Отбойный гибкий пал

 

Изобретение относится к гидротехническим причальным сооружениям, Цель изобретения - повышение надежности работы путем увеличения энергопоглощающей и несущей способности. Отбойный гибкий пал выполнен в виде отдельно стоящей сваи и включает вертикальный ствол 1, фундамент 2, имеющий центральное сквозное отверстие , через которое пропущена подземная часть сваи. Наземная и подводная часть пала выполнена из утилизированных покрышек 5. располагаемых к горизонту под углом а и уложенных на спиралеобразный каркас поперечных арматурных стержней 9, образующих с продольными арматурными стержнями 8 пространственный арматурный каркас 7 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 02 В 3/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4928016/15 (22) 15.04.91 (46) 15.12.92. Бюл. N. 46 (71) Брестский политехнический институт (72) B.Â.Æóê, П.В.Шведовский, В,Н.Пчелин и А.К.Хвалюк (56) Авторское свидетельство СССР

t4 918386, кл, Е 02 В 3/22, 1980, Авторское свидетельство СССР

N. 1470853, кл. E 02 В 3/22, 1987, (54) ОТБОЙНЫЙ ГИБКИЙ ПАЛ (57) Изобретение относится к гидротехническим причальным сооружениям, Цель изо бретения — повышение надежности работы путем увеличения энергопоглощающей и!

Ж, 1781366 А1

2 несущей способности. Отбойный гибкий пал выполнен в виде отдельно стоящей сваи и включает вертикальный ствол 1, фундамент

2, имеющий центральное сквозное отверстие, через которое пропущена подземная часть сваи. Наземная и подводйая часть пала выполнена из утилизированных покры- шек 5. располагаемых к горизонту под углом а и уложенных.на спиралеобразный каркас поперечных арматурных стержней 9, образующих с продольными арматурными стер-. жнями 8 пространственный арматурный каркас 7, 1 з.п. ф-лы, 6 ил, 1781366

25

30 а = arcsin — обеспечиващ(и а а агсз1п

Изобретение относится к гидротехническим причальным сооружениям.

Известна конструкция отбойного гибкого пала в виде отдельно стоящей сваи, включающей ствол, заключенный в обжимающий элемент из легкодеформируемого материала в форме усеченного конуса, Основным недостатком данной конструкции является возможность повреждения боковой поверхности пала при навале судна и воздействии агрессивной Среды, Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является конструкция отбойного гибкого пала, включающая отдельно стоящую сваю, выполненную из уложенных друг на друга утилизированных автомобильных покрышек, скрепленных между собой и заполненных бетоном, при этом подземная часть сваи заключена в обжимающем элементе из легкодеформируемого материала (прототип), Недостатком известного решения является, во-первых, малая энергопоглощающая способность пала в силу малой толщины покрышки. Во-вторых, зона соединения соседних покрышек является концентратором напряжения, Учитывая, что внутренняя полость покрышек заполнена бетоном без арматуры под действием циклических ударных нагрузок, в условиях знакопеременных температурных воздействий в бетане возможно накопление неупругих деформаций, при росте которых может произойти разрушение бетона, В-третьих, при сильном сжатии кромок беговой дорожки автомобильных покрышек в полость может не попасть бетон, что приведет к быстрому местному разрушению отбойного гибкого пала, Цель изобретения — повышение надежности работы путем увеличения энергопоглощающей и несущей способности, Указанная цель достигается тем, что в отбойном гибком пале, включающем бетонный подземный фундамент и установленную на нем вертикальную колонну выполненную в виде уложенных боковинами друг на друга утилизированных автопокрышек, скрепленных между собой и фундаментом бетоном и вертикальным каркасом из продольной и поперечной арматуры — поперечная арматура выполнена спиральной с расстоянием между витками в . пределах 0,8 — 0,9 ширины покрышки, а витки расположены к горизонту под углом, определяемым по следующей зависимости где h —; А — ширина покрышки;

d — внешний диаметр покрышки, Внутренняя полость покрышек на 0,5—

0,6 толщины заполнена упругодеформируемым материалом.

Сравнительный анализ с прототипом показывает, что укладка покрышек на каркас с поперечной арматурой, выполненной спирально, позволяет увеличить площадь соприкосновения боковых поверхностей покрышек, тем самым увеличить и площадь эластичных прокладок и уменьшается вероятность попадания воды между боковинами покрышек.

Фиксация основания бортов покрышки в одной плоскости позволяет увеличить поперечное сечение бетона в зоне внутреннего диаметра покрышки. Тем самым увеличивается несущая способность пала, Этому способствует и армирование (спираль поперечной арматуры частично размещается во внутренней полости покрышки).

М еж витк о вое расстоя н ие в и редела х.

0,8-0,9 ширины покрышки обеспечивает как жесткую их фиксацию и тем самым способствует равномерному заполнению полости бетоном, так и увеличивает площадь эластичность прокладок.

Наклон витков к горизонту, равный углу а, который определен по зависимости

7г (I+ h ) d ет как повышение энергопоглощающей способности, так и несущей способности при навале судов, Таким образом, заявляемый отбойный гибкий пал соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с дру. гими техническими решениями в данной области не позволяло выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод и о соот45 ветствии критерию "существенные отличия

На фиг, 1 изображен поперечный разрез гибкого пала; на фиг, 2 — узел А на фиг, 1; на фиг. 3 — то же, при выполнении поперечной арматуры из отдельных стержней; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 5— схема арматурного каркаса поперечной арматурой из отдельных стержней; на фиг. 6— то же, но со спирально-замкнутой.

Отбойный гибкий пал выполнен в виде отдельно стоящей сваи и включает вертикальный ствол 1 и фундамент 2 с наружными гранями, наклоненными к вертикали под углом, соответствующим углу обрушения

1781366

10

40

55 грунта, имеющий центральное сквозное отверстие, через которое пропущена нижняя

3, подземная часть сваи 1. Между наружной поверхностью подземной части пала и внутренней поверхностью фундамента 2 предусмотрен обжимающий элемент 4, выполненный из легкодеформируемого материала, Наземная и подводная части пала выполнены из утилизированных покрышек 5, расположенных к горизонту под углом

1 а = arcsin где h — высота гибкого пала,А и d — соответственно ширина и внешний диаметр утилизированных покрышек, и скрепленных между собой и подземной частью бетоном 6. Внутри полости, образуемой покрышками, устанавливается пространственный арматурный каркас 7, состоящий из продольных арматурных стержней 8, и поперечных арматурных стержней

9 s виде спиралеобразного каркаса из замкнутых или разомкнутых элементов.

Расстояние между витками спиралеобразного каркаса в пределах 0,8 — 0,9 ширины покрышки.

Утилизированные покрышки 5 нанизаны на спиралеобразный каркас поперечной арматуры и образуют кольцевые прорези с эластичной прокладкой 10.

Внутренние полости утилизированных покрышек 5 на 0,5 — 0,6 их толщины заполнены упругодеформируемым материалом (например, резиновая крошка или металлическая стружка) 11, Фундамент располагается в выемке 12, которая заполняется грунтом обратной засыпки 13, Предлагаемый гибкий пал сооружается следующим образом.

Вначале на дне образуют выемку 12, в которую устанавливают фундамент 2, зазор между стенками выемки и внешней боковой гранью фундамента заполняют грунтом обратной засыпки 13 и уплотняется. В сквозное центральное отверстие фундамента погружается нижняя цельная железобетонная часть пала 3, арматура которого выпущена. Обжимающий элемент 4 иэ резины изготавливается сплошного сечения и устанавливается в зазор между внутренней бо ковой гранью фундамента 2 и боковой поверхностью подземной части пала 3. Покрышки 5, имеющие одинаковый размер, нанизываются на витки спиралеобразной поперечной арматуры 9, жестко соединенной с продольной арматурой 8 с образованием пространственного арматурного каркаса 7, Внутренняя полость покрышек 5 на 0,5-0,6 ее толщины заполняется упругодеформируемым материалом 11 в виде резиновой крошки или,металлической стружки, Сверху во внутреннюю полость покрышек подается бетонная смесь 6, которая попадает в .незаполненную упругодеформируемым материалом внутреннюю полость каждой покрышки 5. Схватываясь, бетонная смесь скрепляет упругодеформируемый материал 11, а также покрышки 5 между собой и подземной частью пала 3, При навале судна происходит изгиб сваи 1 с одновременной деформацией обжимающего элемента 4, что обеспечивает существенное энергопоглощение. Некоторая часть энергии поглощается грунтом обратной засыпки 13. Значительная часть энергии поглощается упругодеформируемым материалом 11, находящимся в полости покрышек 5, При этом расположение покрышек 5 под углом к горизонту обеспечивает перераспределение ударных воздействий на всю высоту пала, по принципу

"падающего домино".

Наличие в стволе сваи 1 кольцевых и рорезей с эластичными прокладками 10, работающими совместно с упругодеформируемым материалом 11, способствует плавной передаче и уменьшению усилия от навала судна на пал.

Естественное покрытие рабочей части отбойного пала прочной армированной резиной также значительно повышает его коррозийную устойчивость в водной среде.

В целом данное техническое решение позволяет повысить энергопоглощающую способность пала до 30,, и снизить расход бетона при требуемых несущей способности и устойчивости на 15-200 .

Формула изобретения

1. Отбойный гибкий пал, включающий бетонный подземный фундамент и установленную на нем вертикальную колонну, выполненную в виде уложенных боковинами одна на другую утилизированных автопокрышек, скрепленных между собой и фундаментом бетоном и вертикальным каркасом иэ продольной и поперечной арматуры, о тличающийся тем,что,сцельюповышения надежности работы путем увеличения энергопоглощающей и несущей способности, поперечная арматура выполнена спиральной с расстояниями между витками в пределах 0,8-0,9 ширины покрышки, а витки расположены к горизонту под углом, определяемым по следующей зависимости:

1781366 а = arcsln где h --высота пала, м;

А — ширина покрышки, м;

d — внешний диаметр покрышки, м, 2. Пал по п.1, о тл ича ю щи йся тем, что внутренняя полость покрышек на 0,5-0,6 их толщины заполнена упругодеформируе5 мым материалом.

1781366 иг. 4

Составитель В.Жук

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4259 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5