ПОДПОРНОЕ СООРУЖЕНИЕ Российский патент 2001 года по МПК E02B7/02 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть применено при создании подпора воды (или загрязненных потоков), включая чрезвычайные ситуации.

Известно устройство самодействующего поворотного затвора для водопропускных отверстий гидротехнических сооружений, включающего балку, расположенную с низовой (сухой) стороны сооружения перпендикулярно к затвору и скрепленной с последним при помощи подкоса, а регулирование осуществляется с помощью рычага с переставляющим грузом, вертикально вращающегося на отдельной оси и упирающегося на укрепленный в конце балки ролик в целях уменьшения времени, необходимого для открытия и закрытия затвора (а.с. N 24775 E 02 В 7/40, заявл. 23 февраля 1930 г., N 65005).

Недостатком этого устройства является сложность в эксплуатации.

Известна плотина, включающая гибкий флютбет с пригрузочным ковром из отработанных автомобильных покрышек, засыпанных грунтом, жесткий экран из отдельных щитов, каркас экрана, несущие канаты, береговые опоры и ворота для пропуска леса (а.с. N 891831, E 02 В 7/02, БИ N 47, 1981).

Недостатками этой конструкции являются сложность монтажа и демонтажа, низкая эксплуатационная надежность.

Известна продольная речная струенаправляющая дамба, включающая секции, имеющие трапециевидную форму с меньшими основаниями, обращенными к защищаемому берегу с образованием сквозных каналов между собой, причем головной щит каждой секции имеет высоту, равную не менее глубины воды в реке, и заглублен в дне русла, а два последующих щита расположены с образованием просвета между дном и нижней гранью щита, а секции жестко соединены между собой посредством горизонтальных балок и установлены на сваях (а.с. N 1139793, E 02 В 3/12, БИ N 6, 1984).

Недостатком данного устройства является ненадежность в эксплуатации.

Известно техническое решение - плотина, включающая эластичную оболочку, тросы крепления и плиту, установленную над дном водотока. Оболочка устанавливается с возможностью ее укладки под плиту, причем верхняя и нижняя образующие оболочки снабжены уплотнительными элементами, а со стороны входа и выхода оболочки часть плиты выполнена подвижной, снабжена направляющими роликами и гибкими предохранителями, а тросы крепления установлены на направляющих блоках и закреплены своими концами к верхним и нижним краям оболочки, снабженными жесткими элементами, а один блок установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а также оболочка установлена с возможностью намотки ее на барабан, закрепленный под плитой (а.с. N 1209750, E 02 В 7/02, БИ N 5, 1986).

Недостатками данной плотины являются сложность выполнения подводных работ, значительные затраты на устройство ее основания.

Наиболее близким техническим решением является подпорное сооружение, включающее оболочки, выполненные из гибкого материала и состоящие из секций, установленных вертикально в потоке и соединенных между собой, при этом секции снабжены трубопроводами для подачи наполнителя в полость оболочки (патент RU 20903638 C1).

Недостатками данного подпорного сооружения являются сложность выполнения работ и затраты на эксплуатацию.

С целью создания конструкций, позволяющих в короткий срок перекрыть поток, например при прорыве расположенной выше по течению плотины или попадании загрязняющих веществ выше по течению водотока (грязекаменные потоки), а также улучшения условий эксплуатации предлагается следующее устройство.

Подпорное сооружение состоит из двух гармошкообразных оболочек 1 (фиг. 1-3), выполняемых из гибкого материала (например, тонкого металла, металлокорда и т.п. материалов), нижняя часть которой закреплена по двум образующим 2 к направляющим 3, например рельсам, устраиваемым таким образом, что уклон их направлен к центру водотока 4, а сами они монтируются в монолитное железобетонное или ему подобное основание 5. Гармошкообразная оболочка состоит из отдельных секций-камер 6, удобной для данных условий формы, например многоугольной, ромбовидной и др., а стенки каждой секции-камеры 6 соединены друг с другом уплотняющими гибкими связями 7 и сообщаются с водотоком специальными трубопроводами 8 (или отверстиями), снабженными управляющими задвижками 9, на основе гидравлики потока или электроприводом, находящимся на управляющем щите 10. Одна из боковых частей гармошкообразной оболочки 1 вмонтирована в жесткие береговые устои 11, а другая заканчивается обладающим герметичностью замковым соединением 12, с помощью которого обе части гармошкообразной оболочки полностью смыкаются и перекрывают поток, а управление замковым соединением осуществляется из щита 10. Верхняя часть гармошкообразной оболочки снабжена гибким мостиком 13, позволяющим осуществлять контроль за работой сооружения и совершать переход на противоположный берег (фиг. 1).

Данное подпорное сооружение имеет высокую степень сборности, например, гармошкообразная оболочка монтируются в заводских условиях, то же самое и управляющий щит с трубопроводами, а на месте установки сооружения ведутся работы по подготовке береговых устоев и основания 5 (фиг. 1-4).

Подпорное сооружение работает следующим образом. Обе части гармошкообразной оболочки 1 находятся в жестких устоях 11 (фиг. 1). При возникновении необходимости перекрытия русла потока подается сигнал на щит управления 10, и внутрь секций-камер 6 поступает вода (или сжатый воздух), и обе части гармошкообразной оболочки 1, наполняясь водой под действием возникающих усилий, одновременно начинают двигаться по направляющим 3, вмонтированным в железобетонное основание 5 навстречу друг другу и замыкаются на замковые соединения 12, причем высота оболочки 1 должна быть не менее высоты потока в верхнем бьефе 15 с учетом нагибания волны (расчет ведется согласно существующим СНиП), а диаметр трубопроводов 8 рассчитывается с учетом необходимого времени заполнения секций-камер 6.

Если необходимость в перекрытии потока отпадает, то подается сигнал на щит управления 10, открывается замковое соединение 12 и задвижки 9 в нижний бьеф, и вода из секций-камер 6 вытекает, что позволяет гармошкообразным оболочкам 1 сжиматься и, испытывая дополнительное усилие потока, принимать исходное положение в жестких устоях 11.

Предлагаемая конструкция подпорного сооружения позволяет предотвратить на определенное время чрезвычайную ситуацию, а также служит хорошим преграждающим устройством для загрязненных потоков и позволяет предотвратить распространение загрязнений на прилегающую территорию, обеспечивая при этом сохранение затрат на ликвидацию последствий аварийных ситуаций, а также сохраняет человеческие жизни, тем самым имеет социальный эффект.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначено для подпора и регулирования водных, грязеселевых и других потоков, в том числе при ликвидации или предотвращении аварии чрезвычайных ситуаций, например при сбросе лакокраски, нефтепродуктов. В подпорном сооружении, включающем оболочки из гибкого материала, состоящие из секций, установленных вертикально в потоке и соединенных между собой, секции снабжены трубопроводами для подачи наполнителя в полость оболочки, при этом оболочка выполнена гармошкообразной и состоит из двух частей. Одна концевая часть каждой оболочки жестко закреплена в береговые устои, а другая снабжена замковым соединением, связывающим обе части оболочки в единое целое. Каждая часть оболочки выполнена из секций-камер многогранной формы, соединенных между собой уплотняющими гибкими связями. В качестве материала оболочек использован тонкий металл или металлокорд, а на верхней части оболочки смонтирован переходной мостик. Данное сооружение имеет высокую степень сборности и позволяет предотвратить на определенное время чрезвычайную ситуацию. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Подпорное сооружение, включающее оболочки, выполненные из гибкого материала и состоящие из секций, установленных вертикально в потоке и соединенных между собой, при этом секции снабжены трубопроводами для подачи наполнителя в полость оболочки, отличающееся тем, что для быстрого перекрытия потока при чрезвычайных ситуациях оболочка выполнена гармошкообразной и состоит из двух частей, при этом одна концевая часть каждой оболочки жестко закреплена в береговые устои, а другая снабжена замковым соединением, связывающим обе части оболочки в единое целое. 2. Подпорное сооружение по п.1, отличающееся тем, что каждая часть гармошкообразной оболочки выполнена из секций-камер многогранной формы, соединенных между собой уплотняющими гибкими связями. 3. Подпорное сооружение по п.1, отличающееся тем, что в качестве гибкого материала оболочек использован тонкий металл или металлокорд. 4. Подпорное сооружение по пп.1 - 3, отличающееся тем, что на верхней части гармошкообразной оболочки смонтирован переходной мостик.