Сборно-монолитное причальное сооружение
Сборно-монолитное причальное сооружение относится к области строительства и предназначено для возведения его в прибрежной полосе моря. Технической задачей является обеспечение прочности и надежности сооружения на любых твердых, в том числе скальных грунтах Сооружение включающее бетонные блоки со сквозными отверстиями, неподвижно установленные вертикально один на другой с образованием железобетонной стенки с вертикальными цилиндрическими полостями, оно снабжено железобетонной монолитной надстройкой /ЖМН/, соединенной с железобетонной стенкой /ЖС/, причем ЖМН выполнена с анкерной опорой и установлена на верхний горизонтальный ряд сборных железобетонных блоков /СЖБ/, верхние грани которых имеют арматурные стержни для прочного соединения верхнего ряда СЖБ с ЖМН. Конечная упорная часть ЖМН выполнена с расширением в виде блока для возможности зацепления в основание скального грунта. На верхней и нижней гранях и по всей длине каждого СЖБ выполнены продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки и дополнительно на верхней грани каждого СЖБ выполнены по два петлевых арматурных выпуска. Нижние горизонтальные полуцилиндрические выемки СЖБ вышележащего ряда блоков и верхние горизонтальные полуцилиндрические выемки СЖБ нижележащего ряда блоков в собранном виде образуют горизонтальные цилиндрические каналы, пересекающиеся с вертикальными цилиндрическими полостями с образованием после бетонирования внутри железобетонной стенки монолитного бетонного или железобетонного каркаса, целостно соединяющего в единую конструкцию нижний ряд СЖБ со скальным грунтом основания, ряды СЖБ друг с другом и верхний горизонтальный ряд СЖБ с железобетонной надстройкой. 1 нез. п.ф. ПМ, чер.ф.1.
Полезная модель относится к области строительства, а именно к сборно-монолитному причальному сооружению, которое предназначено для возведения его в прибрежной полосе моря с подошвой сооружения на глубине, в пределах 2,0-6,0 м. и может быть применено в качестве причального сооружения для судов, а также в качестве подпорного сооружения.
Известен оградительный мол преимущественно для яхтенных портов по патенту РФ 
2406799, кл. E02B 3/06, публ. 20.12.2010 г. бюл. 35, в котором, сборно-монолитная конструкция состоит из подпорной стенки, состоящей из двух вертикальных стен, выполненных из наружных и внутренних панелей, соединенных между собой временными анкерными тягами, затем постоянными анкерными тягами, сверху на вертикальные стены установлены продольные железобетонные соединительные элементы, сверху на них установлена железобетонная надстройка.
Однако, используемая в аналоге подпорная стенка, состоящая из панелей для условий скального обрывистого берега излишне громоздкая, а по затратам средств неоправданно дорогостоящая.
Известен способ строительства причальной набережной из пространственных блоков по патенту РФ 2049190, кл. E02B 3/06, публ. 27.11.1995 г., в котором пространственные блоки состоят из вертикального элемента с шапочным брусом, плит, соединительных анкеров и обратную засыпку.
Недостатком известного аналога является необходимость использования плавсредств для доставки устройства к месту установки, кроме того известным аналогом не предусмотрено использование скального массива - берега для строительства причальной набережной.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является буроинъекционная свая и подпорная стенка на свайном фундаменте по патенту РФ 2281997, кл. Е02Д %/38, публ. 20.08.2006 г., где в качестве свай использованы буроинъекционные сваи, которые содержат арматурный каркас в виде металлической трубы, верхняя часть которой использована в качестве оголовка, подпорная стенка выполнена из бетонных блоков, неподвижно смонтированных ярусами один на другом, в качестве основания использован нижний блок, а верхний блок, установленный на нижний блок имеет сквозное отверстие, являющееся смежным по вертикали с установочным отверстием в нижнем блоке; общая полость, образованная названными отверстиями, армирована и забетонирована.
Сходными признаками с заявляемой полезной моделью является наличие бетонных блоков со сквозными отверстиями, неподвижно установленных один на другой с образованием вертикальных цилиндрических полостей, при этом нижние бетонные блоки служат в качестве основания.
Недостатком известного аналога в условиях скального берега является неэффективное использование свайного основания из буронабивных свай, так как образуется консольная конструкция, обеспечивающая устойчивое ее положение на действие горизонтальных усилий только за счет изгиба свай, что вынуждает забуривать их часто с малым расстоянием между ними.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение прочности и надежности сборно-монолитной причальной конструкции на любых твердых, в том числе скальных грунтах, в прибрежной полосе моря с подошвой сооружения на глубине в пределах 2,0-6,0 м, так же повышение устойчивости к коррозии.
Для решения технической задачи и получения нового полезного технического результата в сборно-монолитном причальном сооружении, включающем бетонные блоки со сквозными отверстиями, неподвижно установленные один на другой с образованием вертикальных цилиндрических полостей, при этом нижний ряд бетонных блоков служит в качестве основания (признаки с общие с ближайшим аналогом), новым является то, что оно снабжено железобетонной монолитной надстройкой, соединенной с железобетонной стенкой, которая может быть выполнена причальной и/или подпорной, в зависимости от места положения и природных условий ее возведения, причем железобетонная монолитная надстройка выполнена с анкерной опорой и установлена на верхний горизонтальный ряд сборных железобетонных блоков, верхние грани которых имеют арматурные стержни для прочного соединения верхнего горизонтального ряда сборных железобетонных блоков с железобетонной монолитной надстройкой, а конечная упорная часть анкерной опоры выполнена с расширением в виде блока для возможности зацепления и прочного удержания всего сооружения в скальном грунте. На верхней и нижней гранях и по всей длине каждого сборного железобетонного блока выполнены продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки и дополнительно на верхней грани каждого сборного железобетонного блока выполнены по два петлевых арматурных выпуска. Продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки на нижних гранях сборных железобетонных блоков вышележащего ряда блоков и продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки на верхних гранях сборных железобетонных блоков нижележащего ряда блоков в собранном виде образуют горизонтальные цилиндрические каналы, пересекающиеся с вертикальными цилиндрическими полостями с образованием после бетонирования внутри железобетонной стенки монолитного бетонного или железобетонного каркаса, целостно соединяющего в единую конструкцию нижний ряд сборных железобетонных блоков со скальным грунтом основания, рядов сборных железобетонных блоков друг с другом и верхний горизонтальный ряд сборных железобетонных блоков с железобетонной надстройкой. Ширина петлевого арматурного выпуска задана меньше ширины продольной горизонтальной выемки на нижней грани вышележащего сборного железобетонного блока. Высота петлевого арматурного выпуска над верхней гранью сборного железобетонного блока задана меньше глубины продольной горизонтальной полуцилиндрической выемки на нижней грани вышележащего сборного железобетонного блока.
За счет создания сборно-монолитного сооружения единой конструкции, объединяющей железобетонную стенку с железобетонной монолитной надстройкой с анкерной опорой, в совокупности с выполнением продольных горизонтальных полуцилиндрических выемок на верхних и нижних гранях и по всей длине каждого сборного железобетонного блока, внутри железобетонной стенки после ее бетонирования образуется монолитный бетонный или железобетонный каркас, который обеспечивает прочное сцепление нижнего ряда сборных железобетонных блоков со скальным грунтом основания, рядов сборных железобетонных блоков друг с другом и верхнего горизонтального ряда сборных железобетонных блоков с железобетонной надстройкой, тем самым обеспечивается надежность сборно-монолитного причального сооружения на любых твердых, в том числе скальных грунтах, в прибрежной полосе моря с подошвой сооружения на глубине, в пределах 2,0-6,0 м.
Полезная модель поясняется чертежом, где
на фиг.1 схематично показано устройство в общем виде, аксонометрия;
на фиг.2 - показан сборный железобетонный блок;
на фиг.3 - показан сборный железобетонный блок верхнего ряда;
на фиг.4 - показано устройство в разрезе по А-А. фиг.1.
Устройство включает сборные железобетонные блоки 1 со сквозными отверстиями 2, неподвижно установленные вертикально один на другой в горизонтальные ряды с образованием железобетонной стенки 3 с вертикальными и горизонтальными цилиндрическими полостями 4 и 5, соответственно, причем железобетонная стенка 3 может быть выполнена причальной и/или подпорной, в зависимости от ее предназначения.
Горизонтальные ряды сборных железобетонных блоков 1 представляют собой нижний горизонтальный ряд 6, который установлен на основание 7 скального грунта и служит в качестве основания для железобетонной стенки 3, промежуточные горизонтальные ряды 8, количество которых задают в зависимости от высоты сооружения и верхний горизонтальный ряд 9 сборных железобетонных блоков 1, на который установлена железобетонная монолитная надстройка 10 с анкерной опорой 11, конечная упорная часть 12 которой выполнена с расширением в виде блока для возможности зацепления и прочного удержания всего сооружения в скальном грунте.
На каждом сборном железобетонном блоке 1 на их верхней и нижней гранях 13 и 14, соответственно и по всей длине каждого сборного железобетонного блока 1 выполнены продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки 15 и 16, соответственно, и дополнительно на верхней грани 13 каждого сборного железобетонного блока 1 выполнены по два петлевых арматурных выпуска 17, ширина петлевого арматурного выпуска 17 задана меньше ширины продольной горизонтальной полуцилиндрической выемки 15 на нижней грани 14 вышележащего сборного железобетонного блока 1, а высота петлевого арматурного выпуска 17 над верхней гранью 13 сборного железобетонного блока 1 задана меньше глубины продольной горизонтальной полуцилиндрической выемки 16 на нижней грани 14 вышележащего сборного железобетонного блока 1. Кроме того верхние грани 13 каждого сборного железобетонного блока 1 имеют арматурные стержни 18 для прочного соединения верхнего горизонтального ряда 9 сборных железобетонных блоков 1 с железобетонной монолитной надстройкой 10, Продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки 16 на нижних гранях 14 сборных железобетонных блоков 1 вышележащего ряда блоков и продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки 15 на верхних гранях 13 сборных железобетонных блоков 1 нижележащего ряда блоков в собранном виде образуют горизонтальные цилиндрические каналы 19, пересекающиеся с вертикальными цилиндрическими полостями 4 железобетонной стенки 3 для возможности образования монолитного бетонного или железобетонного каркаса 20 внутри железобетонной стенки 3 и обеспечения прочного сцепления нижнего ряда сборных железобетонных блоков с грунтом основания, нижних горизонтальных рядов 6 сборных железобетонных блоков 1 друг с другом и верхнего ряда 9 сборных железобетонных блоков 1 с железобетонной монолитной надстройкой 10.
Вертикальные сквозные отверстиями 2 в каждом сборном железобетонном блоке 1 выполнены диаметром не более 0,5 толщины сборных железобетонных блоков 1, так как это обеспечивает достаточную прочность стенок боковых граней сборных железобетонных блоков 1, а диаметр больше чем 0,5 толщины сборных железобетонных блоков 1 делает толщину стенок боковых граней недостаточными для обеспечения прочности. При этом ось вертикального сквозного отверстия 2 проходит на расстоянии 1/4 ширины блока от нижней грани 14 каждого сборного железобетонного блока 1, что позволяет унифицировать блоки.
Сооружение так же имеет покрытие 21, обратную засыпку 22 гравийно-галечным дренирующим грунтом и систему отбойных устройств 23.
Возведение (сборка) сборно-монолитного подборного сооружения осуществляется в следующем порядке.
Предварительно в скальном грунте 7 устраивается горизонтальная площадка-основание, шириной, равной ширине нижнего горизонтального ряда 6 сборных железобетонных блоков 1. После укладки нижнего горизонтального ряда 6 блоков 1 со сквозными отверстиями 2 на них устанавливают промежуточные горизонтальные ряды 8 сборных железобетонных блоков со сквозными отверстиями 2, при этом количество промежуточных горизонтальных рядов 8 задают в зависимости от высоты строящегося сооружения. После установки последнего промежуточного горизонтального ряда 8 сборных железобетонных блоков 1 устанавливают верхний горизонтальный ряд 9 сборных железобетонных блоков 1 со сквозными отверстиями 2.
Горизонтальные ряды 6, 8 и 9 сборных железобетонных блоков 1 устанавливают друг на друга со сдвигом на 1/2 нижележащего блока нижележащего горизонтального ряда и образуют, после возведения железобетонной стенки 3 через сквозные отверстия 2 в каждом сборном железобетонном блоке 1 вертикальные цилиндрические полости 4 на всю высоту железобетонной стенки 3, при этом все вертикальные сквозные отверстия 2 вышележащих и нижележащих сборных железобетонных блоков 1 являются соосно-вертикальными. А петлевые арматурные выпуски 17 нижележащих блоков 1, попадая в продольную горизонтальную полуцилиндрическую выемку 15 на нижней грани 14 вышележащего сборного железобетонного блока 1 являются направляющими. Петлевые арматурные выпуски 17 над верхней гранью 13 сборного железобетонного блока 1 возвышают на высоту меньшую глубины верхней продольной горизонтальной полуцилиндрической выемки 15, а ширину петлевого арматурного выпуска 17 устанавливают меньше ширины продольной горизонтальной полуцилиндрической выемки 16, при этом плоскость петлевого арматурного выпуска 17 является перпендикулярной передней грани блока 1, что обеспечивает размещение его продольной горизонтальной полуцилиндрической выемке 16 каждого выше расположенного блока 1.
Сверху на верхний горизонтальный ряд 9 сборных железобетонных блоков 1 устанавливают железобетонную монолитную надстройку 10, которая соединяет все сборные железобетонные блоки 1 в единую сборно-монолитную конструкцию сооружения с анкерной опорой 11, конечная упорная часть 12 которой, выполненная с расширением в виде блока входит в зацепление скальным грунтом 7 и прочно удерживает всю конструкцию сооружения в скальном грунте. Монолитная железобетонная надстройка 10 вместе с железобетонной стенкой 3 и анкерной опорой 11 образует единую сборно-монолитную железобетонную конструкцию сооружения с кордонной линией, к которой могут пришвартовываться суда, для чего на передней лицевой стороне железобетонной стенки 3 устанавливают систему отбойных устройств 23.
При работе сборно-монолитного подпорного сооружения распорное давление от обратной засыпки грунта передается на железобетонную стенку 3. При этом горизонтальное усилие распорного давления грунта обратной гравийно-галечной засыпки 22 воспринимается прочностью на срез бетона, расположенного в вертикальных цилиндрических полостях 4 и горизонтальных цилиндрических каналах 19, образованных продольными горизонтальными полуцилиндрическими выемках 15 и 16. Суммарное горизонтальное усилие от распорного давления грунта обратной гравийно-галечной засыпки 22 передается на монолитную железобетонную анкерную опору 11. Образующийся изгибающийся момент от распорного давления грунта обратной гравийно-галечной засыпки 22 воспринимается железобетонным каркасом 20, образованном в вертикальных цилиндрических полостях 4, при этом опрокидывающийся момент уравновешивается (компенсируется) парой сил, одна из которых увеличивает горизонтальное усилие в анкерной опоре 11, другая образуется за счет реакции сил сцепления железобетонной стенки 3 со скальным основанием 7. Давление от навала пришвартовывающихся судов передается железобетонной стенкой 3 на обратную гравийно-галечную засыпку 22.
Предлагаемое к патентованию сборно-монолитное причальное сооружение по сравнению с ближайшим аналогом и вышеописанными аналогами имеет ряд преимуществ:
1. Обеспечивает возможность установки всего сооружения на основание твердого грунта, в том числе скального грунта, при этом обеспечивается восприятие вертикальных нагрузок на сооружение в целом (без устройства свайного основания, как в аналогах). Обеспечивается прочность и надежность сооружения, возведенного на скальных грунтах в прибрежной полосе моря с подошвой сооружения на глубине 2,0-6,0 м.
2. Повышается несущая способность сооружения на опрокидывание за счет монолитной анкерной опоры, которая устраивается выше уровня моря.
3. Обеспечивается повышенная устойчивость сооружения к коррозии.
1. Сборно-монолитное причальное сооружение, включающее бетонные блоки со сквозными отверстиями, неподвижно установленные вертикально один на другой с образованием бетонной стенки с вертикальными цилиндрическими полостями, при этом нижний ряд бетонных блоков служит в качестве основания, отличающееся тем, что оно снабжено железобетонной монолитной надстройкой, соединенной с железобетонной стенкой, которая может быть выполнена причальной и/или подпорной, в зависимости от места положения и природных условий ее возведения, причем железобетонная монолитная надстройка выполнена с анкерной опорой и установлена на верхний горизонтальный ряд сборных железобетонных блоков, верхние грани которых имеют арматурные стержни для прочного соединения верхнего ряда сборных железобетонных блоков с железобетонной монолитной надстройкой, а конечная упорная часть анкерной опоры выполнена с расширением в виде блока для возможности зацепления и прочного удержания всего сооружения в скальном грунте, причем на верхней и нижней гранях и по всей длине каждого сборного железобетонного блока выполнены продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки и дополнительно на верхней грани каждого сборного железобетонного блока выполнены по два петлевых арматурных выпуска, причем продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки на нижних гранях сборных железобетонных блоков вышележащего ряда блоков и продольные горизонтальные полуцилиндрические выемки на верхних гранях сборных железобетонных блоков нижележащего ряда блоков в собранном виде образуют горизонтальные цилиндрические каналы, пересекающиеся с вертикальными цилиндрическими полостями с образованием после бетонирования внутри железобетонной стенки монолитного бетонного или железобетонного каркаса, целостно соединяющего в единую конструкцию нижний ряд сборных железобетонных блоков со скальным грунтом основания, ряды сборных железобетонных блоков друг с другом и верхний горизонтальный ряд сборных железобетонных блоков с железобетонной монолитной надстройкой.
2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что ширина петлевого арматурного выпуска задана меньше ширины продольной горизонтальной полуцилиндрической выемки на нижней грани вышележащего сборного железобетонного блока.
3. Сооружение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что высота петлевого арматурного выпуска над верхней гранью сборного железобетонного блока задана меньше глубины продольной горизонтальной полуцилиндрической выемки на нижней грани вышележащего сборного железобетонного блока.
