Противолавинное защитное устройство

Противолавинное защитное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области строительства, в частности к техническим средствам защиты материальных объектов и человека от воздействия снежных лавин.

Известен ряд противолавинных защитных средств-аналогов: задерживающие и направляющие стенки, галереи, эстакады, клинья, лавинорезы и т.п., представляющие собой бетонные или каменные инженерные сооружения капитального типа, выполняющие роль механического препятствия для сходящих лавин (см. А.К.Дюнин «В царстве снега», изд. «Наука», Сибирское отделение, Новосибирск, 1983).

Наиболее близким к заявляемому изобретению является инженерное сооружение «лавинорез», которое рассматривается как прототип.

Лавинорез представляет собой треугольную в плане дамбу из камня или бетона, обращенную режущим ребром навстречу лавине, которая сооружается непосредственно перед защищаемым объектом и предназначена для разбиения лавины и изменения направления ее движения, (см. на сайте www.complexdoc.ru).

К недостаткам прототипа следует отнести:

- статичность сооружения, что в условиях сильнометелевой, снежной зимы и (или) в результате сошедших ранее лавин, приводит к заполнению снегом пространства перед лавинорезом и утрате им по этой причине частично или полностью своей защитной функции, а иногда превращает лавинорез в трамплин, порождая разрушительную воздушную волну (см. А.К.Дюнин «В царстве снега», изд. «Наука», Сибирское отделение, Новосибирск, 1983);

- локальность действия сооружения, поскольку лавинорез защищает от прямого удара лавины конкретный объект: участок промышленной площадки, шоссе, жилые здания и т.п. Однако далеко не всегда возможно точно рассчитать траекторию схода лавины и, следовательно, место установки лавинореза (см. там же);

- неизменность формы и габаритов сооружения;

- высокая стоимость и трудоемкость строительных работ в условиях горной местности;

- нарушение экологии.

Задачей заявляемого изобретения является:

- усиление защитной функции прототипа;

- исключение затратной и трудоемкой стадии производства строительных работ;

- экологическая чистота защитных мероприятий.

Поставленная задача достигается тем, что устройство снабжено механизмом рассечения лавинного потока (далее - лавинорез) и, по меньшей мере, одним якорем, закрепляющим лавинорез в устойчивом положении перед защищаемым объектом с помощью троса (тросов), при этом устройство выполнено в виде сборных (разборных) конструкций, состоящих из сочлененных между собой элементов (блоков) заданной формы и габаритов, изготовленных из какого-либо прочного материала, например композиционного, металла и т.п.

Лавинорез выполнен в виде треугольной в плане конструкции, состоящей из двух боковых стенок, смонтированных на каркасе и образующих режущую грань с углом L, при этом лавинорез устанавливают на поверхность снежного покрова в период, предшествующий прогнозируемому времени схода лавины.

Якорь выполнен в виде многоячеистой конструкции произвольной в плане формы, например, прямоугольника, образованной пересекающимися под различными углами сочлененными между собой вертикально расположенными пластинами, при этом якорь устанавливают непосредственно на грунт склона до наступления зимнего периода.

Механизм воздействия на лавинный поток прототипа и заявляемого устройства аналогичен, однако последнее имеет ряд отличительных признаков.

Так, сборность конструкций устройства обеспечивает его мобильность и возможность оперативного изменения формы и габаритов конструкций, в частности высоты и длины стенок лавинореза, величины угла его режущей грани, формы и габаритов якоря и т.п.

Расположение лавинореза на поверхности снежного покрова в момент схода лавины позволяет в полной мере реализовать его защитную функцию, т.к. при таком расположение лавинореза максимально задействованы его габариты, независимо от количества снега, выпавшего до установки лавинореза, при этом отсутствует необходимость в производстве каких-либо строительных работ и, следовательно, в учете характера грунта в месте установки устройства (оползень, осыпь и т.п.)

Конструкция якоря и его расположение на поверхности грунта обеспечивают фиксацию якоря за счет давления массы выпавшего снега и массы тела сошедшей лавины.

Мобильность устройства позволяет оперативно размещать в зоне транзита лавины необходимое количество устройств, располагая их в различных комбинациях (вариантах), в том числе в комплексе с другими защитными средствами, исходя из прогнозируемой мощности и типа лавины (сухая, мокрая и т.п.), морфологии склона, размеров и важности защищаемого объекта.

Указанные признаки являются новыми, неочевидными, промышленно применимыми и направлены на достижение поставленной задачи.

Описание снабжено графическими изображениями.

На фиг.1 показано устройство:

а - вид сбоку; б - вид сверху.

На фиг.2 схематично показано размещенное на местности устройство в момент схода лавины.

На фиг.3 показаны в плане комбинации (варианты) размещения устройств:

а - перед опорой ЛЭП;

б - перед участком железнодорожной магистрали;

в - в виде отводящей стенки;

г - в виде большого клина.

Заявляемое устройство состоит из лавинореза 1 и, по меньшей мере, одного якоря 2, соединенных между собой тросом (тросами) 3.

Лавинорез выполнен из сочлененных блоков 15, образующих треугольную в плане конструкцию из двух боковых стенок 4, смонтированных на каркасе 5 и образующих режущую грань 6 с углом L 7.

Якорь выполнен в виде многоячеистой конструкции, образованной сочлененными между собой пластинами (элементами) 8 (фиг.1).

Устройство используется следующим образом.

До наступления зимнего периода в заданной точке горного склона 9 устанавливают якорь с присоединенным к нему тросом (тросами), при этом трос (тросы) укладывают вниз по склону с таким расчетом, чтобы его свободный конец располагался в предполагаемом месте установки лавинореза (фиг.2).

Лавинорез устанавливают перед защищаемым объектом 12 в период, предшествующий прогнозируемому времени схода лавины 11, непосредственно на поверхность образовавшегося к этому времени снежного покрова 10 и присоединяют его к свободному концу троса (тросов) (фиг.2).

К моменту установки лавинореза якорь оказывается укрытым слоем снега 10, давление которого на якорь достаточно для удержания устройства в устойчивом положении в режиме ожидания, т.е. до схода лавины. При сходе лавины якорь дополнительно прижимается массой лавинного тела 11, что обеспечивает устойчивое положение якоря и, следовательно, лавинореза в момент нанесения удара лавины (фиг.2).

В зависимости от прогнозируемой мощности и типа лавины (сухая, мокрая и т.п.), морфологии склона, габаритов и важности защищаемого объекта устанавливают одно или группу устройств в различных комбинациях (вариантах), в том числе и в комплексе с другими защитными средствами (фиг.3).

Так, для защиты локального объекта, имеющего незначительные габариты, например опоры ЛЭП, устанавливают перед объектом одно устройство (фиг.3а).

Для защиты объекта, имеющего протяженную форму, например участка магистрали, в зоне транзита лавины параллельно защищаемому объекту устанавливают группу устройств в два и более рядов в шахматном порядке, что позволяет гасить энергию лавины путем сталкивания между собой ее рассеченных потоков, при этом между лавинорезами нижнего ряда устанавливают ячеистые кольчужные сети 13, крепящиеся к лавинорезам (фиг.3б).

Для защиты любого крупного объекта устанавливают группу устройств в различных комбинациях: в виде большого клина с установкой между лавинорезами нижнего ряда кольчужных сетей, при этом внешнюю боковую стенку каждого лавинореза для большей устойчивости соединяют с якорем дополнительным тросом либо соединяют с дополнительным якорем (фиг.3г) в виде отводящей стенки (фиг.3в).

При необходимости на склоне выше существующего засыпанного снегом капитального защитного сооружения 14 устанавливают дополнительно нужное количество устройств, например, в виде отводящей стенки (фиг.3в).

1. Противолавинное защитное устройство, включающее механизм рассечения лавинного потока (собственно лавинорез) и, по меньшей мере, один якорь, соединенные между собой тросом (тросами), отличающееся тем, что конструкции лавинореза и якоря являются сборными и состоят из сочлененных между собой элементов (блоков) заданной формы и габаритов, изготовленных из какого-либо прочного материала, например композиционного, металла и т.п., при этом лавинорез закрепляется в устойчивом положении перед защищаемым объектом с помощью якоря, а якорь закрепляется на поверхности склона массой выпавшего снега и массой тела сошедшей лавины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лавинорез выполнен в виде треугольной в плане конструкции, состоящей их двух боковых стенок, смонтированных на каркасе и образующих режущую грань с углом L, при этом сборность конструкции лавинореза обеспечивает изменяемость его формы, габаритов и величины угла L.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что якорь выполнен в виде многоячеистой конструкции произвольной в плане формы, например в виде прямоугольника, образованной пересекающимися под различными углами, сочлененными между собой вертикально расположенными пластинами.