Иксблок
Xbloc дамб это волнорассеивающий бетонный блок (или «броневой блок»), предназначенный для защиты берегов, гаваней, — , волноломов и других прибрежных сооружений от прямого воздействия набегающих волн . Модель Xbloc была спроектирована и разработана в 2001 году голландской фирмой Delta Marine Consultants , ныне называемой BAM Infraconsult, дочерней компанией Royal BAM Group . Xbloc подвергся обширным исследованиям в нескольких университетах. [1]
Преимущества по сравнению с другими системами
[ редактировать ]Бетонные бронеблоки обычно применяются в волноломах и берегоукреплениях. Блоки размещаются в один слой в качестве внешнего слоя береговой конструкции. Этот слой называется слоем брони. Его функция двоякая: (1) защищать более мелкий материал под ним от сильного воздействия волн; (2) рассеивать энергию волны, чтобы уменьшить накат, перекрытие и отражение волны. Эти функции требуют тяжелой, но пористой брони.
Общими факторами для применения однослойных бетонных бронеблоков являются:
- природный камень недоступен в необходимом размере или качестве, чтобы выдержать расчетные волновые или текущие нагрузки
- карьерная добыча недостаточна для удовлетворения потребности в материалах
- существующие карьеры находятся на неэкономичном расстоянии от места реализации проекта
- дорожные развязки имеют ограничения по нагрузке (мосты) и другие узкие места, находятся в плохом состоянии или перегружены
Кроме того, по сравнению со старыми элементами бетонной брони, такими как, например, тетраподы , которые обычно размещаются в два слоя для защиты от камней, современные однослойные элементы брони (такие как Xbloc и Accropode ) требуют значительно меньше бетона. Следовательно, требуется меньше строительного материала (цемента, гравия), [2] сокращение затрат, а также углеродного следа берегоукрепительных работ. [3]
Как и Xbloc, большинство этих блоков являются коммерческими разработками и запатентованы. [4] [5] как таковые, Xblocs не производятся владельцем патента, а изготавливаются и устанавливаются подрядчиком, который взамен платит лицензионный сбор. Такое соглашение предполагает определенные мероприятия по технической поддержке, обеспечивающие правильное применение системы защиты. Срок действия патента истекает в 2023 году, но хотя после этой даты любой может изготовить блок такой формы, называть его Xbloc нельзя, поскольку это название является охраняемым товарным знаком.
Гидравлическая устойчивость и механизм блокировки
[ редактировать ]Гидравлическая устойчивость броневого блока Xbloc достигается за счет собственного веса и взаимодействия с окружающими блоками. Благодаря высокопористому слою брони (пористость слоя почти 60%), построенному из блоков Xbloc, энергия приходящих волн будет в значительной степени поглощаться. Таким образом, армирующий слой Xbloc способен защитить породу в нижнем слое от эрозии, вызванной волнами. Помимо эмпирических формул, полученных в результате тестирования физической модели, взаимодействие между элементами волнореза (погруженными или вышедшими на поверхность) и волнами, а также фильтрация жидкости в пористый волнолом были исследованы, среди прочего, компанией MEDUS на основе уравнений RANS в сочетании с ГСЧ. турбулентностью модель. [6]
X-блоки обычно применяются на склонах брони с крутизной от 3V:4H до 2V:3H. В отличие от природных горных пород, гидравлическая устойчивость не увеличивается при более пологом уклоне склона, поскольку в этой ситуации эффект блокировки снижается. Стандартные размеры Xbloc варьируются от 0,75 м. 3 (значительная высота волн до H s = 3,35м) и 20м 3 (H с = 10,0 м). Отмечается, что данная связь между расчетной высотой волны и размером объема справедлива только для стадии концепции. Другие параметры, такие как уклон береговой линии, конфигурация гребня , строительное оборудование и т. д., могут оказать важное влияние на рекомендуемый размер установки. [7] Для детального проектирования, особенно в нестандартных ситуациях, необходимы испытания физической модели, которые обычно проводятся для подтверждения общей устойчивости и функциональных характеристик волнолома (перекрытие волн и/или проникновение волн).
Эффект блокировки очевиден при сравнении каменной облицовки с современным однослойным блоком для средних граничных условий, принимая во внимание более низкую удельную плотность бетона по сравнению с большинством натуральных камней, обычно используемых в строительстве волноломов. Если предположить, что природный камень будет размещен на склоне одинаковой крутизны, вес отдельного камня должен быть в три раза больше, чем у блоков Xbloc. Камень, как правило, следует укладывать двойным слоем, поэтому объем броневого материала, который необходимо добывать, хранить, обрабатывать, транспортировать и устанавливать, может быть огромным для более крупного волнолома, подвергающегося значительному воздействию волн. Благодаря эффекту блокировки вес и, следовательно, объем однослойной брони значительно меньше по сравнению с броней, полностью состоящей из камня. Кроме того, устройства обычно изготавливаются вблизи или на месте проекта, поэтому вопросы транспортировки менее критичны.
Производство бронеблоков
[ редактировать ]Xbloc состоит из неармированного бетона, как и другие однослойные броневые блоки. Для производства бронеблоков Xbloc обычно подходит обычный бетон C25/30. Однако часто бетон более высокой прочности применяется по другим причинам, например, ранняя прочность для более быстрого извлечения из формы, ледяных нагрузок и т. д. Отсутствие армирования сокращает время и затраты, а элементы брони становятся менее уязвимыми к долговременным коррозионным повреждениям. Оптимальная форма однослойной брони сочетает в себе прочность компактного бетонного корпуса с гибкостью, необходимой для соединения. Структурная целостность обычно подтверждается расчетами методом конечных элементов (МКЭ) и испытаниями прототипа на падение.
как деревянные, так и стальные формы Xbloc можно использовать Хотя для изготовления опалубки , предпочтительнее использовать стальные формы, поскольку их можно использовать повторно для производства большого количества броневых единиц. Используются различные конструкции пресс-форм, состоящие из двух секций. Формы собираются вертикально или горизонтально. Заливка и уплотнение бетона производится одновременно. Соответствующая конструкция опалубки облегчает распалубку форм на ранней стадии и в значительной степени предотвращает расчесывание, образование пузырей на поверхности и ударные повреждения.
Благодаря форме блока Xbloc можно использовать относительно простую опалубку, состоящую из ограниченного количества различных стальных пластин. Поскольку один блок Xbloc может весить до 45 тонн, строительство ведется максимально близко к месту применения. [8]
Размещение
[ редактировать ]В отличие от размещения других взаимосвязанных бетонных блоков, блок Xbloc не требует строгих требований к ориентации каждого блока на склоне волнолома. Благодаря форме Xbloc каждая из 6 сторон устройства эффективно взаимосвязана. Следовательно, блоки легко находят положение, в котором полностью используется механизм блокировки. Это повышает эффективность размещения бронеблоков на склоне. [9] Благодаря хаотичной структуре и высокой пористости волнолома Xbloc искусственная рифовая создается среда обитания для морской фауны и флоры.
XblocPlus
[ редактировать ]DMC вышла на рынок в 2018 году с XblocPlus. Это не просто улучшенная версия Xbloc, а блок, который работает по-другому и имеет свои преимущества и недостатки. XblocPlus необходимо размещать регулярно, и он имеет характеристики, присущие размещенным блокам, таким как колонны из натурального базальта или бетонные блоки, такие как Basalton . [10] DMC увидела возможности для этого блока в благоустройстве Афслуитдейка , которое началось в 2018 году. Здесь этот блок используется в зоне воздействия волн. Блок в этом использовании называется «блоком Леввела» в честь совместного предприятия, улучшающего Афслуитдейк. Basalton Quattroblok расположен в зоне набега волн на Афслуитдейке. XblocPlus также используется на канале Вислинской косы в Польше. [11]
См. также
[ редактировать ]- Управление прибрежными зонами – предотвращение наводнений и эрозии береговой линии.
- Береговая эрозия - перемещение земель вдоль береговой линии.
- Поверхностная волна океана – поверхностные волны, создаваемые ветром на открытой воде.
- КОЛОС – Бетонный волнорез
- Долос – Бетонный элемент волнолома
- Тетрапод – Бетонный волнорез
- Accropode – Бетонный волнорез
Ссылки
[ редактировать ]- ^ https://repository.tudelft.nl/islandora/search/Xbloc Различные отчеты и статьи TUDelft.
- ^ http://www.vandermeerconsulting.nl/downloads/stability_c/1999_vandermeer.pdf Ван дер Меер, Дж.В. - Расчет слоев бетонной брони (таблица 1, стр. 8)
- ^ http://resolver.tudelft.nl/uuid:861a421f-3fc7-423e-ba49-fe15d759b482 Лабрюжер, А.Л. Анализ углеродного следа систем береговой защиты
- ^ Xbloc.com (pdf)
- ^ https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/030768268/publication/EP1540087A2?q=03765408.4 Европейский патент.
- ^ МЕД
- ^ Рекомендации
- ^ https://journals.tdl.org/icce/index.php/icce/article/download/7729/pdf_873/ Ричард де Ровер, Бас Ридейк и Питер Баккер - ИННОВАЦИИ XBLOC НА SWINOUJSCIE BREAKWATER, ICCE 2014
- ^ http://resolver.tudelft.nl/uuid:73c70362-8e00-42d9-8988-2457a199c866 Теоретическое и экспериментальное исследование по размещению Xbloc.
- ^ http://resolver.tudelft.nl/uuid:fbe797ef-5944-4bc1-9d25-e7448dce3d1b Белен Рада Мора Гидравлические характеристики броневого блока Xbloc+
- ^ Сайкс, Брайанна (21 сентября 2022 г.). «BESIX в Польше: Официальное открытие судоходного канала Вислинской косы» . Журнал «Инженер-строитель и инженер-строитель» .
- Британские стандарты, BS 6349 Кодекс практики для морских сооружений, Часть 7, Руководство по проектированию и строительству волноломов , 1991 г.
- CIRIA/CUR, «Роковое руководство» , 2007 г. 2
- Научно-исследовательские статьи по разработке и проектированию бронеблоков волнолома Xbloc 3
- Х. Дж. Верхаген, Классические, инновационные и нетрадиционные методы защиты береговой линии , секция береговой инженерии, Делфтский технологический университет, Нидерланды, 2004 г. 4
- Специализированная конференция ASCE, Вашингтон, округ Колумбия, март, «Морские пчелы в эксплуатации» , 1983 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Дельта Морские Консультанты
- Рекомендации по проектированию Xbloc [1]
- Рок-руководство 2007 г.
- MEDUS (Отдел морского машиностроения Университета Салерно)
