БЕРЕГОЗАЩИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 1999 года по МПК E02B3/12 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, предназначенным для защиты речных и морских берегов.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано для защиты береговых сооружений и береговой полосы откосного типа от воздействия волн со стороны открытых акваторий при резком колебании уровня моря (например, Каспийского моря).

Из известных берегозащитных сооружений наиболее близким к изобретению по технической сущности является берегозащитное сооружение (SU, авторское свидетельство, 905354, кл. E 02 B 3/12, 1982), включающее железобетонные плиты, уложенные в виде цепочек вдоль откоса, анкерующие элементы, расположенные снизу каждой плиты и заглубленные в грунт откоса, и шарнирные соединения.

Недостатком указанного берегозащитного сооружения является то, что это сооружение неустойчиво, так как отсыпка и опорные части плит расположены непосредственно у уреза воды, а плиты - под углом к горизонту. В таких сооружениях плита, воспринимая ударную силу набегающей волны, подвергается периодической вибрации, вследствие чего образуется расслабление горной породы и отсыпки грунта: расслабленная плита под действием силы собственной тяжести и силы взвешивающего давления теряет устойчивость - происходит последовательное движение плиты в сторону акватории, процесс ускоряется вследствие формирования размывающей донной скорости в зоне заглубления плиты из-за уменьшения связности грунта и изменения формы откоса.

Цель изобретения - повышение устойчивости и уменьшение материалоемкости берегозащитного сооружения независимо от процесса колебания уровня моря.

Поставленная цель достигается созданием перпендикулярно урезу воды цепочек из железобетонных плит, шарнирно соединенных между собой: головная плита цепочки присоединена к неподвижной опоре, расположенной на берегу акватории, причем каждая плита имеет заглубленный в грунт зубец, в качестве массивной опоры используются либо сваи, либо волнозащитная стена, либо природные или искусственные береговые сооружения; шарнирные соединения (звенья) выполняются из материалов, противостоящих действию морской воды.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено берегозащитное сооружение в поперечном разрезе.

Берегозащитное сооружение содержит железобетонные плиты 1 с зубцами заглубления 2, шарнирные соединения 3, насыпной грунт 4, неподвижную опору 5, горную породу 6.

Работа сооружения заключается в следующем: каждая плита 1 при смыве ее подошвы (грунта) опускается под действием собственного веса, поворачиваясь вокруг оси шарнирного соединения 3, так как центр тяжести плиты 1 удален от оси шарнирного соединения 3 за счет веса зубца 2, тем самым плита 1 защищает грунт от размыва, а берегозащитное сооружение в целом от потери устойчивости независимо от колебания уровня моря, при этом плиты 1 могут быть заглублены полностью или частично, либо искусственным путем - засыпкой горной породой, либо за счет питания береговой зоны естественными наносами.

Предложенное берегозащитное сооружение по сравнению с лучшими образцами аналогичного сооружения позволит уменьшить материалоемкость сооружения, использовать серийно выпускаемые на базе существующей технологии железобетонные плиты, продлить срок службы сооружения заменой разрушенных плит новыми.

При проектировании сооружений откосного профиля из железобетонных блоков, свай или отсыпки грунта масса отдельного элемента, соответствующая состоянию его предельного равновесия от действия ветровых волн (см. СНиП 2.06.04.82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения: волновые, ледовые и от судов. М., 1986), составляет
m = 3,14(1+ctg³ϕ)^-1/2,
где ϕ - угол откоса берега.

При этом ориентировочная высота наброски с учетом обеспечения взаимного захвата определяется из условия
t ≥ 4,11(1+ctg³ϕ)^-1/6, м, (1)
Ориентировочная высота предлагаемого берегозащитного сооружения соответствует условию
t ≤ 0,4cosϕ, м. (2)
Сравнение выражения (1) и (2) показывает, что эффективность предлагаемой конструкции берегозащитного сооружения монотонно растет с увеличением угла откоса берега.

Изобретение предназначено для защиты береговых сооружений и береговой полосы откосного типа от воздействия волн со стороны открытой акватории при резком колебании ее уровня. Берегозащитное сооружение содержит железобетонные плиты, уложенные в виде цепочек вдоль откоса и связанные в цепочках шарнирными соединениями. Головные плиты цепочек присоединены к установленной на берегу неподвижной опоре. На нижней поверхности плит на их дальних от неподвижной опоры концах выполнены зубцы, заглубленные в грунт откоса. Каждая плита при подмыве грунта ее подошвы опускается под действием собственного веса, поворачиваясь вокруг оси шарнирного соединения, и защищает грунт от размыва. 1 ил.

Берегозащитное сооружение, включающее железобетонные плиты, уложенные в виде цепочек вдоль откоса, анкерующие элементы, расположенные снизу каждой плиты и заглубленные в грунт откоса, и шарнирные соединения, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на берегу неподвижной опорой, к которой присоединены головные плиты цепочек, а анкерующие элементы выполнены в виде зубцов на нижней поверхности плит на их дальних от неподвижной опоры концах, причем плиты в цепочках связаны шарнирными соединениями.