Морских гидротехнических сооружений

Задачами геодезического обслуживания строительства оградительных и причальных портовых, а также берегозащитных сооружений являются: вынос в натуру их основных, осей, точное размещение в плане и по высоте как всего комплекса сооружений, так и его отдельных элементов, производство детальных разбивок, обеспечивающее соблюдение заданных проектом размеров сооружений, осуществление геодезического контроля за работами в процессе строительства. Для объектов, возводимых в сложных геологических и гидрогеологических условиях, предусмотрены также периодические наблюдения за их горизонтальным сдвигом и осадкой и за состоянием прилегающих участков береговой зоны и акватории.

Несмотря на такой, казалось бы, традиционный характер перечисленных геодезических работ, они значительно отличаются от соответствующих видов работ на других сооружениях. Их специфика обусловлена, прежде всего, особенностями технологии строительства оградительных и причальных портовых сооружений. В большинстве случаев эти сооружения возводятся на акватории подводным способом, без применения перемычек и водоотлива, их строительству препятствуют большие глубины, воздействие морских волн и течений, плохая видимость при работе под водой. В результате значительно осложняется и производство геодезических измерений: разбивочные работы приходится выполнять в условиях обширного водного пространства и переносить оси сооружений на дно акватории, закрепляя их плавучими знаками (буями).

В качестве геодезической основы разбивочных работ используются сети триангуляции или ходы полигонометрии 4 класса, пункты разрядных сетей этих же видов и реперы нивелирования III класса.

Согласно принятой в портовом гидростроительстве классификации разбивке подлежат следующие основные и вспомогательные оси сооружений.

Основные оси:

1. Для причалов типа набережных: линия кордона, т. е. линия пересечения верхней плоскости сооружения и его лицевой вертикальной грани (рис. 15.1), оси свайных рядов.

Рис. 15.1. Разбивочные оси причала эстакадного типа:

1 — линия кордона; 2, 3, 4, 5 — оси свайных рядов; 6 — оси швартовых тумб; 7 - нижняя бровка откоса; 8 — верхняя бровка откоса; 9 — тыловая грань; 10 — базис разбивки.

2. Для оградительных сооружений из обыкновенных массивов - боевая линия, т. е. фасадная линия торцов нижнего курса массивов (рис. 15.2);

3. Для молов, волноломов, пирсов и бун — продольная осевая линия;

4. Для голов молов и причалов островного типа — продольная и поперечная оси (рис. 15.3).

Рис. 15.2. Разбивочные оси оградительных и причальных сооружений: 1 — боевая линия массивовой кладки; 2, 3, 4 — габаритные и осевая линии каменной постели; 5 — габаритная линия котлована; 6, 7 — бровки откоса и бермы; 9 — линии изменения уклонов ступенчатого берегоукрепления.

Рис. 15.3. Разбивка осей мола: 1, 2, 3, 4, 5 — пункты продольной оси; 6 — центр головы мола; 7, 8 — оси голов мола; 9, 10 — буи.

Вспомогательные оси:

1. Для котлованов и каменных постелей; продольная осевая линия, верхняя и нижняя бровки (см. рис. 15.2).

2. Для берегового откоса - бровки откоса, бермы и линии изменения уклонов откоса;

3. Для верхних строений причалов - оси основных элементов (ригелей и плит);

4. Для швартовых тумб — линии их центров.

Основным способом выкоса в натуру осей молов, волноломов, пирсов и причалов островного типа является способ угловой засечки. Вначале оси фиксируются буями, а затем переносятся на сооружение после его возведения выше уровня воды. Если пирс строится внутри закрытой акватории, то ось закрепляется также на внешнем оградительном молу (рис. 15.4).

Рис. 15.4. Разбивка продольной оси пирса: 1, 2, 3 — пункты продольной оси; 4 — створный осевой знак на внешнем молу; 5 – буй.

Разбивка линий кордона причальных набережных, расположенных вдоль берега, ведется от исходного направления I - II полярным способом (рис. 15.5). Полярные расстояния до осевых точек О - 4 откладываются светодальномером или дальномером двойного изображения; применение мерных лент и рулеток требует предварительного устройства специальных деревянных мостков.

Рис. 15.5. Разбивка лини кордона причальной набережной.

Как видно из рис. 15.5, величина разбивочных углов φ остается постоянной: φ = 90⁰ – Δα, где Δα разность дирекционных углов линии кордона и базисной линии I – II.

Одним из наиболее трудоемких видов геодезических работ на портовых стройплощадках является геодезическое обеспечение строительства причалов из кладки массивов. По данным проекта из концов базиса I и II (рис. 15.6) теодолитом разбиваются и закрепляются буями боевая линия О₁ – О₂ и габаритные линии каменной постели 1—1’, 2—2’, 3—3’ и 4—4’.

Рис. 15.6. Разбивка осей массивовой кладки.

Отсыпка камня непрерывно контролируется наметкой, вначале с точностью до нескольких дециметров, а затем по мере выравнивания постели — нивелиром и закрепленной на наметке рейкой с погрешностью в пределах З см (см. рис. 15.2). Плановое положение бровок постели выверяется водолазом с помощью опускаемых со створных линий 1—1’, 2—2’, З—З’ и 4—4’ разбивочных лотов — отвесов с массой груза 8—10 кг. Далее проводится цикл уплотнения каменной постели с постоянным геодезическим контролем: ежедневно нивелируются четыре угла устанавливаемого поверх кладки отгрузочного массива с целью определения стабилизации процесса осадки постели. Непосредственно перед укладкой нижнего (первого) курса массивов проводится исполнительное нивелирование их основания по сетке квадратов 2 х 2 м. Для контроля кладки массивов в районе конца О_II створа боевой линии намывается остров, на котором сооружается командный пункт (КП) — место установки теодолита на весь период строительства. Командный пункт оборудуется световой и звуковой сигнализацией для дачи указаний крановщику об уклонениях массивов от проектного положения. Положение исходной точки А первого курса массивов определяют створной засечкой с командного пункта и нулевого поперечного створа а - А, фиксирующего начало массивовой набережной (см. рис. 15.6). В этом месте с плавучего крана опускают маячную плиту 1 (рис. 15.7) с заделанной в нее скобой 2.

Рис. 15.7. Разбивка боевой линии акватории.

На стропе 3 крана на высоте 1 м над уровнем воды укреплена горизонтально труба с выдвижной рейкой 4; с конца рейки спущен отвес. По сигналу с командного пункта струна отвеса 5 вводится в створ визирной оси трубы теодолита, и водолаз фиксирует на скобе положение груза отвеса — точку боевой линии 6. Такие же действия выполняются на маячной плите, опущенной с другого конца первой секции массивов. Через риски, фиксирующие на скобах положение боевой линии, перебрасывают и натягивают с помощью грузов разбивочный трос, по которому укладывают промежуточные массивы. Отклонение массивов первого курса от проектного положения не должно превышать 30 мм в плане и 40 мм по высоте. По мере возведения сооружения производят контрольное нивелирование верхних граней массивов каждого курса.

Если строительство причала осуществляется с применением полуавтоматического самораскрывающегося захвата со съемным кондуктором, без участия водолазов, геодезический контроль сводится к слежению за положением двух трубок телескопического футштока захвата (рис. 15.8), которые должны находиться строго в створе визирной оси трубы теодолита.

Рис. 15.8. Геодезический контроль кладки массивов с применением полуавтоматического самораскрывающегося захвата: 1 — трубка телескопического футштока; 2 - полуавтоматический захват; 3, 4 - первый и второй курсы массивов; 5 — теодолит.

На рис. 15.9 приведена схема геодезической разбивки буны гравитационного типа.

Рис. 15.9. Схема геодезической разбивки буны. 1 – реперы; 2 - штыри (вехи); 3 – ось буны; 4 - верхние границы постели; 5 – нижние бровки; 6 – верхние бровки котлована; 7 – граница головной части буны; 8 – буна; 9 – граница корневой части буны.