Патент на изобретение №2171873
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПРИЧАЛЬНАЯ НАБЕРЕЖНАЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к причальным набережным в районах Крайнего Севера. Набережная состоит из анкерного устройства, соединенного с подпорной стенкой, в которую входят заглубленные в грунтовое основание термосваи и железобетонные плиты, перекрывающие расстояния между термосваями и установленные друг на друге с прислонением со стороны грунтовой засыпки к термосваям. Корпус каждой термосваи выполнен из металлических труб: наружной и внутренней, с заполнением бетонной смесью кольцевого зазора между этими трубами. Длина внутренней трубы превышает длину наружной трубы, а ее концы образуют консоли: надземную и подземную. В состав бетонной смеси на надземном и подземном участках термосваи включена металлическая стружка, а на участке, где термосвая длительное время соприкасается с водой, включен керамзит. Изобретение обеспечивает повышение несущей способности и надежности причальной набережной. 4 з.п.ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к причальным набережным в районах Крайнего Севера. Известна причальная набережная, включающая тонкую стенку с несущими термосваями, при этом верхняя часть корпуса каждой термосваи соприкасается непосредственно с атмосферой, его нижняя часть заглублена в замороженное грунтовое основание, а на средней части корпуса, на участке его длительного соприкосновения с водой выполнено теплоизоляционное покрытие (авторское свидетельство СССР N 1092234, Кл. E 02 B 3/06, 1984). Известная набережная недостаточно надежна. Действительно, надежность известной набережной в существенной мере зависит от качества замораживания грунта основания термосваями, которые функционируют только зимой за счет вертикального перемещения в ее трубчатом корпусе хладагента, осуществляющего теплообмен между холодным атмосферным воздухом и более теплым грунтом основания. Для обеспечения интенсивности такого теплообмена обычно корпус термосваи выполняется в виде металлической трубы, диаметр и толщину стенки которой в целях экономии хладагента и металла ограничивают. Однако это входит в противоречие с тем, что корпус термосваи одновременно является несущей конструкцией, работающей на изгиб. К тому же в известной набережной теплоизоляционный слой не включен в работу несущей термосваи и не защищен от льда, а сама набережная обладает низкой ремонтопригодностью из-за того, что не представляется возможным осуществлять работы на корпусе термосваи с применением сварки и газорезки без удаления из полости хладагента (керосина). Технический результат от использования изобретения заключается в повышении надежности набережной за счет повышения несущей способности корпуса термосваи, защиты теплоизоляционного слоя от воздействия льда и повышения ремонтопригодности набережной. Этот технический результат достигается тем, что в причальной набережной, включающей тонкую стенку с несущими термосваями, при этом верхняя часть корпуса каждой термосваи соприкасается непосредственно с атмосферой, средняя часть корпуса на участке его длительного соприкосновения с водой снабжена теплоизоляционным слоем, а его нижняя часть заглублена в замороженное грунтовое основание, согласно изобретению теплоизоляционный слой включен в тело корпуса термосваи, выполненного формованием бетонной смеси вокруг металлической трубы, образующей внутри термосваи полость, причем в состав бетонной смеси, взятой для формования корпуса в верхней и в нижней частях термосваи, включен металлосодержащий заполнитель. Кроме того, теплоизоляционный слой термосваи выполнен в виде теплоизоляционного покрытия ее металлической трубы, длина которой превышает бетонную часть корпуса термосваи и за пределами этой бетонной части металлическая труба своими концами образует консоли, длина каждой из которых определена расчетом на достаточность ее несущей способности. Целесообразно корпус термосваи снабдить наружной оболочкой из металла, а в состав бетонной смеси, взятой для формования корпуса в средней части термосваи, включить пористый заполнитель. Целесообразно также в качестве металлосодержащего заполнителя бетонной смеси применить металлическую стружку. Сущность технического решения заключается в том, что выполнение корпуса термосваи из бетона повышает его несущую способность, а включение в бетон металлосодержащего заполнителя повышает теплообмен между хладагентом термосваи и окружающей ее средой и прежде всего с холодным атмосферным воздухом. Одновременно с этим в средней по высоте части термосваи бетон корпуса защищает теплоизоляционный слой от льда, при этом сам бетон частично или полностью выполняет функции теплоизоляционного слоя. Изобретение поясняется чертежом, где: на фиг. 1 изображена одноанкерная причальная набережная, поперечный разрез; на фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 – безанкерная причальная набережная, поперечный разрез; на фиг. 4 – разрез Б-Б на фиг. 3. Набережная состоит из анкерного устройства 1, соединенного с подпорной стенкой, в которую входят заглубленные в грунтовый массив основания 2 на расстоянии друг от друга термосваи 3 и железобетонные плиты 4, перекрывающее расстояния между термосваями 3 и установленные друг на друге с прислонением их со стороны грунтовой засыпки 5 к термосваям 3 с возможностью вертикального перемещения. Корпус 6 каждой термосваи 3 выполнен из образующих коаксиальную пару металлических труб оболочкообразующей наружной 7 (фиг. 2) и полостеобразующей внутренней 8 с заполнением бетонной смесью кольцевого зазора 9 между трубами 7 и 8. Длина внутренней трубы 8 превышает длину наружной трубы 7, а ее концы образуют консоли: надземную 10 и подземную 11, длина каждой из которых определена расчетом на достаточность ее несущей способности. В состав бетонной смеси, заполняющей кольцевой зазор 9, на участках термосваи 3: надземном a и подземном b включен металлосодержащий заполнитель в виде металлической стружки или других металлоотходов, а на участке c, где термосвая 3 длительное время соприкасается с водой (средняя часть длины термосваи), включен пористый заполнитель, например керамзит. При высоте набережной H до 7-8 метров, особенно в случае вечномерзлого основания (фиг. 3), набережная выполняется безанкерной, а корпус 6 термосваи выполняется из армированного бетона и не содержит наружной трубы 7, при этот его полостеобразующая внутренняя труба 8 на среднем участке c термосваи 3 покрыта теплоизоляционным слоем, например, в виде асбестоцементной трубы 12 (фиг. 4), включенной в тело корпуса 6 термосваи 3, а расстояние между термосваями 3 перекрыто стенкой 13 из деревянного бруса. На фиг. 3 обозначены дополнительными позициями: 14 – акватория; 15, 16 и 17 – уровни воды в акватории соответственно зимний, летний, максимальный; 18 и 19 – положение нулевой изотермы в эксплуатационный период на момент окончания теплого периода года в случае основания соответственно талого и вечномерзлого. Набережная работает следующим образом. От действия бокового давления грунта на подпорную стенку в корпусе 6 термосваи 3 возникает изгибающий момент, величина которого изменяется по высоте термосваи и достигает своего наибольшего значения в пролете и месте крепления анкера 1 у анкерной набережной (фиг. 1) и в нижней (заглубленной) части термосваи у безанкерной набережной (фиг. 3). Такое силовое воздействие воспринимается несущей термосваей 3, корпус 6 которой в поперечном сечении существенно увеличен за счет бетона и наружной металлической трубы 7 у анкерной набережной (фиг. 1) и за счет армированного бетона и асбестовой трубы 12 у безанкерной набережной (фиг. 3). Надземный металлонасыщенный участок a корпуса 6 термосваи 3 соприкасается кратковременно с весенней водой, имеющей околонулевую температуру, а на участке c хладагент термосваи теплоизолирован от летней воды, поэтому растепление основания 2 в летнее время не происходит. В зимнее же время консольные части 10 и 11 внутренней трубы 8 и металлонасыщенный бетонный корпус 6 на участках a и b термосваи 3 обеспечивают эффективную работу термосваи 3 по замораживанию грунтового основания 2. В результате последнего высокопрочный корпус 6 термосваи 3 качественно заделывается в мерзлый грунт основания 2, что увеличивает несущую способность термосваи 3, а следовательно, и повышает надежность набережной. Дополнительно хладагент термосваи 3 отделен от среды слоем бетона, что позволяет при ремонте набережной осуществлять работы на корпусе термосваи с применением сварки и газорезки без удаления из полости хладагента. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 01.03.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 11-2003
Извещение опубликовано: 20.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
