Устройство для защиты гидротехнических и мостовых сооружений от плавающих деревьев

Авторы патента:

Анохин Александр Михайлович (RU)

Чугаева Ольга Викторовна (RU)

Бандурин Михаил Александрович (RU)

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

E02B3/02 - регулирование рек, например удаление подводных камней, очистка русел, воздействие на течение потока (экскаваторы и землечерпалки E02F)

Владельцы патента RU 2664835:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к области гидротехнического и природоохранного строительства, гидрологии, мостостроительству и может быть использовано для защиты гидротехнических, судоподъемных и мостовых сооружений, предупреждения возникновения аварийных ситуаций и возможного подтопления прилегающих территорий вследствие перекрытия водопропускных отверстий и пролетов плавающими деревьями, плавником и кустарником. Устройство для защиты гидротехнических и мостовых сооружений от плавающих деревьев включает продольную железобетонную балку, на которой устроены крестообразные железобетонные балки 2. В основании крестообразной железобетонной балки 2 выполнены тавровые балки 3. При устройстве крестообразных железобетонных балок 2 на сыпучих, аллювиальных и илистых грунтах в основании тавровой балки 3 выполнены металлические стержни. Предлагаемое устройство позволит обеспечить безаварийную работу гидротехнических и мостовых сооружений, исключить возникновение чрезвычайных ситуаций. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического и природоохранного строительства, гидрологии, мостостроительству. Может быть использовано для защиты гидротехнических, судоподъемных и мостовых сооружений, предупреждения возникновения аварийных ситуаций и возможного подтопления прилегающих территорий вследствие перекрытия водопропускных отверстий и пролетов плавающими деревьями, плавником и кустарником.

Известно устройство для сбора плавающего мусора (SU 950588, опубл. 15.08.1982, Бюл. №30), содержащее раму с закрепленным на ней мусоросборником, а также установленную на носовой части судна балку, на конце которой подвешена рама с мусоросборником, телескопические тяги, шарнирно закрепленные на корпусе судна.

Недостатком данного технического решения является необходимость постоянного использования плавсредств для сбора плавающих предметов, а также невозможность сбора с помощью мусоросборника деревьев, пней, кустарников, плавника (камыша и рогоза). Кроме этого использование металлического мусоросброника на движущемся судне приведет к попаданию в него рыбы.

Известен способ очистки русел рек вблизи мостов (RU 2533912, опубл. 27.11.2014, Бюл. №33), включающий устройство перегораживающих и регулирующих сооружений в виде наклонных по ходу течения свайных рядов металлических труб, рельсов или бетонных свай.

Недостатком вышеприведенного способа является сложность производства работ по забивке металлических труб, рельсов и бетонных свай под углом, а также невозможность задержания мелких кустарников и плавника.

Известен способ очистки, углубления и спрямления русла рек (RU 2450101, опубл. 10.05.2012, Бюл. №13), включающий возведение в русле реки перегораживающих сооружений с водопропускными отверстиями, накопление воды в прудах и водохранилищах выше мест расположения перегораживающих сооружений посредством открытия водопропускных отверстий в сооружениях. Перегораживающие сооружения создают зимой намораживанием льдин в созданных осенью углублениях в заиленных местах. Водопропускным отверстием служит пространство под льдиной. При этом льдина смещается потоком воды по течению до упора в грунт и поднимается по высоте от дна. Льдина создает накопление воды по объему и высоте водяного столба выше по течению. В местах, где река сделала крутые извилины, на входе делают углубление с заходом в сторону спрямления русла, с расчетом перекрытия льдиной интенсивного протока в сторону старого русла.

Недостатками данного способа является то, что созданию перегораживающих сооружений предшествует длительный процесс подготовки - осенью выполняются углубления в заиленных местах, а зимой необходимо намораживание льдин, что в большинстве случаев является невозможным. Кроме этого приведенный способ носит сезонный характер.

Наиболее близким техническим решением является устройство для защиты мостов от плавающих деревьев (RU 2560616, опубл. 20.03.2015, Бюл. №23), включающее стенку, выполненную в виде крестообразных железобетонных балок с отверстиями, монтируемыми на продольной балке на расстоянии, или Т-образные железобетонные балки, смонтированные на продольной железобетонной балке с отверстиями на расстояниях.

Основной недостаток представленного прототипа - невозможность задержания устройством мелкого плавающего мусора в виде тростника и рогоза, а также недостаточная устойчивость сооружения, возможность сдвига (особенно при задержании деревьев и пней) и деформации.

Целью данного изобретения является защита гидротехнических и мостовых сооружений от плавающих деревьев, кустарников, плавника и другого крупного мусора.

Задачи, на решение которых направлено заявленное изобретение:

- надежная защита гидротехнических и мостовых сооружений от подпора плавающими деревьями, плавников и др.;

- исключение забивки мостовых пролетов и водопропускных отверстий гидротехнических сооружений;

- удержание устройством плавающего мусора.

Техническим результатом заявленного изобретения является способность устройства задерживать плавающие деревья, кустарник, плавник и другие крупные предметы, защита мостовых пролетов и водопропускных отверстий от забивки и, как следствие, предупреждение возникновения аварийных ситуаций.

Технический результат достигается за счет устройства в основании крестообразной железобетонной балки тавровых балок, способствующих повышению устойчивости конструкции, а также в устройстве по всей длине тавровых балок шипов из металлических стержней. При устройстве крестообразных железобетонных балок на сыпучих, аллювиальных и илистых грунтах в основании тавровой балки выполняют металлические стержни.

Изобретение поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - план расположения защитных сооружений; фиг. 2 - крестообразная железобетонная балка с тавровыми балками в основании; фиг. 3 - тавровая балка с металлическими стержнями; фиг. 4 - деформация крестообразной балки в случае осадки (деформации) основания.

Цифрами на чертежах обозначено:

1 - продольная железобетонная балка основания;

2 - крестообразная железобетонная балка;

3 - тавровая балка основания;

4 - металлические стержни.

Устройство для защиты гидротехнических и мостовых сооружений от плавающих деревьев выполняется следующим образом (фиг. 1 - фиг. 3).

Выше максимального уровня воды в реке на продольной железобетонной балке основания 1 (через расчетное расстояние Δl, м) устраиваются крестообразные железобетонные балки 2, на которых для исключения осадки к основанию приваривают тавровые балки 3, способствующие повышению устойчивости конструкции в целом. При устройстве крестообразных железобетонных балок на сыпучих, аллювиальных и илистых грунтах в основании тавровой балки (для обеспечения дополнительной устойчивости) выполняют металлические стержни 4.

Наличие тавровых балок в основании конструкции позволяет избежать осадки (Δh) конструкции (фиг. 4), которая приведет к уменьшению высоты сооружения, т.е. невыполнению проектных решений по расчету необходимой высоты, тем самым устройство не сможет задерживать плавающий мусор. Кроме того, увеличение площади основания сооружения (за счет выполнения тавровых балок) способствует уменьшению давления на грунт основания, исключая его деформации. Наличие металлических стержней в основании тавровой балки позволяет обеспечить дополнительную устойчивость на сыпучих, аллювиальных и илистых грунтах.

Применение разработанного устройства позволит предотвратить забивку мостовых пролетов и водопропускных отверстий гидротехнических сооружений плавающим мусором, тем самым обеспечить их безаварийную работу, исключить возникновение чрезвычайных ситуаций.

1. Устройство для защиты гидротехнических и мостовых сооружений от плавающих деревьев, включающее продольную железобетонную балку, на которой устроены крестообразные железобетонные балки, отличающееся тем, что в основании крестообразной балки выполнены тавровые балки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при устройстве крестообразных железобетонных балок на сыпучих, аллювиальных и илистых грунтах в основании тавровой балки выполнены металлические стержни.

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений. Способ предотвращения последствий наводнения заключается в том, что воздвигают береговую дамбу с возможностью перекрытия основного русла реки.

Объемная габионная конструкция // 2651591

Изобретение относится к быстровозводимым габионным конструкциям насыпного типа, которые предназначены для фортификационного оборудования в короткие сроки позиций мотострелковых, танковых и артиллерийских подразделений, пунктов временной дислокации войск с целью защиты личного состава, боевой техники, транспорта и материальных средств, а также при строительстве гидротехнических сооружений, усилении откосов дорог и как быстровозводимые ограждения при противопаводковых мероприятиях, связанных с разливами рек, озер, водохранилищ, а также с повышением уровня воды на морском побережье.

Способ снижения подвижности верхнего слоя водного потока реки или канала // 2634547

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к способам использования гидротехнических сооружений, предназначенных для гашения энергии нестационарных водных потоков.

Способ снижения подвижности верхнего слоя водного потока реки или канала // 2634542

Способ снижения подвижности верхнего слоя водного потока реки или канала // 2634292

Способ снижения подвижности верхнего слоя водного потока реки или канала // 2634290

Способ регулирования русловых и пойменных процессов реки на территории города // 2619978

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, экологической безопасности, охраны окружающей среды и направлено на регулирование течения водного потока и русловых процессов за счет преобразования морфологии русла и поймы реки в черте города в целях защиты от береговой эрозии и улучшения санитарно-гигиенических условий водотока, а также может быть использовано в ландшафтном дизайне городских речных экосистем.

Устройство предотвращения последствий наводнения // 2615343

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений. Устройство предотвращения последствий наводнения содержит береговую дамбу с возможностью перекрытия основного русла реки.

Способ предотвращения последствий наводнения // 2612432

Изобретение относится к технике предотвращения наводнений. Cпособ предотвращения последствий наводнения заключается в том, что воздвигают береговую дамбу с возможностью перекрытия основного русла реки.

Селегаситель для водно-каменных потоков // 2600694

Изобретение относится к гидротехнике и предназначено для повышения относительной надежности и устойчивости работы элементов селезащиты в зоне максимального воздействия селевого потока на сооружение.

Способ возведения двухступенчатого перепада комбинированной конструкции // 2633789

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано в качестве сопрягающего сооружения для регулирования участков малых рек и каналов в земляных руслах на горных и предгорных их участках.

Двухступенчатый перепад комбинированной конструкции // 2633788

Способ регулирования русловых и пойменных процессов реки на территории города // 2619978

Устройство защитной системы городской застройки и способ ее возведения // 2604933

Устройство защитной системы городской застройки включает водонапорную оболочку, выполненную из композитных материалов, обладающих памятью формы, состоит из канала-лотока, имеющего параболическую или иную форму по периметру из композитного наноматериала, сохраняющего форму и повышенную шероховатость.

Устройство для складирования донных наносов // 2604493

Изобретение относится к области гидротехнического строительства, в частности к устройствам для складирования донных наносов, формируемым как склады грунта на вдольбереговых участках при очистке малых рек, прудов, каналов и других водных объектов от донных наносных отложений.

Способ очистки водных объектов от наносов // 2604492

Изобретение относится к области гидротехнического и водохозяйственного строительства, в частности к способам очистки малых рек, прудов, каналов и других водных объектов от донных наносов.

Селегаситель для водно-каменных потоков // 2600694

Противоселевое заторное сооружение // 2571350

Изобретение относится к области противоселевых сооружений, а именно к области активных воздействий на селевые потоки с целью защиты от последних населенных пунктов, промышленных и гражданских сооружений, рекреационно-спортивных объектов и т.д.

Способ предотвращения затопления территорий в период крупномасштабных и локальных наводнений на площади водосбора рек и система для его осуществления // 2569821

Изобретение относится к области гидрологии и гидротехнического строительства, а именно к способам воздействия на речные течения при помощи безнапорных деривационных сооружений, используемых для поддержания нормального уровня водной поверхности в водоемах, расположенных в зоне наводнений.

Способ ослабления ледяного покрова водоемов // 2561216

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к технике проведения работ для предупреждения заторообразования и разрушения стационарных объектов льдинами, например, на участке реки.

Способ локализации в акватории водоема загрязнений, поступающих в водоем из притоков и стоков // 2665072

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для восстановления прудов, озер и водохранилищ, а также снижения уровня загрязнения и заиливания их основного объема путем осаждения и локализации на ограниченном участке водоема загрязняющих веществ (взвешенных частиц, антропогенного мусора, растительных остатков), попадающих в водоем из притоков и со стоками из канализационных и ливневых коллекторов, включая постоянные и аварийные сливы загрязняющих веществ. Изобретение также может быть использовано для приостановления деградации котловины водоема, если данный водоем потерял способность поддерживать процесс самоочищения. Способ локализации в акватории водоема загрязнений, поступающих в водоем из притоков и стоков, включает возведение перегораживающих водный поток гидротехнических сооружений с регулируемым водопропускным режимом. Перегораживающие гидротехнические сооружения выполняют в виде насыпной замкнутой на берега водоема ограждающей дамбы, располагая ее в акватории водоема напротив устья притока или стока, охватывая всю ширину устья. Внутри огороженной ограждающей дамбой части водоема углубляют дно, извлекая, по крайней мере, донные отложения и транспортируя их на берег водоема. В ограждающей дамбе и/или огороженной части водоема строят водоотводящие гидротехнические сооружения. Технический результат предлагаемого способа выражается в значительном снижении поступления взвешенных частиц, загрязняющих веществ, антропогенного мусора и растительных остатков в основную акваторию водоема и локализации их в ограниченных огороженных участках водоемов (прудов, озер и водохранилищ), что позволяет снизить материальные и энергетические затраты по очистке водоемов от загрязнений, а также значительно улучшить экологическое и санитарное состояние водоема и снизить скорость его деградации, а в некоторых случаях восстановить его способность к самоочищению в особенности для зарастающих и заросших озер. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.