Тетраподы для защиты морских берегов

Если вы когда-нибудь отдыхали на море, то наверно вы видели предметы странного вида, которыми усыпаны морские побережья в огромном количестве. Это так называемые «тетраподы». 

Тетрапод – это своеобразная инженерная конструкция, изделие в форме фигурного железобетонного блока. Эти изделия применяются для того, чтобы сооружать волнорезы, укреплять и заграждать прибрежные зоны. Волнорезы – искусственные сооружения, используемые для защиты пляжей, водного бассейна, гаваней, якорных стоянок, для подводных и причальных строительных работ.

Во время ветров, штормов, приливов и отливов граница берега постоянно сдвигается в связи с движением песка. Шторм вызывает перемещение песчаных дюн, выброс на берег массы песка и гальки. Такие изменения являются нежелательными. Конструкции защищают побережья от стихии за счет преломления ледяного покрова и волн. Перехватывая прибрежные течения, волнорезы оберегают от эрозии морские пляжи. Таким образом, волнорезы используются с целью сохранения и увеличения площади имеющихся пляжей, а также для создания неестественных пляжей.
Низкие участки они предохраняют от потопления при нагонных подъемах уровня моря.

Известны случаи использования тетраподов в военных действиях. В частности, в 2014 году, в период вооруженного конфликта на Донбассе украинские военные возводили тетраподы на линиях обороны с целью воспрепятствовать движению техники врагов.

История создания тетраподов

Впервые тетраподы были изобретены во Франции в 1950 году сотрудниками лаборатории Artelia, которая находится в городе Гренобль. Разработчики Поль Англес д'Ориак и Пьер Данель защитили патент на эту конструкцию. Впервые тетраподы применили для защиты забора морской воды в Марокко на тепловой электростанции, расположенной в городе Касабланка.
В настоящее время тетраподы применяются во всем мире. Наиболее популярными тетраподы являются в Японии. Установлено, что 50 % береговой линии страны покрыто тетраподами.

Особенности строения тетраподов

Тетрапод имеет достаточно интересную форму конструкции. В один массивный блок основаниями конусов соединяются вместе четыре луча, имеющих форму конуса.
Именно такое строение тетраподов обеспечивает при возведении берегозащитных сооружений их взаимное блокирование, что значительно увеличивает их эффективность. Благодаря такой конструкции рассеиваются поступающие волны, заставляя воду обтекать их. Кроме того, такая форма тетрапод предотвращают образование морских оползней.
Масса одного тетрапода варьирует от 1,5 до 20 тонн. Ни в коем случае не позволяются никакие отступления по массе изготовленного блока. Масса служит основным показателем, обеспечивающим устойчивость изделию на побережье. Объем одного тетрапода может достигать более 5 м3. Высота изделия варьирует от 134 до 310 см. А ширина – от 144 до 294 и более сантиметров.

Изготовление тетраподов и условия к их производству

Эксплуатация тетраподов происходит в агрессивной водной обстановке, поэтому требования к технологии их создания являются очень серьезными. При изготовлении должно учитываться их предназначение. Они должны противостоять воздействию среды, чтобы обеспечить высокую устойчивость бетона к влиянию воды.
Железобетонные конструкции делаются в соответствии с чертежами и ГОСТ 20425-75 «Тетраподы для берегозащитных и оградительных сооружений» из гидротехнического бетона высокого качества. По прочности на сжатие необходимо, чтобы бетон был марки не ниже М300.

Бетон гидротехнический – это вид очень крепкого, надежного и тяжелейшего бетона. Этот бетон применяется, когда строятся сооружения, контактирующие с влажной средой. Для указанного вида бетона характерны значительные признаки прочности на растяжение и сжатие, стойкости к морозам, устойчивости к влиянию влаги и влагонепроницаемости. У гидротехнического бетона при застывании в процессе обретения твердости ограничено выделение теплоты. Бетон гидротехнический состоит из следующих компонентов: портландцемент (основной компонент), щебенка, песок, галечник или гравий размером не менее 150 мм. В смесь добавляются различные вещества, чтобы повысить качество бетона: уплотняющие, пластифицирующие, вовлекающие воздух и многие другие. По влагонепроницаемости для морских конструкций используется бетонная марка W6, а для речных конструкций применяется марка W4. По морозостойкости применяется бетонная марка в зависимости от погодных условий региона использования тетраподов. Если тетраподы создаются с целью сооружения в приурезовой зоне берега с воздействием льда и сильным волнением, должен применяться бетон гидротехнический марки с влагонепроницаемостью не менее B6, и не ниже M400 по прочности на сжатие. Минимальная железобетонная прочность должна быть 70 %. Основой тетрапода является армированный каркас, состоящий арматурной гладкой стали, что необходимо для придания надежности и прочности. Кроме того, у всех компонентов проводится гидрофобная обработка, и обработка антикоррозионными веществами.

Весьма высокие требования существуют для внешнего вида блока. Не должно быть участков с обнаженной арматурой. Необходимо, чтобы поверхность изделия была ровной. Углубленность воздушных пор, раковин, выбоин не может превышать более 20 мм. Нельзя допускать наличие трещин по всей протяженности фигуры по ее образующей, у основания фигуры, а также проходящих насквозь трещин. Длина поверхностных трещин не может превышать более ¼ части длины образующей конуса, а их ширина не может быть более 0,2 мм.

Хранение, подъем и транспортировка

Хранить изделия нужно в горизонтальном расположении. При транспортировке, погрузке и разгрузке не допускается какое-либо повреждение конструкций. Все указанные процессы должны проводиться осторожно и бережно.
Подъем изделий, их погрузка и разгрузка производится за счет специальной строительной техники. Тетраподы изготавливаются без подъемных петель, однако для удобства возможно изготовление изделий с наличием подъемных петель. Петель может быть несколько, по оси каждого конуса. Но может быть и единственная петля, по оси одного из конусов. Подъемные петли делают из ровной горячекатаной арматурной стали класса A-I. Создание тетрапод с наличием подъемных петель для использования в регионах с расчетной температурой воздуха ниже -35 0С не позволяется. Расчетная температура – это усредненная температура воздуха самых холодных пяти дней.
Изготовленные тетраподы маркируются буквенно-числовым значением. Буква «Т» обозначает тетрапод. А число на маркировке означает массу блока в тоннах.

Тетраподы как достопримечательность

Тетраподы привлекают внимание туристов и воспринимаются ими как развлечение и достопримечательность. Туристы любят лазить по ним и делать снимки этих конструкций.
В украинском городе Мариуполь есть даже галерея тетраподов. К празднованию 235-летия города в 2013 году разными мастерами вручную было расписано свыше 80 штук. Для росписи были использованы различные стили: экспрессионизм, петриковский, жостовский.