Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Основы проектирования гидротехнических сооружений, лесных бирж и рейдов приплава

Седрисев Д Н, Рубинская А В, Аксёнов Н В, Кожевников А К,

3.3. Набережные свайной конструкции

Отличительной особенностью причальных сооружений свайной конструкции является наличие опор в виде отдельных свай, погружаемых в грунт на определенную глубину. В известных условиях они по сравнению с гравитационными могут быть более экономичными, так как не требуют дорогостоящих водолазных работ. С увеличением глубин преимущества свайных конструкций, возводимых на разнообразных грунтах (кроме скальных), особенно ощутимы.

Различают два основных типа конструкций причальных сооружений на свайном основании:

– сквозные из отдельно стоящих свай, соединенных между собой верхним строением; они не подвержены боковому давлению грунта;

– распорные, в состав которых входят сплошные тонкие стенки (при расположении сплошной стенки по кордонной линии конструкция называется набережной-стенкой с передним шпунтом (рис. 3.5, а), а в тыловой части – с задним шпунтом (рис. 3.5, б).  

Рис. 3.5. Набережные со шпунтом на свайном основании:
а – передним; б – задним; 1 – шпунт

Свайные конструкции могут быть деревянными, металлическими и железобетонными. Иногда по тем или иным соображениям (долговечность, экономия, требования эксплуатации и противопожарные и т.д.) основание и верхнее строение одной и той же конструкции могут быть из разного материала. Встречаются, например, конструкции на деревянных сваях с бетонным и железобетонным верхним строением или на металлических сваях с железобетонным верхним строением и т.д.

Деревянные конструкции. Причальные сооружения деревянной конструкции в прошлом широко применяли в морях, где нет древоточцев (на Каспии, Балтике и Севере). По своим физико-механическим свойствам (прочность, долговечность и т.д.) дерево в новых условиях перестает удовлетворять требованиям, предъявляемым к причальным сооружениям. Кроме того, широкое использование дерева в качестве ценнейшего сырья в целлюлозной и химической промышленностях требуют всемерной экономии этого ценного материала.

В наших северных портах (Мурманск, Архангельск и др.) сохранились старые и строят новые причальные сооружения из дерева. Однако в современном портостроении дерево используют в основном для отбойных приспособлений, воспринимающих ударные нагрузки судов, и т.п.

Сооружения из металла. Применение в причальных сооружениях такого ценного материала, как сталь, в настоящее время допускается лишь в тех случаях, когда его трудно заменить другим материалом. Металлические конструкции иногда рациональны при наличии стальных изделий (рельсы, трубы и т.п.), которые после употребления по прямому назначению могут быть использованы в качестве свай и элементов верхнего строения.

В качестве металлических свай применяют трубы, рельсы, двутавры и т.д., для верхнего строения – уголки, швеллеры и другие прокатные профили; настил деревянный, железобетонный, реже металлический.

Сооружения из железобетона. Причальные сооружения с железобетонными сваями наиболее рациональны. Лишь в морях Севера применение их ограничено, так как многократное замораживание свай при их обнажении зимой приводит к разрушению.

Набережные-эстакады на свайном основании, располагающиеся параллельно берегу, при сопряжении с территорией получаются широкими, особенно при больших глубинах и пологих откосах. В подобных случаях целесообразно возводить набережные с передним или задним шпунтом, показанные на рис. 3.5.

Набережная с передним шпунтом (рис. 3.5, а) наряду с одиночными сваями, поддерживающими верхнее строение, имеют в передней части сплошную тонкую стенку из металлического или железобетонного шпунта. Для восприятия горизонтальных нагрузок наряду с вертикальными одиночными сваями, забитыми через 2–4 м в плане, имеются также разнонаклонные сваи в виде козловых опор, воспринимающих горизонтальные нагрузки, которые возникают под действием бокового давления засыпки и при швартовных операциях. Над плитой верхнего строения установлен короб, образующий патерну для прокладки коммуникаций (электрокабели, связь, сигнализация, водопровод и др.).

Преимуществами данной конструкции являются ее минимальная ширина и повышенная сопротивляемость ледовой нагрузке благодаря передней сплошной стенке.

Набережная с задним шпунтом (рис. 3.5, б) отличается от предыдущей конструкции расположением сплошной стенки из железобетонных свай в тыловой части. При этом для уменьшения бокового давления и предотвращения выноса грунта через щели, образующиеся между сваями сплошного ряда, устроена каменная наброска с обратным фильтром. Для предотвращения размыва причального откоса при волнении устроен защитный слой из каменной наброски.

Набережные с задним шпунтом хорошо гасят местное волнение, возникающее в акватории порта. Их недостаток – возможность повреждения свай при тяжелых ледовых условиях.