Сооружение для защиты берегов и откосов

 

Использование: в гидротехническом строительстве, в частности в сооружениях для защиты береговой полосы от волновых воздействий. Сущность изобретения: для повышения эффективности защиты берега от размыва, гашения энергии волны, повышения устойчивости откосов за счет накопления пляжевого материала и образования контрбанкета сооружение содержит сквозную конструкцию, выполненную из криво„vH ib j ,t -ч линейных арок 1, расположенных по нормали и береговой линии и выполненных на расстоянии одна от другой. Арки скреплены съемными брусьями 5 между собой. При этом основание арок вмонтировано в откосную зону 2 защищаемого берега, а другое основание - в урезовую зону берега. Основания снабжены утилизированными автопокрышкам и 3. Брусья 5 выполнены спаренными и смонтированы в углублениях арок с заклиниванием 4 из дубовых клиньев, причем расстояния между спаренными брусьями в зоне наката волны 7 меньше расстояния между ними на остальной поверхности сооружения. По торцам последнего выполнена каменная заделка. Спаренные брусья из шпал сопряжены между собой подошвенными гранями, 3 з.п. ф- Лы, 2 ил. сл С

,;50» 1784709 А1

2 В 3/06

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Й)5 Е 0

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОП ИСАН И Е И ЗО6РЕТЕ Н И

К АВТО Р С КОМУ С В ИДЕТЕЛ Ь СТВУ

1 :::-":. .,- .... -.-.-.-.::, 2 (21) 4744851/15: " ..: . - лййейньгх арок 1, расположенных по йорма(22) 30.10,89 " . ;.,::.. :;., ли и береговой линии и выполненных. на (46) 30.12.92. Бюл, М 48::, раСстоянии одна от другой, Арки скреплены . (75) Ю,П,Кожин, В;И,Кадукин и А.И.Азар- . съемными брусьями 5 между собой. При ский ., -.::.::::;,. -:.:... этом основание арок вмонтйровано в откос(56) Авторское свидетельСтво СССР, ..: ную зойу 2 защищаемого берега, а другое

М 905353, кл, Е 02 В 3/06, 1980, .:: основание — в урезовую. зону берега, Осно(54) СООРУЖЕНИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЬ! БЕРЕ- вания снабжены утилизированными автоГОВ И ОТКОСОВ .:::;:::, -: покрышками 3. Брусья 5 выполнены (57) Использование: в гидротехническом спаренными и смонтированы в углублениях строительстве, в частности в сооружениях ароксзаклиниванием4издубовых клиньев, для защиты береговой полосы от волновых: причем расстояния между спаренными воздействий. Сущность изобретеййя; для. брусьями в зоне наката волны 7 меньше повышения эффективности защиты берега расстояния между ними на- остальной поот размыва, гашения энергии волны,"повы- верхности сооружеййя. По торцам послед- шения устойчивости откосов за счет"накой- него выполнена каменная заделка. ления пляжевого материала и образования Спаренныебрусьяизшпалсопряжены меж-. ) контрбанкета сооружение содержит сквоэ-: ду собой подошвенными гранями. 3 з.п. фную конструкцию, выполненную из криво- .. лы, 2 ил. ::Ъ

Изобретение относится к гидротехническому стрбительству; в частности, к инже нерным сооружениям по защите береговой полосы от волновых воздействий и штормовых, а также одновременйым их использованием по обеспечению устойчйвости защищаемых объектов (береговых земляных откосов и откосов земляного полотна автомобильных и железных дорог и др.), а конкретно к берего- и откосозащитным сооружениям.

Известно берегозащитное сооружение.

Берегозащитное сооружение включает пус- . тотелую коробчатую стенку имеющую криволинейную вогнутую лицевую грань с отверстиями по обеим (лицевой и тыльной) сторонам, кроме того она дополнительно

Ф снабжена выступами, установленными riepпендйкулярно основной стенке, имеющими наклонную переднюю грань, причем, как передняя, так и задние ее стенки также выполйены с отверстиями.,.: ".,:-.::::,:-;,„.

Недостатки данного технического решения: данная конструкция сложна в изготовлении, в особенности блоки-выступы; конструкция требует значительного расхода бетона; данное техническое решение наряду с положительными факторами защиты береговой полосы быстро кольматируется пляжевыми наносами и не может создавать контрбанкетных валов обеспечивающих до1784709

10

30

40

45 образованием полого цилиндра, утилизировэнными автопокрышками, в центральное 50

55 пол нительную устойчивость защищаемых. объектов; конструкция строго привязана к урезовой зоне пляжа.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является сооружение для защиты берегов. Сооружение предстауляет собой преграду, расположенную параллельно берегу и образованную йэ "отдельных блоков, уложенных на дно, Блокй представляют собой сборйую из железобетойных элементов конструкцию в виде прямоугольной трехгранной призмы. На двух поперечных железобетонных элементах треугольной формы с помощью зубчатых врезов закреплены железобетонные балки (брусья), при этом каждая последующая балка по длине равна половине предыдущей балки, обеспечивая на гранях наличие сквозности, Недостатки данного технического решения: конструкция использует только новый материал; конструкция бетоноемка за счет данной железобетоиной плиты; применение брусьев не оговаривает их преднапряженность, а следовательно, они не рассчитаны на знакопеременные нагруз ки, что не отвечает требованиям их работы в сложных условиях эксплуатации и прочностным характеристикам; недостаточная эффективность гашения энергии волн; конструкция не является накопителем контрбанкетного вала из наносного материала, Цель изобретения — повышение устойчивости откосов за счет накопления пляжевого материала и образования контрбанкета и повышения эффективности гашения энергии волн.

Это достигается тем, что поперечные железобетонные элементы выполнены на расстоянии друг от друга в виде полукруг лых арок, основания которых заглублены в грунт берегового откоса, в зоне уреза воды и снабжены уложенными друг на друга, с отверстие которых введены пяты арок, кроме того, брусья сквозной конструкции выполнены из спаренных отбракованных железобетонных шпал, смонтированных в углублениях арок и заклиненных дубовыми шпильками, а расстояние между брусьями в зоне наката волн меньше, чем на остальной плбщэди сооружения, кроме того торцовые поверхности и внутренние полости сооружения со стороны наката волн заделаны

I каменной наброской в свою очередь спаренные шпалы сопряжены между собой подошвенными гранями, помимо этого размеры камня в полости сквозной конструкции со стороны моря и превышают размеры расстояний между брусьями.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается.от прототипа тем, что пустотелая стенка .берега и откосозащитного сооружения выполнена сферического выпуклого очертания с арочной . конфигурацией в сечении, обеспечивающая улавливание пляженамывного материала и

его накопление в полости сооружения, достигая при этом не только защиту откосов от размыва, но и образование контрбанкета при защищаемом откосе, увеличивая его устойчивость. Расположение же брусьев с меньшим расстоянием в зоне наката волны с учетом каменной наброски в этой зоне обеспечивает задержание не только наносных материалов крупной, но и мелкой фракции в полости сооружения.

8ыполнение спаренных брусьев шпального профиля, их подошвенными гранями друг к другу не только компенсирует силовой фактор волнового воздействия при их накате за счет снижения изгибающего момента спаренных брусьев, но образует треугольные выступы над верхней гранью полукруглых арок, гасящие скоростной напор волны и снижающие его силовое воздействие указанными треугольными выступами.

Расположение полукруглых арок на расстоянии друг от друга, обеспечивает недопущение сплошной подрезки склона, а следовательно и провоцирование подвижек, с выполнением точечных фундаментов для заделки пяты арок.

Утилизированные автопокрышки, в которые введены пяты арок, заделанные в грунте компенсируют знакопеременные волновые и штормовые нагрузки и обеспечивают йадежное эащемление конструкции за счет вовлечения пассивного отпора и сил дополнительного бокового сопротивления достигнутого за счет периметрального волнообразного очертания фундамента из покрышек и амортизирующей способности последних.

Дубовые шпильки, применяемые для заклинивания спаренных шпал, обеспечивают надежное сочленение брусьев с полукруглыми арками. . На фиг.1 изображено сооружение, вид сбоку; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1.

Берего- и откосозащитное сооружение содержит поперечные железобетонные эле1784709 жейия по полукруговой ее поверхности, при менты, выполненные в виде полукруглых арок-1, основания которых заглублены в этом в овлекаемые потоки, пронизывая сквозности-8 падают в полость-9 окончагрунт берегового откоса-2 в зоне уреза воды ванными автопокрышками-3, в центральное многократного воздействия накатываемых емого потока способствует и зубообразное рукции выполнены из спаренных отбракоочертание спаренных брусьев-5, выступаюванных . железобетонных шпал, ние-L на остальной площади сооружения, 15 ев-5, Водный поток, вытекая из полости-9 образуя между спаренными брусьями-5 ра-::сооружения не выносит из этой полости-9 диальные сквозности-8.::: наносной материал благодаря каменной наКроме того, торцовые поверхности и броске-10, выполненной во внутренней повнутренние полости-9 сооружения со сторо- лости-9 со стороны наката волны-7, а также благодаря меньшему расстоянию между спаренными брусьями-5 в зоне наката волброской-10, в свою очередь спаренные брусья-5 из шпал сопряжены подошвенны -: ны-7 по сравнению с расстоянием -L по осми гранями-11 друг к другу, помимо этого тальной поверхности сооружения. В целях размеры камня-10 во внутренней полости - 9 .: же недопущения проникновения во внутсооруженйя со стороны наката волн-7 пре- 25. реннюю полость-9 посторонних лиц, торцы

Кроме того, заделка пяты арок-1 в центберего- и откосозащитное сооруженйе" . ральные отверстия-4, смонтированных друг на друга утилизированных автопокрышек-3, 30 работает следующим образом

При накате на сооружение волны, iio- а последних в грунт берегового откоса-2 следняя, оказывая силовое давление стре-: обеспечивает устойчивость конструкции мится вывести из положения равновесия"" .". при:знакопеременныхвоздействиях водной сооружения и деформировать железобетон- . среды за счет вовлечения пассивного отпо35 ра и сил дополнительного бокового сопроные элементы, выполненные в виде полукруглых арок-1 и закрепленные" к ним тивления достигнутого за счет спаренные брусья-5, однако последние на- периметрального волнообразного очертаходятся в устойчивом заданном состоянии, . ния фундамента из покрышек-3 и амортизирующей способности последних при этом спаренные брусья из отбракованных шпал-5, сопряженных уширенными гра- 40 Использование отбракованных железобетонных шпал обеспечивает вовлечение нями-11 и работающие как балки с защемленными опорными концами в углуб- .: шпал в работу без дополнительных затрат лениях полукруглых арок-1 подвергаются . на изготовление брусьев, что снижает стознакопеременному изгибающему воздейст- . имость строительства; Образуемый вал-12 из наносного материала защищает берег от вию, находясь в устойчивом состоянии как за счет надежного защемления сйаренных размыва и повышает надежность и устойчивость защищаемых объектов, как весом сабрусьев-5 в углублениях полукруглых арок-1 с учетом их заклинивания дуговыми шпиль- мой конструкции, так и наносным ками-б, установленными между подошвен- материалом — контрбанкетнъ1м валом-12.

Выполнение съемных брусьев-5 позво50 ными гранями-11 спаренных брусьев-5 в зоне сопряжения последних с арками-1, так " ляет оперативную их замену при выходе из строя каких-либо брусьев-5 в сборе констриалом, учитывая радиальные сквозности-8 ского решения позволяет надежно защитить береговую полосу и циал за счет пбстепенного вовлечения объекты от волновых воздействий; и снабжены уложенными друг на друга, с образованием полого цилиндра, утилизиро- 5 отверстие которых-4 введены пяты арок-1.

Кроме того, брусья-5 сквозной констсмонтированных в углублениях арок-1 и заклиненных дубовыми шпильками-б, причем расстояние между спаренными брусьями-5 в зоне наката волн-7 меньше, чем расстояны наката волн-7 заделаны каменной на- 20 вышают размеры между брусьями-5.

Вводная позиция-12 контрбанкетный вал. и за счет компенсации этих воздействий преднапряженным армированием брусьев5. Причем, водный поток с наносным матемежду спаренными брусьями-5, по мере наката волны теряет свой кинетический потеннакатываемого потока радиальными сквоз. ностями-8 во внутренние полости-9 соорутельно, гася свою энергию и выводя в осадок наносной материал. который в процессе потоков образует в йолости-9 сооружения контрбанкетный вал-12, гашению накатыващих над полукруговыми арками-1, снижающих при этом и давлЕние потока за счет соударения последнего о наклонные грани эубообразного очертания спаренных брусьсооружейия заделаны также каменной наброской-10. рукции.

Использование предлагаемого техничеобеспечить защиту береговой полосы от размыва;

1"84709 за счет пляжевых накоплений в сооружении создать защитный контрбанкетный вал для защищаемых объектов,"что повыша ет надежность и их устойчивость в особенности при слабых основаниях и в местах 5 . отсутствия пляжевой полосы; снижение расстояния между брусьями в зоне наката волны обеспечит надежное задержание пляжевых накоплений внутри со- . оружения; 10 выполнение спаренной конфигурации из железобетонных шпал позволяет воспри- . нимать расчетные волновые нагрузки; расклинка брусьев из шпал обеспечит из замену на случай выхода из строя по- 15 врежденных брусьев, а также надежное сочленение брусьев с арками; применение брусьев из шпал позволяет использовать отбракованные шпалы, что снижает себестоимость данных работ; 20 смежные спаренные брусья создают в сечении воронкообразные сквозные отвер.стия; .. расширить пляжевую зону при монтаже сооружения от береговой линии в сторону 25 моря за счет пополнения вдоль береговым пляжеформирующим наносом; каменная наброска в полости сооружения со стороны моря не допускает выноса мелкого наносного материала; 30 повысить надежность и устойчивость защищаемых обьектов не только зэ счет . контбанкетных валообразований; но и засчет веса самого сооружения; обеспечить дополнительное гашение 35 волновых воздействий за счет зубообразного очертания спаренных брусьев выше полукруговых арок; утилизированные автопокрышки, в которые введены ПЯТЫ арок, заделанные в 40 . грунт берегового откоса, компенсируют знакопеременные волновые и штормовые воздействия и обеспечивают надежйое защемление конструкции за счет вовлечения. пассивного отпора и сил дополнительного 45 бокового сопротивления, достигнутого за счет периметрального волнообразного очертания фундамента из покрышек и амортизирующий способности последних.

Формула изобретения

1. Сооружение для защиты берегов и откосов; выполненное в виде установленной параллельно берегу сквозной конструкции; содержащей поперечные железобетонные элементы, в углублениях кбторых на расстоянии друг отдруга закреплены брусья, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости откосов за счет накопления пляжевого материала и образования контрбанкетэ и повышения эффективности гашения энергии волн, по-. перечные железобетонные элементы установлены на расстоянии друг от друга и,, выполнены в виде полукруглых арок, основания которых заглублены в грунт береговоlo откоса и в зоне уреза воды и снабжены уложенными одна на другую с образованием полого цилиндра утилизированными автопокрышками, в центральное отверстие которых введены пяты арок, кроме того, брусья сквозной конструкции выполнены из спаренных отбракованных железобетонных шпал, смонтированных в углублениях арок и заклиненных дубовыми шпильками, а расстояния между брусьями в зоне наката волн меньше, чем на остальной площади сооружен ия, .

2. Сооружение по п,1, отлич э ю щ еес я тем, что торцовые поверхности сквозной конструкций и внутрен ние полости со стороны наката волн заделаны каменной наброской.

3. Сооружение по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что спаренные шпалы сопряжены между собой подошвенными гранями.

4, Сооружение по п,2, о т л и ч а ю щ е е-. с я тем, что размеры камня в полости сквозной конструкции превышают размеры расстояний между брусьями

1784709

А-4

Составитель Ю.Кожин

Техред M,Ìîðãåíòàë

Редактор Н.Егоров

Корректор Л.Лукач

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

Заказ 4352 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4!5