Армированный блок (варианты) и конструкция для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений и форма для отливки армированного блока

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначенo для защиты береговых линий и сооружений от повреждений волнами и водными течениями. Армированный блок содержит центральный продолговатый элемент и два наружных продолговатых элемента, соединенных с центральным элементом на его противоположных сторонах. Каждый продолговатый элемент блока выполнен с восьмиугольным поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам. Продольные оси наружных продолговатых элементов параллельны и проходят под прямым углом к продольной оси центрального элемента. В другом варианте конструктивного выполнения блока продольные оси наружных продолговатых элементов компланарны. Из блоков возводится защитная конструкция. Форма для отливки армированного блока состоит из пустотелых продолговатых элементов, расположенных в соответствии с пространственной конфигурацией отливаемого блока. Выполнение продолговатых элементов блока с восьмиугольным поперечным сечением в совокупности с общей пространственной конфигурацией блока обеспечивает заклинивание и сцепление конечных частей элементов блоков при упорядоченной плотной или произвольной укладке последних при возведении защитной конструкции, что повышает ее надежность, устойчивость и волногасящую способность. 4 c. и 29 з. п. ф-лы, 1 табл., 11 ил.

Настоящее изобретение относится к армированному бетонному блоку для защиты береговых и гидротехнических сооружений, и береговых линий. В частности, изобретение касается модулей, имеющих форму многостопорной конструкции с опорами небольшого поперечного сечения, предназначенных для произвольного расположения на местности с целью создания устойчивой сборной конструкции, противостоящей воздействию на нее волн и водных течений, без превышения предельной прочности каждого модуля в составе упомянутой сборной конструкции.

В общем случае модули устанавливаются на подстилающий слой из камня и удерживаются на месте под действием силы тяжести и сил сцепления, действующих между соседними модулями.

Соединяемые в замок армированные бетонные блоки или противоэрозионные модули хорошо известны в прошлом, что подтверждается американскими патентами, выданными Каненко и др. N 3614866 и Шевалье N 4347017.

Патент, выданный Каненко и др., описывает многоопорный блок, содержащий по меньшей мере три отдельных элемента в виде опор, собранных в единую конструкцию при помощи попеременно крестовых соединений. Таким образом, упомянутый блок имеет по меньшей мере шесть выступов, которые соединяются с выступами других блоков. При наличии большого количества блоков они могут быть соединены с целью образования плотной сборной конструкции. Основной недостаток конструкции Каненко и др. заключается в том, что отдельные элементы, составляющие многоопорную конструкцию (блок), имеют очень малую площадь поверхности соединения элементов. Это приводит к образованию большой концентрации напряжений на упомянутых площадях соединений. Из-за чрезмерной концентрации напряжений эти блоки обладают повышенной вероятностью поломки, потенциально могущей привести к полному разрушению всей сборной конструкции. Другой недостаток конструкции блока Каненко и др. заключается в том, что выступы блока не остаются в контакте с выступами других блоков в уже собранной конструкции. Это объясняется тем, что отдельные элементы блока имеют квадратное поперечное сечение, что уменьшает площадь фрикционного зацепления элементов соединенных блоков. И еще один недостаток упомянутого блока возникает из-за линейного расположения блоков в сборной конструкции, что при разрушении даже относительно небольшого числа блоков может вызвать катастрофическое разрушение всего защитного сооружения.

Кроме того, линейно уложенные блоки образуют ряд с очень малой пустотностью, обеспечивающей только незначительное рассеяние энергии волн, что мало способствует снижению энергии волн, действующих на защищаемый объект с подветренной стороны защитного сооружения.

Патент Шевалье представляет заградительный блок для защиты береговых сооружений и береговой линии. Блок содержит центральную часть кубической формы, имеющей верхнюю и нижнюю поверхности, включающие опоры в виде наковальни, и передние и задние опоры в виде четырехугольной усеченной пирамиды. Основной недостаток характеристики гидравлической устойчивости блока Шевалье заключается в том, что опоры в форме наковальни не имеют поперечного сечения, уменьшающегося от середины до конца опоры, в результате чего обеспечивается только минимальное взаимное заклинивание блоков и снижается их устойчивость за счет уменьшения взаимного сцепления. Эти блоки удерживаются на месте в основном за счет силы тяжести блоков уложенных сверху для обеспечения индивидуальной устойчивости нижележащих блоков. Поэтому для обеспечения устойчивости этих блоков их следует предпочтительно укладывать на крутых уклонах. Однако хорошо известно, что сооружения, возведенные на крутых уклонах, имеют тенденцию к катастрофическому разрушению и обладают высокой степенью риска и большой вероятностью разрушения. Уложенные на уклоне блоки Шевалье характеризуются низкой пустотностью ряда армированных блоков, что обеспечивает только незначительное уменьшение энергии волн по сравнению с рядом армированных блоков, имеющих поперечное сечение, уменьшающееся от середины до конца элементов блока.

Кроме того, блоки Шевалье требуют точной укладки для обеспечения большей гидравлической устойчивости.

На практике возникают трудности в изготовлении, хранении и транспортировании армированных блоков. Например, некоторые армированные блоки имеют конфигурацию, которая нелегко отливается или формуется. Некоторые армированные блоки не приспособлены к укладке друг на друга на складских площадях или транспортных баржах и поэтому они неудобны для хранения и перевозок. Некоторые защитные сооружения не приспособлены к ремонту путем дополнительной установки или замены армированных блоков.

Таким образом, существует необходимость в создании долговечных модулей с замковым соединением, приспособленных к произвольному расположению, из которых можно было бы создавать сборные сооружения, состоящие из прочных индивидуальных модулей, обеспечивающих устойчивость всего сооружения. Такой модуль должен иметь опоры с уменьшающимся поперечным сечением для обеспечения улучшенной устойчивости и большего рассеяния энергии волн по сравнению с ныне существующими модулями и, кроме того, должен быть достаточно прочным, чтобы предотвратить разрушение любого отдельного армированного блока. Существует необходимость в создании такого модуля, который мог бы использоваться для ремонта защитных сооружений на существующих откосах. Также существует необходимость в создании модуля, производство которого было бы не очень дорогим и который был бы удобен для хранения и транспортирования за умеренную плату.

Известен армированный блок для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений (заявка Франции N 2449164, кл. E 0213 3/14, публ. 1982 г.), содержащий центральный продолговатый элемент, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, и соединенные с центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах первый и второй наружные продолговатые элементы, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам.

Данный армированный блок имеет малую площадь поверхности соединения элементов. Это приводит к образованию большой концентрации напряжений на упомянутых площадях соединений. Из-за чрезмерной концентрации напряжений блок обладает повышенной вероятностью поломки, потенциально могущей привести к полному разрушению всей сборной конструкции.

Также известна конструкция для защиты береговых и гидротехнических сооружений берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений ("Атомная техника за рубежом", 1973 г, N 11, М., Атомиздат, с.21, рис.4,5, Боболович В. Н. , "Атлантическая АЭС"), содержащая по меньшей мере один ряд уложенных сверху защищаемой поверхности армированных блоков. Однако в данной конструкции используется для ее создания другой тип блоков. Линейно уложенные блоки образуют ряд с очень малой пустотностью, обеспечивающей только незначительное рассеяние энергии волн, что мало способствует снижению энергии волн, действующих на защищаемый объект с подветренной стороны защитного сооружения. Блоки требуют точной укладки для обеспечения большой гидравлической устойчивости. Степень взаимной сцепляемости блоков низка.

Также известна форма для отливки армированного блока для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений (заявка Франции N 2449164, кл. E 02 B 3/14, публ. 1982 г.), содержащая пустотелый центральный продолговатый элемент, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, и соединенные с пустотелым центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах первый и второй пустотелые наружные продолговатые элементы, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам.

Данная форма предназначена для отливки армированного блока, описанного в заявке Франции N 2449164 публ. 1982 г., имеющего как было указано выше, низкую гидравлическую устойчивость и низкое рассеяние энергии волн, высокий уровень внутренних напряжений.

В основу изобретения положена задача создания армированного блока (его вариантов) и конструкции для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений и формы для отливки армированного блока, позволяющих преодолевать вышеупомянутые недостатки известных блоков путем создания армированного блока или противоэрозионного модуля, который имеет уникальную конфигурацию, обеспечивающую высокую степень взаимной сцепляемости блоков, что обеспечивает устойчивость независимо от крутизны уклона, на котором воздвигнуто защитное сооружение, большую гидравлическую устойчивость и усиленное рассеяние энергии волн по сравнению с системами защитных сооружений хорошо известных в прошлом, при этом уровни внутренних напряжений сведены к минимуму. Настоящее изобретение направлено на создание армированного блока или противоэрозионного модуля в качестве основного компонента, предназначенного для защиты берегов океанов, морей, рек, озер, водохранилищ и других конструкций из армированных блоков от разрушения гидродинамическими силами волн и водных течений.

Поставленная задача решается тем, что в армированном блоке для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащем центральный продолговатый элемент, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, и соединенные с центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах первый и второй наружные продолговатые элементы, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, согласно изобретению, продольные оси первого и второго наружных продолговатых элементов параллельны и проходят под прямым углом к продольной оси центрального продолговатого элемента, причем каждый из упомянутых продолговатых элементов выполнен с восьмиугольным поперечным сечением.

Возможно, что каждый из продолговатых элементов по форме выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных своими основаниями в средней части элемента.

Также возможно, что центральный продолговатый элемент по форме выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных своими основаниями в его средней части.

Предпочтительно, чтобы центральный продолговатый элемент и наружные продолговатые элементы были соединены при помощи скошенных поверхностей.

Также предпочтительно, чтобы продолговатые элементы были выполнены одинаковой длины.

Желательно, чтобы продолговатые элементы были отлиты из бетона.

Также желательно, чтобы арматура была размещена внутри продолговатых элементов.

Целесообразно, чтобы арматура состояла из металлических стержней.

Также поставленная задача решается тем, что армированный блок для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержит центральный продолговатый элемент, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, и соединенные с центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах первый и второй наружные продолговатые элементы, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, согласно изобретению, оси первого и второго наружных продолговатых элементов компланарны, причем каждый из упомянутых продолговатых элементов выполнен с восьмиугольным поперечным сечением.

Предпочтительно, чтобы каждый из продолговатых элементов по форме был бы выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных своими основаниями в средней части элемента.

Также предпочтительно, чтобы площадь поперечного сечения каждого продолговатого элемента уменьшалась однообразно от средней части элемента до его противоположных концов.

Желательно, чтобы однообразное уменьшение площади поперечного сечения каждого продолговатого элемента от средней части до его противоположных концов являлось бы линейным.

Также желательно, чтобы продолговатые элементы были выполнены одинаковой формы.

Возможно, что армированный блок по общей форме выполнен симметричным относительно перпендикулярных поверхностей, по меньшей мере одна из которых параллельна продольной оси продолговатого элемента блока.

Также возможно, что наружные продолговатые элементы образуют в вертикальной проекции H-образный, X-образный, или гиперболоидо-образный профиль блока.

Целесообразно, чтобы центральный продолговатый элемент и наружные продолговатые элементы были бы соединены при помощи скошенных поверхностей.

Также целесообразно, чтобы продолговатые элементы были выполнены одинаковой длины.

Предпочтительно, чтобы армированный блок был бы выполнен с соотношением R_D параметров глубины: R_D = A/C, где A - расстояние от концов наружного продолговатого элемента до поверхности центрального продолговатого элемента, C - длина наружного продолговатого элемента, R_D находится в диапазоне примерно от 0,35 до 0,25.

Предпочтительно, чтобы соотношение R_D находилось в диапазоне примерно от 0,32 до 0,27.

Также предпочтительно, чтобы соотношение R_D находилось в диапазоне примерно от 0,32 до 0,30.

Возможен один из вариантов, когда армированный блок выполнен с соотношением R_S параметров разделения: R_S = B / C где B - наибольшее расстояние между внутриблочными поверхностями наружных продолговатых элементов, C - длина наружного продолговатого элемента, R_S находится в диапазоне примерно от 0,45 до 0,55.

Предпочтительно, чтобы соотношение R_S находилось в диапазоне примерно от 0,47 до 0,48.

Желательно, чтобы каждый наружный продолговатый элемент имел сужение к его противоположным концам, характеризующееся углом Θ между продольной осью этого элемента и его наружной поверхностью, при этом величина угла Θ находится в диапазоне примерно от 10^o до 20^o.

Также желательно, чтобы величина угла Θ находилась в диапазоне примерно от 12^o до 20^o.

Также поставленная задача решается тем, что в конструкции для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащей по меньшей мере один ряд уложенных сверху защищаемой поверхности армированных блоков, согласно изобретению, каждый армированный блок состоит из центрального продолговатого элемента, имеющего продольную ось, и первого и второго наружных продолговатых элементов, соединенных с центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах и имеющих компланарные продольные оси, при этом каждый продолговатый элемент блока выполнен с восьмиугольным поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам.

Предпочтительно, чтобы защищаемая поверхность была покрыта подстилающим слоем из камня или блоков, на котором уложены армированные блоки.

Также предпочтительно, чтобы защищаемая поверхность имела одежду из земли, сверху которой размещен подстилающий слой из камня или блоков, на котором уложены армированные блоки.

Желательно, чтобы армированные блоки были уложены произвольным образом так, что минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами блоков находится в пределах примерно от 120% до 140% наибольшего диаметра наружного продолговатого блока.

Также желательно, чтобы минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами блоков составляло примерно 140% наибольшего диаметра наружного продолговатого элемента блока.

Возможно, что армированные блоки уложены в штабели так, что минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами блоков составляет примерно 100% наибольшего диаметра наружного продолговатого элемента блока.

Также поставленная задача решается тем, что в форме для отливки армированного блока для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащей пустотелый центральный продолговатый элемент, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, и соединенные с пустотелым центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах первый и второй пустотелые наружные продолговатые элементы, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, согласно изобретению продольные оси первого и второго пустотелых наружных продолговатых элементов компланарны, причем каждый из упомянутых пустотелых продолговатых элементов выполнен с восьмиугольным поперечным сечением, Возможно, что форма выполнена разъемной по плоскости, проходящей через продольные оси пустотелых наружных продолговатых элементов, которые расположены под прямым углом к продольной оси пустотелого центрального продолговатого элемента.

Также возможно, что форма выполнена разъемной по плоскости, проходящей через продольную ось пустотелого центрального продолговатого элемента перпендикулярно к плоскости, проходящей через продольные оси пустотелых наружных продолговатых элементов, которые расположены под прямым углом к продольной оси пустотелого центрального продолговатого элемента.

Другие цели и преимущества настоящего изобретения очевидны и следующего описания, которое дается со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
фиг. 1 представляет перспективный вид одного из вариантов армированного блока, согласно изобретению;
фиг. 2 представляет вид сверху армированного блока, согласно фиг. 1;
фиг. 3 представляет вид спереди армированного блока, согласно фиг. 1;
фиг. 4 представляет перспективный вид другого варианта армированного блока;
фиг. 5 представляет вид сверху армированного блока, согласно фиг. 4;
фиг. 6 представляет вид спереди армированного блока, согласно фиг. 4, с частичным вырезом для иллюстрации арматурных стержней;
фиг. 7a и 7b представляют вид сбоку соответственно конструкции волнолома и конструкции одежды откоса в разрезе;
фиг. 8 представляет график определения повреждения модуля в процентах в зависимости от величины коэффициента устойчивости различных конструкций, известных в этой области техники, установленного во время двумерных испытаний на физических моделях, для сравнения с соответствующими данными, полученными для конструкции, согласно изобретению;
фиг. 9a и 9b представляют боковую проекцию фрагментов блок со скошенной и скругленной поверхностями соединительных переходов элементов;
фиг. 9c представляет соединительные переходы элементов блока без скошенных и скругленных поверхностей;
фиг. 10 иллюстрирует плотность укладки армированных блоков в штабель, согласно изобретению;
фиг. 11a и 11b представляют перспективное изображение фрагментов формы в виде грейферного захвата для отливки армированных блоков, согласно настоящему изобретению.

Армированный блок для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений содержит центральный продолговатый элемент 1, имеющий продольную ось 2 и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента 1 по направлению к его противоположным концам, и соединенные с центральным продолговатым элементом 1 на его противоположных сторонах первый и второй наружные продолговатые элементы 3, 4. Каждый из элементов 3, 4 также имеет продольную ось 5, 6 соответственно и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части 7 элемента 3 или 4 по направлению к его противоположным концам. Продольные оси 5, 6 первого и второго наружных продолговатых элементов 3, 4 параллельны и проходят под прямым углом к продольной оси 2 центрального продолговатого элемента 1. Три удлиненных элемента 1, 3, 4 блока в основном идентичны по форме и размерам и в предпочтительном варианте осуществления изобретения имеют восьмиугольное поперечное сечение. Каждый из продолговатых элементов 3, 4 по форме выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных своими основаниями в средней части 7 элемента 3 или 4 соответственно. Центральный продолговатый элемент 1 по форме выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных своими основаниями в его средней части 7.

Как показано на фигуре 3 каждый из удлиненных элементов 1, 3, 4 блока имеет конфигурацию, в которой площадь поперечного сечения уменьшается, начиная со средней части 7 в направлении противоположных концов 8 и 9 элементов 3, 4. Уменьшающаяся площадь поперечного сечения элементов 1, 3, 4 имеет в основном единообразную форму, как показано на фигурах 1, 2, 3. А более конкретно, каждый удлиненный элемент 1, 3, 4 блока включает среднюю часть 7, имеющую основания в виде плоских участков 10 и 11, имеющих форму усеченного конуса и закрепленных на противолежащих концах элемента 3 или 4. Таким образом, армированные блоки имеют H-образную форму, если смотреть со стороны конца центрального элемента 1 (фиг. З) блока. Специалистам в данной области техники известно, что армированные блоки могут иметь различные компланарные центральные оси 5 и 6. Например, в вертикальной проекции армированные блоки могут иметь X-образную форму. Центральные оси 5, 6 элементов 3, 4 также могут быть представлены кривыми, полученными из различных конических сечений, то есть иметь гиперболическую форму. Центральный продолговатый элемент 1 и наружные продолговатые элементы 3, 4 соединены при помощи скошенных поверхностей 12 (фиг. 1), которые уменьшают напряжение в местах их концентрации. Как показано на фиг. 9a и фиг.9b, согласно изобретению, скошенные поверхности 12 (фиг. 9a) или скругленные поверхности 13 (фиг. 9b) размещены в местах, где элементы 3, 4 блока пересекаются под большим углом, с целью уменьшения концентрации напряжений в указанных местах, что улучшает структурную целостность армированного блока. Для сравнения на чертеже фиг. 9c показан блок без скошенной поверхности 12 (фиг. 9a) или скругленной соединительной поверхности 13 (фиг. 9b). Было установлено, что внутренние пересечения под большим углом являются местами концентрации наибольших напряжений в армированных блоках различных конфигураций. Блоки со скошенными соединительными поверхностями 12 менее трудоемки в изготовлении по сравнению с блоками, имеющими скругленные соединительные поверхности 13, однако первые обеспечивают немного меньшее снижение напряжений. Опыты показали, что скошенные поверхности 12 соединений в таком модуле обеспечивают снижение внутренних напряжений на 20-40% по сравнению с немодифицированным модулем, имеющим пересечения под больший углом, а скругленные поверхности 13 соединений обеспечивают снижение внутренних напряжений на 40-50% по сравнению с немодифицированными поверхностями соединений.

На фигурах 4, 5 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором удлиненные элементы 3, 4 имеют более выраженную конусность, уменьшенную площадь поперечного сечения и удлиненную поверхность соединений или увеличенное расстояние между наружными элементами 3, 4 и центральным элементом 1. Продолговатые элементы 3, 4 могут быть выполнены одинаковой длины. Продолговатые элементы 3, 4 отлиты из бетона. Возможно, что арматура размещена внутри продолговатых элементов 3, 4. Также возможно, что арматура состоит из металлических стержней.

Как было сказано выше в армированном блоке для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащем центральный продолговатый элемент 1, имеющий продольную ось 2 и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента 1 по направлению к его противоположным концам, и соединенные с центральным продолговатым элементом 1 на его противоположных сторонах первый и второй наружные продолговатые элементы 3 и 4, каждый из которых также имеет продольную ось 5, 6 соответственно и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части 7 элемента 3, 4 по направлению к его противоположным концам возможно, что продольные оси 5, 6 первого и второго наружных продолговатых элементов 3, 4 компланарны. При этом каждый из упомянутых продолговатых элементов 3, 4 выполнен с восьмиугольным поперечным сечением. В данном случае каждый из продолговатых элементов 3, 4 по форме выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных своими основаниями в средней части 7 элемента 3, 4. При этом площадь поперечного сечения каждого продолговатого элемента 3, 4 уменьшается однообразно от средней части 7 элемента 3 или 4 до его противоположных концов. А однообразное уменьшение площади поперечного сечения каждого продолговатого элемента 3, 4 от средней части 7 до его противоположных концов является линейным. При этом продолговатые элементы 3 и 4 выполнены одинаковой формы. Армированный блок по общей форме выполнен симметричным относительно перпендикулярных поверхностей, по меньшей мере одна из которых параллельна продольной оси 2 продолговатого элемента 1 блока. В общем случае наружные продолговатые элементы 3 и 4 образуют в вертикальной проекции H-образный, или X-образный, или гиперболоидо-образный профиль блока.

В данном случае, когда продольные оси 5 и 6 элементов 3 и 4 соответственно компланарны центральный продолговатый элемент 1 и наружные продолговатые элементы 3 и 4 также соединены при помощи скошенных поверхностей 12. При этом продолговатые элементы 3 и 4 выполнены одинаковой длины. Любой вариант осуществления настоящего изобретения приспособлен для установки совместно с множеством таких же модулей с целью образования сборной конструкции (ряда) из сцепленных армированных модулей или заграждения для защиты навигационных сооружений, береговых линий и других строений от эрозии под воздействием гидродинамических сил. В идеале устойчивость в такой сборной конструкции или заграждения сохраняется даже, если отдельные модули были удалены со дна под воздействием гидравлического эффекта. Восьмиугольные удлиненные элементы 1, 3 им 4 обеспечивают высокую степень заклинивания упомянутых элементов 1, 3, 4, а наличие определенного расстояния между ними и скошенной поверхностью 12 соединений обеспечивает отличную устойчивость модулей в сборной конструкции. Сборные конструкции, образованные из армированных блоков с элементами 1, 3, 4 (фиг. 4, 5, 6) более тонкого поперечного сечения обладают большей устойчивостью по сравнению со сборными конструкциями, образованными из армированных модулей с элементами 1, 3, 4 (фиг. 1, 2, 3) более полного поперечного сечения, благодаря лучшей сцепляемости удлиненных элементов 1, 3, 4 модулей.

Модули с изменяющимися параметрами элементов 1, 3, 4 (степень утоньшения или утолщения элементов 1, 3, 4) могут быть изготовлены с такими свойствами, которые представляют более широкий выбор материалов из камня по гранулометрическому составу для подстилающего слоя и позволяют осуществление оптимизации напряжений в модулях в зависимости от устойчивости упомянутого слоя. Соотношения параметров могут быть определены при помощи различных способов с целью описания геометрических размеров, например, противоэрозионного модуля.

Армированный блок выполнен с соотношением R_D параметров глубины:
R_D = A / C,
где A - расстояние от конца наружного продолговатого элемента до поверхности центрального продолговатого элемента,
C - длина наружного продолговатого элемента.

R_D - находится в диапазоне примерно от 0,35 до 0,25. Соотношения R_D предпочтительно находится в диапазоне примерно от 0,32 до 0,27. Однако наиболее предпочтительно, чтобы R_D находилось бы в диапазоне примерно от 0,32 до 0,30.

На фиг. 3 представлены размеры, ссылки на которые будут приведены ниже. Соотношение параметров глубины R_D могут быть определены как отношение длины A, измеренной от конца 8 элемента 3 до поверхности 13 центрального элемента 1, к длине C элемента 3. Также армированный блок выполнен с соотношением R_D параметров разделения:
R_S = B / C,
где B - наибольшее расстояние между внутриблочными поверхностями наружных продолговатых элементов 3 и 4;
C - длина наружного продолговатого элемента 3.

R_S с находится в диапазоне примерно от 0,45 до 0,55. Предпочтительно, чтобы соотношение R_D находилось бы в диапазоне примерно от 0,47 до 0,48.

Соотношение R_S параметров пространства, разделяющего концы элементов 3 и 4 модуля, определяется как отношение наибольшего расстояния B между внутренними поверхностями двух концов 8 соседних элементов 3 и 4 к длине C элемента 3, упомянутой выше. Параметры этих двух соотношений могут корректироваться с целью получения максимального эффекта заклинивания и сцепления между блоками без появления разрушающих напряжений при произвольном размещении блоков.

Каждый продолговатый элемент 3 и 4 имеет сужение к его противоположным концам, характеризующееся углом Θ между продольной осью 5 или 6 соответствующего элемента 3 или 4 и его наружной поверхностью, при этом величина угла Θ находится в диапазоне примерно от 10^o до 20^o. Предпочтительно, чтобы величина угла Θ находилась в диапазоне примерно от 12^o до 20^o. Ниже представлены два варианта исполнения изобретения.

Пример I - Пример II
Θ = 12^o - Θ = 20^o
R_S = 0,47 - R_S = 20^o
R_D = 0,47 - R_D = 0,48
R_D = 0,32 - R_D = 0,27
Хотя вид поперечного сечения элементов 3, 4 блоков, согласно изобретению, может быть представлен различными многоугольниками и коническими формами, мы считаем, что восьмиугольная форма элементов является наиболее эффективной. Круглое или коническое поперечное сечение оказывает недостаточное сопротивление качанию. Поперечное сечение элементов 3, 4 с количеством углов менее восьми, например, квадратное или шестиугольное сечение имеет ребра, на которых возникают довольно высокие напряжения, вызывающие повышенное выкрашивание бетона на наружных поверхностях элемента. Поперечные сечения элементов 3, 4 с количеством углов более восьми значительно дороже в изготовлении, так как сборка литейной формы требует значительных трудовых затрат на резку, изготовление и крепление увеличенного количества панелей литейной формы. Улучшение формы элемента 3, 4 блока также обеспечивается приданием достаточной конусности концевым частям элемента 3, 4, что позволяет осуществить заклинивание и сцепление конечных частей элементов 3, 4 при произвольном размещении и ориентировании отдельных армированных блоков в однорядной сборной конструкции. Полная симметричность концов элементов 3, 4 способствует заклиниванию при соединении армированных блоков при их произвольном размещении, что усиливает их устойчивость.

Хотя предпочтительным материалом для изготовления элементов является бетон, весь блок может быть изготовлен из любого подходящего материала или из комбинации материалов, например, из композиции, камня и/или металла. Приведенные выше примеры осуществления изобретения показывают, что модули обладают достаточной прочностью и не требуют усиления конструкции, хотя такое усиление может быть осуществлено при необходимости. На фиг.6 показан модуль, в удлиненной элемент 3, 4 которого включены внутренние арматурные стрежни 14, которые могут быть изготовлены из металла или стекловолокна. В общем арматурные стрежни 14 располагаются параллельно осям 5 и 6 удлиненных элементов 3, 4 блока. По желанию заказчика могут быть изготовлены модули с решеткой из внутренних арматурных стрежней 14, которые могут быть представлены либо фасонными арматурными стрежнями или стержнями с последующими напряжением.

На фиг. 7a показано поперечное сечение дамбы или волнолома 15, устроенного на морском дне 16, подверженном воздействию волн и течениям 17. Волнолом 15 включает сечение 18 насыпи или ядра, верхняя поверхность которого покрыта, так называемым подстилающим слоем 19 из камня или блоков, или того и другого, и конструкцией 20 для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащей по меньшей мере один ряд уложенных сверху защищаемой поверхности армированных блоков 21. При этом каждый армированный блок 21 состоит из центрального продолговатого элемента 1, имеющего продольную ось 2, и первого и второго наружного продолговатых элементов 3, 4, соединенных с центральным продолговатым элементом 1 на его противоположных сторонах и имеющих компланарные продольные оси 5, 6, при этом каждый продолговатый элемент 1, 3, 4 блока 21 выполнен с восьмиугольным поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части 7 элемента 1, 3, 4 по направлению к его противоположным концам.

Защищаемая поверхность может иметь одежду из земли, сверху которой размещен подстилающий слой 22 (фиг. 7) из камня или блоков, на котором уложены армированные блоки 21. Армированные блоки 21 могут быть уложены произвольным образом так, что минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами 3, 4 блоков 21 находится в пределах примерно от 120% до 140% наибольшего диаметра наружного продолговатого элемента 3, 4 блока 21. При этом минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами 3 и 4 блоков 21 предпочтительно составляет примерно 140% наибольшего диаметра наружного продолговатого элемента 3, 4 блока 21. Возможно, что армированные блоки 21 уложены в штабели так, что минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами 3, 4 блоков 21 составляет примерно 100% наибольшего диаметра наружного продолговатого элемента 3 или 4 блока.

На чертеже фиг. 7b показано поперечное сечение одежды откоса 22, земляной насыпи, подстилающего слоя 23 и одного ряда 24 произвольно расположенных армированных блоков 21.

Произвольно ориентирование армированных блоков 21 при использовании их в районах, где волнение моря характеризуется большой высотой волны, имеет большое значение, так как точность, необходимая для надежной и равномерной установки армированных блоков, недостижима в глубоких малопрозрачных прибрежных водах, а также в мелких водах в районах с большим волнением. С точки зрения экономии точность установки блоков 21 невозможна на беспорядочно уложенных подстилающие слои 19, состоящие в основном из произвольно уложенных камней неправильной формы, которые почти всегда используются для этой цели. Кроме того, более равномерно уложенные армированные блоки 21 оказывают лишь незначительное сопротивление силам, вызванным противодавлением, возникающим из-за увеличения избыточного парового давления в структуре подстилающих слоев 19 и ядре насыпи. Ряды равномерно уложенных армированных блоков 21 с более полным поперечным сечением часто обеспечивают только незначительное рассеяние энергии волн и поэтому оказывают недостаточную защиту с подветренной стороны сооружения по сравнению с армированными блоками 21, имеющими более тонкое поперечное сечение. Равномерно уложенные блоки 21 также редко обладают способностью самоустановки, тогда как произвольно уложенные блоки 21 обладают такой способностью, описание которой следует ниже.

Однорядные конструкции 20, предлагаемые согласно изобретению, более экономичны, чем двухрядные системы, создаваемые из других блоков. Объем бетона и количество блоков, необходимых для создания однорядной конструкции, составляют половину объема бетона и количества блоков, требующихся для создания двухрядной системы.

Сочетание симметричности и достаточной конусности элементов 3,4 блока 21, симметричности геометрической формы блока 21 и заданных характеристик обеспечивает создание однорядной конструкции из армированных блоков 21, обладающей максимальными показателями устойчивости и рассеяния энергии волн при минимальных уровнях напряжений. Например, испытания гидравлической устойчивости на двумерной физической модели показали, что предлагаемая конструкция является значительным усовершенствованием систем, известных в этой области техники.

Две серии испытаний известных систем на двумерных физических моделях были проведены другими организациями в соответствии с обычной практикой, принятой при осуществлении инженерно-технических исследований в прибрежной зоне. Результаты упомянутых испытаний опубликованы в Бюллетене AIPCNPIANC 1994, N 82-2, 82-16. Сравнительные данные показывают, что армированные блоки 21 предлагаемые согласно изобретению, сохраняют устойчивость и не имеют каких-либо измеримых повреждений под воздействием волн, высота которых была в два раза больше высоты волн, которые вызывали потерю устойчивости у большинства армированных блоков различной формы.

Коэффициент K_D является безразмерным числом, которое употребляется более часто в качестве расчетного критерия при проектировании волноломных конструкций. Коэффициент K_D используется в уравнении Хадсона для определения веса армированного блока, обеспечивающего его устойчивость в волноломах, дамбах и одежде откосов, при заданных расчетной высоте волны, удельном весе материала, из которого будет изготовлен блок, плотности упомянутого материала и наклона конструкции.

где W - средний вес армированного блока, величина которого обычно находится в диапазоне от 2 до 40 тонн,
α - - величина удельной плотности материала, из которого будет изготовлен блок, примерно равна 143 фунта^x на кубический фут^xx бетона (^x фунт = 0,4535 кг; ^xx фут = 0,3048 м).

H - расчетная высота волны, величина которой находится в диапазоне от 5 футов до 35 футов,
K - коэффициент устойчивости, то есть эмпирический параметр, используемый в уравнении Хадсона и обычно равный примерно 10 для большинства форм армированных блоков, известных в этой области техники,
S - удельный вес материала, из которого будет изготовлен армированный блок 21, величина которого примерно равна 2,25 для бетона в морской воде,
cosα - - наклон конструкции, то есть величина cot равна 2 для соотношения 1V: 2H конструкции.

На фиг. 8 показан сравнительный график размерных данных, иллюстрирующий соотношение между коэффициентом устойчивости K_D и процентом повреждения, причиненного ряду армированных блоков на участке сборной конструкции, в которой использовались различные армированные блоки, хорошо известные в этой области техники. Вышеупомянутое соотношение представлено на графике кривыми A, B, C и D. Как показано на графике фиг. 8, значительные повреждения происходят при коэффициенте устойчивости менее 80; некоторые физические модели допускают возникновение значительных повреждений при очень низком коэффициенте устойчивости равном 10.

Для сравнения испытания, проведенные на участке однорядной сборной конструкции, в которой использовались армированные блоки 21 согласно изобретению показали, что вероятность повреждения почти равна нулю при коэффициенте устойчивости 400 (см. кривую E). Увеличение коэффициента устойчивости на множитель 2 уменьшает вес конструкции на множитель 2. Таким образом становится очевидным то, что значительная экономия может быть достигнута путем увеличения коэффициента устойчивости, как показано выше.

Специалистам в данной области техники очевидно, что испытания на двухмерных (2D) моделях являются широко признанными и предпочтительными способами определения характеристик, упомянутых выше конструкций. Испытания на трехмерных моделях (3D) являются более сложными и их результаты дают более низкий коэффициент устойчивости, что приводит к получению более точной характеристики конструкции. Однако испытания на двумерных моделях с целью сравнения характеристик вышеупомянутых конструкций вполне достаточно.

Другой путь получения характеристик, предлагаемого изобретения, заключается в том, чтобы форма модуля была способна выдержать лабораторные испытания с нулевыми показателями измеряемых повреждений при использовании широко применяемой методики проведения исследований на физических моделях, подвергающих воздействию волн, высота которых соответствует коэффициентам устойчивости, определяемых по уравнению Хадсона, и равных по меньшей мере 70. Настоящее изобретение было физически смоделировано по уравнению Хадсона до получения коэффициента устойчивости равного 400, при котором не было никаких повреждений.

Испытания устойчивости армированных блоков 21 согласно изобретению на физических модулях также показали, что ряд армированных блоков обладает способностью самоустановки во время небольших подвижек, которые всегда происходят при осадке конструкций. Армированные блоки 21 приходят в движение и прижимаются друг к другу во время осадки конструкций, в результате чего достигается максимальное сцепление и заклинивание под воздействием стремления блоков 21 уменьшить расстояния между своими центрами тяжести поперечных сечений. Такое явление происходит даже при больших подвижках отдельных армированных блоков, таких как смещение или извлечение армированного блока 21, благодаря тому, что сцепляющиеся элементы блоков 21 будут удерживать оставшиеся блоки 21 по время перегруппировки и самоустановки блоков конструкции. Армированные блоки 21, имеющие другую форму, и однообразно уложенные на уклоне, как правило, не обладают свойством самоустановки. Это происходит потому, что устойчивость однообразно уложенных блоков 2 максимально усиливается силой трения между блоками по сравнению со сцеплением концов элементов блоков. Поэтому, если один блок 21 смещен, то это вызывает большое снижение силы трения между блоками 21, которая удерживает оставшиеся блоки 21 на месте.

В таблице содержатся различные двумерные расчетные критерии, которые могут быть использованы для оценки устойчивости и эффективности армированных блоков согласно изобретению и для их сравнения с блоками 21, известными в этой области техники.

Для сравнения армированных блоков 21 по экономическим показателям используются данные из таблицы, полученные по расчетной высоте волны H=28 футов и удельной плотности γ = 143 фунта на кубический фут. В строке таблицы "Экономика: расчеты по объему" представлено отношение объема V₁ армированных блоков согласно изобретению к объему V₀ других армированных блоков при заданном коэффициенте наклона, которое имеет вид:
Экономика = V₀/V₁ - коэффициент наклона.

Например, армированный блок, имеющийся в продаже с товарным знаком "Акропод" (соответствующий армированному блоку, представленному в патенте Шевалье), имеет объем 5,9 и коэффициент наклона 0,92. Стоимость упомянутого выше блока на 27% больше, чем стоимость армированного блока согласно изобретению, имеющего объем 4,28 и коэффициент наклона 1. Стоимость ряда армированных блоков с товарным знаком "Долос" на 72% больше стоимости ряда армированных блоков согласно изобретению, то есть блоки "Долос" в три раза дороже, чем блоки согласно изобретению.

Армированные блоки "Долос" имеют существенный недостаток, заключающийся в большой вероятности разрушения из-за утонченной в поперечном сечении центральной части элементов блока. Армированный блок согласно изобретению не имеет утонченной в поперечном сечении центральной части элементов блока и поэтому вероятность разрушения равна нулю. Форма армированных блоков 2 согласно изобретению позволяет их использование для ремонта конструкций из армированных блоков "Долос", так как блоки согласно изобретению имеют восьмиугольные элементы с подобной конусностью и подобным соотношением ширины и глубины пространства между концами боковых элементов блока (см. фиг. 3, A: B). Действительные размеры ширины и глубины пространства между боковыми элементами блоков обеспечивают хорошую сцепляемость с блоками "Долос". Таким образом, армированные блоки согласно изобретению могут использоваться вперемежку с блоками "Долос" или для ремонта целых участков, собранных из блоков "Долос". Ремонт участков из блоков "Долос" при помощи предлагаемых модулей согласно изобретению потребует меньшее количество блоков, чем потребовалось бы для замены блоков всего участка блоками другого типа. Более того, гибридный участок, включающий блоки "Долос" и армированные блоки согласно изобретению обеспечивают усиление устойчивости всей конструкции из блоков "Долос".

Отдельные армированные блоки 21 согласно изобретению удобны для штабелирования, что существенно уменьшает площадь, необходимую для полигона для изготовления сборных бетонных блоков и площадь на транспортных средствах для перевозки блоков. Одна из схем штабелирования блоков показана на чертеже фиг. 10. Штабелирование имеет большое значение для обеспечения экономической эффективности при перевозке армированных блоков 21 на баржах на большие расстояния или в районы с недостаточными ресурсами местных строительных материалов.

Благодаря своей уникальной конфигурации, армированные блоки 21 согласно изобретению могут успешно храниться на полигоне. Например, блоки 21 могут быть плотно уложены или штабелированы в многослойные конструкции, как показано на чертеже фиг.10. Обратите внимание на исключительно малое расстояние между центрами блоков 21 согласно изобретению. Плотность штабелирования по величине расстояния между центрами тяжести блоков 21 является минимальной при использовании армированных блоков 21 согласно изобретению и, как правило, это расстояние равно примерно 100% наибольшего диаметра наружного элемента 3,4 штабелированных блоков 21, и примерно равна 120-140% для произвольно уложенных блоков 21. Эти величины меньше соответствующих величин блоков из конструкций, известных в этой области техники.

Имеется форма 25 для отливки армированного блока для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащая пустотелый центральный продолговатый элемент 26, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента 26 по направлению к его противоположным концам, и соединенные с пустотелым центральным продолговатым элементом 25 на его противоположных сторонах первый и второй пустотелые наружные продолговатые элементы 27, 28, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента 27, 28 по направлению к его противоположным концам. При этом продольные оси первого и второго пустотелых наружных продолговатых элементов 27, 28 компланарны, причем каждый из упомянутых пустотелых продолговатых элементов 27, 28 выполнен с восьмиугольным поперечным сечением. Форма выполнена разъемной по плоскости, проходящей через продольные оси пустотелых наружных продолговатых элементов 27, 28, которые расположены под прямым углом к продольной оси пустотелого центрального продолговатого элемента 26.

Также форма может быть выполнена разъемной по плоскости, проходящей через продольную ось пустотелого центрального продолговатого элемента 26 перпендикулярно к плоскости, проходящей через продольные оси пустотелых наружных продолговатых элементов 27,28, которые расположены под прямым углом к продольной оси пустотелого центрального продолговатого элемента 26.

На фиг. 11a представлено перспективное изображение фрагментов четырехквадратной формы 25 в виде грейферного захвата для отливки армированного блока 21 согласно изобретению. Форма 25 содержит четыре симметричных квадранта 29, 30, 31 и 32, собранных в виде шарнирно соединенных удлиненных полуформ 33 и 34 и разъемной центральной секции 35, соответствующей центральному удлиненному элементу 1 (фиг. 1) блока. Поперечные связи жесткости 36 крепят соседние полуформы 33 и 34. Опоры 37 поддерживают центральную удлиненную секцию 35. Шарниры 38 и 39 удерживают квадранты 29, 30 и 31, 32 соответственно, в сомкнутом виде, как показано на фигуре. Концевая часть 40 центральной части элемента блока закрыта для удержания бетона, а сверху и снизу конец поперечного элемента блока открыт для приема бетона. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что форма 25 устанавливается на поверхности земли и содержит бетон. Отверстие 41 служит для выпуска вовлеченного с бетоном воздуха и излишней воды. В соответствии с другим вариантом изобретения форма для отливки блоков, показанная на чертеже фиг. 11a, может быть изготовлена из двух полуформ 42 и 43, скрепленных между собой. Нижняя полуформа 43 поддерживается подкосами 44.

Формы 25 для отливки блоков могут изготавливаться из любых материалов, хотя обычно для этого используют металл, дерево, стекловолокно или пластики. Формы 25 больших размеров обычно свариваются из листовой стали. Изготовление формы 25 должно быть рентабельным с целью добиться минимальной материалоемкости и максимальной жесткости, сохраняющейся даже после многократного использования.

Хотя предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения были подробно изложены со ссылками на чертежи, специалистам в данной области техники должно быть понятно из вышеприведенного описания, что в изобретение могут быть внесены изменения и дополнения без отступления от существа настоящего изобретения, приведенного выше.

Формула изобретения

1. Армированный блок для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащий центральный продолговатый элемент, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, и соединенные с центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах первый и второй наружные продолговатые элементы, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, отличающийся тем, что продольные оси первого и второго наружных продолговатых элементов параллельны и проходят под прямым углом к продольной оси центрального продолговатого элемента, причем каждый из упомянутых продолговатых элементов выполнен с восьмиугольным поперечным сечением.

2. Армированный блок по п.1, отличающийся тем, что каждый из продолговатых элементов по форме выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных своими основаниями в средней части элемента.

3. Армированный блок по п.1, отличающийся тем, что центральный продолговатый элемент по форме выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных своими основаниями в его средней части.

4. Армированный блок по п.1, отличающийся тем, что центральный продолговатый элемент и наружные продолговатые элементы соединены при помощи скошенных поверхностей.

5. Армированный блок по п.4, отличающийся тем, что продолговатые элементы выполнены одинаковой длины.

6. Армированный блок по п.5, отличающийся тем, что продолговатые элементы отлиты из бетона.

7. Армированный блок по п.1, отличающийся тем, что арматура размещена внутри продолговатых элементов.

8. Армированный блок по п.7, отличающийся тем, что арматура состоит из металлических стержней.

9. Армированный блок для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащий центральный продолговатый элемент, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, и соединенные с центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах первой и второй наружные продолговатые элементы, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, отличающийся тем, что продольные оси первого и второго наружных продолговатых элементов компланарны, причем каждый из упомянутых продолговатых элементов выполнен с восьмиугольным поперечным сечением.

10. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что каждый из продолговатых элементов по форме выполнен в виде двух усеченных пирамид, соединенных основаниями в средней части элемента.

11. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения каждого продолговатого элемента уменьшается однообразно от средней части элемента до его противоположных концов.

12. Армированный блок по п. 11, отличающийся тем, что однообразное уменьшение площади поперечного сечения каждого продолговатого элемента от средней части до его противоположных концов является линейным.

13. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что продолговатые элементы выполнены одинаковой формы.

14. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что он по общей форме выполнен симметричным относительно перпендикулярных поверхностей, по меньшей мере одна из которых параллельна продольной оси продолговатого элемента блока.

15. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что наружные продолговатые элементы образуют в вертикальной проекции Н-образный, или Х-образный, или гиперболоидо-образный профиль блока.

16. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что центральный продолговатый элемент и наружные продолговатые элементы соединены при помощи скошенных поверхностей.

17. Армированный блок по п.16, отличающийся тем, что продолговатые элементы выполнены одинаковой длины.

18. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что он выполнен с соотношением R_D параметров глубины:
R_D = A/C,
где А - расстояние от конца наружного продолговатого элемента до поверхности центрального продолговатого элемента;
С - длина наружного продолговатого элемента,
которое находится в диапазоне примерно от 0,35 до 0,25.

19. Армированный блок по п.18, отличающийся тем, что соотношение R_D предпочтительно находится в диапазоне примерно от 0,32 до 0,27.

20. Армированный блок по п. 18, отличающийся тем, что соотношение R_D наиболее предпочтительно находится в диапазоне примерно от 0,32 до 0,30.

21. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что он выполнен с соотношение R_S параметров разделения
R_S = B/C,
где В - наибольшее расстояние между внутриблочными поверхностями наружных продолговатых элементов;
С - длина наружного продолговатого элемента,
которое находится в диапазоне примерно от 0,45 до 0,55.

22. Армированный блок по п.21, отличающийся тем, что соотношение R_S предпочтительно находится в диапазоне примерно от 0,47 до 0,48.

23. Армированный блок по п.9, отличающийся тем, что каждый наружный продолговатый элемент имеет сужение к его противоположным концам, характеризующееся углом Θ между продольной осью этого элемента и его наружной поверхностью, при этом величина угла Θ находится в диапазоне примерно от 10 до 20^o.

24. Армированный блок по п.23, отличающийся тем, что величина угла Θ предпочтительно находится в диапазоне примерно от 12 до 20^o.

25. Конструкция для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащая по меньшей мере один ряд уложенных сверху защищаемой поверхности армированных блоков, отличающаяся тем, что каждый армированный блок состоит из центрального продолговатого элемента, имеющего продольную ось, и первого и второго наружных продолговатых элементов, соединенных с центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах и имеющих компланарные продольные оси, при этом каждый продолговатый элемент блока выполнен с восьмиугольным поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам.

26. Конструкция по п.25, отличающаяся тем, что защищаемая поверхность покрыта подстилающим слоем из камня или блока, на котором уложены армированные блоки.

27. Конструкция по п.25, отличающаяся тем, что защищаемая поверхность имеет одежду из земли, сверху которой размещен подстилающий слой из камня или блоков, на котором уложены армированные блоки.

28. Конструкция по п.25, отличающаяся тем, что армированные блоки уложены произвольным образом так, что минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами блоков находится в пределах примерно от 120 до 140% наибольшего диаметра наружного продолговатого элемента блока.

29. Конструкция по п.28, отличающаяся тем, что минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами блоков предпочтительно составляет примерно 140% наибольшего диаметра наружного продолговатого элемента блока.

30. Конструкция по п.25, отличающаяся тем, что армированные блоки уложены в штабели так, что минимальное расстояние между сопрягаемыми продолговатыми элементами блоков составляет примерно 100% наибольшего диаметра наружного продолговатого элемента блока.

31. Форма для отливки армированного блока для защиты береговых и гидротехнических сооружений, берегов и береговых линий морей, рек, озер, водохранилищ и каналов от повреждений гидродинамическими силами волн и водных течений, содержащая пустотелый центральный продолговатый элемент, имеющий продольную ось и выполненный с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, и соединенные с пустотелым центральным продолговатым элементом на его противоположных сторонах первый и второй пустотелые наружные продолговатые элементы, каждый из которых также имеет продольную ось и выполнен с поперечным сечением, площадь которого уменьшается от средней части элемента по направлению к его противоположным концам, отличающаяся тем, что продольные оси первого и второго пустотелых наружных продолговатых элементов компланарны, причем каждый из упомянутых пустотелых продолговатых элементов выполнен с восьмиугольным поперечным сечением.

32. Форма по п. 31, отличающаяся тем, что она выполнена разъемной по плоскости, проходящей через продольные оси пустотелых наружных продолговатых элементов, которые расположены под прямым углом к продольной оси пустотелого центрального продолговатого элемента.

33. Форма по п. 31, отличающаяся тем, что она выполнена разъемной по плоскости, проходящей через продольную ось пустотелого центрального продолговатого элемента перпендикулярно к плоскости, проходящей через продольные оси пустотелых наружных продолговатых элементов, которые расположены под прямым углом к продольной оси пустотелого центрального продолговатого элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13