Устройство для защиты песчаных пляжей от размыва прибойными волнами

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при защите песчаных пляжей от размыва прибойными волнами. Предложенное устройство размещено на напорном откосе 1 песчаного пляжа 2, наклоненного к горизонту под углом α. Устройство состоит из защитной оболочки 3 и опорных элементов 4 и 5. Защитная оболочка 3 выполнена из тканевых материалов в виде легкого замкнутого цилиндра. Тканевая защитная оболочка 3 заполнена водой 6 и воздухом 7. Опорные элементы 4 и 5 скреплены между собой и выполнены из отдельных пустотелых блоков, заполненных водой 6. Высота блоков выбрана не менее 0,7 r, где r - радиус защитной оболочки 3. Конструкция каждого блока включает средства, позволяющие открывать его, заполнять блок водой и закрывать. Боковые поверхности каждого блока выполнены с дуговыми впадинами для увеличения площади опоры защитной оболочки 3 при ее перекатывании. Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность закрепления оболочки на напорном откосе пляжа. 2 ил.

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при защите песчаных пляжей от размыва прибойными волнами.

Известно защитное устройство, которое выполнено в виде плотины из тканевых материалов в форме замкнутой цилиндрической оболочки, наполненной водой и воздухом (Бахтин Б.М., Корюкин С.Н. Гидротехнические сооружения. - М.: Агропромиздат, 1991. - 351 с.)

Недостатком устройства является то, что оно может лишь гасить энергию прибойной волны, а не приспособлено для совершения полезной работы по укреплению берега.

Известно также устройство для защиты песчаных пляжей от размыва прибойными волнами (Патент РФ №2287636, МПК Е02В 3/06, опубл. 20.11.2006, БИ №32), состоящее из оболочки, выполненной из тканевых материалов в форме цилиндра и наполненной жидкостью и воздухом. Оболочка выполнена с возможностью перекатывания и установлена в зоне действия обрушающейся на напорный откос песчаного пляжа прибойной волны.

Недостатком устройства является то, что при перекатывании оболочки с большим объемом воды возникают значительные напряжения в местах крепления к ней канатов, а также в анкерах, точечно закрепленных в песчаном грунте пляжа. В результате этого снижается надежность крепления оболочки на напорном откосе пляжа.

Задачей изобретения является повышение надежности закрепления оболочки на напорном откосе пляжа за счет снижения напряжений в местах присоединения крепежных элементов к защитной оболочке и к анкерам путем ограничения угла перекатывания защитной оболочки.

Необходимый технический результат достигается тем, что в известном устройстве для защиты песчаных пляжей от размыва прибойными волнами, включающем защитную цилиндрическую оболочку, выполненную из тканевых материалов и наполненную жидкостью и воздухом, и крепежные элементы, предлагается устройство дополнительно снабдить опорными элементами, расположенными с обеих сторон защитной оболочки, выполненными из отдельных пустотелых блоков, соединенных между собой. Высоту блоков предлагается выбрать не менее 0,7r, где r - радиус защитной оболочки, причем каждый блок оборудовать конструктивными средствами, обеспечивающими заполнение его водой, а боковые поверхности каждого блока выполнить с дуговыми впадинами.

Именно снабжение известного устройства двумя опорными элементами, выполнение опорных элементов из соединяемых между собой инвентарных блоков, выполнение боковых поверхностей блоков с дуговыми впадинами, а самих блоков пустотелыми с возможностью заполнения их жидкостью обеспечивает решение поставленной задачи.

Описание устройства предлагаемого изобретения поясняется чертежами:

на фиг.1 приведена изометрическая проекция фрагмента устройства с поперечным разрезом;

на фиг.2 - схема действия сил на элементы устройства, возникающих в результате воздействия кинетической энергии прибойной волны.

На чертежах приняты следующие обозначения:

1 - напорный откос; 2 - песчаный пляж; 3 - защитная оболочка; 4, 5 - опорные элементы; 6 - вода; 7 - воздух; 8 - уровень спокойной воды; α - угол наклона напорного откоса к горизонту.

На напорном откосе 1 (фиг.1) песчаного пляжа 2, наклоненного к горизонту под углом α, размещают защитную оболочку 3, выполненную из тканевых материалов в виде легкого замкнутого цилиндра, на предварительно установленные и соединенные между собой тросом (не показан) элементы 4 и 5, выполненные из отдельных конструктивно соединяемых между собой блоков, заполненных водой 6 в процессе сборки элементов 4 и 5. Конструкция каждого блока включает средства, позволяющие открывать его, заполнять блок водой и закрывать. Боковые поверхности каждого блока выполнены с дуговыми впадинами для увеличения площади опоры защитной оболочки при ее перекатывании. Тканевая защитная цилиндрическая оболочка 3 заполняется водой 6 и воздухом 7.

Прибойная волна, эпюра скоростей v которой показана на фиг.2, деформирует защитную оболочку 3 и передает свою кинетическую энергию воде 6 в оболочке с преобразованием ее частично в энергию давления за счет сжатия воздуха 7. При этом энергия давления приводит к возникновению дополнительных сил давления на напорный откос 1 пляжа 2: силы Ро и сил F1 и F2, последние раскладываются на нормальные P1 и Р2 и касательные T1 и T2 составляющие. Поскольку дополнительные касательные силы F1 и F2 противоположно направлены и по величине близки друг к другу, то устойчивость устройства в целом сохраняется и оно удерживается силами трения f, действующими между опорными поверхностями оболочки 3, элементов 4, 5 и поверхностью пляжа. Центр С тяжести воды 6 несколько смещается вверх по напорному откосу 1 относительно точки пересечения уровня спокойной воды 8 с поверхностью напорного откоса 1. Высоту опорных элементов 4 и 5 принимают равной не менее 0,7 радиуса оболочки 3. Эта высота опорных элементов установлена опытным путем. В результате экспериментов было установлено, что такая высота опорных элементов является достаточной, чтобы удержать защитную оболочку и исключить перекатывание ее через опорные элементы при штормовом волнении.

Энергия волны гасится, расходуясь на сжатие воздуха в оболочке 3, перемещение воды в оболочке и образование вихрей в замкнутом объеме воды, упругое растяжение материала оболочки и уплотнение грунта в основании устройства. После завершения воздействия прибойного потока защитная оболочка 3 возвращается в исходное положение (пунктирная линия на фиг.2).

Закрепление защитной оболочки 3 из тканевых материалов в виде цилиндра посредством дополнительных опорных элементов, заполненных водой, обеспечивает ее устойчивое положение на напорном откосе 1 пляжа 2 при волновом воздействии и снижает напряжения в местах присоединения крепежных элементов к защитной оболочке и к анкерам.

Устройство для защиты песчаных пляжей от размыва прибойными волнами, включающее защитную цилиндрическую оболочку, выполненную из тканевых материалов и наполненную жидкостью и воздухом, и крепежные элементы, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено опорными элементами, расположенными с обеих сторон защитной оболочки, выполненными из отдельных пустотелых блоков, соединенных между собой, высота блоков выбрана не менее 0,7r, где r - радиус защитной оболочки, причем каждый блок оборудован конструктивными средствами, обеспечивающими заполнение его водой, а боковые поверхности каждого блока выполнены с дуговыми впадинами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве природоохранных, берегоукрепительных сооружений в размываемых руслах рек и каналов.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при строительстве причалов в морских и речных портах, а также при возведении подпорных стенок различного назначения.

Изобретение относится к гидротехническому и мелиоративному строительству и может быть использовано в качестве природоохранных берегоукрепительных сооружений в регулируемых руслах рек.

Изобретение относится к строительству и инженерной защите территорий. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к гидротехническому сооружению с эксплуатационной площадкой, в том числе для причаливания маломерных судов, и предназначено для защиты причального сооружения от волновых воздействий, прибрежных течений и одновременно для швартовки судов к причалу, других различных швартовных операций, а эксплуатационная площадка предназначена для рекреации, перемещения людей и грузов, а также для размещения на ней элементов ландшафтного дизайна.

Изобретение относится к области гидротехники и предназначено для защиты акваторий, берегов и инженерных сооружений от волновых воздействий. .

Изобретение относится к гидротехническому сооружению и способу его возведения. .

Изобретение относится к средствам защиты песчаных пляжей от размыва прибойными волнами. .

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений, используемых преимущественно для условий Севера. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству. .

Изобретение относится к области прикладной экологии и может быть использовано для защиты песчаных пляжей от размыва при экстремальном воздействии ветровых волн водной поверхности.

Изобретение относится к гидротехническому строительству берегозащитных сооружений. .

Изобретение относится к области аквакультуры и может быть использовано для поглощения энергии волн. .

Изобретение относится к гидротехническому строительству песчаных пляжей путем намыва морских и речных берегов прибойными волнами. .

Изобретение относится к области охраны природной среды и может быть использовано при разработке и реализации природозащитных мероприятий для водных объектов: рек, озер, водохранилищ и других водоемов путем предотвращения попадания в них загрязняющих веществ.

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, защищающим от паводковых разливов в чрезвычайных ситуациях. .

Изобретение относится к области гидротехнического строительства песчаных пляжей. .

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 ведении строительных, монтажных и ремонтных работ.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано в системах водоснабжения из поверхностных источников, где наблюдаются обычно колебания уровней воды в течение времени, например, в период паводков, межени.

Изобретение относится к гидротехническому строительству берегоукрепительных конструкций в размываемых руслах рек, каналов и других сооружений. .

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений, используемых при ирригационных работах, благоустройстве рек, укреплении и защите склонов, возведении подпорных стен

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при защите песчаных пляжей от размыва прибойными волнами

Наверх