PL168254B1 - Sposób zabezpieczania brzegu i stabilizowania dna, zwłaszcza morskiego oraz budowania sztucznych wysp - Google Patents

Abstract

1. Sposób zabezpieczania brzegu i stabilizowania dna, zwłaszcza morskiego oraz budowania sztucznych wysp, w którym stosuje się wiotkie formy szalunkowe, układane na przygotowanym uprzednio podłożu gruntowym i napełniane pod ciśnieniem materiałem wypełniającym, znamienny tym, ze formy szalunkowe wykonuje się z częściowo przepuszczalnej tkaniny technicznej w postaci worków i dostarcza się na miejsce przeznaczenia, gdzie również gromadzi się kamieniwo, następnie worki te napełnia się częściowo kamieniwem i układa się, ściśle obok siebie w rzędach na przygotowanym, zgodnie z wymogami posadowienia, podłożu gruntowym, po czym, za pomocą pompy do betonu, dopełnia się je pod ciśnieniem dostarczaną sukcesywnie zaprawą cementową, szczególnie hydrotechniczną i tak dopełnione worki zamyka się, a w miarę potrzeby, czynności te powtarza się i układa się następne warstwy worków na warstwie pierwszej, aż do osiągnięcia żądanej wysokości budowanego obiektu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczania brzegu i stabilizowania dna, zwłaszcza morskiego oraz budowania sztucznych wysp. Wynalazek znajduje zastosowanie przy budowie i zabezpieczaniu ostróg i falochronów, budowie sztucznych wysp, a przede wszystkim, zabezpieczaniu brzegów klifowych przed niszczącym działaniem fali przybojowej. Może być również szeroko stosowany w śródlądowym budownictwie hydrotechnicznym.

Znane są z patentów Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej nr 4502815 i nr 4 592675 sposoby zabezpieczania brzegu morskiego, przez pokrywanie go powłokami ochronnymi, w formie materacy wykonanych z tkaniny tekstylnej. Materace te są zaopatrzone w specjalne grodzie i ożebrowania usztywniające. Na zabezpieczanym obszarze rozściela się zrolowane uprzednio materace, zakotwicza w podłożu gruntowym, a następnie napełnia się je materiałem balastowym w postaci hydromieszaniny z piaskiem lub innym wypełniaczem mineralnym. Zawarta w hydromieszaninie woda odsącza się lub odpływa otworami przelewowymi usytuowanymi w górnych częściach materacy.

Sposoby te wymagają przygotowania materacy o skomplikowanej konstrukcji i dużych wymiarach powierzchni. Możliwe jest to jedynie z zastosowaniem specjalnie przygotowanej technologii przemysłowej. W praktyce, wykonanie środków technicznych, koniecznych do stosowania tych wynalazków, wymaga utworzenia całej gałęzi przemysłu, wytwarzającego tkaniny o dużych wymiarach o wytrzymałości mechanicznej na rozrywanie oraz wykonującego z tych tkanin materace, z systemem ożebrowań i grodzi wewnątrz.

Specjalne środki techniczne są również niezbędne do stosowania sposobu znanego z patentu nr 4 729 691 Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej. Według tego wynalazku stosuje się uszyte z tkaniny geotekstylnej, duże pojemniki wypełniane piaskiem i fartuch nośny z tkaniny przesiąkliwej. Na zabezpieczanym odcinku plaży rozściela się wzdłuż brzegu fartuch nośny, tak aby jedna jego część pokrywała poziomy fragment plaży, a druga pokrywała fragment plaży opadający w kierunku wody i sięgała poniżej linii wodnej. Z części fartucha poniżej linii wodnej formuje się kieszeń, którą wypełnia się piaskiem i także piaskiem zasypuje. W wyniku tego powstaje rurowe zakotwiczenie fartucha wzdłuż brzegu, wzmacniane dodatkowo nanoszonym przez fale piaskiem. Na części fartucha, pokrywającej poziomy fragment plaży, układa się wypełnione piaskiem pojemniki, które związuje się ze sobą za pomocą lin lub taśm.

168 254

Sposób ten wymaga wytwarzania specjalnych fartuchów nośnych o dużych wymiarach, z materiałów o szczególnych właściwościach geotechnicznych. Natomist pojemniki z tkaniny geotekstylnej powinny mieć tak duże wymiary, aby mogły pomieścić kilka ton piasku. W przypadku zbudowania wału ochronnego z samych pojemników z piaskiem uzyska się krótkotrwałą ochronnę plaży, gdyż utworzone w ten sposób zabezpieczenie ulega szybkiemu podmyciu przez sztormową falę przybojową. Poza tym, stosowana tkanina geotekstylna jest mało odporna na rozrywanie i pojemniki łatwo ulegają uszkodzeniu. Może to doprowadzić do wysypywania się piasku z uszkodzonych pojemników i zniszczenia wału ochronnego przez fale. Praktycznie skuteczne stosowanie tego wynalazku jest ograniczone do zabezpieczania piaszczystej plaży, niedostępnej użytkowaniu publicznemu.

Istotą wynalazku jest sposób, w którym stosowane wiotkie formy szalunkowe wykonuje się z technicznej tkaniny częściowo przepuszczalnej. Formy te uszyte są w postaci worków. Dostarcza się je na miejsce przeznaczenia, gdzie gromadzi się również kamieniwo. Worki te napełnia się częściowo kamieniwem i układa ściśle, obok siebie w rzędach, na przygotowanym zgodnie z wymogami posadowienia podłożu gruntowym. Po czym, za pomocą pompy do betonu, dopełnia się je pod ciśnieniem dostarczaną sukcesywnie zaprawą cementową i zamyka się. W szczególnym przypadku, gdy obiekt jest budowany w kontakcie z wodą, worki te dopełnia się hydrotechniczną zaprawą cementową. W miarę potrzeby, czynności te powtarza się i układa następne warstwy worków na warstwie pierwszej, aż do osiągnięcia żądanej wysokości budowanego obiektu.

Korzystnie, pomiędzy rzędami worków układa się zbrojenia w pionie, a pomiędzy warstwami worków układa się zbrojenie w poziomie.

Sposób według wynalazku umożliwia proste technologicznie i szybkie wykonanie trwałych obiektów, takich jak falochrony, czy ostrogi, a także skutecznych zabezpieczeń linii brzegowej, szczególnie klifowego wybrzeża morskiego. Częściowa przepuszczalność tkaniny technicznej, z jakiej są wykonane wiotkie formy szalunkowe w kształcie worków, pozwala na wypłynięcie z nich części zaprawy cementowej na zewnątrz, co po jej związaniu, spowoduje zmonolitowanie poszczególnych worków ze sobą. Zastosowanie dodatkowo zbrojenia daje w efekcie trwalszą i mocniejszą konstrukcję quasiżelbetową. Zapewnia to dużą nośność i wytrzymałość mechaniczną zbudowanego obiektu.

W sposobie według wynalazku trwałość stosowanych tkanin technicznych nie jest istotna, gdyż tkanina po przesiąknięciu zaprawą cementową i po związaniu z nią w tkanino-beton, tworzy jednolitą całość z wypełniającym ją betonem.

Przykład wykonania wału, chroniącego plażę wybrzeża klifowego przed niszczącym działaniem fali przybojowej, wyjaśnia bliżej istotę sposobu według wynalazku.

Dla zabezpieczanego odcinka plaży ustala się żądaną wysokość wału ochronnego, na podstawie wielkości występującej w tym miejscu przeciętnej, sztormowej fali przybojowej. Liczba warstw worków, koniecznych dla osiągnięcia żądanej wysokości ochronnego, jest zależna od wysokości napełnionego betonem worka w stosowanym ułożeniu.

Przykładowo załóżmy, że sztormowa fala przybojową osiąga 1,2 metra wysokości na zabezpieczanym odcinku plaży, a worki układane będą na swojej największej podstawie i po dopełnieniu zaprawą cementową, ich wysokość osiąga 0,4 metra. Wówczas wał ochronny powinien składać się z trzech warstw worków. Ilość rzędów w podstawie tego wału będzie wynikała z zachowania stabilności jego kształtu oraz stopnia zagrożenia plaży.

W pobliże zabezpieczanej plaży, wyznaczone dogodnymi warunkami transportowymi, dostarcza się worki uszyte z tkaniny częściowo przepuszczalnej oraz dowozi się kamieniwo, np. w postaci kamieni i żwiru. Podłoże gruntowe zabezpieczanej plaży przygotowuje się poprzez ułożenie na nim materacy faszynowych. Zapewnia to właściwości filtracyjne fundamentu budowanego obiektu. Worki napełnia się częściowo kamieniwem i układa się na tak przygotowanym podłożu w rzędach ściśle obok siebie. Następnie, za pomocą pompy do betonu, dopełnia się je zaprawą cementową, dostarczaną sukcesywnie do zabezpieczanego miejsca. Zaprawa cementowa może być również, zależnie od miejscowych możliwości, wykonana w pobliżu budowanego obiektu. Dopełnione worki zamyka się.

Najbardziej stabilny i wytrzymały wał ochronny można osiągnąć, gdy jego przekrój jest zbliżony do trapezu, przylegającego większą podstawą do podłoża gruntowego. Ponadto, dobry

168 254 efekt odporności na podmywanie uzyskać można, gdy pierwszą warstwę worków wysunie się przed korpus wału i zakotwi w dnie poniżej strefy oddziaływania fali przybojowej. Zatem w przykładzie wykonania pierwsza warstwa worków powinna składać się z co najmniej czterech rzędów worków, z których jeden układa się przed korpusem wału ochronnego od strony działania fali.

Dla zapewnienia odpływu wody, który może przedostawać się poza linię wału ochronnego, pomiędzy worki pierwszej warstwy, poprzecznie do linii tego wału, układa się przewody drenażowe, zabezpieczone na wlocie filtrem. Pomiędzy rzędami worków układa się pionowo siatkę zbrojeniową, którą również rozkłada się poziomo na pierwszej warstwie zamkniętych worków. Na siatce tej układa się częściowo napełnione kamieniwem worki w dwóch rzędach, z zachowaniem zasady murarskiej, to jest z przesunięciem osi symetrii poszczególnych worków, w stosunku do . worków warstwy pierwszej, o połowę ich długości. Następnie dopełnia się je zaprawą cementową i wykonuje dalsze czynności jak dla warstwy pierwszej. Cykl czynności powtarza się układając kolejną, trzecią warstwę worków. Zależnie od potrzeby stosuje się drenaż w kolejnych warstwach.

Tak wykonany wał ochronny będzie wystarczająco powiązanym ze sobą monolitem, odgradzającym plażę od niszczącego wpływu fali sztormowej. Jednocześnie, dzięki zastosowanemu drenażowi, wał ten będzie na tyle przepuszczalny, że przeniesiona poza jego linię, większą falę woda znajdzie odpływ. Fale przybojowe, tłumiąc energię odpływającej spoza wału ochronnego wody, zwiększają efektywność filtracyjną zastosowanego drenażu. Powoduje to zatrzymywanie większej ilości materiału nanoszonego przez fale i z czasem doprowadzi do odtworzenia się plaży, rozmywanej przed zastosowaniem wynalazku.

W przypadku budowy obiektów pod wodą, w postaci wysp lub stabilizowania dna morskiego, albo dna koryta cieku wodnego, prace zabezpieczające przeprowadza się z użyciem jednostek pływających. Jednostkami tymi dowozi się w miejsce przeznaczenia częściowo napełnione kamieniwem worki i bezpośrednio nad zabezpieczonym miejscem, dopełnia się je pod ciśnieniem hydrotechniczną zaprawą cementową, po czym zamyka się je i kolejno zatapia, aż do uzyskania żądanego kształtu.

Wynalazek z powodzeniem znajduje również zastosowanie w śródlądowych budowach zabezpieczających brzegi rzek i kanałów oraz strome skarpy, podmywane przez nurt rzeki. Może także być wykorzystywany do budowy grobli oraz śródlądowych portów i przystani. Z pewną modyfikacją konstrukcji worków, na przykład przez wstawienie we wzdłużnym szwie zamka błyskawicznego, wynalazek może być stosowany do naprawy skorodowanych pali mola lub nabrzeża, zarówno drewnianych, jak i wykonanych z innych materiałów, poprzez wzmocnienie betonem zniszczonych odcinków tych pali.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 1,50 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób zabezpieczania brzegu i stabilizowania dna, zwłaszcza morskiego oraz budowania sztucznych wysp, w którym stosuje się wiotkie formy szalunkowe, układane na przygotowanym uprzednio podłożu gruntowym i napełniane pod ciśnieniem materiałem wypełniającym, znamienny tym, że formy szalunkowe wykonuje się z częściowo przepuszczalnej tkaniny technicznej w postaci worków i dostarcza się na miejsce przeznaczenia, gdzie również gromadzi się kamieniwo, następnie worki te napełnia się częściowo kamieniwem i układa się, ściśle obok siebie w rzędach na przygotowanym, zgodnie z wymogami posadowienia, podłożu gruntowym, po czym, za pomocą pompy do betonu, dopełnia się je pod ciśnieniem dostarczaną sukcesywnie zaprawą cementową, szczególnie hydrotechniczną i tak dopełnione worki zamyka się, a w miarę potrzeby, czynności te powtarza się i układa się następne warstwy worków na warstwie pierwszej, aż do osiągnięcia żądanej wysokości budowanego obiektu.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy rzędami worków układa się zbrojenie w pionie, a pomiędzy warstwami worków układa się zbrojenie w poziomie.