Способ устройства водного заграждения путем создания волны прорыва Российский патент 2023 года по МПК F41H13/00 

Изобретение относится к средствам обороны, а именно к области инженерного обеспечения боевых действий войск, в частности к способам устройства водных заграждений путем создания волны прорыва.

В практике организации выполнения задач по устройству инженерных заграждений известны способы устройства водных заграждений, которые осуществляются сбросом воды из водохранилищ на нижележащую местность и созданием волны прорыва путем разрушения водоподпорных сооружений. [1, 2] Однако все они устанавливают только общую схему выполнения задачи по созданию волны прорыва и не определяют конкретные технические решения по устройству водных заграждений.

Известен также способ устройства водного заграждения путем создания волны прорыва, осуществляемый разрушением грунтовой плотины зарядами взрывчатых веществ, которые закладываются в колодцы, выделанные со стороны гребня. [3]

Однако известный способ имеет следующие недостатки. Заряды взрывчатых веществ, закладываемые в колодцы необходимо располагать по высоте ниже на 2,5 метра уровня воды в водохранилище, чтобы обеспечить перелив воды из верхнего бьефа в нижний бьеф и создать волну прорыва. Практика выполнения задачи по устройству водного заграждения указанным способом показывает, что заряды взрывчатых веществ требуется закладывать на большую глубину, что затруднено выполнить, кроме того приводит к значительному расходу взрывчатых веществ, требует большого количества сил и средств на подготовку к устройству водного заграждения.

Известен также способ устройства водного заграждения путем создания волны прорыва, осуществляемый разрушением грунтовой плотины зарядами взрывчатых веществ, которые закладываются в колодцы, выделанные со стороны гребня на двух уровнях и устанавливаются в один или несколько рядов, причем закладка и подрывание групп зарядов осуществляется поочередно, начиная с верхнего уровня.

Однако известный способ имеет следующие недостатки. Практика выполнения задачи по устройству водного заграждения указанным способом показывает, что грунтовые плотины, в частности каменно-набросные плотины, имеют противофильтрационные устройства и защитные покрытия откосов, которые препятствуют разрушению тела плотины потоком воды, что снижает вероятность разрушения плотины, а также создание бреши требуемых размеров и выполнение задачи по устройству водного заграждения известным способом, а также требует увеличивать глубину заложения зарядов, что приводит к увеличению расхода взрывчатых веществ, кроме того, выделка колодцев в грунтовых плотинах, в частности каменно-набросных плотинах для закладки зарядов требует применения специальной техники.

Целью предложенного способа является повышение надежности выполнения задачи по устройству водного заграждения, сокращения расхода взрывчатых веществ, сил и средств для выполнения задачи за счет придания профилю начального прорана практического очертания и устройства зарядных колодцев с использованием кумулятивных зарядов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе устройства водного заграждения путем создания волны прорыва, осуществляемым разрушением грунтовой плотины зарядами взрывчатых веществ, которые закладываются в колодцы, выделанные со стороны гребня на двух уровнях и устанавливаются в один или несколько рядов, при этом заряды взрывчатых веществ, расположенные в ряд перпендикулярно продольной оси плотины, устанавливаются с увеличением глубины их заложения от верхнего бьефа к нижнему бьефу, причем устройство зарядных колодцев осуществляется с использованием кумулятивных зарядов.

Сопоставимый анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что при подрывании групп зарядов, расположенных в ряд перпендикулярно продольной оси плотины с увеличением глубины их заложения от верхнего бьефа к нижнему бьефу, образуется начальный проран пересекающий тело плотины перпендикулярно ее продольной оси, причем проран имеет продольный профиль с уклоном в нижний бьеф, приближающийся к практическому профилю, чем обеспечивается перелив воды из верхнего бьефа в нижний бьеф, при этом происходит интенсивный размыв тела плотины в нижнем бьефе, где наблюдается повышенная скорость течения, что обеспечивает увеличение начального прорана и образование бреши в теле плотины заданных размеров с необходимым расходом воды, и создание водного заграждения с требуемыми параметрами. При этом наблюдается гарантированное разрушение плотины, что повышает надежность выполнения задачи по устройству водного заграждения, вследствие чего не требуется увеличивать глубину заложения всех зарядов или их количество, что уменьшает расход взрывчатых веществ. Кроме того, устройство зарядных колодцев с использованием кумулятивных зарядов сокращает расход требуемых сил и средств для подготовки к устройству водного заграждения. Таким образом, заявленный способ соответствует критерию «новизна».

Известные технические решения [3], в которых для увеличения глубины прорана до требуемых размеров подрываются заряды взрывчатых веществ, которые закладываются в продольные галереи. Оборудованные на проектных отметках в противофильтрационных устройствах в теле плотины. В этом случае при подрыве зарядов образуется проран значительной глубины, что не требуется при разрушении грунтовой плотины, так как размеры прорана могут увеличиваться за счет размыва тела плотины потоком воды, кроме того в этом случае требуются заряды взрывчатых веществ большой массы. Подрывание групп зарядов, расположенных в ряд перпендикулярно продольной оси плотины с увеличением глубины их заложения от верхнего бьефа к нижнему бьефу обеспечивает образование бреши требуемых размеров за счет размыва тела плотины потоком воды, дает значительную экономию взрывчатых веществ, а использование кумулятивных зарядов для устройства зарядных колодцев сокращает расход требуемых сил и средств для подготовки к устройству водного заграждения. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию «существенные отличия».

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана схема расположения зарядов на поперечном разрезе плотины вертикальной плоскостью, проходящей по оси зарядных камер нижнего уровня; на фиг. 2 показана схема размещения зарядных камер со стороны гребня на участке плана плотины; на фиг. 3 показан продольный разрез плотины вертикальной плоскостью по А-А на фиг. 2 с контурами образующегося начального прорана и конечной бреши.

При выполнении задачи по подготовке к устройству водного заграждения осуществляется закладка зарядов 1 взрывчатых веществ верхнего уровня в зарядные колодцы 2, которые проходятся в теле плотины 3 со стороны ее гребня 4 с помощью кумулятивных зарядов и устанавливаются на нескольких линиях перпендикулярно продольной оси плотины, при этом глубину заложения зарядов увеличивают от верхнего бьефа 5 к нижнему бьефу 6. Затем производится подрыв зарядов 1 верхнего уровня и осуществляется закладка зарядов 7 нижнего уровня в зарядные колодцы 8, которые проходятся в теле плотины 3 со стороны ее гребня 4 с помощью кумулятивных зарядов, при этом глубину заложения зарядов также увеличивают от верхнего бьефа 5 к нижнему бьефу 6. В установленное время осуществляется подрыв зарядов 7 нижнего уровня, при этом образуется начальный проран 9, вследствие чего происходит перелив воды с верхнего бьефа 5 в нижний бьеф 6, размыв тела плотины 3 потоком воды и формирование волны прорыва в нижнем бьефе. При этом продольный профиль прорана, имеющий уклон в нижний бьеф, приближается к практическому профилю, что приводит к интенсивному размыву тела плотины и образованию бреши 10 заданных размеров в теле плотины 3 и устройство водного заграждения с требуемыми параметрами.

Применение предлагаемого способа устройства водного заграждения обеспечивает гарантированный размыв тела плотины потоком воды, что повышает надежность выполнения задачи, дает возможность создать волну прорыва с требуемыми параметрами. Кроме того, подрывание групп зарядов взрывчатых веществ, установленных на двух уровнях с увеличение глубины их заложения от верхнего бьефа к нижнему бьефу, обеспечивает образование бреши требуемых размеров за счет размыва тела плотины потоком воды, что дает значительный эффект по экономии расхода взрывчатых веществ, при этом использование кумулятивных зарядов для устройства зарядных колодцев сокращает расход требуемых сил и средств для выполнения задачи по устройству водного заграждения путем создания волны прорыва.

Источники информации:

1. Самойлов Р.С. и др. Военная гидротехника. - М.: ВИА, 1978.

2. Руководство по устройству и преодолению водных заграждений. - М: Воениздат, 1986.

3. Руководство по подрывным работам. - М.: Воениздат, 1969.

Способ устройства водного заграждения путем создания волны прорыва, при котором разрушают грунтовую плотину зарядами взрывчатых веществ, которые закладывают в колодцы, выполненные со стороны гребня на двух уровнях. Заряды располагают в ряд перпендикулярно продольной оси плотины с увеличением глубины их заложения от верхнего бьефа к нижнему бьефу. Для устройства зарядных колодцев используют кумулятивные заряды. Технический результат - гарантированное разрушение плотины, повышение надежности выполнения задачи по устройству водного заграждения, уменьшение расхода взрывчатых веществ, сокращение расхода требуемых сил и средств для подготовки к устройству водного заграждения. 3 ил.

Способ устройства водного заграждения путем создания волны прорыва, при котором разрушают грунтовую плотину зарядами взрывчатых веществ, которые закладывают в колодцы, выполненные со стороны гребня на двух уровнях, и устанавливают в один или несколько рядов, причем закладку и подрывание групп зарядов осуществляют поочередно, начиная с верхнего уровня, отличающийся тем, что заряды взрывчатых веществ располагают в ряд перпендикулярно продольной оси плотины, устанавливают с увеличением глубины их заложения от верхнего бьефа к нижнему бьефу, причем для устройства зарядных колодцев используют кумулятивные заряды, при этом подрыванием групп зарядов обеспечивают образование начального прорана, пересекающего тело плотины перпендикулярно ее продольной оси, который имеет продольный профиль с уклоном в нижний бьеф, приближающийся к практическому профилю.