Защитное гидротехническое сооружение
Владельцы патента RU 2560989:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВПО "ЯГТУ") (RU)
Изобретение относится к гидротехническому строительству водооградительных дамб для защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов от затопления и подтопления при паводках, а также временных перемычек с целью отсечки воды в гидроканалах или водохранилищах при проведении строительных и ремонтных работ. Защитное гидротехническое сооружение включает две заполняемые через штуцеры водой или воздухом гибкие замкнутые оболочки, каждая из которых снабжена двумя эластичными боковыми ребрами, расположенными вдоль образующих оболочек. Оболочки соединены между собой соседними внутренними ребрами оболочек. Гибкие замкнутые оболочки выполнены разного диаметра и соединены на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров оболочки меньшего диаметра. Соотношение диаметров гибких замкнутых оболочек составляет 1:2. К обоим внешним ребрам и торцевым стенкам гибких замкнутых оболочек герметично прикреплена гибкая оболочка с поплавком в виде единой гибкой цилиндрической замкнутой оболочки, снабженной штуцерами подачи воздуха и штуцерами для заполнения водой ее внутреннего объема. Целесообразность использования заявленного технического решения обусловлена повышением эффективности заявленного быстровозводимого гидротехнического сооружения малой удельной массы, обеспечением возможности его многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами. 3 ил.
Изобретение относится к гидротехническому строительству водооградительных дамб для защиты населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных объектов от затопления и подтопления при паводках, а также временных перемычек с целью отсечки воды в гидроканалах или водохранилищах при проведении строительных и ремонтных работ.
Известны гидротехнические сооружения (Волосухин В.А., Кузнецов В.А. Основы теории и методы расчета тканевых сооружений мелиоративных систем. - Новочеркасск, НГМА, 2001. - С.14-18), содержащие гибкие незамкнутые и замкнутые оболочки заполняемые водой с помощью насосов. Основными недостатками данных гидротехнических сооружений являются их большие габариты, масса 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 две заполняемые через штуцеры воздухом гибкие замкнутые оболочки разного диаметра, каждая из которых снабжена двумя эластичными боковыми ребрами, расположенными вдоль образующих оболочек и соединенных между собой на некотором расстоянии друг от друга соседними внутренними ребрами оболочек.
Основными недостатками данных секции, системы и способа является то, что их практическое использование требует применения гибких замкнутых оболочек диаметром, значительно большим, чем ожидаемый уровень воды в зоне затопления перед барьерной секцией. Это обусловлено конструктивными особенностями передвижной барьерной секции и использованием в качестве рабочего тела гибких замкнутых оболочек только воздуха.
Наиболее близким по конструктивному исполнению к предлагаемому изобретению является защитное гидротехническое сооружение (Патент РФ №2374385, 2009), прототип, включающее две заполняемые через штуцеры водой гибкие замкнутые оболочки, каждая из которых снабжена двумя эластичными боковыми ребрами, расположенными вдоль образующих оболочек, соединенных в «восьмерку» между собой соседними внутренними ребрами оболочек, а к одному из внешних ребер оболочек прикреплена незамкнутая гибкая оболочка с поплавком в виде единой гибкой цилиндрической замкнутой оболочки, снабженной штуцерами подачи воздуха. К основным недостаткам данного защитного гидротехнического сооружения можно отнести то, что в процессе изменения уровня воды в зоне затопления или изменения направления и скорости ветра необходимо обеспечить своевременную подкачку или откачку воды в гибкие замкнутые оболочки и регулирование длины гибких связей с помощью стропоукорачивающих устройств. Эти недостатки обусловлены тем, что гибкая оболочка с поплавком прикреплена только к одному из внешних ребер одной из гибких замкнутых оболочек и что они соединены между собой в «восьмерку» (вплотную). Кроме того, в качестве рабочего тела гибких замкнутых оболочек в данном техническом решении возможно использовать только воду, что затрудняет перемещение сооружения с одного места на другое.
Задачей изобретения является повышение эффективности использования быстровозводимых гидротехнических сооружений малой удельной массы, обеспечение возможности многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами.
Указанная задача решается тем, что гибкие замкнутые оболочки выполнены разного диаметра и соединены между собой внутренними ребрами на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров оболочки меньшего диаметра, соотношение диаметров гибких замкнутых оболочек составляет 1:2, а гибкая оболочка с поплавком герметично прикреплена к обоим внешним ребрам и торцевым стенкам гибких замкнутых оболочек и снабжена штуцерами для заполнения водой ее внутреннего объема.
На фиг.1 изображен вид с торца защитного гидротехнического сооружения в эксплуатационном состоянии в случае «большой» воды; на фиг.2 - в случае «малой» воды; на фиг.3 изображен вид с торца защитного гидротехнического сооружения в процессе сборки.
Защитное гидротехническое сооружение содержит две гибкие замкнутые оболочки 1, 2 разных диаметров, каждая из которых снабжена двумя эластичными боковыми ребрами 3, 4, расположенными вдоль образующих оболочек. Оболочки 1, 2 соединены герметично между собой соседними внутренними ребрами 3 и установлены на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров оболочки меньшего диаметра 1. Соотношение диаметров гибких замкнутых оболочек 1, 2 составляет 1:2. Гибкая оболочка 5 с поплавком 6 в виде единой гибкой цилиндрической замкнутой оболочки герметично прикреплена к обоим внешним ребрам 4 и торцевым стенкам гибких замкнутых оболочек 1, 2. Все оболочки снабжены штуцерами (не показаны) для заполнения их внутренних объемов водой 1, 5 и воздухом 2, 6.
Оболочки могут быть изготовлены из высокопрочных водонепроницаемых материалов, например из поливинилхлоридного листового материала, путем загибания концов ткани и герметичного соединения их внакладку в областях боковых ребер 3, 4.
Собранное сооружение образует секцию, соединением которой встык с аналогичными соседними секциями при помощи гидравлических уплотнений (с помощью губ как в патенте РФ №2235825, или технических молний, или другими средствами) можно создавать защиту сколь угодно большой длины.
Защитное гидротехническое 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 защитного гидротехнического сооружения и накачивают большие секции 2 через штуцеры воздухом, перекатывают их на место установки и герметично соединяют встык торцевыми частями. Затем заполняют водой через штуцеры с помощью напорного оборудования оболочки 1 и 5.
В случае если ожидаемый уровень паводковой воды превышает диаметр оболочки 2 (случай «большой» воды), то вначале накачивают воздухом оболочки поплавков 6, а затем закачивают воду внутрь оболочек 5 (фиг.1).
В случае если ожидаемый уровень паводковой воды не превышает диаметра оболочки 1 (случай «малой» воды), то оболочки 5 размещают между оболочками 1, 2 и балластный материал воду или грунт загружают сверху на оболочки 5 (фиг.2). При этом оболочки поплавков 6 воздухом не накачивают.
Демонтаж сооружения производят в обратной последовательности с его монтажом. Вначале сливают воду из оболочек 1 и 5. Затем производят сушку внутренних полостей оболочек 1 и 5, продувая через них воздух или другой осушающий газ. После этих операций стравливают воздух из оболочек 2 и поплавков 6, разъединяют секции сооружения и сворачивают их в рулоны или наматывают на барабаны для транспортировки.
Целесообразность использования предлагаемого нового технического решения обусловлена повышением эффективности предлагаемого быстровозводимого гидротехнического сооружения малой удельной массы, обеспечением возможности его многократной установки и переустановки в различных местах с минимальными трудозатратами.
Указанные преимущества предлагаемого защитного гидротехнического сооружения по сравнению с известными обеспечиваются новой совокупностью его конструктивных элементов.
Защитное гидротехническое сооружение, включающее две заполняемые через штуцеры водой или воздухом гибкие замкнутые оболочки, каждая из которых снабжена двумя эластичными боковыми ребрами, расположенными вдоль образующих оболочек, соединенные между собой соседними внутренними ребрами оболочек, а к внешним ребрам оболочек прикреплена гибкая оболочка с поплавком в виде единой гибкой цилиндрической замкнутой оболочки, снабженной штуцерами подачи воздуха, отличающееся тем, что гибкие замкнутые оболочки выполнены разного диаметра и соединены между собой внутренними ребрами на расстоянии друг от друга не менее трех диаметров оболочки меньшего диаметра, соотношение диаметров гибких замкнутых оболочек составляет 1:2, а гибкая оболочка с поплавком герметично прикреплена к обоим внешним ребрам и торцевым стенкам гибких замкнутых оболочек и снабжена штуцерами для заполнения водой ее внутреннего объема.
