RU2057229C1 - Device for protection against natural disasters - Google Patents

Abstract

FIELD: protection against natural disasters. SUBSTANCE: device has protective components installed on ground with rods. The components are placed along the slope in rows. Upper ends of the rods are rigidly interconnected to form a frame in the plane with spacing between the rods being decreasing in each subsequent row as for upper row. EFFECT: protection against disasters. 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам защиты от селя или снежных лавин в высокогорных районах планеты. Предложение может быть также использовано для укрепления склонов, которые подвержены подвижкам (оползни). The invention relates to devices for protection against mudflow or snow avalanches in the highlands of the planet. The proposal can also be used to strengthen slopes that are subject to movement (landslides).

Известен способ защиты от лавин путем профилактических обстрелов лавиноопасных склонов в местах скопления снега или подрыва взрывным зарядом в верхней части склона (Яблоков. Чертоги вечных снегов. Л. Гидрометиздат, 1983). There is a method of protection against avalanches by means of preventive bombardment of avalanche-hazardous slopes in places of snow accumulation or explosion by an explosive charge in the upper part of the slope (Yablokov. Halls of eternal snows. L. Gidrometizdat, 1983).

Недостатками такого способа борьбы с лавинами следует считать:
необходимость строительства дорог для транспортировки тяжелого и дорогостоящего оборудования к опасным местам;
невозможность определения действительной опасности схода лавин, так как сход зависит от многих факторов (погодные условия, влажность, состояние снега и т.д.).The disadvantages of this method of dealing with avalanches should be considered:
the need to build roads to transport heavy and expensive equipment to dangerous places;
the impossibility of determining the actual danger of avalanches, since the descent depends on many factors (weather conditions, humidity, snow conditions, etc.).

Известно устройство защиты от снежных лавин, включающее в себя смонтированные на грунте защитные элементы со штангами, которые закреплены на склоне с помощью анкеров и укосин, причем штанги соединены с укосинами подвижно, а с анкерами шарнирно, при этом штанги соединены системой тросов с анкерами на своих концах в грунте [1]
Недостатками описанного устройства, принятого за ближайший аналог, следует считать:
сложность и значительная трудоемкость установки такого элемента на склоне, так как образование гнезд для анкеров требует и подвода энергии и значительной трудоемкости из-за (в большинстве случаев) скального грунтах на склонах;
опасность проведения работ на лавинном склоне, когда они трудоемки и длительны.A device for protection from avalanches of snow is known, which includes mounted on the ground protective elements with rods that are mounted on a slope using anchors and jibs, and the rods are connected to the jibs movably, and the anchors are articulated, while the rods are connected by a cable system with anchors on their ends in the ground [1]
The disadvantages of the described device, taken as the closest analogue, should be considered:
the complexity and considerable laboriousness of installing such an element on a slope, since the formation of nests for anchors requires both energy supply and considerable laboriousness due to (in most cases) rocky soils on the slopes;
the danger of work on the avalanche slope when they are laborious and lengthy.

Элементы недостаточно стойки для защиты от селя или камнепада, так как тросы будут рваться при значительных ударных нагрузках. Elements are not enough resistant to protect against mudflow or rockfall, as the cables will break during significant shock loads.

Технический результат изобретения устранение указанных недостатков, а именно:
устранение использования тяжелой и энергоемкой техники, которая требует подъездных путей;
повышение надежности и долговечности защиты при повышении ее несущей способности;
значительное сокращение времени установки защиты;
невозможность универсального использования защиты (сель, лавины, оползни).The technical result of the invention is the elimination of these disadvantages, namely:
elimination of the use of heavy and energy-intensive equipment that requires access roads;
increasing the reliability and durability of protection while increasing its bearing capacity;
Significantly reduced protection installation time
the impossibility of universal use of protection (mudflows, avalanches, landslides).

На фиг. 1 представлена схема устройства с одним элементом защиты; на фиг. 2 размещение элемента на лавиноопасном склоне. In FIG. 1 is a diagram of a device with one security element; in FIG. 2 placement of an element on an avalanche hazardous slope.

Каждый элемент состоит из вертикальных штанг 1, которые соединены своими верхними концами жестко между собой связями 2, образуя пространственную раму и раму в плане. Для усиления соединения связей 2 со штангами 1 могут быть предусмотрены укосины, как показано на фиг. 1. Элементы располагают на склоне и закрепляют к нему с помощью тросов 3 и стоек 4. Располагают элементы вдоль склона рядами с перекрытием последующим рядом промежутков между элементами предыдущего ряда, т.е. располагают близко к шахматному порядку. Штанги в каждом ряду располагаются с уменьшением шага (расстояние "а"). Сами штанги могут быть металлическими и их соединение тогда может быть осуществлено связями 2 сваркой. Возможно выполнение штанг 1 и связей 2 из пластика, например из стекловолокна. Это повысит их коррозийную стойкость и облегчит транспортировочные операции. В этом случае связи могут быть выполнены разъемными, но образующими жесткое соединение. Трос 3 во всех случаях металлический и с антикоррозийным покрытием. При установке защиты от лавин шаг между штангами в каждом ряду уменьшают для повышения сопротивления движению массы снега, а диаметр увеличивают. Это связано с тем, что первые верхние элементы рассекают массу снега на потоки и гасят незначительную часть энергии, однако скорость лавины падает. Последующие элементы будут задерживать массу снега и испытывать как давление задержанной массы снега, так и динамическую нагрузку от движения остальной массы снега. Each element consists of vertical rods 1, which are connected by their upper ends rigidly between each other by ties 2, forming a spatial frame and a frame in plan. To strengthen the connection of the links 2 with the rods 1, jibs can be provided, as shown in FIG. 1. Elements are placed on the slope and secured to it with the help of ropes 3 and racks 4. The elements are arranged along the slope in rows with overlapping by the next series of gaps between the elements of the previous row, i.e. positioned close to the checkerboard pattern. The rods in each row are located with decreasing pitch (distance "a"). The rods themselves can be metal and their connection can then be carried out by bonds 2 by welding. It is possible to make rods 1 and ties 2 of plastic, for example of fiberglass. This will increase their corrosion resistance and facilitate transportation operations. In this case, the connection can be made detachable, but forming a rigid connection. Cable 3 in all cases is metal and with a corrosion-resistant coating. When installing protection from avalanches, the step between the rods in each row is reduced to increase resistance to the movement of snow mass, and the diameter is increased. This is due to the fact that the first upper elements cut the mass of snow into streams and extinguish an insignificant part of the energy, however, the avalanche speed decreases. Subsequent elements will retain the mass of snow and experience both the pressure of the retained mass of snow and the dynamic load from the movement of the remaining mass of snow.

При установке защиты от селя верхние элементы должны иметь штанги 1 большего диаметра, так как они будут воспринимать наибольшую нагрузку от ударов камней, которые несет сель. When installing protection against mudflow, the upper elements must have rods 1 of a larger diameter, since they will absorb the greatest load from impacts of stones carried by the mudflow.

Используют защиту следующим образом. Use protection as follows.

Сначала производят монтаж, который наиболее целесообразно осуществить путем доставки готовых элементов на местность сброса их на места установки, а крепление элементов осуществляют на месте с подводом электроэнергии кабелем снизу. Возможен монтаж путем сборки на месте с использованием сварочных работ или соединением штанг 1 и связей 2 муфтами. При сварочных работах сам аппарат может быть расположен внизу и соединяется кабелем с рабочим местом сварщика. First, the installation is carried out, which is most expedient to be carried out by delivering the finished elements to the area where they are dumped at the installation site, and the elements are fastened in place with the cable supplied from below. Installation is possible by on-site assembly using welding or by connecting rods 1 and couplings 2 with couplings. When welding, the apparatus itself can be located below and connected by cable to the welder's workstation.

При взаимодействии со снежной массой может произойти проскальзывание нижних концов штанг 1 по поверхности грунта. В этом случае трос 3 натянется и будет воспринимать нагрузку. По мере движения снежной массы нижние концы штанг 1 будут закрепляться на грунте как за счет образования слоя снежной массы, так и за счет сцепления за счет деформации элементов. Повторные лавины, когда часть штанг будет погружена в массу снега, тем более будут восприниматься с большей несущей способностью. Если лавина будет мокрой и рассечение на потоки не будет происходить, то может наблюдаться разрушение переднего ряда элементов, однако последующие ряды все равно остановят лавину. Аналогичные процессы будут происходить и при защите от селя. Самые крупные камни будут остановлены первым рядом элементов и сами начнут останавливать более мелкие камни, не задерживая водную массу, будет образовываться вал, закрепляющий штанги 1 нижними концами на грунте. Это будет благоприятствовать стойкости элементов. When interacting with the snow mass, slipping of the lower ends of the rods 1 on the soil surface can occur. In this case, the cable 3 will stretch and will absorb the load. As the snow mass moves, the lower ends of the rods 1 will be fixed on the ground both due to the formation of a layer of snow mass, and due to adhesion due to deformation of the elements. Repeated avalanches, when part of the rods will be immersed in a mass of snow, will be even more perceived with greater bearing capacity. If the avalanche is wet and dissection into streams does not occur, then the destruction of the front row of elements may be observed, however subsequent rows will still stop the avalanche. Similar processes will occur when protecting against mudflows. The largest stones will be stopped by the first row of elements and they will begin to stop the smaller stones without delaying the water mass, a shaft will form, fixing the rods 1 with their lower ends on the ground. This will favor the durability of the elements.

При взаимодействии с лавиной или селем будет возникать опрокидывающий момент, поэтому желательно иметь протяженность элемента по направлению движения потока селя или массы снега максимально возможной. When interacting with an avalanche or mudflow, a tipping moment will occur, therefore, it is desirable to have the length of the element in the direction of flow of the mudflow or the mass of snow as possible.

При предохранении склонов от оползней элементы устанавливаются на наклонных участках, а трос 3 должен быть закреплен на равнинном участке путем его удлинения, желательно концы штанг 1 вбить в склон. Это возможно, так как почва мягкая. When protecting the slopes from landslides, the elements are installed on inclined sections, and the cable 3 should be fixed on the flat section by lengthening it, it is desirable to drive the ends of the rods 1 into the slope. This is possible because the soil is soft.

Таким образом, выполнение устройства для защиты от стихийных бедствий по данному предложению позволяет достигнуть все поставленные цели, а именно:
снизить стоимость работ за счет устранения подъездных путей для тяжелой техники, а также снизить энергозатраты;
повысить несущую способность защиты при снижении материалоемкости;
проводить оперативно установку защиты;
использовать защиту для нескольких видов стихийных бедствий.Thus, the implementation of the device for protection against natural disasters on this proposal allows us to achieve all the goals, namely:
reduce the cost of work by eliminating access roads for heavy equipment, as well as reduce energy costs;
to increase the bearing capacity of protection while reducing material consumption;
conduct prompt installation of protection;
use protection for several types of natural disasters.

Все это позволит эффективно и надежно защитить народнохозяйственные объекты и жилые поселки от разрушения. All this will allow to effectively and reliably protect national economic facilities and residential settlements from destruction.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ, в частности снежных лавин, включающее в себя смонтированные на грунте защитные элементы со штангами, отличающееся тем, что упомянутые элементы расположены вдоль склона рядами, а верхние концы их штанг жестко связаны друг с другом, образуя в плане раму, при этом в каждом последующем ряду расстояние между штангами выполнено уменьшающимя по отношению к вышерасположенному ряду. DEVICE FOR PROTECTION AGAINST NATURAL DISASTERS, in particular snow avalanches, including protective elements mounted on the ground with rods, characterized in that the said elements are arranged in rows along the slope, and the upper ends of their rods are rigidly connected to each other, forming a frame in plan, however, in each subsequent row, the distance between the rods is made decreasing with respect to the upstream row.

Images