АРОЧНЫЙ БЛОК Российский патент 1994 года по МПК E02B3/06 

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам, предназначенным для защиты берегов водоемов от разрушающих волновых воздействий.

Известен арочный блок, включающий боковые арки из соединенных криволинейных модульных элементов, которые концами в узлах соединения жестко прикрепленны к концам поперечных балок в виде круглых стержней с нанизанными на них кольцами из упругого материала.

Недостатком данного блока является ограниченная область применения из-за того, что он может быть эффективно использован только при строительстве прямолинейных продольных и поперечных берегозащитных сооружений.

Целью изобретения является расширение области применения арочного блока.

Это достигается тем, что арочный блок, включающий боковые арки из соединенных криволинейных модульных элементов, которые концами в узлах соединения жестко прикреплены к концам поперечных балок в виде круглых стержней с нанизанными на них кольцами из упругого материала, выполнен трапециевидным в плане.

Таким образом, изобретение соответствует критерию "новизна".

Существенный отличительный признак (арочный блок выполнен трапециевидным в плане) обеспечивает изобретению по сравнению с прототипом и другими аналогами преимущество, заключающееся в том, что блок может быть эффективно использован не только при строительстве прямолинейных продольных и поперечных берегозащитных сооружений, но и при строительстве берегозащитных сооружений с многоугольными и замкнутым в плане профилем, т. е. может быть использовано для защиты берегов мысов (кос), естественных и искусственных островов.

При изучении других известных технических решений в исследуемой и смежных областях гидротехники существенный отличительный признак заявляемого арочного блока не выявлен.

Таким образом, изобретение соответствует критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан арочный блок, общий вид; на фиг. 2 - арочный блок, вид сверху; на фиг. 3 - прямолинейное продольное берегозащитное сооружение, вид сверху; на фиг. 4 - мысовое берегозащитное сооружение, вид сверху; на фиг. 5 - островное берегозащитное сооружение, вид сверху.

Арочный блок 1 состоит из поперечных балок 2 различной длины, представляющих собой, например, металлические трубы с надетыми на них кольцами 3 из упругого материала, например старые автопокрышки.

К концам поперечных балок 2 в узлах соединения жестко прикреплены под углом криволинейные модульные элементы 4, образующие трапециевидную в плане арку.

Строительство берегозащитных сооружений из предлагаемый арочных блоков может осуществляться следующим образом.

Арочные блоки 1 устанавливаются с помощью плавучего или сухопутного крана в необходимом количестве на дно водоема в один ряд параллельно берегу 7.

При этом берегозащитное сооружение на прямых участках берега 7 может иметь в плане прямолинейные очертания (фиг. 3), на мысовых участках берегов криволинейные очертания (фиг. 4), а при защите берегов естественных и искусственных островов криволинейные очертания в виде замкнутого многогранника.

Арочный блок 1 в берегозащитном сооружении работает следующим образом.

При отсутствии волнения в водоеме благодаря наличию внутренней полости и сквозных отверстий во фронтальной и тыловой гранях блока 1 происходит беспрепятственный водообмен в прибрежной зоне водоема.

При наличии волнения в водоеме каждая набегающая на берег 7 волна встречает на своем пути берегозащитное сооружение из блоков 1, разрушается и проникает через отверстия фронтальных и тыловых граней в прибрежную зону.

При откате волны из прибрежной зоны вода перетекает обратно в водоем через отверстия тыловых и фронтальных граней блока 1.

Принцип работы арочного блока основан на явлении диссипации кинетической энергии под действием сил трения.

При накате волны на фронтальную грань блока 1 безнапорное движение воды, характеризуемое свободной поверхностью водоема, становится напорным. При этом потенциальная энергия волны переходит в кинетическую энергию напорного турбулентного потока воды.

Этот поток встречает на своем пути препятствие в виде балок 2 с надетыми кольцами 3 из упругого материала, частично отражается от них и уходит обратно вглубь водоема в виде отраженной волны.

Оставшаяся часть турбулентного потока воды проникает через отверстия фронтальной и тыловой граней блока 1 в прибрежную зону.

При этом турбулентный поток тратит часть своей кинетической энергии на сжатие упругих колец 3, а остальную энергию - на преодоление сил трения.

Пропускание штормовых волн через берегозащитное сооружение, собранное из арочных блоков, вызывает снижение высоты и энергии волн до размеров, не опасных для защищаемых берегов.

Эти существенные изменения параметров волн приведут к снижению скорости и транспортирующей способности течений, влекущих наносы. В результате происходит стабилизация подводных и надводных береговых склонов и прекращается разрушение берегов на участках, защищенных берегозащитными сооружениями, собранными из арочных блоков.

Кроме того, использование изобретения для строительства берегозащитных сооружений позволяет снизить стоимость строительно-монтажных работ на 10% .

(56) Авторское свидетельство СССР N 1532647, кл. E 02 B 3/06, 1989.

Использование: гидротехническое строительство, точнее защита берегов водоемов от волновых воздействий. Сущность изобретения: арочный блок включает опорные элементы и поперечные балки 2, прикрепленные концами к боковым аркам, выполненным из соединенных криволинейных модульных элементов 4. К концам поперечных балок 2 жестко прикреплены под углом элементы 4 с образованием трапециевидного в плане блока. Поперечные балки 2 и опорные элементы выполнены в виде круглых стержней с нанизанными на них кольцами 3 из упругого материала. 5 ил.

АРОЧНЫЙ БЛОК преимущественно берегозащитного сооружения, включающий боковые арки, выполненные из соединенных криволинейных модульных элементов, установленные выпуклой поверхностью вверх и имеющие на концах опорные элементы, и поперечные балки, жестко прикрепленные концами в узлах присоединения к концам боковых арок, причем поперечные балки и опорные элементы выполнены в виде круглых стержней с нанизанными на них кольцами из упругого материала, отличающийся тем, что блок выполнен трапециевидным в плане, а боковые арки - трапециевидными в сечении.