СПОСОБ ЗАЩИТЫ ВОДНОЙ АКВАТОРИИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ НА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ Российский патент 2024 года по МПК E02B1/00 

Изобретение относится к способам производства работ в гидротехническом строительстве, а именно к строительству и реконструкции причалов и других прибрежных сооружений.

Изобретение относится к технологиям защиты водных ресурсов при проведении строительных работ на гидротехнических сооружениях, включающих ремонтно-восстановительные мероприятия, монтаж демонтаж ремонтируемого сооружения, новое строительство с образованием поля мутности в прилегающей акватории.

Проведение данного вида работ обычно сопровождается образованием зоны повышенной мутности не только в объеме воды на месте проведения работ, но и в прилегающей акватории ниже по течению.

В зоне повышенной мутности негативное воздействие распространяется на все звенья гидроценоза, включая организмы зоопланктона и зообентоса, составляющих кормовую базу для рыб. Временное нарушение условий обитания рыб и беспозвоночных, составляющих их кормовую базу, приводит к образованию «временного ущерба» рыбным запасам, размер которого зависит от параметров неблагоприятного воздействия, его длительности и от времени восстановления повреждаемых гидробиоценозов. Восстановление или формирование новых планктонных ценозов происходит на следующий после прекращения работ вегетационный сезон. Ценозы зообентоса полностью восстанавливаются в среднем через 3 года после прекращения работ.

Из уровня техники известно использование гермокамер для выполнения ремонтных работ в зоне переменного уровня воды и в подводной зоне морских гидротехнических сооружений [Алексеев И.О. Природоохранные технологии ремонта морских гидротехнических сооружений с применением гермокамер. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.т.н., Санкт-Петербург.2001].

При использовании гермокамер исключаются загрязнения окружающей водной и воздушной среды.

Гермокамеры доставляются к месту проведения работ, спускаются с помощью крана на воду, далее наплаву (или на плавсредствах) транспортируются к сооружению, крепятся к конструкциям сооружения, герметизируются и осушаются. Таким образом, обеспечивается свободный доступ к подводным частям сооружений для осмотра и ремонта.

Гермокамера включает рабочую камеру в виде водонепроницаемого сборного секционного каркаса с несущей рабочей площадкой и стойками для крепления к верхнему строению сооружения. В состав гермокамеры также входят плавучести и приспособления для отвода воды из рабочей камеры. Сборный секционный каркас образуется из двух раскрывающихся половин, торцы которых соединяются с полной герметизацией мест стыков. Для подачи воздуха в камеру и ее осушения в нижнем отсеке установлен эжектор.

Однако эта технология достаточно сложная в реализации, финансово затратная и ограничено применимая на большинстве видов конструкций гидротехнических сооружений.

Из уровня техники неизвестны решения того же назначения, характеризуемые совокупностью признаков, сходной с совокупностью существенных признаков заявленного технического решения. Однако известны решения другого назначения, имеющие признаки, сходные с существенными признаками заявленного технического решения.

Например, известно использование геотекстиля при проведении строительных работ, в частности известен способ укладки геотекстиля на дно акватории [SU1825848, 28.01.1991 E02D 29/06, E02D 5/10], включающий подготовку полотна геотекстиля нужного размера и укладку его на дно с помощью плавсредства, в качестве которого используют грунтоукладчик.

Указанное техническое решение служит для сокращения объемов работ при эксплуатации и строительстве гидротехнических сооружений. Способ позволяет укладывать полотно на дно акватории и не применим для установки полотна вертикально.

Известен способ установки рыболовной сети с помощью рыболовецких шхун [RU178642, 16.10.2017, A01K 69/00]. Сеть выводится на место лова и производится ее постановка. Снизу конструкция крепится якорями за дно, а закрепленные к ним на фалах пневматические буи удерживаются на плаву непосредственно над якорями. При этом верхний подбор удерживается на плаву при помощи поплавков, а нижний подбор находится в притопленном на дне положения за счет веревок, закрепленных за якоря, что дает возможность ставной сети находиться в развернутом по вертикали положении, и иметь некоторое свободное смещение в пространстве. Указанное техническое решение служит для повышения эффективности ставных сетей при добыче (вылове) тихоокеанских лососей с рыболовных шхун.

Полотно ограждения является сетчатым, что неприменимо для защиты акватории от образования поля мутности при проведении строительных работ.

Известно сетное ограждение для защиты водной акватории вблизи пляжей от акул [RU129361, А01К 74/00, Е02 В 3/04, Е02 В 3/12, 27.06.2013], содержащее сетное полотно, верхнюю и нижнюю подборы, наплав, грузила, оттяжки и якоря, которое устанавливают с плавсредства в необходимом месте и удерживают в рабочем положении оттяжками и якорями.

Полотно ограждения является сетчатым, что неприменимо для защиты акватории от образования поля мутности при проведении строительных работ.

Задача, решаемая изобретением - создание простого и эффективного способа защиты водной акватории от образования поля мутности при строительстве и реконструкции причалов и других прибрежных сооружений.

Технический результат - простой и эффективный способ защиты водной акватории от распространения поля мутности при строительстве и реконструкции причалов и других прибрежных сооружений.

Решение - установка последовательно от одной границы объекта, на котором предполагается производство работ, к другой, по периметру участка распространения поля мутности защитного экрана, представляющего собой полотно из геосинтетического материала (геотекстиля), с использованием для установки защитного экрана известного из уровня техники способа установки рыболовных сетей с получением нового технического результата.

Согласно изобретению, устанавливают защитный экран, представляющий собой полотно прямоугольной формы из геосинтетического материала, натянутое длинными сторонами на два троса, соответственно на верхний трос с поплавками и нижний трос с грузилами, причем диаметр пор полотна подбирают так, чтобы диаметр пор полотна был меньше диаметра взвешенных частиц, от которых защищают водную акваторию, а высоту защитного экрана подбирают в зависимости от глубины акватории с учетом максимальных уровней в период производства работ с некоторым запасом.

Согласно изобретению, установку защитного экрана осуществляют последовательно от одной границы объекта на котором предполагается производство работ, к другой.

Согласно изобретению, способ включает:

- очистку дна акватории по линии установки защитного экрана от мусора и иных препятствий,

- фиксирование концов защитного экрана на одной границе объекта, на котором предполагается производство работ,

- растягивание защитного экрана, фиксируя его на дне акватории с помощью якорных блоков, каждый из которых соединен тросом с соответствующим буем,

- фиксирование противоположных концов защитного экрана на другой границе объекта, на котором предполагается производство работ.

Согласно изобретению, устанавливают защитный экран так, чтобы грузила нижнего троса (тетивы) полностью погрузились на дно, обеспечивая плотное прилегание экрана к грунту и растяжение его на всю глубину защищаемой части акватории, а поплавковые элементы верхнего троса удерживали верхний край защитного экрана на поверхности воды без провисания.

Согласно изобретению, концы защитного экрана крепят (фиксируют) непосредственно к объекту, на котором предполагается производство работ.

Согласно изобретению, концы защитного экрана крепят (фиксируют) в грунте на заколах непосредственно вблизи объекта, на котором предполагается производство работ.

Согласно изобретению, защитный экран фиксируют на дне акватории с помощью якорных блоков, выполненных из бетона.

На фиг.1, 2 и 3 приведена иллюстрация способа установки защитного экрана (барьера).

На фиг.1 показан вид сверху.

На фиг.2 показан разрез А-А.

На фиг.3 показан разрез Б-Б.

Где: 1 - эксплуатируемое сооружение (объект); 2 - участок проведения земляных работ; 3 - участок распространения поля мутности; 4 - защищаемая водная акватория; 5 - фактическое дно с учетом углубления; 6 - проектное дно; 7 - защитный экран (барьер); 8 - верхний трос; 9 - поплавки (поплавковые элементы) верхнего троса; 10 - нижний трос; 11 - грузила нижнего троса; 12 - якорные блоки; 13 - буи; 14 - трос крепления к бую.

Для предотвращения загрязнения водной акватории от хозяйственной деятельности устанавливают защитный экран 7 по периметру участка выполняемых работ (защищаемой водной акватории 4).

Защитный экран представляет собой прямоугольное полотно из нетканой геосинтетической ткани (геотекстиля).

Геотекстиль - синтетический материал, изготовленный из полиэфирного или полипропиленового волокна, обладающий стабильными физическими свойствами и высокой химической устойчивостью. Среди преимуществ материала можно назвать и его долговечность, устойчивость к разнообразным воздействиям и экологическую безопасность. Он экологичен, поскольку не выделяет вредных веществ в воду во время эксплуатации, кроме того, возможна его вторичная переработка. Среди свойств геотекстильного полотна стоит особенно выделить его высокую прочность и эластичность применяемых синтетических нитей. Благодаря этому геотекстиль не только выдерживает большие нагрузки, но и перераспределяет их по большой площади, уменьшая давление на конкретную точку. Такая особенность позволила использовать геотекстиль при выполнении гидротехнических работ.Нетканый геотекстиль - водопроницаемый материал, отлично пропускает воду сквозь небольшие поры, и при этом надежно удерживает твердые частицы, что обеспечивает большую эффективность удержания посторонних примесей.

В зависимости от состава формирующих дно водоема, где расположено подлежащее реконструкции гидротехническое сооружение, пород и частиц грунта, поступающих со сточными водами, подбирают плотность и размер пор геотекстиля для изготовления защитного экрана. Геотекстиль подбирают таким образом, чтобы диаметр пор полотна был меньше диаметра взвешенных частиц, от которых защищают водную акваторию при проведении работ по реконструкции гидротехнических сооружения.

В зависимости от объекта (гидротехнического сооружения 1), на котором предполагается проводить строительные работы, подбирают размеры экрана для защиты водной акватории от поля мутности и изготавливают его, используя производимый на рынке геотекстиль, имеющий стандартные размеры.

Высоту экрана подбирают в зависимости от глубины акватории с учетом максимальных уровней в период производства работ с некоторым запасом для исключения перекосов и возможности обеспечения необходимого растяжения (распрямления) в случае сильного волнения, длину экрана - по длине периметра защищаемой акватории.

При необходимости для получения экрана нужных размеров полотна геотекстиля склеивают/сшивают.Затем натягивают полотно экрана длинными сторонами на два троса, соответственно, одной стороной - на верхний трос, а другой - на нижний трос, и крепят на верхний трос поплавки, на нижний - грузила.

Установку защитного экрана 7 из геотекстильного полотна осуществляют последовательно от одной границы объекта 1, на котором предполагается производство работ, к другой, следующим образом.

Производят очистку дна водной акватории по линии установки защитного экрана от мусора и иных препятствий. Установка защитного экрана производится с лодки или иного плавсредства.

Сначала концы защитного экрана плотно фиксируют непосредственно к объекту 1, на котором предполагается производство работ (причал, пирс, берегоукрепление, необорудованный берег и т.п.) или в отсутствие возможности крепления к объекту производят крепление на заколах в грунте. Затем экран растягивают по периметру защищаемой водной акватории 4, фиксируя его на дне акватории с помощью якорных блоков 12, каждый из которых соединен тросом 14 с соответствующим буем 13, при этом грузила 11 нижнего троса (тетивы) 10 погружают на дно, обеспечивая плотное прилегание экрана к грунту и растяжение его на всю глубину защищаемой части акватории. Фиксируют концы защитного экрана на другой границе объекта, на котором предполагается производство работ так, чтобы поплавковые элементы 9 верхнего троса 8 удерживали верхний край защитного экрана на поверхности воды без провисания.

Сбор защитного экрана выполняется в обратной последовательности, при этом имеется возможность извлечения экрана непосредственно на берег.

Достижение изобретением заявленного технического результата было подтверждено использованием экрана из геотекстиля для защиты водной акватории при проведении работ по ремонту причальной стенки на территории Лесной биржи Древесно-биржевого производства Филиала АО «Группа «Илим» в г.Братске. В состав работ входил частичный демонтаж существующего сооружения с выемкой грунта из пазухи обратной засыпки до проектных отметок (ниже уровня воды). Работы по извлечению грунта проводились в границах причальной стенки.

На первоначальном этапе были выполнены работы по дноуглублению. По результатам водолазного обследования, выполненного ООО «Подводремстрой», фактические глубины относительно проектного уровня НПУ, из-за аккумуляции наносов перед причальным сооружением, не превышают 8,0 м.

Использовали геотекстиль компании GeoSM ТМ «Геофлакс» шириной 4,2 м с соединением его в два слоя по высоте при помощи киперной ленты шириной 15 мм, толщина 0,38 мм. ГОСТ4514-78. Общая высота экрана составила с учетом соединения порядка 8,2 м.

Для установки и фиксации защитного экрана из геосинтетического материала использовали бетонные якорные блоки.

Оценка воздействия на животный мир согласно «Методике определения последствий негативного воздействия при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства, внедрении новых технологических процессов и осуществлении иной деятельности на состояние водных биологических ресурсов и среды их обитания и разработки мероприятий по устранению последствий негативного воздействия на состояние водных биологических ресурсов и среды их обитания, направленных на восстановление их нарушенного состояния» показала, что расчетная величина последствий негативного воздействия рыбному хозяйству, ожидаемых в результате проведения работ, незначительна, менее 10 кг.В данном случае негативное воздействие было связано, главным образом, с установкой бетонных блоков для фиксации защитного экрана.

Изобретение относится к технологиям защиты водных ресурсов при проведении строительных работ на гидротехнических сооружениях, включающих ремонтно-восстановительные мероприятия, монтаж демонтаж ремонтируемого сооружения, новое строительство с образованием поля мутности в прилегающей акватории. Задача - создание простого и эффективного способа защиты водной акватории от поля мутности при проведении строительных работ на гидротехнических сооружениях. Решение - установка последовательно от одной границы объекта 1, на котором предполагается производство работ, к другой, по периметру участка распространения пятна поля мутности 3 защитного экрана, представляющего собой полотно из геосинтетического материала (геотекстиля), натянутое длинными сторонами на два троса, соответственно, на верхний трос с поплавками и нижний трос с грузилами. Диаметр пор полотна подбирают так, чтобы диаметр пор полотна был меньше диаметра взвешенных частиц, от которых защищают водную акваторию 4, а высоту защитного экрана подбирают в зависимости от глубины акватории с учетом максимальных уровней в период производства работ с запасом, обеспечивающим исключение перекосов и возможность необходимого растяжения экрана в случае сильного волнения. Перед установкой защитного экрана осуществляют очистку дна акватории по линии установки защитного экрана, после чего фиксируют концы защитного экрана на одной границе объекта 1, на котором предполагается производство работ, растягивают защитный экран, фиксируя его на дне акватории с помощью якорных блоков, каждый из которых соединен тросом с соответствующим буем, фиксируют концы защитного экрана на другой границе объекта 1, на участке производства работ. Защитный экран устанавливают таким образом, чтобы грузила нижнего троса (тетивы) полностью погрузились на дно, обеспечивая плотное прилегание экрана к грунту и растяжение его на всю глубину защищаемой части акватории 4, а поплавковые элементы верхнего троса удерживали верхний край защитного экрана на поверхности воды без провисания. Изобретение обеспечивает простой и эффективный способ защиты водной акватории от распространения поля мутности при строительстве и реконструкции причалов и других прибрежных сооружений. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ защиты водной акватории при проведении строительных работ на гидротехнических сооружениях, отличающийся тем, что по периметру защищаемой водной акватории последовательно от одной границы объекта на участке производства работ к другой границе объекта осуществляют установку защитного экрана, представляющего собой полотно прямоугольной формы из геосинтетического материала, натянутое длинными сторонами на два троса, соответственно, на верхний трос с поплавками и нижний трос с грузилами, причём диаметр пор полотна подбирают так, чтобы диаметр пор полотна был меньше диаметра взвешенных частиц, от которых защищают водную акваторию, а высоту защитного экрана подбирают в зависимости от глубины акватории с учетом максимальных уровней в период производства работ с запасом, обеспечивающим исключение перекосов и возможность необходимого растяжения экрана в случае сильного волнения, перед установкой защитного экрана осуществляют очистку дна акватории по линии установки защитного экрана, фиксируют концы защитного экрана на одной границе объекта, на котором предполагается производство работ, растягивают защитный экран, фиксируя его на дне акватории с помощью якорных блоков, каждый из которых соединен тросом с соответствующим буем, фиксируют концы защитного экрана на другой границе объекта, на участке производства работ, причём устанавливают защитный экран так, чтобы грузила нижнего троса (тетивы) полностью погрузились на дно, обеспечивая плотное прилегание экрана к грунту и растяжение его на всю глубину защищаемой части акватории, а поплавковые элементы верхнего троса удерживали верхний край защитного экрана на поверхности воды без провисания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что концы защитного экрана крепят (фиксируют) непосредственно к объекту, на котором предполагается производство работ.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что концы защитного экрана крепят (фиксируют) в грунте на заколах.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что защитный экран фиксируют на дне акватории с помощью якорных блоков, выполненных из бетона.