МНОГОЯРУСНОЕ ПРОТИВООБВАЛЬНОЕ СООРУЖЕНИЕ С ПРОГУЛОЧНЫМИ ТЕРРАСАМИ НА ОБРЫВЕ Российский патент 2013 года по МПК E02D29/02 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к многоярусному противообвальному сооружению с прогулочными террасами на обрыве, которое предназначено, прежде всего, для применения в качестве инженерных конструкций по защите обрыва от опасных склоновых процессов: обвальных и осыпных, для использования сооружения для подъема - спуска на обрыв или с обрыва, а также для прогулок на террасах вдоль обрыва.

В результате проведенных патентно-информационных исследований обнаружены сведения о том, что выполняются ландшафтные мероприятия при обустройстве зданий с лестничными спусками и террасами на склонах. Однако не найдены многоярусные сооружения, которые могут использоваться для укрепления обрыва от разрушения и одновременно для подъема на обрыв и спуска с обрыва.

Известны заграждения для удержания падающих камней по авторским свидетельствам: №678147, кл. Е02Д 29/02, публ. 1979 г., №909021, кл. Е02Д 29/02, пуб. 1082 г., которые содержат ограждающие щиты, установленные на берме параллельно нижней кромке откоса вблизи его бровки, и амортизирующие элементы, одним концом закрепленные на каждом ограждающем щите, другим концом прикрепленные к анкеру, установленному в скважине.

Известно противообвальное сооружение (см. Толмачев К.Х. Автомобильные дороги. Специальные сооружения. М. изд. «Транспорт», 1986 г., с.86-87), с подпорной стеной и с устройством за ней отсыпки из щебня или местного грунта, укрепленного камнем в целях предотвращения разрушения конструкции стены падающими с верхнего склона камнями.

Известна уголковая железобетонная подпорная стена по патенту №2250964, кл. Е02Д 29/02, публ. 27.04.2005 г., которая так же, как и предыдущие аналоги, предназначена для защиты сооружений от скально-осыпных и скально-обвальных воздействий, камнепадов и вывалов крупных отдельных камней, а также водно-каменных селей и которая состоит из лицевой плиты, фундаментной плиты и разгружающего устройства из железобетонных плит. Для удержания стены в, устойчивом состоянии и в проектном положении фундаментная плита стены выполнена с подошвой в форме кругло-цилиндрической поверхности и закрепляется анкерами, которые выполнены наклонными.

Однако выше описанные аналоги по инженерному замыслу предназначены для решения только одной технической задачи - защите конструкций, расположенных на уровне подошвы откоса от камнепадов, при этом их конструкции не лишены недостатков: ненадежны в эксплуатации и не долговечны.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является многоэтажное здание по патенту №2376428, кл. Е04Н 1/00, публ. 20.12.2009 г. бюл. №35, которое может быть возведено на обрыве или склоне и которое содержит ступенчатый фундамент, встроенный в склон /обрыв/, установленный на железобетонные сваи, при этом на ступенчатый фундамент уложены горизонтальные железобетонные плиты перекрытий, железобетонные подпорные стены и продольные несущие стены, а к откосу террас установлены фундаментные горизонтальные железобетонные плиты. Железобетонные плиты перекрытий одной стороной установлены сверху на подпорные стены, другой стороной установлены сверху на продольные несущие стены, при этом они жестко с ними соединены и являются продолжением фундаментных горизонтальных железобетонных плит на каждом этаже с образованием ярусов.

Сходными признаками с заявляемым изобретением являются наличие железобетонных свай, железобетонных подпорных стен, горизонтальных железобетонных плит, образующих вместе с железобетонными подпорными стенами ярусы.

Однако здание, возведенное на ступенчатом фундаменте, требует создания специальных складских террас, на которых должно быть размещено сваебойное оборудование, что сопряжено, в случае крутопадающих обрывов, с большими объемами сложных земляных работ. Кроме того, здание по конструктивному инженерному замыслу не предназначено для возведения его на крутопадающем обрыве и не предусматривает защиту обрыва от обвальных и осыпных процессов.

Технической задачей предлагаемого сооружения является создание многоярусного сооружения, обеспечивающего надежную защиту обрывов, в том числе береговых, по всей их высоте, от обвальных и осыпных процессов, вместе с тем, обеспечивающего благоприятные и удобные условия для безопасного и улучшенного перемещения пешеходов к основанию обрыва, к берегу или пляжной зоне, облегчения подъема пешеходов от основания обрыва, от берега с пляжной зоны, на вершину обрыва с обеспечением возможности пешеходных прогулок вдоль обрыва по террасам, расположенных на различной высоте обрыва.

Задача решается новой совокупностью существенных признаков, обеспечивающих надежную защиту обрыва от обвальных и осыпных процессов, а также безопасное и улучшенное перемещение пешеходов вдоль обрыва на всех ярусах, за счет того, что сооружение, включающее железобетонные сваи, железобетонные подпорные стены, горизонтальные железобетонные плиты, образующие вместе с железобетонными подпорными стенами ярусы (признаки, сходные с ближайшим аналогом), снабжено Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости, каждое из которых состоит из монолитно соединенных друг с другом вертикального опорного элемента переменной высоты сечения, увеличивающейся сверху до низу, нижнего опорного элемента в виде нижнего свайного ростверка и верхней горизонтальной железобетонной балки в виде верхнего свайного ростверка, монолитно соединенного с верхней частью вертикального опорного элемента, причем Z-образные железобетонные опорные ребра жесткости расположены в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости обрыва в месте их примыкания к обрыву и на всю высоту обрыва и монолитно установлены посредством нижних и верхних свайных ростверков на нижние упорные и верхние анкерные железобетонные сваи в один ряд на заданном расстоянии друг от друга на обрыве, причем верхняя грань каждого нижнего свайного ростверка разделена на два участка: горизонтальный участок, на одной части которого, примыкающей к обрыву, расположен вертикальный опорный элемент, и наклонный участок. Горизонтальные железобетонные плиты по всей своей протяженности всех ярусов выполнены консольными, оснащены парапетами и образуют прогулочные террасы, а нижняя горизонтальная железобетонная плита образует прогулочную террасу первого яруса и установлена на горизонтальные участки верхних граней нижнего свайного ростверка, при этом она установлена на те части горизонтальных участков верхних граней нижних свайных ростверков, которые являются свободными от вертикальных опорных элементов, а нижняя часть сооружения снабжена откосной железобетонной плитой, которая установлена на наклонные участки верхних граней нижнего свайного ростверка и монолитно соединена с нижней горизонтальной железобетонной плитой с образованием пологого спуска к основанию сооружения. Подпорные железобетонные стены могут быть установлены в наклонном и/или вертикальном положении, при этом "они монолитно соединены своими тыловыми сторонами с передними торцевыми гранями вертикальных опорных элементов Z-образных железобетонных опорных ребер жесткости, в нижних и верхних своих частях подпорные железобетонные стены монолитно соединены с горизонтальными железобетонными плитами смежных ярусов, а нижняя часть подпорной железобетонной стены первого яруса монолитно соединена с нижней горизонтальной железобетонной плитой. Подпорные железобетонные стены каждого яруса, горизонтальные консольные железобетонные плиты, нижняя горизонтальная железобетонная плита и откосная железобетонная плита разделены температурно-осадочными швами в одной вертикальной плоскости, проходящей между этими двумя, рядом стоящими на заданном расстоянии Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости двух соседних секций сооружения. Выборочно в разных удобных местах по всей высоте сооружения расположены лестничные спуски или эскалаторы для перемещения с одного яруса на другой и к основанию обрыва. Лестничные спуски состоят из монолитно соединенных друг с другом лестничных маршей и промежуточных железобетонных лестничных площадок, а на откосной железобетонной плите установлены дополнительные лестничные спуски, причем, промежуточные железобетонные лестничные площадки с лестничными маршами выполнены примыкающими к подпорной железобетонной стене, при этом промежуточные железобетонные лестничные площадки расположены между каждыми двумя горизонтальными консольными железобетонными плитами с образованием лестничного спуска. В местах примыкания горизонтальных консольных железобетонных плит в виде прогулочных террас к лестничным маршам (или эскалаторам) выполнены переходные проемы, примыкающие к подпорным железобетонным стенам, для возможности перемещения пешеходов с прогулочных террас на лестничные марши (или эскалаторы) и обратно. Длину каждой отдельной секции задают кратной расстоянию между соседними Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости одной секции. Угол наклона наклонного положения и/или вертикальное положение продольных железобетонных подпорных стен задают в зависимости от крутизны обрыва. Верхняя горизонтальная железобетонная балка в виде верхнего свайного ростверка установлена на отметке верхней бровки обрыва. Количество ярусов и, соответственно, горизонтальных железобетонных плит, в виде прогулочных террас задают в зависимости от высоты обрыва. Каждый лестничный спуск в пределах каждого яруса может иметь одну или несколько промежуточных лестничных площадок и, соответственно, два или несколько лестничных маршей. Лестничным маршам (или эскалаторам) задают ширину, меньшую ширины прогулочных террас.

В заявляемом изобретении, указанная совокупность конструктивных признаков, основным из которых является наличие и выполнение Z-образной формы железобетонных опорных ребер жесткости, позволяет в целом получить улучшенный технический результат, так как Z-образной формы железобетонные опорные ребра жесткости вместе с подпорными железобетонными стенами, горизонтальными железобетонными плитами, нижней горизонтальной железобетонной плитой образуют жесткий пространственный каркас в пределах каждой секции, разделенных температурно-осадочными швами в одной вертикальной плоскости, что обеспечивает устойчивое положение всей конструкции сооружения на обрыве и надежную защиту обрывов по всей их высоте от обвальных и осыпных процессов. Выполнение террас с переходными проемами, лестничных спусков, включая лестничные марши и лестничные площадки, вместе с выполненными в нижней части сооружения откосной железобетонной плиты с дополнительным лестничным спуском, установкой ее на наклонные участки нижнего свайного ростверка и монолитное ее соединение с нижней горизонтальной железобетонной плитой обеспечивает удобство и комфортность пешеходам при подъеме их на обрыв и при спуске с обрыва.

На чертеже схематично показано сооружение, где:

на фиг.1 - изображено сооружение в аксонометрии, общий вид;

на фиг.2 - то же, фрагментарно показаны внутренние элементы сооружения;

на фиг.3 - то же, разрез по А-А между Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости на фиг.2;

на фиг.4 - то же, разрез по Б-Б по Z-образному железобетонному опорному ребру жесткости.

На фиг.5 - то же, вид спереди, фрагмент секции.

Сооружение включает верхние железобетонные сваи 1 и нижние железобетонные сваи 2, подпорные железобетонные стены 3, горизонтальные консольные железобетонные плиты 4 с парапетами 5, нижнюю горизонтальную железобетонную плиту 6, откосную железобетонную плиту 7 (см. фиг.2) и ярусы 8 (фиг.3 и 4).

Верхние железобетонные сваи 1 по функциональному назначению являются анкерными, нижние железобетонные сваи 2 являются упорными и установлены в одной вертикальной плоскости на верхней и нижней кромке обрыва, соответственно.

На нижние упорные и верхние анкерные железобетонные сваи 1 и 2, соответственно, монолитно установлены в один ряд и на заданном расстоянии друг от друга, например, на расстоянии 7-10 м. на обрыве и на всю высоту обрыва посредством нижних и верхних свайных ростверков Z-образные железобетонные опорные ребра жесткости 9, каждое из которых расположено в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости обрыва в месте их примыкания к обрыву.

Каждое Z-образное железобетонное опорное ребро жесткости состоит из монолитно соединенных друг с другом вертикального опорного элемента 10 переменной высоты сечения, увеличивающейся сверху до низу, нижнего опорного элемента, выполненного в виде нижнего свайного ростверка 11, верхняя грань 12 каждого нижнего свайного ростверка разделена на два участка: горизонтальный участок 13, на одной части которого, примыкающей к обрыву, расположен вертикальный опорный элемент 10, и наклонный участок 14, на котором расположена откосная железобетонная плита 7, и верхней горизонтальной железобетонной балки, выполненной в виде верхнего свайного ростверка 15, который установлен на отметке верхней бровки обрыва перпендикулярно к ней и монолитно соединен с верхней частью вертикального опорного элемента 10, а нижний опорный элемент в виде нижнего свайного ростверка 11 монолитно соединен с нижней частью вертикального опорного элемента 11 Z-образного железобетонного опорного ребра жесткости.

Горизонтальные железобетонные плиты 4 по всей своей протяженности всех ярусов 8 выполнены консольными, оснащены парапетами 5 и образуют прогулочные террасы, при этом количество ярусов 8 и, соответственно количество горизонтальных консольных железобетонных плит 4, образующих прогулочные террасы задают в зависимости от высоты обрыва. Высоту каждого яруса 8 принимают не ниже, например 2,5-3 м, для возможности беспрепятственного и безопасного перемещения по террасам пешеходов. Например, если высота обрыва составляет 15 м, количество ярусов принимают равным пяти, т.е. высота каждого яруса составляет 3 м, а при высоте обрыва 25 м, количество ярусов принимают равным восьми.

Нижняя горизонтальная железобетонная плита 6 образует прогулочную террасу первого яруса и установлена на горизонтальные участки 13 верхних граней 12 нижнего опорного элемента, выполненного в виде нижнего свайного ростверка 11, при этом она установлена на те части горизонтальных участков 13 верхних граней 12 нижних свайных ростверков 11, которые являются свободными от вертикальных опорных элементов 10.

Нижняя часть сооружения снабжена откосной железобетонной плитой 7, которая установлена на наклонные участки 14 верхних граней 12 нижнего свайного ростверка 11 и монолитно соединена с нижней горизонтальной железобетонной плитой 6 с образованием пологого спуска к основанию сооружения (обрыва).

Подпорные продольные железобетонные стены 3 могут быть установлены в наклонном и/или вертикальном положении, при этом угол наклона наклонного положения и/или вертикальное положение задают в зависимости от крутизны обрыва. Например, при крутизне обрыва, близкой к 90°, подпорные железобетонные стены 3 выполняют вертикальными, а при крутизне обрыва значительно меньше 90°, например 75°, угол наклона подпорной железобетонной стены 3 принимает 70-80°. Подпорные железобетонные стены 3 монолитно соединены своими тыловыми сторонами 16 с передними торцевыми гранями 17 вертикальных опорных элементов 10 Z-образных железобетонных опорных ребер жесткости 9. В нижних и верхних своих частях подпорные железобетонные стены 3 монолитно соединены с горизонтальными консольными железобетонными плитами 4 смежных ярусов 8. Нижняя часть подпорной железобетонной стены 3 первого яруса 8 монолитно соединена с нижней горизонтальной железобетонной плитой 6.

Выборочно в разных удобных местах по всей высоте сооружения расположены лестничные спуски 18 (или это могут быть эскалаторы, которые на чертеже условно не показаны) для перемещения пешеходов по всей высоте сооружения, с одного яруса 8 на другой, и к основанию обрыва. Лестничные спуски 18 состоят из монолитно соединенных друг с другом лестничных маршей 19 и промежуточных железобетонных лестничных площадок 20. При этом каждый лестничный спуск 18, в пределах каждого яруса 8 может иметь одну или несколько промежуточных лестничных площадок 20 и, соответственно, два или несколько лестничных маршей, которым задают ширину меньшую ширины прогулочных террас для возможности беспрепятственного прохождения по прогулочным террасам, которые образованы горизонтальными консольными железобетонными плитами 4 в месте примыкания последней к лестничному маршу 19 или эскалатору. Например, при ширине 1,5 м лестничного марша 19 прогулочная терраса 4 имеет ширину 3 м для возможности беспрепятственного прохождения по ним в месте примыкания последней к лестничному маршу 19 (или эскалатору).

В нижней части сооружения на откосной железобетонной плите 7 установлены дополнительные лестничные спуски 22 для удобства спуска пешеходов непосредственно к основанию обрыва, к берегу, к пляжной зоне.

Промежуточные железобетонные лестничные площадки 20 с лестничными маршами 19 выполнены примыкающими к подпорной железобетонной стене 3, при этом промежуточные железобетонные лестничные площадки 20 расположены между каждыми двумя горизонтальными консольными железобетонными плитами 4 с образованием лестничного спуска 18.

В местах примыкания горизонтальных консольных железобетонных плитах 4 в виде прогулочных террас к лестничным маршам (или эскалаторам) выполнены переходные проемы 23, примыкающие к подпорным железобетонным стенам 3 для возможности перемещения пешеходов с прогулочных террас на лестничные марши 19 (или эскалаторы) и обратно. Ширина переходных проемов равна ширине лестничных маршей (или эскалаторов).

Сооружение через каждые 40-60 м разделено температурно-осадочными швами 24, разделяющими сооружение на отдельные секции 25. Для создания температурно-осадочного шва 24 два смежных Z-образных железобетонных опорных ребра жесткости 9 двух соседних секций установлены с зазором 2-4 см, а подпорные железобетонные стены 3 каждого яруса, так же горизонтальные консольные железобетонные плиты 4, нижняя горизонтальная железобетонная плита 6 и откосная железобетонная плита 7 разделены температурно-осадочными швами 24 в одной вертикальной плоскости, проходящей между двумя смежными Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости 9 двух соседних секций сооружения. Длину каждой отдельной секции 25 задают кратной расстоянию между соседними Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости одной секции.

По всей высоте сооружения между обрывом и подпорными железобетонными стенами 3 расположена дренирующая засыпка 26, снизу сооружения под нижней горизонтальной железобетонной плитой 6 и откосной железобетонной плитой 7 расположена каменная засыпка 27.

Строительство сооружения осуществляется следующим образом.

Сначала устанавливают нижние упорные и верхние анкерные железобетонные сваи 1 и 2 в одной вертикальной плоскости. Затем на этих железобетонных сваях возводят первое Z-образное железобетонное опорное ребро жесткости 9, причем в следующем порядке. Сначала устанавливают его нижний опорный элемент - нижний свайный ростверк 11, который омоноличивает головные части нижних свай 2. На верхней грани 12 нижнего свайного ростверка 11 формируют два участка: горизонтальный участок 13, примыкающий к обрыву и наклонный участок 14 для возможности установки на нем откосной железобетонной плиты 7. Затем на часть горизонтального участка 13, примыкающую к обрыву, устанавливают вертикальный опорный элемент 10, так чтобы его нижняя часть опиралась на верхнюю грань 12 нижнего свайного ростверка 11, монолитно соединяют вертикальный опорный элемент 10 с нижним свайным ростверком 11, продолжают возводить вертикальный опорный элемент 10 и заканчивают омоноличивание верхней части вертикального опорного элемента 10. На верхней части вертикального опорного элемента 10 монолитно устанавливают верхнюю горизонтальную железобетонную балку, являющуюся верхним свайным ростверком 15, которую располагают перпендикулярно бровке обрыва, за ней дальше, например, на 3-5 м, и который омоноличивают головные части верхних анкерных свай 1, тем самым завершают возведение первого Z-образного железобетонного опорного ребра жесткости 9.

По окончании возведения первого Z-образного железобетонного опорного ребра жесткости 9 в такой же последовательности возводят соседнее Z-образное железобетонное опорное ребро жесткости 9.

После чего осуществляют укладку (засыпку) крупного камня 27 у основания обрыва между нижними свайными ростверками 11, причем так, чтобы каменная засыпка 27 не выступала за пределы плоскостей, проходящих по верхним граням 12 нижнего свайного ростверка 11. Затем устанавливают нижнюю горизонтальную железобетонную плиту 6, монолитно соединяют ее со свободными горизонтальными участками 13 верхних граней 12 нижних свайных ростверков 11 двух соседних Z-образных железобетонных опорных ребер жесткости 9. При этом нижняя горизонтальная железобетонная плита 6 является прогулочной террасой первого яруса 8 сооружения. Затем устанавливают и присоединяют к нижней горизонтальной железобетонной плите 6 откосную железобетонную плиту 7 с выполнением на ней дополнительного лестничного спуска 22. Причем откосную железобетонную плиту 7 устанавливают, монолитно соединяя ее с наклонными участками 14 верхних граней 12 нижних свайных ростверков 11 двух соседних Z-образных железобетонных опорных ребер жесткости 9.

После чего начинают возводить подпорную железобетонную стену 3 первого яруса 8, при этом монолитно соединяют тыловую сторону 16 железобетонной подпорной стены 3 с передней торцевой гранью 17 вертикальных опорных элементов 10 Z-образных железобетонных опорных ребер жесткости, а нижнюю часть подпорной железобетонной стены 3 монолитно соединяют с нижней горизонтальной железобетонной плитой 6.

После чего устанавливают горизонтальную консольную железобетонную плиту 4 второго яруса 8, при этом монолитно соединяют ее с верхней частью подпорной железобетонной стены 3 первого яруса. Затем возводят подпорную железобетонную стену 3 второго яруса 8, при этом монолитно соединяют ее нижнюю часть с горизонтальной консольной железобетонной плитой второго яруса 8.

В такой же последовательности продолжают установку горизонтальных консольных железобетонных плит 4 и подпорных стен 3 вышележащих ярусов до самого верхнего яруса 8 сооружения.

По мере возведения ярусов 8 сооружения после завершения установки горизонтальной консольной железобетонной плиты 4 последующего яруса 8 в пространство между подпорной железобетонной стеной 3 и обрывом засыпают дренирующий материал 26 и так по всей высоте обрыва и всего сооружения.

Кроме того, по мере возведения подпорных железобетонных стен 3 и горизонтальных консольных железобетонных плит 4 к ним жестко присоединяют лестничные марши 19 и промежуточные лестничные площадки 20 лестничных спусков 18 (или конструкции эскалаторов).

Затем в горизонтальных консольных железобетонных плитах 4 делают переходные проемы 23, так, чтобы они примыкали к подпорной железобетонной стене 3, при этом переходным проемам 23 задают ширину, равную ширине лестничных маршей 19 (или эскалаторов) для возможности перемещения пешеходов с прогулочных террас 4 на лестничные марши 19 (или эскалаторы) и наоборот. По краям этих проемов 23, лестничных маршей 19 и промежуточных лестничных площадок 20 устанавливают перильные ограждения 21 лестничного спуска 18.

По краям каждой горизонтальной консольной железобетонной плиты 4 каждого яруса 8 устраивают парапеты 5 с образованием прогулочных террас каждого яруса 8.

В зависимости от размеров сооружения и грунтовых условий через каждые 40-60 м. в сооружении выполняют температурно-осадочные швы, разделяющие сооружение на отдельные секции 25. Для этого устанавливают два смежных Z-образных железобетонных опорных ребра жесткости 9 друг к другу с зазором между ними, который заполняют эластичным материалом, с образованием температурно-осадочного шва, например 2-4 см. Кроме того, подпорные железобетонные стены 3 каждого яруса 8, горизонтальные консольные железобетонные плиты 4 и нижнюю горизонтальную железобетонную плиту 6 и откосную железобетонную плиту 7 также разделяют температурно-осадочными швами в одной вертикальной плоскости, проходящей между этими двумя смежными Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости 9, в результате чего все сооружение разделяется температурно-осадочными швами на отдельные секции 25, длина каждой секции задается кратной расстоянию между соседними Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости 9 одной секции. Расстояние между двумя соседними Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости 9 составляет 7-10 м.

Работает сооружение следующим образом.

Горизонтальные консольные железобетонные плиты 4 передают нагрузку подпорным железобетонным стенам 3, последние в свою очередь передают нагрузку на Z-образные железобетонные опорные ребра жесткости 9, которые, являясь основным конструктивным элементом сооружения, работают как колоны, загруженные продольными и изгибающими нагрузками. При этом от опрокидывания сооружения защищают верхние анкерные железобетонные сваи 1, которые через верхний свайный ростверк 15 и совместно с нижними упорными железобетонными сваями 2 через нижний свайный ростверк 11 удерживают Z-образные железобетонные опорные ребра жесткости 9, и все сооружение в целом на обрыве. Таким образом, обеспечивается повышенная устойчивость, прочность и неизменяемость положения пространственной конструкции всего сооружения в целом, а также защитные противообвальные свойства.

Защитные противообвальные свойства сооружения обеспечиваются за счет наличия ряда Z-образных железобетонных опорных ребер жесткости 9, которые совместно с горизонтальными консольными железобетонными плитами 4, нижней горизонтальной железобетонной плитой 6 и подпорными железобетонными стенами 3 образуют жесткий пространственный каркас и в совокупности с каменной засыпкой 27 и дренирующей засыпкой 26 обеспечивают защиту обрыва от обвалов, за счет того, что сооружение удерживает грунт обрыва от его падения (сползания, осыпания) вниз. Происходит это в результате того, что подпорная железобетонная стена 3 каждого яруса 8, заключенная между двумя Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости 9 по вертикали и между двумя горизонтальными консольными железобетонными плитами 4, работает как железобетонная плита, защемленная по контуру. При этом поверхностные воды и грунтовые воды проходят через дренирующую и каменную засыпку и беспрепятственно стекают вниз к основанию обрыва и сооружения.

Эксплуатация многоярусного противообвального сооружения с прогулочными террасами на обрыве осуществляется следующим образом.

Помимо того, что горизонтальные консольные железобетонные плиты 4 усиливают пространственную жесткость сооружения, они одновременно представляют собой прогулочные террасы, по которым перемещаются пешеходы вдоль обрыва на всех ярусах 8, а для перемещения с одного яруса 8 на другой пешеходы используют лестничные спуски 18 или эскалаторы (на чертеже условно не показаны). Пешеходы, поднимающиеся снизу вверх, сначала поднимаются по дополнительному лестничному спуску 22 на откосной железобетонной плите 7 на нижнюю горизонтальную плиту 6, являющуюся террасой первого яруса, затем поднимаются по лестничному маршу 19, промежуточным лестничным площадкам 20 (или эскалатору) и выходят на вышележащую горизонтальную консольную железобетонную плиту 4, являющейся одновременно прогулочной террасой второго яруса 8, через переходной проем 23, имеющийся в этой плите 4.

В таком же порядке пешеходы перемещаются и на террасы следующих вышележащих ярусов 8. Пешеходы, перемещающиеся сверху вниз действуют в обратном порядке.

Таким образом, предлагаемое к патентованию многоярусное противообвальное сооружение с прогулочными террасами на обрыве по сравнению с ближайшим аналогом и вышеописанными аналогами имеет ряд преимуществ:

1. Обеспечена надежная защита крутых обрывов, в том числе береговых, по всей их высоте от обвальных и осыпных процессов.

2. Обеспечивается повышенная устойчивость всего многоярусного сооружения.

3. Обеспечивается безопасность нахождения людей на кромке обрыва с сохранением всех видовых обзоров, ландшафтов внизу, на горизонте. Защита обрыва позволяет сохранить безопасную территорию на верхней площадке обрыва для расположения на ней беседок, навесов, скамей и др. с максимальным и безопасным их приближением к бровке обрыва.

4. Обеспечены благоприятные и удобные условия для безопасного и улучшенного спуска к основанию обрыва, к пляжной зоне или непосредственно к морю, или к реке.

Таким образом, обеспечиваются условия для безопасного, удобного и комфортного спуска пешехода, например, к пляжной зоне или непосредственно к морю, а также подъема, например, с пляжной зоны (или с моря) на вершину обрыва.

5. Имеется возможность пешеходных прогулок вдоль обрыва по террасам, расположенных на различной высоте обрыва.

6. Сооружение экономично, так как:

- значительно сокращены трудозатраты на его строительство, во-первых, за счет совмещения противообвального сооружения и лестничного спуска с прогулочными террасами, во-вторых, подпорная железобетонная стена на каждом ярусе между двумя соседними Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости работает как плита, защемленная по контуру, что позволяет уменьшить ее сечение;

- сохраняется территория, прилегающая к обрыву, имеется возможность приблизить строения к подножию обрыва и к бровке обрыва;

- исключается необходимость размещать строительные машины и механизмы на ярусах. Все работы можно выполнять машинами и механизмами, разъезжающими только на верхних и нижних площадках обрыва.

- исключены большие объемы земляных работ для размещения на террасах сваебойного оборудования (как имеет место в аналогах);

Кроме того, сооружение многоярусного противообвального сооружения с прогулочными террасами на обрыве придает ландшафту особый колоритный вид и привлекательность территории за счет возможности пешеходных прогулок на террасах.

Таким образом, предлагаемое к патентованию многоярусное сооружение с прогулочными террасами на обрыве имеет расширенные технологические возможности, является комфортным и удобным в эксплуатации.

Анализируя совокупность конструктивных признаков в предлагаемом изобретении, четко видно, что эти признаки отсутствуют в вышеописанных аналогах, а так же в общем уровне гидротехнического строительства и инженерной защиты территории от опасных склоновых процессов, в связи с чем, можно сделать вывод, что «многоярусное противообвальное сооружение с прогулочными террасами на обрыве» является новым, имеет изобретательский уровень, промышленно применим, в несколько раз экономичнее аналогов и обеспечивает достижение нового полезного технического результата.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к многоярусному противообвальному сооружению, а также для применения в качестве инженерных конструкций по защите обрыва от опасных склоновых процессов. Многоярусное противообвальное сооружение с прогулочными террасами на обрыве включает железобетонные сваи, железобетонные подпорные стены, горизонтальные железобетонные плиты, образующие вместе с железобетонными подпорными стенами ярусы. Снабжено Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости, каждое из которых состоит из монолитно соединенных друг с другом вертикального опорного элемента переменной высоты сечения, увеличивающейся сверху до низу, нижнего опорного элемента, выполненного в виде нижнего свайного ростверка, и верхней горизонтальной железобетонной балки, установленной на отметке верхней бровки обрыва и выполненной в виде верхнего свайного ростверка, монолитно соединенного с верхней частью вертикального опорного элемента. Нижний свайный ростверк монолитно соединен с нижней частью вертикального опорного элемента. Z-образные железобетонные опорные ребра жесткости расположены в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости обрыва в месте их примыкания к обрыву и на всю высоту обрыва, и монолитно установлены посредством нижних и верхних свайных ростверков на нижние упорные и верхние анкерные железобетонные сваи в один ряд на заданном расстоянии друг от друга на обрыве. Верхняя грань каждого нижнего свайного ростверка разделена на два участка: горизонтальный участок, на одной части которого, примыкающей к обрыву, расположен вертикальный опорный элемент, и наклонный участок. Горизонтальные железобетонные плиты по всей своей протяженности всех ярусов выполнены консольными, оснащены парапетами и образуют прогулочные террасы. Нижняя горизонтальная железобетонная плита образует прогулочную террасу первого яруса и установлена на горизонтальные участки верхних граней нижнего свайного ростверка, при этом она установлена на те части горизонтальных участков верхних граней нижних свайных ростверков, которые являются свободными от вертикальных опорных элементов. Нижняя часть сооружения снабжена откосной железобетонной плитой, которая установлена на наклонные участки верхних граней нижнего свайного ростверка и монолитно соединена с нижней горизонтальной железобетонной плитой с образованием пологого спуска к основанию сооружения. Подпорные железобетонные стены могут быть установлены в наклонном и/или вертикальном положении, при этом они монолитно соединены своими тыловыми сторонами с передними торцевыми гранями вертикальных опорных элементов Z-образных железобетонных опорных ребер жесткости. В нижних и верхних своих частях подпорные железобетонные стены монолитно соединены с горизонтальными железобетонными плитами смежных ярусов, а нижняя часть подпорной железобетонной стены первого яруса монолитно соединена с нижней горизонтальной железобетонной плитой. Подпорные железобетонные стены каждого яруса, горизонтальные консольные железобетонные плиты, нижняя горизонтальная железобетонная плита и откосная железобетонная плита разделены температурно-осадочными швами в одной вертикальной плоскости, проходящей между двумя рядом стоящими на заданном расстоянии Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости двух соседних секций сооружения. Выборочно в разных удобных местах по всей высоте сооружения расположены лестничные спуски или эскалаторы для перемещения с одного яруса на другой и к основанию обрыва. Лестничные спуски состоят из монолитно соединенных друг с другом лестничных маршей и промежуточных железобетонных лестничных площадок, а на откосной железобетонной плите установлены дополнительные лестничные спуски. Промежуточные железобетонные лестничные площадки с лестничными маршами выполнены примыкающими к подпорной железобетонной стене. Промежуточные железобетонные лестничные площадки расположены между каждыми двумя горизонтальными консольными железобетонными плитами с образованием лестничного спуска. В местах примыкания горизонтальных консольных железобетонных плит - прогулочных террас к лестничным маршам (или эскалаторам) выполнены переходные проемы, примыкающие к подпорным железобетонным стенам, для возможности перемещения пешеходов с прогулочных террас на лестничные марши (или эскалаторы) и обратно. Технический результат состоит в обеспечении надежной защиты обрыва от опасных склоновых процессов, а также использования для прогулок на террасах вдоль обрыва. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Многоярусное противообвальное сооружение с прогулочными террасами на обрыве, включающее железобетонные сваи, железобетонные подпорные стены, горизонтальные железобетонные плиты, образующие вместе с железобетонными подпорными стенами ярусы, отличающееся тем, что оно снабжено Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости, каждое из которых состоит из монолитно соединенных друг с другом вертикального опорного элемента переменной высоты сечения, увеличивающейся сверху до низу, нижнего опорного элемента, выполненного в виде нижнего свайного ростверка и верхней горизонтальной железобетонной балки, установленной на отметке верхней бровки обрыва и выполненной в виде верхнего свайного ростверка, монолитно соединенного с верхней частью вертикального опорного элемента, а нижний свайный ростверк монолитно соединен с нижней частью вертикального опорного элемента, причем Z-образные железобетонные опорные ребра жесткости расположены в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости обрыва, в месте их примыкания к обрыву и на всю высоту обрыва и монолитно установлены посредством нижних и верхних свайных ростверков на нижние упорные и верхние анкерные железобетонные сваи в один ряд на заданном расстоянии друг от друга на обрыве, причем верхняя грань каждого нижнего свайного ростверка разделена на два участка: горизонтальный участок, на одной части которого, примыкающей к обрыву, расположен вертикальный опорный элемент, и наклонный участок, а горизонтальные железобетонные плиты по всей своей протяженности всех ярусов выполнены консольными, оснащены парапетами и образуют прогулочные террасы, причем нижняя горизонтальная железобетонная плита образует прогулочную террасу первого яруса и установлена на горизонтальные участки верхних граней нижнего свайного ростверка, при этом она установлена на те части горизонтальных участков верхних граней нижних свайных ростверков, которые являются свободными от вертикальных опорных элементов, нижняя часть сооружения снабжена откосной железобетонной плитой, которая установлена на наклонные участки верхних граней нижнего свайного ростверка и монолитно соединена с нижней горизонтальной железобетонной плитой с образованием пологого спуска к основанию сооружения, а подпорные железобетонные стены могут быть установлены в наклонном и/или вертикальном положении, при этом они монолитно соединены своими тыловыми сторонами с передними торцевыми гранями вертикальных опорных элементов Z-образных железобетонных опорных ребер жесткости, в нижних и верхних своих частях подпорные железобетонные стены монолитно соединены с горизонтальными железобетонными плитами смежных ярусов, а нижняя часть подпорной железобетонной стены первого яруса монолитно соединена с нижней горизонтальной железобетонной плитой, причем подпорные железобетонные стены каждого яруса, горизонтальные консольные железобетонные плиты, нижняя горизонтальная железобетонная плита и откосная железобетонная плита разделены температурно-осадочными швами в одной вертикальной плоскости, проходящей между двумя рядом стоящими на заданном расстоянии Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости двух соседних секций сооружения, выборочно в разных удобных местах по всей высоте сооружения расположены лестничные спуски или эскалаторы для перемещения с одного яруса на другой и к основанию обрыва, лестничные спуски состоят из монолитно соединенных друг с другом лестничных маршей и промежуточных железобетонных лестничных площадок, а на откосной железобетонной плите установлены дополнительные лестничные спуски, причем промежуточные железобетонные лестничные площадки с лестничными маршами выполнены примыкающими к подпорной железобетонной стене, при этом промежуточные железобетонные лестничные площадки расположены между каждыми двумя горизонтальными консольными железобетонными плитами с образованием лестничного спуска, в местах примыкания горизонтальных консольных железобетонных плит - прогулочных террас к лестничным маршам (или эскалаторам) выполнены переходные проемы, примыкающие к подпорным железобетонным стенам, для возможности перемещения пешеходов с прогулочных террас на лестничные марши (или эскалаторы) и обратно.

2. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что длину каждой отдельной секции задают кратной расстоянию между соседними Z-образными железобетонными опорными ребрами жесткости одной секции.

3. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что угол наклона наклонного положения и/или вертикальное положение продольных железобетонных подпорных стен задают в зависимости от крутизны обрыва.

4. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что верхняя горизонтальная железобетонная балка в виде верхнего свайного ростверка установлена на отметке верхней бровки обрыва.

5. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что количество ярусов и, соответственно, горизонтальных железобетонных плит в виде прогулочных террас задают в зависимости от высоты обрыва.

6. Сооружение по п.1, отличающееся тем, что каждый лестничный спуск в пределах каждого яруса может иметь одну или несколько промежуточных лестничных площадок и, соответственно, два или несколько лестничных маршей.

7. Сооружение по пп.1 и 6, отличающееся тем, что лестничным маршам или эскалаторам задают ширину, меньшую ширины прогулочных террас.