Экран для гашения волн Советский патент 1982 года по МПК E02B3/06 

1

Изобретение относится к устройствам для защиты сооружений, находящихся в воде, от ударных нагрузок, вызванных волнением воды.

Известно противоударное устройство для сооружений, находящихся в воде, содержащее ячеистое тело и средства крепления его ко дну и защищаемому сооружению с зазором 1. Известное противоударное устройство, представляющее собой экран, уменьщает суммарную силу удара, поскольку дробит волну и создает в ней завихрение, поглощающее энергию, а также смягчает силу удара за счет нежесткости конструкции и деформации ее материала в пределах упругости.

Однако это устройство не устраняет непосредственного контакта прямых и кавитационных ударов на элементы сооружения и экрана.

Известен экран для гащения энергии волн, включающий опоры и гибкую сетку 2.

Недостатком этого экрана является низкая эффективность гашения волн за счет гибкой сетки.

Цель - повышение эффективности гашения энергии волн.

Указанная цель достигается тем, что сетка снабжена расположенными по всей поверхности ее элементами в виде вертикально размещенных витков пружины с вытянтыми в горизонтальной плоскости концами, выходящими по обе стороны поверхности сетки и тем, что между гибкой сеткой и опорой закреплены буферные элементы.

На фиг. 1 изображено находящееся в воде сооружение с экраном представляющее собой буровую вышку; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Экран 1 для сооружений 2, находящихся в воде, состоит нз вязаной из троса сетки 3, к которой закреплены, например путем закрутки упругие стержни-гасители 4, изготовленные из пружинной стали или полимеров, например из полиэтилена. Сетка 3 закреплена неподвижно верхней и нижней кромками соответственно к надводной части защищаемого сооружения и, например, якорями к дну, а кроме того, в зоне надводной части к сооружению 2 подвижно на средствах крепления 5, включающих стойки 6 с резьбовыми или под сварку элементами крепления 7. С другой стороны стойки 6 на резьбу 8 навернута гайка 9, предохраняющая сетку 3 от спадания. Между сооружением 2 и сеткой 3 на стойках 6 посажены буферные элементы 10, которые предварительно обжимаются между сооружением 2 и сеткой 3 посредством гаек 9. Вязка сетки предпочтительна из капронового троса. Экран может устанавливаться как отдельные элементы, так и охватывать все защищаемое сооружение в целом.

Экран 1 работает следующим образом.

Волна доходит до сетки 3, расходует свою энергию на омывание и деформацию гасителей 4, а также дробится, завихряется и демпфируется сеткой 3. Слой неподвижной воды, находящейся в зоне, равной высоте гасителей 4, забирает часть энергии удара на себя и гасит кавитацию.

При ударе волн стержни-гасители 4 начинают вибрировать, что является источником возникновения локальных возбуждений воды, образующих зоны дополнительного торможения и поглощения волновой нагрузки. Наиболыцая часть волновой нагрузки воспринимается в основном якорями. Под воздействием волн сетка натягивается и передает сооружению усилия, раскладывающиеся на предотвращение и обеспечивающее притапливание. Деформируясь под ударами волн, стойки 6 и буфера 10 не только воспринимают на себя часть удара волн, но и способствуют ускоренному возвращению сетки 3 в исходное положение, отдавая накопленную энергию на преодоление повыщенного сопротивления последней, связанного с наличием гасителей 4. Ускоре-нное возвращение сетки 3 с гасителями 4 в исходное положение особенно выгодно для высокой эффективности экрана при гащении ударов быстробегущих и набегающих сериями волн.

Конструктивные особенности предлагаемого экрана для сооружений, находящихся в воде, обеспечивают, по сравнению с известными техническими решениями, значительное поглощение энергии вол« в процессе работы его элементов и уменьщают возникновение нежелательных явлений кавитации как на элементы самого экрана, так и на поверхности защищаемых элементов сооружения, в результате чего увеличивается их стойкость к волновому удару и долговечность.

Кроме того, конструктивные особенности предлагаемого экрана повышают устойчивость защищаемого сооружения от опрокидывания под действием волновой нагрузки. Предлагаемое устройство может быть эффективным при гашении ударных волн, вызванных искуственно.

Формула изобретения

1.Экран для гашения волн, включающий опоры и гибкую сетку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гащения энергии волн, сетка снабжена расположенными по всей поверхности ее элементами в виде вертикально размещенных витков пружины с вытянутыми в горизонтальной плоскости концами, выходящими по обе стороны поверхности сетки.

2.Экран по п. 1, отличающийся тем, что, между гибкой сеткой и опорой закреплены

буферные элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1538758, кл. Е 1 Н, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 341903, кл. Е 02 В 3/06, 1970.