Гидротехническое оградительное сооружение

Гидротехническое оградительное сооружение

Реферат

Изобретение относится к гидротехническому строительству водооградительных дамб для защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов от затопления и подтопления при паводках.

Известны гидротехнические сооружения (Волосухин В.А., Кузнецов В.А. Основы теории и методы расчета тканевых сооружений мелиоративных систем. - Новочеркасск, НГМА, 2001. - С. 14-18), включающие ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками, связанные между собой только нижними перемычками, полости между внутренними гибкими стенками ячеек заполнены балластным материалом. Основными недостатками данных гидротехнических сооружений являются их большие габариты, массы и способы крепления к грунту, а значит, значительные трудности монтаже и демонтаже.

Известны передвижная барьерная секция и система для защиты от затопления и способ создания передвижного барьера для защиты от затопления (Патент РФ №2235825,2003), включающие соединенные между собой ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками из цилиндрических оболочек, оболочки связаны между собой нижними перемычками и заполнены сжатым воздухом, а перемычки соединены растяжками с якорями, при этом полость между оболочками заполнена балластным материалом (грунтом или водой). Основными недостатками данных секции, системы и способа является то, что их практическое использование требует применения гибких замкнутых оболочек диаметром, значительно превышающим ожидаемый уровень воды в зоне подтопления перед барьерной секцией. Это обуславливает установку цилиндрических оболочек на значительном расстоянии друг от друга, и, следовательно, использование большого количества балластного материала из-за наличия в гибких стенках больших объемов воздуха с целью обеспечения устойчивости секций.

Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является гидротехническое оградительное сооружение (Авторское свидетельство СССР №1513077, 1989), прототип, включающее соединенные между собой ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками из наружной и внутренней оболочек, оболочки связаны между собой внутренними, верхними и нижними перемычками, полости между наружными и внутренними оболочками заполнены сжатым воздухом, верхние перемычки соединены растяжками с якорями, при этом полость между внутренними гибкими стенками ячеек заполнена балластным материалом (грунтом). К основным недостаткам данного гидротехнического оградительного сооружения можно отнести то, что каждая ячейка заполняется балластным материалом (грунтом и только грунтом) автономно (по аналогии с заполнением мешков) до установки ячеек в перемычке. Эти недостатки предопределяют значительные трудозатраты при монтаже и особенно демонтаже оградительного сооружения.

Задачей изобретения является повышение эффективности использования быстровозводимых гидротехнических оградительных сооружений малой удельной массы, обеспечение возможности многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами.

Указанная задача решается тем, что верхние перемычки вертикальных водонепроницаемых гибких стенок выполнены в виде съемных жестких стержней, а нижние перемычки выполнены сплошными из гибкого водонепроницаемого материала, наружные оболочки вертикальных стенок оснащены на краях едиными штуцерами для подвода, отвода сжатого воздуха или жидкости во внутренние полости ячеек.

На фиг. 1 изображен вид с торца гидротехнического оградительного сооружения с гибкими стенками.

Гидротехническое оградительное сооружение по п.1 состоит из двух вертикальных водонепроницаемых гибких стенок, собранных из соединенных между собой ячеек 1, образованных наружной 2 и внутренней 3 оболочками. Оболочки связаны между собой внутренними 4 верхними 5 и нижними 6 перемычками. Верхние перемычки 5 выполнены в виде съемных жестких стержней и соединены с вертикальными водонепроницаемыми стенками, например, с помощью цилиндрических шарниров 7. Внутренние полости ячеек 1 заполнены сжатым воздухом (нижние ячейки могут быть заполнены жидкостью), соединены между собой и с едиными штуцерами (не показаны) для подвода и отвода воздуха из одного места. Нижние перемычки 6 выполнены сплошными из гибкого водонепроницаемого материала. Верхние перемычки 5 через цилиндрические шарниры 7 соединены растяжками 8 с якорями, выполненными в виде винтовых свай 9 или шпор 10. Полость, образованная гибкими вертикальными стенками и нижней перемычкой 6, заполнена балластным материалом 11 - грунтом или грунтом и водой.

Оболочки 2, 3 и перемычки 4, 6 изготавливаются из гибких водонепроницаемых материалов, например из поливинилхлоридного листового материала, и соединяются между собой путем загибания концов ткани и герметичного соединения их внакладку.

Гидротехническое оградительное сооружение работает следующим образом.

В месте ожидаемого подъема воды на берегу проводят планировку (если это возможно), убирают колющие и режущие предметы. На подготовленном участке раскладывают необходимое количество секций гидротехнического оградительного сооружения, накачивают внутренние полости ячеек 1 через штуцеры воздухом и соединяют секции встык торцевыми частями. Затем стенки соединяют между собой верхними перемычками 5 (по п. 2 жесткие стенки 12, 13 дополнительно связывают жесткими стержневыми укосинами 14), растяжками 8 крепят к якорям 9 и полость между стенками заполняют балластным материалом. Если секции между собой соединяют встык негерметично, то полость между стенками сверху заполняется грунтом или другим сыпучим материалом с низкими фильтрационными свойствами, используя для этого самосвалы, автомиксеры или землеройную технику. В случае если секции соединяются встык при помощи гидравлических уплотнений (с помощью губ, как в патенте РФ №2235825, или технических молний, или другими средствами), то в качестве балластного материала можно использовать любой сыпучий материал или воду.

Таким образом, можно создавать гидротехническое оградительное сооружение сколь угодно большой длины.

Демонтаж сооружения производят следующим образом.

Стенки освобождают от верхних перемычек 5, укосин 14 и растяжек 8, спускают из ячеек 1 воздух и с помощью подъемных механизмов секции поднимают вверх за шарниры 7, расположенные на одной из стенок, освобождая их от балластного материала.

Разъединяют секции между собой, очищают от остатков балластного материала, производят сушку и сворачивают их в рулоны (или по п. 2 складывают в стопки) для дальнейшей транспортировки.

Применение верхних перемычек вертикальных водонепроницаемых гибких стенок, выполненных в виде съемных жестких стержней, а нижних перемычек из сплошного гибкого водонепроницаемого материала позволяет быстро устанавливать, соединять и загружать (через верхний проем) секции сооружения балластным материалом, используя при этом грунт, находящийся (что очень важно) вблизи места установки сооружения, и землеройную технику.

Ячейки сооружения, наполняемые сжатым воздухом посредством единых штуцеров для всей секции, позволяют значительно быстрее производить монтаж и демонтаж оградительного сооружения.

Целесообразность использования предлагаемого изобретения обусловлена повышением эффективности предлагаемого быстровозводимого гидротехнического оградительного сооружения малой удельной массы, обеспечением возможности его многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами.

Указанные преимущества предлагаемого гидротехнического оградительного сооружения по сравнению с известными обеспечиваются новой совокупностью его конструктивных элементов.

Гидротехническое оградительное сооружение, включающее соединенные между собой ячейки с вертикальными водонепроницаемыми гибкими стенками из наружной и внутренней оболочек, оболочки связаны между собой внутренними, верхними и нижними перемычками, полости между наружными и внутренними оболочками заполнены сжатым воздухом, верхние перемычки соединены растяжками с якорями, при этом полость между внутренними гибкими стенками ячеек заполнена балластным материалом, отличающееся тем, что верхние перемычки вертикальных водонепроницаемых гибких стенок выполнены в виде съемных жестких стержней, а нижние перемычки выполнены сплошными из гибкого водонепроницаемого материала, наружные оболочки вертикальных стенок оснащены на краях едиными штуцерами для подвода, отвода сжатого воздуха или жидкости во внутренние полости ячеек.