נחלים וגופי מים אחרים לא יכולים להיות ניתנים לניווט בגלל עומק לא מספיק. עומק רדוד משפיע לרעה על פעולת תוואי התובלה במהלך הורדת מפלס המים בנהר. בדרכי מים יבשתיות, חפירה היא הדרך העיקרית לשיפור תנאי המשלוח. אודותיהם יתואר במאמר זה.
הגדרת חפירה
מדובר בסוג מיוחד של עבודות עפר המתבצעות בתחתית גופי מים שונים (נהרות, אגמים, מאגרים, הים) כדי לשפר את תנאי הניווט.
מטרת עבודה כזו היא יצירה או העמקה של נתיב המים לנקודות מפתח שונות (נמלים, עגינה). כמו כן, עבודות אלה מבוצעות להנחת צינור מתחת למים במהלך בניית גשרים ומבנים הידראוליים.
טכניקה משומשת
עבודות עפר מסוג זה מתבצעות באמצעות מגדלים (פגזי חפירה) וציורי תובלה של קרקע.
מגדל הוא כלי מיוחד של הצי הטכני שבעזרתו מתבצעת חפירה וכן מיצוי חומרים לא מתכתיים לבנייה. משאיות משאיות הן דוברות קטנות להובלת אדמות.
איך העבודות
החלק בחלק התחתון של המאגר, המעמיק בעזרת מגדלים, נקרא חפירה או חריץ ניווט. הם יכולים להיות הוניים ותפעוליים (כמו גם סוגים של עבודה).
כאשר מפותחים חריץ ניווט באמצעות מגדלים, מתקבל תעלה מתחת למים עם עומק ורוחב מסוים. הוא עובר דרך פסגה של בקע נהר, שהוא רדוד מכדי שאוניות יעבור.
דפוס חריץ
באיור שלהלן מופיע דפוס החריץ במהלך חפירה.
תוכנית רול - א, חתך רוחב - ב, פרופיל תעלה אורכי, ח1 - העומק שלה. לאחר החריץ מעוצב ומעמיק על ידי הקטע hcl עומק ח2, אשר יש להשיג במיקום החריץ, מחושב על ידי הנוסחה: h1 + חcl - δz = ח2, איפה:
δz מציין את הכמות שבה ירדה מפלס המים במהלך התפתחות החריץ.
כאשר חתך הרוחב של החריץ קטן מאוד בהשוואה לזה של הנהר עצמו, לא ניתן לקחת בחשבון ערך זה כלל. במקרים אחרים, הערך של δz מחושב באופן ספציפי, מכיוון שאם מפלס המים יורד יתר על המידה, העומקים הנחוצים לניווט בקרעים שנמצאים במעלה הנהר יכולים לרדת בצורה חדה.
הקצוות הרוחביים של החריץ נקראים קצוות. קבע את כיוון משבצת המשלוח העתידית מגבולו התחתון לצד שכנגד הנהר. מכיוון שהחריץ במעלה הזרם, הקצה השמאלי שלו פועל לאורך הגדה הימנית, והקצה הימני פועל לאורך הגדה השמאלית. הגבולות התחתונים והעליונים של החריץ מגדירים איזובאטים (קווים המחברים בין אותם עומקים) עומקים על פי העיצוב. כדי להקל על קידוח ומדידות, מסומנים גבולות אלה (עליונים ותחתונים) בקווים ישרים. אבל לפעמים נשבר על פי איזובאטים.
העמקת המאגר ובהתאם מעבר הספינה בחריץ מתבצעת עד לסימון העומק התחתון על פי פרויקט החפירה. לעיתים נלקחים בחשבון כמה תכונות של פיתוח אדמה בעזרת התקני דגימה שונים של קרקע, וכדי להגיע לתחתית העיצובית בכל חלקי החריץ, יש צורך להוציא את נפח האדמה שמתחת לסימן זה. הערך הממוצע של העמקת יתר טכנולוגית נקרא המרווח לאי-אחידות התפוקה - חn (נראה באיור). שכבת האדמה שמוסרת במהלך התפתחות החריץ לתחתית העיצוב נקראת שימושי, ומסומנת באיור - חn. במהלך עבודות מבצעיות שכבה שימושית זו דקה ולעתים קרובות אינה עולה על חצי מטר, אפילו על נהרות גדולים. כאשר החלק התחתון אינו אחיד, גודל השכבה השימושית יכול להשתנות באופן נרחב. לאחר ביצוע עבודות להעמקת הקרקע בחלקים שונים של המאגרים (בקרעים, סכרים, גישות לנמלים), ניתן להבטיח שתעבור אוניות במידות מסוימות.
תצוגות מעבר
חפירה יכולה להיות מעבר ואי מעבר. מעבר מתבצע במטרה לשמור או להגדיל מידות מסוימות של מסלול המים במעברי ספינות, שהיו בשימוש בעבר או סתם נפתחו. עבודות עפר מסוג זה מחולקות, בתורן, לעבודות הון ותפעול. עבודות עיקריות מתבצעות על מנת לשפר ביסודיות את אדיבותם של נהרות וגופי מים אחרים, על מנת להפוך אותם לניווטים.
הם מבוצעים גם במהלך הקמת תחנות כוח הידרואלקטריות ומתקנים דומים אחרים. המטרה העיקרית שלהם היא לרוב להניח מעבר ספינה חדש, נוח יותר למעבר. לשם כך הם יכולים ליישר את מתפתל מישור השיטפון של הנהר, להעמיק את השרוולים הנוצרים ולקרוע את קירות הצד. העברת הספינה מתבצעת בתנאים ירודים שנוצרו באותה ספינה, בנוסף לכל דבר אחר, זה יכול להפחית משמעותית את כמות עבודות התחזוקה. עבודות תפעוליות מתבצעות במהלך סתימת קרקעית המאגרים, מנקה את הנהר משקעים המונע מעבר של כלי שיט בהם ומגביל את פעולתם של מבנים הידראוליים.
הם מבוצעים במעברי אוניות קיימים לשמירה על מידות מסוימות של תוואי הובלת המים. עבודות חפירה תפעוליות, בתורן, מחולקות לעבודות תיקון ושיקום. עבודות תיקון מתבצעות על גופי מים בתקופה בה נצפתה מפלס מים מורד (מים נמוכים). הסחפים המתרחשים בזמן זה מוסרים.
עבודות חפירה משקמות מבוצעות על מנת להוציא משקעים ממעבר הספינה, המופקדים על השסעים במהלך עליית המים המרבית (שיטפון המעיין).
עבודות אקסטרא-נט
עבודות אקסטרא-נט להעמקת הקרקע מבוצעות מחוץ לצירי המעבר. הם מתבצעים כאשר יש צורך להעמיק את הגישה לנמל, המזח, המזח. הם מבצעים פיתוח של נחלים ונקודות מדרון, מציידים בורות למבנים הידראוליים, חופרים תעלות למעברי דוכרים (מעברי צנרת).
דרישות חריץ למשלוח
דרישות מסוימות מוצגות לגבי משבצות המשלוח:
- עליהם להיות בעלי מידות כלליות מסוימות שהוקמו בקפידה (עומק, רוחב, רדיוס עקמומיות), אשר לא אמור להיות פחות מהממדים המובטחים בדרכם של הספינה.
- משלוח משבצות צריך להיות בטוח וקל לניווט.
- עליהם לבצע מינימום סחיפה כך שתיקוני המשך יבוצעו בנפח קטן יותר.
- חייב להיות בעל נפח החפירה המינימלי האפשרי, כך שגם עלות הכספים לייצור עבודה והמועדים יהיו מינימליים.
- הם צריכים לעזור בשיפור הגליל.
כמה חריגים לכללים
לפעמים לא ניתן למלא את הדרישות הללו במלואן, במיוחד בהקשר של גליל ספציפי. הם יכולים לסתור זה את זה. לכן הדרישות החשובות ביותר לחריץ למשלוח הן בטיחות ונוחות.
על פי הדרישות, משבצות המשלוח הינן ישרות. אך במקרים מסוימים, חריגים אפשריים. החריצים יכולים להיות מורכבים מ -2 או 3 מרפקים (ישר) עם זוויות קטנות ביניהם. הם מנסים כך שלגישה לחריץ משני הצדדים (למעלה ולמטה) יש עקומות גדולות.וגם כך שבגישות לחריץ ועליו אין זרמי dump (רוחבי או בזווית למעבר). המהירות הנוכחית עם כניסת הספינה לחריץ הספינה צריכה להשתנות בהדרגה. כדי להשיג אפקט זה נחתכים צלעות וצלעות צד (צורות הקלה של אפיק הנחל). או הרחב את סוף החריץ על ידי שבירת קצה אחד. כדי לא ליצור זרמי ערמה או רוחביים, פרויקט החפירה נעשה כך שכיוון החריץ זהה לכיוון זרימת המים במהלך שיטפונות או בתקופות מים נמוכים. במקביל, הם שמים לב לבחירת המקום בו תהיה ממוקמת השלכת.
נוהל חפירת נהרות ומי הים
יש להסכים על מיקום והרכב המצב של תנועת האוניות העתידית של ארגון הבנייה עם ארגוני חיל הים או הנהר. הציוד של כלי השיט המשמש בפעולות חפירת נהר או ים חייב לעמוד בדרישות מרשם הפדרציה הרוסית לרישום ספינות נהר וים.
בין עבודות העזר וההכנה להעמקת הקרקעית, יש לבצע את העבודות הבאות:
- יש צורך לשבור את החריצים בממדי התעלות ובמגרעות אחרות ולהגדיר את שלטי היעד.
- לשבור מבנים שהוחזרו, מיכלי משקעים ומזבלות.
- עקוב אחר סידור צינורות גרעינים ותעלות מים, מגשרים, תעלות וסכרים, וספק חשמל ותקשורת.
- התקן מסילות מד מים כך שה"אפס "שלהם קשור למדד קבוע.
- התקן שלטים התוחמים מעגלים שאפשר להגיע אליהם באמצעות חפירות יניקה או צינורות גרמה צפים לכבלים וצינורות הממוקמים מתחת למים באזור העבודה.
- התקן מסילות במפות הסחף בכדי לתקן את המטרות ולשלוט בחתכים.
כל העבודות שבוצעו, המצוינות לעיל, נשלטות חזותית ונרשמות ביומן.
מדריך
חפירה מתבצעת תחת פיקוחו של מפקח בניה (יצרן עבודות מסילה). המסמך העיקרי הדרוש על ידי מנהל העבודה בעת תכנון עבודות על המתיחה הוא תוכנית הייצור והתפעול של עבודות מסלול לניווט. בהתבסס על תוכנית זו ובהתחשב בתנאים ההידרולוגיים והרפורמציה של מערת הנחל של קטע זה של הנהר, ראש או מנהל העבודה מסדרים מגדלים ומחלק את נפח העמקת הקרקע לפי סוג וזמן הניווט.
עבודות נהר: תקופות שונות
עבודות חפירה על נהרות עם שיטפונות באביב ונמס שלג מתבצעות בתקופות האביב, ההכנה והסתיו והמים הנמוכים. באביב זה מתחיל כשהנהר הופך לניווט ונגמר בירידה במפלס המים. ואז מגיעים לרמות החפירה, מכשירי החפירה מורידים לעומק מספיק כדי לפתח חריץ לתחתית העיצוב. בתקופת האביב מבוצעות עבודות מעבר חוץ ומפתחים משבצות הון.
תקופת ההכנה מתחילה עם תחילת דרגות העבודה של העמקת הקרקע ומסתיימת ברמות הממוקמות מעל רמת העיצוב ברבע מהעומק המובטח. תקופה זו היא העיקרית בחפירת המעברים.
בתקופת המים הנמוכים מתבצעים בעיקר תיקונים.