Система препятствий с переменной конфигурацией для русла реки
Изобретена система препятствий с переменной конфигурацией для русла реки в речном парке. Каждая сборная конструкция препятствия включает в себя множество блоков препятствия. Блоки препятствия могут включать в себя пустотелый коробчатый элемент конструкции, крепежную раму из швеллера и множество соединительных устройств, совместно работающих для отвода воды при установке в русле реки. Множество соединительных устройств проходит через пустотелый коробчатый элемент конструкции для удержания блоков препятствия в нужном положении. Можно менять конфигурацию сборных конструкций препятствий, если необходимо, например, увеличение амплитуды волны, скорости потока воды, изменение глубины и т.д. Изобретение раскрывает также способ выполнения препятствия с переменной конфигурацией, операции которого раскрыты в формуле изобретения. Способ выполнения сборной конструкции препятствия для воды, проходящей в русле, заключается в том, что обеспечивают множество крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки, создают первый блок препятствия, содержащий вышеуказанные элементы, и закрепляют первое препятствие в русле реки с помощью первого соединительного устройства и множества крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки, сжимая при этом первый пустотелый коробчатый элемент конструкции. Создают второй блок препятствия, как указано выше. Прикрепляют второй блок препятствия к первому блоку препятствия вторым соединительным устройством, сжимая при этом второй пустотелый коробчатый элемент конструкции. Натяжение в множестве соединительных устройств и несущая способность пустотелого коробчатого элемента конструкции противостоят силе давления, прикладываемой водой. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 31 ил.
Существует много вариантов отдыха на воде. Обычные варианты включают в себя путешествия на байдарках и каное, в которых туристы часто любят проходить на своих лодках вниз по перекатам. Природные перекаты созданы образованиями геологических пород в русле реки, на которых вода проходит с более высокого уровня на более низкий. Многие люди проходят бурные воды на лодках на скорость и также считают такое занятие спортом. С увеличением городского населения спрос на находящиеся поблизости объекты водного спорта увеличиваются.
Вариант осуществления настоящего изобретения может представлять собой способ выполнения сборной конструкции препятствия для потока воды, проходящего в русле реки, содержащий: создание множества крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки; создание первого блока препятствия, содержащего: первый пустотелый коробчатый элемент конструкции; первую крепежную раму из швеллера, содержащую поверхность с пазом и расположенную противоположно ей стенку, разделенные первой полкой и второй полкой, причем стенку первой крепежной рамы из швеллера, примыкающую к первому пустотелому коробчатому элементу конструкции; и первое соединительное устройство, проходящее через первый пустотелый коробчатый элемент конструкции и первую крепежную раму из швеллера; закрепление первого препятствия в русле реки с помощью первого соединительного устройства и множества крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки, сжимая при этом первый пустотелый коробчатый элемент конструкции; создание второго блока препятствия, содержащего: второй пустотелый коробчатый элемент конструкции; вторую крепежную раму из швеллера, содержащую поверхность с пазом и расположенную противоположно ей стенку, разделенные первой полкой и второй полкой, причем стенку первой крепежной рамы из швеллера, примыкающую ко второму пустотелому коробчатому элементу конструкции; и второе соединительное устройство, проходящее через второй пустотелый коробчатый элемент конструкции и вторую крепежную раму из швеллера; прикрепление второго блока препятствия к первому блоку препятствия с помощью второго соединительного устройства, сжимая при этом второй пустотелый коробчатый элемент конструкции и выполняя сборную конструкцию препятствия для потока воды, проходящего в русле реки.
Вариант осуществления настоящего изобретения может дополнительно содержать препятствие с переменной конфигурацией для отклонения потока воды в русле реки, содержащее: пустотелый коробчатый элемент конструкции, содержащий: верхнюю поверхность и противоположно расположенную нижнюю поверхность, разнесенные друг от друга следующим: левой стороной и противоположно расположенной правой стороной, передней стороной и противоположно расположенной задней стороной; причем пустотелый коробчатый элемент конструкции, образующий внутреннюю часть и внешнюю часть разделенные верхней поверхностью, нижней поверхностью, левой стороной, правой стороной, передней стороной и задней стороной; первое множество проемов, выполненных в верхней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции; второе множество проемов, выполненных в нижней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции, причем второе множество проемов, совмещенных с первым множеством проемов; крепежную раму из швеллера, содержащую поверхность с пазом и расположенную противоположно ей стенку, разделенные первой полкой и второй полкой, причем стенку крепежной рамы из швеллера, примыкающую к верхней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции; третье множество проемов, выполненных в стенке крепежной рамы из швеллера, причем третье множество проемов, совмещенных с первым множеством проемов пустотелого коробчатого элемента конструкции; первое соединительное устройство, имеющее первый конец и противоположно расположенный второй конец, причем первое соединительное устройство, содержащее: крепежную деталь, прикрепленную к первому концу первого соединительного устройства; крепление, прикрепленное ко второму концу первого соединительного устройства; причем первое соединительное устройство, проходящее как через нижнюю поверхность пустотелого коробчатого элемента конструкции, так и через верхнюю поверхность блока препятствия, при этом проходя сквозь внутреннюю часть пустотелого коробчатого элемента конструкции; причем первое соединительное устройство, сориентированное так, что: первая крепежная деталь соединительного устройства примыкает как к нижней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции, так и размещается во внешней части пустотелого коробчатого элемента конструкции; и крепление первого соединительного устройства примыкает как к поверхности с пазом крепежной рамы из швеллера, так и размещено во внешней части пустотелого коробчатого элемента конструкции; причем первое соединительное устройство проходит, по меньшей мере, сквозь один из первого множества проемов пустотелого коробчатого элемента конструкции, по меньшей мере, сквозь один из второго множества проемов пустотелого коробчатого элемента конструкции и, по меньшей мере, сквозь один из третьего множества проемов крепежной рамы из швеллера; и первая крепежную деталь соединительного устройства закреплена в русле реки, при этом поток воды отводится в русле реки.
Вариант осуществления настоящего изобретения может дополнительно содержать способ выполнения препятствия с переменной конфигурацией, содержащий: формовку пустотелого коробчатого элемента конструкции с выполнением внутренней части и внешней части при температуре выше 130 градусов по Фаренгейту (54оС); присоединение крепежной рамы из швеллера перед охлаждением пустотелого коробчатого элемента конструкции до температуры ниже 130 градусов по Фаренгейту (54оС), причем крепежного швеллера, содержащего проемы, выполненные в нем; удаление участка пустотелого коробчатого элемента конструкции, совмещенного с проемами крепежной рамы из швеллера с созданием, при этом, проемов; и установку соединительного устройства в проемы пустотелого коробчатого элемента конструкции и проемы крепежной рамы из швеллера, проходящего сквозь внутреннюю часть пустотелого коробчатого элемента конструкции.
Вариант осуществления настоящего изобретения может дополнительно содержать способ выполнения сборной конструкции препятствия для потока воды, проходящего в русле реки, содержащий: создание первого блока препятствия, содержащего: первый пустотелый коробчатый элемент конструкции; и первое соединительное устройство, проходящее через первый пустотелый коробчатый элемент конструкции; закрепление первого препятствия в русле реки первым соединительным устройством; создание второго блока препятствия, содержащего: второй пустотелый коробчатый элемент конструкции; и второе соединительное устройство, проходящее через второй пустотелый коробчатый элемент конструкции; прикрепление второго блока препятствия к первому блоку препятствия вторым соединительным устройством, выполняя, при этом, сборную конструкцию препятствия для потока воды, проходящего в русле реки.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
На Фиг. 1 показана схема в перспективе речного парка с использованием варианта осуществления изобретения.
На Фиг. 2 показан вид в перспективе русла реки речного парка Фиг. 1, оборудованного системой препятствий с переменной конфигурацией вариантов осуществления изобретения со сборными конструкциями препятствий для отклонения воды в русле реки.
На Фиг. 3A показан вид в перспективе множества крепежных рельсов из швеллера, установленных на основании русла реки Фиг. 2, и деталь, указанная позицией 3 и штрихпунктирной линией на Фиг. 2.
На Фиг. 3B показан альтернативный крепежный рельс из швеллера.
На Фиг. 3C показан другой вариант осуществления крепежного рельса из швеллера, который можно использовать для модифицирования существующего дна реки.
На Фиг. 3D показан пример модифицирования русла реки.
На Фиг. 4 показан изометрический вид сборных конструкций препятствий Фиг. 2 и деталь, указанная позицией 4 и штрихпунктирной линией на Фиг. 2.
На Фиг. 5 показан изометрический вид варианта осуществления являющейся примером стены сборной конструкции препятствий Фиг. 4.
На Фиг. 6 показан вид сбоку стены препятствия Фиг. 5.
На Фиг. 7A показан изометрический вид являющегося примером блока стены препятствия Фиг. 5.
На Фиг. 7B показан блок препятствия, скрепленный с основанием.
На Фиг. 7C показано множество установленных друг на друга блоков препятствий.
На Фиг. 7D показан другой вид множества установленных друг на друга блоков препятствия.
На Фиг. 7E показана крышка, которую можно устанавливать сверху установленных друг на друга блоков препятствия.
На Фиг. 7F показан вид в перспективе установленных друг на друга блоков препятствия и крышки.
На Фиг. 7G показан вид сбоку установленных друг на друга блоков препятствия и крышек, установленных на верхней поверхности установленных друг на друга блоков препятствия.
На Фиг. 8 на изометрическом виде разобранного блока препятствия Фиг. 7 показаны являющиеся примером варианты осуществления крепежной рамы из швеллера, пустотелого коробчатого элемента конструкции и множества соединительных устройств.
На Фиг. 9 показан вид в плане блока препятствия Фиг. 7.
На Фиг. 10 показан вид сбоку блока препятствия Фиг. 7.
На Фиг. 11 показан изометрический вид нижней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции Фиг. 8.
На Фиг. 12 показан изометрический вид верхней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции Фиг. 8.
На Фиг. 13 показан вид сбоку пустотелого коробчатого элемента конструкции Фиг. 8.
На Фиг. 14 показан вид в плане пустотелого коробчатого элемента конструкции Фиг. 8.
На Фиг. 15 показан вид сбоку справа пустотелого коробчатого элемента конструкции Фиг. 8.
На Фиг. 16 показан вид сечения пустотелого коробчатого элемента конструкции по линии 16-16 на Фиг. 13 с выбранными видимыми кромками.
На Фиг. 17 показан вид сечения пустотелого коробчатого элемента конструкции по линии 17-17 на Фиг. 14 с выбранными видимыми кромками.
На Фиг. 18 показан вид в плане крепежной рамы из швеллера Фиг. 8.
На Фиг. 19 показан вид сечения крепежной рамы из швеллера по линии 19-19 на Фиг. 18 с выбранными видимыми кромками.
На Фиг. 20 показан вид сбоку спереди крепежной рамы из швеллера Фиг. 18.
На Фиг. 21 показан вид сбоку справа крепежной рамы из швеллера Фиг. 18.
На Фиг. 22 показан изометрический вид верха крепежной рамы из швеллера Фиг. 18.
На Фиг. 23 показан вид сбоку одного из соединительных устройств Фиг. 8.
На Фиг. 24 показан изометрический вид соединительного устройства Фиг. 23.
На Фиг. 25 показан изометрический вид варианта осуществления примера симметричного пилона, собранного из блоков препятствия Фиг. 7.
На Фиг. 26 показан изометрический вид варианта осуществления наращивания плотины для увеличения емкости водохранилища.
На Фиг. 27 показан вид в плане варианта осуществления блока препятствия для кладки с перевязкой швов.
На Фиг. 28 показан вид сбоку блока препятствия Фиг. 27 для кладки с перевязкой швов.
На Фиг. 29 показан сверху вид в плане множества блоков препятствий Фиг. 27 для кладки с перевязкой швов, установленных совместно работающими в сборке.
На Фиг. 30 показан вид в перспективе блока 3000 препятствия треугольной формы.
На Фиг. 31 показан дополнительный вид в перспективе блока 3000 препятствия Фиг. 30.
На Фиг. 1 показан вид в перспективе одного варианта осуществления искусственного речного парка 100 для отдыха на воде, построенного на холме с направлением 102 вниз. Искусственный речной парк 100 является сделанным руками человека парком отдыха, который можно использовать в различных местах для занятий водным спортом людей, проживающих вдали природных водных объектов, или не имеющих возможности пользоваться такими объектами. К занимающимся водным видам спорта относятся, без ограничения этим, отдыхающие на берегу, байдарочники, серфингисты, виндсерфингисты, воднолыжники, катающиеся на надувных средствах, сплавляющиеся на плотах и любители других водных видов спорта. Речной парк 100 имитирует природную реку, в которой люди получают удовольствие, соревнуются в водных видах спорта, и также дает место водолазам-спасателям для выполнения спасательных операций или проведения тренировок.
Речной парк 100 построен на холме, что обеспечивает создание под действием силы тяжести потока воды в общем направлении 102 вниз. Другими словами, вода проходит от верхнего бассейна 104, вниз по руслу 120 реки и в нижний бассейн 106. Когда вода перемещается вниз по руслу 120 реки, потоку воды мешают сборные конструкции 126 препятствий, что обуславливает увеличение скорости воды, изменение направления и, в общем, создает экстремальную окружающую среду для прохождения на байдарках и для других водных видов спорта. После выхода воды из русла 120 реки к нижнему бассейну 106, воду механизировано перекачивают к верхнему бассейну 104 с помощью насосной станции 110. Альтернативно, вода проходит из такого источника, как ручей или озеро и попадает из нижнего бассейна 106 в ручей на более низкой отметке или другое озеро. Пользователи речного парка, такие как отдельные байдарочники 114-118, перемещаются из верхнего бассейна 104 вниз по руслу 120 реки в нижний бассейн 106. Русло 120 реки оборудовано сборными конструкциями 126 препятствий, нарушающими поток воды в русле 120 реки, что делает экстремальным прохождение вниз по руслу 120 реки. Сборные конструкции 126 препятствий имеют переменную конфигурацию. Другими словами, сборные конструкции 126 препятствий можно изменять для создания различных типов речных порогов в русле 120 реки. Например, сборные конструкции 126 препятствий, показанные на Фиг. 1, выполнены с возможностью обеспечения перевода воды с одной стороны на другую, что имитирует геологические образования на природном дне реки. Сборные конструкции 126 препятствий прикреплены к основанию 122 русла 120 реки, при этом, крепежные рельсы 124 из швеллера встроены в основание 122 русла реки. Сборные конструкции 126 препятствий включают в себя, по меньшей мере, одну стену 128 препятствия, собранную и прикрепленную в русле 120 реки.
Когда байдарочник 118 или другой пользователь водного парка проходит по руслу 120 реки и ему необходимо вернуться в верхний бассейн 104, для подъема можно использовать ленточный конвейер 108 или аналогичное устройство, транспортирующее байдарочников 114-118 или других пользователей водного парка из нижнего бассейна 106 в верхний бассейн 104. Мониторинг деятельности в речном парке 100 может осуществлять персонал, находящийся в башне 112 управления и обеспечивающий безопасность и приятное времяпровождение. Следует отметить, что другими пользователями водного парка могут являться серфингисты, виндсерфингисты, воднолыжники, катающиеся на надувных средствах, сплавляющиеся на плотах и любители других водных видов спорта, которые, в общем именуются в данном документе, как байдарочники. На Фиг. 1 также показан остров 130, сооружаемый, если необходимо.
На Фиг. 2 показан вид в перспективе русла 120 реки со сборными конструкциями 126 препятствий. Как показано на Фиг. 2, русло 120 реки включает в себя основание 122, левую стену 204 и правую стену 202. Основание 122, левая стена 204 и правая стена 202 могут быть выполнены из любых разнообразных долговечных материалов, например, бетона. Основание 122 может повторять топологию холма, при этом вода, в общем, течет в направлении 102 вниз, но показано, как плоская секция для целей упрощения описания. Левая стена 204 пересекает основание 122 под углом (например, под прямым углом, или любым другим углом между вертикалью и горизонталью) и поднимается над основанием 122; например, приблизительно на шесть футов (1,8 м) или больше. Правая стена 202 показана аналогичной левой стене 204. Основание 122, левая стена 204 и правая стена 202 образуют русло 120 реки для перемещения воды в направлении 102 вниз. Хотя русло 120 реки показано на Фиг. 2 прямым, оно может являться криволинейным в одном или нескольких направлениях.
На Фиг. 3A показан вид в перспективе множества крепежных рельсов 124 из швеллера, показанных штрихпунктирной линией позиции 3 на Фиг. 2. Как показано на Фиг. 3A, множество крепежных рельсов 124 из швеллера могут быть встроены в основание 122 русла реки или, альтернативно, прикреплены к основанию 122 русла реки способом, описанным ниже. Если крепежные рельсы 124 из швеллера встроены в основание 122 русла реки, как показано на Фиг. 3A, крепежные рельсы 124 из швеллера выполнены заподлицо с верхней поверхностью 314 основания дна 122 русла 120 реки. Крепежные рельсы 124 из швеллера представляют собой индивидуальные крепежные рельсы 302-312 из швеллера. Хотя крепежные рельсы 124 из швеллера показаны, как серийно выпускаемые швеллера, можно использовать другие варианты осуществления, обеспечивающие конструкцию с простым соединением/ отсоединением соединительных устройств 526 (Фиг. 8). Описание крепежных рельсов 124 из швеллера, например индивидуального крепежного рельса 302 из швеллера, является применимым к другим крепежным рельсам 304-312 из швеллера, поскольку они аналогичны крепежному рельсу 302 из швеллера. Крепежный рельс 302 из швеллера содержит стенку 316, первую полку 318, вторую полку 320 и верхнюю поверхность 322 с пазом. Первая полка 318 и вторая полка 320 соединяются, по существу, перпендикулярно со стенкой 316 швеллера, образуя проем 324. Верхняя поверхность 322 с пазом может быть выполнена с помощью загиба концов первой и второй полки 318, 320 для образования элемента, способного принимать соединительное устройство, как показано на Фиг. 19. Когда крепежные рельсы 124 из швеллера устанавливают в монолитный бетон, можно использовать съемную вставку из пенопласта (не показано) для предотвращения попадания не затвердевшей бетонной смеси в проем 324. После затвердевания бетона съемную вставку из пенопласта можно удалить из проема 324 для обеспечения использования крепежных рельсов 124 из швеллера. Крепежный рельс 124 из швеллера можно устанавливать в монолитный бетон во время строительства русла 120 реки, как описано и показано на Фиг. 3A, или крепежный рельс 124 из швеллера можно прикреплять к ранее забетонированному основанию 122 русла 120 реки. Если крепежный рельс 124 из швеллера прикрепляют к ранее забетонированному основанию 122 русла реки, крепежный рельс 124 из швеллера можно, например, прикреплять анкерами, надежно крепящими крепежный рельс 124 из швеллера к основанию 122, как показано на Фиг. 19 и подробно описано ниже. Как крепежный рельс из швеллера, встроенный в основание 122, так и прикрепленный к основанию 122 анкерами, крепежный рельс 124 из швеллера можно устанавливать в любом положении по всей длине крепежных рельсов 128 из швеллера. На Фиг. 3A показан крепежный рельс 124 из швеллера, параллельный потоку воды распределяющий силу давления потока воды, приложенную к сборной конструкции 126 препятствия (Фиг. 2), по всей длине крепежных рельсов 124 из швеллера. Верхняя поверхность 322 с пазом крепежного рельса 302 из швеллера обеспечивает прикрепление сборной конструкции 126 препятствия (Фиг. 2) в различных местах в русле 120 реки. Данные места можно изменять, как требуется для 'настройки' потока воды в русле 120 реки для образования экстремальной среды в водном парке.
На Фиг. 3B показан изометрический вид другого варианта осуществления крепежного рельса 326 из швеллера. Как показано на Фиг. 3B, крепежный рельс из швеллера имеет первую полку 330, вторую полку 332 и стенку 340. Первая полка 330 и вторая полка 332 образуют проем 328. Первая полка 330 и вторая полка 332 имеют искривленные формы, образующие крюки 342, 344. Гребни 334, 336, 338 выполнены из участков стенки 340. Гребни 334-338 осуществляют заанкеривание крепежного рельса 326 из швеллера в основании 122 (Фиг. 3A), при выполнении основания 122. Например, крепежный рельс 326 из швеллера можно устанавливать в бетон так, что гребни 334-338 удерживают крепежный рельс 326 из швеллера в затвердевшем бетоне.
На Фиг. 3C показан другой вариант осуществления крепежного рельса 346 из швеллера. Как показано на Фиг. 3C, крепежный рельс 346 из швеллера содержит первую полку 348, вторую полку 350 и стенку 352. В стенке 352 выполнены проемы, такие как проемы 354, 356. Крепежный рельс 346 из швеллера можно использовать для модификации существующего русла реки, такого как русло 120 реки, показанное на Фиг. 2, с включением в состав крепежного рельса из швеллера.
На Фиг. 3D показан пример способа, которым крепежный рельс из швеллера, такой как крепежный рельс 346 из швеллера, можно использовать для модификации существующего русла 120 реки. Как показано на Фиг. 3D, крепежный рельс 346 из швеллера крепится анкерами к исходному основанию 358 русла с использованием анкерных болтов 360. После установки крепежного рельса 346 из швеллера на исходное основание 358 русла, бетон или цемент 362 используют для заполнения участков, окружающих крепежный рельс 346 из швеллера.
На Фиг. 4 показаны сборные конструкции 126 препятствий, соответствующие фрагменту 4, очерченному штрихпунктирной линией на Фиг. 2, прикрепленные к крепежным рельсам 124 из швеллера, русла 120 реки. Поскольку можно собирать большое число сборных конструкций 126 препятствий различных размеров и геометрических форм, являющиеся примером варианты осуществления даны с целью иллюстрации, и следует понимать, что другие конфигурации могут быть образованы, если требуется. Как показано на Фиг. 4, одним примером варианта осуществления сборных конструкций 126 препятствия является стена 128 препятствия, содержащая первое препятствие 402, 700, второе препятствие 404, третье препятствие 406, четвертое препятствие 408 и пятое препятствие 410. Сборную конструкцию 126 препятствий можно прикреплять к руслу 120 реки в любой из разнообразных конфигураций. Например, стена 128 препятствия прикреплена к руслу 120 реки с помощью крепежных рельсов 124 из швеллера для образования одной линии блоков препятствий, а другие стены препятствий используют множество рядов.
На Фиг. 5 показан вид в изометрии варианта осуществления стены 128 препятствия Фиг. 4. Как показано на Фиг. 5, стена 128 препятствия выполнена из множества индивидуальных блоков 502 препятствия, уложенных рядами 504. Стена 128 препятствия, показанная на Фиг. 5, включает в себя первый ряд 506, второй ряд 508, третий ряд 510, четвертый ряд 512 и пятый ряд 514 кладки. Каждый из рядов 504 кладки имеет множество индивидуальных блоков 502 препятствия, как упомянуто выше. Например, первый ряд 506 кладки имеет первый блок 402 препятствия, второй блок 404 препятствия, третий блок 406 препятствия, четвертый блок 408 препятствия и пятый блок 410 препятствия. Блоки 402-410 препятствия первого ряда 506 кладки совмещены торец к торцу для образования сплошной секции стены 128 препятствия. Аналогично, другие ряды 504 кладки сложены из индивидуальных блоков 502 препятствия. Например, для сборки стены 128 препятствия, первый ряд 506 кладки прикрепляют к крепежному рельсу 124 из швеллера основания 122 русла реки (показано на Фиг. 3), при этом, первый ряд 506 кладки включает в себя первый блок 402 препятствия, второй блок 404 препятствия, третий блок 406 препятствия, четвертый блок 408 препятствия и пятый блок 410 препятствия. Аналогично, индивидуальные блоки 502 препятствия второго ряда 508 кладки прикрепляют к первому ряду 506 кладки. При этом, соединительные устройства 526 соединены с крепежной рамой 528 из швеллера блоков препятствия в первом ряду 506 кладки. Аналогично, третий ряд 510 кладки прикрепляют ко второму ряду 508 кладки, четвертый ряд 512 кладки прикрепляют к третьему ряду 510 кладки и пятый ряд 514 кладки прикрепляют к четвертому ряду 512 кладки. Ряды 506-514 кладки физически прикрепляют к основанию или ряду кладки, находящемуся внизу, например, второй ряд 508 кладки прикрепляют к первому ряду 506 кладки. Физическое прикрепление примыкающих рядов кладки выполнено соединительными устройствами 526, проходящими через блоки 502 препятствия и прикрепленными к ряду кладки находящемуся под ними крепежными элементами, установленными внизу соединительных устройств 526, и рамой 528 крепления из швеллера.
На Фиг. 6 показан вид сбоку стены 128 препятствия Фиг. 5. Как показано на Фиг. 6, стена 128 препятствия имеет индивидуальные ряды 504 кладки, установленные друг на друга и прикрепленные друг к другу для образования стены 128 препятствия. Блоки подогнаны друг к другу способом, поддерживающим структуру стены.
На Фиг. 7A показан изометрический вид примера блока 700 препятствия, по существу, идентичного другим блокам 402-410 препятствия (показано на Фиг. 5). Хотя являющийся примером блок 700 препятствия описан и показан, как прямоугольный объект, можно также использовать другие объемные формы, такие как квадратные, круглые, треугольные и т.д. Блок 700 препятствия является объемной формой с плоскими поверхностями для создания турбулентности при установке в русло 120 реки (показано на Фиг. 1). Как показано на Фиг. 7A, блок 700 препятствия имеет верхнюю поверхность 702, нижнюю поверхность 704, переднюю сторону 706, заднюю сторону 708, левую сторону 710 и правую сторону 712. Верхняя поверхность 702 и нижняя поверхность 704 параллельны друг другу и разделены на высоту 714. Верхняя поверхность 702 и нижняя поверхность 704 отделены передней стороной 706, задней стороной 708, левой стороной 710 и правой стороной 712. Передняя сторона 706 и задняя сторона 708 параллельны друг другу и разделены на глубину 715. Левая сторона 710 и правая сторона 712 параллельны друг другу и разделены на длину 716. В одном примере варианта осуществления высота 714 составляет около десяти дюймов (10"=254 мм), глубина 715 составляет около двадцати дюймов (20"=508 мм) и длина 716 составляет около сорока дюймов (40"=1016 мм). Блок 700 препятствия включает в себя крепежную раму 718 из швеллера, пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции и множество соединительных устройств 526. В общем плане, крепежная рама 718 из швеллера размещена на верхней поверхности 702 блока 700 препятствия, пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции размещен в средней части блока 700 препятствия и множество соединительных устройств 526 проходят от нижней поверхности 704 к верхней поверхности 702 блока 700 препятствия. В собранном виде, показанном на Фиг. 7A, крепежная рама 718 из швеллера входит в углубление 802 под балки (Фиг. 8) пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции так, что проемы 1812, 1826, 1840, 1854 (Фиг. 18) в крепежной раме 718 из швеллера совпадают с верхними проемами 812 (Фиг. 12) в пустотелом коробчатом элементе 720 конструкции. В совмещенных проемах крепежной рамы 718 из швеллера и пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции размещаются соединительные устройства 526, описанные ниже.
На Фиг. 7B показан другой вид, на котором блок 700 препятствия прикреплен к основанию 122. Как показано на Фиг. 7B, основание 122 имеет крепежные рельсы из швеллера, выполненные в нем, такие как крепежный рельс 302 из швеллера. Блок 700 препятствия соединен с крепежным рельсом 302 из швеллера соединительным устройством 526. Соединительное устройство 526 может представлять собой стержень с резьбой с гайкой 724, которую затягивают на шайбе 722. Шайба 722 прижимает крепежную раму 528 из швеллера к поверхности блока 700 препятствия для удержания блока 700 препятствия на рельсе 302 из крепежного швеллера и основании 122.
На Фиг. 7C показано препятствие 734 из установленных друг на друга блоков. Препятствие 734 из установленных друг на друга блоков содержит блок 728 препятствия, блок 730 препятствия и блок 732 препятствия. Блок 728 препятствия соединен с крепежными рельсами 736, 738 из швеллера способом, описанным выше и показанным на Фиг. 7B. Блок 730 препятствия соединен с крепежной рамой из швеллера блока 728 препятствия, такой как крепежная рама 528 из швеллера, показанная на Фиг. 7B. Аналогично, блок 732 препятствия соединен с крепежной рамой из швеллера блока 730 препятствия с использованием соединительных устройств, таких как соединительное устройство 740.
На Фиг. 7D показан способ, которым множество блоков препятствия можно соединять для выполнения стены или пилона. Блоки 728, 730, 732 препятствия соединены вместе способом, показанным на Фиг. 7C. Аналогично, блоки 742, 744, 750 препятствия соединены друг с другом в форме из множества установленных друг на друга блоков 752 препятствия, показанных на Фиг. 7D. Данный процесс можно повторять для выполнения стены из установленных друг на друга блоков препятствия необходимой высоты.
На Фиг. 7E показана крышка 754. Как показано на Фиг. 7B, 7C и 7D, соединительные устройства проходят от верхнего участка установленных друг на друга блоков препятствия. Например, на Фиг. 7C соединительное устройство 740 проходит вверх от установленного на другой блок блока 734 препятствия. Необходимо защитить пользователей речного парка, такого как речной парк 100 (Фиг. 1) от получения травм соединительными устройствами. Поэтому можно оборудовать крышку 754, закрывающую соединительные устройства, проходящие вверх от установленных друг на друга блоков препятствий. Можно использовать подпружиненные соединительные устройства, такие как подпружиненные соединительные устройства 756, соединяющиеся с крепежной рамой из швеллера верхнего блока препятствия. Можно использовать четыре подпружиненных соединительных устройства, таких как подпружиненные соединительные устройств 756, для закрепления крышки 754 к верхнему из установленных друг на друга блоков препятствия, такому как блок 750 препятствия на Фиг. 7D. Крышка 754 имеет скругленные углы 758, предотвращающие получение травм. Кроме того, не скользкая поверхность 760 может быть встроена в верхнюю поверхность крышки 754 для предотвращения скольжения и падения пользователей речного парка.
На Фиг. 7F показан вид в перспективе множества установленных друг на друга блоков 766 препятствия и крышки 764. Крышка 764 установлена сверху установленных друг на друга блоков 766 препятствия. Выступы, такие как выступ 762, на верхней поверхности верхнего ряда установленных друг на друга блоков 766 препятствий стыкуются с впадинами или проемами (не показано) в крышке 764. Как также показано на Фиг. 7F, крышка 764 имеет не скользкую поверхность 760.
На Фиг. 7G показан вид сбоку установленных друг на друга блоков 766 препятствия с крышкой 764 и крышкой 768, установленных сверху установленных друг на друга блоков 766 препятствия. Как показано на Фиг. 7G, крышки 764, 768 имеют закругленные углы для предотвращения получения травм пользователем водного парка 100, который может либо скользить поперек верхней поверхности установленных друг на друга блоков 766 препятствия или вставать на верхнюю поверхность установленных друг на друга блоков 766 препятствия.
На Фиг. 8 показан в изометрии вид разобранного блока 700 препятствия Фиг. 7. Как показано на Фиг. 8, крепежную раму 718 из швеллера, пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции, и множество соединительных устройств 526 можно собирать, вставляя крепежную раму 718 из швеллера в углубление 802 под крепежную раму из швеллера, когда пустотелый коробчатый элемент конструкции еще горячий (температура выше 130 градусов по Фаренгейту = 54°С). Крепежная рама 718 из швеллера сориентирована так, что стенки 1814, 1816, 1828, 1842 (Фиг. 18) крепежных швеллеров 1802, 1804, 1806, 1808 (Фиг. 18), соответственно, входят в контакт с дном углубления 802 под крепежную раму из швеллера, и множество верхних проемов 812 (Фиг. 12) пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции совмещаются с проемами в крепежных швеллерах 1802, 1804, 1806, 1808 (Фиг. 18). При раме, полностью вставленной в углубление 802 под крепежную раму из швеллера, верхняя поверхность крепежной рамы 718 из швеллера встает заподлицо с верхней поверхностью 702 пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции. Охлаждение пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции, дает в результате сокращение, надежно прикрепляющее крепежную раму 718 из швеллера к пустотелому коробчатому элементу 720 конструкции. Затем множество нижних проемов 1112 (Фиг. 11) прорезают в пустотелом коробчатом элементе 720 конструкции, как описано выше. Затем, первое соединительное устройство 804, второе соединительное устройство 806, третье соединительное устройство 808 и четвертое соединительное устройство 810 могут прикрепляться к пустотелому коробчатому элементу 720 конструкции и крепежной раме 718 из швеллера, прикрепленной к нему. Альтернативно, пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции может быть литым и клепаным, и крепежная рама 718 из швеллера может быть установлена в углубление 802 под крепежную раму из швеллера, когда пустотелый коробчатый элемент конструкции не нагрет (т.e. не имеет температуру выше 130 градусов по Фаренгейту = 54°С), и соединительные устройства 804-810 могут прикреплять крепежную раму 718 из швеллера к пустотелому коробчатому элементу 720 конструкции.
Поскольку в одном примере варианта осуществления блоки 402-410 препятствия являются по существу одинаковыми и имеющими одинаковый способ установки, такой как для блока 700 препятствия на основание 122 русла реки, следует понимать, что другие блоки препятствия прикрепляются аналогичным способом. Предполагая, что первый блок 402 является блоком 700 препятствия, он прикрепляется к основанию 122 соединением крепежных деталей (например, крепежной детали 2312 первого соединительного устройства на Фиг. 24) первого соединительного устройства 804 (Фиг. 8) и второго соединительного устройства 806 (Фиг. 8) с крепежным рельсом 304 из швеллера и крепежных деталей третьего соединительного устройства 808 (Фиг. 8) и четвертого соединительного устройства 810 (Фиг. 8) с крепежным рельсом 302 из швеллера. После стыковки соединительных устройств 804-810 с крепежными рельсами 304, 302 из швеллера нижняя поверхность 704 (Фиг. 7) блока 700 препятствия входит в контакт с основанием 122 русла 120 реки. Крепления (например, крепление 2314 первого соединительного устройства, на Фиг. 23) соединительных устройств 804-810 затягивают, придавая натяжение соединительным устройствам. Сила реакции на натяжение в соединительных устройствах образует сжатие пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции. Сила реакции, сжимающая пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции, является предпочтительной по ряду причин. Во-первых, сила реакции является нормальным усилием, действующим между нижней поверхностью 704 (Фиг. 7) блока 700 препятствия и основанием 122 русла 120 реки. Нормальное усилие и относительно высокий коэффициент трения обуславливают создание силы трения, больше силы давления, создаваемого потоком воды, проходящей вниз по руслу 120 реки. Поэтому блок 700 препятствия не перемещается, когда отводит поток воды, проходящей в русле 120 реки. После прикрепления блока 700 препятствия, также именуемого первым блоком 402, к основанию 122 русла реки, второй блок 404 препятствия может быть прикреплен к основанию 122 русла 120 реки. Аналогичным способом, третий блок 406 препятствия, четвертый блок 408 препятствия, и пятый блок 410 препятствия также прикрепляют к руслу 120 реки. Прикрепление данных блоков 402, 404, 406, 408, и 410 препятствия образует первый ряд 506 кладки стены 128 препятствия.
На Фиг. 9 показан вид сверху в плане блока 700 препятствия Фиг. 7. Как показано на Фиг. 9, блок 700 препятствия образует, в общем, прямоугольную форму с множеством смещенных поверхностей 902 таких как, например, первая смещенная поверхность 904 и вторая смещенная поверхность 906. Смещенные поверхности 904, 906 выполнены параллельными и смещенными от передней стороны 706. Смещенные поверхности 902 (конкретно, смещенные поверхности 904, 906) и их стенки нарушают плоскую геометрию и увеличивают несущую способность пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции, содействуя предотвращению разрушения вследствие потери устойчивости. На Фиг. 7 также показана крепежная рама 718 из швеллера.
На Фиг. 10 показан вид спереди блока 700 препятствия на Фиг. 7. Как показано на Фиг.10, поверхности 1002, 1004 с пазами крепежной рамы 718 из швеллера лежат в одной плоскости с верхней поверхностью 702 блока 700 препятствия. Кроме того, соединительные устройства 526 выходят из нижней поверхности 704 и верхней поверхности 702 блока 700 препятствия.
На Фиг. 11 показан вид в изометрии пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции Фиг. 8. Как показано на Фиг. 11, пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции образует верхнюю поверхность 702, нижнюю поверхность 704, переднюю сторону 706, заднюю сторону 708, левую сторону 710 и правую сторону 712. Верхняя поверхность 702 и нижняя поверхность 704 параллельны друг другу. Верхняя поверхность 702 и нижняя поверхность 704 разделены передней стороной 706, задней стороной 708, левой стороной 710 и правой стороной 712. Передняя сторона 706 и задняя сторона 708 параллельны друг другу. Левая сторона 710 и правая сторона 712 параллельны друг другу. Пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции выполнен со стенками из относительно тонкого материала такого, как, например, пластик. В одном примере варианта осуществления пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции выполнен из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) с помощью способа, называемого центробежной формовкой. Центробежная формовка требует многокорпусных пресс-форм, выполненных из металла, которые, когда скреплены вместе, образуют полость, противоположную геометрии пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции. Многокорпусная пресс-форма, скрепленная вместе, заключающая в себе заданное количество термопластичного материала (например, ПЭВП), затем подвергается воздействию повышенной температуры при вращении формы. Многокорпусная пресс-форма с повышенной температурой передает тепло термопластичному материалу, обуславливая переход заданного количества термопластичного материала из твердых гранул пластика в вязкое состояние текучей среды. При переходе в состояние текучей среды пластик покрывает внутри многокорпусную пресс-форму, вращающуюся с ориентированием в многочисленных направлениях. После покрытия текучей средой пластика внутренней полости многокорпусной пресс-формы форму и покрывающий ее пластик перестают нагревать и обеспечивают их охлаждение до температуры, при которой пластик становится достаточно жестким для извлечения из многокорпусной пресс-формы. В одном являющемся примером сценарии, данная температура составляет около ста тридцати градусов Фаренгейта (130°F=54°С). Тонкая стенка пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции может иметь любую толщину в диапазоне от одного миллиметра (0,039 дюйма) до 10 миллиметров (0,390 дюйма) или больше, но в среднем составляет 7 миллиметров (0,273 дюйма). Вместе с тем пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции можно также собирать в холодном состоянии или при комнатной температуре. Другими словами, при температуре ниже 130 градусов Фаренгейта (54°С). Как для любой детали в виде оболочки, пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции, в общем, образует внутреннюю часть 1102 и внешнюю часть 1104. Внутренняя часть 1102 и внешняя часть 1104 разделены верхней поверхностью 702, нижней поверхностью 704, передней стороной 706, задней стороной 708, левой стороной 710 и правой стороной 712.
Также, показанный на Фиг. 11 пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции может быть снабжен множеством нижних проемов 1112, выполненных в нижней поверхности 704. На Фиг. 11 показано шесть нижних проемов 1112, вместе с тем меньше шести нижних проемов 1112 может быть создано, также больше шести может быть создано. Другими словами, число нижних проемов 1112 может меняться, и их число не ограничено вариантом осуществления, показанным на Фиг. 11. Множество нижних проемов 1112, в общем, совмещаются с множеством проемов в крепежной раме из швеллера (Фиг. 18) для размещения соединительных устройств 526, описанных ниже. Множество верхних проемов 1204 (Фиг. 12) и множество нижних проемов 1112 прорезают в пустотелом коробчатом элементе 720 конструкции после формовки пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции для выполнения проходов. Один являющийся примером способ прорезания использует маршрутизатор с шаблоном, прикрепляемым к нижней поверхности 704.
На Фиг. 12 показан вид в изометрии верхней стороны 702 пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции Фиг. 8. Как показано на Фиг. 12, пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции может включать в себя углубление 1202 под крепежную раму из швеллера, выполненное в верхней поверхности 702 для размещения крепежной рамы 718 из швеллера, как показано на Фиг. 7, 9 и 10. Пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции может также включать в себя множество верхних проемов 1204, выполненых в углублении 1202 под крепежную раму из швеллера. На Фиг. 12 показано шесть верхних проемов 812, вместе с тем, больше шести верхних проемов 812 и меньше шести верхних проемов 812 может быть создано. Множество верхних проемов 1204 совмещено с множеством нижних проемов 1112 (Фиг. 11). Множество верхних проемов 1204 может быть вырезано способом, аналогичным описанному выше.
На Фиг. 13 показан вид передней стороны 706 пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции Фиг. 8. Как показано на Фиг. 13, первая смещенная поверхность 1302 и вторая смещенная поверхность 1304 выполнены в передней стороне 706 пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции. Пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции также имеет углубление 1202 под крепежную раму из швеллера, выполненное в верхней поверхности 702 пустотелого коробчатого элемента конструкции. Также, на Фиг. 13 показана линия 16-16 сечения пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции, показанного на Фиг. 16.
На Фиг. 14 показан вид сверху в плане пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции Фиг. 8. Как показано на Фиг. 14, пустотелый коробчатый элемент 720 конструкции может быть снабжен множеством смещенных поверхностей 1402 таких, как, например, первая смещенная поверхность 1302, вторая смещенная поверхность 1304, третья смещенная поверхность 1404, четвертая смещенная поверхность 1406, пятая смещенная поверхность 1408 и шестая смещенная поверхность 1410. Как указано выше, первая смещенная поверхность 1302 и вторая смещенная поверхность 1304 выполнены параллельными передней стороне 706 и смещенными от нее. Третья смещенная поверхность 1404 и четвертая смещенная поверхность 1406 выполнены параллельными задней стороне 708 и смещенными от нее. На Фиг. 15 показана правая сторона 712 пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции, где пятая смещенная поверхность 1408 выполнена параллельной правой стороне 712 и смещенной от нее. Шестая смещенная поверхность 1410 выполнена параллельной левой стороне 710 и смещенной от нее. Множество смещенных поверхностей 1402 образуют секции стенки между структурой основания, от которой они смещены. Смещенные поверхности и их стенки нарушают плоскую геометрию и увеличивают несущую способность пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции, увеличивая момент инерции сечения стены. Например, первая смещенная поверхность 1302, выполненная в передней стороне 706 имеет секции стенки, связывающие два элемента 1302, 706 ограничивающие потерю устойчивости пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции от силы давления воды.
На Фиг. 15 показана правая сторона пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции. На Фиг. 15 показана пятая смещенная поверхность 1408.
На Фиг. 16 показано сечение пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции по линии 16-16 на Фиг. 13. Как показано на Фиг. 16, внутренняя часть 1102 пустотелого коробчатого элемента конструкции 1720 является пустой. Тонкостенная конструкция пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции образует внутреннюю часть 1102 во внешней части 1104. Сечение на Фиг. 16 показывает нижнюю часть 704 пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции.
На Фиг. 17 показано сечение пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции, показанного на Фиг. 12 и 14, по линии 17-17 на Фиг. 14. На Фиг. 16 и 17 не показаны видимые кромки для ясности. На Фиг. 16 и 17, относительно тонкая стенка пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции ясно показана. Фиг. 16 и 17 полезны в передаче геометрии пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции, поскольку очерчивают внутреннюю часть 1102 и внешнюю часть 1104.
На Фиг. 18 показан вид сверху в плане крепежной рамы 718 из швеллера Фиг. 8. Как показано на Фиг. 18, крепежная рама 718 из швеллера может включать в себя передний крепежный швеллер 1802, задний крепежный швеллер 1804, правый крепежный швеллер 1806 и левый крепежный швеллер 1808. В одном примере варианта осуществления, крепежные швеллера 1802, 1804, 1806 и 1808 крепежной рамы 718 из швеллера выполнены из нержавеющей стали или оцинкованной стали, прокатанной и обработанной способами, хорошо известными в промышленности.
Как также показано на Фиг. 18, передний крепежный швеллер 1900 имеет форму удлиненного швеллера, заканчивающегося первым скошенным концом 1810 и противоположным вторым скошенным концом 1812. Скошенные концы 1810, 1812, как показано, выполнены под углом 45 градусов. Передний крепежный швеллер 1802 имеет два проема 1812, выполненные в стенке 1814. Вместе с тем, передний крепежный швеллер 1802 может иметь больше двух проемов 1812 или меньше двух проемов 1812. Задний крепежный швеллер 1804 включает в себя стенку 1816, первую полку 1818, вторую полку 1820, и поверхность 2002 с пазом (Фиг. 20). Первая полка 1818 и вторая полка 1820 выполнены как одно целое со стенкой 1816 и образуют с ней прямой угол. Поверхность 2002 с пазом выполнена как одно целое из полках 1818, 1820. Задний крепежный швеллер 1804 имеет форму удлиненного швеллера, заканчивающегося первым скошенным концом 1822 и противоположным вторым скошенным концом 1824. Скошенные концы 1822, 1824, как показано, выполнены под углом 45 градусов. Задний крепежный швеллер 1804 имеет два проема 1826, выполненные в стенке 1816, вместе с тем задний крепежный швеллер может иметь больше двух проемов 1826 или меньше двух проемов 1826. Правый крепежный швеллер 1806 включает в себя стенку 1828, первую полку 1830, вторую полку 1832 и поверхность 1834 с пазом (Фиг. 21). Первая полка 1830 и вторая полка 1832 выполнены, как одно целое со стенкой 1828 и образуют с ней прямой угол. Поверхность 1834 с пазом может быть выполнена как одно целое на полках 1830, 1832. Правый крепежный швеллер 1806 имеет форму удлиненного швеллера, заканчивающегося первым скошенным концом 1836 и противоположным вторым скошенным концом 1838. Скошенные концы 1836, 1838, как показано, выполнены под углом 45 градусов. Правый крепежный швеллер 1806 имеет проем 1840, выполненный в стенке 1828. Вместе с тем, правый крепежный швеллер может иметь несколько проемов 1840. Левый крепежный швеллер 1808 включает в себя стенку 1842, первую полку 1844, вторую полку 1846 и поверхность 1848 с пазом (Фиг. 21). Первая полка 1844 и вторая полка 1846 выполнены как одно целое со стенкой 1842 и образуют с ней прямой угол. Поверхность 1848 с пазом выполнена как одно целое на полках 1844, 1846. Левый крепежный швеллер 1808 имеет форму удлиненного швеллера, заканчивающегося первым скошенным концом 1850 и противоположным вторым скошенным концом 1852. Скошенные концы 1850, 1852, как показано, выполнены под углом 45 градусов. Левый крепежный швеллер 1808 имеет проем 1854, выполненный в стенке 1842. Вместе с тем, левый крепежный швеллер 1808 может иметь больше одного проема 1854.
На Фиг. 19 показан вид сечения переднего крепежного швеллера 1900 по линии 19-19 на Фиг. 18. Как показано на Фиг. 19, передний крепежный швеллер 1900 включает в себя стенку 1814, первую полку 1902, вторую полку 1904 и поверхность 1906 с пазом. Первая полка 1902 и вторая полка 1904 выполнены как одно целое со стенкой 1814 и образуют с ней прямой угол. Поверхность 1906 с пазом выполнена как одно целое на полках 1902, 1904, как показано на Фиг. 19. Как также показано на Фиг. 19, крюки 1908, 1910 на концах полок 1904, 1902 с пазом, соответственно, образуют поверхность 1906 с пазом. Крюки 1908, 1910 сцепляются с крепежной деталью 2312, прикрепленной к стержню 2306, который дополнительно показан на Фиг. 23 и описан ниже. Стержень 2306 и крепежная деталь 2312 представляют собой соединительное устройство, сцепляющееся с крепежным швеллером, таким как передний крепежный швеллер 1900. Крюки 1908, 1910 создают стык с крепежной деталью 2312 для скрепления соединительного устройства с крепежным швеллером.
На Фиг. 20 показан вид сбоку крепежной рамы 1718 из швеллера Фиг. 8. Как показано на Фиг. 20, поверхность 1821 с пазом установлена на противоположной стороне заднего крепежного швеллера 1804.
На Фиг. 21 показан вид сбоку правого крепежного швеллера 1806 Фиг. 18. Как показано на Фиг. 21, первая полка 1830 имеет поверхность 1834 с пазом.
На Фиг. 22 показан вид в изометрии крепежной рамы 718 из швеллера Фиг. 18. Как показано на Фиг. 22, крепежная рама 718 из швеллера может быть выполнена с передним крепежным швеллером 1802, задним крепежным швеллером 1804, правым крепежным швеллером 1806 и левым крепежным швеллером 1808, прикрепленными друг к другу любым из различных способов прикрепления, например сваркой. Если применяют сварку, первый скошенный конец 1810 переднего крепежного швеллера 1802 прикрепляют к первому скошенному концу 1850 левого крепежного швеллера 1808 сваркой. Аналогично, второй скошенный конец 1852 левого крепежного швеллера 1808 прикрепляют к первому скошенному концу 1822 заднего крепежного швеллера 1804. Второй скошенный конец 1824 заднего крепежного швеллера 1804 прикрепляют ко второму скошенному концу 1838 правого крепежного швеллера 1806. И первый скошенный конец 1836 правого крепежного швеллера 1806 прикрепляют ко второму скошенному концу 1812 переднего крепежного швеллера 1802.
На Фиг. 23 показан вид сбоку одного из множества соединительных устройств 526 Фиг. 8. Как показано на Фиг. 23, в одном примере варианта осуществления соединительные устройства 526 являются аналогичными или одинаковыми. Поэтому ниже дано описание первого соединительного устройства 804 и следует понимать, что описание и позиции ссылки, используемые для первого соединительного устройства 804 можно использовать для второго соединительного устройства 806 (Фиг. 8), третьего соединительного устройства 808 (Фиг. 8) и четвертого соединительного устройства 810 (Фиг. 8). Первое соединительное устройство 804 имеет часть 2302 стержня с резьбой, первый конец 2308 и второй конец 2310. Стержень 2306 имеет резьбу на части 2302 стержня, занимающей приблизительно двадцать пять процентов его длины, остальная часть 2306 стержня резьбы не имеет. Вместе с тем, первое соединительное устройство 804 может быть создано с резьбой по всей длине или на части длины. Стержень 2306 имеет первый конец 2308 и второй конец 2310. Первое соединительное устройство 804 может быть дополнительно снабжено крепежной деталью 2312, неподвижно прикрепленной к первому концу 2308. Крепежная деталь 2312 выполнена с возможностью стыковки с любым из швеллеров 1802, 1804, 1806, 1808 крепежной рамы 718 из швеллера или крепежного рельса 124 из швеллера (Фиг. 3). Первое соединительное устройство 804 дополнительно снабжено шайбой 2316 и креплением 2314. Шайбу 2316 надевают на второй конец 2310 и затем крепление 2314 навинчивают на стержень 2306 первого соединительного устройства 804, как показано на Фиг. 23. Шайба 2316 имеет четырехугольную форму, поскольку крепление 2314 размещается в пазе и удерживает соединительное устройство закрепленным. Вместе с тем, шайба 2316 может иметь другие различные формы, такие как многоугольник или круг.
На Фиг. 24 показан вид в изометрии первого соединительного устройства 804 Фиг. 23. Крепежная деталь 2312 может быть сконструирована имеющей прямоугольную форму для входа в профиль рельса и поворота для фиксации внутри зубчатого паза, закусывающего рифленый нижний край первой и второй стенки 1902, 1904.
Как также показано на Фиг. 1 и на Фиг. 4, предшествующий являющийся примером процесс сборки дает в результате конструкцию стены 128 препятствия, прикрепленную в русле 120 реки. После выполнения показанной стены 128 препятствия персонал в башне 112 управления может включать подачу воды вниз по руслу 120 реки. Для подачи воды вниз по руслу 120 реки насосная станция 110 перемещает воду из нижнего бассейна 106 в верхний бассейн 104. Вода, проходящая вниз по руслу 120 реки, вначале перемещается от внешней части 1104 (Фиг. 11) пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции к внутренней части 1102 (Фиг. 11). Вода, проходящая в русле 120 реки, заполняет внутреннюю часть 1102 каждого блока 502 препятствия (Фиг. 5) с подъемом уровня воды для полного затопления стены 128 препятствия. Поток воды ударяет в стену 128 препятствия и перенаправляется для преодоления препятствия под действием гравитации, перемещающей воду из верхнего бассейна 104 в нижний бассейн 106. Как упомянуто выше, вода прикладывает силу давления к блокам 502 стены 128 препятствия. Натяжение в множестве соединительных устройств 526 (Фиг. 8) и несущая способность пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции (Фиг. 8) противостоят силе давления, прикладываемой водой.
Как показано на Фиг. 4, различные сборные конструкции 126 препятствия могут быть выполнены для перемещения воды в различных направлениях. Конкретная конфигурация сборных конструкций 126 препятствия изменяет уровень трудности в прохождении вниз по руслу 120 реки, например, прохождения на байдарке от верхнего бассейна 104 к нижнему бассейну 106. Если по различным причинам персонал, эксплуатирующий водный парк 100, желает изменить водный поток, конфигурацию сборных конструкций 126 препятствия можно менять для получения необходимого изменения.
На Фиг. 25 альтернативный вариант осуществления показывает преимущества модульности настоящей системы препятствий, обеспечивающей получение большого разнообразия сборных конструкций 126 препятствий. На Фиг. 25 показан симметричный пилон 2500, составленный из множества индивидуальных блоков 502 препятствия, идентичных блокам 402 препятствия. В одном примере варианта осуществления длина 716 (Фиг. 7) блока 700 препятствия в два раза больше глубины 715 (Фиг. 7) блока 402 препятствия. Другими словами, блок 700 препятствия может иметь длину сорок дюймов (102 см) и глубину двадцать дюймов (51 см), давая опорную площадь сорок дюймов (102 см) на двадцать дюймов (51 см). Соотношение длины к ширине позволяет менять конфигурацию установки пар блоков препятствия в рядах кладки с образованием препятствия в виде симметричного пилона 2500, показанного на Фиг. 25. В одном примере применения симметричный пилон 2500 может быть использован для сооружения острова 130 в нижнем бассейне 106.
Другим альтернативным вариантом осуществления является наращивание 2600 плотины, показанное на Фиг. 26. Показанная на Фиг. 26 в данном варианте осуществления, плотина 2602 может требовать временного или отчасти постоянного наращивания верха 2604 плотины 2602. Из блоков 502 препятствия (Фиг. 5) может быть выполнена конфигурация наращивания 2600 плотины различной глубины в зависимости от конкретной геометрии блоков 502 препятствия и числа рядов кладки, используемых для образования наращивания 2600 плотины. Кроме того, блоки 502 препятствия можно использовать для создания плотины низконапорного типа, временной или постоянной. Временную плотину часто используют во время строительства в русле для осушения некоторой площади дна реки при подготовке для обеспечения доступа на дно землеройным механизмам для его изменения и/или создания конструкций, таких как мосты, перепадные сооружения или управляющие сооружения. Временная плотина может быть сконструирована в виде полукруглого сооружения, или с аналогичной конструкцией, окружающей рабочую площадку в русле реки, и демонтируемой после завершения соответствующих работ. В более капитальном варианте осуществления препятствия можно использовать для защиты от паводков или защиты площади дна реки от потока.
В другом альтернативном варианте осуществления на Фиг. 27 показан вид сверху в плане блока 2700 препятствия с перевязкой швов в кладке. Показанный на Фиг. 27 блок 2700 препятствия с перевязкой швов в кладке снабжен смещенными поверхностями 2702-2706, выступающими из блока 2700 препятствия с перевязкой швов в кладке. Выступающие смещенные поверхности 2702-2706 могут быть вставлены между стандартными смещенными поверхностями 2708-2712 других блоков препятствий для установки блоков 2700 препятствия с перевязкой швов в кладке, как показано на Фиг. 29.
На Фиг. 28 показан вид сбоку блоков 2700 препятствия с перевязкой швов в кладке. Здесь также, блоки 2700 препятствия с перевязкой швов в кладке имеют дополнительные смещенные поверхности 2802-2806, выступающие от блоков 2700 препятствия с перевязкой швов в кладке, стыкующиеся со стандартными смещенными поверхностями 2708-2712 примыкающих блоков препятствия. Кроме того, блок 2700 препятствия с перевязкой швов в кладке может иметь волнорезное устройство.
На Фиг. 30 показан вид в перспективе блока 3000 препятствия треугольной формы. Блок 3000 препятствия имеет основание 3008, встающее на основание 122 (Фиг. 3A) русла 120 реки (Фиг. 1). Боковые стенки 3010, 3012 наклонены к потоку воды, проходящему вниз по руслу 120 реки. Выступы, такие как выступ 3002, стыкуются с крышками, такими как крышки 764, 768, показанные на Фиг. 7F и 7G, закрывающие крепежную раму из швеллера, расположенную в выемках, показанных в блоке 3000 препятствия. Проемы 3004, 3006 обеспечивают крепление блока 3000 препятствия к крепежному рельсу из швеллера, такому как крепежный рельс 302 из швеллера (Фиг. 3A).
На Фиг. 31 показан дополнительный вид в перспективе блока 3000 препятствия Фиг. 30. Как показано на Фиг. 31, проемы 3004, 3006 выполнены в наклонной поверхности боковой стенки 3012. Выступы, такие как выступ 3002, также стыкуются с выемками в крышке, такой как крышки 764, 768 (Фиг. 7G) для стабилизации и удержания крышки на боковой стенке 3012.
Преимущество наклонных блоков препятствий, таких как показанные на Фиг. 30 и 31, обусловлено тем, что русла 120 рек имеют наклонные боковые стены, и данные наклонные препятствия выполнены с возможностью установки между прямыми боковыми стенами препятствий и наклонным берегом. Кроме того, могут быть созданы рисунки потока, отличающиеся от создаваемых прямыми блоками препятствий. Данным способом речной парк 100 (Фиг. 1) можно обустраивать с созданием различных рисунков потока, если необходимо. Конечно, угол и крутизна боковых стен могут быть изменены, как необходимо.
В другом альтернативном варианте осуществления соединительные устройства 526, показанные на Фиг. 8 могут быть существенно длиннее показанных. Показанные на Фиг. 8 соединительные устройства 526 могут быть достаточно длинными для закрепления множества рядов 504 кладки (Фиг. 5). Например, соединительные устройства 526 могут закреплять пятый ряд 514 (Фиг. 5), четвертый ряд 512 (Фиг. 5), третий ряд 510 (Фиг. 5), второй ряд 508 и первый ряд 506 кладки (Фиг. 5). Данные более длинные соединительные устройства 526 можно использовать исключительно в сооружении стены 128 препятствия (Фиг. 5), или, можно использовать совместно с соединительными устройствами 526, описанными выше.
В другом альтернативном варианте осуществления, лучше всего показанным на Фиг. 7, соединительные устройства 526 выступают над верхней поверхностью 702 блока 700 препятствия. Выступающие соединительные устройства 526 соединяются с нижними проемами 1112, выполненными в нижней стороне 704 пустотелого коробчатого элемента 720 конструкции. Находящиеся в зацеплении соединительные устройства 526 увеличивают несущую способность сборки блоков 700 препятствия, передавая нагрузки между рядами 504 кладки стены препятствия (Фиг. 6).
В другом альтернативном вариант осуществления дополнительные формы, такие как крышки, наклонные волнорезы, платформы, верхние части скальной формы и другие геометрические формы, можно прикреплять к верхней поверхности системы или использовать как встроенную часть системы.
В другом альтернативном варианте осуществления препятствия могут быть выполнены с возможностью создания спасательной платформы, которую водолазы-спасатели могут спускать в реку или канал для выполнения спасательной операции, или соответствующих тренировок.
Приведенное выше описание изобретения имеет целью показ и описание. Оно не направлено на исчерпывающее представление или ограничение изобретения описанной формой, другие модификации и изменения являются возможными в рамках раскрытых выше идей. Варианты осуществления выбраны и описаны для лучшего объяснения принципов изобретения и его практического применения для обеспечения лучшего использования другими специалистами в данной области техники, для лучшего использования изобретения в различных вариантах осуществления и различных модификациях, подходящих для предполагаемого конкретного использования. Прилагаемая формула изобретения предполагает включение в состав других альтернативных вариантов осуществления изобретения, в той мере, как ограничено известным уровнем техники.
1. Способ выполнения сборной конструкции препятствия для воды, проходящей в русле реки, в котором:
обеспечивают множество крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки;
создают первый блок препятствия, содержащий:
первый пустотелый коробчатый элемент конструкции;
первую крепежную раму из швеллера, содержащую поверхность с пазом и расположенную противоположно ей стенку, разделенные первой полкой и второй полкой, причем стенка первой крепежной рамы из швеллера примыкает к первому пустотелому коробчатому элементу конструкции; и
первое соединительное устройство, проходящее через первый пустотелый коробчатый элемент конструкции и первую крепежную раму из швеллера;
закрепляют первое препятствие в русле реки с помощью первого соединительного устройства и множества крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки, сжимая, при этом, первый пустотелый коробчатый элемент конструкции;
создают второй блок препятствия, содержащий:
второй пустотелый коробчатый элемент конструкции;
вторую крепежную раму из швеллера, содержащую поверхность с пазом и расположенную противоположно ей стенку, разделенные первой полкой и второй полкой, причем стенка первой крепежной рамы из швеллера примыкает ко второму пустотелому коробчатому элементу конструкции; и
второе соединительное устройство, проходящее через второй пустотелый коробчатый элемент конструкции и вторую крепежную раму из швеллера;
прикрепляют второй блок препятствия к первому блоку препятствия вторым соединительным устройством, сжимая, при этом, второй пустотелый коробчатый элемент конструкции и создавая сборную конструкцию препятствия для потока воды, проходящей в русле реки.
2. Способ по п. 1, в котором дополнительно:
создают вторую крепежную раму из швеллера, содержащую поверхность с пазом и расположенную противоположно ей стенку, разделенные первой полкой и второй полкой, причем стенка второй крепежной рамы из швеллера примыкает ко второму пустотелому коробчатому элементу конструкции, при этом прикрепление второго блока препятствия к первому блоку препятствия вторым соединительным устройством сжимает второй пустотелый коробчатый элемент конструкции между первой крепежной рамой из швеллера и второй крепежной рамой из швеллера.
3. Способ по п. 1, в котором дополнительно:
создают первый проход, выполненный в первом пустотелом коробчатом элементе конструкции для обеспечения прохода воды из внешней части во внутреннюю часть первого пустотелого коробчатого элемента конструкции; и
создают второй проход, выполненный во втором пустотелом коробчатом элементе конструкции для обеспечения прохода воды из внешней части во внутреннюю часть второго пустотелого коробчатого элемента конструкции.
4. Препятствие с переменной конфигурацией для отклонения потока воды в русле реки, содержащее:
пустотелый коробчатый элемент конструкции, содержащий:
верхнюю поверхность и противоположно расположенную нижнюю поверхность, разнесенные друг от друга следующим: левой стороной, противоположно расположенной правой стороной, передней стороной и противоположно расположенной задней стороной; причем пустотелый коробчатый элемент конструкции образует внутреннюю часть и внешнюю часть, разделенные верхней, нижней, левой стороной, правой стороной, передней стороной и задней стороной; первое множество проемов, выполненных в верхней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции; второе множество проемов, выполненных в нижней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции, причем второе множество проемов совмещено с первым множеством проемов;
крепежную раму из швеллера, содержащую поверхность с пазом и расположенную противоположно ей стенку, разделенные первой полкой и второй полкой, причем стенка крепежной рамы из швеллера примыкает к верхней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции; третье множество проемов, выполненных в стенке крепежной рамы из швеллера, причем третье множество проемов совмещено с первым множеством проемов пустотелого коробчатого элемента конструкции;
первое соединительное устройство, имеющее первый конец и противоположно расположенный второй конец, причем первое соединительное устройство содержащее: крепежную деталь, прикрепленную к первому концу первого соединительного устройства; крепление, прикрепленное ко второму концу первого соединительного устройства;
причем первое соединительное устройство проходит как через нижнюю поверхность пустотелого коробчатого элемента конструкции, так и через верхнюю поверхность блока препятствия, при этом пронизывая внутреннюю часть пустотелого коробчатого элемента конструкции;
причем, первое соединительное устройство ориентировано так, что: первая крепежная деталь соединительного устройства как примыкает к нижней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции, так и размещена во внешней части пустотелого коробчатого элемента конструкции; и при этом крепление первого соединительного устройства как примыкает к поверхности с пазом крепежной рамы из швеллера, так и размещено во внешней части пустотелого коробчатого элемента конструкции;
причем первое соединительное устройство пронизывает, по меньшей мере, один из первого множества проемов пустотелого коробчатого элемента конструкции, по меньшей мере, один из второго множества проемов пустотелого коробчатого элемента конструкции и, по меньшей мере, один из третьего множества проемов крепежной рамы из швеллера; и
первая крепежная деталь соединительного устройства прикреплена к руслу реки, тем самым отводят поток воды в русле реки.
5. Препятствие по п. 4, в котором пустотелый коробчатый элемент конструкции является пластиковым.
6. Препятствие по п. 4, дополнительно содержащее:
проход, выполненный в нижней поверхности пустотелого коробчатого элемента конструкции для обеспечения прохода воды из внешней части во внутреннюю часть.
7. Препятствие по п. 6, дополнительно содержащее:
множество крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки;
при этом первая крепежная деталь соединительного устройства прикреплена к крепежному рельсу из швеллера.
8. Препятствие по п. 6, дополнительно содержащее:
смещенную поверхность выполненную, по меньшей мере, в одном из следующего: верхняя поверхность, нижняя поверхность, левая сторона, правая сторона, передняя сторона или задняя сторона пустотелого коробчатого элемента конструкции.
9. Препятствие по п. 6, дополнительно содержащее:
первую смещенную поверхность и вторую смещенную поверхность, выполненную, по меньшей мере, в двух позициях из следующего: верхняя поверхность, нижняя поверхность, левая сторона, правая сторона, передняя сторона или задняя сторона пустотелого коробчатого элемента конструкции.
10. Препятствие по п. 6, дополнительно содержащее:
блок препятствие с шириной, определяемой длиной передней и задней сторон пустотелого коробчатого элемента конструкции; и
глубину блока препятствия, определяемую длиной левой и правой сторон пустотелого коробчатого элемента конструкции, причем глубина препятствия составляет половину ширины препятствия так, что множество блоков препятствия могут быть установлены друг на друга меняющимися парами для образования симметричного пилона с прямоугольной площадью опирания.
11. Способ выполнения препятствия с переменной конфигурацией, в котором:
формуют пустотелый коробчатый элемент конструкции с образованием внутренней части и внешней части при температуре выше 130 градусов по Фаренгейту (54°С);
присоединяют крепежную раму из швеллера перед охлаждением пустотелого коробчатого элемента конструкции до температуры ниже 130 градусов по Фаренгейту (54°С), причем крепежный швеллер содержащий проемы, выполненные в нем;
удаляют участок пустотелого коробчатого элемента конструкции, совмещенного с проемами крепежной рамы из швеллера с созданием, тем самым, создавая проемы пустотелого коробчатого элемента конструкции; и
устанавливают соединительное устройство в проемы пустотелого коробчатого элемента конструкции и проемы крепежной рамы из швеллера, пронизывающего внутренний объем пустотелого коробчатого элемента конструкции.
12. Способ выполнения сборной конструкции препятствия для воды, проходящей в русле реки, в котором:
создают первый блок препятствия, содержащий:
первый пустотелый коробчатый элемент конструкции; и
первое соединительное устройство, проходящее через первый пустотелый коробчатый элемент конструкции;
прикрепляют первый блок препятствия в русле реки первым соединительным устройством, при этом первое соединительное устройство прижимает первый блок препятствия к устью реки;
создают второй блок препятствия, содержащий:
второй пустотелый коробчатый элемент конструкции; и
второе соединительное устройство, проходящее через второй пустотелый коробчатый элемент конструкции; и
прикрепляют второй блок препятствия к первому блоку препятствия вторым соединительным устройством, при этом второе соединительное устройство прижимает второй блок препятствия к первому блоку препятствия, прижатому к устью реки, тем самым, выполняя сборную конструкцию препятствия для потока воды, проходящего по руслу реки.
13. Способ по п. 12, в котором дополнительно:
создают первую крепежную раму из швеллера, содержащую поверхность с пазом и расположенную противоположно ей стенку, разделенные первой полкой и второй полкой, причем стенка первой крепежной рамы из швеллера примыкает к первому пустотелому коробчатому элементу конструкции, при этом закрепление первого препятствия в русле реки первым соединительным устройством сжимает первый пустотелый коробчатый элемент конструкции между руслом реки и первой крепежной рамой из швеллера.
14. Способ по п. 12, в котором дополнительно:
создают множество крепежных рельсов из швеллера, установленных в русле реки, при этом закрепление первого блока препятствия в русле реки первым соединительным устройством включает прикрепление первого соединительного устройства к одному из множества крепежных рельсов из швеллера.
