Устройство для защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора Российский патент 2025 года по МПК E02B3/02 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для защиты гидротехнических сооружений, предупреждения возникновения подмыва с внешней стороны поворота реки, когда внешняя сторона всегда будет сильней подмываться, чем внутренняя сторона поворота реки из-за центробежных сил, основания низконапорных земляных плотин инженерной защиты рек, от подтопления прилегающих территорий вследствие перекрытия русла реки плавающими деревьями и крупным мусором.

Известно устройство для защиты мостов от плавающих деревьев (Патент №2560616), включающее стенку, выполненную в виде крестообразных железобетонных балок с отверстиями, монтируемыми на продольной балке на расстоянии, или Т-образные железобетонные балки, смонтированные на продольной железобетонной балке с отверстиями на расстояниях.

Основной недостаток представленного прототипа - невозможность задержания устройством мусора, а также недостаточная устойчивость сооружения, возможность сдвига (особенно при задержании деревьев и пней) и деформации.

Наиболее близким техническим решением является устройство для защиты гидротехнических и мостовых сооружений от плавающих деревьев (Патент №2664835), содержащие крестообразную железобетонную балку с тавровыми балками в основании, на которой устроены крестообразные железобетонные балки, отличающееся тем, что в основании крестообразной балки выполнены тавровые балки.

Недостатком данного технического решения является необходимость постоянной расчистки сооружения от плавающих деревьев и крупного мусора из-за отсутствия выполнения проектных решений по расчету необходимой высоты, это приводит к тому, что устройство не может задерживать плавающие деревья и крупный мусор. Кроме того, увеличение площади основания сооружения (за счет выполнения тавровых балок) способствует уменьшению давления на грунт основания, исключая его деформации.

Целью данного изобретения является защита низконапорных земляных плотин от разрушающего действия плавающих деревьев и крупного мусора.

Задачи, на решение которых направлено заявленное изобретение:

- надежная защита гидротехнических сооружений от подпора плавающими деревьями и крупным мусором;

- удержание устройством плавающих деревьев и крупного мусора, и транспортировка на берег реки через низконапорную земляную плотину для последующей утилизации.

Техническим результатом заявленного изобретения является защита низконапорной земляной плотины и обеспечение возможности задерживать плавающие деревья и крупный мусор для транспортировки их на берег реки через низконапорную земляную плотину с последующей утилизации, с целью предупреждения возникновения аварийных ситуаций.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора, включающее крестообразные железобетонные элементы с металлическими стержнями, согласно изобретению имеет установленную в опасном месте возможного подмыва течением реки основания низконапорной земляной плотины группу дугообразных с поворотом на 90° к верхнему откосу плотины направляющих с выступами высотой и с шагом не более 30 см, в поперечном сечении выступы выполнены по форме равнобедренных треугольников, со скатом в сторону реки, причем направляющие имеют ширину не более 7 см и расположены друг от друга на расстоянии не более 2 м, при этом каждая направляющая установлена на крестообразных железобетонных элементах с увеличивающейся их высотой от дна реки до верхнего откоса плотины, а металлические стержни выполнены в виде не выдергивающихся анкеров.

Изобретение поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - устройство для защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора в аксонометрической проекции; фиг. 2 - направляющая с выступами; фиг. 3 - устройство для защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора, вид с боку по течению реки; фиг. 4 - устройство защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора, вид сверху.

Элементы устройства на чертежах обозначены следующими позициями:

1 - направляющие;

2 - выступы;

3 - крестообразная железобетонная балка;

4 - не выдергивающийся анкер;

5 - низконапорная земляная плотина;

Устройство для защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора имеет установленную в опасном месте возможного подмыва течением реки основания низконапорной земляной плотины 5 группу дугообразных с поворотом на 90° к верхнему откосу плотины направляющих 1 с выступами 2, которые в поперечном сечении выполнены по форме равнобедренных треугольников, со скатом в сторону реки. Направляющие 1 имеют ширину не более 7 см, высоту не более 30 см и расположены друг от друга на расстоянии не более 2 м. Группа имеет не более 5 направляющих 1. Каждая направляющая 1 установлена на крестообразных железобетонных элементах 3 с увеличивающейся их высотой от дна реки до верхнего откоса плотины, а металлические стержни выполнены в виде не выдергивающихся анкеров 4. Форма направляющих, расстояние между ними и параметры их выступов определены экспериментально в результате производственного опыта и являются оптимальными для достижения технического результата.

Устройство для защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора работает следующим образом (фиг. 1, фиг. 2).

На дне реки предварительно устанавливают крестообразные железобетонные балки 3, которые крепятся не выдергивающихся анкерах 4, способствующих повышению устойчивости конструкции. Затем на балках 3 устанавливают направляющие 1 на одинаковом расстоянии 2 м друг от друга, с выступами 2, скаты которых направлены в сторону и по течению реки. Направляющие 1 по всей длине плавно подымаются от дна реки до верхового откоса низконапорной плотины 5 за счет дугообразной формы и изменяющейся высоты крестообразных железобетонных балок 3.

Плавающие деревья и крупный мусор попадают на направляющие 1 в русле реки. Затем, за счет напора воды и подплавающих деревьев и крупного мусора, деревья и мусор выдавливаются по направляющим все выше и выше из воды реки до верхового откоса низконапорной плотины 5. Выступы 2, расположенные по длине направляющих и за счет своей формы, высоты и шага между ними, не дают плавающим деревьям и крупному мусору сползти обратно вниз по направляющим 1 против течения реки в воду. Размеры высоты и шага выступов 30 см и расстояние между направляющими обусловлены средними размерами крупного мусора и плавающих деревьев. Когда заканчиваются направляющие плавающие деревья и крупный мусор опрокидываются уже за низконапорную земляную плотину и утилизируются.

Применение заявленного устройства позволит предотвратить образование заторов плавающими деревьями и крупным мусором на реке, разрушение низконапорных земляных плотин и тем самым обеспечить безаварийную работу инженерной защиты рек и исключить возникновение чрезвычайных ситуаций.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для защиты гидротехнических сооружений, предупреждения возникновения подмыва с внешней стороны поворота реки, когда внешняя сторона всегда будет сильней подмываться, чем внутренняя сторона поворота реки, из-за центробежных сил, основания низконапорных земляных плотин инженерной защиты рек, от подтопления прилегающих территорий вследствие перекрытия русла реки плавающими деревьями и крупным мусором. Устройство для защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора, включающее крестообразные железобетонные элементы с металлическими стержнями, согласно изобретению имеет установленную в опасном месте возможного подмыва течением реки основания низконапорной земляной плотины группу дугообразных с поворотом на 90° к верхнему откосу плотины направляющих с выступами высотой и с шагом не более 30 см, в поперечном сечении выступы выполнены по форме равнобедренных треугольников, со скатом в сторону реки. Направляющие имеют ширину не более 7 см и расположены друг от друга на расстоянии не более 2 м, при этом каждая направляющая установлена на крестообразных железобетонных элементах с увеличивающейся их высотой от дна реки до верхнего откоса плотины, а металлические стержни выполнены в виде не выдергивающихся анкеров. Изобретение обеспечивает защиту низконапорной земляной плотины и обеспечивает возможность задерживать плавающие деревья и крупный мусор для транспортировки их на берег реки через низконапорную земляную плотину с последующей утилизацией с целью предупреждения возникновения аварийных ситуаций. 4 ил.

Устройство для защиты низконапорных земляных плотин от плавающих деревьев и крупного мусора, включающее крестообразные железобетонные элементы с металлическими стержнями, отличающееся тем, что имеет установленную в опасном месте возможного подмыва течением реки основания низконапорной земляной плотины группу дугообразных с поворотом на 90° к верхнему откосу плотины направляющих с выступами высотой и с шагом не более 30 см, в поперечном сечении выступы выполнены по форме равнобедренных треугольников со скатом в сторону реки, причем направляющие имеют ширину не более 7 см и расположены друг от друга на расстоянии не более 2 м, при этом каждая направляющая установлена на крестообразных железобетонных элементах с увеличивающейся их высотой от дна реки до верхнего откоса плотины, а металлические стержни выполнены в виде не выдергивающихся анкеров.