Construcción de pasarelas y muelles de madera: opciones de soluciones de diseño. Construcción de atraques: muelles, estructuras de amarre.Muro de amarre como estructura.
Las estructuras de amarre se clasifican según su finalidad, ubicación en planta, tipo de estructura, material de fabricación, método de construcción.
Por finalidad, los atracaderos se especializan según el tipo de carga procesada, la dirección del flujo de carga, el tipo y características de los buques amarrados y otras condiciones.
Dependiendo de su ubicación en el plano, se distinguen los siguientes tipos de estructuras de atraque:
a) terraplenes de amarre, que son estructuras en toda su longitud adyacentes a la orilla;
b) muelles: estructuras que sobresalen del área del agua y están ubicadas en ángulo con respecto a franja costera;
c) pasos elevados: estructuras ubicadas en el área del agua y conectadas a la costa mediante pasarelas estacionarias o flotantes;
d) toros y muelles: soportes independientes ubicados en el lecho del río, a los que se amarran balsas, secciones de balsas o embarcaciones en espera de su procesamiento;
e) atracaderos flotantes.
Al diseñar estructuras de atraque para almacenes de madera costeros, diferentes tipos diseños. En sección transversal, los atracaderos pueden tener formas de perfil vertical, inclinado, semiinclinado y semivertical (Fig. 1.1).
El muelle con perfil vertical (Fig. 1.1, a) es más conveniente para amarrar y estacionar barcos y balsas. Sin embargo, con grandes fluctuaciones en los niveles del agua y una profundidad significativa del área del agua, el muelle resulta voluminoso, lo que genera importantes costos para su construcción y operación.
En presencia de pendientes costeras naturales estables, las estructuras de atraque con perfil de pendiente son las más simples en diseño y requieren los menores costos de capital para su construcción. La desventaja de los atracaderos con perfil inclinado es que son menos convenientes para amarrar y estacionar barcos y balsas, y cuando los niveles de agua son bajos, requieren grúas de gran alcance para realizar las operaciones de transbordo. Cuando se operan atracaderos con un perfil de pendiente, la comodidad para el amarre y estacionamiento de barcos se crea con la ayuda de atracaderos flotantes intermedios hechos de pontones que tienen una conexión móvil con la pendiente costera (Fig. 1.1, b).
Arroz. 1.1. Esquemas de perfiles transversales:
a - vertical; b - pendiente; c - semipendiente; g - semivertical:
UVP - niveles de inundaciones de primavera; ULV - niveles bajos de agua
Los terraplenes de atraque semipendientes y semiverticales, según las condiciones de operación, ocupan una posición intermedia en comparación con los atracaderos verticales y en forma de pendiente (Fig. 1.1, c, d).
Según el diseño y las características de diseño, las estructuras de atraque se dividen en por gravedad, como de pared delgada (bolwers), de tipo pilote (con una rejilla de pilote alto) y mixtas, cuyos diagramas se muestran en la Fig. 1.2.
Las estructuras de amarre por gravedad (Fig. 1.2, a) son un tipo de muros de contención cuya estabilidad frente a cortes, vuelcos, etc. está asegurada por su propio peso. Las estructuras de amarre por gravedad son voluminosas, los costos de capital para su construcción son altos, por lo que generalmente se construyen sobre suelos densos, sobre cimientos de roca, piedra y guijarros, es decir. en los casos en que el suelo no permita la hinca de pilotes o tablestacas. Los siguientes tipos de estructuras de atraque se clasifican como estructuras gravitacionales: atraques, los de mampostería maciza y los de macizos gigantes, terraplenes de esquina y estructuras de conchas de gran diámetro.
Arroz. 1.2. Ejemplos de estructuras de atraque:
a - gravitacional; b - tipo de pared delgada (bolverk);
c - pilote (con reja de pelo alto):
1 - masas de hormigón armado; 2 - muro de tablestacas; 3 - varilla de anclaje;
4 - placa de anclaje; 5 - montones
Las estructuras de amarre del tipo de pared delgada (bolwers) se construyen a partir de elementos de metal, madera u hormigón armado de varias secciones transversales (rectangulares, en forma de T, vigas en I, anillos, etc.). El perno se puede anclar, es decir tener un dispositivo de anclaje (Fig. 1.2, b), mientras que la estabilidad de la pared está parcialmente asegurada por la placa de anclaje. En ausencia de un dispositivo de anclaje, la estabilidad de la estructura se logra pellizcando la pared en el suelo de cimentación.
Las estructuras de pilotes (pasantes) se instalan sobre soportes separados (pilotes). Las estructuras de pilotes con rejilla de pilotes altos son una estructura en la que la parte superior de la base del pilote se realiza en forma de losa o viga, que sirve para transferir uniformemente la carga a los pilotes (Fig. 1.2, c).
Las estructuras de amarre de tipo mixto incluyen aquellas que incluyen elementos característicos de varios tipos de estructuras de amarre.
Según el tipo de materiales utilizados, las estructuras de amarre se dividen en madera, metal, hormigón, hormigón armado y mixtas (de varios tipos de materiales).
En los puertos madereros y los almacenes costeros de madera, la madera se utilizaba ampliamente para la construcción de estructuras de amarre. Sin embargo, el uso de madera para estructuras de amarre sólo puede recomendarse para aquellos elementos que se encuentren permanentemente por debajo del nivel del agua, donde se excluye la pudrición de la madera.
Para las estructuras de atraque de almacenes de madera costeros, se recomienda utilizar principalmente estructuras prefabricadas de hormigón armado y atraques en forma de una pared delgada continua (revestimiento) de hormigón armado o pilotes de chapa metálica. La experiencia en la construcción y operación de atracaderos de tablestacas de acero ha demostrado su efectividad y ventajas económicas sobre otras estructuras.
En la construcción de terraplenes de muelles a partir de elementos prefabricados de hormigón armado se utilizan piezas estandarizadas de hormigón armado. Estas estructuras, destinadas a la construcción de atracaderos con una altura de 4 a 15 metros según diseños estándar en ríos, lagos y embalses, incluyen 6 tipos principales de estructuras que se muestran en la Fig. 1.3, a-e:
De una pilota de hormigón armado anclada (Fig. 1.3, a);
De una tablestaca no anclada (1.3, b);
Perfil angular con anclaje a la losa de cimentación (1.3, c);
Perfil angular con anclaje detrás de la placa de anclaje (1.3, g);
De los macizos: gigantes con superestructura (1. 3, d);
Tipo pórtico (1.3, e).
Los diseños enumerados de estructuras de atraque tienen el mismo tipo de piezas, son muy económicos y tienen un alto factor de prefabricabilidad.
El terraplén del atraque hecho de pilotes de hormigón armado anclados (Fig. 1.3, a) consta de tres partes principales: un pilote de sección en T 5 de hormigón armado pretensado, losas de anclaje de hormigón armado 3 y varillas de anclaje 2 de acero redondo. En la parte superior del muro se instala una viga de sombrerete 1 de hormigón armado monolítico, sobre la que se fijan bolardos de amarre. En alta altitud terraplén de amarre (más de 9,5 m), los bolardos de amarre se instalan en nichos especialmente construidos, que se ubican a lo largo de la altura del atracadero en 2-3 niveles. Entre las lengüetas individuales se encuentran cerraduras metálicas que impiden que la suciedad penetre a través de las juntas de las paredes. Las varillas de anclaje se ensamblan a partir de dos o tres eslabones separados conectados entre sí mediante acoplamientos de tensión. Las varillas de anclaje se unen a la lengüeta y a las placas de anclaje mediante bisagras, que son unidades de dedos de acero insertados en los ojos de las varillas.
En la construcción de terraplenes de amarre de pequeña altura (hasta 5 m), se utilizan muros hechos de tablestacas de hormigón armado no ancladas (Fig. 1.3, b).
Los terraplenes de amarre con perfil de esquina pertenecen al tipo de estructuras gravitacionales. Por su simplicidad de diseño, confiabilidad y alta eficiencia, se han generalizado en la construcción portuaria nacional.
El muro de terraplén de perfil angular con anclaje detrás de la losa de cimentación (Fig. 1.3, c) consta de un elemento vertical de hormigón armado 6, de hasta 12 m de altura, una losa de cimentación 8 con un ancho (en el frente) de 1,5 a 3 m y una varilla de anclaje metálica 2 conectada con la placa mediante una bisagra. La rigidez de la estructura queda garantizada por una viga revestida de hormigón o de hormigón armado 1, en la que están empotradas salidas de refuerzo de elementos prefabricados. Cada 20-25 m, se instalan juntas de sedimentación de temperatura en la viga superior 1, dividiendo la pared en secciones. Cada sección tiene conjuntos de pedestales con pedestales de atraque.
Arroz. 1.3. Estructuras de atraque típicas:
a - de una tablestaca anclada; b - de una tablestaca no anclada; c - perfil de esquina con anclaje a la losa de cimentación; g - perfil de esquina con anclaje detrás de la placa de anclaje; d - de macizos de gigantes con superestructura; e - tipo pórtico;
1 - viga de tapa; 2 - ancla; 3 - placa de anclaje; 4 - suelo de relleno; 5 - Tablestaca de hormigón armado; - elemento vertical; 7 - parte inferior de la matriz; 8 - losa de cimentación;
9 - cama de piedra; 10 - base; 11 - elemento de superestructura; 12 - macizo gigante;
13 - viga de tapa; 14 - reja; 15 - pilote de anclaje
La estructura de amarre de un perfil angular con fijación a una placa de anclaje (Fig. 1.3, d) tiene un diseño similar y se diferencia solo en el tipo de fijación.
Los terraplenes de muelles de macizos gigantes (Fig. 1.3, e) se ensamblan a partir de carcasas de hormigón armado en forma de paralelepípedos rectangulares 12 con una longitud de 15 a 30 m, una altura de 4,5 a 6,5 my una anchura de 6-8 m. Hasta el lugar de instalación de las matrices, los gigantes se llevan a flote y luego, llenando gradualmente las secciones con agua, se sumergen en un lecho de piedra preparado previamente, después de lo cual se llenan los compartimentos.
suelo arenoso.
La estructura del terraplén de amarre tipo pórtico (Fig. 1.3, e) es un muro de tablestacas 5, fijado a pilotes hincados 15 con una pendiente de 1: 3. La parte superior de las tablestacas y pilotes son monolíticas mediante un refuerzo reforzado. viga de remate de hormigón.
La construcción de estructuras de atraque se suele realizar de dos formas: “en seco” y “en el agua”. La construcción "en seco" se lleva a cabo en objetos que se encuentran en la parte media e inferior de los embalses antes de su acumulación, así como durante la construcción de estructuras detrás de la ataguía. La construcción "en el agua" se lleva a cabo en tramos libres de ríos y embalses después de su llenado.
Tabla 1.5
Condiciones de Uso
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Diseño del muelle |
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De una tablestaca de hormigón armado* anclada (Fig. 1.3, a) |
Para suelos que permiten sumergir Tablestacas; altura de la estructura de 4 a 11 m; principalmente durante la construcción “en el agua” |
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De machihembrado no anclado (Fig. 1.3, b) |
Para suelos que permiten sumergir Tablestacas; altura del edificio hasta 5 m; principalmente durante la construcción “en el agua” |
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Perfil angular con anclaje a cimentación o losas de anclaje (Fig. 1.3, c, d) |
Al construir “seco” para cualquier suelo; altura del edificio de 4 a 14 m |
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De macizos gigantes con superestructura (Fig. 1.3, d) |
Para suelos de cimentación densos y otros suelos que dificulten el enterrado de la Tablestaca; la altura de la estructura es más de 9 m; durante la construcción “en el agua” |
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Tipo pórtico (Fig. 1.3, e) |
Para suelos que permiten sumergir Tablestacas; altura de la estructura de 4 a 8 m; durante la construcción "en el agua" y en la costa, lo que dificulta la instalación de soportes de anclaje |
Nota. * el diseño y las condiciones de uso de los muros de atraque fabricados con tablestacas de acero son similares a los de hormigón armado.
Preguntas de control:
1. ¿Qué ley regula las normas de uso de los cuerpos de agua?
2. ¿Cuál es la clasificación de las estructuras hidráulicas?
3. ¿Enumerar las condiciones de funcionamiento de los almacenes costeros de madera (puertos) y las estructuras hidráulicas?
4. ¿Enumerar los principales tipos de barcos, sus funciones, características y elementos?
5. ¿Cuál es la clasificación de los muelles y las condiciones para su uso?
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Bolverk es un tipo de estructura de amarre que consta de varios dispositivos de anclaje y una pared delgada instalada verticalmente, que se entierra en el suelo para que pueda contener la tierra que rellena el atracadero. Los propios dispositivos de anclaje se utilizan como soporte para el extremo superior de la pared. Incluyen soportes de anclaje y varillas. A menudo se puede encontrar un muelle tipo perno que no tiene dispositivos de anclaje.
El perno puede estar hecho de machihembrado de madera, metal u hormigón armado. En cada caso concreto, la elección del material depende en gran medida de las condiciones en las que se debe realizar el trabajo planificado.
En ocasiones, para realizar un muelle se utiliza una estructura especial, que incluye un muro de descarga hecho de pilotes de hormigón armado y pilotes de chapa metálica.
Los pernos de madera se utilizan para construir amarres temporales si no hay carcoma. La parte superior de la hilera de Tablestacas no debe estar a más de 30 centímetros por encima del horizonte de aguas bajas del río. Tenga en cuenta que el cálculo de los pernos sólo debe ser realizado por especialistas.
Para que la lengüeta impulsada se ajuste mejor a la ya sumergida, su extremo inferior está biselado. Los tacos de madera se conectan con grapas de metal, dos o tres en cada uno. Las lengüetas conectadas entre sí se suelen denominar paquete. Varios de estos paquetes se colocan en las guías. Están asegurados por pilotes de faro. La lengüeta se introduce sucesivamente para que la cresta quede al frente. La parte superior de una fila conducida de láminas machihembradas de madera se engarza en la parte superior con placas emparejadas, se ata con madera o se suelda una cabeza de metal.
Para la construcción de pernos se utilizan con mayor frecuencia pilotes de chapa de metal o acero, ya que son fáciles de usar. Es apto para todo tipo de suelos excepto rocas. Los muelles y amarres construidos sobre su base son resistentes, fiables y muy fáciles de utilizar.
Tecnológicamente, la construcción de un pozo para pernos consta de varias etapas. En primer lugar, se examina, limpia y draga el fondo de la zona de agua. Si es necesario, se descompone la estructura. Se está trabajando en la instalación de las guías necesarias para cargar la tablestaca. El fondo se puede profundizar incluso después de que el muelle ya esté construido.
Mediante cables de amarre se instala el cabezal flotante. Por uno de sus lados se entrega una barcaza con “paquetes” de tablestacas, cada uno de los cuales contiene tres tablestacas. Los “paquetes” están instalados en las guías. Su colocación se realiza directamente desde el martinete. El paquete machihembrado debe insertarse con cuidado en la cerradura de la lengüeta sumergida anterior y en un conductor guía especial. Se coloca con cuidado una diadema especial sobre la bolsa y se produce la inmersión. luego se corta la tablestaca de acuerdo con el diseño.
Primero, se obstruyen las bolsas de la pared frontal del muelle. Es necesario llenar el muelle con arena. Los trabajadores instalan un dispositivo de anclaje. Con la ayuda de una grúa flotante, se coloca un cinturón de anclaje que consta de canales emparejados a lo largo de la pared de tablestacas frontal. Los pilotes se sumergen en agua mediante conductores y una grúa flotante. Se colocan varillas de anclaje a lo largo de los pilotes.
Los pilotes y accesorios de madera se montan a partir de balsas. Antes de bucear, es necesario tratar las varillas de anclaje con un agente protector contra la corrosión. Se colocan sobre boquillas mediante una grúa flotante y un travesaño rígido. Es necesario hacer un agujero en la pared de Tablestaca con anticipación. Uno de los extremos de la varilla pasa a través de él entre las vigas de la correa de distribución. El segundo se inserta en la correa de distribución de la pared de anclaje. Es necesario colocar arandelas en los extremos, atornillar las tuercas y apretar las varillas.
El prisma de piedra se vierte con un grifo utilizando contenedores. Una pantalla guía especial le permite proteger la varilla de anclaje de diversos daños. Para volcar arena se puede utilizar un bulldozer o instalar un contrafiltro en el cuerpo del muelle. Luego la arena se compacta con rodillos. Se instala la superestructura superior de hormigón armado, se instalan bolardos de amarre, se cuelgan los marcos de los guardabarros y se montan las barras de los guardabarros de las ruedas.
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En primer lugar, directamente en el lugar de montaje se equipa el número necesario de soportes en los que se fabrican los paquetes de tablestacas, en uno de los soportes se comprueban y enderezan las cerraduras de tablestacas. Hay un soporte de acoplamiento especial. La lengua se construye sobre ella usando trabajo de soldadura hasta la longitud especificada por el proyecto. En el stand de pintura, los productos se pintan por ambas caras. En otro stand se monta el paquete de tablestacas.
Para hincar pilotes de concha en el suelo, primero se deben hincar dos filas de pilotes de cajón. Se les fijan tirantes transversales que constan de machihembrados mediante pernos. Sobre ellos se instala un marco guía hecho de un par de tablestacas. Los pilotes se bajan hasta las guías mediante una grúa flotante. Se clavan en el suelo mediante un martillo vibratorio. La cavidad de cada pilote sumergido se llena de arena. Encima se coloca un taco de hormigón armado, dotado de los herrajes necesarios para la fijación de la viga de distribución.
Los paquetes de Tablestacas se sumergen en el suelo con sumo cuidado mediante guías que incluyen dos Tablestacas paralelas. Uno debe soldarse cuidadosamente a los tirantes transversales de los pilotes y el segundo debe atornillarse a los pilotes de cajón instalados verticalmente. Tenga en cuenta que se recomienda apoyar pilotes tipo cajón colocados verticalmente con pilotes inclinados. Esto le dará a la guía rigidez adicional. Se debe levantar el paquete flejado, colocarlo en posición vertical y pasarlo a las guías. Los trabajadores insertan el mechón de la lengüeta más exterior del paquete en el mechón de la tablestaca, que ya está sumergida en el suelo. El paquete se coloca en el suelo y encima se coloca un martillo vibratorio. El cabezal hidráulico del cargador vibratorio está firmemente sujeto al paquete. Se realiza inmersión por vibración, cuyas características se describen en los artículos pertinentes. A continuación, los trabajadores desmantelan la estructura de guías y tirantes transversales, y retiran los pilotes de caja del suelo.
Se está vertiendo la primera fase del suelo. Los especialistas están planificando el atraque. Luego se instala una guía en la parte trasera, a través de la cual los especialistas clavan los pilotes pertenecientes a la fila de anclaje. Las toberas se colocan paralelas a la pared de cordón hecha de tablestacas.
Otros tipos de atraques se construyen según esquemas que generalmente coinciden con los descritos anteriormente. Se recomienda aclarar previamente las cuestiones relacionadas con los matices tecnológicos con especialistas. Tenga en cuenta que el proceso de construcción de atracaderos es bastante complejo.
Un muelle construido de acuerdo con todas las normas y reglamentos tecnológicos protegerá de manera confiable la costa de los efectos destructivos de las olas. Servirá como un lugar confiable para el amarre. varios tipos transporte de agua.
Finalidad y clasificación de las estructuras de atraque.
Las estructuras de amarre están diseñadas para un amarre confiable de barcos durante las operaciones de recarga, abastecimiento de combustible, suministro y reparaciones.Las estructuras de atraque se clasifican según los siguientes criterios:
Ubicación en plano.
Terraplenes- estructuras que lindan con la orilla en toda su longitud.
Muelles– estructuras de amarre ubicadas en ángulo con respecto a la costa y con acceso bidireccional para barcos.
Literas de incursión– estructuras de amarre, instaladas en zonas de aguas abiertas y cerradas a una distancia considerable de la costa y destinadas al amarre, por regla general, de embarcaciones de gran capacidad.
Literas flotantes– estructuras de amarre que no tienen una base estacionaria y están hechas en forma de pontones de varios diseños. Se utilizan cuando hay fluctuaciones significativas en el nivel del agua en un embalse, cuando la profundidad es insuficiente para que los buques se acerquen a los atracaderos fijos, así como cuando la rotación de carga es pequeña. Los atracaderos flotantes se pueden utilizar con éxito para cargar y descargar barcos.
Ubicación en cuanto a instalaciones de atraque.
1 – línea costera; 2 – muelle; 3 – terraplén; 4 – zona de agua; 5 – atracadero estacionario de rada; 6 – muelle flotante
Características constructivas.
Clasificación de estructuras de atraque según características estructurales.
A– gravitacional; b– tipo de pared delgada (bolverki); V– con reja de pelo alto; GRAMO– mixto, en base especial.
Gravitacionales– estructuras de amarre cuya estabilidad frente a cortes y vuelcos esté garantizada por su propio peso.
Bolverk(b) - una estructura en forma de muro macizo hecho de pilotes de chapa metálica, pilotes de concha, etc., generalmente con una superestructura de madera en la parte superior. El perno puede tener o no un dispositivo de anclaje. La estabilidad de una estructura tipo “bolwerk” está asegurada por la resistencia del suelo situado delante del muro y del soporte de anclaje. En ausencia de un soporte de anclaje, la estabilidad del muro se logra clavando su base en el suelo.
Estructuras de amarre con reja de pelo alto (c)– estructuras sobre cimientos de pilotes, en las que la losa de reja se ubica por encima del nivel del agua. La estabilidad de las estructuras de pilotes se garantiza pellizcándolos en el suelo.
Estructuras de tipo mixto, en terrenos especiales (d)– estructuras que incluyen una serie de elementos característicos de varios diseños de estructuras de atraque.
Material de la estructura de amarre.
Según los materiales, las estructuras de atraque se clasifican en: de madera, metálicas, de hormigón, de hormigón armado y mixtas. Las más habituales son las estructuras de atraque de hormigón y hormigón armado. En los últimos años, debido a un aumento significativo en el desplazamiento de barcos y la necesidad de construir atracaderos en aguas profundas (profundidad de hasta 20-25 mo más), los terraplenes y muelles que utilizan metal se están generalizando en la práctica mundial. tubos de acero con un diámetro de 1 a 3 m, tablestacas potentes, etc.
Toda la vida.
Según su vida útil, las estructuras de atraque se dividen en permanentes y temporales. Las estructuras permanentes están diseñadas para un largo período de funcionamiento, es decir. generalmente hasta el punto de desgaste físico o moral. Las estructuras temporales están destinadas a un período breve de funcionamiento, por ejemplo durante la construcción o reparación de la estructura principal.
Clase capital.
Dependiendo del tamaño de las cargas existentes y de las consecuencias de la interrupción del funcionamiento normal, las estructuras de atraque se dividen en clases de capital. Las estructuras de atraque con una altura superior a 25 m pertenecen a la clase de capital 1, las que tienen una altura de 20 a 25 m pertenecen a la clase de capital 11 y las de menos de 20 m pertenecen a la clase de capital 111.
Tipo de carga procesada.
Teniendo en cuenta las características de diseño de los atracaderos para dar servicio a petroleros, mineraleros y otros buques similares, estos atracaderos a veces se clasifican en un grupo de atracaderos especializados, que suelen ser muelles estrechos o atracaderos de rada.
Estructuras de amarre por gravedad
Las estructuras de amarre por gravedad constan de tres partes principales:
Base artificial (cama) Está hecho de un relleno de piedra y está diseñado para nivelar la superficie de la base del suelo, reducir la carga superficial transmitida desde la estructura y también para proteger la estructura de la erosión por olas, corrientes y del impacto del trabajo de tornillos.
parte submarina se están organizando construcciones varios métodos(de macizos de mampostería, estructuras de ryazhe, macizos gigantes, etc.).
Superestructura– generalmente se construye en seco, estructuralmente se puede hacer más liviano y, a veces, con materiales utilizados para la parte submarina de la estructura.
Las estructuras de amarre por gravedad se pueden erigir en cualquier suelo, incluidos suelos débiles, especialmente fijado para soportar cargas de diseño, lo que genera costos adicionales.
Algunos tipos de estas estructuras funcionan con éxito en condiciones hidrometeorológicas difíciles, en particular hielo, y en un entorno marino agresivo. Dependiendo del diseño, las estructuras de atraque por gravedad se pueden utilizar a casi cualquier profundidad necesaria para el funcionamiento de buques modernos de gran capacidad.
Estructuras de amarre de mampostería maciza.
Están hechos de masas de mampostería regulares que pesan entre 25 y 100 toneladas, que se colocan en filas horizontales, hileras con ligadura de costuras. Los terraplenes más extendidos son los de perfil trapezoidal, realizados con mampostería maciza regular. (cinco hileras de masas de hormigón que pesan entre 30 y 50 toneladas cada una). La base es un lecho de roca, nivelado por buzos o planificadores submarinos.
Para reducir la fuerza horizontal, se vierte un prisma de piedra con un filtro de grava en la parte posterior de la pared para evitar el lavado. relleno de arena a través de las costuras de mampostería sólida.
El proyecto Soyuzmorniiproekt propuso un perfil racional para estructuras de masas de mampostería de unas 100 toneladas y desarrolló diseños de terraplenes estándar para profundidades de 4,5 a 11,5 m. Gracias a la forma escalonada de la mampostería se consigue una distribución más uniforme de la carga superficial en el Se consigue la base garantizando al mismo tiempo la estabilidad de la estructura en su conjunto.
norte 
forma trapezoidal costera
Diseño de terraplenes Soyuzmorniiproekt
El terraplén del ingeniero Ravier está formado por tres hileras de macizos de 45 toneladas cada uno. Las matrices están equipadas con crestas y ranuras que aumentan su resistencia al corte entre sí. Las hileras superiores tienen forma de I, el resto, forma de T.
Muelle Ravier
Se hacen masas huecas para reducir la masa de la estructura y se rellenan con arena. Sobre la arena se vertió una capa de grava de 25 cm de espesor para evitar que se lave por las uniones entre los macizos. La masa de los macizos de las dos hileras inferiores (con masilla) es de unas 50 toneladas, la de la hilera superior es de 60 toneladas.
Terraplén de macizos huecos en el puerto de Klaipeda
Estructuras de amarre de estructura en hileras.
Hechos de madera, fueron relativamente utilizados en las regiones del norte. Actualmente prácticamente no se utilizan. Se recomienda utilizar estructuras de amarre en hileras si en el lugar de construcción hay bosque, piedra local adecuada para la construcción de ingeniería hidráulica y si no hay barrenadores de la madera en el agua. El árbol permanece bajo el agua durante mucho tiempo y se instala una superestructura de hormigón en la zona de horizonte variable.
Al construir estructuras ryazhe, no se requieren equipos costosos ni materiales escasos, puede limitarse a una nivelación aproximada de la cama. En las estructuras de amarre formadas por hileras, la profundidad del cordón no suele superar los 10 m, la altura máxima de las hileras depende de la resistencia de la madera y no puede superar los 17 m.
En la práctica de la construcción portuaria, se intentó crear terraplenes de ryazhe a partir de elementos de hormigón armado, pero no se generalizaron debido a la gran intensidad de mano de obra de los trabajos de instalación.
Estructuras de amarre formadas por macizos gigantes.
METRO 
Los recursos gigantes para los terraplenes se fabrican en forma de cajas flotantes de paredes delgadas que se remolcan hasta su lugar, se inundan y luego se llenan con arena o piedra. Los macizos gigantes pueden ser simétricos o asimétricos en sección transversal. Instalado a profundidades de 25 mo más. Debido al alto costo de la construcción a partir de macizos gigantes, es aconsejable solo para un gran volumen de trabajo.
Terraplenes de esquina prefabricados.
Estas estructuras difieren en apariencia:
Con anclaje externo. Sobre un lecho de piedra previamente nivelado por los buzos mediante una grúa flotante se instalan las losas de cimentación 1. Luego se ensamblan las losas delanteras 2 y las losas de anclaje traseras 4, que sujetan las losas delanteras mediante varillas de anclaje 3. Una defensa de goma Las tuberías están suspendidas desde la parte frontal del muelle para absorber las fuerzas de choque que surgen cuando los barcos se acercan al atracadero. Una vez finalizado el montaje, se vierte arena hasta la marca de diseño.
Con anclaje interno. Se diferencian de las paredes con anclaje exterior en que en este caso las varillas de anclaje 3 se fijan directamente a losas de cimentación 1. Esto reduce significativamente la longitud de las varillas de anclaje y elimina la necesidad de placas de soporte traseras.
Paredes de esquina
A– con anclaje externo; b– con anclaje interno; V- contrafuerte
Terraplenes formados por conchas de gran diámetro.
Los cascos tienen un diámetro de 5 a 19 m, pesan 76 toneladas y tienen un espesor de pared de 0,15 m. Se instalan con ayuda de una grúa flotante uno cerca del otro. Los espacios entre las conchas se sellan con hormigón submarino. Para que sea posible utilizar una grúa durante la instalación, a veces las carcasas se cortan en anillos a la altura.
Construcciones de terraplenes de pilotes en forma de paredes delgadas (bolworks)
En el pasado, los muelles de paredes delgadas, construidos con pilotes de madera, servían para albergar barcos de poco calado. Posteriormente, en relación con la introducción del hormigón armado y el laminado de pilotes largos de chapa metálica, en los edificios portuarios se generalizaron las paredes delgadas de hormigón armado y metal.
El uso generalizado de pilotes de acero en la ingeniería hidráulica marina se inició en nuestro país principalmente en el período de posguerra. La experiencia en construcción ha demostrado que mediante el uso de pilotes de chapa de acero, es posible en poco tiempo y con la menor cantidad de mano de obra erigir estructuras de atraque que satisfagan requisitos modernos. En algunos casos, los bolverki resultan ser más viables económicamente que otros diseños.
norte 
Bordes de pilotes de chapa y elementos de hormigón armado.
a, b– pernos de lengüeta metálica; V– estructuras celulares; Dónde– pernos hechos de elementos de hormigón armado
La figura a) muestra un perno de pilotaje de chapa con anclaje de una sola fila, erigido en 1955 en uno de los puertos nacionales. Teniendo en cuenta la importante altura libre, el machihembrado se ancla con varillas metálicas a la fila de anclaje trasera, fabricadas a partir de restos de machihembrado. Si no quedan restos, la fila de anclaje se sustituye por losas de hormigón armado.
La corrosión de las tablestacas en la zona submarina es mucho menor que en la zona de niveles variables, por lo que para brindar protección se instala en la parte superior una viga de cubierta hecha de losas prefabricadas de hormigón armado. Si la altura de la pared es pequeña, no se requiere anclaje con pernos. Sin embargo, tales estructuras rara vez se encuentran en estructuras de atraque.
En los pernos con anclaje un componente muy importante son los dispositivos de anclaje, seguridad y trabajo correcto que determinan en gran medida la durabilidad de la estructura. Por lo tanto, están protegidos con un compuesto anticorrosión especial y, para una tensión uniforme de las varillas ubicadas cada 1,5 a 4 m, se utilizan acoplamientos especiales (cordones).
Cabe señalar que en estructuras de paredes delgadas, bajo la influencia de la presión de relleno lateral (empuje), reforzada por cargas operativas (por el peso de la carga almacenada, material rodante, máquinas de recarga, etc.), se forman momentos de flexión significativos. Para reducir los momentos de flexión, se utiliza el anclaje de dos niveles de las paredes de tablestacas (Fig. b). A poca profundidad, a veces se utilizan estructuras celulares (Fig. c). Tablestacas planas forman celdas cerradas separadas llenas de tierra.
La desventaja de los pernos metálicos es el importante consumo de acero laminado largo. Por lo tanto, el acero se sustituye a menudo por hormigón armado, que requiere un consumo de metal mucho menor y además tiene una mayor resistencia a la corrosión. El uso de pilotes de hormigón armado ordinario en muelles de aguas profundas no es práctico debido a su baja resistencia al agrietamiento.
Con la introducción del hormigón armado pretensado en los edificios portuarios, han surgido nuevas posibilidades de uso generalizado.
pernos de diseño racional. En este sentido, merece atención el proyecto Lenmorniiproekt desarrollado en 1957. proyecto estándar perno de tablestacas planas pretensadas de hormigón armado (Fig. d).
Para paredes de gran altura, normalmente se recomienda cambiar de tablestacas planas a barras en T (Fig. e) o pilotes en forma de concha con un diámetro de 1,2 - 1,6 m (Fig. f).
Actualmente, se considera racional erigir pernos de hormigón armado a profundidades de hasta 13 m, y por encima de 13 m, a partir de potentes pilotes metálicos.
Diseños de estructuras de atraque pasante.
Una característica distintiva de las estructuras de atraque pasante es la falta de una pared sólida en la parte submarina. La estructura superior de tales estructuras descansa sobre pilotes independientes o soportes de cabeza de toro, sumergidos en el suelo hasta una cierta profundidad. Debido a la falta de una pared sólida, los atracaderos pasantes tienen una capacidad de carga menor en comparación con las estructuras de atraque de estructura sólida y, por lo general, son estructuras más livianas.
Las estructuras de atraque, según la ubicación de los pilotes, se dividen en dos grupos:
Pasos elevados.
Tipo de puente.
Las estructuras gravitacionales son aquellas cuya estabilidad frente al corte y al vuelco está asegurada por el peso propio de la propia estructura y el peso del suelo de relleno que cae sobre los elementos estructurales.
Los bolverki están formados por una hilera continua de tablestacas y trabajan para lograr estabilidad pellizcando las tablestacas en el suelo y mediante dispositivos de anclaje.
Las estructuras con reja de pilotes altos constan de una base de pilotes (filas de pilotes longitudinales y transversales) y una superestructura (reja) de elementos de hormigón armado. Su estabilidad se garantiza clavando los pilotes en el suelo.
Estructuras con reja de pelo bajo, es decir. Las estructuras en las que los pilotes no son un elemento de la estructura principal del atracadero, sino que sirven únicamente como base, pertenecen al grupo de estructuras de gravedad.
Según el material principal, las estructuras de amarre se pueden dividir en:
1. De madera;
2. Concreto;
3. Hormigón armado;
4. Metales;
5. Mixto.
Esta clasificación no requiere explicación.
Al diseñar estructuras de atraque, es necesario asignar las siguientes características
marcas (dimensiones de altura total):
1. Marcar el cordón o la parte superior de la estructura de atraque;
2. Marca de fondo en el atracadero (profundidad en el atracadero);
3. Marcando la parte superior de la parte submarina de la estructura. Cordon es el punto más alto de la estructura de amarre.
Nos detuvimos en detalle en la determinación del cordón y las marcas del fondo en el muelle en el tramo
"Estructuras de vallado".
Marcando la parte superior de la parte submarina de la estructura.
Las estructuras de amarre se dividen en dos partes: A) parte submarina; B) la parte de superficie.
La parte de la superficie se erige en seco y, por así decirlo, monoliza toda la estructura en un solo todo. La parte sobre el agua está construida para tener aguas profundas.
Por lo general, se acepta que la parte superior de la parte submarina debe elevarse entre 20 y 50 cm por encima del horizonte de construcción.
Como horizonte de construcción se toma el nivel medio a largo plazo (o el nivel medio durante 10 años) en mares sin mareas.
EN mares de marea– horizonte de marea medio. En algunos casos, en mares con mareas, donde debido a la estricta regularidad de los cambios de nivel, podemos predecir de antemano el cambio de nivel con una precisión de 5 a 10 cm.
El nivel de construcción en este caso debe seleccionarse en función de la duración de determinadas operaciones, t” y del gráfico de fluctuaciones de nivel, eligiendo el horizonte más bajo posible. Por supuesto, en este caso el trabajo requiere especial claridad y coherencia.
Fuerzas y cargas que actúan sobre las estructuras de atraque.
Subdividido:
1. Permanente
2. Temporal: - Largo plazo;
- Actuación a corto plazo;
Especial.
Peso propio de la estructura;
- peso del suelo sobre la estructura;
- peso de los equipos tecnológicos permanentes;
- presión del suelo.
Las cargas temporales incluyen: Cargas a largo plazo:
- peso de los bienes almacenados;
- cargas procedentes de vehículos de recarga y transporte;
- presión del suelo por carga y por vehículos de recarga y transporte;
- presión del agua cuando el nivel frente a la estructura disminuye. Cargas de corta duración:
Presión del agua;
Presión del hielo;
- cargas de barcos;
- cargas horizontales de grúas;
- cargas durante el período de construcción. Cargas especiales:
- presión del agua sobre una estructura cuando el nivel frente a ella desciende en condiciones de falla del 50% del drenaje;
Sísmico.
Al calcular estructuras, se utilizan combinaciones de cargas.
La combinación principal de cargas es todas constantes, todas de largo plazo y una (dos) de corto plazo. Una combinación especial de cargas es la combinación principal más una carga especial.
Presión del suelo
Usted está familiarizado con los principios básicos de la teoría de la presión de cuerpos granulares y los principales métodos para determinar la presión del suelo sobre estructuras de contención de los cursos "mecánica estructural" y "mecánica de suelos". Por lo tanto, aquí solo nos familiarizaremos con los métodos de construcción de diagramas de presión del suelo en relación con una serie de esquemas de construcción específicos básicos que se encuentran en el diseño de estructuras de atraque. Consideremos uno de los esquemas típicos.
El suelo detrás de la estructura de contención se considera un medio granular. Bajo la influencia de su propio peso, el suelo tiende a deslizarse y tomar la posición de una superficie inclinada bajo
ángulo de reposo, ejerciendo presión de empuje sobre la estructura.
EN En estado estático, en el caso de una estructura absolutamente rígida de la pared y la base, el medio granular ejerce presión sobre la estructura, lo que se denomina presión estática.
EN en el momento en que la pared se desplaza, el suelo detrás de la pared comienza a moverse y se desliza a lo largo de una determinada superficie BC, que se llama superficie de colapso, y la masa de suelo deslizante ABC se llama prisma de colapso.
La presión ejercida por el prisma de colapso en el momento de su deslizamiento se denomina presión activa del suelo sobre la estructura. Cuando una estructura impacta contra el suelo surge su resistencia pasiva.
Como se sabe, la intensidad de la presión del suelo en cualquier punto de altura es igual al peso de la columna de suelo multiplicado por el coeficiente de presión activa del suelo (coeficiente de presión lateral), es decir
ajá, donde
a tg 2 (45/2) - según el método de Coulomb
En las estructuras de amarre, incluso el suelo homogéneo detrás del muro tiene características diferentes por encima y por debajo del agua. Cambios peso del volumen y el ángulo de fricción interna puede cambiar.
Todos los cambios en las características del suelo se reflejan en el diagrama de presión activa. Cuando el valor cambia en el diagrama, aparece una curva en la dirección de disminución en el punto de contacto de diferentes capas de suelo.
presión, si disminuye, y en el sentido de aumento, si aumenta (relación directa). Cuando un valor cambia en el diagrama en el punto de contacto (sección), se produce un salto hacia un lado
La presión disminuye si aumenta y aumenta si disminuye (relación inversa).
Conferencia No. 2 Carga en el muelle a partir de carga almacenada. Puertos marítimos.
Se supone que las cargas operativas de la carga almacenada en el atracadero están distribuidas uniformemente. Dependiendo del tipo de carga y el propósito de los atracaderos, las cargas operativas se dividen en cuatro categorías:
О-с – para cargas a granel y a granel en un almacén ubicado muy cerca del muro del muelle; O-b - para carga a granel y a granel en un almacén ubicado fuera de la zona de influencia de la carga en
estructura de amarre (almacén en la parte trasera); O-k – para carga en contenedores;
O – para metales, equipos y otras cargas con un peso de carga igual o superior a 10 toneladas; I – para cargas embaladas y de madera;
II – para carga de cereales y operaciones de carga y pasajeros;
III – para petróleo, derivados, químicos, alimentos, cargas líquidas y para atraques de servicio.
El atracadero y la zona portuaria adyacente al atracadero se dividen en tres zonas: zona fronteriza A+B, zona de transición B y zona trasera D.
La zona fronteriza se extiende desde el cordón de atraque hasta la parte trasera de la grúa más 2 m. La longitud de la zona de transición es de 6 m. La longitud de la zona trasera no está limitada.
La división del territorio del atraque en zonas está ligada al ancho de vía de la grúa pórtico, independientemente de si el equipo de la grúa del atraque está diseñado o no.
Cada zona recibe una determinada cantidad de carga, cuya intensidad depende del tipo de carga almacenada en el atracadero.
Valores de cargas operativas (1t/m2 =1kPa)
por sobrecarga y |
Carga procedente de carga almacenada, t/m2 |
||||||
transporte de fondos |
|||||||
Prikordonnaya |
Transicional |
||||||
sobrecargar |
transporte |
||||||
A (0,5q1) |
B(q1) |
B(q2) |
Г(q3) |
||||
Para los puertos fluviales se acepta una carga de 4t/m2 si en el atraque hay grúa y vía férrea y 2t/m2 si hay uno de ellos.
En los puertos marítimos, la carga concentrada de la grúa Pk se sustituye por una qe equivalente distribuida a lo largo de la media traviesa (1,35 m) de la pista de la grúa. La carga de la grúa qe se tiene en cuenta únicamente desde la pata fronteriza de la grúa, tomando la presión de la pata trasera igual a q1 uniformemente distribuida (zona del cordón).
Presión del suelo debido a la carga almacenada y al equipo de manipulación. Efecto de una carga uniformemente distribuida.
, q2 , q3 , ubicado en el prisma de colapso ABC aumenta el peso del prisma y, por lo tanto, la magnitud de la presión activa del suelo E, porque E depende del peso del prisma de colapso. En este caso, la intensidad de la presión activa del suelo por la acción de una carga uniformemente distribuida está determinada por la fórmula:σ∙qi =qi ∙λa
Cargas por impacto de barcos.
Las cargas por impacto de los buques sobre las estructuras de atraque durante su operación se dividen en:
1. Cargas cuando el buque está amarrado
- por el amontonamiento de una embarcación amarrada bajo la influencia del viento o la corriente, presionando la embarcación hacia el atracadero;
- por la tensión de los amarres bajo la influencia del viento o la corriente, empujando al barco lejos del atracadero (frente a montón).
2. Cargas cuando el buque se acerca al atracadero
- del choque (impacto) de la embarcación en el momento del contacto de la embarcación con la estructura y su amortiguación de la energía del movimiento de la embarcación durante el amarre.
Cargas por pila de viento, corriente y olas.
1. La componente transversal (perpendicular a la línea del cordón) de la carga de viento en el barco está determinada por la fórmula:
Wq =73.6∙10-5 ∙Aq ∙Vq 2 ∙ζ , kN
Aq – área de navegación lateral en agua libre, m2
Ac =(0,08÷0,13)∙ Lc 2
Lc – eslora del barco, m
Vq – componente transversal de la velocidad del viento, m/s (р=2%) ζ=f(Lc) – coeficiente
Wn – significativamente menor que Wq
2. El componente transversal de la carga debido a la influencia de la corriente en el recipiente está determinado por la fórmula:
Qw =0.59∙Ae ∙Vt 2, kN
Vt – componente transversal de la velocidad actual, m/s (ð=2%)
3. Componente transversal de la carga de las olas:
Q=æ∙γ1 ∙γB ∙h∙Ae
Coeficiente |
|||
ds – calado del buque
1 f c - coeficiente
B – peso volumétrico del agua
h – altura de la ola 5% de probabilidad
Ae – área de vela lateral submarina, m2
El valor total de la componente horizontal transversal de la presión del barco por la acción del viento Wq se transmite a través de las defensas al atracadero no a lo largo de toda la eslora del barco Lc, sino solo a lo largo de la parte recta de la eslora del barco. casco del barco (inserto en línea recta lB), es decir, a lo largo del contacto del barco con el atracadero.
Dependiendo del diseño del atraque, el volumen del buque se tiene en cuenta en forma de cargas distribuidas o concentradas. Consideremos casos típicos.
Consideramos que la carga del volumen del barco se distribuye a lo largo de la longitud de contacto entre el casco del barco y el atracadero. La longitud de contacto en este recipiente en este caso es igual a la longitud lB.
Intensidad de la carga uniformemente distribuida del volumen del barco: p n 1,1 l V W q, kn/m
1.1 – coeficiente que tiene en cuenta la excentricidad de la acción del viento (Wq) con respecto al medio lB lB – longitud del inserto cilíndrico recto.
lВ ≈0,65 Lc – para todos los buques excepto los de pasaje, para los cuales lВ ≈0,5 Lc.
2. Longitud de atraque L norte menor que la longitud del inserto recto l B(Ln) Intensidad de carga distribuida: p 1,1 Wq, kn/m norte 3. Carga desde el pilote del barco sobre pilotes exentos. Al calcular la caída del barco sobre el pilote, se debe tener en cuenta su elasticidad elástica, ya que el valor total de la presión del barco por la acción del viento se distribuye no a lo largo del atracadero, sino a = La magnitud de la fuerza. del apilamiento del barco por una caída está determinado por la fórmula: p p 1,3 W q,kn n n n 1.3 – coeficiente de distribución desigual de cargas entre los postes nп – el número de postes por inserción recta del casco del barco. En general, bajo la acción del viento, las corrientes y las olas, es necesario sustituir no Wq y θtot: θtot =Wq + θw +θ Cargas por tensión de amarre. La carga de amarre se aplica a los bolardos de amarre en forma de fuerzas concentradas y se dirige a lo largo del cable de amarre hacia arriba, alejándose del bolardo. Pero los cálculos no tienen en cuenta la magnitud de la fuerza de amarre que actúa sobre el bolardo a través del cable S, sino sus componentes: Sq - transversal (horizontal, normal al cordón), Sv - vertical y Sn - longitudinal (tangencial, actuando a lo largo la línea del cordón en un bolardo). El punto de aplicación de S y sus componentes se considera entre 0,3 y 0,4 m por encima de la elevación de la superficie del cordón. La componente transversal (normal al cordón) de la fuerza de amarre que actúa sobre un bolardo Sq está determinada por la fórmula: S q Q total θtot – carga lateral total en el barco debido al viento y la corriente θtot =Wq + θw n – número de pedestales de trabajo; n=f(Lc), es igual a 2, 4, 6, 8 después de 20 – 30 m. La fuerza de amarre total S y sus componentes vertical Sv y longitudinal Sn se determinan fácilmente a partir de triángulos: α,β – ángulos de inclinación de la línea de amarre, grados α =30°; β =20° - barco cargado, β =40° - barco vacío (para puertos marítimos). Carga del grueso del buque al acercarse al atraque. La carga del choque del barco está determinada por el hecho de que en el momento del contacto con la estructura de atraque el barco todavía tiene una velocidad sobresaliente. La magnitud de la carga por el colapso del barco depende de la cantidad de energía que tiene el barco en el momento del contacto con la estructura, las propiedades de absorción de impactos de la defensa y las propiedades elásticas de la estructura. Y Características elásticas del casco del barco. Cuanto mayores sean las propiedades elásticas de todo el sistema, mayor será la cantidad de energía que el recipiente puede absorber sin deformaciones residuales de la estructura y del recipiente. Determinar la magnitud real del choque mediante un método analítico es difícil no solo porque es necesario determinar la magnitud de las deformaciones elásticas de todo el sistema, sino también porque parte de la energía del movimiento del barco (en el momento del contacto con el atracadero) se gasta en mover la masa de agua adherida al casco del barco (masa adjunta) , la rotación del barco debido a la excentricidad de la aplicación de carga, el balanceo del barco y otros procesos asociados con el levantamiento del barco. A partir del procesamiento de datos experimentales se han elaborado varios gráficos y tablas, a partir de los cuales se puede determinar la magnitud del choque en función del valor calculado de la energía del choque del buque sobre la estructura de atraque. El método para determinar la cantidad de acumulación a partir de gráficos ha encontrado una amplia aplicación en el diseño. e introducido con SNiP. La cantidad de energía (cinética) del choque del barco Eq al acercarse al atracadero, gastada en la deformación de las defensas, la estructura del atracadero y el casco del barco, está determinada por la fórmula: D – desplazamiento del buque cuando está completamente cargado, t V - velocidad de aproximación del buque, en dirección normal a la línea de cordón, m/s Vtolerancia =0,08÷0,22m/s ψ es un coeficiente que tiene en cuenta la excentricidad de la aplicación de la carga procedente del choque del buque, la influencia de la masa añadida de agua y otras pérdidas de energía durante el choque; ψ =0,5-0,65 dependiendo del diseño del atraque. Conferencia No. 3 Estructuras de amarre del tipo gravedad. Las estructuras de amarre de tipo gravitacional son las estructuras más capitales y, quizás, las más duraderas. Un ejemplo de una estructura de amarre clásica por gravedad es el terraplén, la pared que se muestra en la figura. Como se puede ver en la figura, el muro del terraplén consta de mampostería sólida en la parte submarina y un muro de hormigón monolítico en la parte aérea. En dirección longitudinal, la pared se corta mediante juntas de sedimentación térmica en secciones de 25 m de largo. La pared se sitúa sobre un lecho de piedra. Debido al hecho de que la presión en el relleno de roca se distribuye en un ángulo de 45°, el lecho debe extenderse más allá de la estructura al menos en el espesor del lecho. Para igualar mejor las tensiones en la base de la pared, la hilera inferior de las matrices a veces se hace sobresalir hacia adelante. Sin embargo, esta protuberancia no debe extenderse más allá de la línea vertical trazada a través del borde delantero de las defensas para que no interfiera con el amarre de las embarcaciones. Detrás del muro se colocó un prisma de piedra, lo que sirve para reducir la presión activa del suelo y evitar que el suelo se filtre a través de los espacios entre los macizos. Encima del prisma se instala un filtro de retorno con un espesor de al menos 0,7 m, que protege el prisma de la filtración de arena. La filtración del relleno provoca el hundimiento de la zona portuaria. La parte situada sobre el agua tiene la forma de una superestructura continua de hormigón construida in situ. En el interior de la superestructura existe una galería longitudinal para cableado industrial (electricidad, abastecimiento de agua, etc). La galería dispone de salidas cada 10-20 m, dispuestas en forma de pozos. Los bolardos de amarre se fijan a la superestructura y se instalan a lo largo del muelle a una distancia de 20 a 25 m (generalmente un bolardo por sección). Cuando se instalan pedestales, la superestructura suele estar hecha de un perfil reforzado, porque en estos lugares se le transfieren importantes fuerzas de amarre. El perfil reforzado forma el llamado conjunto de pedestal. Las vías del ferrocarril y de las grúas suelen tenderse a lo largo de la línea del muelle. Las vías del ferrocarril se colocan sobre una capa de balasto ubicada sobre un terreno natural. base. Dependiendo de las condiciones, las vías de grúa pueden ubicarse sobre cimientos naturales o artificiales. A lo largo de una de las vías de la grúa se instala un canal de carro para suministrar energía a los mecanismos de la grúa. La zona portuaria adyacente a la estructura del atracadero debe estar equipada con un revestimiento mejorado (asfalto, hormigón) y debe ser una superficie lisa que permita que los mecanismos de transporte y recarga se muevan en todas direcciones. Los carriles de ferrocarril y de grúa deben estar empotrados. Clasificación de estructuras de atraque. Según sus características de diseño, las estructuras de amarre por gravedad se pueden dividir en los siguientes grupos: 1.
Estructuras hechas de mampostería de concreto. Común Hueco Conformado 2. Estructuras hechas de macizos gigantes 3.
Estructuras de racks (madera y hormigón armado) 4.
Estructuras tipo esquina Monolítico -
con anclaje interno -
con anclaje externo Contrafuerte 5.
Construcción de conchas de gran diámetro. 6.
Estructuras sobre soportes separados. 1.
Estructuras de mampostería de hormigón. EN En la práctica de la construcción portuaria mundial, se utilizaron muros de terraplén de los siguientes tipos principales: perfil trapezoidal, perfil invertido, "sobre mortero", de macizos huecos, sistema Ravier. 2.
Estructuras de mampostería maciza ordinaria. Anteriormente se dio un ejemplo de un muro hecho de mampostería regular de macizos ordinarios. (perfil trapezoidal). Estas estructuras se han utilizado ampliamente desde la segunda mitad del siglo XIX (antes se utilizaban estructuras monolíticas erigidas detrás de dinteles; hoy en día casi nunca se utilizan). El peso de los conjuntos utilizados depende del equipo de grúa disponible y normalmente se estimaba entre 40 y 60 toneladas. La desventaja de estos terraplenes es el gran volumen de hormigón y las importantes desigualdades de tensión en la base de los muros, lo que provoca un asentamiento desigual. Para evitar que durante la construcción se inclinen hacia el puerto, se les da una pendiente inversa. Una vez finalizada la construcción y carga del terraplén, como resultado del asentamiento desigual, el terraplén se niveló y quedó vertical. La idea de igualar las tensiones y reducir el empuje del relleno se materializó en una enorme pared de perfil ligero con una consola de descarga, propuesta por el instituto. "Proyecto Sobzmornii". (diseños de profundidad típicos 13,0; 11,5; 9,75; 8,25; 7,25; 6,5; 4,5 m). El prisma de piedra se vierte de modo que el plano de colapso pase a través de su cuerpo, luego se descargará, reduciendo la cantidad de presión activa. El efecto del prisma de piedra sobre la estructura se toma desde la parte superior del prisma hasta la base, pero teniendo en cuenta la extensión limitada de la piedra. Dentro del contacto del prisma de piedra con la cara posterior de la estructura, calculamos las ordenadas del diagrama bajo el supuesto de una extensión infinita de la piedra, es decir de la forma habitual, y luego determine las ordenadas de un diagrama adicional a partir de la carga de la piedra con suelo que actúa sobre la pendiente del prisma de piedra. En el diseño anterior, la igualación de tensiones en la base del muro se logra reduciendo la presión lateral del suelo debido a la influencia de la consola de descarga (el voladizo trasero de la hilera superior de los macizos) y debido al momento positivo inverso creado. por la masa de suelo sobre el saliente (fuerza G) y la masa del saliente mismo. El contorno de las tres hileras inferiores de las matrices, así como el desplazamiento de la hilera inferior de las matrices hacia la izquierda (lado del área de agua) tienen como objetivo mover el centro de gravedad de la pared hacia la derecha (hacia el territorio) para aumentar el momento positivo de tenencia. La masa de los conjuntos en la pared alcanza las 100 toneladas, para evitar que el buque toque el conjunto inferior al amarrar, es necesario que este último esté ubicado en la misma línea recta que el plano superior del atracadero. Se requiere un espacio de 0,4 m para montar los guardabarros. 3.
Construcción a partir de macizos huecos de mampostería. EN 1960 En la ciudad de Klaineda se construyó un muelle de gravedad a partir de macizos huecos con relleno de arena. A partir del contorno de los macizos de la hilera inferior, la estructura recibió el nombre de muro de “silla”. En esta pared, la fila inferior de matrices se empuja hacia adelante: con este contorno, el centro de gravedad de la estructura se mueve hacia la cara trasera, por lo que las tensiones se igualan a lo largo de la base. Chernomorniyproekt ha desarrollado un diseño de pared hecho de sólidos huecos en forma de cajas sin fondo. La masa de las matrices es de 100 toneladas. El espacio interno de las matrices se llena con piedra triturada o piedra que pesa entre 15 y 20 kg. 1.
No hay ligadura de costuras en la dirección longitudinal (la pared consta de separados 2.
Las matrices están hechas de hormigón (hormigón armado, ausente), por lo que pueden romperse durante la instalación; 3.
Los espacios internos de las matrices se rellenan con piedra triturada o piedra (cara). Cuando hay arena dentro del macizo, se desarrolla una presión lateral significativa. 4. Estructuras formadas por macizos gigantes. El deseo de aumentar los elementos individuales del terraplén y con ello su solidez y al mismo tiempo reducir el consumo de hormigón, en ausencia de grúas pesadas, llevó a la creación de la parte submarina de los terraplenes en forma de macizos gigantes. La construcción de pasarelas y muelles de madera siempre se organiza con el objetivo de garantizar un acceso cómodo y seguro de las personas al agua. Con el tiempo, a los métodos de construcción de estas estructuras sobre el agua se van añadiendo nuevas tecnologías basadas en el uso de materiales de construcción modernos. Ahora puede elegir si construir un muelle de madera sobre una base de pilotes que durará años o construir una estructura de pontones para uso estacional en un par de días. La elección del diseño del atracadero y el método de su construcción está influenciada por las características del suelo en la zona costera del embalse, la topografía de la costa, la velocidad del río, así como las cargas creadas por el derretimiento de la capa de hielo. en la primavera. Las dimensiones de la estructura dependen de su finalidad e intensidad de uso. Los muelles y amarres se pueden utilizar para nadar y tomar el sol, amarrar embarcaciones pequeñas (barcas de remo y de motor, catamaranes, motos acuáticas, lanchas rápidas) y relajarse románticamente en el agua en cenadores instalados directamente sobre el suelo de madera. Una sección de la orilla de un embalse, equipada con dispositivos especiales para el amarre de embarcaciones pequeñas, así como su estacionamiento, reparación y mantenimiento, se denomina atracadero. Desde el punto de vista de la ingeniería, estas estructuras se dividen en los siguientes subtipos: Diseñar un descenso a un embalse mediante la construcción de muelles y amarres aumenta el atractivo de la zona recreativa y proporciona el nivel de seguridad necesario. En los pueblos rusos ubicados a orillas de ríos profundos, se pueden ver muelles de madera para barcos pesqueros construidos sobre cimientos de pilotes. Anteriormente se utilizaba madera dura como pilotes. La mayoría de las veces se utilizaban troncos de alerce, roble o aliso. Actualmente se da preferencia a los pilotes metálicos, que pueden ser hincados o atornillados. Estos tipos de pilotes se diferencian entre sí en la estructura, así como en el método de instalación. Los pilotes hincados se fabrican en forma de tubos de acero equipados con una punta puntiaguda. Estos pilotes se hincan en el suelo mediante martinetes (máquinas hincadores de pilotes). Este método de instalación puede afectar negativamente el estado del metal. La pila se puede "hincar" e incluso girar en espiral. En caso de tal deformación del metal, el pilote no alcanzará la capa de suelo sólido, lo que significa que no podrá ser un soporte completo para el atracadero que se está construyendo. No siempre es posible que lleguen equipos especiales al lugar de construcción de una estructura de atraque. Por lo tanto, al construir una base de pilotes con sus propias manos, se utilizan pilotes de tornillos. Una pila de tornillos, como una impulsada, está hecha de un tubo de metal. Cerca de su extremo inferior en forma de cono se suelda una pala de cierta configuración, y en el otro extremo, una cabeza necesaria para sujetar la base de la futura litera. Gracias a este tornillo de paleta, el pilote se atornilla fácilmente al suelo del fondo, sin necesidad de realizar demasiado esfuerzo físico. Durante la rotación suave, la pila de tornillos penetra uniformemente en el suelo. El riesgo de deformación de las paredes de la tubería es mínimo. La longitud de los pilotes helicoidales puede alcanzar los 11 m, si es necesario se puede alargar el tubo o, por el contrario, cortarlo. La instalación de un muelle de madera de forma compleja en invierno simplifica enormemente el trabajo. Puedes llegar fácilmente a cualquier sitio de construcción sobre hielo. Cuanto mayor sea la carga que debe soportar el pilote, mayor debe ser el diámetro de su tronco. En este caso también importa el grosor de sus paredes. Antes de comenzar los trabajos de instalación, es necesario calcular el número exacto de pilotes y seleccionar el diámetro requerido teniendo en cuenta la carga. Calcule la distancia mínima entre pilotes adyacentes a la cual el material de la parrilla no se combará. La longitud de las pilas se selecciona en función del tipo de suelo y la profundidad de congelación en un área determinada. Después de atornillar el pilote de tornillos a una cierta profundidad, se vierte hormigón (grado M300 y superior) en la cavidad de su eje. Esta técnica aumenta la capacidad de carga del elemento de soporte. Al instalar una base de pilotes en invierno, se agregan aditivos especiales a la solución de concreto. Por cierto, es preferible instalar pilotes para el muelle en invierno. Es mucho más cómodo y económico realizar trabajos sobre hielo que en agua. Si el suelo tiene una estructura heterogénea, los pilotes se instalan a diferentes profundidades y luego se nivelan a un nivel determinado. Ilustración esquemática de un muelle de madera construido sobre cimientos de pilotes. La longitud de los pilotes roscados se determina mediante perforaciones de prueba, durante las cuales se puede determinar la profundidad de las capas duras de suelo. Los pilotes de tornillos son adecuados para un uso repetido. Se pueden atornillar y, si es necesario desmontar la estructura superficial, se pueden desatornillar. Sin embargo, no se recomienda llenar el pozo del pilote con hormigón. Las pilas de tornillos pueden durar varias décadas, especialmente si su superficie se trata con una composición química especial. Esto significa que un muelle construido sobre cimientos de pilotes se puede utilizar durante mucho tiempo. Los pilotes separados se combinan en una sola estructura mediante un canal soldado a sus cabezas. A veces se utiliza madera como vínculo de conexión. Todas las costuras de soldadura deben tratarse con un compuesto especial a base de resina epoxi, esmalte o pintura. Este recubrimiento protege las costuras en ambientes húmedos de la corrosión. Es imposible instalar una base de pilotes en suelos rocosos. En este caso, se consideran otras opciones para la construcción de atracaderos y muelles. Como materiales para la colocación de pisos en atracaderos y muelles se utiliza madera impermeable de especies valiosas (alerce, acacia, ipe, cumaru, garapa, bangirai, massaranduba, merbau). Cada tipo de madera cara tiene su propio color único y una textura especial. La construcción se puede abaratar utilizando modernos materiales poliméricos y de madera-polímero repelentes al agua, a partir de los cuales se fabrican tablas especiales para terrazas y terrazas. Estos materiales son ideales para la construcción de estructuras sobre el agua porque: Las tarimas de polímero, utilizadas para la instalación de tarimas en atracaderos y muelles, no requieren protección con barnices ni aceites, lo que simplifica enormemente el mantenimiento de su superficie. Instalación de tarimas de madera sobre estructura rígida fijada sobre cimentación de pilotes. Tratamiento de tableros con compuestos protectores que los protegen del desgaste prematuro. La instalación de suelos de madera se realiza mediante tecnología de fijación oculta. Al finalizar el atracadero terminado, se instalan barandillas, descensos al agua, así como defensas de amarre y otros dispositivos necesarios para la operación de embarcaciones pequeñas. Para construir un pequeño amarre tipo pontón, compran vigas de madera, tablas cepilladas, clavos, tornillos, esquinas metálicas, barriles de 200 litros y cuerdas para asegurarlos. El marco cuadrado de la estructura se ensambla a partir de una barra con una sección transversal de 100 por 50 mm en la orilla. La longitud del lado del cuadrado es de 2,5 metros. El marco está reforzado en las esquinas con bloques de madera adicionales. Las esquinas de la estructura del marco deben ser rectas (90 grados). La estructura, formada por vigas de madera y barriles sellados, es un ejemplo del muelle tipo pontón más sencillo que da acceso a un embalse. La flotabilidad del atracadero la proporcionan cuatro barriles de 200 litros, que anteriormente se utilizaban para almacenar productos petrolíferos. Los barriles deben ser absolutamente herméticos. Para garantizar este requisito, se aplica sellador o silicona alrededor de los tapones para evitar que entre agua al interior de los contenedores. Para una mejor fijación de los barriles a la estructura del marco, utilice barras adicionales (50 por 50 mm), que se fijan al marco principal mediante esquinas metálicas. En estas barras se perforan agujeros a través de los cuales se tiran cuerdas para sujetar de forma segura los barriles ubicados a ambos lados del marco, paralelos entre sí. El marco invertido, listo para su lanzamiento, se traslada a un depósito sin suelo, que aumentará varias veces su peso. Luego se da la vuelta al marco de madera rectangular y los barriles terminan en la parte inferior de la estructura. En esta posición, la estructura está instalada en un embalse cerca de la orilla. Se utiliza un sistema de anclaje para asegurarlo. También puede atar la estructura a un pilote atornillado al suelo en la orilla de un embalse, o a un poste clavado en el suelo y hormigonado. En la última etapa, el piso de tablas cepilladas se clava al marco. También se está construyendo un pequeño puente para dar acceso al muelle desde la orilla del embalse. Vista final del muelle de pontones utilizado en verano. Con el inicio del clima frío, la estructura sobre el agua se desmantela y se almacena hasta la próxima temporada. Los pilares se construyen con neumáticos de camión usados. Para ello, se atan neumáticos de goma entre sí con cables o cuerdas fuertes. Luego, los neumáticos atados se lanzan al agua y se colocan en el fondo del depósito. Los postes improvisados deben sobresalir del agua. La estabilidad de los pilares en el agua se garantiza mediante adoquines de río arrojados dentro de los neumáticos. Luego se instalan pasarelas de madera sobre los pilares construidos. El propietario de una parcela frente a un río o lago puede construir de forma independiente estructuras sencillas sobre el agua. Los muelles que se extienden varios metros desde la orilla hasta el interior del embalse deben ser construidos por empresas con especialistas competentes y equipo profesional. Si ahorras en el diseño y construcción de un muelle invitando a empresas dudosas a realizar el trabajo, puedes “perder” la estructura de la superficie. Simplemente se alejará flotando de la orilla.
Opción n.º 1: pilotes hincados
Opción n.° 2: pilotes de tornillos
Reglas para el trabajo de instalación.
Un ejemplo de montaje de un muelle de pontones simple.
Otra opción para construir pasarelas.
¿Qué hacer si tu muelle se aleja flotando?