Комбинированная конструкция берегозащитного сооружения

Комбинированная конструкция предназначена для защиты береговой линии от воздействия волновых процессов. Конструкция состоит из каменно-набросной буны усиленной по контуру фасонными бетонными блоками в один или несколько рядов при необходимости соединенными тросами. Применение такой конструкции позволит увеличить срок службы сооружения, упростит технологический процесс строительства и снизить затраты за счет использования крупнообломочных материалов меньшей фракции при той же эффективности конструкции. Данная конструкция позволяет безопасно применять наиболее экономичный «пионерный» способ строительства. Применение полимерных канатов (строп) обеспечивает достаточный (50-60 лет) срок эксплуатации. Возможность использования гибких элементов (канатов), различной длинны и разрывного усилия, позволяет создавать защитные сооружения различных размеров и конфигурации.

Полезная модель относится гидротехническим сооружениям, а именно к берегозащитным сооружениям, предназначенным для защиты береговой линии от воздействия волновых процессов.

Из предшествующего уровня техники известны каменно-набросные волногасящие сооружения типа бун из каменной наброски, которые часто разрушаются под воздействием штормовых волн либо из-за недостаточной массы отдельных камней верхнего слоя, а так же конструкции инженерной защиты откосов побережий и гидротехнических сооружений от волн в прибойной зоне (RU 2292414 C1, RU 2097483 C1, SU 826770 A1, RU 2299948).

Однако известные буны не обладают прочностью, так как при сильном штормовом воздействии волн они подвергаются разрушению из-за того, что каменная призма не обладает устойчивостью.

В качестве прототипа рассматривается патент RU 2433221 C1 на каменно-набросное гидротехническое сооружение и способ его возведения. Сооружение состоит из расположенной по всей заданной длине сооружения многофрагментарной двухслойной каменно-набросной призмы с боковыми откосами и гребнем, по верху которого по всей длине сооружения расположена горизонтальная монолитная железобетонная плита, ширина которой задана не превышающей ширины ее гребня для возможности использования железобетонной плиты в качестве гидротехнического сооружения в различных целях. По продольной оси сооружения, по всей его протяженности на одинаковом расстоянии друг от друга установлены несколько решетчатых удерживающих металлических каркасов с каменной наброской 6 внутри и снаружи, вокруг этих каркасов для возможности равномерного распределения динамической нагрузки на всем протяжении каменно-набросного гидротехнического сооружения любой заданной длины. Каменно-набросная призма состоит из двух частей, первая ее часть расположена внутри каждого удерживающего металлического каркаса и представляет собой внутрикаркасные фрагменты, омоноличенные бетоном в верхней части удерживающих металлических каркасов вместе с верхним слоем каменной наброски 6, другая ее часть расположена снаружи и вокруг каждого удерживающего металлического каркаса и вместе с внутрикаркасными фрагментами образует единую многофрагментарную каменно-набросную призму с повышенной устойчивостью ее и всего сооружения в целом.

Недостатками данного технического решения являются наличие в процессе производства бетонных работ увеличивающих трудоемкость и стоимость.

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель является создание эффективного, экологичного, экономичного берегозащитного сооружения.

Данная задача решается за счет применение комбинированной конструкции берегозащитного сооружения, состоящая из крупнообломочных скальных пород усиленных фасонными бетонными конструкциями (например, тетраподами) соединенными полимерными тросами.

Особенностью предлагаемой полезной модели является:

Способ сооружения конструкции не предусматривает подводных работ, что в значительной степени облегчает их строительство;

Снижение затрат на строительство за счет замены крупнообломочных материалов (2,5-3 тонны) на более дешевые, меньшей фракции при той же эффективности конструкции.

Высокая эффективность предлагаемой конструкции достигается возможностью корректировки параметров конструкции адаптируя ее под местные условия с учетом внешних воздействий и особенностей.

В качестве примера на фиг. 1 и фиг. 2 приведена конструкция буны усиленной тетраподами. Тело буны состоит из природного камня 1 размером 0,5-2,0 м по контуру усиленного тетраподами 2 массой 5-8 т в один или два ряда в зависимости от рельефа дна и высоты буны. Размер камня, масса тетраподов и наличие усиливающих полимерных тросов зависит от интенсивности внешних воздействий. Эффективность конструкции проверена методами компьютерного моделирования фиг. 3 при различных волновых воздействиях.

Математическое моделирование показало, что использование тетраподов массой 6 т. позволяет уменьшить скорость обтекания камня на 10%, что эквивалентно уменьшению размер камней верхнего ряда боковой поверхности буны примерно в 2 раза при сохранении «пионерного» способа строительства. Кроме того, использование тетраподов погасит ударную нагрузку от волн, что позволит снизить массу камней лобовой части буны.

Использование тетраподов снижает требования к подготовке основания, поскольку на размываемых грунтах допускается произвольная укладка тетраподов без каменных пастелей с последующим пополнением массивов по мере осадки сооружения.

Берегозащитное сооружение, состоящее из буны, выполненной из крупнообломочных скальных пород, усиленных по контуру фасонными бетонными блоками, а именно тетраподами, в один или несколько рядов, при этом бетонные блоки соединены тросами.

РИСУНКИ