Устройство для защиты гидротехнического сооружения от сейсмических и взрывных воздействий Советский патент 1984 года по МПК E02B3/06 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предначначено для защиты гидротехнических сооружений, размещаемых в сейсмических районах. При землетрясении или проведении взрывов вблизи водоемов в воде возни кает дополнительное по сравнению с гидростатическим давление. Если к водоему примыкает гидротехническое соорзжение, например плотина, то напорная грань сооружения испытывает дополнительное воздействие в виде чередования полупериодов повышенного и пониженного давления воды. Особую опасность представляют полупериоды повьппенного давления воды на сооружение, так как при этом могут быть нарушены прочность и устойчивость соор ткения. Известно устройство для защиты гидротехнического сооружения от гидродинамического давления, включающее заглубленные под уровень- водоема амортизаторы, выполненные в виде камер из резинотканевых материалов, наполненных сжатым воздухом и объединенных в гирлянды Щ. Недостатком этого устройства яв. ляется то, что камеры заполняются сжатым воздухом до погружения их под уровень водоема, при этом в камерах создается предварительное избыточное давление, соответствующее глубине погружения камер в рабочее положение что является небезопасным при работе с камерами на открытом воздухе и при водит к увеличению материалоемкости устройства. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты гидротехнического сооружения от сейсмических и взрывны воздействий, включающее заглубленные под уровень водоема и заполненные сжатым воздухом камеры с балластами, расположенные в виде системы гирлянд подвешенных к горизонтальному гибкому .несущему элементу, прикрепленному к поплавкам ZJ . Недостатком известного устройства является его высокая материалоемкость, обусловленная высокой нагрузкой, действующей на гибкий несущий элемент и поплавки и зависящей от веса гирлянд и силового воздействия ветра и ветровых волн на поплавки. Целью изобретения является снижение материалоемкости устройства путем уменьшения нагрузки, действующей на несущий элемент. Указанная цель достигается тем, .что в устройстве для защиты гидротехнического сооружения от сейсмических и взрывных воздействий, включающем заглубленные под уровень водоема и заполненные сжатым воздухом камеры с балластами, расположенные в виде системы гирлянд, подвешенных к горизонтальному гибкому несущему эле-; менту, прикрепленному к поплавкам, поплавки установлены в вертикальных направляющих пазах, размещенных по .краям гидротехнического сооружения, а гибкий несущий элемент прикреплен к . поплавкам своими концами, при этом гирлянды камер выполнены через одну с положительной и отрицательной плавучестью. На фиг.1 показаны гидротехническое сооружение; и устройство для его защиты от сейсмических и взрывных воздействий, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - гирлянда с положительной плавучестью. Устройство для защиты гидротехнического сооружения от сейсмических и взрывных воздействий состоит из чередующихся через одну гирлянд 1 с положительной плавучестью и гирлянд 2 с отрицательной плавучестью, помещенных в водоем 3 перед гидротехническим сооружением 4, в данном случае плотиной. Гирлянда 1 состоит из камер 5 с открытой нижней кромкой, наполненных сжатым воздухом, которые за счет балластов 6 имеют отрицательную плавучесть и верхней камеры 7 также со сжатым воздухом, придающей всей гирлянде положительную плавучесть. Гирлянда 2 состоит только из камер 5, имеющих отрицательную плавучесть. Верхние концы гирлянд 1 и 2 закреплены через равные расстояния на горизонтальном гибком несущем элементе 8, например тросе, который натянут между берегами 9, по его концам закреплены поплавки 10, помещенные в вертикальные направляющие пазы 11, так что трос постоянно находится под воой при колебаниях уровня воды в вооеме 3 между наивысшим 12 и наинизшим 13 положениями уровня. Рабочий объем воздуха камер 5 и 7 назначают таким образом, чтобы абсолютная величина плавучести гирлянд 1 и 2 была одинакова. Устройство работает следующим обВ полуперйоды, когда давление в воде водоема 3 должно повыситься,, камеры 5 со сжатым до величины давления, соответствующего заглублению камеры под уровень водоема, воздухом обеспечивают свободу расширения водной среды за счет высокой сжимаемости воздуха. Так как водная среда имеет возможность расширяться, то в ней не происходит повышения давления. Та ким образом, напорная грань сооружения 4 не испытывает дополнительного давлений воды. Абсолютная величина плавучести гирляйд 1 и 2 одинакова, а гирлянды 1 и 2 чередуются через од

аг.2

Ж 04 ну, поэтому несущий злемент 8 в цеf у т 11.Ч.-/«- Ч-О. Г ЛОМ-не имеет вертикальной нагрузки. Так как трос всегда погружен под уровень воды в водоеме 3, то трос не испытывает также нагрузок от ветра и ветровой волны. Такая конструкция устройства для защиты гидротехнического сооружения от сейсмическ 1х и взрывных воздейстВИЙ благодаря уменьшен.ию нагрузки, действующей на несущий элемент, приводит к снижению материалоемкости устройства за счет уменьшения количества поплавков, поддерживающих гирлянды камер. Кроме того, поскольку защитное устройство в целом не несет никаких нагрузок, упрощается его фиксация относительно защищаемого объекта, допусканлцая слежение устройства за, уровнем воды в водоеме.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ ОТ СЕЙСМИЧЕСКИХ И ВЗРЬШНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, включающее заглубленные под уровень водоема и заполненные сжатым воздухом камеры с балластами, расположенные в виде системы гирлянд, подвешенных .к горизонтальному гибкому несущему элементу, прикрепленному к поплавкам, о тличающееся тем, что, с целью снижения материалоемкости путем уменьшения нагрузки, действующей на несущий элемент, поплавки установлены в вертикальных направлякмцих пазах, размещенных по краям гидротехнического сооружения, а гибкий несущий элемент прикреплен к поплавкам своими (Л концами, при этом гирлянды камер выполнены через одну с положительной и . отрицательной плавучестью. Kj CD 1$) О: