Файл: Техническая эксплуатация портовых сооружений..pdf

Архангельске и др.). Соору­ жения этого типа также мо­

с

3* 67

тельно напряженных железобетонных элементов использование обычных железобетонных свай может быть в отдельных случаях оправдано и в настоящее время.

В СССР разработаны типовые проекты свайных эстакад, на основаниях из вертикальных предварительно напряженных свай для глубин до 11,5 м. Сваи имеют длину до 22—24 м, поперечное сечение до 0,45X0,45 м (рис. 41, а). Опыт эксплуатации такого типа эстакад показал, что целесообразно в состав свайного основа­ ния включить наклонные сваи, так как в этом случае изгибающие моменты, действующие на сваи, значительно уменьшаются и их ар­ мирование может быть облегчено. На рис. 41, б показана усовер­ шенствованная конструкция эстакадной набережной.

За рубежом широко применяются призматические и пустотелые предварительно напряженные сваи. Такие сваи, например, были использованы при сооружении причалов в портах Сан-Франциско, Лонг-Биче, Майями и многих других. В порту Сан-Франциско на

Всего забито около 5 тыс. свай. Причалы успешно эксплуатируют­

ты сваи склеивали между собой эпоксидной смолой, а затем во избежание возникновения при забивке свай поперечных трещин обжимали не менее чем до 60 кГІсм2. Эти сваи изготовляли из плотного высокопрочного бетона, который уплотнялся с приме­ нением вакууммирования.

Для сокращения ширины набережных забивают шпунтовые свайные ряды со стороны кордона или в тыловой части сооруже­ ния. Набережная с передним железобетонным шпунтом на сваях из обычного железобетона показана на рис. 43. Вместо железобе­ тонного шпунта часто используют металлический. Конструкция верхнего строения упрощена. По нижней поверхности ростверка отсутствуют выступы, способствующие коррозии и разрушению бетона верхнего строения.

Набережные с передним шпунтом обладают серьезными пре­ имуществами (по сравнению с сооружениями с задним шпунтом и с эстакадными). Их свайное основание защищено от поврежде­ ний плавающими предметами и льдом, от резких температурных колебаний и других неблагоприятных воздействий. Однако обычно

68

*

Рис. 43. Набережные с передним и задним шпунтами:

а — с передним шпунтом; б — с задним шпунтом

сооружения с передним шпунтом являются дорогостоящими. Эста­ кадные набережные и, в известной мере, сооружения с задним шпунтом оказываются более благоприятными с точки зрения волногашения. Если на акватории порта имеется волнение, то у соору­ жений с лицевыми вертикальными стенками волны отражаются. У сооружений с открытым подпричальным откосом волны частич­ но гасятся на откосе.

Горизонтальные нагрузки от распора грунта и швартовные уси­ лия воспринимаются наклонными сваями, которые входят в со­ став свайного основания, или все сооружение анкеруется за спе­ циальные устройства, располагаемые за его пределами. Забивка вертикальных свай значительно проще, чем наклонных, и, кроме того, в этом случае значительно упрощается сопряжение элемен­ тов верхнего строения со сваями, что особенно важно при возведе­ нии сооружений из сборных железобетонных элементов. Однако длинные сваи из обычного железобетона плохо работают на попе­ речный изгиб, при действии горизонтальных нагрузок в них возни­ кают трещины и это может серьезно отразиться на долговечности сооружения.

Сооружения на мощных опорах-колоннах обладают преиму­ ществами по сравнению с сооружениями на свайном основании. При больших глубинах и значительных горизонтальных нагрузках сооружения на колоннах обычно более экономичны.

Вопрос о верхнем строении из сборных элементов при свайном основании решается сравнительно сложно. Образуется большое количество стыков в результате соединения элементов верхнего строения со сваями. Стыки омоноличивают на месте, в условиях, при которых трудно обеспечить необходимое качество. Используя мощные колонны, можно значительно сократить число опорных элементов и количество стыков с элементами верхнего строения. Поэтому основания на колоннах при строительстве причальных сооружений получили довольно широкое применение.

70

Конструктивные формы колонн весьма разнообразны: оболочки из обычного и предварительно напряженного железобетона, буро­ вые сваи, металлические оболочки и т. п. (рис. 44). В практике оте­ чественного портостроения большое распространение получили предварительно напряженные железобетонные колонны-оболочки диаметром 1,6 м. Они являются элементами унифицированных конструкций (рис. 45). Толщина стенки оболочки 0,15 м.

Сооружения на основаниях из деревянных свай применяются и в настоящее время. Например, в практике портового строитель­ ства СШ А деревянные сваи в отдельных случаях используются даже на участках побережья, где имеются древоточцы. В этом слу­ чае деревянные сван антисептируются.

Основания из металлических свай за рубежом устраиваются довольно часто, особенно при строительстве пирсов и специализи­ рованных причалов, и значительно реже при строительстве набе-

6)

Беното диаметром 1,04

71

режных. В отечественном портостроении также имеются примеры строительства причальных сооружений на основании из металли­ ческих свай. В качестве металлических свай используются: трубы, коробчатые и двутавровые шпунты, широкополочные двутавры и т. п. Чтобы обеспечить лучшую связь свай со скальным основани­ ем, особенно при крутом падении его кровли, у нижних концов свай закрепляют специальные наконечники.

Причальные сооружения в виде тонких стенок — больверков (рис. 46) имеют разнообразную конструкцию. Они могут анкероваться горизонтальными или наклонными тягами с анкерными плитами, наклонными сваями и другими устройствами. Тонкие

Панель тала ЛѴ

рез набережной

72

стенки могут входить в состав причальных сооружений других ти­ пов^— например, набережных с передними и задними шпунтами. К особому виду сооружений из металлического шпунта относятся стенки ячеистой конструкции, которые могут быть выполнены из дерева, железобетона или стали.

Деревянные больверки применяются в настоящее время срав­ нительно редко. В зоне переменного горизонта воды они подверга­ ются быстрому гниению, в подводной зоне нередко повреждаются древоточцами. При увеличении глубин значительно возрастают усилия, действующие на больверки. В связи с этим возникает не­ обходимость использования дорогостоящего длинномерного леса большого диаметра. Выходом из положения может явиться исполь­ зование клееного шпунта из пиломатериалов, что в связи с быст­ рым совершенствованием синтетических клеев делается все более возможным. Однако пока еще не решены вопросы, связанные с долговечностью таких шпунтов.

Сваи из обычного железобетона обладают низкой трещиностой­ костью, поэтому в последние годы такие шпунты почти не приме­ няются. Используя предварительное обжатие, удается значительно повысить трещиностойкость железобетонных шпунтов и уменьшить их сечение, так как у обычных железобетонных шпунтов размеры поперечного сечения приходится определять из условий их трещи­ ностойкости, а прочность арматуры и бетона оказывается сильно недоиспользованной.

73

Втиповой конструкции больверка из предварительно напря­ женного железобетонного шпунта для уменьшения изгибающих моментов и обеспечения грунтонепроницаемости стенки предусмот­ рена каменная разгрузочная призма с фильтром из щебня или гравия, отсыпанного на ее тыловой поверхности.

Вглубоководных набережных могут быть использованы трубча­ тые сваи-оболочки диаметром до 1,6 м. Больверки из трубчатых и тавровых предварительно напряженных железобетонных элементов

входят в состав унифицированных конструкций причальных соору­ жений. Разработаны также типовые проекты на больверки из стального шпунта, которые являются одним из наиболее распро­ страненных типов набережных.

В портовом гидротехническом строительстве применяются сле­ дующие виды металлического шпунта; корытный, г-образный, дву­ тавровый, уголковый (рис. 47). Для ячеистых конструкций исполь­ зуют плоский шпунт. Подпорные стенки могут быть образованы из шпунта одинакового профиля или из свай разных типов, соеди­ ненных специальными замковыми прокатными профилями. Метал­ лические шпунты применяют в гидротехническом строительстве давно. В течение последних лет профили металлических шпунто­ вых свай значительно усовершенствованы. Ширина свай увеличена до 500—'525 мм (вместо 400 мм), что позволило уменьшить коли­ чество забиваемых свай на 20—24% и, следовательно, число сты­ ков между ними. Большое внимание было уделено рациональному распределению материалов по поперечному сечению свай, что поз­ волило при той же величине веса свай на 1 м2 стенки увеличить ее момент сопротивления. У свай типа Ларсен III старого профиля вес 1 ж2 стенки составляет 155 кг. а момент сопротивления 1600 см3

74