Берегозащитное сооружение Советский патент 1992 года по МПК E02B3/12 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к инженерным сооружениям по защите земляного полотна и откосов от горных, предгорных и обычных рек, к берегозащитному противо- размывному и нанософормируемому сооружению.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 изображен план размещения сооружения; на фиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 -. разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В . на фиг. 1; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 5.

Берегозащитное противоразмывное и нанософормирующее сооружение содержит береговое ограждение из прямоугольных блоков 1, жестко скрепленных между собой по высоте и фундаментом на анкерах 2, причем блоки 1 выполнены с двусторонними усеченными пирамидальными углублениями 3 как со стороны водного потока 4, так и грунта берегового откоса 5 на расстоянии друг от друга как по длине, так и высоте

сооружения, в свою очередь в поперечном сечении по высоте ограждения в сечении по углублениям 3 конструкция образует двутавровое очертание по каждому из блоков, при этом внутренние грани 6 углублений 3 выполнены наклонными и расположены в одной плоскости в блоках 1 по высоте сооружения по каждой из ее сторон: по одному варианту внутренние грани 6 углублений выполнены с наклоном друг к другу и симметрично относительно продольной оси, а по другому внутренние грани 6 углублений выполнены параллельно друг другу и с наклоном в сторону берегового откоса 5. Помимо этого углубления 3 со стороны водного потока 4 выполнены увеличивающимися емкостями по высоте сооружения, а со стороны грунта берегового откоса 5 - по одному из вариантов увеличивающими емкостями, а по другому с уменьшающими емкостями. В свою очередь, между углублениями 3 выполнены вертикальные 7 и горизонтальные 8 трапецевидные ребра жесткости, увеличивающиеся в своем сечении по мере увеличеVJКЗ

со со со о

ния высоты сооружения при варианте наклона внутренних граней 6 углубления 3 друг к другу и при варианте с параллельными внутренними гранями 6 с ребрами жесткости увеличивающим сечением со стороны водного потока 4 и уменьшающим со стороны грунта берегового откоса 5.

Пирамидальные усеченные углубления 3 по длине и высоте сооружения выполнены па осям симметрии с возможным расположением их в шахматном порядке, кроме того, боковые смежные грани 9 углублений 3 по длине сооружения являются одновре- менно боковыми гранями вертикальных уступов (ребер жесткости), а смежные грани 10 углублений 3 по высоте сооружения являются одновременно гранями горизонтальных уступов (ребер жесткости) 8.

Блоки 1 смонтированы на монолитном плитном фундаменте 11 или блочном 12 на плотных основаниях плит, на растверко- свайном фундаменте 13 при слабых основа- ни:ях, при этом сваи 12. выполнены трапецеидальной .формы в сечении и обращены узкой гранью 14 в сторону водного потока 4. При этом фундаментная плита 11 или блочная плита 12, или свайно-роствер- ковый фундамент 13 заглублены исходя из отметки наносного материала.

Берегозащитное противоразмывное и нанософормирующее сооружение работает следующим образом.

При горизонте меженных вод 4 берегозащитное сооружение испытывает активное давление грунта берегового откоса 5 и находится в устойчивом состоянии, как расчи- танное на силы опрокидывающего момента с учетом работы фундаментной плиты 11 или блочной 12 на плотных основаниях, или свайном фундаменте 12 на слабых основаниях, учитывающих и пассивный отпор грунта за счет трапецеидального сечения свай 13, обращенных узкой гранью 14 в сторону русла реки 5, не испытывая при этом сил размыва из-за малого потока. При сильных и продолжительных осадках, смерчей, снеготаяния и в особенности в весенний (паводковый) период, когда уровень воды достигает максимальных значений ограждения, выполненного из блоков 1 с профилированием- боковых граней путем устройства двусторонних усеченных пирамидальных углублений 3 как со стороны водного потока 4, так и со стороны грунта берегового откоса 5, водный поток 4 гасит часть своей энергии и выводит в осадок вдоль сооружения наносной материал 15 за счет турбулентных вихревых потоков, образуемых в усеченных пирамидальных углублениях 3, причем выполнение углублений 3

увеличивающейся емкостью по высоте сооружения увеличивает эффект гашения сил скоростного потока и выведения в осадок наносного материала за счет компенсации

ими возрастания скорости потока от межени к отметкам паводковых вод.

В свою очередь, по мере продвижения потока вдоль сооружения водный поток 4 за счет попеременного огибания углублений 3

0 и вертикальных уступов 7 (ребер жесткости) значительно теряет свою кинетическую энергию потока и приводит к значительному выведению нанософормирующих материалов 5, образуя противоразмывную преграду

5 вдоль сооружения. С другой стороны вектор силы водного потока 4,воздействуя на сооружение в местах углублений 3 под углом к его длине, компенсирован силами сопротивления грунта берегового откоса 5, нахо0 дящегося в зацеплении с углублениями 3 с той же стороны, избегая тем самым неравномерности силовых нагрузок как по длине, так и по ширине сооружения.

При выполнении блоков с параллельны5 ми внутренними гранями 6 углублений 3 происходит обжатие грунта берегового от-: коса 5 за счет смещения удерживающих сил в сторону откоса 5 и повышение устойчивости сооружения в целом. Кроме того, повы0 шению устойчивости стены способствует вес засыпки 5 профилированных емкостей 3 со стороны берегового откоса и вес водной среды (потока) 4 со стороны реки, воздейст5 вующий на нижние боковые грани 10 углублений 3..

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1.Берегозащитное сооружение, содержащее береговое ограждение, выполнен0 ное по высоте из отдельных блоков, установленных на фундаменте, при этом блоки жестко скреплены между собой и с фундаментом, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной на5 дежности, блоки смонтированы вертикально относительно основания, скреплены между собой и с фундаментом посредством анкеров и имеют выполненные по двум про тивоположным вертикальным боковым гра0 ням, обращенным к акватории и к берегу, выемки в. форме усеченной пирамиды, направленной меньшим основанием к вертикальной оси блока, образующие двутавровое очертание блока в поперечном

5 сечении с наклонными к вертикальной оси блока внутренними гранями выемок, являющимися меньшими основаниями усеченной пирамиды.

2.Сооружение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блоки выполнены с наклонными одна к другой внутренними гранями выемок. при этом глубина выемок, обращенных к акватории и к берегу, возрастает по мере увеличения высоты сооружения.

3. Сооружение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блоки выполнены с параллельными одна другой и наклонными в сторону берега внутренними гранями выемок, при этом глубина выемок, обращенных в акватории, возрастает, а обращенных к берегу - уменьшается по мере увеличения высоты сооружения.

4. Сооружение по пп. 1-3, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что фундамент выполнен свай- но-ростверковым, а сваи трапецеидальной формы в поперечном сечении и обращены своей узкой гранью в сторону акватории.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к берегозащитному противоразмывочному и нанософормирующему сооружению. Берегозащитное сооружение состоит из прямоугольных блоков, жестко скрепленных между собой по высоте и с фундаментом. Блоки выполнены с двусторонними выемками в форме усеченной пирамиды, при этом внутренние грани выполнены наклонными. По одному варианту внутренние грани выемок наклонены друг к другу и симметричны относительно продольной оси, по другому варианту внутренние грани выемок параллельны друг другу и наклонены в сторону берега. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Фиг.1

Фиг, 2

8

10 9

/

3,6

/

Фиг. 5