Всплывающая дамба

Авторы патента:

E02B3/10 - дамбы, запруды, шлюзы и другие сооружения к дамбам, запрудам и т.п. (возведение земляных насыпей E02D 17/18)

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности, к инженерным сооружениям, защищающим территории населенных пунктов от подтопления во время паводков. Всплывающая дамба состоит из плавучих секций 1, соединенных между собой в горизонтальные ряды. Ряды являются, при этом, прямолинейными сторонами замкнутого контура вокруг населенного пункта, или располагаются вдоль прибрежной полосы водоема. Расположение и геометрия дамбы в плане зависит от условий местности. Прямолинейные стороны, образующие угол дамбы, сопрягаются между собой через бетонный устой, примыкая к его вертикальным плоскостям. Принцип работы дамбы заключается в подъеме выталкивающей силой воды плавучих секций 1, шарнирно закрепленных в фундаменте 2. При этом создается всплывающая плоскость - дамба, угол наклона которой по отношению к горизонту увеличивается по мере пребывания воды. Каждая из секций дамбы 1 выполнена таким образом, что одна сторона ряда секций остается зацепленной за фундамент 2, образуя с ним шарнир. Для гидроизоляции стыков секций 1, образованного с фундаментом шарнира и примыкания секций к устоям, через которые сопрягаются между собой ряды секций 1, образующие угол дамбы, дамба содержит гидроизоляционную мембрану 8, а для защемления секций 1 в фундаменте 2, исключающем их всплытие в горизонтальном положении, снабжена плоским вкладышем-зацепом 7. Обеспечивается создание водонепроницаемой плоскости за счет всплытия заранее смонтированных на армированном бетонном фундаменте плавучих секций, образующих с ним шарнир и соединенных между собой в горизонтальные ряды. 12 ил.

Описание изобретения

Изобретение Всплывающая дамба относится к гидротехническому строительству, в частности, к инженерным сооружениям, защищающим территории населенных пунктов от подтопления во время паводков, и является, по существу, механической всплывающей дамбой.

Известны устройства защиты от паводковых наводнений в виде грунтовых дамб, выполненных в виде насыпей с защитными и противофильтрационными слоями и дренажом (патент RU №2346107, МПК 02В 7/06, опубл. 10.02.2009, патент RU №2706152, МПК E02D 17/18, опубл. 14.11.2019). Грунтовые дамбы обеспечивают эффективную защиту населенных пунктов от наводнений, но их возведение нецелесообразно в случаях защиты от нерегулярного подтопления территорий малых населенных пунктов, из-за высокой материалоемкости таких дамб, и как следствия высокой стоимости и продолжительности работ по их возведению. Возведение грунтовых дамб, также приводит к изменению ландшафта.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является сооружение, включающее комплекс противопаводковых мобильных секций, образующих накопительную емкость между напорной и водоудерживающей гранями, соединенных между собой шарнирами (патент RU №2659242, №41739, МПК Е02В 7/02, Е02В 3/10, опубл. 29.06.2018).

Сходство с аналогом заявляемого изобретения заключается в наличии поднимающейся, за счет выталкивающей силы воды плоскости дамбы и наличии шарнира, связанного с бетонным основанием.

Различия от аналога заявляемого изобретения заключаются в его большей простоте и надежности, которые обусловлены естественной плавучестью секций, отсутствием зависимости от подвижности большого количества шарниров, отсутствием трубопроводов с клапанами, а также наличием гидроизолирующей мембраны.

К недостаткам аналога можно отнести незащищенность шарниров и трубопроводов с клапанами от засора грунтом и обломками, как возможного проявления воздействия интенсивного паводка, а также отсутствием плавучести водоудерживающих плоскостей.

Задачей, выполняемой Всплывающей дамбой является защита территорий населенных пунктов от подтопления во время паводков.

Технический результат заключается в создании водонепроницаемой плоскости, за счет всплытия заранее смонтированных на армированном бетонном фундаменте плавучих секций, образующих с ним шарнир и соединенных между собой в горизонтальные ряды.

Ряды являются прямолинейными сторонами замкнутого контура вокруг населенного пункта, или располагаются вдоль прибрежной полосы водоема. Расположение и геометрия дамбы в плане зависит от условий местности.

Прямолинейные стороны, образующие угол дамбы, сопрягаются между собой через бетонный устой, примыкая к его вертикальным плоскостям.

Плавучие секции дамбы - 1, каждая из которых образует шарнир с фундаментом - 2, в обычных условиях находятся в горизонтальном положении лежа на грунте. При укладке секций предусмотрена выемка грунта. Выемка производится с тем расчетом, чтобы после укладки секций и их защитной засыпки керамзитным гравием - 3, верхний уровень засыпки сравнялся с уровнем земли - 4. Для защиты шарнира от грунта и гравия предусмотрена крышка шарнира - 5 из эластичного материала. После монтажа фундамента предусмотрена обратная засыпка песком - 6.

При подтоплении, вода, своей выталкивающей силой, начинает поднимать края рядов секций, обращенные в сторону пребывания воды. При этом, другая сторона ряда секций остается зацепленной за фундамент, образуя с ним шарнир. Тем самым, создается поднимающаяся вместе с повышением уровня воды плоскость дамбы. Сила давления воды, через секции, передается на фундамент, который, в свою очередь передает ее на грунт.

Для защемления секций в фундаменте, исключающем их всплытие в горизонтальном положении, в конструкции дамбы, предусмотрен плоский вкладыш-зацеп - 7, который закрепляется к соседним секциям, при их укладке, в стыке между ними, предварительно установленный под ось шарнира. Вкладыш-зацеп устанавливается при повороте вокруг своей оси, что обусловлено геометрией шарнира.

Для гидроизоляции стыков секций, примыкания секций к устоям, а также шарнира, в конструкции Всплывающей дамбы предусмотрена гидроизоляционная мембрана из поливинилхлорида - 8. Мембрана в продольном направлении закреплена с одной стороны к торцам плавучих секций, с другой стороны к фундаменту. В поперечном направлении, мембрана закреплена к угловому бетонному устою - 9, расположенному между соседними рядами плавучих секций.

Плавучие секции дамбы, вкладыш-зацеп и крышка шарнира изготавливаются из пластика, так же, как и болты, которыми между собой стягиваются секции. Фундамент, выполняется из бетона, армированного стеклопластиковой арматурой, сборным из блоков длиной равной длине секции. В конструкции каждого блока предусмотрено углубление для вкладыша-зацепа.

Изобретение изображено на чертежах:

на фиг. 1 - Секция дамбы. Поперечный разрез. Положение на грунте;

на фиг. 2 - Секция дамбы. Поперечный разрез. Положение при подтоплении;

на фиг. 3 - Схема работы всплывающей дамбы. Положение секций на грунте;

на фиг. 4 - Схема работы всплывающей дамбы. Положение при подтоплении;

на фиг. 5, 6, 7, 8 - Условные фазы (1, 2, 3, 4) всплытия дамбы при подтоплении;

На фото рабочего макета Всплывающей дамбы:

на фиг. 9, 10, 11, 12 - Условные фазы (1, 2, 3, 4) всплытия дамбы при подтоплении.

Всплывающая дамба, включающая расположенные горизонтальными рядами секции, каждая из которых скреплена шарнирно с фундаментом, в обычных условиях находящихся в горизонтальном положении, лежа на грунте, при подтоплении поднимающихся выталкивающей силой воды, создавая, тем самым, поднимающуюся вместе с повышением уровня воды плоскость дамбы, отличающаяся тем, что каждая из секций выполнена таким образом, что одна сторона ряда секций остается зацепленной за фундамент, образуя с ним шарнир, при этом секции выполнены с возможностью подъема выталкивающей силой воды за счет естественной плавучести секций, причем для гидроизоляции стыков секций, образованного с фундаментом шарнира и примыкания секций к устоям, через которые сопрягаются между собой ряды секций, образующие угол дамбы, дамба содержит гидроизоляционную мембрану, а для защемления секций в фундаменте, исключающем их всплытие в горизонтальном положении, снабжена плоским вкладышем-зацепом.

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений, предназначенной для быстрой остановки и сдерживания водных потоков, подъемов воды, а также для возведения дамбы при защите от наводнения в качестве временного сооружения. Задачей предлагаемого технического решения является устранение недостатков, свойственных известным конструкциям, а именно, путем применения закрепленной на земле силовой арочной оболочки из плоского пластикового листа, свернутого в виде полуцилиндра или половины боковой поверхности усеченного конуса, воспринимающей напор воды, исключить: а) необходимость в продолжительных процессах наполнения водой и опорожнения после использования рукавов или емкостей, присущих водоналивным дамбам; б) необходимость в наличии конструктивно сложной и материалоемкой жесткой металлической рамы с шарнирами и дополнительными ребрами жесткости, присущей мобильной секционной дамбе.

Способ возведения защитных сооружений, опорное устройство и механизированный многофункциональный комплекс для его реализации // 2740801

Изобретение относится к строительству и эксплуатации сооружений, предназначенных для повышения высоты грунтовых дамб, плотин, создания искусственных русел при угрозе наводнений и других чрезвычайных ситуациях, связанных с подтоплениями территорий с жилой зоной, промышленными объектами, земель сельскохозяйственного профиля и т.д.

Фильтрующее водопропускное сооружение // 2727256

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве или реконструкции насыпи линейного сооружения с устройством водопропускных сооружений при пересечении водотоков с небольшим расходом. Водопропускное сооружение состоит из тела насыпи 2, водопропускной трубы 1, расположенной в нижней части тела насыпи, которая пересекает его в поперечном направлении, входного и выходного оголовков, и дренирующего материала.

Противопаводковая грунтовая дамба // 2718836

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и предназначено для защиты населенных пунктов от паводковых наводнений при разливе рек. Противопаводковая грунтовая дамба содержит защитный экран, водосборник с обратным фильтром и гибкий водонепроницаемый материал, прижатый к верхней кромке дамбы, обращенной к акватории, железобетонным брусом.

Устройство противопаводковой защиты и способ его возведения // 2691578

Группа изобретений относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и экологической безопасности строительства городской застройки и может быть использовано при строительстве противопаводковых систем и при этом осуществлять накопление водных ресурсов для обеспечения технических, водопотребительских и гидроэнергетических нужд населения при чрезвычайных ситуациях.

Быстровозводимый щит для береговой дамбы при наводнении // 2668668

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений. Быстровозводимый щит для береговой дамбы при наводнениях содержит береговую дамбу с возможностью перекрытия основного русла реки.

Способ предотвращения последствий наводнения // 2666662

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений. Способ предотвращения последствий наводнения заключается в том, что воздвигают береговую дамбу с возможностью перекрытия основного русла реки, береговую дамбу сооружают состоящей из двух частей, основной и быстровозводимой, при этом основная часть состоит из двух идентичных частей и сооружают ее предварительно по берегам реки, вдоль ее основного русла, а быстровозводимую часть сооружают перед началом паводка и жестко соединяют посредством нее две идентичные части основной части береговой дамбы, перпендикулярно основному руслу реки, при этом основную часть береговой дамбы выполняют из двух оппозитно расположенных постоянных щитов, выполненных прямоугольной формы и жестко соединенных с частями дамбы, расположенными по берегам реки, а в проеме, образованном постоянными щитами, располагают центральный прямоугольный быстровозводимый щит и подвижно соединяют его посредством направляющих «паз-шип» с постоянными щитами основной части и фиксируют на них с помощью механизма фиксации, выполненного в виде подпружиненных подвижных штырей, корпус которых закреплен на постоянных щитах.

Противопаводковая мобильная секция // 2659242

Изобретение направлено на повышение безопасности гидротехносферы через защиту территорий и населения от быстронарастающих паводков. Задачей изобретения является удержание паводковых вод в русле естественного водотока в условиях экстренного гидравлического срабатывания устройства и отслеживания уровня воды по всей длине защищенной береговой линии.

Дамба для предотвращения последствий наводнения // 2656352

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений. Дамба для предотвращения последствий наводнения содержит береговую дамбу с возможностью перекрытия основного русла реки, при этом береговая дамба состоит из трех частей: две идентичные части расположены по берегам реки, вдоль ее основного русла, а третья, основная часть, жестко соединяет эти две части перпендикулярно основному руслу реки.

Быстровозводимый щит для береговой дамбы при наводнении // 2652809

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений. Быстровозводимый щит для береговой дамбы при наводнении содержит береговую дамбу с возможностью перекрытия основного русла реки.