RU2433221C1

RU2433221C1 - Stone-fill hydraulic structure and method of its erection

Info

Publication number: RU2433221C1
Application number: RU2010119794/21A
Authority: RU
Inventors: Виталий Александрович Бондаренко (RU); Виталий Александрович Бондаренко; Эдуард Хаджимосович Кушу (RU); Эдуард Хаджимосович Кушу; Дмитрий Олегович Нацвин (RU); Дмитрий Олегович Нацвин; Светлана Ивановна Фёдорова (RU); Светлана Ивановна Фёдорова; Николай Петрович Колоколов (RU); Николай Петрович Колоколов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научный и проектный центр "БЕРЕГОЗАЩИТА"
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2011-11-10

Abstract

FIELD: construction. ^ SUBSTANCE: structure is equipped with several retaining metal frames with stone fill both inside and outside around them, installed along the longitudinal axis of the structure at the identical distance from each other. The stone-fill prism along the whole length of the structure is made as double-layer and multi-fragmentary, with intraframe fragments concreted in the upper part. On top on the lower layer of stone fill and inside each retaining metal frame there is a flexible gasket, onto protruding parts of which at the outer side of the retaining metal frame there is a device installed to limit the area of upper stone-fill layer concreting. Upper ends of vertical metal rods are rigidly connected to reinforcement of a horizontal reinforced concrete plate. The method to erect a stone-fill hydraulic structure is characterised. ^ EFFECT: structure strength improvement. ^ 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, а именно к каменно-набросному гидротехническому сооружению, которое предназначено для применения его в различных целях, например для создания прогулочной набережной, размещения на нем развлекательных объектов и объектов общепита, а также для проезда по нему автомобильного транспорта и т.п.The invention relates to hydraulic structures, namely, a stone-filled hydraulic structure, which is intended for use for various purposes, for example, to create a promenade, to place entertainment and catering facilities on it, as well as to drive automobile vehicles along it, etc. P.

Из источников патентно-технической информации известны каменно-набросные волногасящие сооружения типа бун из каменной наброски, которые часто разрушаются под воздействием штормовых волн либо из-за недостаточной массы отдельных камней верхнего слоя, либо в результате того, что камень «тонет» в песке, что влечет за собой расстройство всей конструкции (см. кн. «Берегозащитные сооружения». Под редакцией канд. геогр. наук доц. Смирновой Т.Г. - М.: Ассоциация строительных вузов, 2002, стр.172). На стр.191 этого же источника, описаны буны комбинированной конструкции с использованием железобетонных оболочек, состоящие из гребня, бетонной плиты, каменной призмы и каменной постели.From sources of patent and technical information, stone-damping wave-extinguishing structures such as buns made of stone drafting are known, which often collapse under the influence of storm waves or due to the insufficient mass of individual stones of the upper layer, or as a result of the stone "sinking" in the sand, which entails a breakdown of the whole structure (see the book “Shore-protective structures.” Edited by associate professor of geography. Associate Professor Smirnova TG - M.: Association of building universities, 2002, p.172). On page 191 of the same source, buns of combined construction using reinforced concrete shells are described, consisting of a crest, a concrete slab, a stone prism and a stone bed.

Однако известные буны не обладают прочностью, так как при сильном штормовом воздействии волн они подвергаются разрушению из-за того, что каменная призма не обладает устойчивостью, а бетонная плита не связана прочно с каменной призмой.However, the well-known buns do not have strength, since during a strong storm exposure to the waves they are destroyed due to the fact that the stone prism is not stable, and the concrete slab is not firmly connected to the stone prism.

Известно проницаемое волногасящее сооружение по патенту РФ №2200789, кл. E02B 3/06, опубл. 20.03.2003 г., которое содержит наброску из фигурных блоков или камня, отсыпанную в удерживающий ее каркас с открытым верхним и нижним торцом, удерживающий каркас полностью погружен в воду, его верхний торец расположен ниже спокойного уровня воды, сверху на каркасе размещена призма из той же наброски с незакрепленными откосами, верхняя отметка призмы расположена над водой, каркас установлен на дне на опорах, нижний его торец расположен над неровностями дна.Known permeable extinguishing structure according to the patent of the Russian Federation No. 2200789, class. E02B 3/06, publ. 03/20/2003, which contains a sketch of curly blocks or stone, poured into a holding frame with an open upper and lower end, the holding frame is completely immersed in water, its upper end is located below a calm water level, a prism from the same outline with loose slopes, the upper mark of the prism is located above the water, the frame is installed on the bottom on the supports, its lower end is located above the unevenness of the bottom.

Недостатком известного аналога является неустойчивость верхней части его конструкции при штормовом воздействии волн, невозможность использования гребня сооружения для различных целей, а также недолговечность металлического каркаса при воздействии коррозии на уровне воздействия волн (на уровне попеременного увлажнения и высыхания).A disadvantage of the known analogue is the instability of the upper part of its structure during storm exposure to waves, the inability to use the crest of the structure for various purposes, as well as the fragility of the metal frame when exposed to corrosion at the level of exposure to waves (at the level of alternating wetting and drying).

Наиболее близким аналогом по назначению и технической сущности является причальное проницаемое волногасящее сооружение по патенту RU №2299948, кл. E02B 3/06, опубл. 27.05.2007 г., бюл. №15, включающее наброску из фигурных блоков или камня, отсыпанную в удерживающий металлический решетчатый каркас с открытыми верхним и нижним торцами, при этом верхний открытый торец расположен ниже спокойного уровня воды, наброска над каркасом уложена в виде верхней призмы, которая по всей своей длине замоноличена железобетонным поясом, на сваи горизонтально и сверху установлена причальная площадка, которая своей средней частью установлена на монолитный железобетонный пояс по всей длине верхней призмы, ширина причальной площадки имеет размер больший, чем ширина удерживающего каркаса, который установлен на железобетонные сваи, сверху на удерживающий каркас установлена железобетонная площадка.The closest analogue by purpose and technical nature is the mooring permeable wave-extinguishing structure according to patent RU No. 2299948, class. E02B 3/06, publ. May 27, 2007, bull. No. 15, including a sketch of curly blocks or stone, poured into a holding metal lattice frame with open upper and lower ends, while the upper open end is located below a calm water level, the sketch above the frame is laid in the form of an upper prism that is monolithic along its entire length reinforced concrete belt, a mooring platform is installed on piles horizontally and from above, which with its middle part is installed on a monolithic reinforced concrete belt along the entire length of the upper prism, the width of the mooring area is t is larger than the width of the retaining frame, which is installed on reinforced concrete piles, a reinforced concrete platform is installed on top of the retaining frame.

Недостатком известного аналога является усложненная и дорогостоящая конструкция этих сооружений из-за применения железобетонных свай, а также недолговечность металлического каркаса при воздействии коррозии на уровне воздействия волн (на уровне попеременного увлажнения и высыхания).A disadvantage of the known analogue is the complicated and expensive design of these structures due to the use of reinforced concrete piles, as well as the fragility of the metal frame under the influence of corrosion at the level of exposure to waves (at the level of alternating wetting and drying).

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а также повышение прочности и устойчивости каменно-набросного гидротехнического сооружения при его эксплуатации за счет обеспечения надежной защиты удерживающих металлических каркасов от коррозионного разрушения при воздействии агрессивной морской воды, а также за счет прочного заанкерования металлическими каркасами железобетонной плиты и сооружения в целом.The technical task of the invention is to eliminate these drawbacks, as well as to increase the strength and stability of a rock-fill hydraulic structure during its operation by providing reliable protection of the retaining metal frames from corrosion damage when exposed to aggressive sea water, as well as due to the durable anchoring of reinforced concrete slabs with metal frames and facilities in general.

Задача решается новой совокупностью существенных признаков, обеспечивающих повышенную прочность и устойчивость от волновых воздействий и разрушений каменно-набросного сооружения за счет того, что сооружение включающее удерживающий решетчатый металлический каркас с вертикальными и горизонтальными металлическими стержнями и верхним открытым торцом, каменно-набросную призму, откосы, горизонтальную железобетонную плиту, снабжено несколькими удерживающими металлическими каркасами с каменной наброской как внутри, так и снаружи, вокруг них, установленными по продольной оси сооружения на одинаковом расстоянии друг от друга с возможностью равномерного распределения динамической нагрузки на всем протяжении сооружения, по длине которого расположена каменно-набросная призма с гребнем, причем каменно-набросная призма выполнена двухслойной и многофрагментарной, состоящей из двух частей, одна ее часть расположена внутри каждого удерживающего металлического каркаса и представляет собой внутрикаркасные фрагменты, омоноличенные бетоном в верхней части удерживающих металлических каркасах вместе с верхним слоем каменной наброски, другая ее часть расположена снаружи и вокруг каждого удерживающего металлического каркаса, причем двухслойная каменно-набросная призма состоит из нижнего и верхнего слоев каменной наброски, расположенных как внутри, так и снаружи каждого удерживающего металлического каркаса, при этом нижний слой каменной наброски вместе с нижней частью каждого удерживающего металлического каркаса расположен ниже уровня воды, верхний слой каменной наброски вместе с верхней частью каждого удерживающего металлического каркаса расположен до отметки гребня, по верху которого расположена горизонтальная монолитная железобетонная плита. Внутри каждого удерживающего металлического каркаса сверху на нижнем слое каменной наброски размещена непроницаемая для бетонной смеси гибкая прокладка с выступающими частями, выходящими за наружные пределы каждого удерживающего металлического каркаса и разделяющая нижний и верхний слои каменной наброски в удерживающем металлическом каркасе. Снаружи каждого удерживающего металлического каркаса на выступающую часть гибкой прокладки установлено устройство ограничения зоны омоноличивания верхнего слоя каменной наброски, которое может быть выполнено либо в виде вертикальной несъемной гибкой завесы, либо в виде вертикальных боковых съемных жестких щитов. Вертикальные металлические стержни каждого удерживающего металлического каркаса выполнены длиной, превышающей высоту удерживающего металлического каркаса, так, что их верхние металлические концы выступают за пределы каждого удерживающего металлического каркаса в верхнем открытом их торце на высоту, соответствующую расстоянию между верхней частью удерживающего металлического каркаса и арматурой горизонтальной монолитной железобетонной плиты, причем верхние металлические концы вертикальных металлических стержней расположены выше гребня каменно-набросной призмы и жестко соединены с арматурой горизонтальной железобетонной плиты, заанкерованной удерживающими металлическими каркасами по всей протяженности их расположения на дне акватории. Вертикальным металлическим стержням задают диаметр расчетным путем в зависимости от количества и величины максимальных динамических нагрузок от штормового волнового воздействия на горизонтальную монолитную железобетонную плиту. Количество удерживающих металлических каркасов задают в зависимости от длины строящегося сооружения, которую задают в зависимости вида этого гидротехнического сооружения.The problem is solved by a new set of essential features that provide increased strength and resistance to wave impacts and destruction of a stone-slab structure due to the fact that the structure includes a holding lattice metal frame with vertical and horizontal metal rods and an upper open end, a stone-slope prism, slopes, horizontal reinforced concrete slab, equipped with several holding metal frames with a stone outline both inside and outside, wokra them, installed along the longitudinal axis of the structure at the same distance from each other with the possibility of uniform distribution of the dynamic load along the entire length of the structure, along the length of which there is a stone-sloping prism with a crest, and the stone-sloping prism is made of a two-layer and multi-fragment, consisting of two parts, one part of it is located inside each holding metal frame and represents intraframe fragments, monolithic with concrete in the upper part of the holding metal frames along with the upper layer of the stone outline, the other part is located outside and around each holding metal frame, and the two-layer stone-filling prism consists of the lower and upper layers of the stone outline located both inside and outside of each holding metal frame, the lower layer of the stone outline together with the lower part of each retaining metal frame is located below the water level, the upper layer of the stone outline together with the upper part of each ud the living metal frame is located up to the crest mark, on the top of which there is a horizontal monolithic reinforced concrete slab. A flexible gasket impermeable to concrete is placed inside each retaining metal frame on top of the lower layer of the stone outline with protruding parts extending beyond the outer limits of each holding metal frame and separating the lower and upper layers of the stone outline in the holding metal frame. Outside of each holding metal frame, a protrusion of the monolithic zone of the upper layer of the stone outline is installed on the protruding part of the flexible strip, which can be either in the form of a vertical fixed removable curtain or in the form of vertical side removable rigid shields. The vertical metal rods of each holding metal frame are made with a length exceeding the height of the holding metal frame, so that their upper metal ends extend beyond each holding metal frame in their upper open end to a height corresponding to the distance between the upper part of the holding metal frame and horizontal monolithic reinforcement reinforced concrete slab, with the upper metal ends of the vertical metal rods located e crest rockfill prism and fixedly connected to the armature horizontal reinforced concrete slab anchored retaining metal frames along the entire length of their arrangement in the bottom area. The diameter of vertical metal rods is determined by calculation, depending on the number and magnitude of the maximum dynamic loads from the storm wave action on a horizontal monolithic reinforced concrete slab. The number of holding metal frames is set depending on the length of the structure under construction, which is set depending on the type of this hydraulic structure.

Способ возведения каменно-набросного гидротехнического сооружения, включающий засыпку каменной наброски вовнутрь удерживающего металлического каркаса с образованием внутрикаркасной каменно-набросной призмы, содержит новые, отличительные от аналога признаки, заключающиеся в том, что одну часть каменной наброски засыпают вовнутрь каждого удерживающего металлического каркаса и образуют в каждом из них внутрикаркасные фрагменты каменно-набросной призмы, омоноличенные бетоном в верхней части вместе с верхнем слоем каменной наброски, а другую часть двухслойной каменной наброски засыпают снаружи и вокруг каждого удерживающего металлического каркаса, причем засыпку осуществляют послойно и последовательно, сначала укладывают нижний слой каменной наброски вовнутрь первого удерживающего металлического каркаса на глубину ниже уровня воды и сразу же укладывают нижний слой каменной наброски снаружи и вокруг первого удерживающего металлического каркаса, также на глубину ниже уровня воды, после этого вовнутрь первого удерживающего металлического каркаса на нижний слой каменной наброски укладывают непроницаемую для бетонной смеси гибкую прокладку, располагая ее выступающие части с наружных сторон первого удерживающего металлического каркаса, затем вовнутрь этого удерживающего металлического каркаса на гибкую прокладку засыпают верхний слой каменной наброски до отметки высоты гребня, а с наружной стороны этого же удерживающего металлического каркаса на выступающие части гибкой прокладки сначала устанавливают устройство ограничения зоны омоноличивания верхнего слоя каменной наброски, затем осуществляют нагнетание бетонной смеси вовнутрь первого удерживающего металлического каркаса в верхний слой каменной наброски, затем выдерживают бетон до отверждения и образования первого внутрикаркасного фрагмента каменно-набросной призмы, омоноличенного бетоном в верхней части удерживающего металлического каркаса вместе с верхним слоем каменной наброски, причем при использовании устройства ограничения зоны омоноличивания верхнего слоя каменной наброски в виде вертикальной несъемной гибкой завесы до отверждения бетона в верхнем слое каменной наброски снаружи и вокруг первого внутрикаркасного фрагмента сразу засыпают верхний слой каменной наброски до отметки высоты гребня, а при использовании устройства ограничения зоны омоноличивания верхнего слоя каменной наброски в виде вертикальных съемных жестких щитов, после отверждения бетона в верхнем слое каменной наброски сначала снимают вертикальные съемные жесткие щиты с первого удерживающего металлического каркаса, после чего снаружи и вокруг первого внутрикаркасного фрагмента засыпают верхний слой каменной наброски до отметки высоты гребня, по завершению омоноличивания первого внутрикаркасного фрагмента каменно-набросной призмы в той же последовательности осуществляют двухслойную засыпку каменной наброски в каждые следующие удерживающие металлические каркасы с последующим омоноличиванием верхней части каждого следующего после предыдущего удерживающего металлического каркаса вместе с верхним слоем каменной наброски, заканчивая последним с образованием единой многофрагментарной каменно-набросной призмы с гребнем по всей длине сооружения, после этого по верху гребня и по всей длине многофрагментарной каменно-набросной призмы устанавливают арматуру, жестко соединяют ее с верхними концами вертикальных металлических стержней каждого удерживающего металлического каркаса, затем сверху арматуру заливают бетонной смесью по всей длине сооружения, выдерживают бетон до отверждения и образования заанкерованной удерживающими металлическими каркасами горизонтальной монолитной железобетонной плиты по всей длине сооружения.A method of erecting a stone-filled hydraulic structure, including filling the stone-colored outline inside the retaining metal frame with the formation of an intraframe stone-filled prism, contains new features that are distinct from the analogue, namely that one part of the stone-colored outline is filled inside each of the holding metal frame and formed into each of them has intraframe fragments of a stone-filling prism, monolithic with concrete in the upper part together with the upper layer of the stone sketch, the other part of the two-layer stone outline is poured outside and around each retaining metal frame, and the filling is carried out in layers and sequentially, first the lower layer of the stone outline is laid inside the first retaining metal frame to a depth below the water level and immediately the lower layer of the stone outline outside and around the first holding metal frame, also to a depth below the water level, then inside the first holding metal frame to the bottom layer to amennoy sketches lay a flexible gasket impervious to concrete, placing its protruding parts from the outer sides of the first retaining metal skeleton, then the inside layer of the stone skeleton is poured onto the flexible gasket inside the retaining metal skeleton to the height of the crest, and from the outside of the same holding metal skeleton on the protruding parts of the flexible strip, first, a device for restricting the monolithic zone of the upper layer of the stone outline is installed, then the concrete mixture is injected inside the first holding metal frame into the upper layer of the stone outline, then the concrete is held until curing and the formation of the first intra-frame fragment of the stone-filling prism, monolithic with concrete in the upper part of the holding metal frame together with the upper layer of the stone outline, and when using the device for limiting the stone outline monolithic zones of the upper layer of the stone outline in the form of a vertical, fixed flexible curtain until the concrete is cured in the upper layer the stone layer outside and around the first intraframe fragment immediately fill the top layer of the stone outline to the height of the ridge, and when using the device for limiting the zone of monopolization of the upper layer of the stone outline in the form of vertical removable rigid panels, after the concrete has cured in the upper layer of the stone outline, the vertical removable rigid shields from the first holding metal frame, after which the upper layer of the stone embankment is covered with the outside and around the first intraframe fragment oski up to the crest height mark, upon completing the monolithization of the first intraframe fragment of the stone-scattering prism in the same sequence, two-layer filling of the stone skeleton is carried out in each subsequent retaining metal skeleton with subsequent monolithization of the upper part of each next following the previous holding metal skeleton together with the upper layer of stone skeleton, ending with the latter with the formation of a single multifragment rock-filling prism with a ridge along the entire length of reinforcement, then rigidly connect it to the upper ends of the vertical metal rods of each holding metal frame, then pour reinforced concrete over the entire length of the structure from the reinforcement, withstand concrete until it cures and forms anchored by retaining metal frames of a horizontal monolithic reinforced concrete slab along the entire length of the structure.

Устройство поясняется чертежом, где схематично показано:The device is illustrated in the drawing, which schematically shows:

на фиг.1 - сооружение в общем виде, аксонометрия;figure 1 - the construction in General, axonometry;

на фиг.2 - то же, продольный разрез;figure 2 is the same, a longitudinal section;

на фиг.3 - то же, поперечный разрез;figure 3 is the same, cross section;

на фиг.4 - фрагмент удерживающего металлического каркаса с послойной каменной наброской, разделенной гибкой прокладкой, аксонометрия;figure 4 is a fragment of a holding metal frame with a layered stone outline, separated by a flexible strip, a perspective view;

на фиг.5 - то же, с устройством ограничения зоны омоноличивания верхнего слоя каменной наброски, установленном на гибкой прокладке, аксонометрия.figure 5 is the same, with the device restricting the zone of monopolization of the upper layer of the stone outline mounted on a flexible strip, a perspective view.

Сооружение состоит из расположенной по всей заданной длине сооружения многофрагментарной двухслойной каменно-набросной призмы 1 с боковыми откосами 2 и гребнем 3, по верху которого по всей длине сооружения расположена горизонтальная монолитная железобетонная плита 4, ширина которой задана не превышающей ширины ее гребня 3 для возможности использования железобетонной плиты в качестве гидротехнического сооружения в различных целях. По продольной оси сооружения, по всей его протяженности на одинаковом расстоянии друг от друга установлены несколько решетчатых удерживающих металлических каркасов 5 с каменной наброской 6 внутри и снаружи, вокруг этих каркасов для возможности равномерного распределения динамической нагрузки на всем протяжении каменно-набросного гидротехнического сооружения любой заданной длины. Каменно-набросная призма 1 состоит из двух частей, первая ее часть расположена внутри каждого удерживающего металлического каркаса 5 и представляет собой внутрикаркасные фрагменты 7, омоноличенные бетоном в верхней части удерживающих металлических каркасов 5 вместе с верхним слоем каменной наброски 6, другая ее часть расположена снаружи и вокруг каждого удерживающего металлического каркаса 5 и вместе с внутрикаркасными фрагментами 7 образует единую многофрагментарную каменно-набросную призму 1 с повышенной устойчивостью ее и всего сооружения в целом.The structure consists of a multifragment two-layer stone-ramming prism 1 located along the entire specified length of the structure with side slopes 2 and a crest 3, on the top of which a horizontal monolithic reinforced concrete slab 4 is located along the entire length of the structure, the width of which is set not exceeding the width of its crest 3 for possible use reinforced concrete slab as a hydraulic structure for various purposes. On the longitudinal axis of the structure, over its entire length at the same distance from each other, several lattice holding metal frames 5 with a stone outline 6 inside and outside, around these frames are installed to allow uniform distribution of the dynamic load throughout the length of the rock-fill hydraulic structure of any given length . The stone-filling prism 1 consists of two parts, the first part of it is located inside each holding metal frame 5 and represents intra-frame fragments 7, monolithic with concrete in the upper part of the holding metal frames 5 together with the upper layer of the stone drawing 6, the other part is located outside and around each retaining metal frame 5 and together with intraframe fragments 7 forms a single multifragment stone-scattering prism 1 with increased stability of it and the whole fishing in general.

Многофрагментарная двухслойная каменно-набросная призма 1 состоит из нижнего и верхнего слоев каменной наброски 6, расположенной как внутри каждого удерживающего металлического каркаса 5, так и снаружи вокруг каждого удерживающего металлического каркаса 5. Нижний слой каменной наброски 6 вместе с нижней частью каждого удерживающего металлического каркаса 1 расположен ниже уровня воды, верхний слой каменной наброски 6 вместе с верхней частью каждого удерживающего металлического каркаса 1 расположен до отметки высоты гребня 3. Внутри каждого удерживающего металлического каркаса 5 сверху на нижнем слое каменной наброски 6 размещена непроницаемая для бетонной смеси гибкая прокладка 8 с выступающими ее частями 9, выходящими за наружные пределы каждого удерживающего металлического каркаса 5, при этом гибкая прокладка 8 разделяет нижний и верхний слои каменной наброски 6 в удерживающем металлическом каркасе 5.The multi-fragment two-layer stone-scattering prism 1 consists of the lower and upper layers of the stone outline 6, located both inside each retaining metal frame 5 and outside around each retaining metal frame 5. The lower layer of the stone outline 6 together with the lower part of each holding metal frame 1 located below the water level, the upper layer of the stone outline 6 together with the upper part of each retaining metal frame 1 is located to the height mark of the ridge 3. Inside each of the retaining metal frame 5, on top of the lower layer of the stone outline 6, a flexible gasket 8 impermeable to concrete is placed with its protruding parts 9 extending outside the outer limits of each holding metal frame 5, while the flexible strip 8 separates the lower and upper layers of the stone outline 6 in holding metal frame 5.

Снаружи каждого удерживающего металлического каркаса 5 на выступающие части 9 гибкой прокладки 8 установлено устройство 10 ограничения зоны омоноличивания верхнего слоя каменной наброски 6, которое может быть выполнено либо в виде вертикальной несъемной гибкой завесы, либо в виде вертикальных боковых съемных жестких щитов, что позволяет расширить технологические возможности способа возведения каменно-набросного сооружения и менять порядок его осуществления в зависимости от условий возведения сооружения, при этом достигается один и тот же технический эффект: повышенная прочность и устойчивость сооружения при его эксплуатации.Outside of each holding metal frame 5, protruding parts 9 of the flexible strip 8 are equipped with a device 10 for restricting the monolithic zone of the upper layer of the stone outline 6, which can be either in the form of a vertical fixed removable curtain or in the form of vertical side removable rigid shields, which allows to expand technological the possibilities of the method of erecting a stone-casting structure and changing the order of its implementation depending on the conditions of construction of the structure, while one and the same is achieved same technical effect: increased strength and stiffness at its operation facilities.

Удерживающие металлические каркасы 5 имеют верхние открытые торцы 11 и установлены на одинаковом расстоянии друг от друга на всем протяжении сооружения, длина которого определяется в зависимости от предполагаемого вида сооружения (например, при строительстве набережной, развлекательного объекта или объекта общепита, или для проезда по нему автомобильного транспорта).The retaining metal frames 5 have upper open ends 11 and are installed at the same distance from each other throughout the entire structure, the length of which is determined depending on the type of structure (for example, during the construction of an embankment, entertainment or catering facility, or for driving along it transport).

Удерживающие металлические каркасы 5 имеют вертикальные металлические стержни 12 и горизонтальные металлические стержни 13, при этом вертикальные металлические стержни 12 выполнены длиной, превышающей высоту удерживающего металлического каркаса, таким образом, что их верхние металлические концы 14 выступают за пределы каждого удерживающего металлического каркаса 5 в верхнем открытом торце 11 на высоту, соответствующую расстоянию между верхней частью удерживающего металлического каркаса и арматурой 15 горизонтальной железобетонной плиты 4, таким образом, верхние концы 14 вертикальных металлических стержней 12 расположены выше гребня 3 каменно-набросной призмы 1 и жестко соединены с арматурой 15 горизонтальной монолитной железобетонной плиты 4, заанкерованной удерживающими металлическими каркасами 5 по всей длине их расположения на дне акватории.The holding metal frames 5 have vertical metal rods 12 and horizontal metal rods 13, while the vertical metal rods 12 are made longer than the height of the holding metal frame, so that their upper metal ends 14 extend beyond each of the holding metal frame 5 in the upper open end face 11 to a height corresponding to the distance between the upper part of the retaining metal frame and the reinforcement 15 of the horizontal reinforced concrete slab 4, thus, the upper ends 14 of the vertical metal rods 12 are located above the ridge 3 of the rock-fill prism 1 and are rigidly connected to the reinforcement 15 of the horizontal monolithic reinforced concrete slab 4, anchored by the retaining metal frames 5 along the entire length of their location at the bottom of the water area.

Вертикальным металлическим стержням 12 удерживающих металлических каркасов 5 задают диаметр, определяемый расчетным путем, в зависимости от их количества и величины максимальных динамических нагрузок, оказываемых при штормовом волновом воздействии на горизонтальную железобетонную плиту 4. Например, диаметр вертикальным металлическим стержням 12 задают в диапазоне от 10 до 50 мм.The vertical metal rods 12 of the holding metal frames 5 are given a diameter determined by calculation, depending on their number and the maximum dynamic loads exerted by a storm wave action on a horizontal reinforced concrete slab 4. For example, the diameter of the vertical metal rods 12 is set in the range from 10 to 50 mm.

Количество удерживающих металлических каркасов 5 задают в зависимости от длины строящегося сооружения, которую задают в зависимости от вида этого гидротехнического сооружения.The number of holding metal frames 5 is set depending on the length of the structure under construction, which is set depending on the type of this hydraulic structure.

Способ возведения гидротехнического сооружения осуществляется следующим образом.The method of erecting a hydraulic structure is as follows.

Пионерным способом с суши краном (на чертеже условно не показано) возводят каменно-набросную призму 1 с образованием гребня 3, по верху которого располагают горизонтальную железобетонную монолитную плиту 4, при этом последовательно в теле каменно-набросной призмы 1 формируют внутрикаркасные фрагменты 7, омоноличенные бетоном в верхней части удерживающих металлических каркасов 5 вместе с верхним слоем каменной наброски 6, которую засыпают не только внутри, но и снаружи каждого удерживающего металлического каркаса 5 с образованием единой многофрагментарной каменно-набросной призмы 1 по всей длине строящегося каменно-набросного сооружения, причем при его возведении определяется количество удерживающих металлических каркасов 5. Так, если запланирована протяженность возводимого сооружения 100-150 м, то на дно акватории по продольной оси сооружения устанавливают 10-15 удерживающих металлических каркасов, т.е. через каждые 10-15 м, при этом каждые следующие удерживающие металлические каркасы 5, после первого, устанавливают на одинаковом расстоянии друг от друга для возможности равномерного распределения максимальной динамической нагрузки на всем протяжении каменно-набросного гидротехнического сооружения.Using a pioneer method from a land crane (not conventionally shown in the drawing), a stone-spacer prism 1 is erected with the formation of a ridge 3, on the top of which a horizontal reinforced concrete monolithic slab 4 is placed, while inside the body of the stone-spreader prism 1, intraframe fragments 7 are formed, monolithic with concrete in the upper part of the retaining metal frames 5 together with the upper layer of the stone outline 6, which is covered not only inside but also outside each retaining metal frame 5 with the formation of a single a fragmentary stone-slope prism 1 along the entire length of the stone-slab structure under construction, and the number of retaining metal frames 5 is determined during its erection. So, if the length of the structure being erected is planned to be 100-150 m, then 10-15 are set to the bottom of the water area along the longitudinal axis of the structure holding metal frames, i.e. every 10-15 m, while each subsequent retaining metal frames 5, after the first, are installed at the same distance from each other for the possibility of uniform distribution of the maximum dynamic load along the entire length of the rock-fill hydraulic structure.

Формирование (засыпка каменной наброски и последующее омоноличивание бетоном) внутрикаркасных фрагментов 7 осуществляют последовательно, начиная от создания первого внутрикаркасного фрагмента 7 в первом удерживающем металлическом каркасе 5, затем в следующих за ним, т.е. в каждом последующем удерживающем металлическом каркасе 5, заканчивая созданием последнего внутрикаркасного фрагмента 7 в последнем удерживающем металлическом каркасе 5, при этом одну часть каменной наброски послойно засыпают вовнутрь каждого удерживающего металлического каркаса 5 и образуют омоноличенные бетоном в верхней части удерживающих металлических каркасов 5 вместе с верхним слоем каменной наброски 6 внутрикаркасные фрагменты 7, другую часть каменной наброски послойно засыпают снаружи и вокруг каждого удерживающего металлического каркаса и вместе с внутрикаркасными фрагментами 7 образуют единую многофрагментарную каменно-набросную призму с повышенной устойчивостью как ее, так и всего сооружения в целом.The formation (backfilling of the stone skeleton and subsequent monolithic concrete) of the intraframe fragments 7 is carried out sequentially, starting from the creation of the first intraframe fragment 7 in the first holding metal frame 5, then in the following after it, i.e. in each subsequent holding metal frame 5, ending with the creation of the last intraframe fragment 7 in the last holding metal frame 5, while one part of the stone outline is poured layer by layer inside each holding metal frame 5 and formed monolithic with concrete in the upper part of the holding metal frames 5 together with the upper layer stone outline 6 intra-frame fragments 7, the other part of the stone outline layer by layer fall asleep outside and around each holding metal Skog frame and together with fragments vnutrikarkasnymi 7 form a single mnogofragmentarnuyu rockfill prism with increased resistance as it is, and the entire structure as a whole.

Для создания омоноличенного в верхней части внутрикаркасного фрагмента 7 в заявленном способе в качестве устройства 10 ограничения зоны омоноличивания каменной наброски могут быть использованы его варианты: либо вертикальная несъемная гибкая завеса, либо вертикальные съемные жесткие щиты, которые объединены одним изобретательским замыслом: омоноличивание бетоном верхней части каменно-набросной многофрагментарной призмы 1 и ее заанкерования удерживающими металлическими каркасами 5.To create a monolithic in the upper part of the intraframe fragment 7 in the claimed method, as its device 10 for limiting the monolithic zone of the stone sketch, its variants can be used: either a vertical fixed removable curtain or vertical removable rigid shields that are united by one inventive concept: monolithic concrete on the upper part of the stone -bundled multi-fragment prism 1 and its anchoring with retaining metal frames 5.

На примере показана последовательность осуществления способа.The example shows the sequence of the method.

Вовнутрь первого удерживающего металлического каркаса 5 засыпают нижний слой каменной наброски 6 на глубину ниже уровня воды на 0,3-1,0 м (например, 0,6 м), ниже уровня воды сразу же засыпают нижний слой каменной наброски 6 снаружи и вокруг первого удерживающего металлического каркаса 5, также на глубину ниже уровня воды, затем вовнутрь его на уложенный нижний слой каменной наброски 6 укладывают непроницаемую для бетонной смеси гибкую прокладку 8, размещая ее выступающие части 9 за наружные пределы первого удерживающего металлического каркаса 5, затем на гибкую прокладку 8 на нижний слой каменной наброски 6 вовнутрь этого удерживающего металлического каркаса 5 засыпают верхний слой каменной наброски 6 до отметки высоты гребня 3. После чего на выступающие части 9 гибкой прокладки 8 с наружной стороны первого удерживающего металлического каркаса 5 устанавливают устройство 10 ограничения зоны омоноличивания каменной наброски 6. Затем осуществляют нагнетание бетонной смеси в верхний слой каменной наброски 6 вовнутрь первого удерживающего металлического каркаса 5 через верхний открытый его торец 11.Inside the first holding metal frame 5, the lower layer of stone outline 6 is filled in to a depth below the water level by 0.3-1.0 m (for example, 0.6 m), below the water level, the lower layer of stone outline 6 immediately fall asleep outside and around the first holding the metal frame 5, also to a depth below the water level, then inside it on the laid bottom layer of the stone outline 6 lay a flexible strip 8 impervious to concrete mix, placing its protruding parts 9 outside the outer limits of the first holding metal frame 5, Then, on the flexible strip 8, on the lower layer of the stone outline 6 inside this retaining metal frame 5, fill the upper layer of the stone outline 6 to the height of the crest 3. Then, on the protruding parts 9 of the flexible strip 8, a restriction device 10 is installed on the outside of the first holding metal frame 5 areas of monolithic stone outline 6. Then carry out the injection of concrete mixture into the upper layer of stone outline 6 inside the first holding metal frame 5 through the upper open its end 11.

При использовании устройства 10 ограничения зоны омоноличивания каменной наброски в виде вертикальной несъемной гибкой завесы до отверждения бетона в верхнем слое каменной наброски 6 снаружи и вокруг внутрикаркасного фрагмента 7 первого удерживающего металлического каркаса 5 засыпают верхний слой каменной наброски 6 до отметки высоты гребня 3.When using the device 10 for restricting the monolithic area of the stone outline in the form of a vertical, fixed flexible curtain until the concrete is cured, the upper layer of the stone outline 6 is filled up on the outside and around the intraframe fragment 7 of the first retaining metal frame 5 to the height of the crest 3.

При использования устройства 10 ограничения зоны омоноличивания каменной наброски, в виде вертикальных съемных жестких боковых щитов, после отверждения бетона в верхнем слое каменной наброски 6, сначала снимают съемные жесткие вертикальные щиты с первого удерживающего металлического каркаса 5, после чего снаружи и вокруг внутрикаркасного фрагмента 7, омоноличенного бетоном в верхней части удерживающего металлического каркаса 5 вместе с верхним слоем каменной наброски 6, засыпают верхний слой каменной наброски 6 снаружи и вокруг этого внутрикаркасного фрагмента 7 до отметки высоты гребня 3.When using the device 10 for restricting the monolithic area of the stone outline, in the form of vertical removable rigid side panels, after curing the concrete in the upper layer of the stone outline 6, first, removable rigid vertical panels are removed from the first holding metal frame 5, then outside and around the intraframe fragment 7, monolithic with concrete in the upper part of the retaining metal frame 5, together with the upper layer of the stone outline 6, the upper layer of the stone outline 6 is poured outside and around this trikarkasnogo fragment 7 to mark the height of the ridge 3.

По завершении омоноличивания первого внутрикаркасного фрагмента 7 каменно-набросной призмы 1 в такой же последовательности осуществляют формование каждого последующего внутрикаркасного фрагмента 7, т.е. засыпают каменной наброской 6 и омоноличивают бетоном верхнюю часть каждого следующего удерживающего металлического каркаса 5 вместе с его верхним слоем каменной наброски 6, заканчивая последним удерживающим металлическим каркасом 5.Upon completion of the monolithization of the first intraframe fragment 7 of the rock-fill prism 1 in the same sequence, each subsequent intraframe fragment 7 is formed, i.e. fall asleep with a stone outline 6 and monolith the concrete the upper part of each subsequent retaining metal frame 5 together with its upper layer of stone outline 6, ending with the last holding metal frame 5.

В результате того, что между нижним и верхним слоем каменной наброски 6 расположена непроницаемая для бетонной смеси гибкая прокладка 8, бетонная смесь, заполняя верхнюю часть внутрикаркасного фрагмента 7 каменно-набросной призмы 1 не вытекает из устройства 10 ограничения зоны омоноливания каменной наброски, благодаря этому через определенный промежуток времени внутри этого устройства, не зависимо от варианта его использования (несъемной вертикальной завесы или съемных жестких вертикальных щитов) происходит отверждение бетона, в результате чего верхняя часть внутрикаркасного фрагмента 7 каменно-набросной призмы 1 омоноличивается вместе с верхним слоем каменной наброски, засыпанной в удерживающий металлический каркас 5, за счет чего повышается прочность и устойчивость единой многофрагментарной каменно-набросной призмы, омоноличенной в своей верхней части.As a result of the fact that between the lower and upper layers of the stone block 6 there is a flexible gasket 8 impervious to concrete, the concrete mixture, filling the upper part of the frame frame 7 of the stone-slab prism 1, does not follow from the device 10 for restricting the zone of monolithization of the stone block, due to this, a certain period of time inside this device, regardless of its use (fixed vertical curtain or removable rigid vertical panels), the concrete is cured, as a result ate so that the upper part 7 vnutrikarkasnogo fragment rockfill prism 1 concreted together with the upper layer of riprap backfilled into the retaining metal frame 5, thereby increasing the strength and stability of a single mnogofragmentarnoy rockfill prism omonolichennoy in its upper part.

Далее, после образования единой многофрагментарной каменно-набросной призмы 1, по верху гребня 3 устанавливают арматуру 15 на всю длину сооружения, жестко соединяют ее с верхними концами 14 вертикальных металлических стержней 12 каждого удерживающего металлического каркаса 5 и сверху арматуру 15 заливают бетонной смесью по всей ее длине с образованием после отверждения (омоноличивания) бетона заанкеренной удерживающими металлическими каркасами 5 горизонтальной монолитной железобетонной плиты по всей длине сооружения, толщиной слоя 0,3-1,0 м (например, 0,6 м) и шириной, не превышающей ширины гребня 3 многофрагментарной каменно-набросной призмы 1, что позволяет ее использовать в качестве гидротехнического сооружения в различных целях, в том числе для проезда по нему автомобильного транспорта.Further, after the formation of a single multi-fragment stone-filling prism 1, reinforcement 15 is installed on the top of ridge 3 for the entire length of the structure, rigidly connect it with the upper ends 14 of the vertical metal rods 12 of each retaining metal frame 5, and the reinforcement 15 is poured with concrete mixture over it all over the length with the formation after curing (monolithic) of concrete anchored with retaining metal frames 5 horizontal monolithic reinforced concrete slabs along the entire length of the structure, the layer thickness of 0.3-1.0 m ( for example, 0.6 m) and a width not exceeding the width of the ridge 3 of the multi-fragment stone-filling prism 1, which allows it to be used as a hydraulic structure for various purposes, including for passing motor vehicles through it.

Предлагаемое к патентованию каменно-набросное гидротехническое сооружение и способ его возведения, по сравнению с аналогами, известными в науке и технике гидротехнических сооружений, имеет ряд преимуществ.Offered for patenting is a stone-filled hydraulic structure and the method of its construction, in comparison with analogs known in the science and technology of hydraulic structures, has several advantages.

Благодаря наличию в предлагаемом каменно-набросном гидротехническом сооружении новых, по сравнению с ближайшим аналогом-прототипом, конструктивных признаков в совокупности с новым процессом: двухслойной и послойной засыпкой (укладкой) каменной наброски последовательно вовнутрь, а также снаружи и вокруг каждого удерживающего металлического каркаса, в совокупности с новым процессом омоноличивания верхней части внутрикаркасных фрагментов 7 вместе с верхним слоем каменной наброски в удерживающих металлических каркасах 5, обеспечивается ускоренный процесс возведения многофрагментарной каменно-набросной призмы, а также обеспечивается прочность и устойчивость всего сооружения в целом. Таким образом, каменно-набросное гидротехническое сооружение может быть применено для размещения развлекательных объектов и объектов пищеблока, а также для проезда по нему автомобильного транспорта.Due to the presence of new structural features in the proposed stone-fill hydraulic structure, in comparison with the closest analogue-prototype, design features in conjunction with the new process: two-layer and layer-by-layer filling (laying) of the stone outline sequentially inwardly, as well as outside and around each holding metal frame, in in conjunction with the new process of monolithic the upper part of the intraframe fragments 7 together with the upper layer of stone in the holding metal frames 5, is provided I accelerated the process of erecting a multi-fragment stone-filling prism, and also ensures the strength and stability of the entire structure as a whole. Thus, a stone-filled hydraulic structure can be used to accommodate entertainment facilities and catering facilities, as well as to drive automobile vehicles through it.

За счет использования разных вариантов устройства ограничения зоны омоноличивания каменной наброски обеспечивается контроль качества омоноличивания каменной наброски в верхней части внутрикаркасных фрагментов, а в зависимости от условий возведения предлагаемого каменно-набросного гидротехнического сооружения имеется возможность менять порядок выполнения заявляемого способа.Due to the use of different versions of the device for restricting the area of monolithic stone outline, quality control of monolithic stone outline in the upper part of the frame fragments is ensured, and depending on the construction conditions of the proposed stone-fill hydraulic structure, it is possible to change the execution order of the proposed method.

За счет прочности удерживающих металлических каркасов, надежной защиты их от коррозионного разрушения при воздействии на них агрессивной морской воды обеспечивается долговечность горизонтальной монолитной железобетонной плиты и всего каменно-набросного гидротехнического сооружения.Due to the strength of the retaining metal frames, their reliable protection from corrosion damage when exposed to aggressive sea water, the durability of the horizontal monolithic reinforced concrete slab and the entire rock-fill hydraulic structure is ensured.

Кроме того, предлагаемое каменно-набросное гидротехническое сооружение, из-за отсутствия железобетонных свай (как в ближайшем аналоге), значительно экономичнее, так как не требует больших материальных затрат.In addition, the proposed stone-fill hydraulic structure, due to the lack of reinforced concrete piles (as in the closest analogue), is much more economical, since it does not require large material costs.

Планируется строительство заявляемого каменно-набросного гидротехнического сооружения в качестве набережной или буны на побережье Черного моря Краснодарского края города-курорта Сочи.It is planned to build the inventive rock-fill hydraulic structure as an embankment or a boone on the Black Sea coast of the Krasnodar Territory of the resort city of Sochi.

В связи с изложенным, по мнению заявителя, предлагаемое каменно-набросное гидротехническое сооружение и способ его возведения являются патентоспособными, так как обладают мировой новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.In connection with the foregoing, according to the applicant, the proposed stone-fill hydraulic structure and the method of its construction are patentable, as they have world novelty, inventive step and industrial applicability.

Claims

1. Rock-fill hydraulic structure, including a lattice holding metal frame with vertical and horizontal metal rods and an upper open end, a stone-casting prism, slopes, horizontal reinforced concrete slab, characterized in that it is equipped with several holding metal frames with a stone outline as inside and outside, around them, and installed along the longitudinal axis of the structure at the same distance from each other for the possibility of uniform distribution dynamic load along the entire length of the structure, along the entire length of which there is a stone-filling prism with a crest, moreover, the stone-filling prism is made of two-layer and multi-fragmented, consisting of two parts, one part of it is located inside each retaining metal frame and represents intraframe fragments, monolithic concrete in the upper part of the holding metal frames together with the upper layer of the stone outline, the other part is located outside and around each holding m metal frame, and the two-layer stone-scattering prism consists of the lower and upper layers of the stone outline, located both inside and outside each retaining metal frame, while the lower layer of the stone outline together with the lower part of each holding metal frame is located below the water level, the upper the stone layer along with the upper part of each holding metal frame is located up to the crest height mark, on the top of which there is a horizontal monolithic a reinforced concrete slab, inside each holding metal frame, on top of the lower layer of the stone outline there is a flexible gasket impervious to concrete mix with protruding parts extending outside the outer limits of each holding metal frame, and separating the lower and upper layers of the stone outline in each holding metal frame, outside each retaining metal frame on the protruding part of the flexible strip installed device limiting the area of monopolization of the upper a stone outline, which can be made either in the form of a vertical fixed removable curtain or in the form of vertical side removable rigid shields, and the vertical metal rods of each holding metal frame are made in length exceeding the height of the holding metal frame so that their upper metal ends protrude beyond each holding metal frame in their upper open end to a height corresponding to the distance between the upper part of the holding metal frame the carcass reinforcement and the horizontal monolithic reinforced concrete slab, and the upper ends of the vertical metal metal rods are located above the ridge rockfill prism and fixedly connected to the armature horizontal monolithic reinforced concrete slab anchored retaining metal frames along the entire length of their arrangement in the bottom area.

2. The construction according to claim 1, characterized in that the vertical metal rods set the diameter by calculation, depending on the number and magnitude of the maximum dynamic loads from the storm wave impact on a horizontal monolithic reinforced concrete slab.

3. The construction according to claim 1, characterized in that the number of retaining metal frames is set depending on the length of the structure under construction, which is set depending on the type of this hydraulic structure.

4. A method of erecting a stone-filled hydraulic structure, including filling the stone outline inside the retaining metal frame with the formation of an intraframe stone-filling prism, characterized in that one part of the stone outline is filled inside each retaining metal frame and form intraframe fragments of stone in each of them a prism, monolithic with concrete in the upper part of the holding metal frames together with the upper layer of the stone outline, and the other part the amennoy outline is poured on the outside and around each holding metal frame, and the filling of the stone outline is carried out in layers and sequentially, first lay the bottom layer of the stone outline inside the first holding metal frame to a depth below the water level and immediately lay the bottom layer of the stone outline outside and around the first holding metal frame frame, also to a depth below the water level, then inward to the first holding metal frame on the lower layer of the stone the ki lay a flexible gasket impervious to concrete, placing its protruding parts from the outer sides of the first retaining metal frame, then the top layer of the stone outline is poured onto the flexible gasket inside the first retaining metal frame to the height of the crest, and from the outside of the same holding metal frame on the protruding parts of the flexible strip, first, a device for restricting the monolithic zone of the upper layer of the stone outline is installed, then injection of concrete mixture into the upper layer of the stone outline inside the first retaining metal frame, then the concrete is held until curing and the formation of the first intraframe fragment monolithic in concrete in the upper part of the holding metal frame together with the upper layer of the stone outline in the stone-filling prism, and when using the device for limiting the stone outline the monolithic zone of the upper layer of the stone outline in the form of a vertical, fixed flexible curtain until the concrete is cured outside and around the top layer of the stone sketch is immediately filled up to the crest height mark, and when using the device for limiting the zone of monopolization of the upper layer of the stone sketch in the form of vertical removable rigid shields after the concrete has cured, first remove the vertical removable hard shields from the first holding metal frame, and then outside and around the first intraframe fragment, the upper layer of the stone sketch is covered with a ridge to the height of the ridge, at the end of the monolithic first In the same sequence, a tricycle fragment of a stone-scattering prism carries out a two-layer filling of the stone skeleton into each of the following holding metal frames, followed by monolithic concrete of the upper part of each following, after the previous, holding metal frame together with the upper layer of the stone skeleton, ending with the last to form a single multi-fragment stone - a prism with a ridge along the entire length of the structure, after which a multifragment along the top of the ridge and along the entire length reinforcing stone-prism prism, install reinforcement, rigidly connect it to the upper ends of the vertical metal rods of each retaining metal frame, then pour reinforced concrete mixture over the entire length of the structure from the reinforcement, hold the concrete until curing and form a horizontal monolithic reinforced concrete slab anchored by the retaining metal frames along the entire length facilities.