ПЕРЕГОРАЖИВАЮЩЕЕ СООРУЖЕНИЕ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ Российский патент 1995 года по МПК E02B7/00 

Изобретение относится к строительству и может быть применено при возведении перегораживающих сооружений (плотин и водопропускных сооружений) на речках, в оврагах, балках и других естественных или искусственных преградах.

Известна конструкция перегораживающего сооружения, включающая однослойную укладку поперек русла преграды соприкасающихся между собой цилиндрических оболочек разных диаметров (с заполнением каким-либо неразмываемым материалом в случае возведения плотины и без заполнения при возведении водопропускного сооружения) из целых утилизованных шин, не скрепленных между собой; верхние образующие оболочек располагаются в горизонтальной плоскости, а нижние образуют обращенную вогнутостью вверх цилиндрическую поверхность; поверх оболочек, не скрепленных между собой, располагаются плиты покрытия, а дно и берега не имеют искусственного укрепления.

Соответственно способ сборки такого сооружения состоит в следующем. Предварительно русло преграды расчищают и выравнивают в тонком слое так, чтобы образовалась цилиндрическая поверхность. Сборку трубы из целых шин наибольшего диаметра начинают в срединной части этой поверхности (дне), обеспечивая при этом фиксацию вертикального и соосного положения шин в трубе, например, с помощью кольев, вбиваемых по торцам трубы и подбивной внизу камнями. После сборки первой трубы, в соприкосновении с ней, в аналогичном порядке собирают соседние трубы, закладывая в пространстве между трубами и дном герметизирующей неразмываемый материал, причем с целью размещения верхних образующих труб в горизонтальной плоскости производят дополнительное локальное формирование дна преграды под каждой трубой ( по мере приближения к берегу диаметр труб уменьшается). После сборки всей трубной системы поверх нее засыпают неразмывающийся материал, который выравнивается в один уровень с верхними образующими труб, после чего собирается настил из плит, сочлененных между собой [1]
Известно также перегораживающее сооружение, включающее установленную поперек расчищенного русла преграды кладку труб, с заполнением или без заполнения, собранных из утилизованных шин, стянутых вдоль образующих осевыми стяжными элементами и укладываемых в траншею; поверху оболочек, скрепленных между собой, располагается покрытие, а дно и берега не имеют искусственного укрепления.

Соответственно, способ сборки такого сооружения состоит в следующем. Предварительно русло преграды расчищают, готовят траншею и выравнивают ее так, чтобы была получена трапецеидальная форма сечения русла преграды. После этого на плоском дне производят сборку соприкасающихся между собой труб из шин одинакового диаметра, положение которых в оболочках фиксируется с помощью стяжек, пропускаемых внутрь труб (по две штуки внутрь каждой трубы с диаметрально противоположным горизонтальным расположением) и соединенных по торцам труб планками. По окончании сборки труб первого слоя над ним в аналогичном порядке собирают трубную систему второго слоя, поверх которой из плит собирается покрытие [2]
Недостатками этого сооружения являются следующие:
недостаточная заглубленность сооружения в дно и берега преграды, что при сильном напоре воды может привести к сдвигу вдоль русла всего сооружения и, как следствие из этого, к полному или частичному его разрушению;
отсутствие искусственного укрепления берегов и дна преграды, что при больших скоростях воды может привести к подмыву берегов и дна и к тем же последствиям, что и в предыдущем пункте;
отсутствие напряженного состояния труб и сооружения в целом, что обуславливает пониженную нагрузочную способность перегораживающего сооружения при передвижении поверху тяжелых транспортных средств, а также и ненадежную работу его;
использование только целых шин, что приводит к расходу дефицитной протекторной резины без корда, к неиспользованию боковин и бортовых колец шин, являющихся отходами при переработке шин на регенераторных заводах, а также дефектных шерохованных шин, являющихся отходами на заводах по восстановлению шин.

Целью изобретения является обеспечение более надежной работы и повышенной грузоподъемности перегораживающего сооружения, экономия материальных ресурсов.

Цель достигается тем, что в перегораживающем сооружении, включающем установленную поперек расчищенного русла преграды кладку труб, с заполнением или без заполнения, собранных из утилизованных шин, стянутых вдоль образующих осевыми стяжками элементами и укладываемых в траншею, кладка труб заключена внутрь водонепроницаемой оболочки цилиндрического типа, стянутой поверх кладки труб регулируемыми продольными стяжками, причем оболочка утолщена в более широкой серединной и сужена в верхнебереговых частях траншеи; кроме того, вдоль осей труб кладка ската оголовочными плитами, опирающимися на нижние уширенные края оболочки и установленными с возможностью перемещения навстречу друг другу с помощью поперечных регулируемых стяжек, скрепленных с плитами, в которых выполнены круглые отверстия, соосные отверстиям труб и того же диаметра для возведения водопропускного сооружения; предлагается оболочку собирать из утилизованных материалов.

В способе сборки перегораживающего сооружения, включающем расчистку и выравнивание дна и берегов, преграды, подготовку траншеи, сборку в подготовленной части русла кладки труб, сжатие их осевыми стяжными элементами, сборку поверх кладки покрытия, траншею отрывают по конфигурации оболочки, в которую заключают кладку труб, причем траншею выполняют по профилю сечения русла преграды наибольшей глубины в донной и верхнебереговых частях, по дну и берегам траншеи укладывают элементы, из которых собираюют оболочку, причем над утолщенной нижней частью оболочки собирают кладку труб, которую заворачивают тонкими суженными краями оболочки, после чего края сближают друг с другом с помощью продольных регулируемых стяжек, которые скрепляют по краям при одновременной подсыпке неразмываемого материала с обеих береговых концов траншеи, трамбовке его со сдвигом через утолщенные береговые части оболочки к центру сооружения, в конце сборки с боков кладки труб, заключенной внутрь оболочки, устанавливают оголовочные плиты с опорой на нижние края оболочки в случае сборки водопропускного сооружения отверстия плит устанавливают соосно с отверстиями труб кладки, после чего плиты перемещают навстречу друг другу. Оболочка является искусственным укреплением дна и берегов преграды (заменяют каменное укрепление) и может быть собрана из самых разнообразных матеpиалов.

На фиг. 1 показаны кривые сечения вертикальной плоскостью дна и берегов преграды (пунктирная кривая АВС) и траншеи (сплошная кривая АВС); на фиг.2 вид перегораживающего сооружения сбоку траншеи; на фиг.3 вид Е на стянутую оболочку сверху; на фиг.4 вид Д сверху на кладку из шинных труб; на фиг.5 срединный разрез перегораживающего сооружения вертикальной плоскостью, перпендикулярной берегам преграды; на фиг. 6 вид плиты из протекторных лент, нанизанных на троса (цепи); на фиг.7 вид сетки из шин, боковин или бортовых колец; на фиг.8 горизонтальное сечение перегораживающего сооружения на уровне осей обойм 8.

Перегораживающее сооружение включает в себя незамкнутую (цилиндрического типа) водонепроницаемую оболочку 1, образующие которой параллельны берегам преграды, располагающуюся в открытой в дне и берегах преграды траншее 2, облегающую снизу, с боков и частично сверху кладку из шинных труб 3 (с заполнением и без заполнения каким-либо неразмываемым материалом) и стянутую по встречно располагающимся по отношению друг к другу над кладкой труб краям 4 продольными стяжками 5. С боков кладка сжата с помощью оголовочных плит 6, с круглыми отверстиями 7 (соосными с отверстиями труб кладки и имеющими тот же диаметр, или без них, перемещающихся навстречу друг другу с помощью поперечных регулируемых стяжек 12 (на фиг.2 показаны опорные элементы 8, скрепляющие их с оголовочными плитами) и опирающихся на края 9 нижней, более широкой и утолщенной части оболочки 1. Поверх оболочки, заключающей внутри себя поленицу из труб 3, собрано покрытие 10. Оболочка может быть собрана из труб (с заполнением каким-либо неразмываемым материалом) разных диаметров, сцепленных между собой наподобие роликовой цепи, причем трубы могут быть изготовлены из самых разнообразных материалов, в том числе из целых и шерохованных шин, бортовин шин (трубы, собранные из шин, обязательно должны быть напряженными в осевом направлении). Оболочка может быть многослойной, составленной из слоев изношенных конвейерной ленты или тканевых материалов; из перемешивающихся между собой сеток, составленных из целых или шерохованных утилизованных шин (с заполнением или без заполнения), их боковин и бортовых колец (сетки также заполнены каким-либо материалом). Кроме того, оболочка может представлять собой последовательное соединение с помощью шарниров плит из железобетона или каких-либо других материалов, причем плиты могут иметь и криволинейные очертания. И, наконец, оболочка может быть собрана из протекторных лент (вырезают из шин путем удаления бортовин), нанизываемых на троса или цепи. С боков суженная часть оболочки вместе с кладкой труб сжата оголовочными плитами (монолитные или сборные, в случае постройки водопропускного сооружения в них предусмотрены отверстия, соосные отверстиям труб в кладке, закладываемой внутрь оболочки, и имеющие тот же диаметр), опирающимися на края нижней расширенной части оболочки (с утолщением) и сближаемыми навстречу друг другу с помощью регулируемых поперечных стяжек, опирающимися на опорные элементы, замоноличенные в оголовочных плитах. Эти же плиты служат и для декоративных целей, в их верхней части предусмотрены перила, а на наружной стороне оформлен раструб наподобие раструбок оголовков железобетонных водопропускных труб. Поверх оболочки размещено сборное или монолитное покрытие, предназначено для перехода через преграду людей и транспорта. Описанная конструкция перегораживающего сооружения может быть практически реализована следующим образом.

Способ сборки сооружения состоит в следующем.

Вначале в русле преграды с помощью бульдозера и экскаватора отрывают траншею 2 необходимых формы и размеров. Затем вдоль всей траншеи с выходом на ее берега выкладывают элементы для сборки оболочки 2, которые скрепляют между собой. По окончании сборки оболочки над ее нижней, утолщенной частью собирают кладку труб из шинных труб (при сооружении плотины и полости труб, и промежутки между ними заполняют каким-либо неразмываемым материалом), по бокам которой, с опорой на свободные края нижней уширенной части 9 оболочки, устанавливают в вертикальном положении две оголовочные плиты 6. С помощью поперечных регулируемых стяжек 12 обе плиты перемещают навстречу друг другу, обеспечивая тем самым пространственное сжатие кладки 3 труб. По окончании этой операции края 4 оболочки 2 заворачивают поверх кладки и стягивают навстречу друг другу с помощью продольных регулируемых стяжек 5. Одновременно с этим под утолщенные береговые части оболочки, находящиеся в пределах траншеи 1, подсыпают и бульдозером уплотняют с одновременным сдвигом к центру сооружения неразмываемый материал 11, обеспечивая тем самым еще более напряженное состояние всей опорной конструкции сооружения. После этого над ней собирается монолитное или сборное покрытие.

Использование: в гидротехническом строительстве, в частности в устройствах перегораживающих сооружения (плотин и водопропускных сооружений) на речках, в оврагах, балках и др. естественных или искусственных преградах. Сущность изобретения: перегораживающее сооружение состоит из кладки труб 3 из утилизованных шин, стянутых вдоль образующих осевыми стяжными элементами, укладываемых в траншею 2. Кладка труб заключена внутрь водонепроницаемой оболочки 1 цилиндрического типа, стянутой поверх кладки труб регулируемыми продольными стяжками 5, причем оболочки выполнены из утилизированных материалов. Способ сборки перегораживающего сооружения предусматривает отрывание траншеи 2 по конфигурации оболочки. Кладку труб 3 заворачивают тонкими суженными крачми оболочки 9, которые сближают друг с другом с помощью продольных регулируемых стяжек, скрепленных по краям при одновременной подсыпке неразмываемого материала с обоих береговых концов траншеи. Затем ведут трамбование материала со сдвигом через утолщенные береговые части оболочки к центру сооружения, а в конце сборки устанавливают оголовочные плиты 6. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Перегораживающее сооружение, включающее преграду, установленную поперек расчищенного русла и выполненную в виде кладки из труб, собранных из утилизованных материалов в виде шин, стянутых вдоль образующих осевыми стяжными элементами и уложенных в поперечную траншею, отличающееся тем, что оно снабжено водонепроницаемой оболочкой цилиндрической формы и регулируемыми продольными стяжками, при этом кладка труб заключена внутрь водонепроницаемой оболочки цилиндрической формы и стянута поверх кладки труб регулируемыми продольными стяжками. 2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что траншея выполнена более широкой в срединной части и суженной в верхне-береговых частях, при этом оболочка выполнена уширенной и утолщенной в срединной части, суженной и утолщенной в верхне-береговых частях траншеи. 3. Сооружение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оболочка выполнена с нижними уширенными краями и снабжена поперечными регулируемыми стяжками, при этом вдоль осей труб кладка сжата оголовочными плитами, опирающимися на нижние уширенные края оболочки и установленными с возможностью перемещения навстречу друг другу с помощью поперечных регулируемых стяжек, скрепленных с плитами, в которых выполнены круглые отверстия, соосные с отверстиями труб и того же диаметра для возведения водопропускного сооружения. 4. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что оболочка выполнена из утилизованных материалов, например, полотнищ конвейерных лент или тканей, протекторных лент, вырезанных из шин и нанизанных на тросы, сеток, собранных из целых и изношенных шин, из их боковин и бортовых колец, плит из различных материалов, в том числе протекторных лент, прямолинейного или криволинейного очертания, соединенных друг с другом гибкими связями, труб разных диаметров и материалов, соединенных между собой по типу роликовой цепи, и их боковин. 5. Способ сборки перегораживающего сооружения, включающий расчистку и выравнивание дна и берегов русла в створе преграды и отрывку поперечной траншеи, сборку в подготовленной части русла кладки труб, сжатие их осевыми стяжными элементами, сборку поверх кладки покрытия, отличающийся тем, что по дну и берегам в траншею укладывают элементы, из которых собирают оболочку, которую выполняют с утолщенной нижней и береговыми частями и с тонкими суженными краями, при этом над утолщенной нижней частью оболочки помещают кладку труб, последнюю заворачивают тонкими суженными краями оболочки, после чего эти края сближают друг с другом с помощью продольных регулируемых стяжек при одновременной подсыпке неразмываемого материала с обоих береговых концов траншеи и трамбовке его со сдвигом через утолщенные береговые части оболочки к центру сооружения, а в конце сборки с боков кладки устанавливают оголовочные плиты.