СПОСОБ БОРЬБЫ С ПОДТОПЛЕНИЯМИ ОТ ПАВОДКОВ Российский патент 2007 года по МПК E02B3/12 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве защиты от подтоплений при паводках при чрезвычайных ситуациях, при проведении аварийно-восстановительных работ, а также при капитальном строительстве в сложных условиях.

Известна полузапруда и способ ее строительства [1], у которой на подготовленное основание и отрытую траншею монтируются разновысокие блоки Г-образной формы с корневой части, врезанной в берег до головной части с образованием ступенчатого лотка и с уменьшающейся высотой стенок от берега к руслу. При этом блоки связывают между собой меньшими полками по основанию лотка, который далее заливается бетоном, спереди лотка к закладным деталям прикрепляют арматурную решетку. Сверху поперек лотка в местах соединений рядом стоящих блоков и спереди лотка над решеткой устанавливают с частичным входом в лоток металлические или железобетонные перемычки. В передней части лотка горизонтально в два ряда монтируют сборные кубы, которые шарнирно соединяют между собой и к арматурным поясам лотка.

Недостатками данного технического решения являются:

- конструкция и способ ее строительства достаточно сложен;

- такое техническое решение неэффективно применять для защиты от паводков;

- невозможность многократного использования;

- в экологическом отношении не является благоприятным техническим решением.

Наиболее близким техническим решением является способ возведения габионного крепления [2], включающий укладку вдоль берегов русла на основание заполненных камнем габионов призматической формы.

Недостатками данного технического решения являются:

- конструкция и способ ее строительства достаточно сложен;

- невозможность многократного использования;

- достаточно дорогой по цене и длительный по срокам строительств способ защиты;

- в экологическом отношении не является благоприятным техническим решением.

Цель изобретения - повышение производительности при авариях и работах в текущей воде, эффективности и надежности защиты берегов русел рек и каналов от размыва и долговечности срока службы берегоукрепительного сооружения.

Поставленная цель достигается тем, что вдоль всего берега реки собирается сборно-разборное сооружение из распорных элементов. Распорные элементы при этом собираются в треугольные фермы, которые обеспечивают жесткость сборно-разборного сооружения. Распорные элементы изготавливаются заблаговременно из металлопластиковой трубы, в которую заливается заполнитель. В качестве заполнителя можно использовать обычный бетон. Треугольная призма собирается путем закрепления хомутами распорных элементов вокруг поперечной арматуры, с образованием узлов (фиг.1). В качестве поперечной арматуры можно использовать и металлическую трубу. С верховой стороны напорный откос делается полигональным, что значительно усиливает устойчивость сооружения на сдвиг. Устройство верхового откоса полигональным увеличивает вертикальную составляющую гидростатического давления воды, которая обеспечивает устойчивость сооружения на сдвиг. Угол поворота полигонального откоса от нижнего ярусы призмы к верхнему увеличивается постепенно на величину Δα. Величина Δα может быть равна 10÷20°. С напорной стороны на распорные элементы укладывается водонепроницаемая ткань с удлиненным понуром. Наклонная передняя грань обеспечивает устойчивость сооружения на сдвиг от действия гидростатического давления воды, так как вертикальная составляющая прижимает сборно-разборное сооружение к основанию. Устойчивость сооружения на сдвиг обеспечивается также весом самой конструкции.

Сборно-разборное сооружение может устанавливаться и на дамбе, если есть опасность превышения уровня верхней отметки дамбы (фиг.2).

Удлиненный понур служит для удлинения пути фильтрации и предотвращения возможных фильтрационных деформаций. Длина удлиненного понура определяется из фильтрационных расчетов и можно использовать метод коэффициентов P.P.Чугаева. Водонепроницаемая ткань укладывается путем разматывания рулонов, которые герметично соединяются между собой в стыках соединителями.

С низовой стороны устраивается водосборная канава с насосом для сбора и отвода профильтровавшейся воды. С напорной стороны распорные элементы установлены учащенно с прозорами, обеспечивающими надежное прилегание водонепроницаемой ткани. Нижние ярусы сборно-разборного сооружения собираются из более толстых распорных элементов, чем верхние.

На фиг.1 изображено двухъярусное сборно-разборное сооружение с полигональным откосом, поперечный разрез; на фиг.2 - трехъярусное сборно-разборное сооружение с полигональным откосом, поперечный разрез; на фиг.3 - полигональный напорный откос; на фиг.4 - соединительный узел распорного элемента; на фиг.5 - стыки водонепроницаемой ткани.

На берегу реки или дамбы 1 установлено продольное сборно-разборное сооружение с полигональным откосом 2, состоящее из треугольных ферм 3, собранных из распорных элементов 4. Распорный элемент 4 состоит из металлопластиковой трубы 5, в которой находится заполнитель 6. Распорные элементы 4 механически прикрепляются к арматуре 7 с помощью хомутов 8. На распорные элементы 4 укладывается водонепроницаемая ткань 9, которая заносится в глубину для удлинения пути фильтрации, образуя понур 10. Водонепроницаемая ткань 9 герметично соединяется в стыках 11 соединителями 12. Со стороны нижнего бьефа устраивается водосборная канава 13 для сбора профильтровавшейся воды. Насос 14 перекачивает профильтровавшуюся воду обратно в верхний бьеф.

Способ борьбы с подтоплениями от паводков осуществляется и работает следующим образом. Вдоль всего берега реки 1 собирается сборно-разборное сооружение с полигональным откосом 2 (фиг.1) из распорных элементов 4. Распорные элементы при этом собираются в треугольные фермы 3, которые обеспечивают жесткость сборно-разборного сооружения. Распорные элементы 4 изготавливаются из металлопластиковой трубы 5, в которую заливается заполнитель 6. Треугольная призма 3 собирается путем закрепления хомутами 8 (фиг.4) распорных элементов 4 вокруг поперечной арматуры 7, с образованием узлов. В качестве поперечной арматуры 7 можно использовать и металлическую трубу. С верховой стороны напорный откос делается полигональным 2, что значительно усиливает устойчивость сооружения на сдвиг. Угол поворота полигонального откоса 2 от нижнего ярусы призмы к верхнему увеличивается постепенно на величину Δα. Величина Δα может быть равна 10÷20°. С напорной стороны на распорные элементы 4 укладывается водонепроницаемая ткань 9 с удлиненным понуром 10. Удлиненный понур 10 служит для удлинения пути фильтрации и предотвращения возможных фильтрационных деформаций. Длина удлиненного понура 10 определяется из фильтрационных расчетов и можно использовать метод коэффициентов P.P.Чугаева. Водонепроницаемая ткань 9 укладывается путем разматывания рулонов, которые герметично соединяются между собой в стыках 11 соединителями 12 (фиг.5). Количество ярусов у сборно-разборного сооружения может быть два-три и более (фиг.1, 2).

С низовой стороны устраивается водосборная канава 13 с насосом 14 (фиг.1) для сбора и отвода профильтровавшейся воды. С напорной стороны распорные элементы 4 установлены учащенно с прозорами, обеспечивающими надежное прилегание водонепроницаемой ткани 9. Нижние ярусы сборно-разборного сооружения 2 собираются из более толстых распорных элементов 4, чем верхние.

Предлагаемый способ борьбы с подтоплениям от паводков дешевле и надежнее в работе известных аналогичных технических решений. Такой способ позволяет работать и в сложных, экстремальных условиях, когда поток воды не позволяет входить в воду и процесс строительства максимально осложнен. При этом долговечность этих сооружений в 1,5-2 раза больше.

Источники информации

1. A.c. CCCP 2076168, МКИ Е 02 В 3/00, 3/12. Полузапруда и способ ее строительства/ Курбанов С.О., Тутаев А.А и Казанцев А.А. (СССР); Заяв. 11.01.93; опубл. 27.03.97, Бюл. №8 (аналог).

2. Алтунин С.Т. Регулирование русел. - М.: Сельхозгиз, 1956 г., с.62-64 (прототип).

Изобретение относится к гидротехническому строительству берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружений. Для борьбы с подтоплениями вдоль всего берега реки собирают сборно-разборное сооружение из распорных элементов, состоящих из металлопластиковой трубы, в которой находится заполнитель. Распорные элементы собирают в треугольную призму путем их закрепления хомутами вокруг поперечной арматуры с образованием узлов. С верховой стороны напорный откос делают полигональным для увеличения вертикальной составляющей гидростатического давления воды и обеспечения устойчивости сооружения на сдвиг. С напорной стороны на распорные элементы укладывают водонепроницаемую ткань с образованием удлиненного понура, а с низовой стороны устраивают водосборную канаву с насосом для сбора и отвода профильтровавшейся воды. С напорной стороны распорные элементы устанавливают учащенно с прозорами, обеспечивающими надежное прилегание водонепроницаемой ткани. Нижние ярусы собирают из более толстых распорных элементов, чем верхние. Изобретение позволяет повысить эффективность и надежность берегоукрепительного сооружения для защиты от подтоплений и паводков в чрезвычайных ситуациях при проведении аварийно-восстановительных работ, увеличить срок его службы и уменьшить затраты на его возведение. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ борьбы с подтоплениями от паводков с помощью сборных элементов, собранных в призму, отличающийся тем, что вдоль всего берега реки из распорных элементов, состоящих из металлопластиковой трубы, в которой находится заполнитель, собирают призму с полигональным напорным откосом путем закрепления хомутами распорных элементов вокруг поперечной арматуры с образованием узлов, с напорной стороны на распорные элементы, образующие полигональный откос, укладывают и закрепляют водонепроницаемую ткань с образованием удлиненного понура, а с низовой стороны устраивают водосборную канаву с насосом, причем с напорной стороны распорные элементы устанавливают учащенно с прозорами, обеспечивающими надежное прилегание водонепроницаемой ткани.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что угол поворота откоса от нижнего яруса призмы к верхнему увеличивается постепенно на величину Δα.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижние ярусы треугольной призмы собирают из более толстых распорных элементов, чем верхние.