Устройство для защиты побережий от волн

Авторы патента:

Хромов Георгий Семенович (RU)

E02B3/04 - способы, устройства и сооружения для защиты речных и морских берегов или портовых сооружений (противофильтрационные устройства E02B 3/16)

Владельцы патента RU 2489544:

Хромов Георгий Семенович (RU)

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может использоваться для защиты населенных прибрежных территорий морей и океанов от ударного разрушительного воздействия волн цунами. Устройство включает опорное основание с установленным на нем щитом, одним концом шарнирно закрепленным на горизонтальной оси с возможностью поворота вокруг нее, а другим концом, направленным в сторону акватории и снабженным ограничителем поворота. Опорное основание выполнено в виде открытой емкости с вертикальными стенками (2, 3), установленной вдоль береговой линии выше уреза воды. Щит выполнен в виде ряда понтонных коробчатых секций (5), соединенных гибкими вставками (7). Шарнирная горизонтальная ось (6) каждой секции закреплена к верхней кромке вертикальной стенки емкости, а свободный конец секций опирается на противоположную стенку. Ограничитель поворота выполнен в виде ряда амортизаторов (8) и соединенных с ними стержневых тяг (9). Амортизаторы одним концом закреплены к днищу (1) емкости посредством шарниров (10), а стержневые тяги закреплены к свободному концу секций. Обеспечивается возможность использования устройства для защиты побережий любой конфигурации от разрушительного воздействия динамичных высоких волн любого характера, направления и угла атаки. 8 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для защиты побережий морей и океанов от разрушительного воздействия высоких волн в сейсмически опасных районах.

Известно устройство для защиты побережий от волн в виде плавучих щитов, закрепленных гибкими связями ко дну, обеспечивающих превышение отметки гребня над волнами (а.с. СССР №159141, E02B 3/06, 1962 г.).

Недостатком известного устройства является его ненадежность в связи с отсутствием амортизации при воздействии динамической нагрузки высоких энергоемких волн.

Наиболее близким из известных устройств является устройство для защиты побережий от волн, включающее опорное основание с установленным на нем щитом, одним концом шарнирно закрепленным на горизонтальной оси с возможностью поворота вокруг нее, а другим концом, направленным в сторону акватории и снабженным ограничителем поворота (а.с. СССР №1254084, E02B 3/06, 1985 г.).

Недостатком известного устройства также является невозможность его противодействия динамической нагрузке таких высоких волн, как цунами, из-за отсутствия амортизации ударного воздействия волн.

Техническим результатом изобретения является возможность использования устройства для защиты побережий любой конфигурации от разрушительного воздействия динамичных высоких волн любого характера, направления и угла атаки. В нерабочем состоянии поверхность устройства используется в качестве прибрежного проспекта.

Указанный результат достигается тем, что опорное основание выполнено в виде открытой емкости с вертикальными стенками, установленной вдоль береговой линии выше уреза воды; щит выполнен в виде ряда понтонных коробчатых секций, соединенных гибкими вставками; шарнирная горизонтальная ось каждой секции закреплена к верхней кромке вертикальной стенки емкости, а свободный конец секций опирается на противоположную стенку; ограничитель поворота выполнен в виде ряда амортизаторов и соединенных с ними стержневых тяг, причем амортизаторы одним концом закреплены к днищу емкости посредством шарниров, а стержневые тяги закреплены к свободному концу секций.

На фиг.1 изображено устройство для защиты побережий от волн (в режиме наката высоких волн), поперечный разрез;

на фиг.2 - то же, вид в плане;

на фиг.3 - то же, (в спокойном состоянии акватории), поперечный разрез;

на фиг.4 - то же, разрез I-I на фиг.1;

на фиг.5 - то же, разрез II-II на фиг.1;

на фиг.6 - то же, узел I на фиг.4;

на фиг.7 - то же, разрез III-III на фиг.4;

на фиг.8 - то же, узлы A и B на фиг.2.

Устройство включает опорное основание, установленное вдоль береговой линии выше уреза воды с наклоном 2-3% в сторону акватории. Основание выполнено в виде открытой емкости с днищем 1 и вертикальными стенками 2 и 3. Стенка 3 выполнена с проемами 4. Основание снабжено рядом понтонных коробчатых секций 5, каждая из которых одним концом закреплена к верхней кромке вертикальной стенки 2 посредством шарнирной горизонтальной оси 6 с возможностью поворота вокруг оси, а другим концом, направленным в сторону акватории, опирается на противоположную стенку 3. Плавучие секции 5 соединены между собой гибкими водозащитными вставками 7.

Каждая секция 5 снабжена ограничителем поворота, выполненном в виде ряда амортизаторов 8 и соединенных с ними стержневых тяг 9, причем амортизаторы 8 одним концом закреплены к днищу 1 посредством шарниров 10, а стержневые тяги 9 закреплены к свободному концу секций 5.

Устройство работает следующим образом.

В условиях спокойного состояния акватории ряды секций 5 занимают нерабочее горизонтальное положение. Поверхность секций 5 может быть использована в качестве прибрежного проспекта или пляжа. С момента наката на побережье высоких волн (шторм, цунами) скоростной волновой поток подхватывает ряды секций 5 и поднимает их, поворачивая вокруг шарниров 6.

Гибкие водозащитные вставки 7 обеспечивают ограниченное угловое расхождение соседних секций 5.

Одновременный или последовательный самостоятельный поворот ряда секций 5 под воздействием волн ограничивается группой стержневых тяг 9 и совмещенных с ними амортизаторов 8, также поворачивающихся вокруг шарниров 10 и обеспечивающих поворот секций 5 до 60-90° в зависимости от высоты и динамики волнового потока.

Система стержневых тяг 9 и амортизаторов 8 уравновешивает давление волнового потока на секции 5 и обеспечивает погашение скорости подъема секций 5 до остановки в верхнем положении за пределами высоких волн.

В качестве амортизаторов 8 могут быть использованы тарельчатые пружины или специальные высоконапорные гидравлические тормозные устройства.

Спад волнового потока сопровождается снижением давления на секции 5, что позволяет сжатым амортизаторам 8 также снижать наклон секций 5. Амортизаторы 8 поворачиваются вокруг шарниров 10 и самопроизвольно размещаются вместе с тягами 9 в габаритах днища 1 емкости, а ряды понтонных секций 5 самоустанавливаются в горизонтальном нерабочем положении.

Заявленное устройство обеспечивает незамедлительную установку защитного ограждения на побережье при любом направлении набегающей волны как по фронту берега, так и под любым углом к береговой линии. Надежность устройства обеспечивается значительным превышением плавучести секций по отношению к собственной массе и погашением динамической энергии скоростного напора высоких волн системой амортизаторов и гибких тяг.

Устройство является промышленно применимым и может быть использовано для защиты любых населенных побережий.

Устройство для защиты побережий от волн, включающее опорное основание с установленным на нем щитом, одним концом шарнирно закрепленным на горизонтальной оси с возможностью поворота вокруг нее, а другим концом, направленным в сторону акватории и снабженным ограничителем поворота, отличающееся тем, что опорное основание выполнено в виде открытой емкости с вертикальными стенками, установленной вдоль береговой линии выше уреза воды, щит выполнен в виде ряда понтонных коробчатых секций, соединенных гибкими вставками, шарнирная горизонтальная ось каждой секции закреплена к верхней кромке вертикальной стенки емкости, а свободный конец секций опирается на противоположную стенку, ограничитель поворота выполнен в виде ряда амортизаторов и соединенных с ними стержневых тяг, причем амортизаторы одним концом закреплены к днищу емкости посредством шарниров, а стержневые тяги закреплены к свободному концу секций.

Изобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для защиты поселений и различных сооружений на морских берегах от действия цунами, наводнений, штормов и ураганов в районах, подверженных указанным природным катаклизмам.

Устройство для защиты песчаных пляжей от размыва прибойными волнами // 2472897

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

Способ предотвращения образования оползней // 2468146

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при стабилизации склонов, подверженных воздействию подземных вод. .

Защитная стена из габионов // 2459904

Изобретение относится к войсковым оборонительным сооружениям и может использоваться в качестве ограждающих конструкций, применяемых при фортификационном оборудовании позиций и районов расположения войск, а также при строительстве различных защитных сооружений и заграждений, при строительстве гидротехнических сооружений и усилении откосов дорог.

Мешок, сохраняющий при подъеме форму прямого параллелепипеда // 2459903

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

Устройство для защиты песчаных пляжей от размыва прибойными волнами // 2458202

Устройство для защиты песчаных пляжей от размыва // 2453651

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

Длинномерное устройство для морских и речных гидротехнических сооружений и способ его изготовления // 2432431

Изобретение относится к гидротехническому строительству берегозащитных сооружений. .

Искусственный субстрат для гашения волн // 2406798

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

Устройство для намыва песчаных пляжей // 2397290

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

Способ охраны земель прибрежных ландшафтов рек // 2492292

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и предназначено для защиты берегов и восстановления прибрежных ландшафтов рек

Способ и устройство для предотвращения размыва береговой кромки // 2507340

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к строительству берегозащитных сооружений. Способ заключается в использовании устройства для предотвращения размыва береговой кромки. Устройство состоит из элементов, установленных с образованием раскосов и расположенных длинной стороной поперек движения потока. Элементы представляют собой сетные полотна, выполненные из гибкого материала, имеющего положительную плавучесть. Сетные полотна снабжены плавом в верхней части и грузом в нижней части и заглублены в береговую кромку с прикреплением ко дну шпильками, длина которых выбрана таким образом, чтобы исключить отрыв нижней кромки сетного полотна от дна при резком увеличении скорости потока, изменении его направления или резком увеличении уровня поверхности. Сетные полотна установлены рядами. Боковые сетные полотна, входящие в ряд, расходятся от центрального в противоположную сторону. Ряды сетных полотен выполнены различными по высоте для нахождения верхней кромки на поверхности воды и отслеживания профиля дна нижней кромки. Расстояние между рядами выбрано таким образом, что расстояние между соседними полотнами должно быть не менее двух высот сетного полотна в этой точке. За счет гибкости сетного полотна уменьшаются нагрузки на сооружение и места крепления. Предотвращается размыв береговой кромки и обеспечивается возможность образования новой береговой линии. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ защиты от волнового воздействия одиночного гидротехнического сооружения и устройство для его осуществления // 2522318

Способ защиты от волнового воздействия одиночного гидротехнического сооружения заключается в том, что набегающие на гидротехническое сооружение волны разводят по обе стороны вокруг сооружения путем создания расходящихся в обе стороны поперек направления волн горизонтальных приповерхностных течений, формирующихся плоскосимметричным всплывающим газожидкостным потоком, который создают в водной среде под набегающими волнами. Плоскость симметрии расположена в диаметральной плоскости сооружения и перпендикулярна движению волн. Расход газа, преимущественно воздуха, подбирают так, чтобы горизонтальная скорость приповерхностных течений газожидкостного потока была не менее 0,2 скорости набегающих волн. Зону, где формируют газожидкостный поток, располагают в указанной плоскости симметрии на расстоянии перед гидротехническим сооружением не ближе (0,3-0,5) ширины и не далее (1,5-2,0) длины гидротехнического сооружения. Длиной считается габарит сооружения по диаметральной плоскости в направлении волны, а шириной считается габарит по фронту волны. Газожидкостный поток создают на глубине не менее 0,6 амплитуды набегающей волны путем подачи под давлением в водную среду воздуха с образованием пузырьков. Устройство для осуществления способа включает средство отвода по обе стороны вокруг гидротехнического сооружения набегающих волн на основе использования газообразного вещества, преимущественно воздуха. Указанное средство выполнено в виде аэратора водной среды пузырьковыми воздушными включениями, состоящего из расположенной по диаметральной плоскости сооружения вдоль направления движения набегающих волн перфорированной трубки 1 и сообщенного с ней магистралью 2 источника повышенного давления воздуха 3. Длина трубки 1 составляет (1-1,5) длины гидротехнического сооружения, а отстояние ближнего от упомянутого сооружения торца трубки составляет (0,3-0,5) ширины сооружения. Трубка расположена погруженной под воду на глубину, равную не менее 0,6 амплитуды набегающей волны, считая от поверхности спокойной воды. Обеспечивается эффективная защита одиночного гидротехнического сооружения от силового воздействия набегающих на него волн. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Цунами-гаситель // 2524814

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к устройствам защиты от воздействия на побережья разрушительных волн, и может быть использовано для ослабления волн цунами с эффективностью, находящейся в прямой зависимости от их интенсивности. Цунами-гаситель состоит из расположенного на морском дне блока каналов 1 в виде, например, пакетов труб большого диаметра. Со стороны моря к торцу блока каналов 1 примыкают сжимающие дефлекторы 2, верхний из которых усилен ребрами жесткости 3, а нижний опирается на донное основание, предварительно спрофилированное и упрочненное против размыва, и оснащен анкерными креплениями. К другому торцу блока, со стороны берега, примыкает реверсирующий дефлектор 4, имеющий желобчатую форму и усиленный опорными конструкциями 5 с анкерными креплениями. Гашение волн цунами осуществляется воздействием на них мощным встречным гидравлическим потоком, сформированным на их пути заявленным устройством, что и сводит к минимуму их разрушительную энергию. Использование таких цунами-гасителей позволит, к тому же, сохранить естественные условия для экосистем прибрежной зоны и ее природный ландшафт. 2 ил.

Модульная берегозащитная конструкция // 2528191

Предлагаемое изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве берегозащитного сооружения для предотвращения размывов морских берегов. Модульная берегозащитная конструкция состоит из сквозных волноломов, расположенных в водоеме в шахматном порядке. Каждый волнолом имеет четыре стойки в форме прямоугольных треугольников, вершины углов которых жестко соединены между собой тремя перемычками с образованием каркаса. Грань каркаса, образованная гипотенузами треугольников, установлена на морском дне. Грань каркаса, образующая отражательную поверхность, составляет угол 20 - 35° по отношению к дну. На отражательной поверхности, с интервалом и параллельно перемычкам, жестко закреплены нижние кромки направляющих. Каждая направляющая имеет вогнутую поверхность, в сечении представляющую полукруг. При этом внутренняя полость направляющих направлена в сторону набегающей волны, а образованная направляющими ребристая поверхность имеет проемы между соседними ребрами. Обеспечивается высокоэффективное гашение энергии волн и снижение волновой нагрузки на защищаемые берега. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Защитная система для береговой линии // 2529741

Изобретение относится к защитной системе, в частности к защитной системе, предназначенной для сохранения и восстановления береговой линии. Защитная система (1) содержит габион, имеющий противоположные боковые стены (13, 15), соединенные между собой через определенные интервалы по длине габиона несколькими разделительными стенками (7, 9), причем промежутки между соседними парами разделительных стенок (7, 9) ограничивают вместе с боковыми стенками по меньшей мере один отдельный отсек (7) габиона. По меньшей мере один отдельный отсек габиона ограничен соответствующими противоположными боковыми стенками или противоположными участками боковых стенок в соответствующих противоположных боковых стенках. Разделительные стенки шарнирно соединены с боковыми стенками, а отдельный отсек габиона проходит оттуда в наружном направлении с по меньшей мере частичным схождением панелей открытого каркаса (21), образующих в целом или частично выступающий вперед отсек (5) габиона. Способ сохранения или восстановления береговой линии содержит следующие операции, включающие создание вышеуказанной защитной системы; по меньшей мере частичное заполнение по меньшей мере одного отсека заполняющим материалом, предпочтительно песком, камнями и/или растительностью; по меньшей мере частичное заполнение выступающего вперед отсека устричными раковинами и осуществление по меньшей мере частичной облицовки береговой линии защитной системой. Защитную систему применяют для изменения направленности волновой энергии, в особенности морской волновой энергии, для сохранения береговой линии, а также для восстановления береговой линии. 5 н. и 31 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ защиты берегов рек на предгорных участках // 2533895

Изобретение относится к берегоукрепительным сооружениям. Способ защиты берегов рек на предгорных участках заключается в том, что вначале горизонтально укладывают железобетонные балки 4, к концам которых со стороны реки крепят тетраэдры 5, скелет которых представляет собой только ребра конструкции. После чего укладывают габионы 1, причем камень, уложенный в габионные ящики, выступает из ячеек сетки на 3-4 см. Обеспечивается защита габионной конструкции от абразива при повышенных скоростях потока и увеличенной концентрации абразива. Повышается надежность берегоукрепительных работ. 2 ил.

Противопаводковое сооружение // 2539857

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Сооружение в форме призмы с полигональным напорным и низовым откосом собирают из распорных трубок вдоль всего берега реки. Закрепление распорных трубок осуществляют хомутами вокруг поперечной арматуры с образованием узлов. Под каркасом сооружения на подготовленный грунт основания уложен водонепроницаемый материал. С напорной стороны на полигональный откос уложена и закреплена водонепроницаемая ткань с образованием удлиненного понура. Длина водонепроницаемого участка L будет L≥СН, где L - длина развернутого подземного контура, при которой отсутствуют фильтрационные деформации; С - коэффициент Бляя - величина обратная градиенту; Н - действующий напор. Каркас сооружения закреплен к грунту основания анкерами. Диаметры распорных трубок 30-100 мм. Конструкция обладает повышенной устойчивостью сооружения на сдвиг, снижает фильтрацию, увеличивает длину пути фильтрации и предотвращает возможные фильтрационные деформации. Повышается долговечность и обеспечивается возможность использования противопаводкового сооружения много раз. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ охраны береговых ландшафтов рек от подтоплений // 2552949

Изобретение относится к комплексам мероприятий, направленных на повышение экологической ситуации водных и прибрежных зон. Осуществляют комплекс изысканий - маршрутное обследование участка русла, инженерно-геодезические, геологические, морфологические, гидрологические и почвенно-экологические изыскания. Устанавливают историческую естественную береговую линию реки путем разделения русла на поперечные створы. Определяют глубину донных отложений посредством проб. Пробы берут в каждом створе через равные расстояния. По полученным результатам строят план карту. Сопоставляя гидрологические и геодезические изыскания, строят поперечные профили, на которых отображают уклон берегового ландшафта и уровень подтопления. Определяют глубину расчистки русла по формуле: где hp - глубина расчистки русла по фарватеру; bе - ширина восстановленного, естественного русла; Δh - уровень подтопления; i - уклон берегового ландшафта к урезу воды. Отмечают глубину на поперечных профилях. Формируют дно реки с учетом естественной береговой линии. В качестве механизма для удаления и транспортировки донных отложений используют земснаряд. Обеспечивается повышение эффективности защиты береговых зон. 3 ил.

Создающий затухание элемент // 2556714

Создающий затухание элемент, состоящий из верхней части, узкой части и опорной части. Указанные части образуют бетонный блок. Площадь сечения верхней части, по меньшей мере, на 10% меньше, чем опорной части. Опорная часть представляет собой многогранник, а узкая часть имеет, по существу, сечение меньше верхней части. Узкие части смежных, создающих затухание элементов образуют непрерывный канал, который соединяется через верхние части. Создающие затухание элементы содержат две части создающего затухание элемента, установленные вплотную друг к другу, которые вместе образуют создающий затухание элемент и разделены, по существу, по плоской поверхности. Таким образом, может быть создано гидротехническое сооружение, стена глушения звука и т.п. Такие создающие затухание элементы можно производить очень простым способом с делением их по вертикали и изготовлением каждой из вертикальных частей из бетона в форме для литья. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 8 ил.