Реальные примеры применения металлического, композитного шпунта и российских инженерных решений для защиты береговых сооружений
Фото пресс-службы Экоторг М
В статье рассмотрим реальные проекты, которые показывают, как эти решения работают на практике — от реконструкции крупных гидротехнических объектов до современных российских проектов берегоукрепления.
Амстердам-Рейн-канал: как продлить срок службы 25 километров шпунтовых сооружений
Амстердам-Рейн-канал — самый загруженный судоходный канал Европы. Ежедневное движение флота и постоянное гидростатическое давление создают высокую нагрузку на береговые сооружения, многие из которых эксплуатируются уже несколько десятилетий. К началу реконструкции около 25 км из 120 км шпунтовых стенок достигли конца расчетного срока службы. Без ремонта возрастал риск размыва берегов и снижения надежности защитных сооружений.
Вместо единого решения инженеры разработали семь типовых вариантов восстановления — от полной замены шпунтовой стенки до повторного анкерования существующих конструкций, устройства новой береговой защиты или комбинации этих методов. Затем весь участок канала разделили на 70 рабочих зон, для каждой из которых выбрали наиболее эффективную схему ремонта с учетом фактического состояния сооружений.
В ходе проекта было установлено около 6000 анкеров, выполнен ремонт 25 км шпунтовых стенок и проведено 120 тыс. м³ дноуглубительных работ. Для снижения стоимости впервые в таком масштабе применили альтернативную систему анкерования, а стандартизация инженерных решений позволила сократить объем проектирования и более чем 130 процедур согласования.
При этом реконструкция выполнялась без остановки судоходства: ограничения скорости вводились только на коротких рабочих участках, а движение судов сопровождали специальные патрульные катера. После завершения работ береговые сооружения вновь стали соответствовать требованиям стандарта CUR 166 по безопасности гидротехнических конструкций.
Источник изображения: ballast-nedam.com
Тайвань: композитный шпунт как альтернатива стали в агрессивной водной среде
После разрушения участка берега ручья Nan-Zi-Gou в бассейне водохранилища Shihmen инженеры Тайваня решили отказаться от традиционного стального шпунта и реализовали пилотный проект с использованием композитного шпунта. Главной задачей было проверить, сможет ли такой материал работать в условиях постоянного контакта с водой, где металлические конструкции наиболее подвержены коррозии.
Перед строительством исследователи выполнили полный цикл инженерной оценки: оптимизировали профиль шпунтовых панелей методом конечных элементов, провели лабораторные испытания на трехточечный изгиб, определили жесткость материала, а затем рассчитали устойчивость берега после устройства новой шпунтовой стенки. Для строительства использовали панели длиной до 8 м, которые погружались стандартной сваебойной установкой по технологии, аналогичной монтажу стального шпунта. Расчеты показали коэффициент устойчивости откоса 1,591, что соответствовало требованиям безопасности проекта.
Авторы исследования проекта отмечают: «Успешное проектирование сооружения требует тщательного учета условий окружающей среды, в которой оно находится. Для береговых объектов, расположенных у гаваней, озер, ручьев и каналов, вода является одним из ключевых инженерных факторов».
Именно поэтому пилотный проект рассматривался не как замена одного материала другим, а как проверка возможности применения композитного шпунта в гидротехнических сооружениях, эксплуатируемых в условиях высокой влажности и интенсивного воздействия воды.
Российская практика: от берегоукрепления до промышленной инфраструктуры
Российские проекты показывают, что эффективность шпунтовых конструкций определяется не только расчетом, но и тем, насколько инженерное решение учитывает реальные условия площадки.
Фото пресс-службы Экоторг М
Так, при строительстве храма Всех святых на берегу Волги в Тверской области шпунтовая стенка стала постоянной частью сооружения, выполняя одновременно функции ограждения котлована и берегоукрепления. Для объекта использовали 12-метровый шпунт ECO618, общий объем поставки составил 892 т. По результатам инженерных расчетов нижние 50% длины шпунта получили антикоррозионное покрытие, поскольку конструкция постоянно работает в зоне воздействия грунтовых вод и речной среды.
Похожий подход компания ранее применила при строительстве Московской судоверфи на Нагатинской набережной. Здесь шпунтовые конструкции использовались при устройстве береговой инфраструктуры, а защитное антикоррозионное покрытие стало частью проектного решения, направленного на увеличение срока службы сооружения в условиях постоянного контакта с водой и фильтрационных потоков. По данным компании, применение такой защиты позволяет увеличить ресурс стального шпунта на 30–50% по сравнению с незащищенными конструкциями.
Артём Матвеев, руководитель проектов «Экоторг М»:
— При проектировании современных берегозащитных сооружений мы рассчитываем не только несущую способность шпунтовой стенки. Не менее важно определить глубину погружения, схему анкерования, необходимость антикоррозионной защиты и ожидаемый режим эксплуатации сооружения. Один и тот же профиль шпунта может работать десятки лет на одном объекте и требовать совершенно другого решения на другом — из-за различий в уровне грунтовых вод, химическом составе среды, ледовых и фильтрационных нагрузках. Поэтому сегодня проектируется не отдельная шпунтовая стенка, а вся система берегоукрепления.
Российская практика показывает, что долговечность берегозащитного сооружения определяется не только выбором шпунта. Конечный результат зависит от того, насколько конструкция, технология монтажа и меры по защите материала соответствуют гидрогеологическим условиям конкретной площадки.
Экоторг М — производственно-инжиниринговая компания. Мы выполняем строительно-монтажные работы на нулевом цикле и в сфере гидротехнического строительства, проектируем и разрабатываем надёжные технические решения, сдаём в аренду спецтехнику с экипажем и шефмонтажом, а также поставляем строительные материалы.
Анонсы статей, викторины, мнения экспертов - в нашем телеграм-канале "ГТС и нулевой цикл"
Комментарии (0)