Мобильная барьерная модульная дамба защиты от наводнений Российский патент 2021 года по МПК E02B3/10 

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений, предназначенной для быстрой остановки и сдерживания водных потоков, подъемов воды, а также для возведения дамбы при защите от наводнения в качестве временного сооружения.

На практике наиболее известным и широко используемым передвижным барьером является мешок с песком. Заполнение мешков песком, доставка их к месту и укладка этих мешков для сооружения барьера, затем последующее удаление мешков с песком после того, как наводнение прекратится, являются дорогостоящими, очень трудоемкими операциями и занимают много времени.

В настоящее время применяются следующие виды быстровозводимых водоналивных дамб:

1. Контейнеры быстровозводимой дамбы (КБД) «ШАНС» представляют собой емкость в виде куба, сшитого из прочной ткани, имеющий деревянный каркас. Каждый контейнер оборудован четырьмя вшитыми в углы грузонесущими элементами, выполненными из стропной ленты.

2. Водоналивная дамба - замкнутый рукав с внешней оболочкой из синтетической ткани и двумя внутренними герметичными камерами из многослойных полимерных пленок.

Дамбы оснащаются сливо-наливными отводами, муфтами соединения с заглушками для отдельного подключения насоса либо мотопомпы и дренажными отводами для слива воды.

На оболочке содержатся стропы для фиксации наливных дамб на поверхностях с уклоном и для крепления их тросами. При транспортировке дамбы сворачиваются в рулон и упаковываются в деревянные ящики либо тканевые чехлы.

3. Одно из решений раскрыто в патенте на изобретение RU 2 632 912 С2, согласно которому передвижная барьерная система защиты от наводнения состоит из заполняемых водой водяных блоков, соединяемых один с другим, и поддерживающих конструкций. Поддерживающие конструкции имеют по меньшей мере две треугольные поддерживающие рамы и одну распорку. Поддерживающие рамы соединены одна с другой в пары в своих верхних частях распоркой. Водяные блоки помещены в поддерживающие конструкции и прикреплены к этим поддерживающим конструкциям. Водяной блок изготовлен из одного сплошного прямоугольного куска гибкого материала, разделенного на три части продольными сгибами, в заполненном водой состоянии имеет форму треугольной призмы, при этом поверхность средней складываемой части контактирует с землей, и открыт вдоль своих верхних кромок. Боковые концы водяного блока неполностью закрыты.

4. Известны применяемые в Германии водоналивные дамбы, модули которых представляют собой свернутые в цилиндр прямоугольные пластиковые листы, снабженные специальными замковыми устройствами для удержания цилиндрической формы, эти модули в виде цилиндрических бочек ставятся

вертикально, внутрь помещается пластиковый мешок и наполняется водой. Модули помещаются вплотную друг к другу, на их стенках со стороны подступающей воды закрепляются внахлест полотна из прочной пластиковой пленки, ширина которых примерно в два раза больше высоты бочек, поэтому избыточная часть полотна укладывается на землю и прижимается к земле например каменной наброской, грунтом или другим способом.

Недостатки водоналивных дамб.

1. Высокая стоимость материалов;

2. Большие затраты времени на наполнение емкостей водой из-за необходимости применения автоцистерн, так как заблаговременное устройство защитной дамбы производится, когда вода находится на значительном удалении.

3. У рукавных водоналивных дамб пока нерешенную проблему представляет невозможность полного удаления воды из рукава - оставшаяся в рукаве вода при хранении во время зимних морозов приводит к образованию льда, который часто вызывает разрывы оболочки рукава.

Наиболее близким решением к заявленному техническому решению является мобильная секционная дамба по патенту на полезную модель RU 142631 U1, которая представляет собой две жесткие прямоугольные рамы, жестко скрепленные в верхней части под углом, в нижней части рамы между собой скреплены, по меньшей мере одним поперечным профилем, в целом образуют треугольную призму, при этом сторона, обращенная к воде выполнена водонепроницаемой, а основание обеих рам жестко закреплены к земле. Мобильная секционная дамба состоит из идентичных секций. Зазоры между секциями соединены накладками из водонепроницаемого материала, закрепленными к водонепроницаемым листам, например прижимными рейками.

Такая дамба с секциями, жестко закрепленными к земле и воспринимающими напор воды жесткими стенками секций, требует меньше времени на приведение дамбы в рабочее состояние, так как исключается необходимость в продолжительном процессе наполнения водой рукавов или емкостей, присущем водоналивным дамбам.

Недостатки мобильной секционной дамбы:

1. Рама мобильной секционной дамбы изготавливается из профильных стальных труб, что приводит к ее большой массе - секция длиной 3 метра и высотой 2 метра весит около 150 кг.

2. Рама мобильной секционной дамбы с целью обеспечения складывания имеет шарниры, дополнительные ребра жесткости и представляет собой излишне сложную сварную металлоконструкцию, требующую при изготовлении затраты на электроэнергию, сварочные материалы и лакокрасочное покрытие, обеспечивающее коррозионную стойкость рамы.

3. Крепление накладок из водонепроницаемого материала для устранения зазоров между секциями при помощи прижимных реек приводит к излишнему усложнению конструкции и не может обеспечить надежной герметичности стыка.

4. Зазоры между секциями могут изменяться по форме и размерам в зависимости от неровностей рельефа местности в месте расположения дамбы, что также значительно усложняет обеспечение герметичности стыка.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение недостатков, свойственных известным конструкциям, а именно, путем применения закрепленной на земле силовой арочной оболочки из плоского пластикового листа, свернутого в виде полуцилиндра или половины боковой поверхности усеченного конуса, воспринимающей напор воды, исключить.

а) необходимость в продолжительных процессах наполнения водой и опорожнения после использования рукавов или емкостей, присущих водоналивным дамбам;

б) необходимость в наличии конструктивно сложной и материалоемкой жесткой металлической рамы с шарнирами и дополнительными ребрами жесткости, присущей мобильной секционной дамбе.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где

на Фиг. 1 изображен модуль мобильной модульной дамбы в изометрии.;

на Фиг. 2 изображено поперечное сечение модуля дамбы.;

на Фиг. 3 изображена развертка оболочки модуля дамбы.;

на Фиг. 4 изображен продольный разрез модульной дамбы.;

на Фиг. 5 изображен вид сверху модульной дамбы.;

Техническая сущность предлагаемого решения заключается в том, что модуль мобильной барьерной дамбы представляет собой силовую арочную оболочку 1 (Фиг. 1) из плоского пластикового листа, свернутого в виде полуцилиндра или половины боковой поверхности усеченного конуса, воспринимающей напор воды через уложенную на ее поверхности водонепроницаемую пленку 6 (Фиг. 2; Фиг. 5).

Для сборки модуля применяются:

1. Листы из пластика в форме двух прямоугольников разной длины или один лист в форме равнобочной трапеции (Фиг. 3), с коротким основанием а, длинным основанием 6 и высотой в, по оси симметрии которого, совпадающей с линией сгиба, наклеена полосой одна часть застежки "липучка" 4 (Фиг. 1);

2. Два или более бандажа 2 (Фиг. 1) в виде замкнутой ременной петли определенной для каждого случая длины.

При сборке арочного модуля для придания дугообразной, арочной формы плоский пластиковый лист сгибается дугой и на него одеваются два или более бандажа 2 (Фиг. 1) в виде замкнутых ременных петель, края листа отпускаются и при упругом разгибании листа происходит натяжение бандажей 2 (Фиг. 1) таким образом, что верхняя часть бандажей 2 (Фиг. 1), обтягивая арку, принимает форму дуги окружности, а нижняя,

натянутая часть бандажей 2 (Фиг. 1) принимает форму хорды этой окружности, в результате чего пластиковый лист принимает форму полуцилиндра либо части или половины боковой поверхности усеченного конуса, образуя арочную оболочку 1 (Фиг. 1). С целью надежной фиксации бандажей 2 на поверхности арочного модуля на обеих краях арочной оболочки 1 (Фиг. 1) могут изготавливаться прорези 7 (Фиг. 1), через которые пропускаются бандажи 2(Фиг. 1) при сборке арочного модуля.

На внешней поверхности арочной оболочки 1 (Фиг. 1) по оси симметрии заранее приклеивается полосой одна часть застежки "липучка" 4 (Фиг. 1). Ответная часть полосы застежки "липучка" 4 (Фиг. 1) заранее приклеивается по одному краю водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2).

Таким образом, после сгибания прямоугольников, либо равнобочной трапеции из пластикового листа вокруг оси симметрии и стягивания ее боков петлями двух или более бандажей 2 (Фиг. 1) получается модуль с арочной оболочкой в форме полуцилиндра, либо части или половины боковой поверхности усеченного конуса с аркой меньшего радиуса со стороны основания а (Фиг. 3), и с аркой большего радиуса со стороны основания 6 (Фиг. 3) и с длиной в (Фиг. 3).

Для сборки мобильной барьерной модульной дамбы применяются:

1. Модули, арочная оболочка 1 (Фиг. 1) которых имеет форму полуцилиндра, либо части или половины боковой поверхности усеченного конуса, удерживаемой от распрямления путем применения двух или более бандажей в виде замкнутых ременных петель, опоясывающих силовую арочную оболочку снаружи, с наклеенной по оси симметрии арки с наружной стороны полосой одной части застежки "липучка" 4 (Фиг. 1), количество которых определяется путем деления необходимой длины дамбы на длину модуля в (Фиг. 3);

2. Доски 3 (Фиг. 2), с отверстиями для костылей, по три штуки на каждый модуль;

3. Костыли 5 (Фиг. 2) для крепления досок 3 (Фиг. 2) к земле, гладкие, в виде бурава или анкерного болта, в зависимости от вида грунта, или материала поверхности, на которой собирается дамба;

4. Водонепроницаемая пленка 6, по одному краю которой приклеена ответная часть застежки "липучка" 4 (Фиг. 1).

5. Герметик водостойкий.

Сборка мобильной барьерной дамбы происходит следующим образом (Фиг. 4, 5). Собранный модуль укладывается на землю аркой оболочки 1 (Фиг. 1) верх, внутри арки модуля поверх бандажей 2 (Фиг. 1) укладываются на землю вплотную к обеим сторонам арки две доски 3 (Фиг. 2) и закрепляются к земле при помощи костылей 5 (Фиг. 2). Таким образом модуль оказывается надежно прикрепленным к земле. С наружной стороны арки, противоположной воде (Фиг. 2), вплотную к стенке арочной оболочки 1 (Фиг. 1) укладывается на землю третья доска 3 (Фиг. 1) и закрепляется к земле костылями 5 (Фиг. 2).

Следующий модуль вставляется аркой меньшего радиуса в арку большего радиуса закрепленного модуля на некоторую глубину с сохранением зазора между стенками модулей, чтобы наклоном по вертикали или поворотом модуля по горизонтали на некоторую величину, определенную размером этого зазора, компенсировать неровности и изменения рельефа поверхности земли, после чего также закрепляется к земле указанным выше способом. Повторяя эти операции, собирается последовательная непрерывная цепь закрепленных к земле арочных модулей, образуя дамбу.

В случае применения арочных модулей в форме полуцилиндра, необходимо иметь равное количество арочных модулей меньшего радиуса и большего радиуса, сборка мобильной барьерной дамбы производится попеременно.

На верхнюю часть дамбы из арочных модулей, где имеется одна часть застежки "липучка" 4 (Фиг. 1), прикрепляется один край водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2), где приклеена полоса ответной части застежки "липучка" 4 (Фиг. 1), водонепроницаемая пленка 6 (Фиг. 2) укладывается на стенки арочной оболочки 1 (Фиг. 1) модулей, например путем разматывания рулона, при этом другой край водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2) с напуском укладывается на землю. Когда рулон водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2) полностью уложен таким образом, на конечный край водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2) наносится слой герметика, начальный край водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2) со следующего рулона укладывается внахлест на край уложенной водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2) с герметиком, обеспечивая таким образом герметичность стыка и рулон разматывается дальше таким же образом, до полного покрытия всей длины мобильной модульной дамбы. Часть водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2), с напуском уложенная на землю, прижимается к земле путем закапывания края водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2) песком, землей или каменной наброской, чтобы исключить разрушительное воздействие ветра на уложенную водонепроницаемую пленку 6 (Фиг. 2).

Герметизация стыков водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2) может производиться и другими способами без применения герметика, например многократным перегибанием соединенных краев обоих пленок в месте стыка.

Закрепление водонепроницаемой пленки 6 (Фиг. 2) на арочной оболочке 1 (Фиг 1) может производиться и другим способом, без применения застежки "липучка", например при помощи колышков, протыкающих водонепроницаемую пленку 6(Фиг 2) и вставляемых в заранее изготовленные отверстия на противоположной от воды стороне арочной оболочки 1 (Фиг. 1).

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений, предназначенной для быстрой остановки и сдерживания водных потоков, подъемов воды, а также для возведения дамбы при защите от наводнения в качестве временного сооружения. Задачей предлагаемого технического решения является устранение недостатков, свойственных известным конструкциям, а именно, путем применения закрепленной на земле силовой арочной оболочки из плоского пластикового листа, свернутого в виде полуцилиндра или половины боковой поверхности усеченного конуса, воспринимающей напор воды, исключить: а) необходимость в продолжительных процессах наполнения водой и опорожнения после использования рукавов или емкостей, присущих водоналивным дамбам; б) необходимость в наличии конструктивно сложной и материалоемкой жесткой металлической рамы с шарнирами и дополнительными ребрами жесткости, присущей мобильной секционной дамбе. Силовые арочные оболочки собраны в виде последовательной цепи прикрепленных к земле барьеров-модулей. На поверхностях барьеров-модулей уложена водонепроницаемая пленка, нахлесточные стыки которой герметизируются при помощи водостойкого герметика или многократным перегибанием соединенных краев обеих пленок в месте стыка. 5 ил.

Мобильная барьерная модульная дамба защиты от наводнений, отличающаяся тем, что напор воды воспринимается силовыми арочными оболочками, согнутыми из плоского пластикового листа, прикрепленных к поверхности земли барьеров-модулей, собранных в виде последовательной цепи, через уложенную на поверхностях этих модулей водонепроницаемую пленку, нахлесточные стыки которой герметизируются при помощи:

а) водостойкого герметика.

б) многократным перегибанием соединенных краев обеих пленок в месте стыка.