Xbloc - Википедия - Xbloc

Большие Xblocs (8,0 м³ или 280 куб. футов) на пробной площадке размещения

An Xbloc представляет собой блокирующий бетонный блок (или «броню»), предназначенный для защиты берегов, стен гавани, дамбы, волноломы и другие прибрежные сооружения от прямого воздействия входящих волны. Модель Xbloc была разработана и разработана Консультанты Delta Marine с 2001 г. и подвергся обширным исследованиям в нескольких университетах.

использование

Блоки бетонной брони обычно применяются в волнорезах и береговых ограждениях. Агрегаты размещаются в один слой как внешний слой прибрежной конструкции. Этот слой называется слоем брони. Его функция двоякая: во-первых, защита более тонкого материала под ним от сильного воздействия волн; во-вторых, чтобы рассеять энергию волны, чтобы уменьшить набег, перекрытие и отражение волны. Для этих функций требуется тяжелая, но пористая броня.

Общие факторы для применения блоков однослойной бетонной брони:

• натуральная порода не доступна в необходимом размере или качестве, чтобы выдерживать расчетные волновые или текущие нагрузки
• добыча в карьерах недостаточна для удовлетворения спроса на материалы
• существующие карьеры находятся на экономически невыгодном расстоянии от места реализации проекта
• дорожные сообщения имеют ограничения по нагрузке (мосты) и другие узкие места, находятся в плохом состоянии или перегружены

Также по сравнению со старыми бетонными броневыми единицами, например четвероногий которые обычно размещаются в двойном слое для защиты от камней, современные однослойные броневые элементы содержат значительно меньше бетона. Следовательно, требуется меньше строительного материала (цемента, гравия), что снижает затраты, а также углеродный след берегоукрепительных работ.^{[нужна цитата ]}

С той же целью можно использовать бетонные блоки.^[1] Как и Xbloc, большинство этих блоков являются коммерческими разработками и запатентованный. Таким образом, Xblocs не производятся держателем патента, а производятся и устанавливаются подрядчиком, который в свою очередь платит лицензионный сбор. Такое соглашение включает в себя определенную техническую поддержку для обеспечения правильного применения системы защиты.

Гидравлическая устойчивость и механизм блокировки

Блок брони Xbloc получает гидравлическую устойчивость за счет собственного веса и сцепления с окружающими элементами. Благодаря высокопористому слою брони (пористость слоя почти 60%), построенному с использованием блоков Xbloc, энергия входящих волн будет в значительной степени поглощаться. Таким образом, слой брони Xbloc способен защитить породу в нижнем слое от эрозии из-за волн. Помимо эмпирических формул, полученных в результате тестирования физической модели, MEDUS исследовал взаимодействие между элементами волнолома (погруженными или всплывшими) и волнами, а также фильтрацию жидкости в пористый волнорез, на основе уравнений RANS в сочетании с турбулентностью RNG. модель.^[2]

Xblocs обычно применяются на крутизне ската брони от 3V: 4H до 2V: 3H. В отличие от природных горных пород, гидравлическая устойчивость не увеличивается на более пологих склонах, потому что в этой ситуации эффект блокировки снижается. Стандартные размеры Xbloc варьируются от 0,75 м.³ (значительная высота волны до H_s = 3,35 м) и 20 м³ (ЧАС_s = 10,0 м). Следует отметить, что указанное соотношение между проектной высотой волны и размером объема действительно только для стадии концепции. Другие параметры, такие как уклон берега, конфигурация гребня, строительное оборудование и т. Д., Могут иметь важное влияние на рекомендуемый размер агрегата.^[3] Для детального проектирования, в частности, для нестандартных ситуаций, необходимы испытания физических моделей, которые обычно проводятся для подтверждения общей стабильности и функциональных характеристик волнолома (преодоление волны и / или проникновение волны).

Эффект взаимоблокировки очевиден при сравнении каменной облицовки с современным однослойным блоком для средних граничных условий с учетом более низкой удельной плотности бетона по сравнению с большинством естественных пород, обычно используемых в строительстве волноломов. Предполагая, что естественная порода будет размещена на идентичной крутизне склона, вес отдельной породы должен быть в 3 раза больше, чем у блоков Xbloc. Камень обычно размещается в виде двойного слоя, поэтому объем броневого материала, который необходимо добывать, хранить, обрабатывать, транспортировать и устанавливать, может быть огромным для большого волнолома, подверженного значительному волновому воздействию. Благодаря эффекту взаимоблокировки вес и, следовательно, объем однослойных элементов брони значительно меньше по сравнению с броней, полностью состоящей из камня. Кроме того, блоки обычно изготавливаются рядом с площадкой проекта или на ее территории, так что проблемы с транспортировкой менее критичны.

Производство бронетехники

Xbloc состоит из неармированного бетона, как и другие элементы однослойной брони. Обычный бетон C25 / 30 обычно подходит для производства элементов брони Xbloc. Однако часто бетон более высокой прочности применяется по другим причинам, например. ранняя прочность для более быстрого извлечения из формы, ледовых нагрузок и т. д. Отсутствие армирования сокращает время и затраты, а элементы брони менее уязвимы для коррозионных повреждений в долгосрочной перспективе. Оптимальная форма однослойной брони сочетает в себе прочность компактного бетонного корпуса с гибкостью, необходимой для блокировки. Структурная целостность обычно подтверждается расчетами методом конечных элементов (МКЭ) и испытаниями на падение прототипа.

Хотя и деревянные, и стальные формы может использоваться для построения Xbloc опалубка стальные формы предпочтительны, так как их можно многократно использовать для производства большого количества единиц брони. Применяются различные конструкции пресс-форм, состоящие из 2-х секций. Формы собираются вертикально или горизонтально. Заливка и уплотнение бетона производятся одновременно. Подходящая конструкция опалубки облегчает снятие форм на ранней стадии и в значительной степени предотвращает появление сот, пузырей на поверхности и серьезных повреждений.

Благодаря форме блока Xbloc можно использовать относительно простую опалубку, которая состоит из ограниченного количества различных стальных пластин. Поскольку одна установка Xbloc может весить до 45 тонн, конструкция выполняется как можно ближе к области применения.

Размещение

В отличие от размещения других блокируемых бетонных блоков, блок Xbloc не имеет очень строгих требований относительно ориентации каждого блока на склоне волнолома. Благодаря форме Xbloc, каждая из 6 сторон устройства эффективно блокируется. Поэтому блоки легко находят положение, которое полностью активирует механизм блокировки. Это увеличивает скорость размещения единиц брони на склоне.

Из-за случайной структуры и высокой пористости волнолома Xbloc искусственный риф среда обитания создана для различных видов морской фауны и флоры.

Смотрите также

• Прибрежное управление
• Береговая эрозия - Потеря или смещение суши вдоль береговой линии из-за действия волн, течений, приливов. ветровая вода, водный лед или другие воздействия штормов
• Поверхностная волна океана
• КОЛОС - Бетонный волнорез
• Долос - Бетонный волнорез
• Тетрапод - Бетонный волнорез
• Accropode

Рекомендации

• Британские стандарты, BS 6349 Свод правил для морских сооружений, часть 7, Руководство по проектированию и строительству волноломов, 1991.
• CIRIA / CUR, Рок Руководство, 2007 2
• Исследовательские статьи о разработке и проектировании бронежилетов Xbloc Breakwater 3
• Х. Дж. Верхаген, Классические, инновационные и нетрадиционные методы защиты береговой линии, Секция прибрежной инженерии, Делфтский технологический университет, Нидерланды, 2004 г. 4
• Специальная конференция ASCE, Вашингтон, округ Колумбия, март, Морские голуби на службе, 1983

внешняя ссылка

• Консультанты Delta Marine
• Рекомендации по проектированию Xbloc [1]
• Рок-руководство 2007
• MEDUS (Морской инженерный отдел Университета Салерно)