ЗАЩИТНОЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1996 года по МПК E02B3/04 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано для защиты народнохозяйственных объектов от стихийных бедствий: тайфуна, наводнения, цунами. Использование изобретения во всех случаях необходимо при возникновении потока водной среды с ветровой нагрузкой, когда катастрофа возникает в результате подъема воды, например при паводке, или катастрофа в море. Изобретение имеет преимущественное применение для защиты народнохозяйственных объектов, которые расположены в береговой зоне, а также для возведения временной преграды на дне водоема, например при паводке или при изменении направления течения водного потока (река Нева).

Известно гидротехническое сооружение, содержащее гибкую оболочку, которая соединена с источником водной среды [1]
Недостатками известного сооружения являются: недостаточная стойкость при локальном силовом воздействии на оболочку; недостаточная стойкость при общем динамическом воздействии на оболочку; невозможность использования поверхности, где расположено гидротехническое сооружение при нормальных условиях, когда гидротехническое сооружение не требуется и оно должно находиться в сложенном виде.

Известно гидротехническое сооружение, включающее нижнюю плиту, верхнюю плиту, соединенную шарнирно с передней кромкой нижней плиты, и привод, соединенный с верхней плитой [2]
Недостатками известного сооружения являются: ударную нагрузку воспринимает и верхняя плита и шарнир, и привод, так как масса верхней плиты может оказаться недостаточной для снижения ударной нагрузки, которая при стихийных бедствиях носит непредсказуемый характер как по величине, так и по направлению; сложность привода и его неработоспособность при отсутствии энергии, которая при стихийных бедствиях может и не быть.

Целью изобретения является повышение массы сооружения для восприятия и локальных и общих динамических нагрузок, упрощение системы приведения гидротехнического сооружения в рабочее положение даже при отсутствии энергопитания, возможность использования поверхности, где размещено гидротехническое сооружение, в нерабочем положении.

Поставленная цель достигается тем, что гидротехническое сооружение снабжено размещенной между плитами и прикрепленной к верхней плите гибкой замкнутой оболочкой, имеющей патрубок с вентилем в задней части, и фиксатором, состоящим из рейки, прикрепленной к задней части нижней плиты, и стержня с зубом на одном конце, прикрепленного шарнирно другим концом к задней кромке верхней плиты, причем нижняя плита выполнена корытообразной, при этом привод выполнен с тросом и грузом на конце, а трос перекинут через блок, или трос выполнен с емкостью, сообщенной с источником сжатого воздуха, а емкость снабжена отверстием.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез защитного гидротехнического сооружения; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вариант размещения защитного гидротехнического сооружения на дне водоема; на фиг. 4 и 5 то же, на берегу моря и реки соответственно.

Защитное гидротехническое сооружение содержит верхнюю и нижнюю плиты 1 и 2, которые соединены шарниром 3 в передней части верхней плиты 1. Верхняя плита 1 в своей задней части шарнирно соединена шарниром 4 со стержнем 5 с зубом 6 на нижнем конце, который в рабочем положении упирается в рейку 7. Профиль 7 и зуба 6 соответствует храповому зацеплению. Между плитами 1 и 2 размещена гибкая замкнутая оболочка 8, которая выполнена из водонепроницаемого материала, например из капрона каландрированного. Из технологических соображений под одной верхней плитой могут находиться последовательно расположенные две или более гибкие замкнутые оболочки 8. Между задними частями плит 1 и 2 находится гибкая стяжка 9 для удержания гибкой оболочки 8. Верхняя и нижние плиты 1 и 2 с гибкой замкнутой оболочкой 8 образуют секцию, из которых можно собрать защитное гидротехническое сооружение различной длины и конфигурации, как показано на фиг. 4 5. Верхняя плита 1 изготавливается из листов 10 и 11 со швеллерами 12 между ними. Такая коробчатая конструкция обеспечивает достаточную прочность и жесткость. Между верхней и нижней плитами 1 и 2 и гибкой замкнутой оболочкой 8 проложены пластиковые листы 13 и 14 для предохранения гибкой оболочки 8 от заусенцев. Гибкая оболочка 8 закреплена точечно на верхней и нижней плитах для более надежного повторения синхронных перемещений (само крепление условно не показано и может быть выполнено в виде неразъемных клеевых водостойких соединений по своим краям, возможны и другие виды соединений). Плита 2 выполнена корытообразной формы для размещения гибкой оболочки 8 при нерабочем положении защиты. Гибкая оболочка 8 в своей задней части имеет патрубок с вентилем 15, который соединен с водной средой, а верхняя плита 1 соединена тросом 16 с грузом 17, причем трос 16 перекинут через блок 18. Груз 17 удерживается управляемой защелкой 19. При расположении защиты на дне водоема трос 16 соединяется с емкостью 20 с отверстием 21, а сама емкость 20 соединена гибким патрубком 22 через вентиль 23 с источником 24 сжатого воздуха. Патрубок 22 имеет отвод с вентилем 25, который соединен с атмосферой.

При возникновении аварийной ситуации сдвигают защелку 19 и под действием груза верхняя плита 1 начинает подниматься, создавая разрежение во внутренней полости гибкой оболочки 8. Если открыть вентиль 15, то вода будет засасываться до заполнения полости. Заполнение ограничено стяжкой 9. Аналогично действует защита при размещении ее на дне водоема: после подачи сжатого воздуха от источника 24 через вентиль 23 в емкость 20 происходит вытеснение воды из емкости 20, она всплывает и создает подъемную силу на верхней плите 1, в полости гибкой оболочки создается вакуум и вода засасывается через патрубок с вентилем 15 до заполнения.

В заполненном положении защита способна задерживать как локальные, так и общие динамические нагрузки, так как нагрузка воспринимается, главным образом, массой водной среды во внутренней полости гибкой оболочки 8. Для приведения защиты в начальное положение достаточно сбросить груз 17 или стравить воздух через вентиль 25 и верхняя плита своим весом будет вытеснять водную среду из внутренней полости гибкой замкнутой оболочки 8. Оболочка 8 займет место в корытообразном выеме нижней плиты 2, а верхняя плита 1 закроет заподлицо поверхность, что позволяет использовать площадь защиты для проезда. Стержень 5 воспринимает незначительную нагрузку, так как масса воды не может выйти из внутренней полости оболочки 8 как из-за возникающего разрежения, так и из-за перекрытого вентиля с патрубком 15. Перед опусканием верхней плиты 1 разъединяют соединение зуба 6 на стержне 5 с рейкой 7 путем подъема кратковременного верхней плиты 1. Такой подъем может быть осуществлен различным образом и осуществляется в спокойной обстановке, когда аварийная ситуация прошла.

Защитное гидротехническое сооружение выгодно отличается от известных повышенной несущей способностью к динамическим локальным общим нагрузкам, простотой изготовления и монтажа как на суше, так и на донном грунте, возможности использования при отсутствии энергоснабжения. Гидротехническое сооружение приобрело такие качества благодаря тому, что верхняя плита, соединенная с гибкой оболочкой между указанной плитой и нижней плитой, снабжена приводом, который воздействует либо сторонней массой, либо подъемной силой (в зависимости от размещения защитного гидротехнического сооружения) на верхнюю плиту, создавая разрежение в полости гибкой оболочки. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ЗАЩИТНОЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СООРУЖЕНИЕ, включающее нижнюю плиту, верхнюю плиту, присоединенную шарнирно к передней кромке нижней плиты, и привод, соединенный с верхней плитой, отличающееся тем, что оно снабжено размещенной между плитами и прикрепленной к верхней плите гибкой замкнутой оболочкой, имеющей патрубок с вентилем в задней части, и фиксатором, состоящим из рейки, прикрепленной к задней части нижней плиты, и стержня с зубом на одном конце, прикрепленного шарнирно другим концом к задней кромке верхней плиты, причем нижняя плита выполнена корытообразной. 2. Сооружение по п. 1, отличающееся тем, что привод содержит трос с грузом на конце и блок, через который перекинут трос. 3. Сооружение по п. 1, отличающееся тем, что привод содержит трос с емкостью на конце, размещенной перед плитами и сообщенной с источником сжатого воздуха, и блок, через который перекинут трос, причем в емкости выполнено отверстие.