RU2068045C1

RU2068045C1 - Hawser structure

Info

Publication number: RU2068045C1
Application number: RU94027055A
Authority: RU
Inventors: А.Ю. Афанасьев; В.И. Гожа
Priority date: 1994-07-14
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 1996-10-20
Also published as: RU94027055A

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: hawser structure include sub-hawser wave suppressor chamber 2 in the form of box formed by front tongue-and groove wall 3 with apertures, slab 5 of upper building, back tongue-and- groove wall 4 and horizontal slab 6 of the base. Apertures in the front tongue-and-groove wall are formed by alternate sheet piles of different lengths. One sheet piles are of the length equal entire structure height and are fixed with ends to upper building. Top of other sheet piles are placed at the level of box base slab of the wave suppressor chamber 2. Back tongue-and-groove wall is rigidly secured to the slab of upper building 5, and box base slab of wave suppressor chamber 2 is rigidly related to front tongue-and-groove wall 3 and back tongue-and-groove wall 4. Front tongue-and-groove wall 3 may be related to anchor push member 10 with anchor device 11 in rear part of the structure to improve stability. Nearby cordon subcrane beam 13 may rest on vertical pile 14 through upper building slab. The vertical pile is rigidly connected to box base slab of the wave suppression chamber to transfer vertical loading to deep layers of higher density and increases load bearing capacity of the structure. EFFECT: higher stability. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при возведении причалов и набережных на акваториях портов, недостаточно защищенных от волнения. The invention relates to hydraulic engineering and can be used in the construction of moorings and embankments in the waters of ports that are not sufficiently protected from disturbance.

Если причальное сооружение расположено на акватории порта недостаточно защищенной от волнения, то необходимо, чтобы это сооружение не способствовало ухудшению волновой обстановки на этой акватории из-за отражения волн от причальной стенки и интерференции падающей (подходящей к причальной стенке) и отраженной волны, вплоть до образования стоячей волны. Стоячая волна по высоте почти в два раза больше падающей, что ведет к ухудшению волновой обстановки на акватории порта, а также к переливу воды и обледенению в зимнее время надстройки и кранового оборудования на причале. If the berth structure is located in the port water area not sufficiently protected from disturbance, it is necessary that this structure does not contribute to the deterioration of the wave situation in this water area due to reflection of waves from the berth wall and interference from the incident (suitable to the berth wall) and reflected wave, up to the formation standing wave. The standing wave in height is almost two times greater than the incident wave, which leads to a deterioration of the wave situation in the port water area, as well as to overflow of water and icing up of the superstructure and crane equipment at the berth in winter.

Для снижения отражения волн причальные сооружения оборудуют волногасящими камерами. To reduce the reflection of waves, berthing facilities are equipped with wave extinguishing chambers.

Известна причальная стенка с волногасящим устройством [1] включающем камеру, внутри которой закреплены волногасящие экраны. Волногасящее устройство способствует уменьшению степени отражения волны на 80-90% Это значит, что почти вся энергия падающей волны воспринимается и гасится причальной стенкой, поэтому сооружение должно быть достаточно массивным, чтобы противостоять воздействию. В известном устройстве массивная волногасящая камера опирается на гравитационное основание, а с тыла на обратную засыпку. Но такое массивное сооружение может возводиться только на достаточно твердом основании, т. е. имеет ограниченную область использования, что является его недостатком. Known mooring wall with a wave extinguishing device [1] including a camera, inside of which wave extinguishing screens are fixed. The extinguishing device helps to reduce the degree of reflection of the wave by 80-90%. This means that almost all the energy of the incident wave is perceived and extinguished by the mooring wall, so the structure must be massive enough to withstand the impact. In the known device, a massive wave extinguishing chamber rests on a gravitational base, and from the rear to backfill. But such a massive structure can only be erected on a fairly solid foundation, that is, it has a limited area of use, which is its drawback.

Известно причальное сооружение [2] прототип, включающее верхнее строение, подпричальную волногасящую камеру и переднюю шпунтовую стенку из чередующихся шпунтит разной длины по высоте сооружения, из которых одни заделаны концами в верхнее строение, а верх других расположен на уровне днища волногасящей камеры с образованием в шпунтовой стенке окон. Верхнее строение опирается также на сваи, расположенные рядами. Это причальное сооружение хоть и менее массивно, но тоже не может возводиться на слабых основаниях, так как, испытывая значительные динамические нагрузки, оно будет постепенно тонуть, как вибратор, в илистом водонасыщенном основании. Прототип также имеет ограниченную область использования, что является его недостатком. Known berth structure [2] a prototype, including the upper structure, the prichalnaya wave-extinguishing chamber and the front sheet pile wall of alternating sheet piles of different lengths along the height of the structure, some of which are sealed with their ends in the upper structure, and the top of the others is located at the bottom of the wave-extinguishing chamber with the formation in the sheet pile the wall of the windows. The upper structure also relies on piles arranged in rows. This mooring facility, although less massive, can also not be erected on weak foundations, since, experiencing significant dynamic loads, it will gradually sink, like a vibrator, in a muddy water-saturated foundation. The prototype also has a limited area of use, which is its disadvantage.

Перед авторами настоящего изобретения стояла задача создать причальное сооружение такой конструкции, чтобы оно не ухудшало волновую обстановку на акватории порта, и которое могло бы быть использовано на любых, даже слабых основаниях, сложенных из илов значительной толщины. The authors of the present invention had the task of creating a mooring structure of such a design that it does not worsen the wave situation in the port water area, and which could be used on any, even weak, bases composed of sludge of considerable thickness.

Задача решается тем, что в причальном сооружении, включающем верхнее строение, волногасящую камеру и переднюю шпунтовую стенку из чередующихся шпунтин разной длины, из которых одни заделаны концами в верхнее строение, а верх других расположен на уровне днища волногасящей камеры с образованием окон в шпунтовой стенке, согласно изобретению, волногасящая камера выполнена в виде короба, образованного передней шпунтовой стенкой с окнами на высоту короба, плитой верхнего строения, и горизонтальной плитой основания, жестко связанной с передней и задней шпунтовыми стенками. The problem is solved in that in the berthing structure, including the upper structure, the wave extinguishing chamber and the front sheet pile wall of alternating dowels of different lengths, some of which are sealed with ends in the upper structure, and the top of the others is located at the bottom of the wave extinguishing chamber with the formation of windows in the sheet pile wall, according to the invention, the wave extinguishing chamber is made in the form of a duct formed by a front sheet pile wall with windows to the height of the duct, a top plate, and a horizontal base plate rigidly connected to the front th and back sheet pile walls.

Кроме того, передняя шпунтовая стенка в месте ее заделки в верхнее строение посредством анкерной тяги, свободно проходящей через волногасящую камеру и заднюю шпунтовую стенку, может быть связана с анкерным устройством в тыловой части сооружения. In addition, the front sheet pile wall in the place of its incorporation into the upper structure by means of anchor rods freely passing through the wave-damping chamber and the rear sheet pile wall can be connected with the anchor device in the rear part of the structure.

Кроме того, прикордонная подкрановая балка через плиту верхнего строения может быть оперта на вертикальную сваю, проходящую через волногасящую камеру и жестко связанную с горизонтальной плитой основания короба волногасящей камеры. In addition, the prikordonnaya crane beam through the plate of the upper structure can be supported on a vertical pile passing through the wave-extinguishing chamber and rigidly connected with the horizontal plate of the base of the box of the wave-extinguishing chamber.

Изобретение поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображено причальное сооружение, поперечный разрез; на фиг. 2 то же, вид со стороны акватории. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a berth structure, cross section; in FIG. 2 the same, view from the water area.

Причальное сооружение включает верхнее строение 1 и волногасящую камеру 2 в виде короба, образованного передней 3 и задней 4 шпунтовыми стенками, плитой 5 верхнего строения и горизонтальной плитой 6 основания. Передняя шпунтовая стенка 3 выполнена из чередующихся шпунтин 7 и 8 разной длины, из которых одни 7 имеют длину на всю высоту сооружения и заделаны в верхнее строение 1, а верх других шпунтин 8 расположен на уровне горизонтальной плиты 6 основания волногасящей камеры, так что в передней шпунтовой стенке имеются окна 9. Эти окна 9 могут быть шириной в одну, две и более шпунтин. В самой волногасящей камере 2 могут быть установлены гасящие устройства известных конструкций. Задняя шпунтовая стенка 4 жестко заделана в плиту 5 верхнего строения, а плита 6 основания жестко связана с передней 3 и задней 4 шпунтовыми стенками. The berthing structure includes the upper structure 1 and the wave extinguishing chamber 2 in the form of a box formed by the front 3 and rear 4 sheet pile walls, a top plate 5 and a horizontal base plate 6. The front sheet pile wall 3 is made of alternating sheet piles 7 and 8 of different lengths, of which one 7 is the length of the entire height of the structure and embedded in the upper structure 1, and the top of the other sheet piles 8 is located at the level of the horizontal plate 6 of the base of the wave extinguishing chamber, so that in the front There are windows 9 on the sheet pile wall. These 9 windows can be one, two or more sheet pins wide. Extinguishing devices of known designs can be installed in the wave extinguishing chamber 2 itself. The rear sheet pile wall 4 is rigidly embedded in the plate 5 of the upper structure, and the base plate 6 is rigidly connected to the front 3 and rear 4 sheet pile walls.

Передняя шпунтовая стенка 3 в месте ее заделки в верхнее строение 1 посредством тяги 10, проходящей через волногасящую камеру 2 и заднюю шпунтовую стенку 4, может быть связана с анкерным устройством 11, установленным в засыпке 12 тыловой части сооружения. Анкерное устройство может быть любым: шпунтовой стенкой, сваей, козловой опорой. The front sheet pile wall 3 in the place of its incorporation into the upper structure 1 by means of a rod 10 passing through the wave-damping chamber 2 and the rear sheet pile wall 4 can be connected with the anchor device 11 installed in the backfill 12 of the rear part of the structure. An anchor device can be anything: a sheet pile wall, a pile, a gantry support.

Кроме того, прикордонная подкрановая балка 13 через плиту 5 верхнего строения может быть оперта на вертикальную сваю 14, проходящую через волногасящую камеру 2 и жестко связанную с горизонтальной плитой 6 основания короба волногасящей камеры. In addition, the prikordonnaya crane beam 13 through the plate 5 of the upper structure can be supported on a vertical pile 14 passing through the wave-extinguishing chamber 2 and rigidly connected to the horizontal plate 6 of the base of the box of the wave-extinguishing chamber.

Сооружение, описанной выше конструкции, может быть возведено с использованием традиционных материалов и традиционными методами, что подтверждает промышленную применимость изобретения. The structure described above can be constructed using traditional materials and traditional methods, which confirms the industrial applicability of the invention.

Причальное сооружение предложенной оригинальной конструкции может быть возведено на слабых грунтах основания и успешно работает в сложных условиях динамического внешнего воздействия волн. The quay construction of the proposed original design can be erected on soft soils of the base and successfully works in difficult conditions of dynamic external influence of waves.

Взаимодействуя с передней шпунтовой стенкой 3, подходящая к причальному сооружению волна разделяется на составляющие: частично отражается, но основная масса движущейся воды через окна 9 в стенке 3 проходит в волногасящую камеру 2, где гасится ее энергия за счет многократного отражения от гасителей и задней шпунтовой стенки 4 и за счет интерференции волновых потоков. Обычно ширину волногасящей камеры назначают такой, чтобы падающая и отраженная волны были в противофазе и взаимно гасили друг друга. Благодаря работе волногасящей камеры 2, у причальной стенки сооружения обеспечивается требуемый волновой режим, безопасный для отстоя судов на акватории и эксплуатации причального сооружения. Interacting with the front sheet pile wall 3, the wave approaching the berthing structure is divided into components: it is partially reflected, but the bulk of the moving water through the windows 9 in the wall 3 passes into the wave-extinguishing chamber 2, where its energy is extinguished due to multiple reflection from the dampers and the rear sheet pile wall 4 and due to the interference of wave flows. Usually, the width of the wave-suppression chamber is assigned such that the incident and reflected waves are in antiphase and cancel each other out. Due to the operation of the wave extinguishing chamber 2, the required wave regime is ensured at the berth wall of the structure, which is safe for the sludge of vessels in the water area and operation of the berth structure.

Развитая в поперечном сечении волногасящая камера 2 в виде жесткого короба работает как разгружающий элемент, снижая давление на переднюю шпунтовую стенку 3 от грунта засыпки 12. Кроме того, через горизонтальную плиту 6 основания волногасящей камеры на нижерасположенный слой обратной засыпки и грунт основания передается вся вертикальная нагрузка от внешнего воздействия на сооружение, включая полезную нагрузку от кранов и транспорта на причале. При этом происходит перераспределение вертикальной нагрузки на большую площадь и снижение удельного давления по подошве плиты 6 основания волногасящей камеры, к чему и стремились авторы изобретения, так как это обеспечивает более широкие возможности использования сооружения предложенной конструкции. Developed in cross section, the extinguishing chamber 2 in the form of a rigid box acts as a unloading element, reducing the pressure on the front sheet pile wall 3 from the backfill soil 12. In addition, the entire vertical load is transferred through the horizontal plate 6 of the base of the wave-extinguishing chamber to the underlying backfill layer and the base soil from external influences on the structure, including the payload from cranes and vehicles on the pier. At the same time, the vertical load is redistributed over a large area and the specific pressure decreases along the bottom of the plate 6 of the base of the wave extinguishing chamber, which the inventors sought, since this provides wider possibilities for using the structure of the proposed design.

Если подкрановая балка 13 через плиту 5 верхнего строения дополнительно опирается на вертикальную сваю 14. то вертикальная нагрузка на сооружение через сваю 14 будет также передаваться и на нижерасположенные глубинные слои основания, которые, как правило, имеют более плотную структуру и более высокую несущую способность. If the crane beam 13 through the plate 5 of the upper structure is additionally supported by the vertical pile 14. then the vertical load on the structure through the pile 14 will also be transferred to the lower underlying layers of the base, which, as a rule, have a denser structure and higher bearing capacity.

Связав анкерной тягой 10 переднюю шпунтовую стенку 3, а значит и все сооружение, с анкерным устройством 11 в тыловой части сооружения, можно дополнительно повысить устойчивость сооружения от горизонтальной нагрузки. By connecting the front sheet pile wall 3, and therefore the entire structure, with the anchor rod 10 with the anchor device 11 in the rear part of the structure, it is possible to further increase the stability of the structure from horizontal load.

Предложенная авторами изобретения конструкция причального сооружения, по их мнению, наилучшим образом решает поставленную задачу, и это решение очевидным образом не вытекает из известного уровня техники, поэтому изобретение имеет изобретательский уровень. The design of the berthing structure proposed by the inventors, in their opinion, solves the problem in the best way, and this solution obviously does not follow from the prior art, therefore, the invention has an inventive step.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 791827, кл. Е 02 В 3/06, 1976, Бюл. N 48, 1980.Information sources:
1. USSR author's certificate N 791827, cl. E 02 B 3/06, 1976, Bull. N 48, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 1178829, кл. Е 02 В 3/06, 1984. Бюл. N 34, 1985 прототип. 2. USSR author's certificate N 1178829, cl. E 02 B 3/06, 1984. Bull. N 34, 1985 prototype.

Claims

1. Причальное сооружение, включающее верхнее строение, волногасящую камеру и переднюю шпунтовую стенку из чередующихся шпунтин разной длины, из которых одни заделаны концами в верхнее строение, а верх других расположен с образованием окон в шпунтовой стенке, отличающееся тем, что волногасящая камера выполнена в виде короба, образованного передней шпунтовой стенкой, плитой верхнего строения, задней шпунтовой стенкой, жестко связанной с плитой верхнего строения, и горизонтальной плитой основания, жестко связанной с передней и задней шпунтовыми стенками, при этом окна, образованные в передней шпунтовой стенке, выполнены на высоту короба за счет размещения верха одних из чередующихся шпунтин на уровне днища короба. 1. The berthing structure, including the upper structure, the wave extinguishing chamber and the front sheet pile wall of alternating sheet piles of different lengths, some of which are sealed with ends in the upper structure, and the top of the others is located with the formation of windows in the sheet pile wall, characterized in that the wave extinguishing chamber is made in the form a duct formed by a front sheet pile wall, a top sheet plate, a rear sheet pile wall rigidly connected to a top plate, and a horizontal base plate rigidly connected to a front and rear sheet pile walls, while the windows formed in the front sheet pile wall are made to the height of the box due to the placement of the top of one of the alternating dowels at the bottom of the box.

2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено анкерным устройством, размещенным в тыловой части сооружения, и анкерной тягой, при этом передняя шпунтовая стенка в месте заделки ее в верхнее строение связана посредством анкерной тяги, свободно проходящей через волногасящую камеру и заднюю шпунтовую стенку, с анкерным устройством. 2. The structure according to claim 1, characterized in that it is equipped with an anchor device located in the rear part of the structure, and an anchor rod, while the front sheet pile wall at the site of its embedment into the upper structure is connected by means of an anchor rod freely passing through the wave-extinguishing chamber and back sheet pile wall, with anchor device.

3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено вертикальной сваей под подкрановую балку, проходящей через волногасящую камеру и жестко связанной с горизонтальной плитой основания короба волногасящей камеры, при этом верх вертикальной сваи установлен под плитой верхнего строения, на которую в месте установки сваи оперта подкрановая балка. 3. The structure according to claim 1, characterized in that it is equipped with a vertical pile under the crane beam passing through the wave-extinguishing chamber and rigidly connected to the horizontal plate of the base of the box of the wave-extinguishing chamber, while the top of the vertical pile is installed under the plate of the upper structure, on which the pile installation is supported by a crane beam.