Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений


Назначение и принципы классификации опор. Опоры предназначены для удержания наплавных сооружений в речном потоке в заданном проектном положении.
По характеру взаимодействия с грунтом основания опоры делят на три вида:
гравитационные, воспринимающие нагрузку за счет силы трения опоры по основанию;
анкерные, использующие для уравновешивания усилий силы сопротивления сдвигу грунтового массива;
гравитационно-анкерные, в которых для восприятия нагрузок используется одновременное сочетание силы трения по основанию с силами сопротивления сдвигу грунтового массива.
По месту установки различают опоры:
береговые - для крепления лежня поперечной запани, лежня поперечной и выносов продольной частей запани, продольного лежня лесонаправляющих сооружений, сортировочных устройств и причальных бонов;
русловые незатопляемые - для крепления лежневой поперечной многопролетной запани и продольных лежней продольной запани;
донные (русловые затопляемые) - для закрепления шейм основного и отдорного креплений наплавных опор продольной запани, лесонаправляющих бонов, сортировочно-формировочных устройств и причальных бонов.
Кроме того, для фиксирования изменения направления канатов при веерном расположении береговых опор или при значительном превышении береговых опор над зеркалом реки применяют вспомогательные канатонаправляющие устройства в виде свайного куста или ряжей особой конструкции и прижимные устройства.
Классификация и конструктивные особенности опор. Стенчатые опоры - две взаимно перпендикулярные траншеи: одна для укладки каната, идущего от наплавного сооружения к опоре, другая (анкерная) для закладки балки - анкера (рис. 55), за которую закрепляют канат. Для большей устойчивости грунтовой стенки ее укрепляют по всей длине и высоте забитыми в грунт бревнами-коротышами. Анкер располагают на высоте одной трети от дна траншеи. Эти опоры применяют при нагрузках до 55 т в грунтах, кроме скальных, торфяных, плывунов, на берегах как незатопляемых, так и затопляемых.
Анкер изготавливают из брусьев или бревен (одного или нескольких) длиной 6 м, диаметром не менее 26 см. В месте закрепления каната анкер имеет цилиндрическую форму. Во избежание смятия и перерезания бревна оковывают металлическими полосами, а между канатом и анкером укладывают прокладку из пенькового мата. Канат охватывает анкер 4...5 оборотами, свободный конец его крепят к основной ветви троса 3...4 сжимами.
Ряжевые опоры представляют собой сруб из бревен (рис. 56), разделенный внутренними стенками на несколько ящиков, загружаемых грунтом или камнем. В русловую опору глину не загружают, так как при замерзании, расширяясь, она может повредить или разрушить сооружение. Верхний ряд ящиков заполняют (замащивают) камнем, чтобы исключить вымывание грунта из ящиков. В случае русловой опоры в месте пересечения стенок в центре опоры закладывают цепь, за которую закрепляют канат наплавного сооружения. Применяют ряжевые опоры при нагрузках до 65 т (120 т в качестве прижимной опоры).
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Свайные опоры. Одиночные сваи и кусты свай чаще всего применяют в качестве русловых опор для обоновки. Для их забивки применяют копровые установки.
Свайные стенки применяют в качестве береговых опор при нагрузках до 15 т на затопляемых берегах, защищенных от ледохода.
Свайно-подкосную опору (рис. 57) применяют при нагрузках до 30 т. Она представляет собой несколько параллельных свайных стенок, соединенных между собой системой подкосов. Анкер закладывают за последнюю от уреза воды стенку опоры.
Свайные конструкции применяют также в качестве канатонаправляющих опор.
Железобетонные опоры представляют собой две горизонтальные железобетонные плиты, связанные между собой продольными и поперечными железобетонными ребрами. В центре плит между продольными ребрами жесткости установлена железобетонная в металлической оправе тумба, за которую закрепляют канат от наплавного сооружения.
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Для больших нагрузок (500 т) применяют специальную опору, представляющую собой железобетонный ящик, трапецеидальной формы в плане, заполняемый камнем. Для увеличения сопротивления сдвигу в ее днище по всей ширине устраивают шпоры - выступы высотой 1,5 м.
Якорные опоры состоят из двух винтовых якорей и деревянной балки. Их применяют для пригрузки канатов запани (допустимая нагрузка не более 30 т).
Винтовые якоря - стальной или чугунный якорь с винтовыми лопастями диаметром 25...88 см, завинчивающимися в грунт с помощью специальных трубчатых ключей или механизмов.
Расчет опор. Основные сведения по механике грунтов. При расчете несущей способности опор лесосплавных сооружений необходимо учитывать величину усилия в канатах, воспринимаемого опорой, прочность конструкционных материалов опоры, а также прочность и устойчивость грунтового основания, зависящих от физико-механических свойств грунтов.
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

При давлении на грунтовый массив происходит его деформация, и при этом возникают боковые распорные давления. Хотя связь между деформациями и напряжениями не носит линейного характера, однако до определенного предела, принятого в качестве нормативного, давление Rн условно считается линейным. Величина Rн устанавливается в зависимости от заглубления подошвы опоры H и наименьшего размера опоры в плане b по формуле, в которой пренебрегают удельным сцеплением грунта:
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

На вертикальную стенку с горизонтальной поверхностью, препятствующую обрушению грунтового массива, действует боковое давление призмы грунта, стремящейся сползти вниз по плоскости обрушения, образующей с вертикальной гранью стенки угол π/4 - φ/2 (рис. 58). Это давление называют распорным (активным), интенсивность его по высоте изменяется по линейному закону
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Полное распорное давление на вертикальную стенку длиной и высотой H равно
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

При перемещении стенки в сторону грунтового массива по плоскости, образующей с вертикальной гранью стенки угол (π/4 - φ/2), возникает давление на вертикальную грань стенки, которое называют отпорным (пассивным).
Интенсивность ел и величину Eп определяют по формулам:
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Расчет стенчатых опор. Задачей расчета является определение высоты опорной стенки hc, диаметра стоек d, минимального расстояния заложения опорной стенки от бровки берега Lбр и размеров сечения анкера (см. рис. 58).
Высоту опорной стенки для опоры находим из условия
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Диаметр стойки опорной стенки находим из условия ее работы как консольной балки пролетом hc(2/3), нагруженной отпором грунта по треугольным эпюрам. Максимальный изгибающий момент при этом будет равен
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Минимальное расстояние заложения опорной стенки от бровки должно быть равно длине призмы отпора, то есть
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Анкер рассчитывают как балку, лежащую на двух опорах и нагруженную сосредоточенной нагрузкой. Необходимый момент сопротивления находят по уравнению
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Расчет ряжевых опор. Допускаемая горизонтальная нагрузка на береговую ряжевую опору без днища (рис. 59) из условия устойчивости ее против скольжения определяется уравнением
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

При заглублении в грунт удерживающий момент увеличится и составит
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Расчет свайных опор. Расчет производится из условий устойчивости на выворачивание с проверкой прочности на изгиб. В случае применения свай в качестве донных опор их проверяют на выдергивание.
При расчете на выворачивание допускаемую нагрузку на одиночную сваю, свайный куст или свайную стенку определяют из условия равновесия моментов сил относительно оси вращения свай (см. рис. 60):
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

При расчете донной свайной опоры на выдергивание силу Pf, противодействующую вертикальной составляющей натяжения каната находят по формуле
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Максимальный изгибающий момент сваи определяют, исходя из глубины забивки hсв:
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Наибольший изгибающий момент находится на расстоянии, меньшем h/2, отсюда
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Для одиночной сваи dсв = d, а для стенки Icm = bт.
Расчет железобетонных опор. Расчет ведут из условия
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

При расчете береговых железобетонных опор Qp определяют с учетом силы отпора грунта на шпоры:
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Расчет винтовых якорей. Держащая сила якоря определяется по формуле
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Величина держащей силы якоря Pд может быть определена в процессе его завинчивания по величине крутящего момента:
Опоры лесонаправляющих и лесозадерживающих сооружений

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: