C7

2. 6. PROBLEME DE EXECUTIE A CONSTRUCTIILOR DE APARARE

Trasarea si organizarea generala a lucrarilor.

Axa constructiei sau una din liniile sale lungi se repereaza fata de o baza cat mai apropiata, situata pe mal.

Pentru lucrari mai mari se traseaza o retea cu latura de 50-200m. Intregul sistem de referinta se leaga de

triangulatia si nivelmentul general al tarii. Trasarea bazei se face cu precizia ceruta retelei de triangulatie de

ordinul al II-lea si al III-lea, adica cu erori medii patratice de 8-10’’ pentru unghiuri si 1/8000 – 1/4000

pentru lungimi.

Pentru liniile principale ale constructiei se admit erori de 2’ la unghiuri si 1/2000 la lungimi. Aceeasi

precizie este ceruta si liniilor ajutatoare lungi ca de exemplu: limitele sapaturilor cuvei, muchiile masivelor

de anrocamente si blocurilor etc.

Executia lucrarilor maritime este posibila numai cand valurile nu depasesc o anumita inaltime: 2,50 m

pentru lucrul pe uscat(mare convenabila), 1,00 m pentru lucrul cu utilaje plutitoare(mare practicabila), 0,25

m pentru montarea masivelor gigante(mare calma). Pentru Marea Neagra se poate conta pe 262 de zile

calendaristice de mare convenabila, 94 de zile de mare practicabila si 66 de zile de mare calma. Daca nivelul

marii este variabil, lucrarile se organizeaza in consecinta, pentru a putea lucra cu randament maxim

(executarea unor lucrari la uscat, la nivele minime etc. )

Executia lucrarilor exterioare de aparare a porturilor maritime se poate face concomitent de pe mare si

de pe uscat. Volumul considerabil de materiale care trebuie pus in opera si timpul redus in care se pot folosi

utilajele plutitoare fac, ca ponderea lucrarilor executate de la uscat sa fie mult mai mare decat aceea a

lucrarilor executate de pe apa. Trebuie folosita cu preferinta elemente prefabricate mari, utilaje puternice, de

mare productivitate. Tinand seama ca furtunile violente se pot declansa foarte repede, trebuie sa se tinda spre

sectiuni complet executate, capabile sa reziste chiar de la inceput unor valuri foarte mari. De exemplu,

digurile cu taluzuri pot avea in timpul executiei spre capat,o lungime de cel mult 100 m neaparata complet de

blocuri.

Pentru utilajele plutitoare este necesar sa se asigure adapostirea lor intr-un acvatoriu linistit, care

poate fi portul existent cand se lucreaza in vecinatate, sau un port nou, un port de lucru, situat la cel mult 10

km de lucrare.

O problema importanta o prezinta organizarea carierelor de unde se procura nisipul, piatra si blocurile

naturale necesare, precum si transportul pana la lucrare.

Utilajul plutitor obisnut cuprinde: remorchere(de port, de rada, de mare-deschisa) cu o putere

instalata de 150-1500 cp si o viteza de 18-25 km/h; şalande, gabare simple sau basculante pentru transportul

de punte a anrocamentelor si blocurilor cu o capacitate de incarcare de 500-1000 tf, pontoane, numai in 1

interiorul portului; macarale plutitoare, eventual macarale-pod plutitoare, cu o putere de ridicare pana la 400-

500 tf; dragi, deroseuze, sonete, statii de scafandri etc.

Insulele (platformele) plutitoare(fig. 1) sunt platforme cu piloni inalti care se aduc prin plutire (pilonii

fiind ridicati) pana la punctul de lucru. Aici pilonii sunt lasati sa cada pana ating fundul si se fixeaza pe

acesta. In continuare, platforma se ridica deasupra nivelului marii la inaltimea dorita. Se poate obtine astfel

un punct de lucru fix, in imediata apropiere a constructiei.

Fig. 1. Ponton de lucru pe piloni(insula plutitoare)

Pentru executarea dragajelor se folosesc metodele cunoscute. Pentru adancimi mai mari, in scopul

obtinerii si pastrarii taluzurilor din proiect, dragajul cuvelor de fundatie se face in straturi de cel mult 1-2 m.

Acestea nu trebuie sa ramana prea mult timp descoperite pentru a nu se degrada si a nu fi innisipate.

La trasarea in plan trebuie sa se tina seama de dezvoltarea ulterioara a taluzurilor.

Fig. 2. Incarcarea pietrei in salande: a- cu macaraua; b- cu vagoneti; c-cu camioane basculante

2

Transportul si punerea in opera a pietrei.

Incarcarea de la uscat, in mijloacele de transport pe apa se face dupa una din schemele figurii 2.

Anrocamentele pot fi transportate si in containere de 1-5 capacitate, navele de transport (salande,

gabare etc) se deplaseaza la punctul de lucru pana la circa 30-60 m distanta, de unde miscandu-se pe ancore,

se asaza exact pe amplasament. Urmeaza apoi descarcarea lor cu macaraua, prin bascualre, prin deschiderea

clapetelor, eventual cu mana etc. (fig 3).

Fig. 3. Punerea in opera a pietrei

a –cu şalande; b- cu gabare basculante; c-cu macaraua

Daca lucrarea este in apropierea tarmului, transportul si punerea in opera se face direct cu

autocamioanele basculante care ajung pe amplasament pe un pod plutitor. (fig.4)

Lucrarile exterioare care au legatura directa cu malul se executa insa cu preferinta de la uscat,prin

inaintare. Piatra este pusa in opera direct cu autocamioanele sau vagoanele basculante cu ajutorul macaralelor

macaralelor-pod etc. Sustinerea si inaintarea utilajului mai usor la capul lucrarii se asigura uneori cu o

pasarela demontabila , eventual cu esafodaje mobile. In cazuri rare,piatra si blocurile naturale sunt aduse de

la cariera direct in lucrare cu un funicular special construit.

De obicei se utilizeaza o metoda mixta, piatra din fundatia si capul lucrarii pana la o adancime de 3-4 m

punandu-se in opera cu mijloace plutitoare(salande, gabare basculante). Deasupra acestei adancimi

constructia se completeaza de pe dig, prin inaintare. Datorita marii productivitati a operatiilor executate de

mijloace plutitoare, prin rasturnare sau basculare, metoda mixta este deosebit de avantajoasa. In plus, piatra

3

astfel asezata pe fund in fata lucrarii, impiedica afuierile pe care valurile si curentii maritimi le produc de

obicei in aceasta zona.

Pentru realizarea cotelor din proiect , piatra trebuie nivelata. Nivelarea poate fi foarte precisa

(denivelari de 3 cm. ); precisa( 8 cm);grosiera( 20cm).

Pentru usurarea operatiilor de nivelare se recomanda ca ultimul strat de 1-1,5 m de piatra sa nu se

realizeze cu salande sau gabare basculante, ci cu ajutorul macaralelor cu bena care permit o distributie a

materialului mai uniforma, chiar de la inceput.

Fig. 4. Punerea un opera a pietrei de pe un pod plutitor.

La fixarea cotei si formei prismelor de anrocamente pentreu executie, trebuie sa se tina seama de tasari.

Nivelarea foarte precisa se cere la patul digurilor si cheurilor cu parament vertical, nivelarea precisa

la patul pe care se asaza blocurile de la baza taluzurilor, nivelarea grosiera la masivele succesive din care sunt

alcatuite lucrarile exterioare de aparare, cu taluzuri sau combinate. Operatia de nivelare se face de obicei cu

scafandri, in ultimul timp cu masini de nivelat de tip special, care lucreaza sub apa. Nivelarea manuala se

executa cu ajutorul a doua sine de cale ferata asezate la cativa metri distanta orizontal si paralele cu linia

coronamentului, la cota proiectului. Perpendicular pe aceste sine,scafandrii misca o a treia sina, cu care fac

nivelarea prorpiu-zisa.

Confectionarea , transportul si punerea in opera a blocurilor de beton.

Confectionarea blocurilor se face in poligoane special amenajate. Betonul se toarna in cofraje

demontabile, care dupa cateva zile se scot pentru a fi utilizate in continuare. Uneori cofrajele se executa din

placi de beton care se inglobeaza in masa bocurilor(cofraje pierdute). Blocurile care urmeaza a fi aruncate pe

taluze se pot confectiona cu o usoara inclinare a fetelor laterale(in forma de trunchi de piramida), asa fel

incat cofrajele sa poata fi scoase fara a fi demontate.

De la turnare la punerea in opera trebuie sa treaca cel putin 50-60 de zile, in functie si de conditiile

climatice. Este recomandabil sa se asigure un timp de pastrare mai indelungat(3-4 luni)pentru a spori

rezistenta betonului din blocurile care se introduc sub apa, prin carbonatarea in aer. De altfel crearea unui

depozit-tampon este necesara si pentru a putea face fata lunilor de varf ale executiei.

4

Blocurile se toarna in file. Numarul si dispozitia acestora depinde de utilajul existent pentru ridicarea

si trasportul blocurilor. Macaralele-bardor cuprind sub portalul lor o singura fila de blocuri(vechiul santier de

betonaj al portului Constanta, fig. 5). si pot cu ajutorul unui sistem de rulare pe doua directii perpendiculare,

sa treaca de pe o fila pe alta si depune blocurile pe vagonete speciale(truckuri). Pentru turnare betonul e adus

de la betoniera in cuve de o macara electrica, care transporta si cofrajele. Macaraua poate trece de la o fila la

alta printr-un sistem de rulare pe doua directii perpendiculare ca si bardorul.

Fig. 5. Organizarea santierului de betonaj din vechiul port Constanta,pentru confectionarea blocurilor artificiale de 40 tf:

a)-plan; b)-macaraua electrica pentru transportul cuvelor; c)-bardor pentru manipularea blocurilor.

5

Macaraua utilizata in vechiul santier de betonaj al portului Constanta avea o capacitate de ridicare de 5

tf si o viteza de deplasare de 1m/s; forta de ridicare a bardorului 40 tf. La acest santier, pe laturile lungi ale

poligonului erau prevazute doua cai ferate: una servea pentru circulatia truckurilor si trecerea bardorului de la

o fila la alta, a doua pentru carucioarele cu cuve de la statia de betonaj si trecerea macaralei de la o fila la

alta.

Daca pentru ridicarea si transportul blocurilor se dispune de o macara pod de deschidere mare, toate

filele de turnare si liniile ferate de expediere(eventual un drum pentru autotractoare)se situeaza sub macara.

Se evita astfel deplasarile pe directii perpendiculare din cazul precedent. Transportul betonului si al

cofrajelor se face de macarale cu brat care circula in lungul poligonului,in afara gabaritului macaralei-pod.

Cuvele de beton sunt aduse cu vagoane-platforma, pe linii ferate. (fig. 6).

Modul de transport al blocurilor de la poligonul de confectionare la locul de utilizare depinde de

conditiile locale si de planul de organizare al santierului. Cea mai simpla situatie este aceea in care blocurile

pot fi transportate pe vagoane(truckuri) pe uscat, pana la lucrare. In numeroase cazuri insa blocurile trebuie

transportate pe apa. Incarcarea lor in mijloacele de transport pe apa se face de obicei de pe uscat, cu macarale

fixe sau mobile

.

Fig. 6. Poligon de prefabricate deservit de macara portal:a-vedere in plan; b-vedere in sectiune:

1-macara portal pentru manipularea blocurilor; 2- linie CF pentru vagoane truck; 3-macara pentru turnarea betonului; 4 statie pentru prepararea betonului; 5- linie CF pentru vagoane platforma care transporta cuvele de beton; 6-dozazor de agragate; 7-lopata mecanica; 8-depozit de agragate; 9-linie CF pentru vagoane care transporta agregate; 10-zid de sprijin; 11-platforma pentru turnarea blocurilor.

6

Macaralele-port-bloc plutitoare cu forte de ridicare care ajung la 400-500 tf, pot ridica si transporta

blocurile pana la locul de punere in opera(fig. 7).

Pentru transportul blocurilor se utilizeaza gabarele sau alte ambarcatiuni de tip special. Acestea se pot

reduce uneori la niste simpli flotori de care se prind blocurile. Tipul de ambarcatie este determinat de modul

in care se face punerea in opera a blocurilor.

Fig. 7. Macara port-bloc plutitoare

Daca exista macarale pentru ridicarea si asezarea blocurilor in lucrare, acestea pot fi transportate pe

puntea sau in interiorul ambarcatiilor port-bloc. Daca nu exista asemenea macarale si blocurile trebuie

aruncate, se utilizeaza gabarele basculante sau ambarcatiuni de tip special prevazute cu compartimente

interioare fara fund, in care blocurile sunt suspendate de lanturi sau fixate cu mici console rabatabile.

Chiar de pe puntea gabarelor obisnuite se pot arunca blocurile, folosindu-se inclinarea pe care o ia

nava, dupa aruncarea primului bloc, care se poate deplasa cu ajutorul unui vinci de mana. Puntea navei poate

fi amenajata in forma de plan inclinat pe care blocurile reazema, prin intermediul unor role; acestea

faciliteaza alunecarea blocului in momentul lansarii . In timpul transportului miscarea rolelor este blocata si

masivul este fixat de planul inclinat prin dispozitive de prindere speciale. Un asemenea tip de ambarcatiune

s-a utilizat la lucrarile portului Barcelona, pentru blocuri de 80 tf(fig. 8).

Punerea in opera a blocurilor de beton transporate pe apa sau pe uscat se poate face-dupa tipul

lucrarii-prin aruncare sau prin asezarea regulata. De pe lucrare blocurile pot fi puse in opera cu macarale de

mare deschidere(fig 9 si 10).

7

Fig. 8. Nave speciale pentru transportul si punerea in opera a blocurilor:

a-salanda cu ghiare de sustinere; b-gabara cu rolgang

Fig. 9. Macara titan

Fig. 10. Macara cu raza mare de actiune(portul Rota-Spania si Constanta-extindere)

8

Confectionarea si punerea in opera a masivelor gigante.

Suprafata santierului pentru confectionarea masivelor gigante depinde de numarul, dimensiunile si

termenele de confectionare si dare in folosinta a acestora. In medie, timpul necesar de la confectionare la

lansare este de 45 de zile. Masivele gigante se confectioneaza de obicei in serii de 6-8 bucati; distanta

minima intre blocuri este de 5 m.

Betonarea, pe cat posibil, trebuie facuta fara intrerupere, in straturi de 30-40 cm, simultan pe tot conturul.

Betonul este un beton hidrotehnic semiplastic si se vibreaza. Dupa demontarea cofrajelor se face obligatoriu

o tencuire a suprafetelor, laterale sau mai bine torcretarea lor pe o grosime de 2,5-3 cm.

Masivele gigante se confectioneaza pe platforme situate, in vecinatatea marii, in docuri uscate sau

plutitoare. De pe platforme,masivele gigante pot fi lansate la apa:

-prin saparea sau indepartarea cu hidromonitoarele a pamantului de la baza masivelor gigante confectionate

(fig. 11,a);

-pe plane inclinate cu pante de 1:8 -1:10. Masivul se confectioneaza la capatul planului inclinat, rezemand

partial pe acesta prin intermediul unui esafodaj special construit,partial pe platforma. Prin indepartarea

esafodajului de sustinere de sub masivul gigant, acesta basculeaza si incepe sa alunece pe planul inclinat.

(fig. 11,b).

Fig. 11. Lansarea masivelor gigante la apa. :a-prin sapare(hidromecanizare); b-prin desfacerea estacadelor de constructie si lestare; c- cu doc plutitor.

9

Trebuie sa se ia masuri pentru realizarea unei legaturi bune si a unei etanseitati perfecte intre fund si

pereti. Nu se admite deplasarea masivului gigant de pe locul de betonare decat dupa ce betonul a atins 100%

din rezistenta sa.

Un sistem analog mai perfectionat este acela in care santierul de turnare a blocurilor se organizeaza

dupa sistemul calelor de construit si reparat nave. Masivele gigant se confectioneaza pe carucioare, in lungul

unor file de turnare, special amenajate pe platforma. Prin transbordarea pe alte carucioare care circula pe un

plan inclinat, masivele gigante pot fi lansate la apa. (fig. 12).

Fig. 12. Schema unui poligon pentru executia masivelor gigante:

1-cala de lansare;2- cale de rulare pentru macara si linie ingusta pentru vagonete;3-statie pentru betoane;4-

carucior.

Masivele gigante se mai pot executa pe estacade de pe care sunt ridicate de docuri plutitoare in forma

de L. Platforma orizontala a docului, crestata in forma de dinti de pieptene intra intre pilele de sustinere ale

estacadei sub masivele gigante. Prin evacuarea lestului de apa,platforma docului ridica masivele gigante de

pe estacada si le transporta die pe amplasament,fie intr-un alt bazin unde se continua betonarea lor pana la

inaltimea necesara(fig. 11,c).

Confectionarea masivelor gigante in docuri uscate sau pe docuri plutitoare se face mai rar, deoarece

mobilizarea acestora pe perioade mai lungi de timp este neeconomica. In schimb, in numeroase cazuri,

masivele gigante s-au confectionat in docuri uscate improvizate in unele bazine portuare periferice, in

incinte special dragate.

10

Fig. 13. Instalatie sincrolift pentru betonarea masivelor gigante:

1-cadrul sincroliftului; 2- platforma pentru betonarea masivului gigant; 3- cofraj metalic mobil; 4- trolii

sincronizate pentru platforma si cofraj; 5- cabluri pentru sustinerea cofrajului metalic si a platformei; 6-

macara pentru betonare; 7- vagoane platforma pentru transportul benelor; 8- statia de betonare; 9- depozit de

agregate; 10- buldozer;11- lopata mecanica; 12- dozator

Confectionarea masivelor gigante se mai poate face si pe o instalatie speciala denumita sincrolift (fig.

13). Acesta este format dintr-o platforma mobila atarnata cu cabluri de un esafodaj metalic sau de beton

armat. Instalatia se construieste langa un cheu cu adancime suficienta, ca masivele sa poata pluti. Betonarea

incepe cu platforma deasupra nivelului apei. Apoi, pe masura in care masivul gigant se inalta, platforma se

coboara in asa fel, incat diferenta dintre greutatea masivului si subpresiunea exercitata de apa (forta de

plutire) sa nu intreaca capacitatea de sustinere a cablelor.

Masivele gigante se transporta la locul de utilizare, in stare de plutire, prin remorcare. Scufundarea lor

se face prin lestare cu apa. Daca se constata devieri mai mari de 5-8 cm fata de linia proiectului, se pompeaza

apa din interior, si se face o a doua scufundare. Betonarea celulelor nu incepe decat dupa ce a fost evacuata

complet apa din celula respectiva. Se umplu in primul rand celulele expuse actiunii valurilor.

Masivele gigante se asaza in constructie cu rosturi de cel putin 20-25 cm,care sa permita tasarea lor

independenta. Rosturile lasate se umplu ulterior cu beton in saci sau cutii. Instalarea masivului urmator nu

este admisa,pana cand primul masiv nu a fost complet instalat si umplut. In caz contrar,valurile produc

avarierea ambelor masive.

11