ДОМ-ПОПЛАВОК Российский патент 2019 года по МПК E04H9/14 E02D27/06 B63B35/44 

Область техники, к которой относится изобретение, - строительство плавучих устройств.

Уровень техники.

Изобретение относится к обитаемым плавучим сооружениям, (в данном случае не дрейфующим), предназначенных для жизнеобеспечения на воде. Дом-поплавок может быть расположен в районах стихийного подтопления мест проживания и является обычным жильем, но исключает затопление подвальных помещений такого дома, в которых могут размещаться обычные средства жизнеобеспечения жильцов. Дом-поплавок, в качестве фундамента, включает подвальное помещение, сконструированное из двух коробов (параллелепипедов), вставленных друг в друга. Внешний короб является протекаемым (дырчатым), изготавливаемым на основе унифицированных блоков (патент №2658857). Условно назовем внешний короб - корзиной. Внутренний короб герметичен и может изготавливаться из прочной пластмассы, обеспечивающей прочность его конструкции в условиях его всплытия при заполнении корзины водой. Условно назовем внутренний короб - корытом. Внутри корыта для построения фундамента дома-поплавка могут использоваться те же униблоки, что и для корзины. Такая конструкция дома-поплавка позволяет всплывать коробу в условиях подтопления и опускаться на дно корзины при исчезновении признаков подтопления.

Устраняются проблемы, связанные с подтоплением обитаемых помещений, создаются комфортные и безопасные условия для жизнедеятельности в условиях чрезвычайных ситуаций для мест, страдающих от наводнений, паводков и прочих затоплений.

Аналог изобретения (патент №2494001) - плавучая дрейфующая научная станция, корпус которой выполнен из двух стенок, полость между которыми вакуумирована. Аналог является неким подобием данного изобретения. Поясним сходства и различия. Оба устройства должны плавать, но в случае дома-поплавка - точнее сказать: «всплывать». В случае дома-поплавка дрейф должен отсутствовать, и при исчезновении подтопления корыто должно опускаться в первоначальное положение в корзине. Естественно, что достигается это неочевидным устройством конструкции: дырявой корзиной и герметичным корытом.

Существенными признакам заявляемого изобретения является комбинаций идей, которые направлены на достижение компромисса: всплыть в воде и остаться на месте обитания до, во время и после подтопления. Дырявая корзина устраняет проблемы деформации фундамента при его сопротивлении напору воды. В данном случае, такой напор испытывает только корыто, а конфигурация корзины не деформируется при наполнении ее водой. В то же время, всплытие корыта определяется законом Архимеда, и высота всплытия определяется такой величиной до уровня подтопляемой воды, которая соответствует равенству веса вытесненного объема воды и веса всплывшего дома-поплавка.

Раскрытие изобретения.

Сущность изобретения, как технического решения, выражается в совокупности нижеследующих существенных признаков, достаточных для достижения, обеспечиваемого изобретением, технического результата.

К существенным признакам заявляемого изобретения относятся:

1. Наличие двух, вставленных один в другой, коробов: внешнего (корзины) и внутреннего (корыта).

2. Корзина является дырявой, проницаемой для воды. Ее устройство использует идеи другого изобретения авторов (патент №2658857), которое кратко можно назвать - униблоки. Униблоки предназначены для построения плоских (горизонтальных и вертикальных) объектов, состоящих из кубических, прочно соединяемых блоков, имеющих сквозные отверстия (дыры). Униблоки позволяют воде беспрепятственно проникать в полость корзины (снизу и с боков) и обеспечивать всплытие корыта.

3. Корыто герметично. Конечно, герметичность касается той части корыта, которая не позволяет воде проникать внутрь корыта. Аналогией такому понятию герметичности корыта может являться понятие ватерлинии на плавучих судах. Всплытие корыта аналогично всплытию корпуса судна, а ее конструкция учитывает особенности построения такого корпуса. То есть, аналогично применению конструкций, обеспечивающих прочность корпуса судна (кили, стрингеры, бимсы, кницы, ширстреки, шпангоуты, бархоуты, пояса, флоры и прочее), в конструкции корыта должны использоваться распорки, перегородки, арки и другие элементы строительных конструкций. Далее, сверху и внутри такой конструкции корыта размещаются обычные конструкции обитаемого сооружения (в совокупности - дом).

4. Принцип саморегулируемой системы, которая эффективно противостоит неблагоприятным факторам подтопления (кратко - затоплению) путем всплытия в направляющем пространстве корзины. При исчезновении признаков подтопления корыто возвращается в исходное состояние в корзине.

В данном случае, технический результат выражаться в ряде новых эффектов, которые можно перечислить следующим образом:

- в свободном проникновении воды в пространство корзины, что ранее не допускалось при устройстве фундаментов обитаемых сооружений путем гидроизоляции стен фундаментов. Неочевидность такого решения связана с преодолением традиционного подхода в противодействии подтоплениям: гидроизоляции стен фундамента. Проблема подтоплений в традиционном варианте полностью не решалась, поскольку наступал момент, когда уровень воды при наводнении начинал превышать высоту гидроизолированной части фундамента. В данном случае, уровень воды при наводнении не имеет существенного значения, поскольку всплывающее корыто может удерживаться в определенном положении относительно корыта с целью его последующего возвращения в исходное состояние (причаливание) дополнительными приспособлениями - угловыми направляющими, или якорями;

- во всплытии герметичного корыта, которое в данном случае приобретает качество и функции корпуса судна, свободно плавающего в воде;

- в возвращении корыта в исходное состояние при исчезновении признаков подтопления;

- в некоторой автономности ранее описанного процесса всплытия-причаливания (конечно, если под причалом понимать исходное состояние корыта в корзине перед всплытием):

- ликвидации катастрофических последствий от возможного ущерба от затопления обитаемых сооружений.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, для обеспечения технического результата, формулируется как «системный подход к комплексной проблеме унификации строительства обитаемых сооружений с позиций экономической целесообразности в условиях чрезвычайных ситуаций, связанных с наводнением».

Главными факторами решения такой задачи становятся простота и очевидность заявленного изобретения. Учитывая, однако, что критерием изобретательского уровня является фактор неочевидности, поясним, что очевидным решение предложенной задачи становится в результате оформления и ознакомления с материалами данной заявки. Фактор неочевидности присутствовал до тех пор, пока авторы предлагаемого изобретения впервые не предложили данный вариант, поскольку его никто до этого не предлагал. После знакомства с идеей данного изобретения предложенный подход к решению проблемы уменьшения ущерба от наводнений может быть сформулирован просто и доступно (очевидно): всплыл - причалил.

На основании информации РИА Новости и других открытых источников, в водохозяйственном комплексе России одной из наиболее острых проблем является вредное воздействие вод - наводнения, затопление и подтопление населенных пунктов и объектов экономики.

В России площадь территорий, подверженных ущербу от паводков, составляет 400 тыс. квадратных километров. Ежегодно подвергается затоплению около 50 тыс.квадратных километров территорий. Наводнениям с катастрофическими последствиями подвержена территория в 150 тыс. квадратных километров, где расположены 300 городов, десятки тысяч населенных пунктов, большое количество хозяйственных объектов, более 7 млн. га сельхозугодий, проживает несколько десятков миллионов жителей.

По данным зарубежных источников за период с 1962 по 1992 год от природных и техногенных катастроф в мире погибло около 4 млн. человек, число пострадавших превысило 3,3 млрд. человек, а прямой экономический ущерб составил около 377,8 млрд. долларов. При этом число пострадавших от наводнений составило 36% от общего числа пострадавших от катастроф и стихийных бедствий. Ежегодно в мире объем суммарного экономического ущерба от природных и техногенных катастроф за указанные годы увеличивался на 10,4%, число погибших возрастало на 4,3%, а пострадавших на 8,6%.

В России от паводков несут ущерб Северный Кавказ, Приморский край, Сахалинская и Амурская области, Забайкалье, Средний и Южный Урал, Нижняя Волга, Восточная Сибирь. Наводнения занимают первое место среди стихийных бедствий по числу жертв и причиняемому ущербу. Для защиты от наводнений применяют меры, позволяющие уменьшить потери от них. Но все эти меры, как ни странно, не уменьшают год от года наносимый стране ущерб. Конечно же, все эти меры необходимы, и оперативные (срочные) и технические (предупредительные). Однако, ничто не может полностью обезопасит людей от катастрофических последствий наводнений: ни своевременное прогнозирование максимальных уровней наводнений, ни своевременное оповещение о возможных опасностях, ни организация эвакуации населения и материальных ценностей, ни другие сложные и дорогостоящие меры. Все эти меры полностью не спасают не только от материальных потерь и человеческих жертв, но и от морального ущерба от бессилия перед стихией, и, что самое главное, не решают проблему кардинально. И это несмотря на их комплексность и расходование значительных материальных и финансовых ресурсов. По нашим оценкам, речь может идти о триллионных бюджетных средствах, по существу, затраченных, конечно же, не совсем впустую, но все-таки с существенным отвлечением от других, не менее важных государственных и социальных проектов. Затраты, связанные с реализацией данного изобретения, значительно меньше того экономического эффекта, полученного от использования его многообразного положительного результата.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 и 2 представлены изображения дома-поплавка в виде контуров дырявой корзины (1), герметичного корыта (2), ватерлинии (3), объекта обитания - дома (4), линии грунта (5), возможного уровня воды при наводнении (6). На фиг. 1 дом-поплавок изображен в исходном состоянии в условиях отсутствия подтопления (причаливание). На фиг. 2 дом поплавок представлен в состоянии всплытия. При всплытии ватерлиния определяет уровень воды при наводнении.

Осуществление изобретения состоит в том, что на основе представленного в заявке изобретения, данный дом-поплавок становится унифицированным конструктивным объектом на основе системного подхода к комплексной проблеме унификации строительства обитаемых сооружений с позиций экономической целесообразности в условиях чрезвычайных ситуаций, связанных с наводнением. На основе изобретения появляется возможность низкобюджетного, высокоскоростного строительства специфического объекта хозяйственной инфраструктуры с функциями противодействия ущербу от возможных затоплений при наводнениях. Упрощается строительство таких объектов на основе унификации, повышается возможность их дальнейшей модификации с позиций создания других обитаемых сооружений с функциями всплытия в других условиях чрезвычайных ситуаций.

Учитывая возможности автоматизации создания униблоков и их использование в условиях универсальности применения, а так же возможность использования различных материалов при создании униблоков и корыта дома-поплавка, можно утверждать о представленной прорывной технологии в области кардинального решения вышеописанной проблемы предотвращения ущерба от наводнений.

Изобретение предназначено для предотвращения ущерба от затопления обитаемых сооружений. Дом-поплавок может быть расположен в районах стихийного подтопления мест проживания и является обычным жильем, но исключает затопление подвальных помещений такого дома, в которых могут размещаться обычные средства жизнеобеспечения жильцов. Фундамент для дома-поплавка выполнен в виде двух вставленных один в другой коробов: внешнего и внутреннего, причем внешний короб, проницаемый для воды, выполнен из унифицированных кубических прочно соединяемых блоков, имеющих сквозные отверстия, а внутренний короб - герметичный и может всплывать в условиях подтопления внешнего короба до уровня ватерлинии, причем после исчезновения признаков подтопления внутренний короб возвращается в исходное состояние во внешнем коробе. Технический результат заключается в повышении безопасности обитаемых сооружений в условиях чрезвычайных ситуаций, в системном подходе к комплексной проблеме унификации строительства обитаемых сооружений для мест, страдающих от наводнений, паводков и прочих затоплений. 2 ил.

Фундамент для дома-поплавка, выполненный в виде двух вставленных один в другой коробов: внешнего и внутреннего, причем внешний короб, проницаемый для воды, выполнен из унифицированных кубических прочно соединяемых блоков, имеющих сквозные отверстия, а внутренний короб - герметичный и может всплывать в условиях подтопления внешнего короба до уровня ватерлинии, причем после исчезновения признаков подтопления внутренний короб возвращается в исходное состояние во внешнем коробе.