Схема оградительных сооружений в виде сплошных стенок

а – вертикального профиля гравитационного типа; б – то же свайного типа; в – откосного профиля; г – смешанного профиля; 1 – постель; 2 – подводная стенка; 3 – надстройка; 4 – шпунтовое или свайное ограждение в виде сплошной стенки; 5 – заполнение; I – море; II – гавань.

Сквозные конструкции преграждают путь волновому воздействию только в верхней части водной среды. Возможность применения такой конструкции основывается на том, что 98 % волновой энергии сосредоточено в приповерхностном слое жидкости толщиной равной трем высотам волн. Поэтому сквозные сооружения выполняются не в виде сплошной стенки, а в виде стенки, заглубленной над уровнем воды примерно на высоту 2-2,5 м.

Плавучие оградительные сооружения основаны на использовании свойств, плавающих на поверхности жидкости тел, гасить волны. Могут использоваться там, где возведение стационарных волноломов технически невозможно, а также для организации временной защиты от волнения отдельных участков. Такие сооружения, как и сквозные конструкции, перекрывают путь волнению в верхних слоях водной среды и состоят из плавучего волногасящего элемента и якорных устройств.

Пневматические и гидравлические оградительные сооружения основаны на принципе гашения волн в первом случае воздушной завесой, которая образуется от нагнетания воздуха в подводный трубопровод, снабженный отверстиями, находящимися на определенном расстоянии одно от другого по длине трубы, а во втором случае – гашением волны водяной струей, вытекающей из аналогичного трубопровода, расположенного близко к поверхности воды.

Конструкции оградительных сооружений.

Гравитационные оградительные сооружения состоят из трех основных элементов: каменной постели, подводной стенки и надстройки.

Каменная постель устраивается при любых грунтах и предназначена для создания ровной поверхности, на которую устанавливается подводная стенка. При использовании каменной постели нагрузка от массы сооружения распределяется на большую площадь грунта и тем самым уменьшается давление на поверхность естественных оснований. Для скальных грунтов постель служит только для выравнивания основания. Она может быть выполнена из камня при толщине слоя 0,25 м. В остальных случаях толщина каменной постели принимается по расчету, но не менее 1 м. Крупность камня выбирается из условия, чтобы донные течения не размывали каменную постель.

Иногда для более надежной защиты ее покрывают бетонными массивами.

Подводная часть вертикальной стенки несколько возвышается над уровнем воды, чтобы работы по строительству надстройки производить насухо. Подводная часть может быть выполнена из бетонных массивов, массивов-гигантов, из ряжей и железобетонных оболочек большого диаметра.

Стенки из бетонных массивов в форме параллелепипеда массой 100 тонн называются стенками из обыкновенных массивов. Массивы массой до 200 т называются ячеистыми, а массой до 450 т – циклопическими.

Отдельные циклопические массивы, имеющие сквозные отверстия, собираются в виде вертикальной стенки. В отверстия устанавливаются жесткие металлические каркасы с последующим заполнением бетоном.

Ячеистые массивы представляют слой железобетонные ящики без дна с толщиной стенок 0,7-1,0 м. Массивы устанавливаются на постель, а в их внутреннюю полость укладывают бетон.

Массивы – гиганты – это, как правило, железобетонные ящики, изготавливаемые высотой равной полной высоте подводной стенки, с длиной секции 25-30 м или не больше трехкратной высоты стенки. Ширина определяется из условий его устойчивости. Ящик массива-гиганта для повышения жесткости разделяется внутренними поперечными, а при большой ширине и продольными стенками на отсеки с размерами вдоль массива-гиганта обычно 3-4 м и поперек 5 м.. Ящики массивов-гигантов изготавливают на суше в специальных гаванях, оборудованных специальными устройствами для спуска их на воду., буксируют к месту и затапливают в месте установки, открыв кингстоны в днищах массивов-гигантов. После затопления ящики заполняются смесью песок - гравий. Преимущества сооружений из массивов-гигантов:

- более монолитные по сравнению с сооружениями их обыкновенных массивов;

- работы по возведению менее трудоемки;

- сроки строительства короче;

- не требуется мощных плавучих кранов;

- резко сокращается объем водолазных работ.

Оболочки большого диаметра (10 м и более) изготавливаются из металла и железобетона. Оболочки заглубляются непосредственно в грунт или устанавливаются на каменную постель. Заполнение оболочек производится песком. Толщина стенок железобетонных оболочек принимается 0,2- 0,4 м, а их масса может достигать 500 т (зависит от глубины), Для уменьшения массы оболочки выполняются из отдельных колец или плоских составных элементов с последующей их сборкой.

Верхнее строение в сооружениях из оболочек устраивается из монолитного железобетона в виде плиты с парапетом. Строительство оградительных сооружений из оболочек эффективно на глубинах до 25 м.

В районах, где лес является дешевым местным материалом, подводные стенки оградительных сооружений изготавливаются из ряжей.