Способ сооружения защитных водоподпорных дамб

Способ сооружения защитных водоподпорных дамб

Реферат

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к экстренному сооружению защитных водоподпорных дамб, способных сдерживать стихийный натиск воды на промышленные, гражданские, военные и другие объекты.

Известен способ сооружения водоподпорных дамб, включающий расстилание на местности мягких цилиндрических оболочек, которым придают пространственную форму путем заполнения их внутренних полостей наполнителем (Мягкие конструкции в гидротехническом строительстве / Б.И.Сергеев, П.М.Степанов, Б.Б.Шумаков. - М.: Колос, 1984, стр.5-7).

Этот способ сооружения водоподпорных дамб предполагает большой расход оболочечного полимерного материала и наполнителя, что приводит к значительным затратам при их сооружении и не позволяет быстро возводить защитные водоподпорные дамбы в чрезвычайных ситуациях.

Ближайшим, по существу, техническим решением к предполагаемому изобретению является способ сооружения водоподпорных плотин (дамб), включающий укладывание на местности перед фронтом надвигающейся воды в виде решетки пустотелых блоков (аналогов оболочек), внутреннюю полость которых заполняют наполнителем, при этом создают пространственную решетчатую конструкцию из уложенных друг на друга блоков с наполнителем (Сборно-монолитные и сборные ячеистые плотины / Т.Л.Вархотов - М., Госстройиздат, 1962, стр.140-142).

Основными недостатками этого способа являются высокая стоимость конструкции и трудоемкость сооружения, а также низкая скорость возведения, что неприемлемо в чрезвычайных ситуациях при внезапных наводнениях.

Цель изобретения - повышение скорости сооружения временных водоподпорных дамб при одновременном снижении их стоимости путем сооружения пространственных решетчатых конструкций из водонаполненных оболочек, располагаемых на местности перед фронтом стихийного натиска воды.

Снижение стоимости дамбы достигается путем экономии материала оболочек в теле пространственной решетчатой конструкции, так как поперечное сечение защитной водоподпорной дамбы при этом не полностью занято водонаполненными оболочками. В поперечном сечении дамбы решетчатой конструкции имеются пустоты. Наличие пустот в решетке приводит к использованию меньшего количества наполнителя, что положительно сказывается на увеличении скорости сооружения водоподпорных дамб в чрезвычайных ситуациях.

Способ реализуется следующим образом. Перед фронтом стихийного натиска воды на грунтовом основании расстилают, в случае необходимости (для сильно фильтрующих грунтов), противофильтрационный экран из полимерного материала.

Затем на грунтовом основании (противофильтрационном экране) в виде решетки укладывают первый ряд мягких цилиндрических оболочек и заполняют их водой не полностью (примерно на одну третью часть максимально возможного объема оболочек) с образованием плоской горизонтальной поверхности по верху оболочек. На водонаполненные оболочки первого ряда в решетке (на их горизонтальную поверхность) укладывают второй ряд мягких оболочек в виде решетки и также заполняют их водой с образованием горизонтальной поверхности поверху. Вышеуказанные операции повторяют до тех пор, пока высота пространственной решетчатой конструкции из водонаполненных оболочек не достигнет заданной высоты защитной водоподпорной дамбы. Для обеспечения общей устойчивости водоподпорной дамбы на грунтовом основании ширина пространственной решетчатой конструкции, соответствующая расчетной ширине дамбы, должна быть не менее ее высоты. Уровень воды перед дамбой не должен достигать полной высоты пространственной решетки, часть водонаполненных оболочек в пространственной решетчатой конструкции дамбы обязательно должна находиться над уровнем воды перед защитной дамбой. Кроме того, превышение высоты конструкции пространственной решетки над уровнем воды перед защитной дамбой обеспечивает герметичность (водонепроницаемость) рядов из водонаполненных оболочек в пространственной решетке дамбы, создавая избыточное давление между соседними оболочками в рядах, не пропуская при этом воду между ними.

Поперечный размер оболочек выбирается в зависимости от прочностных свойств материала, из которого они сделаны. Длина оболочек зависит от принимаемой расчетной ширины дамбы.

В качестве водонепроницаемых оболочек может быть использован недорогой рукавный полимерный упаковочный материал (полиэтилен), изготавливаемый в заводских условиях методом экструзии, что дает возможность одноразового его применения при сооружении временных водоподпорных дамб. Кроме того, одноразовым оболочкам временной дамбы можно придать «вторую жизнь», используя их в качестве тары, например, в сельском хозяйстве.

Укладка оболочек в тело дамбы в виде пространственной решетки позволяет превратить ее, в случае необходимости, из временной, предназначенной для чрезвычайной защиты объектов различного назначения от наводнений, в стационарную. При преобразовании временного сооружения в постоянную дамбу вода в оболочках замещается, начиная с нижнего ряда оболочек, твердым наполнителем, например намывным грунтом или бетоном, с отводом воды с противоположных концов оболочек.

Способ может быть также реализован при сооружении замкнутых конструкций, используемых в качестве аварийных емкостей для сбора и временного хранения жидких углеводородов, на объектах трубопроводного транспорта при разгерметизации резервуаров или трубопроводов. При этом жидкими углеводородами заполняются как сами оболочки, так и внутреннее замкнутое пространство, образованное ими.

Способ может быть также реализован при сооружении временных праздничных ледовых архитектурных форм, сезонных (зимних) складов временного хранения продуктов и т.д., если воду в оболочках из упаковочного одноразового полимерного материала (полиэтилена) в пространственной решетке различных конструкций заморозить.

1. Способ сооружения защитных водоподпорных дамб, включающий укладывание на местности перед фронтом надвигающейся воды в виде решетки пустотелых оболочек, внутреннюю полость которых заполняют наполнителем, создавая пространственную решетчатую конструкцию из уложенных друг на друга оболочек с наполнителем, отличающийся тем, что в качестве пустотелых оболочек на местности расстилают мягкие цилиндрические оболочки, заполняют их водой не полностью, придавая оболочкам пространственную форму с образованием плоской горизонтальной поверхности по верху оболочек, на горизонтальную поверхность водонаполненных оболочек первого ряда в решетке укладывают второй ряд мягких оболочек, которые также заполняют водой с образованием горизонтальной поверхности поверху, при этом вышеуказанные операции повторяют до тех пор, пока высота пространственной решетчатой конструкции не достигнет заданной высоты дамбы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что наполнитель в оболочках пространственной решетчатой конструкции замораживают.