на 100 единиц выше, чем марка сборных конструкций, с тщательным уплотнением вибрированием. В процессе омоноличивания плит также бетонируют тумбовые массивы. Швы расширения заполняют пропитаными креозотом и покрытыми битумом досками.
Передача на смонтированную часть верхнего строения необходимых монтажных нагрузок или нагрузок от транспорта разрешается только по достижении бетоном не менее 70% проектной прочности.
Тыловое сопряжение причала может быть выполнено в виде бетонного массива (монолитного или пустотного), железобетонной уголковой стенки или комбинированным (в нижнем курсе - массив, поверх его - уголковая стенка).
Перед устройством бетонного покрытия по верхнему строению причала устанавливают балки из профильного металла с анкерами для крепления рельсов, а также монтируют дождеприемники. Для покрытия применяют бетонную смесь с водоцементным отношением 0,5-0,55, с осадкой конуса 1-2 см и показателем удобоукладываемости 25-15 с при укладке с помощью поверхностных вибраторов и виброреек. Бетон подают на укладку самосвалами. Швы бетонного покрытия шириной 2 см, располагаемые над швами ростверка, заливают битумом.
При укладке железнодорожных и крановых путей под рельсы подливают цементный раствор состава 1:2,5 при марке портландцемента не ниже 500. Па 1 м 3 раствора добавляют 100 кг стального «волоса». Штрабы и прирельсовые лотки заполняют асфальтобетоном, уплотняя его горячими металлическими трамбовками. Работы выполняют в сухую погоду при температуре воздуха не ниже +5° С.
Технологическая схема строительства эстакады с уширенным шагом свай приведена на рис. 98, а-е.
Для возведения набережных и пирсов эстакадного типа широко применяют железобетонные цилиндрические сваи-оболочки внешним диаметром 0,6 1,6 м. Строительство причальных сооружений на оболочках диаметром 0,6 м в принципе ничем не отличается от строительства на призматических сваях.
Тяжелые (15-80 т) и длинные сваи-оболочки перевозят со склада хранения до места погружения морем. Для подъема оболочек в горизонтальном положении следует применять специальные захваты, предупреждающие повреждение поверхности бетона. В виде исключения может быть допущено применение для этого обычных тросовых петлевых стропов с прокладкой мягких кранцев. Сваи-оболочки перевозят на палубных баржах и плашкоутах соответствующей грузоподъемности, а при расстоянии перевозки до 5 км - на грузовой палубе плавкрана. На палубе судна каждую колонну укладывают на две деревянные прокладки с выкружками по радиусу оболочки с расстоянием между прокладками, равным 0,6 длины оболочки. Сваи-оболочки должны быть надежно закреплены во избежание их перемещения. Перевозка оболочек на стреле крана в вертикальном положении допустима только на небольшие расстояния, в закрытых акваториях с последующей их установкой в направляющие устройства для погружения.
Перевозимые горизонтально оболочки переводят в вертикальное положение при помощи плавкрана грузоподъемностью 100 т при подъеме одного конца, оснащенного торцевым строповочным обустройством. Иногда, при большой длине оболочки в вертикальном положении она не помещается между гаком крана и отметкой дна акватории. В этом случае необходимы специальные приемы и оснастка для погружения длинных свай-оболочек (некоторые из этих приемов, предложенные автором, приводятся ниже):
- вначале погружают только часть длинной оболочки, а затем на плаву производят вертикальное стыкование ее с верхним звеном при помощи монтажного болтового стыка. В дальнейшем выполняют проектный сварной стык;
- для придания плавучести свае-оболочке ее торцы герметически задраивают на берегу пластиковыми полотнищами из перхлорвинила. Оболочку в горизонтальном положении переносят краном на мочу и буксируют к месту погружения. Затем ее голову стропят к гаку крана, а пластиковое полотнище прорывают у ножевого торца. При этом погружается ножевая часть оболочки под воду, и одновременно краном поднимается головная часть до приведения оболочки в вертикальное положение;
- сваю-оболочку транспортируют в горизонтальном положении на палубе понтона крана. Головная часть оболочки крепится к гаку крана, а ножевая находится в специальной шарнирной цапфе, присоединенной к борту понтона крана. При подъеме головы оболочки одновременно, посредством шарнирной цапфы, происходят поворот и поступательное движение оболочки за борт. При доведении оболочки до вертикального положения, параллельного бортовой плоскости понтона, оболочку освобождают из цапфы и заводят в плавкондуктор;
- оболочку перевозят на понтоне, затем погружают в наклонном положении в воду. При этом ее головная часть опирается на специальное ложе на борту понтона, а ножевая - в уложенную на дне акватории железобетонную плиту. При подъеме головы оболочка, опираясь в подводную плиту, поворачивается до вертикального положения. Плита предупреждает преждевременное погружение ножевой части в слабые грунты дна акватории.
Некоторой модификацией способа погружения свай-оболочек с передвижных подмостей (и монтажа верхнего строения) является применение для этого широкопролетного козлового крана. Сваи-оболочки прикордонного ряда, на которых располагается нога крана, погружают с плавучих средств. Рельсовый путь под вторую ногу крана устанавливают с таким расчетом, чтобы под портал крана можно было доставлять на автомашинах с прицепами сваи-оболочки, а также другие конструкции и материалы. Вибропогружение оболочек козловым краном производят с помощью плавкондуктора, представляющего собой две спаренные тонкостенные металлические трубы диаметром 100 см с заглушками по торцам, между которыми расположены ячейки для размещения шести оболочек продольной секции причала. Кондуктор раскрепляют на крайние, ранее забитые оболочки.
Причальные сооружения эстакадного типа на сваях-оболочках сооружают с шагом опор, позволяющим отсыпать до 70% материала подпричальной призмы при помощи шаланд с открывающимися днищами. Около 15% камня и щебня отсыпают в неудобные места подпричального откоса плавучим грейферным краном и 15% автотранспортом со смонтированного верхнего строения.
После отсыпки подпричального откоса к погруженным сваям-оболочкам подводят полукольцевые плавучие подмости, замыкаемые вокруг оболочек в кольцо. С подмостей устанавливают объемлющие оболочки инвентарные металлические бандажи, служащие направляющими для срубки голов пневматическими отбойными молотками или срезки абразивным инструментом. Срезать головы свай-оболочек под проектную отметку необходимо с точностью ± 3 см. Срубленные оголовки после разрезки оголенных продольных стержней арматуры убирают плавкраном.
Простейшим видом верхнего строения, применяемого для эстакад на сваях-оболочках диаметром 1,2 м, является верхнее строение из сборных железобетонных плоских квадратных плит со стороной 5,23 м, толщиной 0,6 м, массой 40 т. При помощи плавкрана грузоподъемностью 15 т на головы колонн устанавливают опорные площадки и приваривают закладные части площадок к фланцам голов оболочек. Затем производят омоноличивание площадок с головами свай. После достижения бетоном не менее 70% проектной прочности плавкраном грузоподъемностью 50 т по опорным площадкам устанавливают кордонные блоки, ростверковые плиты и тыловые блоки.
Первая отечественная сборная эстакадная набережная из железобетонных крупноблочных предварительно напряженных элементов, сооруженная под руководством автора, представляла собой рамную конструкцию с опорами из свай-оболочек диаметром 1,6 м, с поперечными ригелями и уложенными по ним плитами верхнего строения.
После погружения из внутренних полостей оболочек откачивали воду на глубину 3,5 м, считая от верха оболочки. В осушенную верхнюю часть оболочки опускали при помощи крана «Пионер» железобетонное диск-днище, закрепляемое тремя металлическими подвесками к выпускам арматуры на торце оболочки. Поверх диск-днища устраивали бетонную пробку высотой 20 см. Затем с объемлющих оболочки плотиков на головы колонн надевали наружные и внутренние бандажи из полосовой стали (шириной 16 см, толщиной 8 мм), состоящие (каждый) из двух крепящихся на болтах полубандажей. На головы крайних в поперечном ряду оболочек, между бандажами устанавливали на подливке из пластичного бетона три стальных кубика с размером стороны 8 см (один на одну колонну и два на другую), фиксирующих высотное положение ригеля. Кольцевое пространство между бандажами заполняли бетоном марки 500, приготовленным на мелком щебне. Бандажи, выступавшие над верхом кубиков на 5 см, свободно осаживались под действием веса устанавливаемого ригеля.
Монтаж ригеля осуществляли с помощью плавкрана грузоподъемностью 100 т посредством траверсы или длинных стропов при волнении на море, не превышавшем 2 баллов. Для точной фиксации положения ригелей в плане служили направляющие, укрепленные на плавучих мостиках-кондукторах. В каждом пролете первой монтировали бортовую балку, дающую направление линии кордона причала. Далее по ригелям укладывали слой бетонной подготовки толщиною 5 см, на который устанавливали плиты верхнего строения. При монтаже элементов допускалось искривление линии кордона в плане не более ±2 см и отклонение горизонтальных плоскостей бортовых балок не более ±3 см в плед ел ах длины секции.
Вслед за монтажом элементов верхнего строения производили работы по омоноличиванию оболочек со сборными ригелями, бетонированию монолитной части и продольных швов между плитами и балками. Перед омоноличиванием швов между плитами снизу плит подвешивали опалубку из одиночных досок на проволочных скрутках и устанавливали арматуру омоноличивания. Омоноличивание выполняли пионерным способом с подвозкой бетонной смеси в самосвалах по смонтированному строению.
Общая схема монтажа причала (рис. 99) включает следующие работы: погружение оболочек (I), срубку голов оболочек (II), отсыпку подпричальной призмы (III), монтаж ригелей и плит верхнего строения (IV), монтаж коробов тылового сопряжения (V), монтаж отбойных рам и швартовных тумб (VI). Соблюдение требований безопасности труда при монтаже конструкций приводится в специальной литературе.
Загрузка...
