Тетраподы

Волнорезы – это гидротехнические сооружения особой конфигурации, выполненные из железобетона, которые относятся к группе волногасящих прикрытий из фасонных массивов. Волнорезы применяются для защиты береговой линии, берегозащитных и оградительных сооружений от волн, течений, эрозии, льда и наносов (наносы, седименты — твёрдые частицы, переносимые водным или воздушным потоком), а также – для преломления волн и ледяного покрова. Их также называют «волноломами».Строительство берегозащитных сооружений и осуществление мероприятий направлены на защиту коренного берега и (или) на сохранение и расширение существующих пляжей или образование искусственных пляжей, а также на защиту пониженных территорий от затопления при нагонных подъемах уровня моря.

Для волногасящих прикрытий в приурезовой зоне (урез воды – это линия пересечения берегового склона с поверхностью моря при отсутствии волнения) рекомендуется применять четыре типа фасонных волнорезов: тетраподы, долосы, гексалеги и диподы. Это не исключает и применение других типов фасонных массивов.

Конструктивно волнорезы представляют собой массивные блоки различной конфигурации:

Тетрапод представляет собой четыре конусообразных луча, соединенных между собой основаниями в один массивный блок.

Дипод представляет собой геометрически сложную фигуру, состоящую из двух плоскостей трапецеидального сечения, соединенных между собой особым образом, так, чтобы торцевая сторона основания одной плоскости являлось вершиной другой плоскости и наоборот.

Гексалег состоит из шести взаимно перпендикулярных лучей прямоугольного сечения, соединенных между собой концами в один блок.

Долос представляет собой сложную геометрическую фигуру из двух бочкообразных фигур с восьмиугольным сечением (бывают также долосы с круглым, шестиугольным сечением), соединенных между собой цилиндром идентичного сечения.

По методу укладки волнорезы делятся на два типа: прикрытия, уложенные курсами по определенной системе на горизонтальном или слабонаклонном естественном основании, отодвинутые от стены или прислоненные; прикрытия, состоящие из каменного ядра и защитного покрытия из фасонных массивов, уложенных по откосу и гребню ядра. В отдельных случаях прикрытия могут выкладываться из фасонных массивов равномерно без определенной системы.

Использование фасонных массивов из бетона в качестве волнорезов для строительства волногасящих прикрытий допускается в том случае, когда отсутствует необходимое количество дешевого камня требуемого размера и прочности.

Волнорезы рекомендуется применять вне зон курортного использования и городской застройки при технико-экономической нецелесообразности искусственного пляжеобразования:

• на мысовидных выступах берега;
• на берегах с волноотбойными стенами или открытым береговым уступом, если ширина естественного пляжа недостаточна для обеспечения волногашения;
• на оползневых берегах, где гибкость, обеспечиваемая хорошей взаимосвязью между массивами, гарантирует их долговременную работу при существенных деформациях, возникающих в результате оползневых подвижек;
• при необходимости защиты откоса и оснований дюны от размыва во время нагонных повышений уровня моря;
• в качестве противоаварийного средства для ликвидации размыва берега или временного усиления поврежденных волноотбойных стен.

Преимущества применения железобетонных волнорезов в качестве волногасящих прикрытий:

• возможность интенсивного гашения волн на коротком расстоянии;
• малое волноотражение по сравнению с сооружениями, имеющими сплошные непроницаемые грани;
• значительное снижение интенсивности размыва пляжей, расположенных перед прикрытиями;
• относительная легкость ремонта повреждений прикрытия;
• возможность ликвидации усадок путем укладки дополнительных фасонных массивов;
• снижение материалоемкости при достаточно высокой устойчивости сооружения.
• экономия материалов при производстве массивов;
• фасонные массивы органически вписываются в береговые ландшафты, а их архитектурное оформление способствует эстетическому восприятию;
• возможность создания компактного прикрытия с соблюдением заранее заданных размеров.

Волнорезы эксплуатируются в достаточно агрессивной среде, поэтому к технологии их производства предъявляют достаточно серьезные требования. Волнорезы, предназначенные для работы в услови
ях агрессивной воды-среды, должны изготавливаться с учетом соответствующих мероприятий, обеспечивающих надежную стойкость бетона против действия агрессивной воды/среды.

Железобетонные волнорезы изготавливаются согласно Своду Правил СП 32-103-97 «Проектирование морских берегозащитных сооружений» и Ведомственному Своду Правил ВСП 33-03-07 «Инструкция по проектированию откосных и сквозных оградительных сооружений и специальных подводных стендов» из гидротехнического бетона марки не ниже М300 по прочности на сжатие.

Гидротехнический бетон – это разновидность тяжелого и особо прочного бетона, которую используют при строительстве конструкций и сооружений или их фрагментов, периодически контактирующих с водной средой, либо постоянно находящихся в воде. В зависимости от расположения и условий работы конструктивных элементов гидротехнических сооружений гидротехнический бетон характеризуется очень высокими показателями водонепроницаемости, морозостойкости, прочности на сжатие и растяжение. Бетон должен быть стойким к агрессивному воздействию прибрежных вод. Конструкции из гидротехнического бетона также характеризуются ограниченным выделением тепла в процессе твердения при застывании. Основой для приготовления гидротехнического бетона служит портландцемент и его разновидности. В качестве наполнителя используют песок, щебень, а также гравий или гальку крупностью от 150 мм. и более. С целью повышения качества бетонной смеси в неё вводят различные добавки – воздухововлекающие, пластифицирующие, уплотняющие и другие.

Марка бетона по морозостойкости назначается проектной организацией в зависимости от климатических условий района строительства. При температуре выше -5°С марка бетона для морских сооружений – F100, для речных сооружений – F75. При температуре от -5°С до -20°С – F150 и F100 соответственно. В пределах от -20°С до -35°С – F200 и F150. При расчетной температуре воздуха -35°С – F300 и F200. Марка бетона по водонепроницаемости W6 – для морских сооружений, W4 – для речных сооружений. Волнорезы для берегозащитных сооружений, расположенных в приурезовой зоне побережья с интенсивным волнением и подвергающихся действию льда, изготавливаются из гидротехнического бетона марки не ниже М400 по прочности на сжатие и водонепроницаемостью – не ниже В6. Отпускная прочность железобетонного изделия не менее 70%. Для придания еще большей жесткости и надежности, волнорезы оснащаются армированными каркасами из горячекатаной гладкой арматурной стали. И элементы армирования, и бетон обрабатываются специальными антикоррозийными растворами и проходят гидрофобную обработку.

К качеству изготовления, внешнему виду и качеству поверхности волнорезов также предъявляются самые высокие требования. Поверхность бетона должна быть максимально гладкой и не иметь участков с обнажением арматуры. Местные наплывы и вмятины не должны иметь глубину более 20 мм. Раковины и воздушные местные поры не должны иметь глубину более 20 мм. и длину более 200 мм. и общую площадь раковин – более 3% от площади поверхности волнорезов. Местные усадочные поверхностные трещины не должны иметь ширину более 0,2 мм. и длину более 1/4 длины образующей конуса. Сколы бетона не должны иметь глубину более 10 мм. и длину более 50 мм. на 1м. Сквозные трещины, трещины у основания на всей его длине не допускаются. Также не допускаются отклонения по массе изготовленных изделий.

Хранение волнорезов осуществляется на площадке в горизонтальном положении. Подъем, погрузку и разгрузку волнорезов необходимо производить с помощью специальной строительной техники. Погрузка, транспортирование и разгрузка изделий должны проводиться бережно, исключая возможности деформации или повреждения. Для удобного монтажа железобетонного волнореза предполагается подъем за монтажные подъемные петли. Волнорезы могут изготавливаться с подъемными петлями, расположенными по оси каждого луча или с одной петлей, расположенной по оси одного из лучей основания. При изготовлении волнорезов с подъемными петлями эти петли должны изготавливаться из горячекатаной гладкой арматурной стали класса А-I. При этом смещение положения подъемных петель от оси направляющей допускается не более чем на 10 мм. Петли должны быть очищены от наплывов бетона. Изготовление волнорезов с подъемными петлями для районов строительства с расчетной температурой наружного воздуха ниже -35°С не допускается (как правило, за расчетную температуру принимают среднюю температуру наиболее холодной пятиднев
ки).

Маркируются волнорезы буквенно-числовым обозначением, где:

• Т – тетрапод;
• Дп – дипод;
• Гл – гексалег;
• Дл – долос.

Число после букв указывает вес изделия в тоннах.

Масса волнореза – основная характеристика, которая обеспечивает устойчивость изделию на береговой линии.