Файл: Лебедев Н.И. Водный транспорт леса учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 233

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

часть запани действует нагрузка р от пыжа. Натяжение этих вы­ носов определяют по формуле Тв, B = plc- Распорное усилие, пере­ даваемое от пыжа на промежуточные опоры, определяют по фор­ муле

 

 

 

 

# я

в =

0,62р/2 ^

кгс,

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-стрела

провеса

продольной

части

запани;

 

 

-

поправочный

коэффициент;

значения

этого коэффициента

 

принимают следующими:

 

 

 

 

 

 

Ь3

0,5

1

2

 

3

4

5

 

6

7

8

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф

0,25

0,4

0,6

0,72

0,8

0,87

0,91

0,96

0,98

1,0

С достаточной для практики точностью натяжения

Тя в якорном

канате отдорного крепления

принимают

равным

Я я .

По Тя — На

определяют вес якорей

отдорного

крепления.

 

 

 

При применении в продольных запанях засоренных выносов расчетное натяжение в них будет на 30—70% больше, чем в незасоренных.

§ 9. ОПОРЫ НАПЛАВНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Нагрузки от наплавных лесозадерживающих и лесонаправляю-

щих сооружений

через тросы

лежней передаются

на береговые

или русловые опоры.

 

 

В качестве береговых опор для закрепления тросов применяют

анкерно-стенчатые,

ряжевые,

железобетонные и

свайные. Все

эти опоры стационарные. Русловые опоры бывают якорными, ря­ жевыми, железобетонными и свайными. Они могут быть перенос­ ными и стационарными.

По принципу работы все опоры могут быть подразделены на анкерные (анкерно-стенчатые, ряжевые, свайно-подкосные и якор­ ные) и гравитационные (ряжевые и железобетонные).

Работа опор анкерного типа основана на том, что усилия, пере­ даваемые на опоры уравновешиваются сопротивлением (силой отпора) грунтового массива, в котором заключены эти опоры.

Опорам гравитационного типа придают такой вес, при котором вертикальные составляющие передаваемых на них усилий будут меньше веса опор, а силы трения, возникающие между подошвой опоры и грунтовым массивом, будут больше горизонтальных со­ ставляющих, передаваемых на опору усилий.

На опоры имеются типовые проекты, в которых указаны рас­ четные нагрузки, конструктивные размеры, нормы расхода строи­

тельных материалов и другие сведения. Поэтам типовым

проектам

в зависимости от местных грунтовых и гидрологических

условий,

от срока эксплуатации сооружения, от наличия строительных мате­ риалов и условий производства строительных работ по расчетным

111


нагрузкам выбирают опоры лесонаправляющих лесозадерживающих сооружений. При этом за расчетную нагрузку принимают:

при проектировании лесонаправляющих сооружений — нагрузку

на головные или на промежуточные опоры;

 

при выборе береговых опор поперечных

и продольных запа­

ней — натяжение в одном тросе лежня или

выноса.

При определении расчетных нагрузок на русловые опоры гид­ родинамическое давление потока на опору учитывается только при скорости течения воды более 2 м/сек.

Ниже дано описание конструкций опор, имеющих наибольшее применение на лесосплаве. Учитывая, что в практической работе техник часто встречается с необходимостью строительства нетипо­ вых анкерных опор, далее приведем необходимые расчетные фор­ мулы. С расчетом других опор при необходимости читатель может

ознакомиться

по специальной

литературе.

 

 

 

 

 

А н к е р н о - с т е н ч а т ы е

о п о р ы

наиболее

распространены

на лесосплаве. Их применяют

при любых грунтах, за исключением

плывуна и торфяника, при нагрузках до 50

г, когда

берега

неза-

топляемы.

 

 

(рис. 51, а)

 

 

 

 

 

 

Анкерно-стенчатая

опора

представляет

собой

тран­

шею с поперечной стенкой 1 из вертикально

поставленных бревен,

на которую опирается

анкер

2 с закрепленным

на нем

тросом 3.

Для укладки

анкера

за стенкой устраивают

анкерную

траншею

шириной 1,0—1,5 м. Анкер в траншее укладывают на одной трети высоты стенки от дна траншеи. Трос к анкеру прокладывают по продольной траншее 4 шириной до 1,0 м. Стенки траншей укреп­ ляют досками, горбылем или тонкомерным лесом.

Расчет анкерно-стенчатой опоры сводится к определению вы­ соты опорной стенки, размеров анкера и бревен стенки анкерной

траншеи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ь высота

При

длине

анкера / и ширине

продольной

траншеи

опорной стенки

анкерной

траншеи

определится

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(72)

где

т — коэффициент

запаса, равный

1,75;

 

 

 

 

 

 

Т— горизонтальная составляющая расчетной нагрузки

на

 

опору,

кгс;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уг — удельный вес грунта, кгс/м3;

для глины уг =1750

кгс/м3;

 

для

песка— 1680

кгс/м3;

для

гальки— 1900

кгс/м3;

Х = ХаА.а—разность

между коэффициентами

отпора Хп =

tg 2 [45°+

 

+ —

и распора

^ a =

tg2

45° — -=-)

грунта;

 

 

 

 

ср — угол

внутреннего трения

грунта;

для

глины

ф=(12-т-

 

~-37)°; для суглинка ф = (204-40)°; для крупного

песка

 

Ф= (30-^35)°;

для

мелкого

песка

ф = (22-^28)°;

для

 

гравия

ф = 40°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

112


 

Рис. 51. Варианты

береговых

опор запаней:

 

а — анкерно-стенчатая; / — поперечная стенка;

2 а н к е р ;

3 т р о с лежня;

4 — продольная

траншея;

б — свайно-подкосная;

/ — свая;

2 парные

схваты;

3 подкосы;

4 — рама из

бревен; 5 — а н к е р ; в — ряжевая:

/ — ряжи;

2

коридор

для

прокладки троса; 3 анкер

5 Заказ

№ 1877

 

 

 

 

 

 

 

Анкер рассчитывается как балка, свободно опирающаяся на стенку и загруженная сосредоточенная нагрузкой Г, приложенной к его середине. Сечение анкера определяют по его моменту сопро­ тивления

 

Mniax

Tip

 

 

 

(7Л)

 

~ [ ° и ]

~ ~ к Г '

 

 

1

где W—момент

сопротивления сечения

анкера,

см3;

 

Мтах— максимальный изгибающий

момент,

воспринимаемый

опорой,

кгс-см;

 

 

 

 

 

/р —расчетный пролет балки,

равный

(/—b)+b,

см;

С и — допускаемое напряжение

древесины

при

изгибе,

кгс/см2.

При небольших нагрузках анкер выполняют из одного бревна, при больших—из четырех или девяти квадратных брусьев, скреп­ ленных между собой болтами. В месте закрепления тросов анкеру придают округлую форму за счет укрепления на нем деревянных лекальных вкладышей. В этом месте диаметр анкера должен быть не менее 20 диаметров закрепленного на нем троса. Для преду­ преждения смятия анкера тросом участок, где закрепляется трос, бронируют листом стали толщиной до 10 мм или металлическими полосами. При закреплении троса на анкере под него подкладывают пеньковые маты.

По моменту сопротивления W устанавливают диаметр бревна

или сечения брусьев анкера

 

 

W = 0,\d3 или W = —

,

 

 

6

 

где d — диаметр бревна, см;

 

бруса, см;

а—размер стороны

поперечного сечения

п — принятое в анкере число брусьев.

 

Стойки опорной стенки рассматривают как консольные балки с

пролетом, равным 2 hc,

нагруженные распределенной треуголь­

ной нагрузкой от пассивного давления

грунта.

Диаметр одной стойки определяют

по формуле

4

= 0,71 V^f-CM.

(74)

С в а й н ы е о п о р ы

применяют на низких, временно

затопляе­

мых берегах, защищенных от ледохода, когда грунт допускает за­ бивку свай. Опора (рис. 51, б) состоит из двух рядов свай 1, пар­ ных схватов 2, подкосов 3, горизонтальной рамы 4 и анкера 5. Благодаря парным схватам и подкосам усилие, передаваемое на

анкер, равномерно

распределяется

на

все сваи

опоры.

Р я ж е в ы е о п

о р ы применяют

в

качестве

береговых и русло­

вых опор. Береговые ряжевые опоры применяют в тех случаях, когда грунт не допускает забивки свай или отрывки траншей, а

114


также при больших

нагрузках на

опору.

Ряжевая опора (рис. 51, б)

представляет

собой

деревянный

сруб с

несколькими внутренними

продольными

и поперечными

стенками, образующими ящики

(ряжи) /, и коридор 2 для прокладки по нему тросов. Стенки ря­ жей рубят на шипах и скрепляют сжимами из брусьев на болтах. Ряжи загружают грунтом или камнем. Загружать ряжи глиной нельзя, так как при замерзании она расширяется и это может вы­ звать разрушение сооружения. В зависимости от величины переда­ ваемой на опору нагрузки и характера берегов ряжи частично или

полностью

заглубляют

в

 

 

 

 

 

грунт. В первом случае опора

 

 

 

1j!

будет

работать

 

как

гра­

 

 

 

витационная,

во

 

втором —

 

 

 

L..

как анкерная. Анкер 3, укла­

 

 

-

jj

дываемый

в

анкерную

ка­

 

-{

 

меру

на

высоту,

обычно не

 

----

Ht---iT

превышающую

1,0

м от

ос­

 

 

 

 

 

 

И

нования

 

опоры,

 

опирается

 

 

 

 

 

на заднюю

стенку.

 

 

 

 

 

 

X

Ж е л е з о б е т о н н ы е

 

 

 

 

 

 

 

 

о п о р ы

(рис. 52)

применяют

 

 

 

 

 

при

строительстве

ответст­

 

 

 

 

 

венных

 

лесозадерживаю-

 

 

 

 

 

щих

сооружений.

 

Преиму­

 

 

 

 

 

щества

 

железобетонных

 

 

 

 

 

опор;

долговечность,

надеж­

Допц

 

 

 

 

ность и удобство в эксплуа­

ypodt

 

 

 

 

тации,

 

стойкость

сооруже­

 

 

 

 

 

ния при затоплении

берегов.

Рис.

52.

Железобетонная опора:

Железобетонные

опоры

бы­

вают

одно- и

многотумбо­

/ — корпус;

2 трубы

для прокладки тросов леж ­

выми,

 

стенчатыми,

ящич­

ня; 3 анкер;

4—-трос

лежня; 5 — шпунт; 6 — ряж

 

 

 

 

 

 

ными и цилиндрическими. Железобетонные опоры выполняются по

типовым и индивидуальным

проектам. Опоры бетонируют на

месте

в вырытом котловане.

 

 

Я к о р н ы е о п о р ы в

виде одно-, двулапых и винтовых

яко­

рей применяют в качестве временных донных и береговых опор

запаней, сортировочно-формировочных сеток,

лесонаправляющих

сооружений и т. д.

 

Размещение опор на берегу. Если лежень

запани состоит из

нескольких тросов, каждый из них закрепляют

за отдельную опору.

Опоры располагают в одну линию, касательную к дуге запани в точке примыкания ее к берегу. При невозможности такого распо­ ложения опоры могут быть установлены в 2—3 линии (рис. 53, а). В каждой линии устанавливают не более четырех опор. При двух

линиях траншеи

размещают симметрично

касательной к

лежню

под углом 12—13°

к ней. При трех линиях

траншей

одна

из них

является продолжением общей траншеи, а две другие

прокладыва­

ются под углом 10—12° к средней траншее.

 

 

 

5*

115


В месте разветвления лежня на отдельные линии устраивают тросонаправляющую опору, выполняемую в виде свайного куста (рис. 53, б, в). Свайный куст (рис. 53, б) применяют при делении лежня на две и на три линии. Во втором случае для уменьшения на­ грузок, передаваемых на свайный куст, по средней линии прокла­ дывают наиболее нагруженные тросы лежня, а число их принимают большим, чем в крайних ветвях. Перед забивкой на головки свай насаживают бугели. Забивку производят на глубину до 3,5 м. Сваи, соприкасающиеся с тросами, обшивают листовым железом толщи­ ной до 10 мм.

Рис. 53. Размещение

опор на берегу:

а — схема размещения; б — свайный куст на

раздирающие усилия; в — свайный куст

на с ж и м а ю щ и е

усилия

Максимальное расстояние между береговыми опорами и между опорой и бровкой берега должно быть равно длине призмы отпора грунта с учетом коэффициента запаса т = 1,75. Это расстояние определяют по формуле

 

L = mCkn,

(75)

где С — расчетная высота опорной стенки hc у анкерно-стенчатых

 

опор или глубина котлована у ряжевых опор.

Свайный куст располагают в 20—30 м от уреза воды. При раз­

мещении

опор на берегах с грунтами,

малоустойчивыми против

размыва,

опоры нужно размещать на

расстоянии не ближе 15 м

от бровки берега. В необходимых случаях проводят берегоукрепление.

 

Если

запань

размещена на участке

реки с высокими берегами

и дно

траншеи

для прокладки тросов

значительно возвышается

над

расчетным

горизонтом воды, необходимо или срезать берег,

или

устраивать

дополнительную береговую прижимную опору.

В противном случае будет происходить подъем лежнем плиток за­ пани, примыкающих к берегу.

Прижимные опоры применяют ряжевые или якорные.

Ряжевая опора представляет собой ряж, загруженный грунтом или камнем. Посередине ряжа, снизу его закладывают анкер из

116