EA017514B1 - Quakeproof damper of avalanche energy - Google Patents

Abstract

The invention relates to construction, in particular to structures for protection against snow avalanches and mud flows. The invention is aimed at increasing efficiency of avalanche quenching energy by providing seismic stability of energy damper using a suspension gallery. A seismic damper of avalanche energy comprises a floor slab of a snow-protection gallery located on an avalanche-hazard slope, the gallery is suspended using a cable system positioned across the avalanche movement and consisting of two parallel rows load-carrying horizontal elliptic cables and fixed thereto vertical cables. The floor slab has pylons mounted on both sides thereof to which movably connected the cable system by means of load-carrying horizontal elliptic cables, free ends of which as braces are rigidly fixed in support parts arranged on separate foundations. The floor slab is coated with a vibrated insulating layer to soften dynamic influence on the plate.

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям сооружений, используемым для защиты от снежных лавин при строительстве и эксплуатации железных и автомобильных дорог.The invention relates to construction, in particular to structures of structures used to protect against avalanches during the construction and operation of railways and roads.

Известно устройство для защиты объектов от динамического воздействия, содержащее опоры, решетчатое ограждение, гибкими связями присоединенное к элементам опор и расположенное с зазором над поверхностью земли. Ограждение образовано из горизонтально расположенных одна над другой балок, которые соединены между собой упомянутыми гибкими связями, причем верхние части гибких связей закреплены на консолях опор, которые выполнены Т-образными, а нижние части соединены с одной стороны опор посредством гасителей колебаний, при этом наружная поверхность опор выполнена упругой (8И № 1678951, м.кл. Е01Е 7/04, 1991 г.).A device for protecting objects from dynamic effects, containing supports, lattice fencing, flexible connections attached to the elements of the supports and located with a gap above the surface of the earth. The fence is formed of horizontally arranged beams one above the other, which are interconnected by the said flexible connections, the upper parts of the flexible connections fixed to the consoles of the supports, which are made T-shaped, and the lower parts are connected on one side of the supports by vibration dampers, while the outer surface the supports are made elastic (8I No. 1678951, m.k. E01E 7/04, 1991).

Данное устройство конструктивно сложно и трудоемко в изготовлении.This device is structurally difficult and laborious to manufacture.

Известно устройство для защиты от снежных лавин, включающее в себя смонтированные на склоне штанги и крепежные тросы, связанные концами между собой и со штангами, которые расположены на склоне рядами с уменьшающимися сверху вниз расстоянием между рядами и между штангами (ВИ № 2057228, м.кл. Е01Е 7/04, 1996 г.).A device for protection against avalanches is known, including rods mounted on a slope and mounting cables connected by ends to each other and with rods, which are located on the slope in rows with decreasing top-down distance between the rows and between the rods (VI No. 2057228, m.cl E01E 7/04, 1996).

Эффективность снижения энергии движущейся массы лавины указанным устройством мала ввиду незначительности суммарной площади поверхностей противодействующих элементов (штанг и тросов).The efficiency of reducing the energy of the moving mass of the avalanche by the indicated device is low due to the insignificance of the total surface area of the opposing elements (rods and cables).

Известен также гаситель энергии лавины, содержащий экран, размещенный на склоне поперек движения лавины, и тросовые оттяжки для соединения экрана с демпфером, образованным плитой. Экран установлен с возможностью поворота относительно линии сопряжения его со склоном, а тросовые оттяжки закреплены на склоне с нагорной стороны и плита уложена на склоне поверх тросовых оттяжек (8И № 1548313, м.кл. Е01Е 7/04, 1990 г.).Also known is an avalanche energy damper, comprising a screen placed on a slope across the movement of the avalanche, and cable guy wires for connecting the screen with a damper formed by the plate. The screen is mounted with the possibility of rotation relative to the interface line with the slope, and cable brackets are fixed on the slope from the upstream side and the plate is laid on the slope over the cable braces (8I No. 1548313, label E01E 7/04, 1990).

Недостатком приведенного гасителя энергии лавины является малая эффективность защиты объекта от лавины.The disadvantage of this avalanche energy damper is the low efficiency of protecting an object from an avalanche.

Задачей изобретения является повышение эффективности гашения энергии лавины с обеспечением сейсмической устойчивости гасителя энергии в виде висячей галереи.The objective of the invention is to increase the efficiency of quenching the energy of the avalanche with the provision of seismic stability of the energy absorber in the form of a hanging gallery.

Поставленная задача решается тем, что гаситель энергии лавины, содержащий размещенный на лавиноопасном склоне демпфер, включающий плиту и стальные тросы, согласно изобретению выполнен в виде плиты перекрытия снегозащитной галереи, подвешенной на расположенную поперек движения лавины вантовую систему, состоящую из двух параллельных рядов несущих горизонтально-эллиптических вант и скрепленных с ними вертикальных вант, каждый из которых подвижно соединен с установленными с боковых сторон плиты перекрытия пилонами посредством несущих горизонтально-эллиптических вант, свободные концы которых в виде растяжек с противоположных сторон пилонов жестко защемлены в опорных частях, расположенных на отдельно стоящих фундаментах, кроме того, поверх плиты перекрытия размещен виброизоляционный слой.The problem is solved in that the avalanche energy damper containing a damper located on an avalanche-hazardous slope, including a plate and steel cables, according to the invention is made in the form of a slab of a snow-protection gallery suspended on a cable-stayed system located across the avalanche, consisting of two parallel rows of horizontally-bearing elliptical cables and vertical cables attached to them, each of which is movably connected to pylons installed on the sides of the floor slab by means of load-bearing Horizontal elliptic shrouds, the free ends of which are in the form of extensions from opposite sides of pylons rigidly clamped in a support portion disposed on separate foundations, in addition, placed on top of the floor slab vibration insulating layer.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан гаситель энергии лавины, общий вид; на фиг. 2 показано поперечное сечение 1-1 фиг. 1; на фиг. 3 показано поперечное сечение 2-2 фиг. 1; на фиг. 4 представлен снимок трехмерной модели сооружения.In FIG. 1 shows an avalanche energy quencher, general view; in FIG. 2 shows a cross section 1-1 of FIG. one; in FIG. 3 shows a cross section 2-2 of FIG. one; in FIG. 4 is a snapshot of a three-dimensional model of the structure.

Гаситель энергии лавины содержит размещенную на лавиноопасном склоне плиту перекрытия 1 снегозащитной галереи, подвешенную на вантовую систему, расположенную поперек движения лавины и состоящую из двух параллельных рядов несущих горизонтально-эллиптических вант 2 и скрепленных с ними вертикальных вант 3. С боковых сторон плиты перекрытия 1 установлены пилоны 4, к которым подвижно соединена вантовая система посредством несущих горизонтально-эллиптических вант 2, свободные концы 5 которых в виде растяжек жестко закреплены в опорных частях 6, расположенных на отдельных фундаментах. Поверх плиты перекрытия 1 размещен виброизоляционный слой 7 для амортизации динамических нагрузок от удара лавины. Ванты 2 гибко подвешены на пилоны 4 с помощью шарниров или роликов 8.The avalanche energy absorber contains a slab of snow cover gallery located on an avalanche-hazardous slope, suspended on a cable-stayed system located across the avalanche movement and consisting of two parallel rows of bearing horizontal-elliptical cables 2 and vertical cables 3 fastened with them. pylons 4, to which the cable-stayed system is movably connected by means of load-bearing horizontally elliptical cables 2, the free ends 5 of which in the form of extensions are rigidly fixed in the supporting parts 6 disposed on separate foundations. A vibration isolation layer 7 is placed over the floor slab 1 to absorb dynamic loads from an avalanche. The cables 2 are flexibly suspended on the pylons 4 by means of hinges or rollers 8.

Гаситель энергии лавины работает следующим образом. Он способен противодействовать как лавинной нагрузке, так и сейсмической нагрузке. При сходе снежной лавины или селевого потока их динамическое воздействие воспринимается вантовой системой и теряет энергию в результате столкновения с вантами и разрезания ими снежно-селевых масс. Прошедшая сквозь вантовую систему дефрактированная лавинная масса воспринимается плитой перекрытия и далее проходит в низовую сторону склона. Таким образом, основной удар от лавинного потока воспринимает плита галереи, но ввиду того, что плита перекрытия подвешена, она не получает резонансных явлений, т. к. упругие смещения гасят напряжения от удара лавинного, селевого и снеговоздушного потоков.The avalanche energy absorber operates as follows. It is able to counteract both the avalanche load and the seismic load. When a snow avalanche or debris flows off, their dynamic influence is perceived by the cable-stayed system and loses energy as a result of collision with the cable-stayers and their cutting of snow-mudflow masses. The defracted avalanche mass passing through the cable-stayed system is perceived by the slab and then passes to the lower side of the slope. Thus, the gallery plate takes the main blow from the avalanche stream, but since the floor slab is suspended, it does not receive resonance phenomena, since elastic displacements dampen stress from the impact of the avalanche, mudflow and snow-air flows.

При сейсмическом воздействии подвешенная плита перекрытия получает упругие смещения, т.е. колеблется с периодом колебаний, соответствующим периодам колебаний земной поверхности при землетрясении. Это соответствует эффекту инерционного гасителя, препятствуя разрушению заявленного сооружения.Under seismic action, the suspended slab receives elastic displacements, i.e. fluctuates with a period of oscillation corresponding to periods of oscillation of the earth's surface during an earthquake. This corresponds to the effect of an inertial damper, preventing the destruction of the claimed structure.

Таким образом, обеспечивается повышение эффективности гашения энергии лавин (селевой и снеговоздушный поток) и сейсмостойкости гасителя энергии лавины.Thus, an increase in the efficiency of quenching the energy of avalanches (mudflow and snow-air flow) and the seismic resistance of the quencher of energy of the avalanche is provided.

Claims (1)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM Сейсмостойкий гаситель энергии лавины, содержащий размещенный на лавиноопасном склоне демпфер, включающий плиту и стальные тросы, отличающийся тем, что демпфер выполнен в виде плиты перекрытия снегозащитной галереи, подвешенной на расположенную поперек движения лавины вантовую систему, состоящую из двух параллельных рядов несущих горизонтально-эллиптических вант и скрепленных с ними верхними концами вертикальных вант, причем плита перекрытия подвешена к нижним концам вертикальных вант, при этом каждая из несущих горизонтально-эллиптических вант подвижно соединена с установленными с боковых сторон плиты перекрытия пилонами, причем концы каждой из несущих горизонтально-эллиптических вант в виде растяжек жестко защемлены в опорных частях, расположенных на отдельных фундаментах.An earthquake-resistant avalanche energy damper containing a damper located on an avalanche-hazardous slope, including a plate and steel cables, characterized in that the damper is made in the form of a slab of a snow protection gallery suspended on a cable-stayed cable system located across the avalanche, consisting of two parallel rows of bearing horizontally elliptical cables and vertical shafts fastened with them by the upper ends, and the floor slab is suspended from the lower ends of the vertical shafts, each of which is bearing a horizontal ellipse The cable stay is movably connected to the pylons installed on the lateral sides of the floor slab, and the ends of each of the bearing horizontal elliptical cable stay in the form of extensions are rigidly pinched in the supporting parts located on separate foundations.