Модуль защитного гидротехнического сооружения

Номер инновационного патента: 25758

Опубликовано: 15.05.2012

Автор: Айтуаров Ерболат Суймбаевич

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Предлагаемое техническое решение предназначено для использования в гидротехническом строительстве, в частности в инженерных сооружениях для защиты береговых участков от наводнений прибрежной полосы или территорий, которым угрожает наводнение.
Задачей предлагаемого технического решения является разработка технического решения в виде модуля защитного гидротехнического сооружения, который расширяет арсенал технических средств используемых для защиты береговых участков.
Поставленная задача достигается за счет того, что полый корпус модуля защитного гидротехнического сооружения выполнен в виде вертикально ориентированной геометрической фигуры, имеющей основание, четыре стенки, две из которых являются боковыми продольными, а две - вертикальными торцевыми. Узлы крепления для соединения с ответными узлами стыкуемых модулей размещены на вертикальных торцевых стенках, а в верхней части корпуса в площадке, соединяющей стенки, выполнены технологические отверстия.
Две боковые продольные стенки могут быть расположены под углом к основанию, а верхняя часть основания выполнена в виде двух наклонных продольных плоскостей, контактирующих с боковыми продольными стенками. Днище основания выполнено с углублением. Углубление образовано двумя плоскостями, выполненными с наклоном от периферии основания к центру, причем эти плоскости соединены с продольным выступом.
На днище основания можно нанести упругопластичное покрытие с высокими фрикционными свойствами. Каждая из наклонных боковых продольных стенок имеет, по крайней мере, ряд размещенных на расстоянии друг от друга элементов усиления, соединяющих наклонные продольные стенки с поверхностью наклонных продольных плоскостей основания.
Полый корпус выполнен из полимерного материала, например, из полиэтилена низкого давления. Модуль может быть выполнен из полиэтилена методом ротационного формования. Полость корпуса выполнена с возможностью заполнения балластом. Объем балласта составляет не менее 200 л. В виде балласта можно использовать жидкость, например, воду или водносолевой раствор. Возможно использование песка или гравия. При необходимости модуль может быть выполнен с обеспечением возможности наращивания его по высоте элементом наращивания, размещаемым в верхней части корпуса модуля, причем профиль контура внутренней поверхности элемента наращивания совпадает с контуром внешней поверхности модуля.

Текст

Смотреть все

(51) 02 3/10 (2011.01) 02 7/06 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ часть основания выполнена в виде двух наклонных продольных плоскостей,контактирующих с боковыми продольными стенками. Днище основания выполнено с углублением. Углубление образовано двумя плоскостями, выполненными с наклоном от периферии основания к центру, причем эти плоскости соединены с продольным выступом. На днище основания можно нанести упругопластичное покрытие с высокими фрикционными свойствами. Каждая из наклонных боковых продольных стенок имеет, по крайней мере, ряд размещенных на расстоянии друг от друга элементов усиления, соединяющих наклонные продольные стенки с поверхностью наклонных продольных плоскостей основания. Полый корпус выполнен из полимерного материала, например, из полиэтилена низкого давления. Модуль может быть выполнен из полиэтилена методом ротационного формования. Полость корпуса выполнена с возможностью заполнения балластом. Объем балласта составляет не менее 200 л. В виде балласта можно использовать жидкость, например, воду или водносолевой раствор. Возможно использование песка или гравия. При необходимости модуль может быть выполнен с обеспечением возможности наращивания его по высоте элементом наращивания, размещаемым в верхней части корпуса модуля, причем профиль контура внутренней поверхности элемента наращивания совпадает с контуром внешней поверхности модуля.(54) МОДУЛЬ ЗАЩИТНОГО ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СООРУЖЕНИЯ(57) Предлагаемое техническое решение предназначено для использования в гидротехническом строительстве, в частности в инженерных сооружениях для защиты береговых участков от наводнений прибрежной полосы или территорий, которым угрожает наводнение. Задачей предлагаемого технического решения является разработка технического решения в виде модуля защитного гидротехнического сооружения,который расширяет арсенал технических средств используемых для защиты береговых участков. Поставленная задача достигается за счет того,что полый корпус модуля защитного гидротехнического сооружения выполнен в виде вертикально ориентированной геометрической фигуры, имеющей основание, четыре стенки, две из которых являются боковыми продольными, а две вертикальными торцевыми. Узлы крепления для соединения с ответными узлами стыкуемых модулей размещены на вертикальных торцевых стенках, а в верхней части корпуса в площадке,соединяющей стенки, выполнены технологические отверстия. Две боковые продольные стенки могут быть расположены под углом к основанию, а верхняя Предлагаемое техническое решение предназначено для использования в гидротехническом строительстве, в частности в инженерных сооружениях для защиты береговых участков от наводнений прибрежной полосы или территорий, которым угрожает наводнение. Известен способ сооружения защитных водоподпорных дамб, включающий расстилание на местности мягких цилиндрических оболочек и заполнение их внутренних полостей наполнителем,придавая оболочкам пространственную форму(Патент 2292415, МПК Е 02 В 3/10, публ. 27.01.2007). Смежные мягкие цилиндрические оболочки вдоль их образующих перед расстиланием скрепляют в маты, образуя модули конструкции дамбы с волнистой поверхностью после заполнения матов и придания им пространственной формы,располагают модули в теле сооружения последовательно рядами по принципу кирпичной кладки с перевязкой таким образом, что выступы волнистой поверхности модулей одного ряда попадают во впадины волнистой поверхности модулей другого ряда, обеспечивая прочность и устойчивость готовой конструкции. Кроме вышеприведенного технического решения, содержащего мягкие цилиндрические оболочки из которых образуют модули дамбы,известна большая группа берегозащитных сооружений,содержащая модули заливные открытых и закрытых типов из мягких оболочек(Патент 2243319, МПК Е 02 В 7/02, публ. 27.12.2004 Патент 2229553, МПК Е 02 В 7/02,публ. 27.05.2004 Патент 2291931, МПК Е 02 В 3/04, публ. 20.01.2007 Патент 2374385, МПК Е 02 В 3/04, публ. 27.11.2009). Общими недостатками этой группы берегозащитных сооружений,содержащей модули из мягких оболочек, является большой вес, большие габариты, трудоемкость их монтажа и демонтажа, транспортировку и хранение. Надежность их оставляет желать лучшего. В случае внезапного прокола оболочек острыми плавающими предметами (лед, деревья и т.д.) водоподпорная конструкция перестает выполнять свои защитные функции. Известно защитное гидротехническое сооружение в виде плотины. Плотина содержит отдельные модули в виде мешков, заполненных балластом (песком). Мешки с песком закреплены на тросах, уложенных на землю на расстоянии друг от друга и перпендикулярно плотине, и охвачены уложенной на них сеткой, причем концы тросов связаны между собой так, что плотно охватывают все сооружение. Мешки, сетки и тросы могут быть изготовлены из материалов, не подверженных ржавлению и гниению. В отдельных случаях по сторонам и торцам защитного сооружения возведены сплошные бетонные стенки. Известное решение повышает скорость возведения плотины и надежность защиты от наводнения, снижает материалоемкость сооружения (Патент 2246581, МПК Е 02 В 3/1, публ. 10.03.2004). Известно устройство для перекрытия русла реки Е 02 В 7/06, публ. 30.01.1992). Устройство содержит установленную на всю ширину русла реки преграду,выполненную в виде модуля (желоба), вогнутая поверхность которого направлена навстречу течению реки, а с безнапорной стороны преграды установлен усиливающий элемент в виде клина. Это устройство имеет громоздкую конструкцию и его неудобно устанавливать в русле реки - требуются грузоподъемные механизмы. Известен модуль (блок) в оградительном гидротехническом сооружении в виде цилиндрической оболочки,выполненной с обеспечением возможности заполнения грунтовым материалом. Цилиндрическая оболочка опираются на центральные и периферийные блоки. Каждая оболочка оградительного гидротехнического сооружения снабжена уплотнителем грунтового материала, выполненным в виде пластины закрепленной на внутренней поверхности оболочки(Авторское свидетельство СССР 1283282, МПК Е 02 В 3/06, публ. 1987). На внешней стороне модуля(блока) диаметрально противоположно размещены стыковочные приспособления. После установки оболочек модулей в непрерывный ряд, причем соединение их осуществляют с помощью стыковочных приспособлений, внутренние полости оболочек модулей заполняют грунтовым материалом. Недостаток этого технического решения - недостаточная продольная жесткость оградительных сооружений из-за малого сцепления оболочек друг с другом, что предъявляет высокие требования к качеству основания, на которое устанавливаются оболочки и, следовательно,приводит к усложнению и удорожанию работ по строительству гидротехнических сооружений. Известен также модуль(блок) гидротехнического сооружения, содержащий корпус с замкнутыми в плане полостями и пространственный силовой каркас с элементами продольной и поперечной жесткости (Авторское свидетельство СССР 1715938, МПК Е 02 В 3/06,публ. 29.02.1992). Недостаток этого технического решения невысокая надежность работы пространственного каркаса на изгиб, что ставит под сомнение возможность транспортировки каркаса к месту установки с помощью плавсредств или понтонов. Конструкция модуля (блока) не приспособлена к быстрому монтажу и демонтажу,что исключает или существенно затрудняет возможность установки блоков в сложных погодных условиях или при постоянных изменениях гидрографической обстановки в районе строительства. Известно устройство для перекрытия русла рек. Его можно использовать для строительства запруд. Устройство, выполнено из стыкуемых друг с другом модулей в виде труб, которые герметично соединены патрубками. На торцах патрубков выполнены выступы, установленные в отверстиях торцевых вертикальных стенок труб, при этом концевые участки труб закреплены винтовыми зажимами (Заявка на изобретение 94024341,МПК Е 02 В 7/06, публ. 27.061996). Известно защитное гидротехническое сооружение в виде водоналивной дамбы, которая установлена вдоль прибрежной полосы или территории, где существует угроза наводнения(Патент 2274701, МПК Е 02 В 3/10, публ. 20.04.2006). Дамба состоит из нижнего (первого) базового непрерывного ряда установленных вплотную друг к другу полых секционных модулей(резервуаров). При необходимости (в случае повышения уровня воды в акватории) возможна установка сверху дополнительных рядов плотно состыкованных между собой полых секционных модулей - резервуаров, В нижнюю часть стенки модулей (резервуаров) вмонтированы дренажные трубы с односторонними обратными клапанами, а верхняя часть стенки резервуаров снабжена подающими трубами с односторонними обратными клапанами, причем в днищах резервуаров, кроме резервуаров базовой части дамбы. В крышках модулей(резервуаров) верхнего последнего ряда заглушены съемными люками. Модули (резервуары), по крайней мере нижних составных частей дамбы,имеют внутри вертикальные поперечные перегородки, обеспечивающие жесткость модулей(резервуаров), а со стороны берега модули(резервуары) базовой части дамбы приобретают большую устойчивость за счет увеличения общей массы. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является модуль(блок) в оградительном гидротехническом сооружении в виде цилиндрической оболочки, выполненной с обеспечением возможности заполнения грунтовым материалом. Цилиндрическая оболочка опираются на центральные и периферийные блоки. Каждая оболочка оградительного гидротехнического сооружения снабжена уплотнителем грунтового материала, выполненным в виде пластины закрепленной на внутренней поверхности оболочки(Авторское свидетельство СССР 1283282, МПК Е 02 В 3/06, публ. 1987). На внешней стороне модуля(блока) диаметрально противоположно размещены стыковочные приспособления. После установки оболочек модулей в непрерывный ряд, причем соединение их осуществляют с помощью узлов крепления стыковочных приспособлений,внутренние полости оболочек модулей заполняют грунтовым материалом. Задачей предлагаемого технического решения является разработка технического решения в виде модуля защитного гидротехнического сооружения,который расширяет арсенал технических средств используемых, в частности, в инженерных сооружениях для защиты береговых участков от наводнений прибрежной полосы или территорий,которым угрожает наводнение. Поставленная задача достигается за счет того,что полый корпус модуля выполнен в виде вертикально ориентированной геометрической фигуры, имеющей основание, четыре стенки, две из которых являются боковыми продольными, а две вертикальными торцевыми. Узлы крепления для соединения с ответными узлами стыкуемых модулей размещены на вертикальных торцевых стенках. В верхней части корпуса в площадке,соединяющей стенки, выполнены технологические отверстия. Две боковые продольные стенки могут быть расположены под углом к основанию, а верхняя часть основания выполнена в виде двух наклонных продольных плоскостей,контактирующих с боковыми продольными стенками. Днище основания выполнено с углублением. Углубление образовано двумя плоскостями, выполненными с наклоном от периферии основания к центру, причем эти плоскости соединены с продольным выступом. На днище основания можно нанести упругопластичное покрытие с высокими фрикционными свойствами. Каждая из наклонных боковых продольных стенок имеет, по крайней мере, ряд размещенных на расстоянии друг от друга элементов усиления,соединяющих наклонные продольные стенки с поверхностью наклонных продольных плоскостей основания. Полый корпус выполнен из полимерного материала, например, из полиэтилена низкого давления. Модуль может быть выполнен из полиэтилена методом ротационного формования. Полость корпуса выполнена с возможностью заполнения балластом. Объем балласта составляет не менее 200 л. В виде балласта можно использовать жидкость, например, воду или водносолевой раствор. Возможно использование песка или гравия. При необходимости модуль может быть выполнен с обеспечением возможности наращивания его по высоте элементом наращивания, размещаемым в верхней части корпуса модуля, причем профиль контура внутренней поверхности элемента наращивания совпадает с контуром внешней поверхности модуля. Предлагаемое техническое решение изображено на чертежах, где на- фиг.1 изображен общий вид модуля защитного гидротехнического сооружения фиг.2 изображен поперечный разрез предлагаемого модуля защитного гидротехнического сооружения фиг.3 изображен модуль защитного гидротехнического сооружения с элементом наращивания модуля- фиг.4 а изображены узлы крепления смежных модулей (вид сбоку), а на фиг. 4 б - узлы крепления смежных модулей разрез по линии А-А (вид сверху). Предлагаемый модуль 1 защитного гидротехнического сооружения выполнен в виде вертикально ориентированной полой геометрической фигуры 2, имеющей основание 3,четыре стенки, две из которых 4 и 5 являются боковыми продольными, а две других 6 и 7 3 вертикальными торцевыми. Вертикальные торцевые стенки 6 и 7 снабжены узлами крепления 8 и 9 для соединения с ответными узлами стыкуемых модулей, а в верхней части корпуса в площадке 10,соединяющей стенки 4, 5, 6, 7, выполнены технологические отверстия 11. Площадка 10, стенки 4, 5, 6, 7 совместно с днищем 12 основания 3 образуют полость 13 модуля 1. Часть технологических отверстий 11 используют для удаления воздуха из заполняемой полости 13 емкости, другие отверстия могут быть использованы для подачи балласта. Две боковые продольные стенки 4 и 5 в одном из вариантов расположены под углом к основанию, а верхняя часть основания 3 выполнена в виде двух наклонных продольных плоскостей 14 и 15,контактирующих с боковыми продольными стенками 4 и 5. Днище 12 основания 3 выполнено с углублением 16. Углубление 16 образовано двумя плоскостями 17 и 18, выполненными с наклоном от периферии основания к центру, причем эти плоскости соединены с продольным выступом 19. На днище 12 основания 3 можно нанести упругопластичное покрытие с высокими фрикционными свойствами (не показано). Каждая из наклонных боковых продольных стенок 4 и 5 имеет, по крайней мере, ряд размещенных на расстоянии друг от друга элементов усиления 20, соединяющих наклонные продольные стенки 4 и 5 с поверхностью наклонных продольных плоскостей 14 и 15 основания 3. Полый корпус модуля 1 выполнен из полимерного материала, например, из полиэтилена низкого давления. Модуль может быть выполнен из полиэтилена методом ротационного формования. Полость корпуса 13 модуля 1 выполнена с возможностью заполнения балластом. Объем балласта составляет не менее 200 л. В виде балласта можно использовать жидкость, например, воду или водносолевой раствор. Возможно использование в качестве балласта песка или гравия. При необходимости модуль 1 может быть выполнен с обеспечением возможности наращивания его по высоте элементом наращивания 21, размещаемым в верхней части корпуса модуля 1(см. фиг.3), причем профиль контура внутренней поверхности элемента наращивания 21 совпадает с контуром внешней поверхности верхней части модуля 1. При использовании модуля изображенного на фиг. 1 и фиг. 2 элемент наращивания 21 имеет полый корпус 22 корытообразной формы,в сечении приближающийся к трапецеидальной форме. Узлы крепления 8 и 9 торцевых вертикальных стенок 6 и 7 в одном из вариантов могут быть выполнены с совмещением функций механического соединения смежных модулей 1 и заполнения их полостей балластом. Узел крепления 8,расположенный на торцевой вертикальной стенке 6 одного из модулей 1, выполнен в верхней части в виде выступа 23 (см. фиг.4 а и фиг.4 б). Полость выступа 23 является частью полости 13 корпуса модуля 1. В нижней плоскости выступа 23 4 образовано отверстие 24. Снизу выступ 23 переходит в паз 25, имеющий в плане форму незамкнутого цилиндра. На торцевой вертикальной стенке 5 смежного модуля 1, который будет стыкован с первым модулем 1, выполнен ступенчатый полый выступ 26, имеющий в плане форму незамкнутого цилиндра. Полость выступа 26 является частью полости 13 корпуса смежного модуля 1. В верхней плоскости выступа 26 образовано отверстие 27. Ступенчатый полый выступ 26 выполнен с обеспечением возможности стыковки с выступом 23 смежного модуля 1 за счет размещения его в пазу 25 смежного модуля 1. При стыковке вышеизложенным способом полости 13 любых двух смежных модулей 1 через отверстия 25 и 27 обеспечена возможность заполнения полостей 13 модулей 1 балластом. Выступ 23, заполненного балластом модуля 1, препятствует выходу полого выступа 26 смежного модуля 1 из соединения. Удаление балласта производят через отверстие 28 в основании 3. Используют предлагаемое техническое решение следующим образом. Перед фронтом возможного стихийного натиска воды устанавливают на грунтовом основании ряд модулей 1. Модули 1 соединяют между собой и заполняют балластом. В летнее время в качестве балласта можно использовать воду или водосолевой раствор. При использовании узлов соединения 8 и 9, приведенных на фиг. 4 а и 4 б, значительно сокращаются затраты и трудоемкость работ по заполнению модулей балластом. Заполненные балластом модули 1 и соединенные между собой узлами крепления 8 и 9 является устойчивым сооружением. Модули 1 и элементы 21 наращивания их, изготовленные из пластической массы, не требуют для перемещения подъемных устройств. При подаче воды в один из модулей 1 через узлы соединения 8 и 9,автоматически происходит заполнение остальных модулей. При заполнении каждого модуля 1 водой,удаление воздуха из модуля производится через технологические отверстия 11. Предлагаемые модули могут быть использованы при сооружении замкнутых кольцевых конструкций,используемых в качестве защитных обвалований резервуаров и резервуарных парков,предназначенных для хранения жидких углеводородов. Защитные обвалования предотвращают аварийное растекание жидких углеводородов за пределы обвалования в случае нарушения герметичности резервуаров или их перелива. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Модуль защитного гидротехнического сооружения, содержащий полый корпус с узлами крепления, выполненный с отверстиями для заполнения его балластом и удаления балласта,отличающийся тем, что полый корпус выполнен в виде вертикально ориентированной геометрической фигуры, имеющей основание, четыре стенки, две из которых являются боковыми продольными, а две 25758 вертикальными торцевыми, причем узлы крепления для соединения с ответными узлами стыкуемых модулей размещены на вертикальных торцевых стенках, а в верхней части корпуса в площадке,соединяющей стенки, выполнены технологические отверстия. 2. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п. 1, отличающийся тем, что две боковые продольные стенки расположены под углом к основанию, верхняя часть основания выполнена в виде двух наклонных продольных плоскостей,контактирующих с боковыми продольными стенками,днище основания выполнено с углублением, образованным двумя плоскостями, выполненными с наклоном от периферии основания к центру, причем эти плоскости соединены с продольным выступом. 3. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п. 2, отличающийся тем, что на днище основания нанесено упругопластичное покрытие с высокими фрикционными свойствами. 4. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п. 2, отличающийся тем, что каждая из наклонных боковых продольных стенок имеет, по крайней мере, ряд размещенных на расстоянии друг от друга элементов усиления, соединяющих наклонные продольные стенки с поверхностью наклонных продольных плоскостей основания. 5. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п. 1, отличающийся тем, что полый корпус выполнен из полимерного материала,например, из полиэтилена низкого давления. 6. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п. 1, отличающийся тем, что модуль выполнен из полиэтилена методом ротационного формования. 7. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п.1, отличающийся тем, что полость корпуса выполнена с возможностью заполнения балластом. 8. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п.1, отличающийся тем, что объем балласта составляет не менее 200 л. 9. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п.1, отличающийся тем, что балластом является жидкость, например, вода,водносолевой раствор, или песок. 10. Модуль защитного гидротехнического сооружения по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с обеспечением возможности наращивания его по высоте элементом наращивания, размещаемым в верхней части корпуса модуля, причем профиль контура внутренней поверхности элемента наращивания совпадает с контуром внешней поверхности модуля.

МПК / Метки

МПК: E02B 7/06, E02B 3/10

Метки: модуль, сооружения, защитного, гидротехнического

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/7-ip25758-modul-zashhitnogo-gidrotehnicheskogo-sooruzheniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Модуль защитного гидротехнического сооружения</a>

Похожие патенты